JP2004364453A - 電動車両駆動制御装置、電動車両駆動制御方法及びそのプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】運転者要求出力を十分に発生させることができるようにする。
【解決手段】電動機械を駆動するための電動機械駆動部９０と、該電動機械駆動部９０の駆動部温度を検出する駆動部温度検出部と、前記駆動部温度に基づいて前記電動機械のトルクを制限するための制限率を算出する制限率算出処理手段９１と、前記電動機械の回転速度を算出する回転速度算出処理手段９２と、前記回転速度に対応させて設定された電動機械最大トルクに対応する電動機械制限トルクを前記制限率に基づいて算出する制限トルク算出処理手段９３とを有する。電動機械の温度に対応する制限率で電動機械のトルクが制限されるので、電動機械の特性が低下するのを防止することができる。
【選択図】 図１
【解決手段】電動機械を駆動するための電動機械駆動部９０と、該電動機械駆動部９０の駆動部温度を検出する駆動部温度検出部と、前記駆動部温度に基づいて前記電動機械のトルクを制限するための制限率を算出する制限率算出処理手段９１と、前記電動機械の回転速度を算出する回転速度算出処理手段９２と、前記回転速度に対応させて設定された電動機械最大トルクに対応する電動機械制限トルクを前記制限率に基づいて算出する制限トルク算出処理手段９３とを有する。電動機械の温度に対応する制限率で電動機械のトルクが制限されるので、電動機械の特性が低下するのを防止することができる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動車両駆動制御装置、電動車両駆動制御方法及びそのプログラムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電動車両としての電気自動車に搭載され、電動機械としての駆動モータのトルク、すなわち、駆動モータトルクを発生させ、該駆動モータトルクを駆動輪に伝達するようにした車両駆動装置において、駆動モータは、力行（駆動）時に、バッテリから直流の電流を受けて駆動され、前記駆動モータトルクを発生させ、回生（発電）時に、電気自動車のイナーシャによってトルクを受け、直流の電流を発生させ、該電流をバッテリに供給するようになっている。
【０００３】
また、電動車両としてのハイブリッド型車両に搭載され、エンジンのトルク、すなわち、エンジントルクの一部を、第１の電動機械としての発電機（発電機モータ）に、残りを駆動輪に伝達するようにした車両駆動装置においては、サンギヤ、リングギヤ及びキャリヤを備えたプラネタリギヤユニットを有し、前記キャリヤとエンジンとを連結し、リングギヤ及び第２の電動機械としての駆動モータと駆動輪とを連結し、サンギヤと発電機とを連結し、前記リングギヤ及び駆動モータから出力された回転を駆動輪に伝達して駆動力を発生させるようにしている。
【０００４】
そして、前記各車両駆動装置においては、いずれも駆動モータと駆動モータ制御装置との間にインバータが配設され、該インバータは、駆動モータ制御装置から送られる駆動信号に従って駆動され、バッテリから直流の電流を受けて、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の電流を発生させ、各相の電流を駆動モータに供給するようになっている。そのために、前記インバータは複数の、例えば、６個のスイッチング素子としてのトランジスタを備え、各トランジスタは、一対ずつユニット化されて各相のトランジスタモジュール（ＩＧＢＴ）を構成する。したがって、各トランジスタに駆動信号を所定のパターンで送ると、トランジスタがオン・オフさせられ、各相の電流を発生させる。
【０００５】
そして、駆動モータ回転速度センサによって駆動モータの回転速度、すなわち、駆動モータ回転速度を検出し、該駆動モータ回転速度に基づいて、例えば、駆動モータにおける駆動モータトルク等の制御を行うようにしている。
【０００６】
ところで、前記発電機、駆動モータ等を駆動するのに伴って、ステータのコイルが発熱し、発電機、駆動モータ等の温度が高くなり、発電機、駆動モータ等の特性が低下してしまう。
【０００７】
そこで、駆動モータ回転速度及び駆動モータの温度を検出し、駆動モータ回転速度及び駆動モータの温度に対応させて、駆動モータトルクの目標値を表す駆動モータ目標トルクに所定の割合を乗算することによって駆動モータトルクを制限するようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
【特許文献１】
特開２０００−１８４０２号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の車両駆動装置においては、駆動モータトルクを制限するに当たり、駆動モータ目標トルクに前記割合が一律に乗算されてしまうので、駆動モータトルクを十分に発生させることができず、運転者が要求する出力、すなわち、運転者要求出力を十分に発生させることができなくなってしまうことがある。
【００１０】
本発明は、前記従来の車両駆動装置の問題点を解決して、運転者要求出力を十分に発生させることができる電動車両駆動制御装置、電動車両駆動制御方法及びそのプログラムを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の電動車両駆動制御装置においては、電動機械を駆動するための電動機械駆動部と、該電動機械駆動部の駆動部温度を検出する駆動部温度検出部と、前記駆動部温度に基づいて前記電動機械のトルクを制限するための制限率を算出する制限率算出処理手段と、前記電動機械の回転速度を算出する回転速度算出処理手段と、前記回転速度に対応させて設定された電動機械最大トルクに対応する電動機械制限トルクを前記制限率に基づいて算出する制限トルク算出処理手段とを有する。
【００１２】
本発明の他の電動車両駆動制御装置においては、さらに、電動機械トルクの目標値を表す電動機械目標トルクを算出する電動機械目標トルク算出処理手段と、前記電動機械制限トルクに基づいて、電動機械目標トルクを補正する補正トルク算出処理手段とを有する。
【００１３】
本発明の更に他の電動車両駆動制御装置においては、さらに、前記回転速度が所定の低速回転領域に属する場合に、前記電動機械のトルクが前記電動機械最大トルクに近づくように、前記制限率が徐々に緩和される。
【００１４】
本発明の更に他の電動車両駆動制御装置においては、さらに、前記回転速度が所定の低速回転領域に属する場合に、前記電動機械のトルクが前記電動機械最大トルクに一定の変化率で近づくように、前記制限率が緩和される。
【００１５】
本発明の更に他の電動車両駆動制御装置においては、さらに、前記電動機械制限トルクは、回転速度が低いほど大きく、回転速度が高いほど小さくされる。
【００１６】
本発明の電動車両駆動制御方法においては、電動機械を駆動するための電動機械駆動部の駆動部温度を検出し、該駆動部温度に基づいて前記電動機械のトルクを制限するための制限率を算出し、前記電動機械の回転速度を算出し、前記回転速度に対応させて設定された電動機械最大トルクに対応する電動機械制限トルクを前記制限率に基づいて算出する。
【００１７】
本発明の電動車両駆動制御方法のプログラムにおいては、コンピュータを、電動機械駆動部の駆動部温度に基づいて電動機械のトルクを制限するための制限率を算出する制限率算出処理手段、前記電動機械の回転速度を算出する回転速度算出処理手段、及び前記回転速度に対応させて設定された電動機械最大トルクに対応する電動機械制限トルクを前記制限率に基づいて算出する制限トルク算出処理手段として機能させる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１９】
図１は本発明の第１の実施の形態における電動車両駆動制御装置の機能ブロック図である。
【００２０】
図において、９０は第２の電動機械としての駆動モータ２５を駆動するための電動機械駆動部、６５は該電動機械駆動部９０の駆動部温度を検出する駆動部温度検出部としての駆動モータ温度センサ、９１は前記駆動部温度に基づいて駆動モータトルクＴＭを制限するための制限率を算出する制限率算出処理手段、９２は駆動モータ回転速度ＮＭを算出する回転速度算出処理手段、９３は、駆動モータ回転速度ＮＭに対応させて設定された駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘに対応する駆動モータ制限トルクＴＭｉを前記制限率に基づいて算出する制限トルク算出処理手段である。
【００２１】
次に、エンジン、発電機及び駆動モータを備えた電動車両としてのハイブリッド型車両について説明する。なお、電動車両として、前記ハイブリッド型車両に代えて、エンジン及び発電機を備えず、駆動モータだけを備えた電気自動車、並びに発電機を備えず、エンジン及び駆動モータを備えたパラレル式のハイブリッド型車両に本発明を適用することもできる。
【００２２】
図２は本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両の概念図である。
【００２３】
図において、１１は第１の軸線上に配設されたエンジン（Ｅ／Ｇ）、１２は前記第１の軸線上に配設され、前記エンジン１１を駆動することによって発生させられた回転を出力する出力軸、１３は、前記第１の軸線上に配設され、前記出力軸１２を介して入力された回転に対して変速を行う差動装置としてのプラネタリギヤユニット、１４は前記第１の軸線上に配設され、前記プラネタリギヤユニット１３における変速後の回転が出力される出力軸、１５は該出力軸１４に固定された出力ギヤとしての第１のカウンタドライブギヤ、１６は、前記第１の軸線上に配設され、伝達軸１７を介して前記プラネタリギヤユニット１３と連結され、更にエンジン１１と差動回転自在に、かつ、機械的に連結された第１の電動機械としての発電機（Ｇ）である。また、前記発電機１６は、車輪としての駆動輪３７と機械的に連結される。
【００２４】
前記出力軸１４は、スリーブ状の形状を有し、前記出力軸１２を包囲して配設される。また、前記第１のカウンタドライブギヤ１５はプラネタリギヤユニット１３よりエンジン１１側に配設される。
【００２５】
そして、前記プラネタリギヤユニット１３は、少なくとも、第１の差動要素としてのサンギヤＳ、該サンギヤＳと噛（し）合するピニオンＰ、該ピニオンＰと噛合する第２の差動要素としてのリングギヤＲ、及び前記ピニオンＰを回転自在に支持する第３の差動要素としてのキャリヤＣＲを備え、前記サンギヤＳは前記伝達軸１７を介して発電機１６と、リングギヤＲは、出力軸１４及び所定のギヤ列を介して、前記第１の軸線と平行な第２の軸線上に配設され、前記エンジン１１及び発電機１６と差動回転自在に、かつ、機械的に連結された第２の電動機械としての駆動モータ（Ｍ）２５及び駆動輪３７と、キャリヤＣＲは出力軸１２を介してエンジン１１と連結される。そして、前記駆動モータ２５は駆動輪３７と機械的に連結される。また、前記キャリヤＣＲと車両駆動装置としてのハイブリッド型車両駆動装置のケース１０との間にワンウェイクラッチＦが配設され、該ワンウェイクラッチＦは、エンジン１１から正方向の回転がキャリヤＣＲに伝達されたときにフリーになり、発電機１６又は駆動モータ２５から逆方向の回転がキャリヤＣＲに伝達されたときにロックされ、エンジン１１の回転を停止させ、逆方向の回転がエンジン１１に伝達されないようにする。したがって、エンジン１１の駆動を停止させた状態で発電機１６を駆動すると、前記ワンウェイクラッチＦによって、発電機１６から伝達されるトルクに対して反力が加えられる。なお、ワンウェイクラッチＦに代えて、前記キャリヤＣＲとケース１０との間に停止手段としての図示されないブレーキを配設することもできる。
【００２６】
そして、前記発電機１６は、前記伝達軸１７に固定され、回転自在に配設されたロータ２１、該ロータ２１の周囲に配設されたステータ２２、及び該ステータ２２に巻装されたコイル２３から成る。前記発電機１６は、伝達軸１７を介して伝達される回転によって電力を発生させる。前記コイル２３は、図示されないバッテリに接続され、該バッテリに直流の電流を供給する。前記ロータ２１と前記ケース１０との間に発電機ブレーキＢが配設され、該発電機ブレーキＢを係合させることによってロータ２１を固定し、発電機１６の回転を機械的に停止させることができる。
【００２７】
また、２６は、前記第２の軸線上に配設され、前記駆動モータ２５の回転が出力される出力軸、２７は該出力軸２６に固定された出力ギヤとしての第２のカウンタドライブギヤである。前記駆動モータ２５は、前記出力軸２６に固定され、回転自在に配設されたロータ４０、該ロータ４０の周囲に配設されたステータ４１、及び該ステータ４１に巻装されたコイル４２から成る。
【００２８】
前記駆動モータ２５は、コイル４２に供給される交流の電流であるＵ相、Ｖ相及びＷ相の電流によって駆動モータトルクＴＭを発生させる。そのために、前記コイル４２は前記バッテリに接続され、該バッテリからの直流の電流が各相の電流に変換されて前記コイル４２に供給されるようになっている。
【００２９】
そして、前記駆動輪３７をエンジン１１の回転と同じ方向に回転させるために、前記第１、第２の軸線と平行な第３の軸線上にカウンタシャフト３０が配設され、該カウンタシャフト３０に、第１のカウンタドリブンギヤ３１、及び該第１のカウンタドリブンギヤ３１より歯数が多い第２のカウンタドリブンギヤ３２が固定される。前記第１のカウンタドリブンギヤ３１と前記第１のカウンタドライブギヤ１５とが、また、前記第２のカウンタドリブンギヤ３２と前記第２のカウンタドライブギヤ２７とが噛合させられ、前記第１のカウンタドライブギヤ１５の回転が反転されて第１のカウンタドリブンギヤ３１に、前記第２のカウンタドライブギヤ２７の回転が反転されて第２のカウンタドリブンギヤ３２に伝達されるようになっている。
【００３０】
さらに、前記カウンタシャフト３０には前記第１のカウンタドリブンギヤ３１より歯数が少ないデフピニオンギヤ３３が固定される。
【００３１】
そして、前記第１〜第３の軸線と平行な第４の軸線上にディファレンシャル装置３６が配設され、該ディファレンシャル装置３６のデフリングギヤ３５と前記デフピニオンギヤ３３とが噛合させられる。したがって、デフリングギヤ３５に伝達された回転が前記ディファレンシャル装置３６によって分配され、駆動輪３７に伝達される。このように、エンジン１１によって発生させられた回転を第１のカウンタドリブンギヤ３１に伝達することができるだけでなく、駆動モータ２５によって発生させられた回転を第２のカウンタドリブンギヤ３２に伝達することができるので、エンジン１１及び駆動モータ２５を駆動することによってハイブリッド型車両を走行させることができる。
【００３２】
なお、３８はロータ２１の位置、すなわち、発電機ロータ位置θＧを検出するレゾルバ等の発電機ロータ位置センサ、３９はロータ４０の位置、すなわち、駆動モータロータ位置θＭを検出するレゾルバ等の駆動モータロータ位置センサである。そして、検出された発電機ロータ位置θＧは、図示されない車両制御装置及び図示されない発電機制御装置に、駆動モータロータ位置θＭは、車両制御装置及び図示されない駆動モータ制御装置に送られる。なお、５２はエンジン１１の回転速度、すなわち、エンジン回転速度ＮＥを検出するエンジン回転速度検出部としてのエンジン回転速度センサであり、エンジン回転速度ＮＥは、車両制御装置及び図示されないエンジン制御装置に送られる。
【００３３】
次に、前記プラネタリギヤユニット１３の動作について説明する。
【００３４】
図３は本発明の第１の実施の形態におけるプラネタリギヤユニットの動作説明図、図４は本発明の第１の実施の形態における通常走行時の車速線図、図５は本発明の第１の実施の形態における通常走行時のトルク線図である。
【００３５】
前記プラネタリギヤユニット１３（図２）においては、キャリヤＣＲがエンジン１１と、サンギヤＳが発電機１６と、リングギヤＲが出力軸１４及び所定のギヤ列を介して前記駆動モータ２５及び駆動輪３７とそれぞれ連結されるので、リングギヤＲの回転速度、すなわち、リングギヤ回転速度ＮＲと、出力軸１４に出力される回転速度、すなわち、出力軸回転速度とが等しく、キャリヤＣＲの回転速度とエンジン回転速度ＮＥとが等しく、サンギヤＳの回転速度と発電機１６の回転速度、すなわち、第１の電動機械回転速度としての発電機回転速度ＮＧとが等しくなる。そして、リングギヤＲの歯数がサンギヤＳの歯数のρ倍（本実施の形態においては２倍）にされると、
（ρ＋１）・ＮＥ＝１・ＮＧ＋ρ・ＮＲ
の関係が成立する。したがって、リングギヤ回転速度ＮＲ及び発電機回転速度ＮＧに基づいてエンジン回転速度ＮＥ
ＮＥ＝（１・ＮＧ＋ρ・ＮＲ）／（ρ＋１） ……（１）
を算出することができる。なお、前記式（１）によって、プラネタリギヤユニット１３の回転速度関係式が構成される。
【００３６】
また、エンジントルクＴＥ、リングギヤＲに発生させられるトルク、すなわち、リングギヤトルクＴＲ、及び発電機１６のトルク、すなわち、第１の電動機械トルクとしての発電機トルクＴＧは、
ＴＥ：ＴＲ：ＴＧ＝（ρ＋１）：ρ：１ ……（２）
の関係になり、互いに反力を受け合う。なお、前記式（２）によって、プラネタリギヤユニット１３のトルク関係式が構成される。
【００３７】
そして、ハイブリッド型車両の通常走行時において、リングギヤＲ、キャリヤＣＲ及びサンギヤＳはいずれも正方向に回転させられ、図４に示されるように、リングギヤ回転速度ＮＲ、エンジン回転速度ＮＥ及び発電機回転速度ＮＧは、いずれも正の値を採る。また、前記リングギヤトルクＴＲ及び発電機トルクＴＧは、プラネタリギヤユニット１３の歯数によって決定されるトルク比でエンジントルクＴＥを按（あん）分することによって得られるので、図５に示されるトルク線図上において、リングギヤトルクＴＲと発電機トルクＴＧとを加えたものがエンジントルクＴＥになる。
【００３８】
次に、前記ハイブリッド型車両駆動装置の制御を行う電動車両駆動制御装置としてのハイブリッド型車両駆動制御装置について説明する。
【００３９】
図６は本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両駆動制御装置の概念図である。
【００４０】
図において、１０はケース、１１はエンジン（Ｅ／Ｇ）、１３はプラネタリギヤユニット、１６は発電機（Ｇ）、Ｂは該発電機１６のロータ２１を固定するための発電機ブレーキ、２５は駆動モータ（Ｍ）、２８は前記発電機１６を駆動するための発電機インバータとしてのインバータ、２９は前記駆動モータ２５を駆動するための駆動モータインバータとしてのインバータ、３７は駆動輪、３８は発電機ロータ位置センサ、３９は駆動モータロータ位置センサ、４３はバッテリである。前記インバータ２８、２９は電源スイッチＳＷを介してバッテリ４３に接続され、該バッテリ４３は前記電源スイッチＳＷがオンのときに直流の電流を前記インバータ２８、２９に供給する。前記各インバータ２８、２９は、いずれも、複数の、例えば、６個のスイッチング素子としてのトランジスタを備え、各トランジスタは、一対ずつユニット化されて各相のトランジスタモジュール（ＩＧＢＴ）を構成する。
【００４１】
そして、前記インバータ２８の入口側に、インバータ２８に印加される直流の電圧、すなわち、発電機インバータ電圧ＶＧを検出するために第１の直流電圧検出部としての発電機インバータ電圧センサ７５が配設され、インバータ２８に供給される直流の電流、すなわち、発電機インバータ電流ＩＧを検出するために第１の直流電流検出部としての発電機インバータ電流センサ７７が配設される。また、前記インバータ２９の入口側に、インバータ２９に印加される直流の電圧、すなわち、駆動モータインバータ電圧ＶＭを検出するために第２の直流電圧検出部としての駆動モータインバータ電圧センサ７６が配設され、インバータ２９に供給される直流の電流、すなわち、駆動モータインバータ電流ＩＭを検出するために第２の直流電流検出部としての駆動モータインバータ電流センサ７８が配設される。そして、前記発電機インバータ電圧ＶＧ及び発電機インバータ電流ＩＧは車両制御装置５１及び発電機制御装置４７に、駆動モータインバータ電圧ＶＭ及び駆動モータインバータ電流ＩＭは車両制御装置５１及び駆動モータ制御装置４９に送られる。なお、前記バッテリ４３とインバータ２８、２９との間に平滑用のコンデンサＣが接続される。
【００４２】
また、前記車両制御装置５１は、図示されないＣＰＵ、記録装置等から成り、ハイブリッド型車両駆動装置の全体の制御を行い、所定のプログラム、データ等に従ってコンピュータとして機能する。前記車両制御装置５１に、エンジン制御装置４６、発電機制御装置４７及び駆動モータ制御装置４９が接続される。そして、前記エンジン制御装置４６は、図示されないＣＰＵ、記録装置等から成り、エンジン１１の制御を行うために、スロットル開度θ、バルブタイミング等の指示信号をエンジン１１及び車両制御装置５１に送る。また、前記発電機制御装置４７は、図示されないＣＰＵ、記録装置等から成り、前記発電機１６の制御を行うために、駆動信号ＳＧ１をインバータ２８に送る。そして、駆動モータ制御装置４９は、図示されないＣＰＵ、記録装置等から成り、前記駆動モータ２５の制御を行うために、駆動信号ＳＧ２をインバータ２９に送る。なお、前記エンジン制御装置４６、発電機制御装置４７及び駆動モータ制御装置４９によって車両制御装置５１より下位に位置する第１の制御装置が、前記車両制御装置５１によって、エンジン制御装置４６、発電機制御装置４７及び駆動モータ制御装置４９より上位に位置する第２の制御装置が構成される。また、前記前記エンジン制御装置４６、発電機制御装置４７及び駆動モータ制御装置４９も、所定のプログラム、データ等に従ってコンピュータとして機能する。
【００４３】
前記インバータ２８は、駆動信号ＳＧ１に従って駆動され、力行時にバッテリ４３から直流の電流を受けて、各相の電流ＩＧＵ、ＩＧＶ、ＩＧＷを発生させ、各相の電流ＩＧＵ、ＩＧＶ、ＩＧＷを発電機１６に供給し、回生時に発電機１６から各相の電流ＩＧＵ、ＩＧＶ、ＩＧＷを受けて、直流の電流を発生させ、バッテリ４３に供給する。
【００４４】
前記インバータ２９は、駆動信号ＳＧ２に従って駆動され、力行時にバッテリ４３から直流の電流を受けて、各相の電流ＩＭＵ、ＩＭＶ、ＩＭＷを発生させ、各相の電流ＩＭＵ、ＩＭＶ、ＩＭＷを駆動モータ２５に供給し、回生時に駆動モータ２５から各相の電流ＩＭＵ、ＩＭＶ、ＩＭＷを受けて、直流の電流を発生させ、バッテリ４３に供給する。
【００４５】
そして、４４は前記バッテリ４３の状態、すなわち、バッテリ状態としてのバッテリ残量ＳＯＣを検出するバッテリ残量検出装置、５２はエンジン回転速度ＮＥを検出するエンジン回転速度センサ、５３は選速操作手段としての図示されないシフトレバーの位置、すなわち、シフトポジションＳＰを検出するシフトポジションセンサ、５４はアクセルペダル、５５は該アクセルペダル５４の位置（踏込量）、すなわち、アクセルペダル位置ＡＰを検出するアクセル操作検出部としてのアクセルスイッチ、６１はブレーキペダル、６２は該ブレーキペダル６１の位置（踏込量）、すなわち、ブレーキペダル位置ＢＰを検出するブレーキ操作検出部としてのブレーキスイッチ、６３はエンジン１１の温度ｔｍＥを検出するエンジン温度センサ、６４は発電機１６の温度、例えば、コイル２３（図２）の温度ｔｍＧを検出する発電機温度センサ、６５は駆動モータ２５の温度、例えば、コイル４２の温度ｔｍＭを検出する駆動モータ温度センサ、７０はインバータ２８の温度ｔｍＧＩを検出する第１のインバータ温度センサ、７１はインバータ２９の温度ｔｍＭＩを検出する第２のインバータ温度センサである。
【００４６】
なお、発電機１６、インバータ２８等によって電動機械駆動部９０（図１）のうちの第１の電動機械駆動部が、前記駆動モータ２５、インバータ２９等によって電動機械駆動部９０のうちの第２の電動機械駆動部が構成され、前記第１の電動機械駆動部の温度、すなわち、第１の駆動部温度として温度ｔｍＧ、ｔｍＧＩ等が検出され、第２の電動機械駆動部の温度、すなわち、第２の駆動部温度として前記温度ｔｍＭ、ｔｍＭＩ等が検出される。そして、温度ｔｍＧ、ｔｍＧＩ等は発電機制御装置４７に、温度ｔｍＭ、ｔｍＭＩ等は駆動モータ制御装置４９に送られる。また、図示されない油温センサによって、前記発電機１６及び駆動モータ２５を冷却するための油の温度ｔｍＯを、それぞれ第１、第２の電動機械駆動部に共通の駆動部温度として検出することもできる。そして、発電機温度センサ６４、第１のインバータ温度センサ７０、油温センサ等によって第１の駆動部温度検出部が、駆動モータ温度センサ６５、第２のインバータ温度センサ７１、前記油温センサ等によって第２の駆動部温度検出部が構成される。
【００４７】
さらに、６６〜６９はそれぞれ各相の電流ＩＧＵ、ＩＧＶ、ＩＭＵ、ＩＭＶを検出する交流電流検出部としての電流センサ、７２は前記バッテリ状態としてのバッテリ電圧ＶＢを検出するバッテリ４３用の電圧検出部としてのバッテリ電圧センサである。前記バッテリ電圧ＶＢ及びバッテリ残量ＳＯＣは、発電機制御装置４７、駆動モータ制御装置４９及び車両制御装置５１に送られる。また、バッテリ状態として、バッテリ電流、バッテリ温度等を検出することもできる。なお、バッテリ残量検出装置４４、バッテリ電圧センサ７２、図示されないバッテリ電流センサ、図示されないバッテリ温度センサ等によってバッテリ状態検出部が構成される。また、電流ＩＧＵ、ＩＧＶは発電機制御装置４７及び車両制御装置５１に、電流ＩＭＵ、ＩＭＶは駆動モータ制御装置４９及び車両制御装置５１に供給される。
【００４８】
前記車両制御装置５１は、前記エンジン制御装置４６にエンジン制御信号を送り、エンジン制御装置４６によってエンジン１１の始動・停止を設定させる。また、前記車両制御装置５１の図示されない車速算出処理手段は、車速算出処理を行い、駆動モータロータ位置θＭの変化率ΔθＭを算出し、該変化率ΔθＭ、及び前記出力軸２６から駆動輪３７までのトルク伝達系におけるギヤ比γＶに基づいて車速Ｖを算出する。
【００４９】
そして、車両制御装置５１は、エンジン回転速度ＮＥの目標値を表すエンジン目標回転速度ＮＥ＊ 、発電機トルクＴＧの目標値を表す第１の電動機械目標トルクとしての発電機目標トルクＴＧ＊ 、及び駆動モータトルクＴＭの目標値を表す、第２の電動機械目標トルクとしての駆動モータ目標トルクＴＭ＊ を設定し、前記発電機制御装置４７は発電機回転速度ＮＧの目標値を表す第１の電動機械目標回転速度としての発電機目標回転速度ＮＧ＊ 、前記駆動モータ制御装置４９は駆動モータトルクＴＭの補正値を表す駆動モータトルク補正値δＴＭを設定する。なお、前記エンジン目標回転速度ＮＥ＊ 、発電機目標トルクＴＧ＊ 、駆動モータ目標トルクＴＭ＊ 等によって制御指令値が構成される。
【００５０】
また、前記発電機制御装置４７の図示されない発電機回転速度算出処理手段は、発電機回転速度算出処理を行い、前記発電機ロータ位置θＧを読み込み、該発電機ロータ位置θＧの変化率ΔθＧを算出することによって、前記発電機回転速度ＮＧを算出する。
【００５１】
そして、前記駆動モータ制御装置４９の図示されない駆動モータ回転速度算出処理手段は、駆動モータ回転速度算出処理を行い、前記駆動モータロータ位置θＭを読み込み、該駆動モータロータ位置θＭの変化率ΔθＭを算出することによって、第２の電動機械回転速度としての駆動モータ回転速度ＮＭを算出する。
【００５２】
なお、前記発電機ロータ位置θＧと発電機回転速度ＮＧとは互いに比例し、駆動モータロータ位置θＭと駆動モータ回転速度ＮＭと車速Ｖとは互いに比例するので、発電機ロータ位置センサ３８及び前記発電機回転速度算出処理手段を、発電機回転速度ＮＧを検出する発電機回転速度検出部として機能させたり、駆動モータロータ位置センサ３９及び前記駆動モータ回転速度算出処理手段を、駆動モータ回転速度ＮＭを検出する駆動モータ回転速度検出部として、駆動モータロータ位置センサ３９及び前記車速算出処理手段を車速Ｖを検出する車速検出部として機能させたりすることもできる。また、発電機ロータ位置センサ３８及び駆動モータロータ位置センサ３９によって回転速度検出部が構成され、前記発電機回転速度算出処理手段及び駆動モータ回転速度算出処理手段によって回転速度算出処理手段９２が、前記発電機回転速度算出処理及び駆動モータ回転速度算出処理によって回転速度算出処理が構成される。
【００５３】
本実施の形態においては、前記エンジン回転速度センサ５２によってエンジン回転速度ＮＥを検出するようになっているが、エンジン回転速度ＮＥをエンジン制御装置４６において算出することができる。また、本実施の形態において、車速Ｖは前記車速算出処理手段によって駆動モータロータ位置θＭに基づいて算出されるようになっているが、リングギヤ回転速度ＮＲを検出し、該リングギヤ回転速度ＮＲに基づいて車速Ｖを算出したり、駆動輪３７の回転速度、すなわち、駆動輪回転速度に基づいて車速Ｖを算出したりすることもできる。その場合、車速検出部として、リングギヤ回転速度センサ、駆動輪回転速度センサ等が配設される。
【００５４】
次に、前記構成のハイブリッド型車両駆動制御装置の動作について説明する。
【００５５】
図７は本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両駆動制御装置の動作を示す第１のメインフローチャート、図８は本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両駆動制御装置の動作を示す第２のメインフローチャート、図９は本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両駆動制御装置の動作を示す第３のメインフローチャート、図１０は本発明の第１の実施の形態における第１の車両要求トルクマップを示す図、図１１は本発明の第１の実施の形態における第２の車両要求トルクマップを示す図、図１２は本発明の第１の実施の形態におけるエンジン目標運転状態マップを示す図、図１３は本発明の第１の実施の形態におけるエンジン駆動領域マップを示す図である。なお、図１０、１１及び１３において、横軸に車速Ｖを、縦軸に車両要求トルクＴＯ＊ を、図１２において、横軸にエンジン回転速度ＮＥを、縦軸にエンジントルクＴＥを採ってある。
【００５６】
まず、車両制御装置５１（図６）の図示されない初期化処理手段は、初期化処理を行って各種の変量を初期値にする。次に、前記車両制御装置５１は、車両要求トルク決定処理を行い、アクセルスイッチ５５からアクセルペダル位置ＡＰを、ブレーキスイッチ６２からブレーキペダル位置ＢＰを読み込む。そして、前記車速算出処理手段は、駆動モータロータ位置θＭを読み込み、該駆動モータロータ位置θＭの変化率ΔθＭを算出し、該変化率ΔθＭ及び前記ギヤ比γＶに基づいて車速Ｖを算出する。
【００５７】
続いて、前記車両制御装置５１の図示されない車両要求トルク決定処理手段は、車両要求トルク決定処理を行い、アクセルペダル５４が踏み込まれた場合、前記車両制御装置５１の記録装置に記録された図１０の第１の車両要求トルクマップを参照し、ブレーキペダル６１が踏み込まれた場合、前記記録装置に記録された図１１の第２の車両要求トルクマップを参照して、アクセルペダル位置ＡＰ、ブレーキペダル位置ＢＰ及び車速Ｖに対応させてあらかじめ設定された、ハイブリッド型車両を走行させるのに必要な車両要求トルクＴＯ＊ を決定する。
【００５８】
次に、前記車両制御装置５１は、車両要求トルクＴＯ＊ が駆動モータトルクＴＭの最大値を表す第２の電動機械最大トルクとしての駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘより大きいかどうかを判断する。車両要求トルクＴＯ＊ が駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘより大きい場合、前記車両制御装置５１はエンジン１１が停止中であるかどうかを判断し、エンジン１１が停止中である場合、車両制御装置５１の図示されない急加速制御処理手段は、急加速制御処理を行い、駆動モータ２５及び発電機１６を駆動してハイブリッド型車両を走行させる。
【００５９】
また、車両要求トルクＴＯ＊ が駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘ以下である場合、及び車両要求トルクＴＯ＊ が駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘより大きく、かつ、エンジン１１が停止中でない場合、前記車両制御装置５１の図示されない運転者要求出力算出処理手段は、運転者要求出力算出処理を行い、前記車両要求トルクＴＯ＊ と車速Ｖとを乗算することによって、運転者要求出力ＰＤ
ＰＤ＝ＴＯ＊ ・Ｖ
を算出する。なお、前記車両要求トルクＴＯ＊ と駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘとを比較する場合、実際は、駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘに駆動モータロータ位置センサ３９から駆動輪３７の駆動軸までのギヤ比γＭＡが乗算され、前記車両要求トルクＴＯ＊ と乗算値とが比較される。なお、前記ギヤ比γＭＡをあらかじめ見込んで、第１、第２の車両要求トルクマップを作成することもできる。
【００６０】
次に、前記車両制御装置５１の図示されないバッテリ充放電要求出力算出処理手段は、バッテリ充放電要求出力算出処理を行い、前記バッテリ残量検出装置４４からバッテリ残量ＳＯＣを読み込み、該バッテリ残量ＳＯＣに基づいてバッテリ充放電要求出力ＰＢを算出する。
【００６１】
続いて、前記車両制御装置５１の図示されない車両要求出力算出処理手段は、車両要求出力算出処理を行い、前記運転者要求出力ＰＤとバッテリ充放電要求出力ＰＢとを加算することによって、車両要求出力ＰＯ
ＰＯ＝ＰＤ＋ＰＢ
を算出する。
【００６２】
次に、前記車両制御装置５１の図示されないエンジン目標運転状態設定処理手段は、エンジン目標運転状態設定処理を行い、前記車両制御装置５１の記録装置に記録された図１２のエンジン目標運転状態マップを参照し、前記車両要求出力ＰＯを表す線ＰＯ１、ＰＯ２、…と、各アクセルペダル位置ＡＰ１〜ＡＰ６におけるエンジン１１の効率が最も高くなる最適燃費曲線Ｌとが交差するポイントＡ１〜Ａ３、Ａｍを、エンジン目標運転状態であるエンジン１１の運転ポイントとして決定し、該運転ポイントにおけるエンジントルクＴＥ１〜ＴＥ３、ＴＥｍをエンジントルクＴＥの目標値を表すエンジン目標トルクＴＥ＊ として決定し、前記運転ポイントにおけるエンジン回転速度ＮＥ１〜ＮＥ３、ＮＥｍをエンジン目標回転速度ＮＥ＊ として決定し、該エンジン目標回転速度ＮＥ＊ をエンジン制御装置４６に送る。
【００６３】
そして、該エンジン制御装置４６は、エンジン制御装置４６の記録装置に記録された図１３のエンジン駆動領域マップを参照して、エンジン１１が駆動領域ＡＲ１に置かれているかどうかを判断する。図１３において、ＡＲ１はエンジン１１が駆動される駆動領域、ＡＲ２はエンジン１１の駆動が停止させられる停止領域、ＡＲ３はヒステリシス領域である。また、ＬＥ１は停止させられているエンジン１１が駆動されるライン、ＬＥ２は駆動されているエンジン１１の駆動が停止させられるラインである。なお、前記ラインＬＥ１は、バッテリ残量ＳＯＣが大きいほど図１３の右方に移動させられ、駆動領域ＡＲ１が狭くされ、バッテリ残量ＳＯＣが小さいほど図１３の左方に移動させられ、駆動領域ＡＲ１が広くされる。
【００６４】
そして、エンジン１１が駆動領域ＡＲ１に置かれているにもかかわらず、エンジン１１が駆動されていない場合、エンジン制御装置４６の図示されないエンジン始動制御処理手段は、エンジン始動制御処理を行い、エンジン１１を始動する。また、エンジン１１が駆動領域ＡＲ１に置かれていないにもかかわらず、エンジン１１が駆動されている場合、エンジン制御装置４６の図示されないエンジン停止制御処理手段は、エンジン停止制御処理を行い、エンジン１１の駆動を停止させる。そして、エンジン１１が駆動領域ＡＲ１に置かれておらず、エンジン１１が駆動されていない場合、前記車両制御装置５１の図示されない駆動モータ目標トルク算出処理手段は、駆動モータ目標トルク算出処理を行い、前記車両要求トルクＴＯ＊ を駆動モータ目標トルクＴＭ＊ として算出するとともに決定し、該駆動モータ目標トルクＴＭ＊ を駆動モータ制御装置４９に送る。駆動モータ制御装置４９の図示されない駆動モータ制御処理手段は、駆動モータ制御処理を行い、駆動モータ２５のトルク制御を行う。
【００６５】
また、エンジン１１が駆動領域ＡＲ１に置かれていて、かつ、エンジン１１が駆動されている場合、エンジン制御装置４６の図示されないエンジン制御処理手段は、エンジン制御処理を行い、所定の方法でエンジン１１の制御を行う。
【００６６】
次に、発電機制御装置４７の図示されない発電機目標回転速度算出処理手段は、発電機目標回転速度算出処理を行い、具体的には、車両制御装置５１から駆動モータロータ位置θＭを読み込み、該駆動モータロータ位置θＭ、及び出力軸２６（図２）からリングギヤＲまでのギヤ比γＲに基づいてリングギヤ回転速度ＮＲを算出するとともに、エンジン目標運転状態設定処理において決定されたエンジン目標回転速度ＮＥ＊ を読み込み、リングギヤ回転速度ＮＲ及びエンジン目標回転速度ＮＥ＊ に基づいて、前記回転速度関係式によって、発電機目標回転速度ＮＧ＊ を算出し、決定する。
【００６７】
ところで、前記構成のハイブリッド型車両を駆動モータ２５及びエンジン１１によって走行させているときに、発電機回転速度ＮＧが低い場合、消費電力が大きくなり、発電機１６の発電効率が低くなるとともに、ハイブリッド型車両の燃費がその分悪くなってしまう。そこで、発電機目標回転速度ＮＧ＊ の絶対値が所定の回転速度より小さい場合、発電機ブレーキＢを係合させ、発電機１６を機械的に停止させ、前記燃費を良くするようにしている。
【００６８】
そのために、前記発電機制御装置４７は、前記発電機目標回転速度ＮＧ＊ の絶対値が所定の第１の回転速度Ｎｔｈ１（例えば、５００〔ｒｐｍ〕）以上であるかどうかを判断する。発電機目標回転速度ＮＧ＊ の絶対値が第１の回転速度Ｎｔｈ１以上である場合、発電機制御装置４７は、発電機ブレーキＢが解放されているかどうかを判断する。そして、該発電機ブレーキＢが解放されている場合、前記発電機制御装置４７の図示されない発電機回転速度制御処理手段は、発電機回転速度制御処理を行い、発電機１６のトルク制御を行う。また、前記発電機ブレーキＢが解放されていない場合、前記発電機制御装置４７の図示されない発電機ブレーキ解放制御処理手段は、発電機ブレーキ解放制御処理を行い、発電機ブレーキＢを解放する。
【００６９】
ところで、前記発電機回転速度制御処理において、発電機目標トルクＴＧ＊ が決定され、該発電機目標トルクＴＧ＊ に基づいて発電機１６のトルク制御が行われ、所定の発電機トルクＴＧが発生させられると、前述されたように、エンジントルクＴＥ、リングギヤトルクＴＲ及び発電機トルクＴＧは互いに反力を受け合うので、発電機トルクＴＧがリングギヤトルクＴＲに変換されてリングギヤＲから出力される。
【００７０】
そして、リングギヤトルクＴＲがリングギヤＲから出力されるのに伴って、発電機回転速度ＮＧが変動し、前記リングギヤトルクＴＲが変動すると、変動したリングギヤトルクＴＲが駆動輪３７に伝達され、ハイブリッド型車両の走行フィーリングが低下してしまう。そこで、発電機回転速度ＮＧの変動に伴う発電機１６のイナーシャ（ロータ２１及びロータ軸のイナーシャ）分のトルクを見込んでリングギヤトルクＴＲを算出するようにしている。
【００７１】
そのために、前記車両制御装置５１の図示されないリングギヤトルク算出処理手段は、リングギヤトルク算出処理を行い、前記発電機目標トルクＴＧ＊ を読み込み、該発電機目標トルクＴＧ＊ 、及びサンギヤＳの歯数に対するリングギヤＲの歯数の比に基づいてリングギヤトルクＴＲを算出する。
【００７２】
すなわち、発電機１６のイナーシャをＩｎＧとし、発電機１６の角加速度（回転変化率）をαＧとしたとき、サンギヤＳに加わるトルク、すなわち、サンギヤトルクＴＳは、発電機目標トルクＴＧ＊ にイナーシャＩｎＧ分のトルク等価成分（イナーシャトルク）ＴＧＩ
ＴＧＩ＝ＩｎＧ・αＧ
を加算することによって得られ、
になる。なお、前記トルク等価成分ＴＧＩは、通常、ハイブリッド型車両の加速中は加速方向に対して負の値を、ハイブリッド型車両の減速中は加速方向に対して正の値を採る。また、角加速度αＧは、発電機回転速度ＮＧを微分することによって算出される。
【００７３】
そして、リングギヤＲの歯数がサンギヤＳの歯数のρ倍であるとすると、リングギヤトルクＴＲは、サンギヤトルクＴＳのρ倍であるので、
になる。このように、発電機目標トルクＴＧ＊ 及びトルク等価成分ＴＧＩからリングギヤトルクＴＲを算出することができる。
【００７４】
そこで、前記駆動モータ制御装置４９の図示されない駆動軸トルク推定処理手段は、駆動軸トルク推定処理を行い、前記発電機目標トルクＴＧ＊ 及びトルク等価成分ＴＧＩに基づいて出力軸２６におけるトルク、すなわち、駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定する。すなわち、前記駆動軸トルク推定処理手段は、前記リングギヤトルクＴＲ、及びリングギヤＲの歯数に対する第２のカウンタドライブギヤ２７の歯数の比に基づいて駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定し、算出する。
【００７５】
なお、発電機ブレーキＢが係合させられる際に、発電機目標トルクＴＧ＊ は零（０）にされるので、リングギヤトルクＴＲはエンジントルクＴＥと比例関係になる。そこで、発電機ブレーキＢが係合させられる際に、前記駆動軸トルク推定処理手段は、車両制御装置５１を介してエンジントルクＴＥを読み込み、前記トルク関係式によって、エンジントルクＴＥに基づいてリングギヤトルクＴＲを算出し、該リングギヤトルクＴＲ、及びリングギヤＲの歯数に対する第２のカウンタドライブギヤ２７の歯数の比に基づいて前記駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定する。
【００７６】
続いて、前記駆動モータ目標トルク算出処理手段は、駆動モータ目標トルク算出処理を行い、前記車両要求トルクＴＯ＊ から、前記駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを減算することによって、駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴでは過不足する分を駆動モータ目標トルクＴＭ＊ として算出し、決定する。
【００７７】
そして、前記駆動モータ制御処理手段は、駆動モータ制御処理を行い、決定された駆動モータ目標トルクＴＭ＊ に基づいて駆動モータ２５のトルク制御を行い、駆動モータトルクＴＭを制御する。
【００７８】
また、発電機目標回転速度ＮＧ＊ の絶対値が第１の回転速度Ｎｔｈ１より小さい場合、発電機制御装置４７は、発電機ブレーキＢが係合させられているかどうかを判断する。そして、発電機ブレーキＢが係合させられていない場合、発電機制御装置４７の図示されない発電機ブレーキ係合制御処理手段は、発電機ブレーキ係合制御処理を行い、発電機ブレーキＢを係合させる。
【００７９】
ところで、前記発電機１６、駆動モータ２５等を駆動するのに伴って、温度ｔｍＭ、ｔｍＭＩ、ｔｍＧ、ｔｍＧＩ、ｔｍＯ等が高くなり、発電機１６、駆動モータ２５等の特性が低下してしまう。
【００８０】
そこで、車両制御装置５１の図示されない指令値補正処理手段は、指令値補正処理を行い、前記温度ｔｍＭ、ｔｍＭＩ、ｔｍＧ、ｔｍＧＩ、ｔｍＯ等のうちの所定の温度、発電機回転速度ＮＧ及び駆動モータ回転速度ＮＭを読み込み、必要に応じて発電機目標トルクＴＧ＊ 及び駆動モータ目標トルクＴＭ＊ を補正し、制限する。
【００８１】
次に、図７〜９のフローチャートについて説明する。
ステップＳ１ 初期化処理を行う。
ステップＳ２ アクセルペダル位置ＡＰ及びブレーキペダル位置ＢＰを読み込む。
ステップＳ３ 車速Ｖを算出する。
ステップＳ４ 車両要求トルクＴＯ＊ を決定する。
ステップＳ５ 車両要求トルクＴＯ＊ が駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘより大きいかどうかを判断する。車両要求トルクＴＯ＊ が駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘより大きい場合はステップＳ６に、車両要求トルクＴＯ＊ が駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘ以下である場合はステップＳ８に進む。
ステップＳ６ エンジン１１が停止中であるかどうかを判断する。エンジン１１が停止中である場合はステップＳ７に、停止中でない場合はステップＳ８に進む。
ステップＳ７ 急加速制御処理を行う。
ステップＳ８ 運転者要求出力ＰＤを算出する。
ステップＳ９ バッテリ充放電要求出力ＰＢを算出する。
ステップＳ１０ 車両要求出力ＰＯを算出する。
ステップＳ１１ エンジン１１の運転ポイントを決定する。
ステップＳ１２ エンジン１１が駆動領域ＡＲ１に置かれているかどうかを判断する。エンジン１１が駆動領域ＡＲ１に置かれている場合はステップＳ１３に、駆動領域ＡＲ１に置かれていない場合はステップＳ１４に進む。
ステップＳ１３ エンジン１１が駆動されているかどうかを判断する。エンジン１１が駆動されている場合はステップＳ１７に、駆動されていない（停止させられている）場合はステップＳ１５に進む。
ステップＳ１４ エンジン１１が駆動されているかどうかを判断する。エンジン１１が駆動されている場合はステップＳ１６に、駆動されていない場合はステップＳ２６に進む。
ステップＳ１５ エンジン始動制御処理を行う。
ステップＳ１６ エンジン停止制御処理を行う。
ステップＳ１７ エンジン制御処理を行う。
ステップＳ１８ 発電機目標回転速度ＮＧ＊ を決定する。
ステップＳ１９ 発電機目標回転速度ＮＧ＊ の絶対値が第１の回転速度Ｎｔｈ１以上であるかどうかを判断する。発電機目標回転速度ＮＧ＊ の絶対値が第１の回転速度Ｎｔｈ１以上である場合はステップＳ２０に、発電機目標回転速度ＮＧ＊ の絶対値が第１の回転速度Ｎｔｈ１より小さい場合はステップＳ２１に進む。
ステップＳ２０ 発電機ブレーキＢが解放されているかどうかを判断する。発電機ブレーキＢが解放されている場合はステップＳ２３に、解放されていない場合はステップＳ２４に進む。
ステップＳ２１ 発電機ブレーキＢが係合させられているかどうかを判断する。
発電機ブレーキＢが係合させられている場合はステップＳ２８に、係合させられていない場合はステップＳ２２に進む。
ステップＳ２２ 発電機ブレーキ係合制御処理を行う。
ステップＳ２３ 発電機回転速度制御処理を行う。
ステップＳ２４ 発電機ブレーキ解放制御処理を行う。
ステップＳ２５ 駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定する。
ステップＳ２６ 駆動モータ目標トルクＴＭ＊ を決定する。
ステップＳ２７ 駆動モータ制御処理を行う。
ステップＳ２８ 指令値補正処理を行い、処理を終了する。
【００８２】
次に、図７のステップＳ７における急加速制御処理のサブルーチンについて説明する。
【００８３】
図１４は本発明の第１の実施の形態における急加速制御処理のサブルーチンを示す図である。
【００８４】
まず、前記急加速制御処理手段は、車両要求トルクＴＯ＊ を読み込むとともに、駆動モータ目標トルクＴＭ＊ に駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘをセットする。続いて、前記車両制御装置５１（図６）の図示されない発電機目標トルク算出処理手段は、発電機目標トルク算出処理を行い、前記車両要求トルクＴＯ＊ と駆動モータ目標トルクＴＭ＊ との差トルクΔＴを算出し、駆動モータ目標トルクＴＭ＊ である駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘでは不足する分を発電機目標トルクＴＧ＊ として算出し、決定し、該発電機目標トルクＴＧ＊ を発電機制御装置４７に送る。
【００８５】
そして、前記駆動モータ制御処理手段は、駆動モータ制御処理を行い、駆動モータ目標トルクＴＭ＊ で駆動モータ２５のトルク制御を行う。また、前記発電機制御装置４７の図示されない発電機トルク制御処理手段は、発電機トルク制御処理を行い、前記発電機目標トルクＴＧ＊ に基づいて発電機１６のトルク制御を行う。
【００８６】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ７−１ 車両要求トルクＴＯ＊ を読み込む。
ステップＳ７−２ 駆動モータ目標トルクＴＭ＊ に駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘをセットする。
ステップＳ７−３ 発電機目標トルクＴＧ＊ を算出する。
ステップＳ７−４ 駆動モータ制御処理を行う。
ステップＳ７−５ 発電機トルク制御処理を行い、リターンする。
【００８７】
次に、図９のステップＳ２７、及び図１４のステップＳ７−４における駆動モータ制御処理のサブルーチンについて説明する。
【００８８】
図１５は本発明の第１の実施の形態における駆動モータ制御処理のサブルーチンを示す図である。
【００８９】
まず、駆動モータ制御処理手段は、駆動モータ目標トルクＴＭ＊ を読み込む。続いて、前記駆動モータ回転速度算出処理手段は、駆動モータロータ位置θＭを読み込み、該駆動モータロータ位置θＭの変化率ΔθＭを算出することによって駆動モータ回転速度ＮＭを算出する。そして、前記駆動モータ制御処理手段は、バッテリ電圧ＶＢを読み込む。なお、駆動モータ回転速度ＮＭ及びバッテリ電圧ＶＢによって実測値が構成される。
【００９０】
次に、前記駆動モータ制御処理手段は、前記駆動モータ目標トルクＴＭ＊ 、駆動モータ回転速度ＮＭ及びバッテリ電圧ＶＢに基づいて、前記駆動モータ制御装置４９（図６）の記録装置に記録された駆動モータ制御用の電流指令値マップを参照し、ｄ軸電流指令値ＩＭｄ＊ 及びｑ軸電流指令値ＩＭｑ＊ を算出し、決定する。なお、ｄ軸電流指令値ＩＭｄ＊ 及びｑ軸電流指令値ＩＭｑ＊ によって、駆動モータ２５用の交流電流指令値が構成される。
【００９１】
また、前記駆動モータ制御処理手段は、電流センサ６８、６９から電流ＩＭＵ、ＩＭＶを読み込むとともに、該電流ＩＭＵ、ＩＭＶに基づいて電流ＩＭＷ
ＩＭＷ＝ＩＭＵ−ＩＭＶ
を算出する。なお、電流ＩＭＷを電流ＩＭＵ、ＩＭＶと同様に電流センサによって検出することもできる。
【００９２】
続いて、前記駆動モータ制御処理手段の交流電流算出処理手段は、交流電流算出処理を行い、３相／２相変換を行い、電流ＩＭＵ、ＩＭＶ、ＩＭＷを、交流の電流であるｄ軸電流ＩＭｄ及びｑ軸電流ＩＭｑに変換することによってｄ軸電流ＩＭｄ及びｑ軸電流ＩＭｑを算出する。そして、前記駆動モータ制御処理手段の交流電圧指令値算出処理手段は、交流電圧指令値算出処理を行い、前記ｄ軸電流ＩＭｄ及びｑ軸電流ＩＭｑ、並びに前記ｄ軸電流指令値ＩＭｄ＊ 及びｑ軸電流指令値ＩＭｑ＊ に基づいて、電圧指令値ＶＭｄ＊ 、ＶＭｑ＊ を算出する。また、前記駆動モータ制御処理手段は、２相／３相変換を行い、電圧指令値ＶＭｄ＊ 、ＶＭｑ＊ を電圧指令値ＶＭＵ＊ 、ＶＭＶ＊ 、ＶＭＷ＊ に変換し、該電圧指令値ＶＭＵ＊ 、ＶＭＶ＊ 、ＶＭＷ＊ に基づいてパルス幅変調信号Ｓｕ、Ｓｖ、Ｓｗを算出し、該パルス幅変調信号Ｓｕ、Ｓｖ、Ｓｗを前記駆動モータ制御装置４９の図示されないドライブ処理手段に対して出力する。該ドライブ処理手段は、ドライブ処理を行い、パルス幅変調信号Ｓｕ、Ｓｖ、Ｓｗに基づいて駆動信号ＳＧ２を前記インバータ２９に送る。なお、電圧指令値ＶＭｄ＊ 、ＶＭｑ＊ によって、駆動モータ２５用の交流電圧指令値が構成される。
【００９３】
次に、フローチャートについて説明する。なお、この場合、ステップＳ２７及びステップＳ７−４において同じ処理が行われるので、ステップＳ７−４について説明する。
ステップＳ７−４−１ 駆動モータ目標トルクＴＭ＊ を読み込む。
ステップＳ７−４−２ 駆動モータロータ位置θＭを読み込む。
ステップＳ７−４−３ 駆動モータ回転速度ＮＭを算出する。
ステップＳ７−４−４ バッテリ電圧ＶＢを読み込む。
ステップＳ７−４−５ ｄ軸電流指令値ＩＭｄ＊ 及びｑ軸電流指令値ＩＭｑ＊ を決定する。
ステップＳ７−４−６ 電流ＩＭＵ、ＩＭＶを読み込む。
ステップＳ７−４−７ ３相／２相変換を行う。
ステップＳ７−４−８ 電圧指令値ＶＭｄ＊ 、ＶＭｑ＊ を算出する。
ステップＳ７−４−９ ２相／３相変換を行う。
ステップＳ７−４−１０ パルス幅変調信号Ｓｕ、Ｓｖ、Ｓｗを出力し、リターンする。
【００９４】
次に、図１４のステップＳ７−５における発電機トルク制御処理のサブルーチンについて説明する。
【００９５】
図１６は本発明の第１の実施の形態における発電機トルク制御処理のサブルーチンを示す図である。
【００９６】
まず、前記発電機トルク制御処理手段は、発電機目標トルクＴＧ＊ を読み込み、発電機ロータ位置θＧを読み込むとともに、該発電機ロータ位置θＧに基づいて発電機回転速度ＮＧを算出し、続いて、バッテリ電圧ＶＢを読み込む。なお、発電機回転速度ＮＧ及びバッテリ電圧ＶＢによって実測値が構成される。次に、前記発電機トルク制御処理手段は、前記発電機目標トルクＴＧ＊ 、発電機回転速度ＮＧ及びバッテリ電圧ＶＢに基づいて、前記発電機制御装置４７（図６）の記録装置に記録された発電機制御用の電流指令値マップを参照し、ｄ軸電流指令値ＩＧｄ＊ 及びｑ軸電流指令値ＩＧｑ＊ を算出し、決定する。なお、ｄ軸電流指令値ＩＧｄ＊ 及びｑ軸電流指令値ＩＧｑ＊ によって、発電機１６用の交流電流指令値が構成される。
【００９７】
また、前記発電機トルク制御処理手段は、電流センサ６６、６７から電流ＩＧＵ、ＩＧＶを読み込むとともに、電流ＩＧＵ、ＩＧＶに基づいて電流ＩＧＷ
ＩＧＷ＝ＩＧＵ−ＩＧＶ
を算出する。なお、電流ＩＧＷを電流ＩＧＵ、ＩＧＶと同様に電流センサによって検出することもできる。
【００９８】
続いて、前記発電機トルク制御処理手段の交流電流算出処理手段は、交流電流算出処理を行い、３相／２相変換を行い、電流ＩＧＵ、ＩＧＶ、ＩＧＷをｄ軸電流ＩＧｄ及びｑ軸電流ＩＧｑに変換することによって、ｄ軸電流ＩＧｄ及びｑ軸電流ＩＧｑを算出する。そして、前記発電機トルク制御処理手段の交流電圧指令値算出処理手段は、交流電圧指令値算出処理を行い、前記ｄ軸電流ＩＧｄ及びｑ軸電流ＩＧｑ、並びに前記ｄ軸電流指令値ＩＧｄ＊ 及びｑ軸電流指令値ＩＧｑ＊ に基づいて、電圧指令値ＶＧｄ＊ 、ＶＧｑ＊ を算出する。また、前記発電機トルク制御処理手段は、２相／３相変換を行い、電圧指令値ＶＧｄ＊ 、ＶＧｑ＊ を電圧指令値ＶＧＵ＊ 、ＶＧＶ＊ 、ＶＧＷ＊ に変換し、該電圧指令値ＶＧＵ＊ 、ＶＧＶ＊ 、ＶＧＷ＊ に基づいてパルス幅変調信号Ｓｕ、Ｓｖ、Ｓｗを算出し、該パルス幅変調信号Ｓｕ、Ｓｖ、Ｓｗを発電機制御装置４７の図示されないドライブ処理手段に出力する。該ドライブ処理手段は、ドライブ処理を行い、パルス幅変調信号Ｓｕ、Ｓｖ、Ｓｗに基づいて駆動信号ＳＧ１を前記インバータ２８に送る。なお、電圧指令値ＶＧｄ＊ 、ＶＧｑ＊ によって、発電機１６用の交流電圧指令値が構成される。
【００９９】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ７−５−１ 発電機目標トルクＴＧ＊ を読み込む。
ステップＳ７−５−２ 発電機ロータ位置θＧを読み込む。
ステップＳ７−５−３ 発電機回転速度ＮＧを算出する。
ステップＳ７−５−４ バッテリ電圧ＶＢを読み込む。
ステップＳ７−５−５ ｄ軸電流指令値ＩＧｄ＊ 及びｑ軸電流指令値ＩＧｑ＊ を決定する。
ステップＳ７−５−６ 電流ＩＧＵ、ＩＧＶを読み込む。
ステップＳ７−５−７ ３相／２相変換を行う。
ステップＳ７−５−８ 電圧指令値ＶＧｄ＊ 、ＶＧｑ＊ を算出する。
ステップＳ７−５−９ ２相／３相変換を行う。
ステップＳ７−５−１０ パルス幅変調信号Ｓｕ、Ｓｖ、Ｓｗを出力し、リターンする。
【０１００】
次に、図８のステップＳ１５におけるエンジン始動制御処理のサブルーチンについて説明する。
【０１０１】
図１７は本発明の第１の実施の形態におけるエンジン始動制御処理のサブルーチンを示す図である。
【０１０２】
まず、エンジン始動制御処理手段は、スロットル開度θを読み込み、スロットル開度θが０〔％〕である場合に、前記車速算出処理手段によって算出された車速Ｖを読み込み、かつ、エンジン目標運転状態設定処理において決定されたエンジン１１（図６）の運転ポイントを読み込む。
【０１０３】
続いて、前記発電機目標回転速度算出処理手段は、前述されたように、発電機目標回転速度算出処理を行い、駆動モータロータ位置θＭを読み込み、該駆動モータロータ位置θＭ、及び前記ギヤ比γＲに基づいてリングギヤ回転速度ＮＲを算出するとともに、前記運転ポイントにおけるエンジン目標回転速度ＮＥ＊ を読み込み、リングギヤ回転速度ＮＲ及びエンジン目標回転速度ＮＥ＊ に基づいて、前記回転速度関係式によって、発電機目標回転速度ＮＧ＊ を算出し、決定する。
【０１０４】
そして、前記エンジン制御装置４６は、エンジン回転速度ＮＥとあらかじめ設定された始動回転速度ＮＥｔｈ１とを比較し、エンジン回転速度ＮＥが始動回転速度ＮＥｔｈ１より高いかどうかを判断する。エンジン回転速度ＮＥが始動回転速度ＮＥｔｈ１より高い場合、エンジン始動制御処理手段は、エンジン１１において燃料噴射及び点火を行う。
【０１０５】
続いて、前記発電機回転速度制御処理手段は、発電機目標回転速度ＮＧ＊ に基づいて発電機回転速度制御処理を行い、発電機回転速度ＮＧを高くし、それに伴ってエンジン回転速度ＮＥを高くする。
【０１０６】
そして、前記駆動モータ制御装置４９は、ステップＳ２５〜Ｓ２７において行われたように、駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定し、駆動モータ目標トルクＴＭ＊ を決定し、駆動モータ制御処理を行う。
【０１０７】
また、前記エンジン始動制御処理手段は、エンジン回転速度ＮＥがエンジン目標回転速度ＮＥ＊ になるようにスロットル開度θを調整する。次に、前記エンジン始動制御処理手段は、エンジン１１が正常に駆動されているかどうかを判断するために、発電機トルクＴＧが、エンジン１１の始動に伴うモータリングトルクＴＥｔｈより小さいかどうかを判断し、発電機トルクＴＧがモータリングトルクＴＥｔｈより小さい状態で所定時間が経過するのを待機する。
【０１０８】
また、エンジン回転速度ＮＥが始動回転速度ＮＥｔｈ１以下である場合、前記発電機回転速度制御処理手段は、発電機目標回転速度ＮＧ＊ に基づいて発電機回転速度制御処理を行い、続いて、前記駆動モータ制御装置４９は、ステップＳ２５〜Ｓ２７において行われたように、駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定し、駆動モータ目標トルクＴＭ＊ を決定し、駆動モータ制御処理を行う。
【０１０９】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１５−１ スロットル開度θが０〔％〕であるかどうかを判断する。
スロットル開度θが０〔％〕である場合はステップＳ１５−３に、０〔％〕でない場合はステップＳ１５−２に進む。
ステップＳ１５−２ スロットル開度θを０〔％〕にし、ステップＳ１５−１に戻る。
ステップＳ１５−３ 車速Ｖを読み込む。
ステップＳ１５−４ エンジン１１の運転ポイントを読み込む。
ステップＳ１５−５ 発電機目標回転速度ＮＧ＊ を決定する。
ステップＳ１５−６ エンジン回転速度ＮＥが始動回転速度ＮＥｔｈ１より高いかどうかを判断する。エンジン回転速度ＮＥが始動回転速度ＮＥｔｈ１より高い場合はステップＳ１５−１１に、エンジン回転速度ＮＥが始動回転速度ＮＥｔｈ１以下である場合はステップＳ１５−７に進む。
ステップＳ１５−７ 発電機回転速度制御処理を行う。
ステップＳ１５−８ 駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定する。
ステップＳ１５−９ 駆動モータ目標トルクＴＭ＊ を決定する。
ステップＳ１５−１０ 駆動モータ制御処理を行い、ステップ１５−１に戻る。
ステップＳ１５−１１ 燃料噴射及び点火を行う。
ステップＳ１５−１２ 発電機回転速度制御処理を行う。
ステップＳ１５−１３ 駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定する。
ステップＳ１５−１４ 駆動モータ目標トルクＴＭ＊ を決定する。
ステップＳ１５−１５ 駆動モータ制御処理を行う。
ステップＳ１５−１６ スロットル開度θを調整する。
ステップＳ１５−１７ 発電機トルクＴＧがモータリングトルクＴＥｔｈより小さいかどうかを判断する。発電機トルクＴＧがモータリングトルクＴＥｔｈより小さい場合はステップＳ１５−１８に進み、発電機トルクＴＧがモータリングトルクＴＥｔｈ以上である場合はステップＳ１５−１１に戻る。
ステップＳ１５−１８ 所定時間が経過するのを待機し、経過するとリターンする。
【０１１０】
次に、図９のステップＳ２３、及び図１７のステップＳ１５−７、Ｓ１５−１２における発電機回転速度制御処理のサブルーチンについて説明する。
【０１１１】
図１８は本発明の第１の実施の形態における発電機回転速度制御処理のサブルーチンを示す図である。
【０１１２】
まず、前記発電機回転速度制御処理手段は、発電機目標回転速度ＮＧ＊ を読み込み、発電機回転速度ＮＧを読み込むとともに、発電機目標回転速度ＮＧ＊ と発電機回転速度ＮＧとの差回転速度ΔＮＧに基づいてＰＩ制御を行い、発電機目標トルクＴＧ＊ を算出し、決定する。この場合、差回転速度ΔＮＧが大きいほど、発電機目標トルクＴＧ＊ は大きくされ、正負も考慮される。
【０１１３】
続いて、前記発電機トルク制御処理手段は、図１６の発電機トルク制御処理を行い、発電機１６（図６）のトルク制御を行う。
【０１１４】
次に、フローチャートについて説明する。なお、この場合、ステップＳ２３、及びステップＳ１５−７、Ｓ１５−１２において同じ処理が行われるので、ステップＳ１５−７について説明する。
ステップＳ１５−７−１ 発電機目標回転速度ＮＧ＊ を読み込む。
ステップＳ１５−７−２ 発電機回転速度ＮＧを読み込む。
ステップＳ１５−７−３ 発電機目標トルクＴＧ＊ を算出する。
ステップＳ１５−７−４ 発電機トルク制御処理を行い、リターンする。
【０１１５】
次に、図８のステップＳ１６におけるエンジン停止制御処理のサブルーチンについて説明する。
【０１１６】
図１９は本発明の第１の実施の形態におけるエンジン停止制御処理のサブルーチンを示す図である。
【０１１７】
まず、前記発電機制御装置４７（図６）は、発電機ブレーキＢが解放されているかどうかを判断する。発電機ブレーキＢが解放されておらず、係合させられている場合、前記発電機ブレーキ解放制御処理手段は、発電機ブレーキ解放制御処理を行い、発電機ブレーキＢを解放する。
【０１１８】
また、前記発電機ブレーキＢが解放されている場合、前記エンジン停止制御処理手段は、エンジン１１における燃料噴射及び点火を停止させ、スロットル開度θを０〔％〕にする。
【０１１９】
続いて、前記エンジン停止制御処理手段は、前記リングギヤ回転速度ＮＲを読み込み、該リングギヤ回転速度ＮＲ及びエンジン目標回転速度ＮＥ＊ （０〔ｒｐｍ〕）に基づいて、前記回転速度関係式によって、発電機目標回転速度ＮＧ＊ を決定する。そして、前記発電機制御装置４７が図１８の発電機回転速度制御処理を行った後、駆動モータ制御装置４９は、ステップＳ２５〜Ｓ２７において行われたように、駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定し、駆動モータ目標トルクＴＭ＊ を決定し、駆動モータ制御処理を行う。
【０１２０】
次に、前記発電機制御装置４７は、エンジン回転速度ＮＥが停止回転速度ＮＥｔｈ２以下であるかどうかを判断し、エンジン回転速度ＮＥが停止回転速度ＮＥｔｈ２以下である場合、発電機１６に対するスイッチングを停止させ、発電機１６のシャットダウンを行う。
【０１２１】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１６−１ 発電機ブレーキＢが解放されているかどうかを判断する。
発電機ブレーキＢが解放されている場合はステップＳ１６−３に、解放されていない場合はステップＳ１６−２に進む。
ステップＳ１６−２ 発電機ブレーキ解放制御処理を行う。
ステップＳ１６−３ 燃料噴射及び点火を停止させる。
ステップＳ１６−４ スロットル開度θを０〔％〕にする。
ステップＳ１６−５ 発電機目標回転速度ＮＧ＊ を決定する。
ステップＳ１６−６ 発電機回転速度制御処理を行う。
ステップＳ１６−７ 駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定する。
ステップＳ１６−８ 駆動モータ目標トルクＴＭ＊ を決定する。
ステップＳ１６−９ 駆動モータ制御処理を行う。
ステップＳ１６−１０ エンジン回転速度ＮＥが停止回転速度ＮＥｔｈ２以下であるかどうかを判断する。エンジン回転速度ＮＥが停止回転速度ＮＥｔｈ２以下である場合はステップＳ１６−１１に進み、エンジン回転速度ＮＥが停止回転速度ＮＥｔｈ２より大きい場合はステップＳ１６−５に戻る。
ステップＳ１６−１１ 発電機１６に対するスイッチングを停止させ、リターンする。
【０１２２】
次に、図９のステップＳ２２における発電機ブレーキ係合制御処理のサブルーチンについて説明する。
【０１２３】
図２０は本発明の第１の実施の形態における発電機ブレーキ係合制御処理のサブルーチンを示す図である。
【０１２４】
まず、前記発電機ブレーキ係合制御処理手段は、発電機ブレーキＢ（図６）の係合を要求するための発電機ブレーキ要求をオフからオンにして、発電機目標回転速度ＮＧ＊ に０〔ｒｐｍ〕をセットし、発電機制御装置４７が図１８の発電機回転速度制御処理を行った後、駆動モータ制御装置４９は、ステップＳ２５〜Ｓ２７において行われたように、駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定し、駆動モータ目標トルクＴＭ＊ を決定し、駆動モータ制御処理を行う。
【０１２５】
次に、前記発電機ブレーキ係合制御処理手段は、発電機回転速度ＮＧの絶対値が所定の第２の回転速度Ｎｔｈ２（例えば、１００〔ｒｐｍ〕）より小さいかどうかを判断し、発電機回転速度ＮＧの絶対値が第２の回転速度Ｎｔｈ２より小さい場合、発電機ブレーキＢを係合させる。続いて、前記駆動モータ制御装置４９は、ステップＳ２５〜Ｓ２７において行われたように、駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定し、駆動モータ目標トルクＴＭ＊ を決定し、駆動モータ制御処理を行う。
【０１２６】
そして、発電機ブレーキＢが係合させられた状態で所定時間が経過すると、前記発電機ブレーキ係合制御処理手段は、発電機１６に対するスイッチングを停止させ、発電機１６のシャットダウンを行う。
【０１２７】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ２２−１ 発電機目標回転速度ＮＧ＊ に０〔ｒｐｍ〕をセットする。
ステップＳ２２−２ 発電機回転速度制御処理を行う。
ステップＳ２２−３ 駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定する。
ステップＳ２２−４ 駆動モータ目標トルクＴＭ＊ を決定する。
ステップＳ２２−５ 駆動モータ制御処理を行う。
ステップＳ２２−６ 発電機回転速度ＮＧの絶対値が第２の回転速度Ｎｔｈ２より小さいかどうかを判断する。発電機回転速度ＮＧの絶対値が第２の回転速度Ｎｔｈ２より小さい場合はステップＳ２２−７に進み、発電機回転速度ＮＧの絶対値が第２の回転速度Ｎｔｈ２以上である場合はステップＳ２２−２に戻る。
ステップＳ２２−７ 発電機ブレーキＢを係合させる。
ステップＳ２２−８ 駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定する。
ステップＳ２２−９ 駆動モータ目標トルクＴＭ＊ を決定する。
ステップＳ２２−１０ 駆動モータ制御処理を行う。
ステップＳ２２−１１ 所定時間が経過したかどうかを判断し、所定時間が経過した場合はステップＳ２２−１２に進み、経過していない場合はステップＳ２２−７に戻る。
ステップＳ２２−１２ 発電機１６に対するスイッチングを停止させ、リターンする。
【０１２８】
次に、図９のステップＳ２４及び図１９のステップＳ１６−２における発電機ブレーキ解放制御処理のサブルーチンについて説明する。
【０１２９】
図２１は本発明の第１の実施の形態における発電機ブレーキ解放制御処理のサブルーチンを示す図である。
【０１３０】
前記発電機ブレーキ係合制御処理において、発電機ブレーキＢ（図６）を係合している間、所定のエンジントルクＴＥが反力として発電機１６のロータ２１に加わるので、発電機ブレーキＢを単に解放すると、エンジントルクＴＥがロータ２１に伝達されるのに伴って、発電機トルクＴＧ及びエンジントルクＴＥが大きく変化し、ショックが発生してしまう。
【０１３１】
そこで、前記エンジン制御装置４６において、前記ロータ２１に伝達されるエンジントルクＴＥが推定又は算出され、前記発電機ブレーキ解放制御処理手段は、推定又は算出されたエンジントルクＴＥに相当するトルク、すなわち、エンジントルク相当分を読み込み、該エンジントルク相当分を発電機目標トルクＴＧ＊ としてセットする。続いて、前記発電機トルク制御処理手段が図１６の発電機トルク制御処理を行った後、駆動モータ制御装置４９は、ステップＳ２５〜Ｓ２７において行われたように、駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定し、駆動モータ目標トルクＴＭ＊ を決定し、駆動モータ制御処理を行う。
【０１３２】
そして、発電機トルク制御処理が開始された後、所定時間が経過すると、前記発電機ブレーキ解放制御処理手段が、発電機ブレーキＢを解放し、発電機目標回転速度ＮＧ＊ に０〔ｒｐｍ〕をセットした後、発電機回転速度制御手段は図１８の発電機回転速度制御処理を行う。続いて、前記駆動モータ制御装置４９は、ステップＳ２５〜Ｓ２７において行われたように、駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定し、駆動モータ目標トルクＴＭ＊ を決定し、駆動モータ制御処理を行う。なお、前記エンジントルク相当分は、エンジントルクＴＥに対する発電機トルクＴＧのトルク比を学習することによって推定又は算出される。
【０１３３】
次に、フローチャートについて説明する。なお、この場合、ステップＳ１６−２及びステップＳ２４において同じ処理が行われるので、ステップＳ２４について説明する。
ステップＳ２４−１ エンジントルク相当分を発電機目標トルクＴＧ＊ にセットする。
ステップＳ２４−２ 発電機トルク制御処理を行う。
ステップＳ２４−３ 駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定する。
ステップＳ２４−４ 駆動モータ目標トルクＴＭ＊ を決定する。
ステップＳ２４−５ 駆動モータ制御処理を行う。
ステップＳ２４−６ 所定時間が経過したかどうかを判断する。所定時間が経過した場合はステップＳ２４−７に進み、経過していない場合はステップＳ２４−２に戻る。
ステップＳ２４−７ 発電機ブレーキＢを解放する。
ステップＳ２４−８ 発電機目標回転速度ＮＧ＊ に０〔ｒｐｍ〕をセットする。
ステップＳ２４−９ 発電機回転速度制御処理を行う。
ステップＳ２４−１０ 駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定する。
ステップＳ２４−１１ 駆動モータ目標トルクＴＭ＊ を決定する。
ステップＳ２４−１２ 駆動モータ制御処理を行い、リターンする。
【０１３４】
次に、図９のステップＳ２８における指令値補正処理のサブルーチンについて説明する。
【０１３５】
図２２は本発明の第１の実施の形態における指令値補正処理のサブルーチンを示す図、図２３は本発明の第１の実施の形態における駆動モータ用の制限率マップを示す図、図２４は本発明の第１の実施の形態における駆動モータ制限トルクマップを示す第１の図、図２５は本発明の第１の実施の形態における駆動モータ制限トルクマップを示す第２の図、図２６は本発明の第１の実施の形態における駆動モータ制限トルクマップを示す第３の図、図２７は本発明の第１の実施の形態における発電機用の制限率マップを示す図である。なお、図２３において、横軸に第２の駆動部温度を、縦軸に制限率ε１を、図２４〜２６において、横軸に駆動モータ回転速度ＮＭを、縦軸に駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘ及び駆動モータ制限トルクＴＭｉを、図２７において、横軸に第１の駆動部温度を、縦軸に制限率ε２を採ってある。
【０１３６】
まず、指令値補正処理手段の電動機械目標トルク補正処理手段としての駆動モータ目標トルク補正処理手段は、電動機械目標トルク補正処理としての駆動モータ目標トルク補正処理を行い、駆動モータ目標トルクＴＭ＊ を補正する。そのために、前記駆動モータ目標トルク補正処理の制限率算出処理手段９１（図１）は、制限率算出処理を行い、温度ｔｍＭを読み込み、車両制御装置５１（図６）の記録装置に記録された、図２３に示されるような駆動モータ２５用の制限率マップを参照し、前記温度ｔｍＭに対応する制限率ε１を読み込み、算出する。該制限率ε１は、百分率で表され、駆動モータトルクＴＭを制限するために、前記温度ｔｍＭと対応させて設定される。
【０１３７】
なお、図２３に示されるように、前記温度ｔｍＭのほかに、温度ｔｍＭＩ、ｔｍＯ等に対応させて制限率ε１を設定することもできる。
【０１３８】
ところで、駆動モータインバータ電圧ＶＭ及び駆動モータ回転速度ＮＭが分かると、駆動モータインバータ電圧ＶＭ及び駆動モータ回転速度ＮＭに対応させて設定された駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘを読み込むことができる。該駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘは、図２４〜２６において線ＬＭで示されるように変化し、駆動モータ回転速度ＮＭが所定の変化点（例えば、１２５０〔ｒｐｍ〕）より低い回転領域、すなわち、所定の低速回転領域においては、一定の値を採り、前記変化点以上の回転領域、すなわち、中・高速回転領域においては、駆動モータ回転速度ＮＭが高くなるにつれて変化率を徐々に小さくしながら小さくされる。なお、駆動モータインバータ電圧ＶＭに代えてバッテリ電圧ＶＢを使用し、該バッテリ電圧ＶＢ及び駆動モータ回転速度ＮＭに対応させて設定された駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘを読み込むこともできる。
【０１３９】
したがって、該駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘに前記制限率ε１を各種変更させて乗算することによって、図２４〜２６において線ＬＭ１〜ＬＭ３で表されるような、駆動モータ制限トルクＴＭｉ（ｉ＝１、２、…）を算出することができる。そこで、本実施の形態においては、図２４〜２６に表されるように、駆動モータ回転速度ＮＭと駆動モータ制限トルクＴＭｉとの関係が駆動モータ２５用の制限トルクマップである駆動モータ制限トルクマップとして、車両制御装置５１の記録装置に記録される。
【０１４０】
すなわち、本実施の形態においては、前記駆動モータ回転速度ＮＭ及び制限率ε１を読み込むと、駆動モータ目標トルク補正処理手段の制限トルク算出処理手段９３は、制限トルク算出処理を行い、前記駆動モータ制限トルクマップを参照し、駆動モータ回転速度ＮＭ及び制限率ε１に対応する駆動モータ制限トルクＴＭｉを算出する。
【０１４１】
続いて、前記駆動モータ目標トルク補正処理手段の補正トルク算出処理手段は、補正トルク算出処理を行い、前記駆動モータ目標トルクＴＭ＊ 及び駆動モータ制限トルクＴＭｉを読み込み、駆動モータ目標トルクＴＭ＊ と駆動モータ制限トルクＴＭｉとを比較し、駆動モータ目標トルクＴＭ＊ が駆動モータ制限トルクＴＭｉより大きい場合、駆動モータ制限トルクＴＭｉを補正後の駆動モータ目標トルクＴＭ＊ とし、駆動モータ目標トルクＴＭ＊ が駆動モータ制限トルクＴＭｉ以下である場合、駆動モータ目標トルクＴＭ＊ を補正後の駆動モータ目標トルクＴＭ＊ とする。
【０１４２】
例えば、制限率ε１が５０〔％〕であるときに、駆動モータ制限トルクＴＭ２は、図２４〜２６における線ＬＭ２上の所定の位置、例えば、○で示される位置の値を採るが、図２４に示されるように、駆動モータ目標トルクＴＭ＊ が△で示される位置の値を採り、駆動モータ制限トルクＴＭ２と等しい場合、補正トルク算出処理手段は、駆動モータ目標トルクＴＭ＊ を補正後の駆動モータ目標トルクＴＭ＊ とする。
【０１４３】
また、図２５に示されるように、駆動モータ目標トルクＴＭ＊ が△で示される位置の値を採り、駆動モータ制限トルクＴＭ２より小さい場合、補正トルク算出処理手段は、駆動モータ目標トルクＴＭ＊ を補正後の駆動モータ目標トルクＴＭ＊ とする。そして、図２６に示されるように、駆動モータ目標トルクＴＭ＊ が△で示される位置の値を採り、駆動モータ制限トルクＴＭ２より大きい場合、補正トルク算出処理手段は、駆動モータ制限トルクＴＭ２を補正後の駆動モータ目標トルクＴＭ＊ とする。
【０１４４】
このように、駆動モータ２５の温度ｔｍＭが高くなると、温度ｔｍＭに対応する制限率ε１で駆動モータトルクＴＭが制限されるので、駆動モータ２５の特性が低下するのを防止することができる。
【０１４５】
また、駆動モータ目標トルクＴＭ＊ が駆動モータ制限トルクＴＭｉ以下である場合、駆動モータ目標トルクＴＭ＊ が補正後の駆動モータ目標トルクＴＭ＊ とされるので、駆動モータトルクＴＭを十分に発生させることができ、運転者要求出力ＰＤを十分に発生させることができる。
【０１４６】
続いて、前記指令値補正処理手段の電動機械目標トルク補正処理手段としての発電機目標トルク補正処理手段は、電動機械目標トルク補正処理としての発電機目標トルク補正処理を行い、発電機目標トルクＴＧ＊ を補正する。そのために、発電機目標トルク補正処理の前記制限率算出処理手段９１は、制限率算出処理を行い、温度ｔｍＧを読み込み、車両制御装置５１の記録装置に記録された、図２７に示されるような発電機１６用の制限率マップを参照し、前記温度ｔｍＧに対応する制限率ε２を読み込み、算出する。該制限率ε２は、百分率で表され、発電機トルクＴＧを制限するために、前記温度ｔｍＧと対応させて設定される。
【０１４７】
なお、図２７に示されるように、前記温度ｔｍＧのほかに、温度ｔｍＧＩ、ｔｍＯ等に対応させて制限率ε２を設定することもできる。
【０１４８】
ところで、発電機インバータ電圧ＶＧ及び発電機回転速度ＮＧが分かると、発電機インバータ電圧ＶＧ及び発電機回転速度ＮＧに対応させて設定された発電機最大トルクＴＧｍａｘを読み込むことができる。該発電機最大トルクＴＧｍａｘは、駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘと同様に、発電機回転速度ＮＧが所定の変化点（例えば、１２５０〔ｒｐｍ〕）より低い回転領域、すなわち、低速回転領域においては、一定の値を採り、前記変化点以上の回転領域、すなわち、中・高速回転領域においては、発電機回転速度ＮＧが高くなるにつれて変化率を徐々に小さくしながら小さくされる。なお、発電機インバータ電圧ＶＧに代えてバッテリ電圧ＶＢを使用し、バッテリ電圧ＶＢ及び発電機回転速度ＮＧに対応させて設定された発電機最大トルクＴＧｍａｘを読み込むことができる。
【０１４９】
したがって、該発電機最大トルクＴＧｍａｘに前記制限率ε２を各種変更させて乗算することによって、発電機制限トルクＴＧｉ（ｉ＝１、２、…）を算出することができる。そこで、本実施の形態においては、発電機回転速度ＮＧと発電機制限トルクＴＧｉとの関係が発電機１６用の制限トルクマップである発電機制限トルクマップとして、車両制御装置５１の記録装置に記録される。
【０１５０】
すなわち、本実施の形態においては、前記発電機回転速度ＮＧ及び制限率ε２を読み込むと、発電機目標トルク補正処理手段の前記制限トルク算出処理手段９３は、制限トルク算出処理を行い、前記発電機制限トルクマップを参照し、発電機回転速度ＮＧ及び制限率ε２に対応する発電機制限トルクＴＧｉを算出する。
【０１５１】
続いて、前記発電機目標トルク補正処理手段の補正トルク算出処理手段は、補正トルク算出処理を行い、前記発電機目標トルクＴＧ＊ 及び発電機制限トルクＴＧｉを読み込み、発電機目標トルクＴＧ＊ と発電機制限トルクＴＧｉとを比較し、発電機目標トルクＴＧ＊ が発電機制限トルクＴＧｉより大きい場合、発電機制限トルクＴＧｉを補正後の発電機目標トルクＴＧ＊ とし、発電機目標トルクＴＧ＊ が発電機制限トルクＴＧｉ以下である場合、発電機目標トルクＴＧ＊ を補正後の発電機目標トルクＴＧ＊ とする。
【０１５２】
このように、発電機１６の温度ｔｍＧが高くなると、温度ｔｍＧに対応する制限率ε２で発電機トルクＴＧが制限されるので、発電機１６の特性が低下するのを防止することができる。
【０１５３】
また、発電機目標トルクＴＧ＊ が発電機制限トルクＴＧｉ以下である場合、発電機目標トルクＴＧ＊ が補正後の発電機目標トルクＴＧ＊ とされるので、発電機トルクＴＧを十分に発生させることができ、運転者要求出力ＰＤを十分に発生させることができる。
【０１５４】
なお、前記駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘ及び発電機最大トルクＴＧｍａｘによって電動機械最大トルクが、駆動モータ制限トルクＴＭｉ及び発電機制限トルクＴＧｉによって電動機械制限トルクが構成される。
【０１５５】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ２８−１ 駆動モータ目標トルク補正処理を行う。
ステップＳ２８−２ 発電機目標トルク補正処理を行い、リターンする。
【０１５６】
ところで、例えば、駆動モータ２５の場合、低速回転領域においては、駆動モータ２５に加わる負荷が小さいので、駆動モータ２５を駆動するのに伴って温度ｔｍＭ、ｔｍＭＩ、ｔｍＯ等の温度が高くなるのが抑制される。そこで、低速回転領域に属する場合に駆動モータトルクＴＭの制限を緩和するようにした本発明の第２の実施の形態について説明する。
【０１５７】
図２８は本発明の第２の実施の形態における駆動モータ制限トルクマップを示す図である。なお、図において、横軸に駆動モータ回転速度ＮＭを、縦軸に駆動モータ制限トルクＴＭｉを採ってある。
【０１５８】
この場合、図において線Ｌ１１〜Ｌ１８で表されるように、駆動モータ回転速度ＮＭの値が１２５０〔ｒｐｍ〕である点に変化点ρが設定され、該変化点ρより低い低速回転領域において、駆動モータ制限トルクＴＭｉ（ｉ＝１１、１２、…）が直線的に変化させられ、変化点ρから斜めに立ち上げられ、また、変化点ρ以上の中・高速回転領域においては、駆動モータ制限トルクＴＭｉが、駆動モータ回転速度ＮＭが高くなるにつれて変化率を徐々に小さくしながら小さくされる。
【０１５９】
このように、駆動モータ回転速度ＮＭが前記低速回転領域に属する場合、駆動モータ回転速度ＮＭが低いほど駆動モータ制限トルクＴＭｉが大きく、駆動モータ回転速度ＮＭが高いほど駆動モータ制限トルクＴＭｉが小さくされ、駆動モータトルクＴＭの制限が緩和される。すなわち、前記駆動モータトルクＴＭが駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘに一定の変化率で近づくように制限率ε１が徐々に緩和される。したがって、低速回転領域において駆動モータトルクＴＭを一層十分に発生させることができ、運転者要求出力ＰＤを一層十分に発生させることができる。
【０１６０】
本実施の形態においては、低速回転領域に属する場合に駆動モータトルクＴＭの制限を緩和するようにしているが、低速回転領域に属する場合に発電機トルクＴＧの制限を緩和することもできる。
【０１６１】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【０１６２】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、電動車両駆動制御装置においては、電動車両駆動制御装置においては、電動機械を駆動するための電動機械駆動部と、該電動機械駆動部の駆動部温度を検出する駆動部温度検出部と、前記駆動部温度に基づいて前記電動機械のトルクを制限するための制限率を算出する制限率算出処理手段と、前記電動機械の回転速度を算出する回転速度算出処理手段と、前記回転速度に対応させて設定された電動機械最大トルクに対応する電動機械制限トルクを前記制限率に基づいて算出する制限トルク算出処理手段とを有する。
【０１６３】
この場合、電動機械の温度に対応する制限率で電動機械のトルクが制限されるので、電動機械の特性が低下するのを防止することができる。
【０１６４】
また、電動機械最大トルクに対応する電動機械制限トルクが前記制限率に基づいて算出されるので、電動機械のトルクを十分に発生させることができ、運転者要求出力を十分に発生させることができる。
【０１６５】
本発明の他の電動車両駆動制御装置においては、さらに、前記回転速度が所定の低速回転領域に属する場合に、前記電動機械のトルクが前記電動機械最大トルクに近づくように、前記制限率が徐々に緩和される。
【０１６６】
この場合、回転速度が所定の低速回転領域に属する場合に、電動機械のトルクが電動機械最大トルクに近づくように、制限率が徐々に緩和されるので、低速回転領域において電動機械のトルクを一層十分に発生させることができ、運転者要求出力を一層十分に発生させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における電動車両駆動制御装置の機能ブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両の概念図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態におけるプラネタリギヤユニットの動作説明図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における通常走行時の車速線図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における通常走行時のトルク線図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両駆動制御装置の概念図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両駆動制御装置の動作を示す第１のメインフローチャートである。
【図８】本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両駆動制御装置の動作を示す第２のメインフローチャートである。
【図９】本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両駆動制御装置の動作を示す第３のメインフローチャートである。
【図１０】本発明の第１の実施の形態における第１の車両要求トルクマップを示す図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態における第２の車両要求トルクマップを示す図である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態におけるエンジン目標運転状態マップを示す図である。
【図１３】本発明の第１の実施の形態におけるエンジン駆動領域マップを示す図である。
【図１４】本発明の第１の実施の形態における急加速制御処理のサブルーチンを示す図である。
【図１５】本発明の第１の実施の形態における駆動モータ制御処理のサブルーチンを示す図である。
【図１６】本発明の第１の実施の形態における発電機トルク制御処理のサブルーチンを示す図である。
【図１７】本発明の第１の実施の形態におけるエンジン始動制御処理のサブルーチンを示す図である。
【図１８】本発明の第１の実施の形態における発電機回転速度制御処理のサブルーチンを示す図である。
【図１９】本発明の第１の実施の形態におけるエンジン停止制御処理のサブルーチンを示す図である。
【図２０】本発明の第１の実施の形態における発電機ブレーキ係合制御処理のサブルーチンを示す図である。
【図２１】本発明の第１の実施の形態における発電機ブレーキ解放制御処理のサブルーチンを示す図である。
【図２２】本発明の第１の実施の形態における指令値補正処理のサブルーチンを示す図である。
【図２３】本発明の第１の実施の形態における駆動モータ用の制限率マップを示す図である。
【図２４】本発明の第１の実施の形態における駆動モータ制限トルクマップを示す第１の図である。
【図２５】本発明の第１の実施の形態における駆動モータ制限トルクマップを示す第２の図である。
【図２６】本発明の第１の実施の形態における駆動モータ制限トルクマップを示す第３の図である。
【図２７】本発明の第１の実施の形態における発電機用の制限率マップを示す図である。
【図２８】本発明の第２の実施の形態における駆動モータ制限トルクマップを示す図である。
【符号の説明】
１６ 発電機
２５ 駆動モータ
２８、２９ インバータ
５１ 車両制御装置
６４ 発電機温度センサ
６５ 駆動モータ温度センサ
７０、７１ 第１、第２のインバータ温度センサ
９０ 電動機械駆動部
９１ 制限率算出処理手段
９２ 回転速度算出処理手段
９３ 制限トルク算出処理手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動車両駆動制御装置、電動車両駆動制御方法及びそのプログラムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電動車両としての電気自動車に搭載され、電動機械としての駆動モータのトルク、すなわち、駆動モータトルクを発生させ、該駆動モータトルクを駆動輪に伝達するようにした車両駆動装置において、駆動モータは、力行（駆動）時に、バッテリから直流の電流を受けて駆動され、前記駆動モータトルクを発生させ、回生（発電）時に、電気自動車のイナーシャによってトルクを受け、直流の電流を発生させ、該電流をバッテリに供給するようになっている。
【０００３】
また、電動車両としてのハイブリッド型車両に搭載され、エンジンのトルク、すなわち、エンジントルクの一部を、第１の電動機械としての発電機（発電機モータ）に、残りを駆動輪に伝達するようにした車両駆動装置においては、サンギヤ、リングギヤ及びキャリヤを備えたプラネタリギヤユニットを有し、前記キャリヤとエンジンとを連結し、リングギヤ及び第２の電動機械としての駆動モータと駆動輪とを連結し、サンギヤと発電機とを連結し、前記リングギヤ及び駆動モータから出力された回転を駆動輪に伝達して駆動力を発生させるようにしている。
【０００４】
そして、前記各車両駆動装置においては、いずれも駆動モータと駆動モータ制御装置との間にインバータが配設され、該インバータは、駆動モータ制御装置から送られる駆動信号に従って駆動され、バッテリから直流の電流を受けて、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の電流を発生させ、各相の電流を駆動モータに供給するようになっている。そのために、前記インバータは複数の、例えば、６個のスイッチング素子としてのトランジスタを備え、各トランジスタは、一対ずつユニット化されて各相のトランジスタモジュール（ＩＧＢＴ）を構成する。したがって、各トランジスタに駆動信号を所定のパターンで送ると、トランジスタがオン・オフさせられ、各相の電流を発生させる。
【０００５】
そして、駆動モータ回転速度センサによって駆動モータの回転速度、すなわち、駆動モータ回転速度を検出し、該駆動モータ回転速度に基づいて、例えば、駆動モータにおける駆動モータトルク等の制御を行うようにしている。
【０００６】
ところで、前記発電機、駆動モータ等を駆動するのに伴って、ステータのコイルが発熱し、発電機、駆動モータ等の温度が高くなり、発電機、駆動モータ等の特性が低下してしまう。
【０００７】
そこで、駆動モータ回転速度及び駆動モータの温度を検出し、駆動モータ回転速度及び駆動モータの温度に対応させて、駆動モータトルクの目標値を表す駆動モータ目標トルクに所定の割合を乗算することによって駆動モータトルクを制限するようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
【特許文献１】
特開２０００−１８４０２号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の車両駆動装置においては、駆動モータトルクを制限するに当たり、駆動モータ目標トルクに前記割合が一律に乗算されてしまうので、駆動モータトルクを十分に発生させることができず、運転者が要求する出力、すなわち、運転者要求出力を十分に発生させることができなくなってしまうことがある。
【００１０】
本発明は、前記従来の車両駆動装置の問題点を解決して、運転者要求出力を十分に発生させることができる電動車両駆動制御装置、電動車両駆動制御方法及びそのプログラムを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の電動車両駆動制御装置においては、電動機械を駆動するための電動機械駆動部と、該電動機械駆動部の駆動部温度を検出する駆動部温度検出部と、前記駆動部温度に基づいて前記電動機械のトルクを制限するための制限率を算出する制限率算出処理手段と、前記電動機械の回転速度を算出する回転速度算出処理手段と、前記回転速度に対応させて設定された電動機械最大トルクに対応する電動機械制限トルクを前記制限率に基づいて算出する制限トルク算出処理手段とを有する。
【００１２】
本発明の他の電動車両駆動制御装置においては、さらに、電動機械トルクの目標値を表す電動機械目標トルクを算出する電動機械目標トルク算出処理手段と、前記電動機械制限トルクに基づいて、電動機械目標トルクを補正する補正トルク算出処理手段とを有する。
【００１３】
本発明の更に他の電動車両駆動制御装置においては、さらに、前記回転速度が所定の低速回転領域に属する場合に、前記電動機械のトルクが前記電動機械最大トルクに近づくように、前記制限率が徐々に緩和される。
【００１４】
本発明の更に他の電動車両駆動制御装置においては、さらに、前記回転速度が所定の低速回転領域に属する場合に、前記電動機械のトルクが前記電動機械最大トルクに一定の変化率で近づくように、前記制限率が緩和される。
【００１５】
本発明の更に他の電動車両駆動制御装置においては、さらに、前記電動機械制限トルクは、回転速度が低いほど大きく、回転速度が高いほど小さくされる。
【００１６】
本発明の電動車両駆動制御方法においては、電動機械を駆動するための電動機械駆動部の駆動部温度を検出し、該駆動部温度に基づいて前記電動機械のトルクを制限するための制限率を算出し、前記電動機械の回転速度を算出し、前記回転速度に対応させて設定された電動機械最大トルクに対応する電動機械制限トルクを前記制限率に基づいて算出する。
【００１７】
本発明の電動車両駆動制御方法のプログラムにおいては、コンピュータを、電動機械駆動部の駆動部温度に基づいて電動機械のトルクを制限するための制限率を算出する制限率算出処理手段、前記電動機械の回転速度を算出する回転速度算出処理手段、及び前記回転速度に対応させて設定された電動機械最大トルクに対応する電動機械制限トルクを前記制限率に基づいて算出する制限トルク算出処理手段として機能させる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１９】
図１は本発明の第１の実施の形態における電動車両駆動制御装置の機能ブロック図である。
【００２０】
図において、９０は第２の電動機械としての駆動モータ２５を駆動するための電動機械駆動部、６５は該電動機械駆動部９０の駆動部温度を検出する駆動部温度検出部としての駆動モータ温度センサ、９１は前記駆動部温度に基づいて駆動モータトルクＴＭを制限するための制限率を算出する制限率算出処理手段、９２は駆動モータ回転速度ＮＭを算出する回転速度算出処理手段、９３は、駆動モータ回転速度ＮＭに対応させて設定された駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘに対応する駆動モータ制限トルクＴＭｉを前記制限率に基づいて算出する制限トルク算出処理手段である。
【００２１】
次に、エンジン、発電機及び駆動モータを備えた電動車両としてのハイブリッド型車両について説明する。なお、電動車両として、前記ハイブリッド型車両に代えて、エンジン及び発電機を備えず、駆動モータだけを備えた電気自動車、並びに発電機を備えず、エンジン及び駆動モータを備えたパラレル式のハイブリッド型車両に本発明を適用することもできる。
【００２２】
図２は本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両の概念図である。
【００２３】
図において、１１は第１の軸線上に配設されたエンジン（Ｅ／Ｇ）、１２は前記第１の軸線上に配設され、前記エンジン１１を駆動することによって発生させられた回転を出力する出力軸、１３は、前記第１の軸線上に配設され、前記出力軸１２を介して入力された回転に対して変速を行う差動装置としてのプラネタリギヤユニット、１４は前記第１の軸線上に配設され、前記プラネタリギヤユニット１３における変速後の回転が出力される出力軸、１５は該出力軸１４に固定された出力ギヤとしての第１のカウンタドライブギヤ、１６は、前記第１の軸線上に配設され、伝達軸１７を介して前記プラネタリギヤユニット１３と連結され、更にエンジン１１と差動回転自在に、かつ、機械的に連結された第１の電動機械としての発電機（Ｇ）である。また、前記発電機１６は、車輪としての駆動輪３７と機械的に連結される。
【００２４】
前記出力軸１４は、スリーブ状の形状を有し、前記出力軸１２を包囲して配設される。また、前記第１のカウンタドライブギヤ１５はプラネタリギヤユニット１３よりエンジン１１側に配設される。
【００２５】
そして、前記プラネタリギヤユニット１３は、少なくとも、第１の差動要素としてのサンギヤＳ、該サンギヤＳと噛（し）合するピニオンＰ、該ピニオンＰと噛合する第２の差動要素としてのリングギヤＲ、及び前記ピニオンＰを回転自在に支持する第３の差動要素としてのキャリヤＣＲを備え、前記サンギヤＳは前記伝達軸１７を介して発電機１６と、リングギヤＲは、出力軸１４及び所定のギヤ列を介して、前記第１の軸線と平行な第２の軸線上に配設され、前記エンジン１１及び発電機１６と差動回転自在に、かつ、機械的に連結された第２の電動機械としての駆動モータ（Ｍ）２５及び駆動輪３７と、キャリヤＣＲは出力軸１２を介してエンジン１１と連結される。そして、前記駆動モータ２５は駆動輪３７と機械的に連結される。また、前記キャリヤＣＲと車両駆動装置としてのハイブリッド型車両駆動装置のケース１０との間にワンウェイクラッチＦが配設され、該ワンウェイクラッチＦは、エンジン１１から正方向の回転がキャリヤＣＲに伝達されたときにフリーになり、発電機１６又は駆動モータ２５から逆方向の回転がキャリヤＣＲに伝達されたときにロックされ、エンジン１１の回転を停止させ、逆方向の回転がエンジン１１に伝達されないようにする。したがって、エンジン１１の駆動を停止させた状態で発電機１６を駆動すると、前記ワンウェイクラッチＦによって、発電機１６から伝達されるトルクに対して反力が加えられる。なお、ワンウェイクラッチＦに代えて、前記キャリヤＣＲとケース１０との間に停止手段としての図示されないブレーキを配設することもできる。
【００２６】
そして、前記発電機１６は、前記伝達軸１７に固定され、回転自在に配設されたロータ２１、該ロータ２１の周囲に配設されたステータ２２、及び該ステータ２２に巻装されたコイル２３から成る。前記発電機１６は、伝達軸１７を介して伝達される回転によって電力を発生させる。前記コイル２３は、図示されないバッテリに接続され、該バッテリに直流の電流を供給する。前記ロータ２１と前記ケース１０との間に発電機ブレーキＢが配設され、該発電機ブレーキＢを係合させることによってロータ２１を固定し、発電機１６の回転を機械的に停止させることができる。
【００２７】
また、２６は、前記第２の軸線上に配設され、前記駆動モータ２５の回転が出力される出力軸、２７は該出力軸２６に固定された出力ギヤとしての第２のカウンタドライブギヤである。前記駆動モータ２５は、前記出力軸２６に固定され、回転自在に配設されたロータ４０、該ロータ４０の周囲に配設されたステータ４１、及び該ステータ４１に巻装されたコイル４２から成る。
【００２８】
前記駆動モータ２５は、コイル４２に供給される交流の電流であるＵ相、Ｖ相及びＷ相の電流によって駆動モータトルクＴＭを発生させる。そのために、前記コイル４２は前記バッテリに接続され、該バッテリからの直流の電流が各相の電流に変換されて前記コイル４２に供給されるようになっている。
【００２９】
そして、前記駆動輪３７をエンジン１１の回転と同じ方向に回転させるために、前記第１、第２の軸線と平行な第３の軸線上にカウンタシャフト３０が配設され、該カウンタシャフト３０に、第１のカウンタドリブンギヤ３１、及び該第１のカウンタドリブンギヤ３１より歯数が多い第２のカウンタドリブンギヤ３２が固定される。前記第１のカウンタドリブンギヤ３１と前記第１のカウンタドライブギヤ１５とが、また、前記第２のカウンタドリブンギヤ３２と前記第２のカウンタドライブギヤ２７とが噛合させられ、前記第１のカウンタドライブギヤ１５の回転が反転されて第１のカウンタドリブンギヤ３１に、前記第２のカウンタドライブギヤ２７の回転が反転されて第２のカウンタドリブンギヤ３２に伝達されるようになっている。
【００３０】
さらに、前記カウンタシャフト３０には前記第１のカウンタドリブンギヤ３１より歯数が少ないデフピニオンギヤ３３が固定される。
【００３１】
そして、前記第１〜第３の軸線と平行な第４の軸線上にディファレンシャル装置３６が配設され、該ディファレンシャル装置３６のデフリングギヤ３５と前記デフピニオンギヤ３３とが噛合させられる。したがって、デフリングギヤ３５に伝達された回転が前記ディファレンシャル装置３６によって分配され、駆動輪３７に伝達される。このように、エンジン１１によって発生させられた回転を第１のカウンタドリブンギヤ３１に伝達することができるだけでなく、駆動モータ２５によって発生させられた回転を第２のカウンタドリブンギヤ３２に伝達することができるので、エンジン１１及び駆動モータ２５を駆動することによってハイブリッド型車両を走行させることができる。
【００３２】
なお、３８はロータ２１の位置、すなわち、発電機ロータ位置θＧを検出するレゾルバ等の発電機ロータ位置センサ、３９はロータ４０の位置、すなわち、駆動モータロータ位置θＭを検出するレゾルバ等の駆動モータロータ位置センサである。そして、検出された発電機ロータ位置θＧは、図示されない車両制御装置及び図示されない発電機制御装置に、駆動モータロータ位置θＭは、車両制御装置及び図示されない駆動モータ制御装置に送られる。なお、５２はエンジン１１の回転速度、すなわち、エンジン回転速度ＮＥを検出するエンジン回転速度検出部としてのエンジン回転速度センサであり、エンジン回転速度ＮＥは、車両制御装置及び図示されないエンジン制御装置に送られる。
【００３３】
次に、前記プラネタリギヤユニット１３の動作について説明する。
【００３４】
図３は本発明の第１の実施の形態におけるプラネタリギヤユニットの動作説明図、図４は本発明の第１の実施の形態における通常走行時の車速線図、図５は本発明の第１の実施の形態における通常走行時のトルク線図である。
【００３５】
前記プラネタリギヤユニット１３（図２）においては、キャリヤＣＲがエンジン１１と、サンギヤＳが発電機１６と、リングギヤＲが出力軸１４及び所定のギヤ列を介して前記駆動モータ２５及び駆動輪３７とそれぞれ連結されるので、リングギヤＲの回転速度、すなわち、リングギヤ回転速度ＮＲと、出力軸１４に出力される回転速度、すなわち、出力軸回転速度とが等しく、キャリヤＣＲの回転速度とエンジン回転速度ＮＥとが等しく、サンギヤＳの回転速度と発電機１６の回転速度、すなわち、第１の電動機械回転速度としての発電機回転速度ＮＧとが等しくなる。そして、リングギヤＲの歯数がサンギヤＳの歯数のρ倍（本実施の形態においては２倍）にされると、
（ρ＋１）・ＮＥ＝１・ＮＧ＋ρ・ＮＲ
の関係が成立する。したがって、リングギヤ回転速度ＮＲ及び発電機回転速度ＮＧに基づいてエンジン回転速度ＮＥ
ＮＥ＝（１・ＮＧ＋ρ・ＮＲ）／（ρ＋１） ……（１）
を算出することができる。なお、前記式（１）によって、プラネタリギヤユニット１３の回転速度関係式が構成される。
【００３６】
また、エンジントルクＴＥ、リングギヤＲに発生させられるトルク、すなわち、リングギヤトルクＴＲ、及び発電機１６のトルク、すなわち、第１の電動機械トルクとしての発電機トルクＴＧは、
ＴＥ：ＴＲ：ＴＧ＝（ρ＋１）：ρ：１ ……（２）
の関係になり、互いに反力を受け合う。なお、前記式（２）によって、プラネタリギヤユニット１３のトルク関係式が構成される。
【００３７】
そして、ハイブリッド型車両の通常走行時において、リングギヤＲ、キャリヤＣＲ及びサンギヤＳはいずれも正方向に回転させられ、図４に示されるように、リングギヤ回転速度ＮＲ、エンジン回転速度ＮＥ及び発電機回転速度ＮＧは、いずれも正の値を採る。また、前記リングギヤトルクＴＲ及び発電機トルクＴＧは、プラネタリギヤユニット１３の歯数によって決定されるトルク比でエンジントルクＴＥを按（あん）分することによって得られるので、図５に示されるトルク線図上において、リングギヤトルクＴＲと発電機トルクＴＧとを加えたものがエンジントルクＴＥになる。
【００３８】
次に、前記ハイブリッド型車両駆動装置の制御を行う電動車両駆動制御装置としてのハイブリッド型車両駆動制御装置について説明する。
【００３９】
図６は本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両駆動制御装置の概念図である。
【００４０】
図において、１０はケース、１１はエンジン（Ｅ／Ｇ）、１３はプラネタリギヤユニット、１６は発電機（Ｇ）、Ｂは該発電機１６のロータ２１を固定するための発電機ブレーキ、２５は駆動モータ（Ｍ）、２８は前記発電機１６を駆動するための発電機インバータとしてのインバータ、２９は前記駆動モータ２５を駆動するための駆動モータインバータとしてのインバータ、３７は駆動輪、３８は発電機ロータ位置センサ、３９は駆動モータロータ位置センサ、４３はバッテリである。前記インバータ２８、２９は電源スイッチＳＷを介してバッテリ４３に接続され、該バッテリ４３は前記電源スイッチＳＷがオンのときに直流の電流を前記インバータ２８、２９に供給する。前記各インバータ２８、２９は、いずれも、複数の、例えば、６個のスイッチング素子としてのトランジスタを備え、各トランジスタは、一対ずつユニット化されて各相のトランジスタモジュール（ＩＧＢＴ）を構成する。
【００４１】
そして、前記インバータ２８の入口側に、インバータ２８に印加される直流の電圧、すなわち、発電機インバータ電圧ＶＧを検出するために第１の直流電圧検出部としての発電機インバータ電圧センサ７５が配設され、インバータ２８に供給される直流の電流、すなわち、発電機インバータ電流ＩＧを検出するために第１の直流電流検出部としての発電機インバータ電流センサ７７が配設される。また、前記インバータ２９の入口側に、インバータ２９に印加される直流の電圧、すなわち、駆動モータインバータ電圧ＶＭを検出するために第２の直流電圧検出部としての駆動モータインバータ電圧センサ７６が配設され、インバータ２９に供給される直流の電流、すなわち、駆動モータインバータ電流ＩＭを検出するために第２の直流電流検出部としての駆動モータインバータ電流センサ７８が配設される。そして、前記発電機インバータ電圧ＶＧ及び発電機インバータ電流ＩＧは車両制御装置５１及び発電機制御装置４７に、駆動モータインバータ電圧ＶＭ及び駆動モータインバータ電流ＩＭは車両制御装置５１及び駆動モータ制御装置４９に送られる。なお、前記バッテリ４３とインバータ２８、２９との間に平滑用のコンデンサＣが接続される。
【００４２】
また、前記車両制御装置５１は、図示されないＣＰＵ、記録装置等から成り、ハイブリッド型車両駆動装置の全体の制御を行い、所定のプログラム、データ等に従ってコンピュータとして機能する。前記車両制御装置５１に、エンジン制御装置４６、発電機制御装置４７及び駆動モータ制御装置４９が接続される。そして、前記エンジン制御装置４６は、図示されないＣＰＵ、記録装置等から成り、エンジン１１の制御を行うために、スロットル開度θ、バルブタイミング等の指示信号をエンジン１１及び車両制御装置５１に送る。また、前記発電機制御装置４７は、図示されないＣＰＵ、記録装置等から成り、前記発電機１６の制御を行うために、駆動信号ＳＧ１をインバータ２８に送る。そして、駆動モータ制御装置４９は、図示されないＣＰＵ、記録装置等から成り、前記駆動モータ２５の制御を行うために、駆動信号ＳＧ２をインバータ２９に送る。なお、前記エンジン制御装置４６、発電機制御装置４７及び駆動モータ制御装置４９によって車両制御装置５１より下位に位置する第１の制御装置が、前記車両制御装置５１によって、エンジン制御装置４６、発電機制御装置４７及び駆動モータ制御装置４９より上位に位置する第２の制御装置が構成される。また、前記前記エンジン制御装置４６、発電機制御装置４７及び駆動モータ制御装置４９も、所定のプログラム、データ等に従ってコンピュータとして機能する。
【００４３】
前記インバータ２８は、駆動信号ＳＧ１に従って駆動され、力行時にバッテリ４３から直流の電流を受けて、各相の電流ＩＧＵ、ＩＧＶ、ＩＧＷを発生させ、各相の電流ＩＧＵ、ＩＧＶ、ＩＧＷを発電機１６に供給し、回生時に発電機１６から各相の電流ＩＧＵ、ＩＧＶ、ＩＧＷを受けて、直流の電流を発生させ、バッテリ４３に供給する。
【００４４】
前記インバータ２９は、駆動信号ＳＧ２に従って駆動され、力行時にバッテリ４３から直流の電流を受けて、各相の電流ＩＭＵ、ＩＭＶ、ＩＭＷを発生させ、各相の電流ＩＭＵ、ＩＭＶ、ＩＭＷを駆動モータ２５に供給し、回生時に駆動モータ２５から各相の電流ＩＭＵ、ＩＭＶ、ＩＭＷを受けて、直流の電流を発生させ、バッテリ４３に供給する。
【００４５】
そして、４４は前記バッテリ４３の状態、すなわち、バッテリ状態としてのバッテリ残量ＳＯＣを検出するバッテリ残量検出装置、５２はエンジン回転速度ＮＥを検出するエンジン回転速度センサ、５３は選速操作手段としての図示されないシフトレバーの位置、すなわち、シフトポジションＳＰを検出するシフトポジションセンサ、５４はアクセルペダル、５５は該アクセルペダル５４の位置（踏込量）、すなわち、アクセルペダル位置ＡＰを検出するアクセル操作検出部としてのアクセルスイッチ、６１はブレーキペダル、６２は該ブレーキペダル６１の位置（踏込量）、すなわち、ブレーキペダル位置ＢＰを検出するブレーキ操作検出部としてのブレーキスイッチ、６３はエンジン１１の温度ｔｍＥを検出するエンジン温度センサ、６４は発電機１６の温度、例えば、コイル２３（図２）の温度ｔｍＧを検出する発電機温度センサ、６５は駆動モータ２５の温度、例えば、コイル４２の温度ｔｍＭを検出する駆動モータ温度センサ、７０はインバータ２８の温度ｔｍＧＩを検出する第１のインバータ温度センサ、７１はインバータ２９の温度ｔｍＭＩを検出する第２のインバータ温度センサである。
【００４６】
なお、発電機１６、インバータ２８等によって電動機械駆動部９０（図１）のうちの第１の電動機械駆動部が、前記駆動モータ２５、インバータ２９等によって電動機械駆動部９０のうちの第２の電動機械駆動部が構成され、前記第１の電動機械駆動部の温度、すなわち、第１の駆動部温度として温度ｔｍＧ、ｔｍＧＩ等が検出され、第２の電動機械駆動部の温度、すなわち、第２の駆動部温度として前記温度ｔｍＭ、ｔｍＭＩ等が検出される。そして、温度ｔｍＧ、ｔｍＧＩ等は発電機制御装置４７に、温度ｔｍＭ、ｔｍＭＩ等は駆動モータ制御装置４９に送られる。また、図示されない油温センサによって、前記発電機１６及び駆動モータ２５を冷却するための油の温度ｔｍＯを、それぞれ第１、第２の電動機械駆動部に共通の駆動部温度として検出することもできる。そして、発電機温度センサ６４、第１のインバータ温度センサ７０、油温センサ等によって第１の駆動部温度検出部が、駆動モータ温度センサ６５、第２のインバータ温度センサ７１、前記油温センサ等によって第２の駆動部温度検出部が構成される。
【００４７】
さらに、６６〜６９はそれぞれ各相の電流ＩＧＵ、ＩＧＶ、ＩＭＵ、ＩＭＶを検出する交流電流検出部としての電流センサ、７２は前記バッテリ状態としてのバッテリ電圧ＶＢを検出するバッテリ４３用の電圧検出部としてのバッテリ電圧センサである。前記バッテリ電圧ＶＢ及びバッテリ残量ＳＯＣは、発電機制御装置４７、駆動モータ制御装置４９及び車両制御装置５１に送られる。また、バッテリ状態として、バッテリ電流、バッテリ温度等を検出することもできる。なお、バッテリ残量検出装置４４、バッテリ電圧センサ７２、図示されないバッテリ電流センサ、図示されないバッテリ温度センサ等によってバッテリ状態検出部が構成される。また、電流ＩＧＵ、ＩＧＶは発電機制御装置４７及び車両制御装置５１に、電流ＩＭＵ、ＩＭＶは駆動モータ制御装置４９及び車両制御装置５１に供給される。
【００４８】
前記車両制御装置５１は、前記エンジン制御装置４６にエンジン制御信号を送り、エンジン制御装置４６によってエンジン１１の始動・停止を設定させる。また、前記車両制御装置５１の図示されない車速算出処理手段は、車速算出処理を行い、駆動モータロータ位置θＭの変化率ΔθＭを算出し、該変化率ΔθＭ、及び前記出力軸２６から駆動輪３７までのトルク伝達系におけるギヤ比γＶに基づいて車速Ｖを算出する。
【００４９】
そして、車両制御装置５１は、エンジン回転速度ＮＥの目標値を表すエンジン目標回転速度ＮＥ＊ 、発電機トルクＴＧの目標値を表す第１の電動機械目標トルクとしての発電機目標トルクＴＧ＊ 、及び駆動モータトルクＴＭの目標値を表す、第２の電動機械目標トルクとしての駆動モータ目標トルクＴＭ＊ を設定し、前記発電機制御装置４７は発電機回転速度ＮＧの目標値を表す第１の電動機械目標回転速度としての発電機目標回転速度ＮＧ＊ 、前記駆動モータ制御装置４９は駆動モータトルクＴＭの補正値を表す駆動モータトルク補正値δＴＭを設定する。なお、前記エンジン目標回転速度ＮＥ＊ 、発電機目標トルクＴＧ＊ 、駆動モータ目標トルクＴＭ＊ 等によって制御指令値が構成される。
【００５０】
また、前記発電機制御装置４７の図示されない発電機回転速度算出処理手段は、発電機回転速度算出処理を行い、前記発電機ロータ位置θＧを読み込み、該発電機ロータ位置θＧの変化率ΔθＧを算出することによって、前記発電機回転速度ＮＧを算出する。
【００５１】
そして、前記駆動モータ制御装置４９の図示されない駆動モータ回転速度算出処理手段は、駆動モータ回転速度算出処理を行い、前記駆動モータロータ位置θＭを読み込み、該駆動モータロータ位置θＭの変化率ΔθＭを算出することによって、第２の電動機械回転速度としての駆動モータ回転速度ＮＭを算出する。
【００５２】
なお、前記発電機ロータ位置θＧと発電機回転速度ＮＧとは互いに比例し、駆動モータロータ位置θＭと駆動モータ回転速度ＮＭと車速Ｖとは互いに比例するので、発電機ロータ位置センサ３８及び前記発電機回転速度算出処理手段を、発電機回転速度ＮＧを検出する発電機回転速度検出部として機能させたり、駆動モータロータ位置センサ３９及び前記駆動モータ回転速度算出処理手段を、駆動モータ回転速度ＮＭを検出する駆動モータ回転速度検出部として、駆動モータロータ位置センサ３９及び前記車速算出処理手段を車速Ｖを検出する車速検出部として機能させたりすることもできる。また、発電機ロータ位置センサ３８及び駆動モータロータ位置センサ３９によって回転速度検出部が構成され、前記発電機回転速度算出処理手段及び駆動モータ回転速度算出処理手段によって回転速度算出処理手段９２が、前記発電機回転速度算出処理及び駆動モータ回転速度算出処理によって回転速度算出処理が構成される。
【００５３】
本実施の形態においては、前記エンジン回転速度センサ５２によってエンジン回転速度ＮＥを検出するようになっているが、エンジン回転速度ＮＥをエンジン制御装置４６において算出することができる。また、本実施の形態において、車速Ｖは前記車速算出処理手段によって駆動モータロータ位置θＭに基づいて算出されるようになっているが、リングギヤ回転速度ＮＲを検出し、該リングギヤ回転速度ＮＲに基づいて車速Ｖを算出したり、駆動輪３７の回転速度、すなわち、駆動輪回転速度に基づいて車速Ｖを算出したりすることもできる。その場合、車速検出部として、リングギヤ回転速度センサ、駆動輪回転速度センサ等が配設される。
【００５４】
次に、前記構成のハイブリッド型車両駆動制御装置の動作について説明する。
【００５５】
図７は本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両駆動制御装置の動作を示す第１のメインフローチャート、図８は本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両駆動制御装置の動作を示す第２のメインフローチャート、図９は本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両駆動制御装置の動作を示す第３のメインフローチャート、図１０は本発明の第１の実施の形態における第１の車両要求トルクマップを示す図、図１１は本発明の第１の実施の形態における第２の車両要求トルクマップを示す図、図１２は本発明の第１の実施の形態におけるエンジン目標運転状態マップを示す図、図１３は本発明の第１の実施の形態におけるエンジン駆動領域マップを示す図である。なお、図１０、１１及び１３において、横軸に車速Ｖを、縦軸に車両要求トルクＴＯ＊ を、図１２において、横軸にエンジン回転速度ＮＥを、縦軸にエンジントルクＴＥを採ってある。
【００５６】
まず、車両制御装置５１（図６）の図示されない初期化処理手段は、初期化処理を行って各種の変量を初期値にする。次に、前記車両制御装置５１は、車両要求トルク決定処理を行い、アクセルスイッチ５５からアクセルペダル位置ＡＰを、ブレーキスイッチ６２からブレーキペダル位置ＢＰを読み込む。そして、前記車速算出処理手段は、駆動モータロータ位置θＭを読み込み、該駆動モータロータ位置θＭの変化率ΔθＭを算出し、該変化率ΔθＭ及び前記ギヤ比γＶに基づいて車速Ｖを算出する。
【００５７】
続いて、前記車両制御装置５１の図示されない車両要求トルク決定処理手段は、車両要求トルク決定処理を行い、アクセルペダル５４が踏み込まれた場合、前記車両制御装置５１の記録装置に記録された図１０の第１の車両要求トルクマップを参照し、ブレーキペダル６１が踏み込まれた場合、前記記録装置に記録された図１１の第２の車両要求トルクマップを参照して、アクセルペダル位置ＡＰ、ブレーキペダル位置ＢＰ及び車速Ｖに対応させてあらかじめ設定された、ハイブリッド型車両を走行させるのに必要な車両要求トルクＴＯ＊ を決定する。
【００５８】
次に、前記車両制御装置５１は、車両要求トルクＴＯ＊ が駆動モータトルクＴＭの最大値を表す第２の電動機械最大トルクとしての駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘより大きいかどうかを判断する。車両要求トルクＴＯ＊ が駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘより大きい場合、前記車両制御装置５１はエンジン１１が停止中であるかどうかを判断し、エンジン１１が停止中である場合、車両制御装置５１の図示されない急加速制御処理手段は、急加速制御処理を行い、駆動モータ２５及び発電機１６を駆動してハイブリッド型車両を走行させる。
【００５９】
また、車両要求トルクＴＯ＊ が駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘ以下である場合、及び車両要求トルクＴＯ＊ が駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘより大きく、かつ、エンジン１１が停止中でない場合、前記車両制御装置５１の図示されない運転者要求出力算出処理手段は、運転者要求出力算出処理を行い、前記車両要求トルクＴＯ＊ と車速Ｖとを乗算することによって、運転者要求出力ＰＤ
ＰＤ＝ＴＯ＊ ・Ｖ
を算出する。なお、前記車両要求トルクＴＯ＊ と駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘとを比較する場合、実際は、駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘに駆動モータロータ位置センサ３９から駆動輪３７の駆動軸までのギヤ比γＭＡが乗算され、前記車両要求トルクＴＯ＊ と乗算値とが比較される。なお、前記ギヤ比γＭＡをあらかじめ見込んで、第１、第２の車両要求トルクマップを作成することもできる。
【００６０】
次に、前記車両制御装置５１の図示されないバッテリ充放電要求出力算出処理手段は、バッテリ充放電要求出力算出処理を行い、前記バッテリ残量検出装置４４からバッテリ残量ＳＯＣを読み込み、該バッテリ残量ＳＯＣに基づいてバッテリ充放電要求出力ＰＢを算出する。
【００６１】
続いて、前記車両制御装置５１の図示されない車両要求出力算出処理手段は、車両要求出力算出処理を行い、前記運転者要求出力ＰＤとバッテリ充放電要求出力ＰＢとを加算することによって、車両要求出力ＰＯ
ＰＯ＝ＰＤ＋ＰＢ
を算出する。
【００６２】
次に、前記車両制御装置５１の図示されないエンジン目標運転状態設定処理手段は、エンジン目標運転状態設定処理を行い、前記車両制御装置５１の記録装置に記録された図１２のエンジン目標運転状態マップを参照し、前記車両要求出力ＰＯを表す線ＰＯ１、ＰＯ２、…と、各アクセルペダル位置ＡＰ１〜ＡＰ６におけるエンジン１１の効率が最も高くなる最適燃費曲線Ｌとが交差するポイントＡ１〜Ａ３、Ａｍを、エンジン目標運転状態であるエンジン１１の運転ポイントとして決定し、該運転ポイントにおけるエンジントルクＴＥ１〜ＴＥ３、ＴＥｍをエンジントルクＴＥの目標値を表すエンジン目標トルクＴＥ＊ として決定し、前記運転ポイントにおけるエンジン回転速度ＮＥ１〜ＮＥ３、ＮＥｍをエンジン目標回転速度ＮＥ＊ として決定し、該エンジン目標回転速度ＮＥ＊ をエンジン制御装置４６に送る。
【００６３】
そして、該エンジン制御装置４６は、エンジン制御装置４６の記録装置に記録された図１３のエンジン駆動領域マップを参照して、エンジン１１が駆動領域ＡＲ１に置かれているかどうかを判断する。図１３において、ＡＲ１はエンジン１１が駆動される駆動領域、ＡＲ２はエンジン１１の駆動が停止させられる停止領域、ＡＲ３はヒステリシス領域である。また、ＬＥ１は停止させられているエンジン１１が駆動されるライン、ＬＥ２は駆動されているエンジン１１の駆動が停止させられるラインである。なお、前記ラインＬＥ１は、バッテリ残量ＳＯＣが大きいほど図１３の右方に移動させられ、駆動領域ＡＲ１が狭くされ、バッテリ残量ＳＯＣが小さいほど図１３の左方に移動させられ、駆動領域ＡＲ１が広くされる。
【００６４】
そして、エンジン１１が駆動領域ＡＲ１に置かれているにもかかわらず、エンジン１１が駆動されていない場合、エンジン制御装置４６の図示されないエンジン始動制御処理手段は、エンジン始動制御処理を行い、エンジン１１を始動する。また、エンジン１１が駆動領域ＡＲ１に置かれていないにもかかわらず、エンジン１１が駆動されている場合、エンジン制御装置４６の図示されないエンジン停止制御処理手段は、エンジン停止制御処理を行い、エンジン１１の駆動を停止させる。そして、エンジン１１が駆動領域ＡＲ１に置かれておらず、エンジン１１が駆動されていない場合、前記車両制御装置５１の図示されない駆動モータ目標トルク算出処理手段は、駆動モータ目標トルク算出処理を行い、前記車両要求トルクＴＯ＊ を駆動モータ目標トルクＴＭ＊ として算出するとともに決定し、該駆動モータ目標トルクＴＭ＊ を駆動モータ制御装置４９に送る。駆動モータ制御装置４９の図示されない駆動モータ制御処理手段は、駆動モータ制御処理を行い、駆動モータ２５のトルク制御を行う。
【００６５】
また、エンジン１１が駆動領域ＡＲ１に置かれていて、かつ、エンジン１１が駆動されている場合、エンジン制御装置４６の図示されないエンジン制御処理手段は、エンジン制御処理を行い、所定の方法でエンジン１１の制御を行う。
【００６６】
次に、発電機制御装置４７の図示されない発電機目標回転速度算出処理手段は、発電機目標回転速度算出処理を行い、具体的には、車両制御装置５１から駆動モータロータ位置θＭを読み込み、該駆動モータロータ位置θＭ、及び出力軸２６（図２）からリングギヤＲまでのギヤ比γＲに基づいてリングギヤ回転速度ＮＲを算出するとともに、エンジン目標運転状態設定処理において決定されたエンジン目標回転速度ＮＥ＊ を読み込み、リングギヤ回転速度ＮＲ及びエンジン目標回転速度ＮＥ＊ に基づいて、前記回転速度関係式によって、発電機目標回転速度ＮＧ＊ を算出し、決定する。
【００６７】
ところで、前記構成のハイブリッド型車両を駆動モータ２５及びエンジン１１によって走行させているときに、発電機回転速度ＮＧが低い場合、消費電力が大きくなり、発電機１６の発電効率が低くなるとともに、ハイブリッド型車両の燃費がその分悪くなってしまう。そこで、発電機目標回転速度ＮＧ＊ の絶対値が所定の回転速度より小さい場合、発電機ブレーキＢを係合させ、発電機１６を機械的に停止させ、前記燃費を良くするようにしている。
【００６８】
そのために、前記発電機制御装置４７は、前記発電機目標回転速度ＮＧ＊ の絶対値が所定の第１の回転速度Ｎｔｈ１（例えば、５００〔ｒｐｍ〕）以上であるかどうかを判断する。発電機目標回転速度ＮＧ＊ の絶対値が第１の回転速度Ｎｔｈ１以上である場合、発電機制御装置４７は、発電機ブレーキＢが解放されているかどうかを判断する。そして、該発電機ブレーキＢが解放されている場合、前記発電機制御装置４７の図示されない発電機回転速度制御処理手段は、発電機回転速度制御処理を行い、発電機１６のトルク制御を行う。また、前記発電機ブレーキＢが解放されていない場合、前記発電機制御装置４７の図示されない発電機ブレーキ解放制御処理手段は、発電機ブレーキ解放制御処理を行い、発電機ブレーキＢを解放する。
【００６９】
ところで、前記発電機回転速度制御処理において、発電機目標トルクＴＧ＊ が決定され、該発電機目標トルクＴＧ＊ に基づいて発電機１６のトルク制御が行われ、所定の発電機トルクＴＧが発生させられると、前述されたように、エンジントルクＴＥ、リングギヤトルクＴＲ及び発電機トルクＴＧは互いに反力を受け合うので、発電機トルクＴＧがリングギヤトルクＴＲに変換されてリングギヤＲから出力される。
【００７０】
そして、リングギヤトルクＴＲがリングギヤＲから出力されるのに伴って、発電機回転速度ＮＧが変動し、前記リングギヤトルクＴＲが変動すると、変動したリングギヤトルクＴＲが駆動輪３７に伝達され、ハイブリッド型車両の走行フィーリングが低下してしまう。そこで、発電機回転速度ＮＧの変動に伴う発電機１６のイナーシャ（ロータ２１及びロータ軸のイナーシャ）分のトルクを見込んでリングギヤトルクＴＲを算出するようにしている。
【００７１】
そのために、前記車両制御装置５１の図示されないリングギヤトルク算出処理手段は、リングギヤトルク算出処理を行い、前記発電機目標トルクＴＧ＊ を読み込み、該発電機目標トルクＴＧ＊ 、及びサンギヤＳの歯数に対するリングギヤＲの歯数の比に基づいてリングギヤトルクＴＲを算出する。
【００７２】
すなわち、発電機１６のイナーシャをＩｎＧとし、発電機１６の角加速度（回転変化率）をαＧとしたとき、サンギヤＳに加わるトルク、すなわち、サンギヤトルクＴＳは、発電機目標トルクＴＧ＊ にイナーシャＩｎＧ分のトルク等価成分（イナーシャトルク）ＴＧＩ
ＴＧＩ＝ＩｎＧ・αＧ
を加算することによって得られ、
【００７３】
そして、リングギヤＲの歯数がサンギヤＳの歯数のρ倍であるとすると、リングギヤトルクＴＲは、サンギヤトルクＴＳのρ倍であるので、
【００７４】
そこで、前記駆動モータ制御装置４９の図示されない駆動軸トルク推定処理手段は、駆動軸トルク推定処理を行い、前記発電機目標トルクＴＧ＊ 及びトルク等価成分ＴＧＩに基づいて出力軸２６におけるトルク、すなわち、駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定する。すなわち、前記駆動軸トルク推定処理手段は、前記リングギヤトルクＴＲ、及びリングギヤＲの歯数に対する第２のカウンタドライブギヤ２７の歯数の比に基づいて駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定し、算出する。
【００７５】
なお、発電機ブレーキＢが係合させられる際に、発電機目標トルクＴＧ＊ は零（０）にされるので、リングギヤトルクＴＲはエンジントルクＴＥと比例関係になる。そこで、発電機ブレーキＢが係合させられる際に、前記駆動軸トルク推定処理手段は、車両制御装置５１を介してエンジントルクＴＥを読み込み、前記トルク関係式によって、エンジントルクＴＥに基づいてリングギヤトルクＴＲを算出し、該リングギヤトルクＴＲ、及びリングギヤＲの歯数に対する第２のカウンタドライブギヤ２７の歯数の比に基づいて前記駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定する。
【００７６】
続いて、前記駆動モータ目標トルク算出処理手段は、駆動モータ目標トルク算出処理を行い、前記車両要求トルクＴＯ＊ から、前記駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを減算することによって、駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴでは過不足する分を駆動モータ目標トルクＴＭ＊ として算出し、決定する。
【００７７】
そして、前記駆動モータ制御処理手段は、駆動モータ制御処理を行い、決定された駆動モータ目標トルクＴＭ＊ に基づいて駆動モータ２５のトルク制御を行い、駆動モータトルクＴＭを制御する。
【００７８】
また、発電機目標回転速度ＮＧ＊ の絶対値が第１の回転速度Ｎｔｈ１より小さい場合、発電機制御装置４７は、発電機ブレーキＢが係合させられているかどうかを判断する。そして、発電機ブレーキＢが係合させられていない場合、発電機制御装置４７の図示されない発電機ブレーキ係合制御処理手段は、発電機ブレーキ係合制御処理を行い、発電機ブレーキＢを係合させる。
【００７９】
ところで、前記発電機１６、駆動モータ２５等を駆動するのに伴って、温度ｔｍＭ、ｔｍＭＩ、ｔｍＧ、ｔｍＧＩ、ｔｍＯ等が高くなり、発電機１６、駆動モータ２５等の特性が低下してしまう。
【００８０】
そこで、車両制御装置５１の図示されない指令値補正処理手段は、指令値補正処理を行い、前記温度ｔｍＭ、ｔｍＭＩ、ｔｍＧ、ｔｍＧＩ、ｔｍＯ等のうちの所定の温度、発電機回転速度ＮＧ及び駆動モータ回転速度ＮＭを読み込み、必要に応じて発電機目標トルクＴＧ＊ 及び駆動モータ目標トルクＴＭ＊ を補正し、制限する。
【００８１】
次に、図７〜９のフローチャートについて説明する。
ステップＳ１ 初期化処理を行う。
ステップＳ２ アクセルペダル位置ＡＰ及びブレーキペダル位置ＢＰを読み込む。
ステップＳ３ 車速Ｖを算出する。
ステップＳ４ 車両要求トルクＴＯ＊ を決定する。
ステップＳ５ 車両要求トルクＴＯ＊ が駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘより大きいかどうかを判断する。車両要求トルクＴＯ＊ が駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘより大きい場合はステップＳ６に、車両要求トルクＴＯ＊ が駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘ以下である場合はステップＳ８に進む。
ステップＳ６ エンジン１１が停止中であるかどうかを判断する。エンジン１１が停止中である場合はステップＳ７に、停止中でない場合はステップＳ８に進む。
ステップＳ７ 急加速制御処理を行う。
ステップＳ８ 運転者要求出力ＰＤを算出する。
ステップＳ９ バッテリ充放電要求出力ＰＢを算出する。
ステップＳ１０ 車両要求出力ＰＯを算出する。
ステップＳ１１ エンジン１１の運転ポイントを決定する。
ステップＳ１２ エンジン１１が駆動領域ＡＲ１に置かれているかどうかを判断する。エンジン１１が駆動領域ＡＲ１に置かれている場合はステップＳ１３に、駆動領域ＡＲ１に置かれていない場合はステップＳ１４に進む。
ステップＳ１３ エンジン１１が駆動されているかどうかを判断する。エンジン１１が駆動されている場合はステップＳ１７に、駆動されていない（停止させられている）場合はステップＳ１５に進む。
ステップＳ１４ エンジン１１が駆動されているかどうかを判断する。エンジン１１が駆動されている場合はステップＳ１６に、駆動されていない場合はステップＳ２６に進む。
ステップＳ１５ エンジン始動制御処理を行う。
ステップＳ１６ エンジン停止制御処理を行う。
ステップＳ１７ エンジン制御処理を行う。
ステップＳ１８ 発電機目標回転速度ＮＧ＊ を決定する。
ステップＳ１９ 発電機目標回転速度ＮＧ＊ の絶対値が第１の回転速度Ｎｔｈ１以上であるかどうかを判断する。発電機目標回転速度ＮＧ＊ の絶対値が第１の回転速度Ｎｔｈ１以上である場合はステップＳ２０に、発電機目標回転速度ＮＧ＊ の絶対値が第１の回転速度Ｎｔｈ１より小さい場合はステップＳ２１に進む。
ステップＳ２０ 発電機ブレーキＢが解放されているかどうかを判断する。発電機ブレーキＢが解放されている場合はステップＳ２３に、解放されていない場合はステップＳ２４に進む。
ステップＳ２１ 発電機ブレーキＢが係合させられているかどうかを判断する。
発電機ブレーキＢが係合させられている場合はステップＳ２８に、係合させられていない場合はステップＳ２２に進む。
ステップＳ２２ 発電機ブレーキ係合制御処理を行う。
ステップＳ２３ 発電機回転速度制御処理を行う。
ステップＳ２４ 発電機ブレーキ解放制御処理を行う。
ステップＳ２５ 駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定する。
ステップＳ２６ 駆動モータ目標トルクＴＭ＊ を決定する。
ステップＳ２７ 駆動モータ制御処理を行う。
ステップＳ２８ 指令値補正処理を行い、処理を終了する。
【００８２】
次に、図７のステップＳ７における急加速制御処理のサブルーチンについて説明する。
【００８３】
図１４は本発明の第１の実施の形態における急加速制御処理のサブルーチンを示す図である。
【００８４】
まず、前記急加速制御処理手段は、車両要求トルクＴＯ＊ を読み込むとともに、駆動モータ目標トルクＴＭ＊ に駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘをセットする。続いて、前記車両制御装置５１（図６）の図示されない発電機目標トルク算出処理手段は、発電機目標トルク算出処理を行い、前記車両要求トルクＴＯ＊ と駆動モータ目標トルクＴＭ＊ との差トルクΔＴを算出し、駆動モータ目標トルクＴＭ＊ である駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘでは不足する分を発電機目標トルクＴＧ＊ として算出し、決定し、該発電機目標トルクＴＧ＊ を発電機制御装置４７に送る。
【００８５】
そして、前記駆動モータ制御処理手段は、駆動モータ制御処理を行い、駆動モータ目標トルクＴＭ＊ で駆動モータ２５のトルク制御を行う。また、前記発電機制御装置４７の図示されない発電機トルク制御処理手段は、発電機トルク制御処理を行い、前記発電機目標トルクＴＧ＊ に基づいて発電機１６のトルク制御を行う。
【００８６】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ７−１ 車両要求トルクＴＯ＊ を読み込む。
ステップＳ７−２ 駆動モータ目標トルクＴＭ＊ に駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘをセットする。
ステップＳ７−３ 発電機目標トルクＴＧ＊ を算出する。
ステップＳ７−４ 駆動モータ制御処理を行う。
ステップＳ７−５ 発電機トルク制御処理を行い、リターンする。
【００８７】
次に、図９のステップＳ２７、及び図１４のステップＳ７−４における駆動モータ制御処理のサブルーチンについて説明する。
【００８８】
図１５は本発明の第１の実施の形態における駆動モータ制御処理のサブルーチンを示す図である。
【００８９】
まず、駆動モータ制御処理手段は、駆動モータ目標トルクＴＭ＊ を読み込む。続いて、前記駆動モータ回転速度算出処理手段は、駆動モータロータ位置θＭを読み込み、該駆動モータロータ位置θＭの変化率ΔθＭを算出することによって駆動モータ回転速度ＮＭを算出する。そして、前記駆動モータ制御処理手段は、バッテリ電圧ＶＢを読み込む。なお、駆動モータ回転速度ＮＭ及びバッテリ電圧ＶＢによって実測値が構成される。
【００９０】
次に、前記駆動モータ制御処理手段は、前記駆動モータ目標トルクＴＭ＊ 、駆動モータ回転速度ＮＭ及びバッテリ電圧ＶＢに基づいて、前記駆動モータ制御装置４９（図６）の記録装置に記録された駆動モータ制御用の電流指令値マップを参照し、ｄ軸電流指令値ＩＭｄ＊ 及びｑ軸電流指令値ＩＭｑ＊ を算出し、決定する。なお、ｄ軸電流指令値ＩＭｄ＊ 及びｑ軸電流指令値ＩＭｑ＊ によって、駆動モータ２５用の交流電流指令値が構成される。
【００９１】
また、前記駆動モータ制御処理手段は、電流センサ６８、６９から電流ＩＭＵ、ＩＭＶを読み込むとともに、該電流ＩＭＵ、ＩＭＶに基づいて電流ＩＭＷ
ＩＭＷ＝ＩＭＵ−ＩＭＶ
を算出する。なお、電流ＩＭＷを電流ＩＭＵ、ＩＭＶと同様に電流センサによって検出することもできる。
【００９２】
続いて、前記駆動モータ制御処理手段の交流電流算出処理手段は、交流電流算出処理を行い、３相／２相変換を行い、電流ＩＭＵ、ＩＭＶ、ＩＭＷを、交流の電流であるｄ軸電流ＩＭｄ及びｑ軸電流ＩＭｑに変換することによってｄ軸電流ＩＭｄ及びｑ軸電流ＩＭｑを算出する。そして、前記駆動モータ制御処理手段の交流電圧指令値算出処理手段は、交流電圧指令値算出処理を行い、前記ｄ軸電流ＩＭｄ及びｑ軸電流ＩＭｑ、並びに前記ｄ軸電流指令値ＩＭｄ＊ 及びｑ軸電流指令値ＩＭｑ＊ に基づいて、電圧指令値ＶＭｄ＊ 、ＶＭｑ＊ を算出する。また、前記駆動モータ制御処理手段は、２相／３相変換を行い、電圧指令値ＶＭｄ＊ 、ＶＭｑ＊ を電圧指令値ＶＭＵ＊ 、ＶＭＶ＊ 、ＶＭＷ＊ に変換し、該電圧指令値ＶＭＵ＊ 、ＶＭＶ＊ 、ＶＭＷ＊ に基づいてパルス幅変調信号Ｓｕ、Ｓｖ、Ｓｗを算出し、該パルス幅変調信号Ｓｕ、Ｓｖ、Ｓｗを前記駆動モータ制御装置４９の図示されないドライブ処理手段に対して出力する。該ドライブ処理手段は、ドライブ処理を行い、パルス幅変調信号Ｓｕ、Ｓｖ、Ｓｗに基づいて駆動信号ＳＧ２を前記インバータ２９に送る。なお、電圧指令値ＶＭｄ＊ 、ＶＭｑ＊ によって、駆動モータ２５用の交流電圧指令値が構成される。
【００９３】
次に、フローチャートについて説明する。なお、この場合、ステップＳ２７及びステップＳ７−４において同じ処理が行われるので、ステップＳ７−４について説明する。
ステップＳ７−４−１ 駆動モータ目標トルクＴＭ＊ を読み込む。
ステップＳ７−４−２ 駆動モータロータ位置θＭを読み込む。
ステップＳ７−４−３ 駆動モータ回転速度ＮＭを算出する。
ステップＳ７−４−４ バッテリ電圧ＶＢを読み込む。
ステップＳ７−４−５ ｄ軸電流指令値ＩＭｄ＊ 及びｑ軸電流指令値ＩＭｑ＊ を決定する。
ステップＳ７−４−６ 電流ＩＭＵ、ＩＭＶを読み込む。
ステップＳ７−４−７ ３相／２相変換を行う。
ステップＳ７−４−８ 電圧指令値ＶＭｄ＊ 、ＶＭｑ＊ を算出する。
ステップＳ７−４−９ ２相／３相変換を行う。
ステップＳ７−４−１０ パルス幅変調信号Ｓｕ、Ｓｖ、Ｓｗを出力し、リターンする。
【００９４】
次に、図１４のステップＳ７−５における発電機トルク制御処理のサブルーチンについて説明する。
【００９５】
図１６は本発明の第１の実施の形態における発電機トルク制御処理のサブルーチンを示す図である。
【００９６】
まず、前記発電機トルク制御処理手段は、発電機目標トルクＴＧ＊ を読み込み、発電機ロータ位置θＧを読み込むとともに、該発電機ロータ位置θＧに基づいて発電機回転速度ＮＧを算出し、続いて、バッテリ電圧ＶＢを読み込む。なお、発電機回転速度ＮＧ及びバッテリ電圧ＶＢによって実測値が構成される。次に、前記発電機トルク制御処理手段は、前記発電機目標トルクＴＧ＊ 、発電機回転速度ＮＧ及びバッテリ電圧ＶＢに基づいて、前記発電機制御装置４７（図６）の記録装置に記録された発電機制御用の電流指令値マップを参照し、ｄ軸電流指令値ＩＧｄ＊ 及びｑ軸電流指令値ＩＧｑ＊ を算出し、決定する。なお、ｄ軸電流指令値ＩＧｄ＊ 及びｑ軸電流指令値ＩＧｑ＊ によって、発電機１６用の交流電流指令値が構成される。
【００９７】
また、前記発電機トルク制御処理手段は、電流センサ６６、６７から電流ＩＧＵ、ＩＧＶを読み込むとともに、電流ＩＧＵ、ＩＧＶに基づいて電流ＩＧＷ
ＩＧＷ＝ＩＧＵ−ＩＧＶ
を算出する。なお、電流ＩＧＷを電流ＩＧＵ、ＩＧＶと同様に電流センサによって検出することもできる。
【００９８】
続いて、前記発電機トルク制御処理手段の交流電流算出処理手段は、交流電流算出処理を行い、３相／２相変換を行い、電流ＩＧＵ、ＩＧＶ、ＩＧＷをｄ軸電流ＩＧｄ及びｑ軸電流ＩＧｑに変換することによって、ｄ軸電流ＩＧｄ及びｑ軸電流ＩＧｑを算出する。そして、前記発電機トルク制御処理手段の交流電圧指令値算出処理手段は、交流電圧指令値算出処理を行い、前記ｄ軸電流ＩＧｄ及びｑ軸電流ＩＧｑ、並びに前記ｄ軸電流指令値ＩＧｄ＊ 及びｑ軸電流指令値ＩＧｑ＊ に基づいて、電圧指令値ＶＧｄ＊ 、ＶＧｑ＊ を算出する。また、前記発電機トルク制御処理手段は、２相／３相変換を行い、電圧指令値ＶＧｄ＊ 、ＶＧｑ＊ を電圧指令値ＶＧＵ＊ 、ＶＧＶ＊ 、ＶＧＷ＊ に変換し、該電圧指令値ＶＧＵ＊ 、ＶＧＶ＊ 、ＶＧＷ＊ に基づいてパルス幅変調信号Ｓｕ、Ｓｖ、Ｓｗを算出し、該パルス幅変調信号Ｓｕ、Ｓｖ、Ｓｗを発電機制御装置４７の図示されないドライブ処理手段に出力する。該ドライブ処理手段は、ドライブ処理を行い、パルス幅変調信号Ｓｕ、Ｓｖ、Ｓｗに基づいて駆動信号ＳＧ１を前記インバータ２８に送る。なお、電圧指令値ＶＧｄ＊ 、ＶＧｑ＊ によって、発電機１６用の交流電圧指令値が構成される。
【００９９】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ７−５−１ 発電機目標トルクＴＧ＊ を読み込む。
ステップＳ７−５−２ 発電機ロータ位置θＧを読み込む。
ステップＳ７−５−３ 発電機回転速度ＮＧを算出する。
ステップＳ７−５−４ バッテリ電圧ＶＢを読み込む。
ステップＳ７−５−５ ｄ軸電流指令値ＩＧｄ＊ 及びｑ軸電流指令値ＩＧｑ＊ を決定する。
ステップＳ７−５−６ 電流ＩＧＵ、ＩＧＶを読み込む。
ステップＳ７−５−７ ３相／２相変換を行う。
ステップＳ７−５−８ 電圧指令値ＶＧｄ＊ 、ＶＧｑ＊ を算出する。
ステップＳ７−５−９ ２相／３相変換を行う。
ステップＳ７−５−１０ パルス幅変調信号Ｓｕ、Ｓｖ、Ｓｗを出力し、リターンする。
【０１００】
次に、図８のステップＳ１５におけるエンジン始動制御処理のサブルーチンについて説明する。
【０１０１】
図１７は本発明の第１の実施の形態におけるエンジン始動制御処理のサブルーチンを示す図である。
【０１０２】
まず、エンジン始動制御処理手段は、スロットル開度θを読み込み、スロットル開度θが０〔％〕である場合に、前記車速算出処理手段によって算出された車速Ｖを読み込み、かつ、エンジン目標運転状態設定処理において決定されたエンジン１１（図６）の運転ポイントを読み込む。
【０１０３】
続いて、前記発電機目標回転速度算出処理手段は、前述されたように、発電機目標回転速度算出処理を行い、駆動モータロータ位置θＭを読み込み、該駆動モータロータ位置θＭ、及び前記ギヤ比γＲに基づいてリングギヤ回転速度ＮＲを算出するとともに、前記運転ポイントにおけるエンジン目標回転速度ＮＥ＊ を読み込み、リングギヤ回転速度ＮＲ及びエンジン目標回転速度ＮＥ＊ に基づいて、前記回転速度関係式によって、発電機目標回転速度ＮＧ＊ を算出し、決定する。
【０１０４】
そして、前記エンジン制御装置４６は、エンジン回転速度ＮＥとあらかじめ設定された始動回転速度ＮＥｔｈ１とを比較し、エンジン回転速度ＮＥが始動回転速度ＮＥｔｈ１より高いかどうかを判断する。エンジン回転速度ＮＥが始動回転速度ＮＥｔｈ１より高い場合、エンジン始動制御処理手段は、エンジン１１において燃料噴射及び点火を行う。
【０１０５】
続いて、前記発電機回転速度制御処理手段は、発電機目標回転速度ＮＧ＊ に基づいて発電機回転速度制御処理を行い、発電機回転速度ＮＧを高くし、それに伴ってエンジン回転速度ＮＥを高くする。
【０１０６】
そして、前記駆動モータ制御装置４９は、ステップＳ２５〜Ｓ２７において行われたように、駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定し、駆動モータ目標トルクＴＭ＊ を決定し、駆動モータ制御処理を行う。
【０１０７】
また、前記エンジン始動制御処理手段は、エンジン回転速度ＮＥがエンジン目標回転速度ＮＥ＊ になるようにスロットル開度θを調整する。次に、前記エンジン始動制御処理手段は、エンジン１１が正常に駆動されているかどうかを判断するために、発電機トルクＴＧが、エンジン１１の始動に伴うモータリングトルクＴＥｔｈより小さいかどうかを判断し、発電機トルクＴＧがモータリングトルクＴＥｔｈより小さい状態で所定時間が経過するのを待機する。
【０１０８】
また、エンジン回転速度ＮＥが始動回転速度ＮＥｔｈ１以下である場合、前記発電機回転速度制御処理手段は、発電機目標回転速度ＮＧ＊ に基づいて発電機回転速度制御処理を行い、続いて、前記駆動モータ制御装置４９は、ステップＳ２５〜Ｓ２７において行われたように、駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定し、駆動モータ目標トルクＴＭ＊ を決定し、駆動モータ制御処理を行う。
【０１０９】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１５−１ スロットル開度θが０〔％〕であるかどうかを判断する。
スロットル開度θが０〔％〕である場合はステップＳ１５−３に、０〔％〕でない場合はステップＳ１５−２に進む。
ステップＳ１５−２ スロットル開度θを０〔％〕にし、ステップＳ１５−１に戻る。
ステップＳ１５−３ 車速Ｖを読み込む。
ステップＳ１５−４ エンジン１１の運転ポイントを読み込む。
ステップＳ１５−５ 発電機目標回転速度ＮＧ＊ を決定する。
ステップＳ１５−６ エンジン回転速度ＮＥが始動回転速度ＮＥｔｈ１より高いかどうかを判断する。エンジン回転速度ＮＥが始動回転速度ＮＥｔｈ１より高い場合はステップＳ１５−１１に、エンジン回転速度ＮＥが始動回転速度ＮＥｔｈ１以下である場合はステップＳ１５−７に進む。
ステップＳ１５−７ 発電機回転速度制御処理を行う。
ステップＳ１５−８ 駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定する。
ステップＳ１５−９ 駆動モータ目標トルクＴＭ＊ を決定する。
ステップＳ１５−１０ 駆動モータ制御処理を行い、ステップ１５−１に戻る。
ステップＳ１５−１１ 燃料噴射及び点火を行う。
ステップＳ１５−１２ 発電機回転速度制御処理を行う。
ステップＳ１５−１３ 駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定する。
ステップＳ１５−１４ 駆動モータ目標トルクＴＭ＊ を決定する。
ステップＳ１５−１５ 駆動モータ制御処理を行う。
ステップＳ１５−１６ スロットル開度θを調整する。
ステップＳ１５−１７ 発電機トルクＴＧがモータリングトルクＴＥｔｈより小さいかどうかを判断する。発電機トルクＴＧがモータリングトルクＴＥｔｈより小さい場合はステップＳ１５−１８に進み、発電機トルクＴＧがモータリングトルクＴＥｔｈ以上である場合はステップＳ１５−１１に戻る。
ステップＳ１５−１８ 所定時間が経過するのを待機し、経過するとリターンする。
【０１１０】
次に、図９のステップＳ２３、及び図１７のステップＳ１５−７、Ｓ１５−１２における発電機回転速度制御処理のサブルーチンについて説明する。
【０１１１】
図１８は本発明の第１の実施の形態における発電機回転速度制御処理のサブルーチンを示す図である。
【０１１２】
まず、前記発電機回転速度制御処理手段は、発電機目標回転速度ＮＧ＊ を読み込み、発電機回転速度ＮＧを読み込むとともに、発電機目標回転速度ＮＧ＊ と発電機回転速度ＮＧとの差回転速度ΔＮＧに基づいてＰＩ制御を行い、発電機目標トルクＴＧ＊ を算出し、決定する。この場合、差回転速度ΔＮＧが大きいほど、発電機目標トルクＴＧ＊ は大きくされ、正負も考慮される。
【０１１３】
続いて、前記発電機トルク制御処理手段は、図１６の発電機トルク制御処理を行い、発電機１６（図６）のトルク制御を行う。
【０１１４】
次に、フローチャートについて説明する。なお、この場合、ステップＳ２３、及びステップＳ１５−７、Ｓ１５−１２において同じ処理が行われるので、ステップＳ１５−７について説明する。
ステップＳ１５−７−１ 発電機目標回転速度ＮＧ＊ を読み込む。
ステップＳ１５−７−２ 発電機回転速度ＮＧを読み込む。
ステップＳ１５−７−３ 発電機目標トルクＴＧ＊ を算出する。
ステップＳ１５−７−４ 発電機トルク制御処理を行い、リターンする。
【０１１５】
次に、図８のステップＳ１６におけるエンジン停止制御処理のサブルーチンについて説明する。
【０１１６】
図１９は本発明の第１の実施の形態におけるエンジン停止制御処理のサブルーチンを示す図である。
【０１１７】
まず、前記発電機制御装置４７（図６）は、発電機ブレーキＢが解放されているかどうかを判断する。発電機ブレーキＢが解放されておらず、係合させられている場合、前記発電機ブレーキ解放制御処理手段は、発電機ブレーキ解放制御処理を行い、発電機ブレーキＢを解放する。
【０１１８】
また、前記発電機ブレーキＢが解放されている場合、前記エンジン停止制御処理手段は、エンジン１１における燃料噴射及び点火を停止させ、スロットル開度θを０〔％〕にする。
【０１１９】
続いて、前記エンジン停止制御処理手段は、前記リングギヤ回転速度ＮＲを読み込み、該リングギヤ回転速度ＮＲ及びエンジン目標回転速度ＮＥ＊ （０〔ｒｐｍ〕）に基づいて、前記回転速度関係式によって、発電機目標回転速度ＮＧ＊ を決定する。そして、前記発電機制御装置４７が図１８の発電機回転速度制御処理を行った後、駆動モータ制御装置４９は、ステップＳ２５〜Ｓ２７において行われたように、駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定し、駆動モータ目標トルクＴＭ＊ を決定し、駆動モータ制御処理を行う。
【０１２０】
次に、前記発電機制御装置４７は、エンジン回転速度ＮＥが停止回転速度ＮＥｔｈ２以下であるかどうかを判断し、エンジン回転速度ＮＥが停止回転速度ＮＥｔｈ２以下である場合、発電機１６に対するスイッチングを停止させ、発電機１６のシャットダウンを行う。
【０１２１】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１６−１ 発電機ブレーキＢが解放されているかどうかを判断する。
発電機ブレーキＢが解放されている場合はステップＳ１６−３に、解放されていない場合はステップＳ１６−２に進む。
ステップＳ１６−２ 発電機ブレーキ解放制御処理を行う。
ステップＳ１６−３ 燃料噴射及び点火を停止させる。
ステップＳ１６−４ スロットル開度θを０〔％〕にする。
ステップＳ１６−５ 発電機目標回転速度ＮＧ＊ を決定する。
ステップＳ１６−６ 発電機回転速度制御処理を行う。
ステップＳ１６−７ 駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定する。
ステップＳ１６−８ 駆動モータ目標トルクＴＭ＊ を決定する。
ステップＳ１６−９ 駆動モータ制御処理を行う。
ステップＳ１６−１０ エンジン回転速度ＮＥが停止回転速度ＮＥｔｈ２以下であるかどうかを判断する。エンジン回転速度ＮＥが停止回転速度ＮＥｔｈ２以下である場合はステップＳ１６−１１に進み、エンジン回転速度ＮＥが停止回転速度ＮＥｔｈ２より大きい場合はステップＳ１６−５に戻る。
ステップＳ１６−１１ 発電機１６に対するスイッチングを停止させ、リターンする。
【０１２２】
次に、図９のステップＳ２２における発電機ブレーキ係合制御処理のサブルーチンについて説明する。
【０１２３】
図２０は本発明の第１の実施の形態における発電機ブレーキ係合制御処理のサブルーチンを示す図である。
【０１２４】
まず、前記発電機ブレーキ係合制御処理手段は、発電機ブレーキＢ（図６）の係合を要求するための発電機ブレーキ要求をオフからオンにして、発電機目標回転速度ＮＧ＊ に０〔ｒｐｍ〕をセットし、発電機制御装置４７が図１８の発電機回転速度制御処理を行った後、駆動モータ制御装置４９は、ステップＳ２５〜Ｓ２７において行われたように、駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定し、駆動モータ目標トルクＴＭ＊ を決定し、駆動モータ制御処理を行う。
【０１２５】
次に、前記発電機ブレーキ係合制御処理手段は、発電機回転速度ＮＧの絶対値が所定の第２の回転速度Ｎｔｈ２（例えば、１００〔ｒｐｍ〕）より小さいかどうかを判断し、発電機回転速度ＮＧの絶対値が第２の回転速度Ｎｔｈ２より小さい場合、発電機ブレーキＢを係合させる。続いて、前記駆動モータ制御装置４９は、ステップＳ２５〜Ｓ２７において行われたように、駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定し、駆動モータ目標トルクＴＭ＊ を決定し、駆動モータ制御処理を行う。
【０１２６】
そして、発電機ブレーキＢが係合させられた状態で所定時間が経過すると、前記発電機ブレーキ係合制御処理手段は、発電機１６に対するスイッチングを停止させ、発電機１６のシャットダウンを行う。
【０１２７】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ２２−１ 発電機目標回転速度ＮＧ＊ に０〔ｒｐｍ〕をセットする。
ステップＳ２２−２ 発電機回転速度制御処理を行う。
ステップＳ２２−３ 駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定する。
ステップＳ２２−４ 駆動モータ目標トルクＴＭ＊ を決定する。
ステップＳ２２−５ 駆動モータ制御処理を行う。
ステップＳ２２−６ 発電機回転速度ＮＧの絶対値が第２の回転速度Ｎｔｈ２より小さいかどうかを判断する。発電機回転速度ＮＧの絶対値が第２の回転速度Ｎｔｈ２より小さい場合はステップＳ２２−７に進み、発電機回転速度ＮＧの絶対値が第２の回転速度Ｎｔｈ２以上である場合はステップＳ２２−２に戻る。
ステップＳ２２−７ 発電機ブレーキＢを係合させる。
ステップＳ２２−８ 駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定する。
ステップＳ２２−９ 駆動モータ目標トルクＴＭ＊ を決定する。
ステップＳ２２−１０ 駆動モータ制御処理を行う。
ステップＳ２２−１１ 所定時間が経過したかどうかを判断し、所定時間が経過した場合はステップＳ２２−１２に進み、経過していない場合はステップＳ２２−７に戻る。
ステップＳ２２−１２ 発電機１６に対するスイッチングを停止させ、リターンする。
【０１２８】
次に、図９のステップＳ２４及び図１９のステップＳ１６−２における発電機ブレーキ解放制御処理のサブルーチンについて説明する。
【０１２９】
図２１は本発明の第１の実施の形態における発電機ブレーキ解放制御処理のサブルーチンを示す図である。
【０１３０】
前記発電機ブレーキ係合制御処理において、発電機ブレーキＢ（図６）を係合している間、所定のエンジントルクＴＥが反力として発電機１６のロータ２１に加わるので、発電機ブレーキＢを単に解放すると、エンジントルクＴＥがロータ２１に伝達されるのに伴って、発電機トルクＴＧ及びエンジントルクＴＥが大きく変化し、ショックが発生してしまう。
【０１３１】
そこで、前記エンジン制御装置４６において、前記ロータ２１に伝達されるエンジントルクＴＥが推定又は算出され、前記発電機ブレーキ解放制御処理手段は、推定又は算出されたエンジントルクＴＥに相当するトルク、すなわち、エンジントルク相当分を読み込み、該エンジントルク相当分を発電機目標トルクＴＧ＊ としてセットする。続いて、前記発電機トルク制御処理手段が図１６の発電機トルク制御処理を行った後、駆動モータ制御装置４９は、ステップＳ２５〜Ｓ２７において行われたように、駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定し、駆動モータ目標トルクＴＭ＊ を決定し、駆動モータ制御処理を行う。
【０１３２】
そして、発電機トルク制御処理が開始された後、所定時間が経過すると、前記発電機ブレーキ解放制御処理手段が、発電機ブレーキＢを解放し、発電機目標回転速度ＮＧ＊ に０〔ｒｐｍ〕をセットした後、発電機回転速度制御手段は図１８の発電機回転速度制御処理を行う。続いて、前記駆動モータ制御装置４９は、ステップＳ２５〜Ｓ２７において行われたように、駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定し、駆動モータ目標トルクＴＭ＊ を決定し、駆動モータ制御処理を行う。なお、前記エンジントルク相当分は、エンジントルクＴＥに対する発電機トルクＴＧのトルク比を学習することによって推定又は算出される。
【０１３３】
次に、フローチャートについて説明する。なお、この場合、ステップＳ１６−２及びステップＳ２４において同じ処理が行われるので、ステップＳ２４について説明する。
ステップＳ２４−１ エンジントルク相当分を発電機目標トルクＴＧ＊ にセットする。
ステップＳ２４−２ 発電機トルク制御処理を行う。
ステップＳ２４−３ 駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定する。
ステップＳ２４−４ 駆動モータ目標トルクＴＭ＊ を決定する。
ステップＳ２４−５ 駆動モータ制御処理を行う。
ステップＳ２４−６ 所定時間が経過したかどうかを判断する。所定時間が経過した場合はステップＳ２４−７に進み、経過していない場合はステップＳ２４−２に戻る。
ステップＳ２４−７ 発電機ブレーキＢを解放する。
ステップＳ２４−８ 発電機目標回転速度ＮＧ＊ に０〔ｒｐｍ〕をセットする。
ステップＳ２４−９ 発電機回転速度制御処理を行う。
ステップＳ２４−１０ 駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定する。
ステップＳ２４−１１ 駆動モータ目標トルクＴＭ＊ を決定する。
ステップＳ２４−１２ 駆動モータ制御処理を行い、リターンする。
【０１３４】
次に、図９のステップＳ２８における指令値補正処理のサブルーチンについて説明する。
【０１３５】
図２２は本発明の第１の実施の形態における指令値補正処理のサブルーチンを示す図、図２３は本発明の第１の実施の形態における駆動モータ用の制限率マップを示す図、図２４は本発明の第１の実施の形態における駆動モータ制限トルクマップを示す第１の図、図２５は本発明の第１の実施の形態における駆動モータ制限トルクマップを示す第２の図、図２６は本発明の第１の実施の形態における駆動モータ制限トルクマップを示す第３の図、図２７は本発明の第１の実施の形態における発電機用の制限率マップを示す図である。なお、図２３において、横軸に第２の駆動部温度を、縦軸に制限率ε１を、図２４〜２６において、横軸に駆動モータ回転速度ＮＭを、縦軸に駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘ及び駆動モータ制限トルクＴＭｉを、図２７において、横軸に第１の駆動部温度を、縦軸に制限率ε２を採ってある。
【０１３６】
まず、指令値補正処理手段の電動機械目標トルク補正処理手段としての駆動モータ目標トルク補正処理手段は、電動機械目標トルク補正処理としての駆動モータ目標トルク補正処理を行い、駆動モータ目標トルクＴＭ＊ を補正する。そのために、前記駆動モータ目標トルク補正処理の制限率算出処理手段９１（図１）は、制限率算出処理を行い、温度ｔｍＭを読み込み、車両制御装置５１（図６）の記録装置に記録された、図２３に示されるような駆動モータ２５用の制限率マップを参照し、前記温度ｔｍＭに対応する制限率ε１を読み込み、算出する。該制限率ε１は、百分率で表され、駆動モータトルクＴＭを制限するために、前記温度ｔｍＭと対応させて設定される。
【０１３７】
なお、図２３に示されるように、前記温度ｔｍＭのほかに、温度ｔｍＭＩ、ｔｍＯ等に対応させて制限率ε１を設定することもできる。
【０１３８】
ところで、駆動モータインバータ電圧ＶＭ及び駆動モータ回転速度ＮＭが分かると、駆動モータインバータ電圧ＶＭ及び駆動モータ回転速度ＮＭに対応させて設定された駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘを読み込むことができる。該駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘは、図２４〜２６において線ＬＭで示されるように変化し、駆動モータ回転速度ＮＭが所定の変化点（例えば、１２５０〔ｒｐｍ〕）より低い回転領域、すなわち、所定の低速回転領域においては、一定の値を採り、前記変化点以上の回転領域、すなわち、中・高速回転領域においては、駆動モータ回転速度ＮＭが高くなるにつれて変化率を徐々に小さくしながら小さくされる。なお、駆動モータインバータ電圧ＶＭに代えてバッテリ電圧ＶＢを使用し、該バッテリ電圧ＶＢ及び駆動モータ回転速度ＮＭに対応させて設定された駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘを読み込むこともできる。
【０１３９】
したがって、該駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘに前記制限率ε１を各種変更させて乗算することによって、図２４〜２６において線ＬＭ１〜ＬＭ３で表されるような、駆動モータ制限トルクＴＭｉ（ｉ＝１、２、…）を算出することができる。そこで、本実施の形態においては、図２４〜２６に表されるように、駆動モータ回転速度ＮＭと駆動モータ制限トルクＴＭｉとの関係が駆動モータ２５用の制限トルクマップである駆動モータ制限トルクマップとして、車両制御装置５１の記録装置に記録される。
【０１４０】
すなわち、本実施の形態においては、前記駆動モータ回転速度ＮＭ及び制限率ε１を読み込むと、駆動モータ目標トルク補正処理手段の制限トルク算出処理手段９３は、制限トルク算出処理を行い、前記駆動モータ制限トルクマップを参照し、駆動モータ回転速度ＮＭ及び制限率ε１に対応する駆動モータ制限トルクＴＭｉを算出する。
【０１４１】
続いて、前記駆動モータ目標トルク補正処理手段の補正トルク算出処理手段は、補正トルク算出処理を行い、前記駆動モータ目標トルクＴＭ＊ 及び駆動モータ制限トルクＴＭｉを読み込み、駆動モータ目標トルクＴＭ＊ と駆動モータ制限トルクＴＭｉとを比較し、駆動モータ目標トルクＴＭ＊ が駆動モータ制限トルクＴＭｉより大きい場合、駆動モータ制限トルクＴＭｉを補正後の駆動モータ目標トルクＴＭ＊ とし、駆動モータ目標トルクＴＭ＊ が駆動モータ制限トルクＴＭｉ以下である場合、駆動モータ目標トルクＴＭ＊ を補正後の駆動モータ目標トルクＴＭ＊ とする。
【０１４２】
例えば、制限率ε１が５０〔％〕であるときに、駆動モータ制限トルクＴＭ２は、図２４〜２６における線ＬＭ２上の所定の位置、例えば、○で示される位置の値を採るが、図２４に示されるように、駆動モータ目標トルクＴＭ＊ が△で示される位置の値を採り、駆動モータ制限トルクＴＭ２と等しい場合、補正トルク算出処理手段は、駆動モータ目標トルクＴＭ＊ を補正後の駆動モータ目標トルクＴＭ＊ とする。
【０１４３】
また、図２５に示されるように、駆動モータ目標トルクＴＭ＊ が△で示される位置の値を採り、駆動モータ制限トルクＴＭ２より小さい場合、補正トルク算出処理手段は、駆動モータ目標トルクＴＭ＊ を補正後の駆動モータ目標トルクＴＭ＊ とする。そして、図２６に示されるように、駆動モータ目標トルクＴＭ＊ が△で示される位置の値を採り、駆動モータ制限トルクＴＭ２より大きい場合、補正トルク算出処理手段は、駆動モータ制限トルクＴＭ２を補正後の駆動モータ目標トルクＴＭ＊ とする。
【０１４４】
このように、駆動モータ２５の温度ｔｍＭが高くなると、温度ｔｍＭに対応する制限率ε１で駆動モータトルクＴＭが制限されるので、駆動モータ２５の特性が低下するのを防止することができる。
【０１４５】
また、駆動モータ目標トルクＴＭ＊ が駆動モータ制限トルクＴＭｉ以下である場合、駆動モータ目標トルクＴＭ＊ が補正後の駆動モータ目標トルクＴＭ＊ とされるので、駆動モータトルクＴＭを十分に発生させることができ、運転者要求出力ＰＤを十分に発生させることができる。
【０１４６】
続いて、前記指令値補正処理手段の電動機械目標トルク補正処理手段としての発電機目標トルク補正処理手段は、電動機械目標トルク補正処理としての発電機目標トルク補正処理を行い、発電機目標トルクＴＧ＊ を補正する。そのために、発電機目標トルク補正処理の前記制限率算出処理手段９１は、制限率算出処理を行い、温度ｔｍＧを読み込み、車両制御装置５１の記録装置に記録された、図２７に示されるような発電機１６用の制限率マップを参照し、前記温度ｔｍＧに対応する制限率ε２を読み込み、算出する。該制限率ε２は、百分率で表され、発電機トルクＴＧを制限するために、前記温度ｔｍＧと対応させて設定される。
【０１４７】
なお、図２７に示されるように、前記温度ｔｍＧのほかに、温度ｔｍＧＩ、ｔｍＯ等に対応させて制限率ε２を設定することもできる。
【０１４８】
ところで、発電機インバータ電圧ＶＧ及び発電機回転速度ＮＧが分かると、発電機インバータ電圧ＶＧ及び発電機回転速度ＮＧに対応させて設定された発電機最大トルクＴＧｍａｘを読み込むことができる。該発電機最大トルクＴＧｍａｘは、駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘと同様に、発電機回転速度ＮＧが所定の変化点（例えば、１２５０〔ｒｐｍ〕）より低い回転領域、すなわち、低速回転領域においては、一定の値を採り、前記変化点以上の回転領域、すなわち、中・高速回転領域においては、発電機回転速度ＮＧが高くなるにつれて変化率を徐々に小さくしながら小さくされる。なお、発電機インバータ電圧ＶＧに代えてバッテリ電圧ＶＢを使用し、バッテリ電圧ＶＢ及び発電機回転速度ＮＧに対応させて設定された発電機最大トルクＴＧｍａｘを読み込むことができる。
【０１４９】
したがって、該発電機最大トルクＴＧｍａｘに前記制限率ε２を各種変更させて乗算することによって、発電機制限トルクＴＧｉ（ｉ＝１、２、…）を算出することができる。そこで、本実施の形態においては、発電機回転速度ＮＧと発電機制限トルクＴＧｉとの関係が発電機１６用の制限トルクマップである発電機制限トルクマップとして、車両制御装置５１の記録装置に記録される。
【０１５０】
すなわち、本実施の形態においては、前記発電機回転速度ＮＧ及び制限率ε２を読み込むと、発電機目標トルク補正処理手段の前記制限トルク算出処理手段９３は、制限トルク算出処理を行い、前記発電機制限トルクマップを参照し、発電機回転速度ＮＧ及び制限率ε２に対応する発電機制限トルクＴＧｉを算出する。
【０１５１】
続いて、前記発電機目標トルク補正処理手段の補正トルク算出処理手段は、補正トルク算出処理を行い、前記発電機目標トルクＴＧ＊ 及び発電機制限トルクＴＧｉを読み込み、発電機目標トルクＴＧ＊ と発電機制限トルクＴＧｉとを比較し、発電機目標トルクＴＧ＊ が発電機制限トルクＴＧｉより大きい場合、発電機制限トルクＴＧｉを補正後の発電機目標トルクＴＧ＊ とし、発電機目標トルクＴＧ＊ が発電機制限トルクＴＧｉ以下である場合、発電機目標トルクＴＧ＊ を補正後の発電機目標トルクＴＧ＊ とする。
【０１５２】
このように、発電機１６の温度ｔｍＧが高くなると、温度ｔｍＧに対応する制限率ε２で発電機トルクＴＧが制限されるので、発電機１６の特性が低下するのを防止することができる。
【０１５３】
また、発電機目標トルクＴＧ＊ が発電機制限トルクＴＧｉ以下である場合、発電機目標トルクＴＧ＊ が補正後の発電機目標トルクＴＧ＊ とされるので、発電機トルクＴＧを十分に発生させることができ、運転者要求出力ＰＤを十分に発生させることができる。
【０１５４】
なお、前記駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘ及び発電機最大トルクＴＧｍａｘによって電動機械最大トルクが、駆動モータ制限トルクＴＭｉ及び発電機制限トルクＴＧｉによって電動機械制限トルクが構成される。
【０１５５】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ２８−１ 駆動モータ目標トルク補正処理を行う。
ステップＳ２８−２ 発電機目標トルク補正処理を行い、リターンする。
【０１５６】
ところで、例えば、駆動モータ２５の場合、低速回転領域においては、駆動モータ２５に加わる負荷が小さいので、駆動モータ２５を駆動するのに伴って温度ｔｍＭ、ｔｍＭＩ、ｔｍＯ等の温度が高くなるのが抑制される。そこで、低速回転領域に属する場合に駆動モータトルクＴＭの制限を緩和するようにした本発明の第２の実施の形態について説明する。
【０１５７】
図２８は本発明の第２の実施の形態における駆動モータ制限トルクマップを示す図である。なお、図において、横軸に駆動モータ回転速度ＮＭを、縦軸に駆動モータ制限トルクＴＭｉを採ってある。
【０１５８】
この場合、図において線Ｌ１１〜Ｌ１８で表されるように、駆動モータ回転速度ＮＭの値が１２５０〔ｒｐｍ〕である点に変化点ρが設定され、該変化点ρより低い低速回転領域において、駆動モータ制限トルクＴＭｉ（ｉ＝１１、１２、…）が直線的に変化させられ、変化点ρから斜めに立ち上げられ、また、変化点ρ以上の中・高速回転領域においては、駆動モータ制限トルクＴＭｉが、駆動モータ回転速度ＮＭが高くなるにつれて変化率を徐々に小さくしながら小さくされる。
【０１５９】
このように、駆動モータ回転速度ＮＭが前記低速回転領域に属する場合、駆動モータ回転速度ＮＭが低いほど駆動モータ制限トルクＴＭｉが大きく、駆動モータ回転速度ＮＭが高いほど駆動モータ制限トルクＴＭｉが小さくされ、駆動モータトルクＴＭの制限が緩和される。すなわち、前記駆動モータトルクＴＭが駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘに一定の変化率で近づくように制限率ε１が徐々に緩和される。したがって、低速回転領域において駆動モータトルクＴＭを一層十分に発生させることができ、運転者要求出力ＰＤを一層十分に発生させることができる。
【０１６０】
本実施の形態においては、低速回転領域に属する場合に駆動モータトルクＴＭの制限を緩和するようにしているが、低速回転領域に属する場合に発電機トルクＴＧの制限を緩和することもできる。
【０１６１】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【０１６２】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、電動車両駆動制御装置においては、電動車両駆動制御装置においては、電動機械を駆動するための電動機械駆動部と、該電動機械駆動部の駆動部温度を検出する駆動部温度検出部と、前記駆動部温度に基づいて前記電動機械のトルクを制限するための制限率を算出する制限率算出処理手段と、前記電動機械の回転速度を算出する回転速度算出処理手段と、前記回転速度に対応させて設定された電動機械最大トルクに対応する電動機械制限トルクを前記制限率に基づいて算出する制限トルク算出処理手段とを有する。
【０１６３】
この場合、電動機械の温度に対応する制限率で電動機械のトルクが制限されるので、電動機械の特性が低下するのを防止することができる。
【０１６４】
また、電動機械最大トルクに対応する電動機械制限トルクが前記制限率に基づいて算出されるので、電動機械のトルクを十分に発生させることができ、運転者要求出力を十分に発生させることができる。
【０１６５】
本発明の他の電動車両駆動制御装置においては、さらに、前記回転速度が所定の低速回転領域に属する場合に、前記電動機械のトルクが前記電動機械最大トルクに近づくように、前記制限率が徐々に緩和される。
【０１６６】
この場合、回転速度が所定の低速回転領域に属する場合に、電動機械のトルクが電動機械最大トルクに近づくように、制限率が徐々に緩和されるので、低速回転領域において電動機械のトルクを一層十分に発生させることができ、運転者要求出力を一層十分に発生させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における電動車両駆動制御装置の機能ブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両の概念図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態におけるプラネタリギヤユニットの動作説明図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における通常走行時の車速線図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における通常走行時のトルク線図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両駆動制御装置の概念図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両駆動制御装置の動作を示す第１のメインフローチャートである。
【図８】本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両駆動制御装置の動作を示す第２のメインフローチャートである。
【図９】本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両駆動制御装置の動作を示す第３のメインフローチャートである。
【図１０】本発明の第１の実施の形態における第１の車両要求トルクマップを示す図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態における第２の車両要求トルクマップを示す図である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態におけるエンジン目標運転状態マップを示す図である。
【図１３】本発明の第１の実施の形態におけるエンジン駆動領域マップを示す図である。
【図１４】本発明の第１の実施の形態における急加速制御処理のサブルーチンを示す図である。
【図１５】本発明の第１の実施の形態における駆動モータ制御処理のサブルーチンを示す図である。
【図１６】本発明の第１の実施の形態における発電機トルク制御処理のサブルーチンを示す図である。
【図１７】本発明の第１の実施の形態におけるエンジン始動制御処理のサブルーチンを示す図である。
【図１８】本発明の第１の実施の形態における発電機回転速度制御処理のサブルーチンを示す図である。
【図１９】本発明の第１の実施の形態におけるエンジン停止制御処理のサブルーチンを示す図である。
【図２０】本発明の第１の実施の形態における発電機ブレーキ係合制御処理のサブルーチンを示す図である。
【図２１】本発明の第１の実施の形態における発電機ブレーキ解放制御処理のサブルーチンを示す図である。
【図２２】本発明の第１の実施の形態における指令値補正処理のサブルーチンを示す図である。
【図２３】本発明の第１の実施の形態における駆動モータ用の制限率マップを示す図である。
【図２４】本発明の第１の実施の形態における駆動モータ制限トルクマップを示す第１の図である。
【図２５】本発明の第１の実施の形態における駆動モータ制限トルクマップを示す第２の図である。
【図２６】本発明の第１の実施の形態における駆動モータ制限トルクマップを示す第３の図である。
【図２７】本発明の第１の実施の形態における発電機用の制限率マップを示す図である。
【図２８】本発明の第２の実施の形態における駆動モータ制限トルクマップを示す図である。
【符号の説明】
１６ 発電機
２５ 駆動モータ
２８、２９ インバータ
５１ 車両制御装置
６４ 発電機温度センサ
６５ 駆動モータ温度センサ
７０、７１ 第１、第２のインバータ温度センサ
９０ 電動機械駆動部
９１ 制限率算出処理手段
９２ 回転速度算出処理手段
９３ 制限トルク算出処理手段
Claims (7)
- 電動機械を駆動するための電動機械駆動部と、該電動機械駆動部の駆動部温度を検出する駆動部温度検出部と、前記駆動部温度に基づいて前記電動機械のトルクを制限するための制限率を算出する制限率算出処理手段と、前記電動機械の回転速度を算出する回転速度算出処理手段と、前記回転速度に対応させて設定された電動機械最大トルクに対応する電動機械制限トルクを前記制限率に基づいて算出する制限トルク算出処理手段とを有することを特徴とする電動車両駆動制御装置。
- 電動機械トルクの目標値を表す電動機械目標トルクを算出する電動機械目標トルク算出処理手段と、前記電動機械制限トルクに基づいて、電動機械目標トルクを補正する補正トルク算出処理手段とを有する請求項１に記載の電動車両駆動制御装置。
- 前記回転速度が所定の低速回転領域に属する場合に、前記電動機械のトルクが前記電動機械最大トルクに近づくように、前記制限率が徐々に緩和される請求項１に記載の電動車両駆動制御装置。
- 前記回転速度が所定の低速回転領域に属する場合に、前記電動機械のトルクが前記電動機械最大トルクに一定の変化率で近づくように、前記制限率が緩和される請求項１又は３に記載の電動車両駆動制御装置。
- 前記電動機械制限トルクは、回転速度が低いほど大きく、回転速度が高いほど小さくされる請求項１〜４のいずれか１項に記載の電動車両駆動制御装置。
- 電動機械を駆動するための電動機械駆動部の駆動部温度を検出し、該駆動部温度に基づいて前記電動機械のトルクを制限するための制限率を算出し、前記電動機械の回転速度を算出し、前記回転速度に対応させて設定された電動機械最大トルクに対応する電動機械制限トルクを前記制限率に基づいて算出することを特徴とする電動車両駆動制御方法。
- コンピュータを、電動機械駆動部の駆動部温度に基づいて電動機械のトルクを制限するための制限率を算出する制限率算出処理手段、前記電動機械の回転速度を算出する回転速度算出処理手段、及び前記回転速度に対応させて設定された電動機械最大トルクに対応する電動機械制限トルクを前記制限率に基づいて算出する制限トルク算出処理手段として機能させることを特徴とする電動車両駆動制御方法のプログラム。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2003162383A JP2004364453A (ja) | 2003-06-06 | 2003-06-06 | 電動車両駆動制御装置、電動車両駆動制御方法及びそのプログラム |
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