JP2006353033A - 駆動装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置、駆動装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 バッテリの性能をより十分に発揮させる。
【解決手段】 駆動輪に動力を出力可能なモータと、モータと電力のやりとりが可能なバッテリとを備える電気自動車において、電池温度Ｔｂとバッテリの残容量ＳＯＣとに基づいて設定されるバッテリの仮入出力制限Ｗｉｎｔｍｐ，Ｗｏｕｔｔｍｐとモータのトルク指令（前回Ｔｍ＊）とモータからの出力トルクＴｍとに基づいてバッテリの入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを設定し（Ｓ１２０〜Ｓ２１０）、この入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内でモータを駆動する（Ｓ２２０〜Ｓ２４０）。これにより、バッテリの入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔをより適正に設定でき、バッテリへの過大な電力の入出力を抑制することができる。この結果、バッテリの性能をより十分に発揮させることができると共にバッテリの劣化を抑制することができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、駆動装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置、駆動装置の制御方法に関する。

従来、この種の駆動装置としては、駆動軸に動力を出力可能なモータと、モータと電力のやりとりが可能なバッテリとを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、バッテリの残容量とバッテリ温度とに基づいて設定されるバッテリの入出力制限の範囲内でモータを制御することにより、蓄電手段に過大な電力が入出力されるのを抑制している。
２００２−３３７５７３号公報

上述の駆動装置では、バッテリの残容量とバッテリ温度とに基づいて設定されるバッテリの入出力制限の範囲内でモータを制御しているものの、モータの応答遅れやセンシング遅れなどによりモータから出力すべきトルク指令とモータから出力されるトルクとの間にズレを生じ、このズレによってバッテリの入出力制限を超えた電力がバッテリに入出力されてしまう場合が生じる。バッテリの入出力制限を超えた電力がバッテリに頻繁に入出力されると、バッテリの劣化を促進させてしまう。これに対してバッテリの入出力制限を予め狭めることも考えられるが、この場合、バッテリの性能を十分に発揮させることができない。

本発明の駆動装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置、駆動装置の制御方法は、二次電池などの蓄電装置の性能をより十分に発揮させることを目的の一つとする。また、本発明の駆動装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置、駆動装置の制御方法は、二次電池などの蓄電装置に過大な電力が入出力されるのを抑制することを目的の一つとする。

本発明の駆動装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置、駆動装置の制御方法は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。

本発明の駆動装置は、
駆動軸に動力を出力可能な電動機を備える駆動装置であって、
前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
前記電動機から出力すべきトルク指令を設定するトルク指令設定手段と、
前記電動機から出力されたトルクを検出するトルク検出手段と、
前記蓄電手段の状態と前記設定されたトルク指令と前記検出されたトルクとに基づいて前記蓄電手段の上下限制限を設定する上下限制限設定手段と、
前記設定された上下限制限の範囲内で前記設定されたトルク指令により前記電動機が駆動されるよう該電動機を制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の駆動装置では、蓄電手段の状態と電動機から出力すべきトルク指令と電動機から出力されたトルクとに基づいて蓄電手段の上下限制限を設定し、設定した上下限制限の範囲内でトルク指令により電動機が駆動されるよう電動機を制御する。即ち、蓄電手段の状態と電動機から出力すべきトルク指令と電動機から出力されたトルクとに基づく蓄電手段の上下限制限の範囲内で電動機を駆動するのである。この結果、蓄電手段の上下限制限をより適正に設定することができ、蓄電手段に過大な電力が入出力されるのを抑制することができる。これにより、蓄電手段の性能をより十分に発揮させることができると共に蓄電手段の劣化を抑制することができる。

こうした本発明の駆動装置において、前記上下限制限設定手段は、前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段の仮上下限制限を設定すると共に前記設定されたトルク指令と前記検出されたトルクとの偏差に基づいて補正値を設定し、該設定した蓄電手段の仮上下限制限と該設定した補正値とに基づいて該蓄電手段の上下限制限を設定する手段であるものとすることもできる。この場合、前記上下限制限設定手段は、前記蓄電手段から放電可能な電力量としての蓄電状態と該蓄電手段の温度とに基づいて該蓄電手段の仮上下限制限を設定する手段であるものとすることもできる。また、前記上下限制限設定手段は前記設定されたトルク指令と前記検出されたトルクとの偏差に対して所定周波数未満の成分を抑制させることにより前記補正値を設定する手段であるものとすることもできるし、前記電動機の回転数を検出する回転数検出手段を備え、前記上下限制限設定手段は前記設定されたトルク指令と前記検出されたトルクとの偏差と前記検出された電動機の回転数とに基づいて前記補正値を設定する手段であるものとすることもできる。これらの場合、補正値をより適正に設定することができる。

また、本発明の駆動装置において、前記トルク検出手段は、前記電動機に印加される電流値に基づいて前記電動機から出力されたトルクを検出する手段であるものとすることもできる。こうすれば、電動機から出力されたトルクをより適正に検出することができ、これにより、蓄電手段の上下限制限をより適正に設定することができる。

本発明の自動車は、上述のいずれかの態様の本発明の駆動装置、即ち、基本的には、駆動軸に動力を出力可能な電動機を備える駆動装置であって、前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、前記電動機から出力すべきトルク指令を設定するトルク指令設定手段と、前記電動機から出力されたトルクを検出するトルク検出手段と、前記蓄電手段の状態と前記設定されたトルク指令と前記検出されたトルクとに基づいて前記蓄電手段の上下限制限を設定する上下限制限設定手段と、前記設定された上下限制限の範囲内で前記設定されたトルク指令により前記電動機が駆動されるよう該電動機を制御する制御手段と、を備える駆動装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に連結されてなることを要旨とする。

この本発明の自動車では、上述のいずれかの態様の本発明の駆動装置を搭載するから、本発明の駆動装置が奏する効果、例えば、蓄電手段に過大な電力が入出力されるのを抑制することができる効果や蓄電手段の性能をより十分に発揮させることができる効果などと同様の効果を奏することができる。

本発明の動力出力装置は、駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、燃料の供給を受けて発電可能な発電手段と、上述のいずれかの態様の本発明の駆動装置と、前記駆動軸に出力すべき要求トルクを設定する要求トルク設定手段と、を備え、前記蓄電手段は前記発電手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な手段であり、前記トルク指令設定手段は前記設定された要求トルクに基づいて前記電動機から出力すべきトルク指令を設定する手段であり、前記制御手段は前記設定された上下限制限の範囲内で前記設定されたトルク指令により前記電動機が駆動されると共に前記設定された要求トルクに基づくトルクが前記駆動軸に出力されるよう前記発電手段と該電動機とを制御する手段であることを要旨とする。

この本発明の動力出力装置では、上述のいずれかの態様の本発明の駆動装置を搭載するから、本発明の駆動装置が奏する効果、例えば、蓄電手段に過大な電力が入出力されるのを抑制することができる効果や蓄電手段の性能をより十分に発揮させることができる効果などと同様の効果を奏することができる。もとより、要求トルクに基づくトルクを駆動軸に出力することができる。

こうした本発明の動力出力装置において、前記発電手段は、内燃機関と、該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され電力と動力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記駆動軸に出力する電力動力入出力手段と、を備える手段であるものとすることもできるし、燃料電池であるものとすることもできる。

本発明の駆動装置の制御方法は、
駆動軸に動力を出力可能な電動機と、該電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備える駆動装置の制御方法であって、
（ａ）前記蓄電手段の状態と前記電動機から出力すべきトルク指令と前記電動機から出力されたトルクとに基づいて前記蓄電手段の上下限制限を設定し、
（ｂ）前記設定された上下限制限の範囲内で前記トルク指令により前記電動機が駆動されるよう該電動機を制御する
ことを要旨とする。

この本発明の駆動装置の制御方法によれば、蓄電手段の状態と電動機から出力すべきトルク指令と電動機から出力されたトルクとに基づいて蓄電手段の上下限制限を設定し、設定した上下限制限の範囲内でトルク指令により電動機が駆動されるよう電動機を制御する。即ち、蓄電手段の状態と電動機から出力すべきトルク指令と電動機から出力されたトルクとに基づく蓄電手段の上下限制限の範囲内で電動機を駆動するのである。この結果、蓄電手段の上下限制限をより適正に設定でき、蓄電手段に過大な電力が入出力されるのを抑制することができる。これにより、蓄電手段の性能をより十分に発揮させることができると共に蓄電手段の劣化を抑制することができる。

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例である駆動装置を搭載する電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例の電気自動車２０は、図示するように、駆動輪３０ａ，３０ｂにデファレンシャルギヤ３１を介して連結された駆動軸３２に動力を入出力可能なモータ２２と、モータ２２を駆動するインバータ２４を介してモータ２２と電力のやりとりを行なうバッテリ２６と、車両全体をコントロールする電子制御ユニット４０とを備える。

モータ２２は、外周面に永久磁石が貼り付けられたロータと、三相コイルが巻回されたステータとを備えるＰＭ型の同期発電電動機として構成されている。インバータ２４は、６つのスイッチング素子により構成されており、バッテリ２６から供給される直流電力を擬似的な三相交流電力に変換してモータ２２に供給する。

電子制御ユニット４０は、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ４２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ４４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ４６と、図示しない入出力ポートとを備える。電子制御ユニット４０には、モータ２２の回転角を検出する回転角センサ２３からの回転角θｍや，バッテリ２６の温度を検出する温度センサ２７からの電池温度Ｔｂ，バッテリ２６に充放電される電流を検出する電流センサ２８からの充放電電流Ｉｂ，イグニッションスイッチ５０からのイグニッション信号，シフトレバー５１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ５２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル５３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ５４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル５５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ５６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ５８からの車速Ｖ，モータ２２の三相コイルのＵ相，Ｖ相に流れる電流を検出する電流センサ５９Ｕ，５９Ｖからの相電流Ｉｕ，Ｉｖなどが入力ポートを介して入力されている。ここで、Ｕ相，Ｖ相の二つの相に流れる電流Ｉｕ，Ｉｖだけを検出するのは、三相コイルのＵ相，Ｖ相，Ｗ相に流れる電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの総和が値０となるため、Ｗ相の電流ＩｗはＵ相，Ｖ相の電流Ｉｕ，Ｉｖから計算することができるからである。電子制御ユニット４０からは、モータ２２を駆動制御するためのインバータ２４のスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、電子制御ユニット４０では、バッテリ２６を管理するために電流センサ２８により検出された充放電電流Ｉｂの積算値に基づいてバッテリ２６の残容量ＳＯＣも演算している。

次に、こうして構成された電気自動車２０の動作について説明する。図２は、実施例の電気自動車２０の電子制御ユニット４０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。

駆動制御ルーチンが実行されると、電子制御ユニット４０のＣＰＵ４２は、まず、アクセルペダルポジションセンサ５４からのアクセル開度Ａｃｃや，車速センサ５８からの車速Ｖ，モータ２２の回転数Ｎｍ，電流センサ５９Ｕ，５９Ｖからのモータ２２の相電流Ｉｕ，Ｉｖ，回転角センサ２３からのモータ２２の回転角θｍ，温度センサ２７からの電池温度Ｔｂ，バッテリ２６の残容量ＳＯＣなどのデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、モータ２２の回転数Ｎｍは、図示しない回転数算出ルーチンにより回転角センサ２３によって検出される回転角θｍに基づいて算出されるものを入力するものとたり、車速Ｖから換算されるものを入力するものとしたりすることができる。また、バッテリ２６の残容量ＳＯＣは、電流センサ２８により検出された充放電電流Ｉｂの積算値に基づいて設定されたものを入力するものとした。

こうしてデータを入力すると、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動輪３０ａ，３０ｂに連結された駆動軸３２に出力すべき要求トルクＴｄ＊を設定する（ステップＳ１１０）。ここで、要求トルクＴｄ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｄ＊との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ４４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクＴｄ＊を導出して設定するものとした。要求トルク設定用マップの一例を図３に示す。

続いて、入力したバッテリ２６の電池温度Ｔｂとバッテリ２６の残容量ＳＯＣとに基づいてバッテリ２６の仮入出力制限Ｗｉｎｔｍｐ，Ｗｏｕｔｔｍｐを設定する（ステップＳ１２０）。仮入出力制限Ｗｉｎｔｍｐ，Ｗｏｕｔｔｍｐの設定は、実施例では、電池温度Ｔｂに基づいて仮入出力制限Ｗｉｎｔｍｐ，Ｗｏｕｔｔｍｐの基本値を設定すると共にバッテリ２６の残容量ＳＯＣに基づいて仮出力制限用補正係数と仮入力制限用補正係数とを設定し、設定した仮入出力制限Ｗｉｎｔｍｐ，Ｗｏｕｔｔｍｐの基本値に補正係数を乗じて仮入出力制限Ｗｉｎｔｍｐ，Ｗｏｕｔｔｍｐを設定するものとした。図４に電池温度Ｔｂと仮入出力制限Ｗｉｎｔｍｐ，Ｗｏｕｔｔｍｐの基本値との関係の一例を示し、図５にバッテリ２６の残容量ＳＯＣと仮入出力制限Ｗｉｎｔｍｐ，Ｗｏｕｔｔｍｐの補正係数との関係の一例を示す。

次に、モータ２２の回転角θｍを極対数ｐで除することにより電気角θｅを計算し（ステップＳ１３０）、モータ２２の三相コイルのＵ相，Ｖ相，Ｗ相に流れる相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの総和を値０として次式（１）により相電流Ｉｕ，Ｉｖをｄ軸，ｑ軸の電流Ｉｄ，Ｉｑに座標変換（３相−２相変換）し（ステップＳ１４０）、座標変換したｄ軸，ｑ軸の電流Ｉｄ，Ｉｑに基づいてモータ２２から出力された出力トルクＴｍを推定する（ステップＳ１５０）。ここで、出力トルクＴｍは、実施例では、ｄ軸，ｑ軸の電流Ｉｄ，Ｉｑと出力トルクＴｍとの関係を予め実験的に定めて出力トルク推定用マップとしてＲＯＭ４４に記憶しておき、ｄ軸，ｑ軸の電流Ｉｄ，Ｉｑが与えられるとマップから対応する出力トルクＴｍを導出して推定するものとした。

こうしてモータ２２からの出力トルクＴｍを推定すると、このルーチンが前回実行されたときに設定されたモータ２２のトルク指令（前回Ｔｍ＊）から推定した出力トルクＴｍを減じることによりトルク偏差Ｔｍｅｒｒを計算すると共に（ステップＳ１６０）、計算したトルク偏差Ｔｍｅｒｒに対して所定周波数未満の成分を減衰させるハイパスフィルタを作用させる（ステップＳ１７０）。モータ２２を制御する際には、モータ２２の応答遅れなどによりモータ２２のトルク指令（前回Ｔｍ＊）とモータ２２からの出力トルクＴｍとの間にはズレを生じる。ステップＳ１７０の処理は、こうしたズレのうち所定周波数未満の成分を減衰させる処理、即ちモータ２２のトルク指令（前回Ｔｍ＊）とモータ２２からの出力トルクＴｍとの定常的なズレを除くと共にモータ２２の応答遅れの程度の変化が比較的大きいときのトルク偏差Ｔｍｅｒｒを抽出する処理となる。ここで、所定周波数は、モータ２２や電子制御ユニット４０の性能などにより定められる。なお、モータ２２のトルク指令（前回Ｔｍ＊）とモータ２２からの出力トルクＴｍとの定常的なズレについては、実施例では、図示しない別のルーチンによりそのズレが抑制されるような制御が行なわれるものとし、その詳細な説明は省略する。

続いて、ハイパスフィルタを作用させたトルク偏差Ｔｍｅｒｒにモータ２２の回転数Ｎｍを乗じることによりモータ２２から出力すべきパワーとモータ２２から出力されたパワーとの偏差としてのパワー偏差Ｐｍｅｒｒを計算すると共に（ステップＳ１８０）、計算したパワー偏差Ｐｍｅｒｒを値０と比較し（ステップＳ１９０）、計算したパワー偏差Ｐｍｅｒｒが値０以上のときにはパワー偏差Ｐｍｅｒｒに所定値ｋ１を乗じたものをバッテリ２６の仮入力制限Ｗｉｎｔｍｐに加えることによりバッテリ２６の入力制限Ｗｉｎを設定すると共にバッテリ２６の仮出力制限Ｗｏｕｔｔｍｐをバッテリ２６の出力制限Ｗｏｕｔに設定し（ステップＳ２００）、計算したパワー偏差Ｐｍｅｒｒが値０未満のときにはバッテリ２６の仮入力制限Ｗｉｎｔｍｐをバッテリ２６の入力制限Ｗｉｎに設定すると共にパワー偏差Ｐｍｅｒｒに所定値ｋ２を乗じたものをバッテリ２６の仮出力制限Ｗｏｕｔｔｍｐに加えることによりバッテリ２６の出力制限Ｗｏｕｔを設定する（ステップＳ２１０）。ここで、所定値ｋ１，ｋ２は、モータ２２やバッテリ２６の特性などに基づいて設定することができる。いま、車両が前進走行しているとき（モータ２２の回転数Ｎｍが正のとき）を考えると、パワー偏差Ｐｍｅｒｒが値０以上のとき、即ちトルク指令（前回Ｔｍ＊）が出力トルクＴｍ以上のときにはバッテリ２６の入力制限Ｗｉｎ側がより制限され、パワー偏差Ｐｍｅｒｒが値０未満のとき、即ちトルク指令（前回Ｔｍ＊）が出力トルクＴｍ未満のときにはバッテリ２６の出力制限Ｗｏｕｔ側がより制限される。このように、バッテリ５０の電池温度Ｔｂやバッテリ５０の残容量ＳＯＣに加えてモータ２２のトルク指令（前回Ｔｍ＊）やモータ２２からの出力トルクＴｍも考慮してバッテリ２６の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを設定することにより、モータ２２の応答遅れの程度の変化が比較的大きいときでもバッテリ２６の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔをより適正に設定することができる。

こうしてバッテリ２６の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを設定すると、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔをモータ２２の回転数Ｎｍで除することによりモータ２２から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘを計算し（ステップＳ２２０）、計算したトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで要求トルクＴｄ＊を制限してモータ２２のトルク指令Ｔｍ＊を設定し（ステップＳ２３０）、設定したトルク指令Ｔｍ＊でモータ２２が駆動されるようインバータ２４のスイッチング素子のスイッチング制御を行ない（ステップＳ２４０）、駆動制御ルーチンを終了する。このようにモータ２２のトルク指令Ｔｍ＊を設定することにより、駆動軸３２に出力する要求トルクＴｒ＊を、バッテリ２６の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で制限したトルクとして設定することができる。そして、入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔをより適正に設定することにより、バッテリ２６への過大な電力の入出力を抑制することができる。この結果、バッテリ２６の劣化を抑制することができると共にバッテリ２６の性能をより発揮させることができる。

以上説明した実施例の電気自動車２０によれば、バッテリ２６の残容量ＳＯＣとバッテリ２６の電池温度Ｔｂとに基づいて設定されるバッテリ２６の仮入出力制限Ｗｉｎｔｍｐ，Ｗｏｕｔｔｍｐとモータ２２のトルク指令（前回Ｔｍ＊）とモータ２２からの出力トルクＴｍとに基づいてバッテリ２６の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内でモータ２２を駆動するから、入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔをより適正に設定することができ、バッテリ２６への過大な電力の入出力を抑制することができる。この結果、バッテリ２６の劣化を抑制することができると共にバッテリ２６の性能をより発揮させることができる。

実施例の電気自動車２０では、バッテリ２６の電池温度Ｔｂとバッテリ２６の残容量ＳＯＣとに基づいてバッテリ２６の仮入出力制限Ｗｉｎｔｍｐ，Ｗｏｕｔｔｍｐを設定すると共にモータ２２のトルク指令（前回Ｔｍ＊）とモータ２２からの出力トルクＴｍとに基づいてパワー偏差Ｐｍｅｒｒを計算し、設定したバッテリ２６の仮入出力制限Ｗｉｎｔｍｐ，Ｗｏｕｔｔｍｐと計算したパワー偏差Ｐｍｅｒｒとに基づいてバッテリ２６の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを設定するものとしたが、バッテリ２６の仮入出力制限Ｗｉｎｔｍｐ，Ｗｏｕｔｔｍｐやパワー偏差Ｐｍｅｒｒを計算することなく、バッテリ２６の電池温度Ｔｂとバッテリ２６の残容量ＳＯＣとモータ２２のトルク指令（前回Ｔｍ＊）とモータ２２からの出力トルクＴｍとに基づいて直接的にバッテリ２６の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを設定するものとしてもよい。また、パワー偏差Ｐｍｅｒｒを計算することなく、仮入出力制限Ｗｉｎｔｍｐ，Ｗｏｕｔｔｍｐとモータ２２のトルク指令（前回Ｔｍ＊）とモータ２２からの出力トルクＴｍとに基づいてバッテリ２６の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを設定するものとしてもよい。

実施例の電気自動車２０では、電気角θｅを用いて相電流Ｉｕ，Ｉｖをｄ軸，ｑ軸の電流Ｉｄ，Ｉｑに座標変換（３相−２相変換）すると共に座標変換したｄ軸，ｑ軸の電流Ｉｄ，Ｉｑに基づいてモータ２２からの出力トルクＴｍを求めるものとしたが、座標変換することなく、相電流Ｉｕ，Ｉｖと電気角θｅとを用いて直接的にモータ２２からの出力トルクＴｍを求めるものとしてもよい。また、実施例の電気自動車２０では、電流Ｉｄ，Ｉｑとマップとを用いて出力トルクＴｍを求めるものとしたが、電流Ｉｄ，Ｉｑから計算により出力トルクＴｍを求めるものとしてもよい。

実施例の電気自動車２０では、モータ２２のトルク指令（前回Ｔｍ＊）とモータ２２からの出力トルクＴｍとの偏差としてのトルク偏差Ｔｍｅｒｒに対してハイパスフィルタを作用させたものを用いてパワー偏差Ｐｍｅｒｒを計算するものとしたが、トルク偏差Ｔｍｅｒｒに対してハイパスフィルタを作用させることなく、即ちトルク偏差Ｔｍｅｒｒをそのまま用いてパワー偏差Ｐｍｅｒｒを計算するものとしてもよい。

実施例では、駆動軸３２に動力を出力可能なモータ２２を備える電気自動車２０について説明したが、モータ２２に加えて、図６の変形例の電気自動車１２０に示すように、駆動軸３２に遊星歯車機構１２６を介してエンジン１２２とモータ１２４とを接続した電気自動車１２０に適用するものとしてもよいし、図７の変形例の電気自動車２２０に示すように、エンジンと２２２と、エンジン２２２のクランクシャフトに接続されたインナーロータ２３２と駆動輪３０ａ，３０ｂに動力を出力する駆動軸３２に接続されたアウターロータ２３４とを有しエンジン２２の動力の一部を駆動軸３２に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機２３０とを備える電気自動車２２０に適用するものとしてもよい。これらの場合のうち前者の場合を例として駆動制御について簡単に説明すると、要求トルクＴｒ＊に基づいてモータ２２から出力すべき仮モータトルクＴｍｔｍｐを設定すると共に設定した仮モータトルクＴｍｔｍｐをバッテリ２６の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔで制限してモータ２２のトルク指令Ｔｍ＊を設定し、設定したトルク指令Ｔｍ＊でモータ２２が駆動されると共に要求トルクＴｒ＊に基づくトルクが駆動軸３２に出力されるようエンジン１２２とモータ１２４とモータ２２とを制御すればよい。ここで、バッテリ２６の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、図２の駆動制御ルーチンと同様に設定するものとしてもよいし、モータ２２のトルク指令（前回Ｔｍ＊）とモータ２２からの出力トルクＴｍとの偏差に加えて、モータ１２４のトルク指令とモータ１２４からの出力トルクとの偏差も考慮して設定するものとしてもよい。

実施例では、駆動軸３２に動力を出力可能なモータ２２を備える電気自動車２０について説明したが、図８の変形例の電気自動車３３０に例示するように、モータ２２に加えて、燃料の供給を受けて発電可能な燃料電池ＦＣを備えるものとしてもよい。また、この変形例の燃料電池ＦＣを、エンジンとエンジンからの動力を用いて発電する発電機とに置き換えてもよい。

実施例では、駆動軸３２に動力を出力可能なモータ２２を備える駆動装置を搭載する電気自動車２０について説明したが、この駆動装置を自動車以外の車両や船舶，航空機などの移動体に搭載するものとしてもよいし、移動体以外の設備などに組み込むものとしてもよい。また、駆動装置の形態や駆動装置の制御方法の形態として用いるものとしてもよい。

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明の一実施例である駆動装置を搭載する電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 実施例の電子制御ユニット４０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。 バッテリ２６における電池温度Ｔｂと仮入出力制限Ｗｉｎｔｍｐ，Ｗｏｕｔｔｍｐの基本値との関係の一例を示す説明図である。 バッテリ２６の残容量ＳＯＣと仮入出力制限Ｗｉｎｔｍｐ，Ｗｏｕｔｔｍｐの補正係数との関係の一例を示す説明図である。 変形例の電気自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。 変形例の電気自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。 変形例の電気自動車３２０の構成の概略を示す構成図である。

符号の説明

２０，１２０，２２０，３２０ 電気自動車、２２ モータ、２３ 回転角センサ、２４ インバータ、２６ バッテリ、２７ 温度センサ、２８ 電流センサ、３０ａ，３０ｂ 駆動輪、３１ デファレンシャルギヤ、３２ 駆動軸、４０ 電子制御ユニット、４２ ＣＰＵ、４４ ＲＯＭ、４６ ＲＡＭ、５０ イグニッションスイッチ、５１ シフトポジション、５２ シフトポジションセンサ、５３ アクセルペダル、５４ アクセルペダルポジションセンサ、５５ ブレーキペダル、５６ブレーキペダルポジションセンサ、５８ 車速センサ、５９Ｕ，５９Ｖ，５９Ｗ 電流センサ、１２２、２２２ エンジン、１２４ モータ、１２６ 遊星歯車機構、２３０ モータ、２３２ インナーロータ、２３４ アウターロータ、ＦＣ 燃料電池。

Claims (11)

1. 駆動軸に動力を出力可能な電動機を備える駆動装置であって、
   前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
   前記電動機から出力すべきトルク指令を設定するトルク指令設定手段と、
   前記電動機から出力されたトルクを検出するトルク検出手段と、
   前記蓄電手段の状態と前記設定されたトルク指令と前記検出されたトルクとに基づいて前記蓄電手段の上下限制限を設定する上下限制限設定手段と、
   前記設定された上下限制限の範囲内で前記設定されたトルク指令により前記電動機が駆動されるよう該電動機を制御する制御手段と、
   を備える駆動装置。
2. 前記上下限制限設定手段は、前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段の仮上下限制限を設定すると共に前記設定されたトルク指令と前記検出されたトルクとの偏差に基づいて補正値を設定し、該設定した蓄電手段の仮上下限制限と該設定した補正値とに基づいて該蓄電手段の上下限制限を設定する手段である請求項１記載の駆動装置。
3. 前記上下限制限設定手段は、前記蓄電手段から放電可能な電力量としての蓄電状態と該蓄電手段の温度とに基づいて該蓄電手段の仮上下限制限を設定する手段である請求項２記載の駆動装置。
4. 前記上下限制限設定手段は、前記設定されたトルク指令と前記検出されたトルクとの偏差に対して所定周波数未満の成分を抑制させることにより前記補正値を設定する手段である請求項２または３記載の駆動装置。
5. 請求項２ないし４いずれか記載の駆動装置であって、
   前記電動機の回転数を検出する回転数検出手段を備え、
   前記上下限制限設定手段は、前記設定されたトルク指令と前記検出されたトルクとの偏差と前記検出された電動機の回転数とに基づいて前記補正値を設定する手段である
   駆動装置。
6. 前記トルク検出手段は、前記電動機に印加される電流値に基づいて前記電動機から出力されたトルクを検出する手段である請求項１ないし５いずれか記載の駆動装置。
7. 請求項１ないし６いずれか記載の駆動装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に連結されてなる自動車。
8. 駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
   燃料の供給を受けて発電可能な発電手段と、
   請求項１ないし６いずれか記載の駆動装置と、
   前記駆動軸に出力すべき要求トルクを設定する要求トルク設定手段と、
   を備え、
   前記蓄電手段は、前記発電手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な手段であり、
   前記トルク指令設定手段は、前記設定された要求トルクに基づいて前記電動機から出力すべきトルク指令を設定する手段であり、
   前記制御手段は、前記設定された上下限制限の範囲内で前記設定されたトルク指令により前記電動機が駆動されると共に前記設定された要求トルクに基づくトルクが前記駆動軸に出力されるよう前記発電手段と該電動機とを制御する手段である
   動力出力装置。
9. 前記発電手段は、内燃機関と、該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され電力と動力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記駆動軸に出力する電力動力入出力手段と、を備える手段である請求項８記載の動力出力装置。
10. 前記発電手段は、燃料電池である請求項８記載の動力出力装置。
11. 駆動軸に動力を出力可能な電動機と、該電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備える駆動装置の制御方法であって、
    （ａ）前記蓄電手段の状態と前記電動機から出力すべきトルク指令と前記電動機から出力されたトルクとに基づいて前記蓄電手段の上下限制限を設定し、
    （ｂ）前記設定された上下限制限の範囲内で前記トルク指令により前記電動機が駆動されるよう該電動機を制御する
    駆動装置の制御方法。
    
    

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