JP2010095089A - ハイブリッド車両およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電装置の入出力電力指令値を生成する制御装置と電力変換装置および回転電機を制御する制御装置とが個別に設けられているハイブリッド車両において、回転電機の回転速度（回転数）が急変した場合に、制御装置間の伝送遅れに起因する指令値変更遅れによって発生する蓄電装置の過充電を抑制する。
【解決手段】モータジェネレータＭＧ２の回転速度が急変等したときに、本来ＨＶ−ＥＣＵ２１によって設定されるモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の駆動指令値（トルク指令値）の少なくとも１つを、モータジェネレータＭＧ２の回転速度を検出する制御装置ＭＧ−ＥＣＵ２２によって、ＨＶ−ＥＣＵ２１からの駆動指令値の変更を待つことなく、モータジェネレータＭＧ２の回転速度の変化に対応して修正する。
【選択図】図１

Description

この発明は、蓄電装置を備えたハイブリッド車両およびその制御方法に関し、特に、蓄電装置の過大な充放電の抑制制御に関する。

蓄電装置を搭載した電動車両において、各蓄電装置の過大な電力による充放電を抑制する技術が、たとえば特開２００６−０９４６９１号公報（特許文献１）に記載されている。

この特許文献１によれば、回転電機により入出力される計算上の電力と実際の電力との偏差に対して、その偏差の変化量を時間軸方向に平滑化する「なまし処理」を施し、平滑化後の偏差を用いて蓄電装置への入出力許容電力制限値を算出している。そして、車両が変速状態のときやスリップ状態のときのように駆動状態が大きく変化するときには、この「なまし処理」に使用する時定数を通常より小さい値を用いて処理を行い、これによって蓄電装置への入出力許容電力制限値を迅速に変化させることにより、蓄電装置の過大な充放電を抑制させている。
特開２００６−０９４６９１号公報

ハイブリッド車両の制御においては、電子制御ユニット（ＥＣＵ（Electronic Control Unit））で構成される制御装置の処理能力の問題から、制御機能毎に個別のＥＣＵを設けるとともに、ＥＣＵ間でデータや情報を通信することによって、全体での協調的な車両制御を行う構成が現実的になっている。たとえば、ハイブリッド車両では、車両駆動用電動機の力行動作による電力消費および回生動作による発電について、蓄電装置が充放電可能な電力範囲内で実行する必要があるが、上記のような構成の下、電動機を制御するＥＣＵと、電動機の駆動指令を設定するＥＣＵとが別個となる構成が採用される場合がある。

このような構成では、電動機で回転数等の駆動状態が急激に変化した場合にも、この駆動状態の変化に対応した電動機の駆動指令に反映されるまでに、ＥＣＵ間通信の所要時間を含む時間遅れが発生してしまう。この結果、特に、発電を行う電動機に対する駆動指令を、電動機の駆動状態の変化に対応して迅速に修正することができなくなることにより、蓄電装置の過充電が発生する可能性がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、回転電機の駆動指令を生成する制御装置と電力変換装置および回転電機を制御する制御装置とが個別に設けられているハイブリッド車両において、回転電機の回転数（回転数）が急変した場合に、制御装置間の伝送遅れによる駆動指令変更遅れに起因する蓄電装置の過充電発生を抑制することである。

本発明のハイブリッド車両は、第１および第２の回転電機と、充電可能な蓄電装置を含む直流電源部と、第１および第２の制御装置を備えている。第１の回転電機は主として発電機として動作し、第２の回転電機は車両の駆動輪の回転と同期して回転し、駆動輪に動力を加えるように構成されている。そして、電力変換装置は直流電源部と第１および第２の回転電機との間に接続され、第１および第２の回転電機と前記直流電源部との間で双方向の電力変換を行う。第１の制御装置は、第１および第２の回転電機の駆動指令を生成する。第２の制御装置は、第１の制御装置との間で互いに情報を授受可能に構成され、第１制御装置からの駆動指令に従って第１および第２の回転電機が作動するように電力変換装置を制御する。また、第２の制御装置は、第１および第２の回転電機にそれぞれ設けられたセンサの出力に基づいて、第１および第２の回転電機の回転数を検出する速度検出部を含んでいる。また、第１の制御装置は、車両の状態と、速度検出部によって検出された第１および第２の回転電機の回転数に基づく第１および第２の回転電機の入出力電力に従って、駆動指令を生成する駆動指令生成部を含む。さらに、第２の制御装置は、第１の制御装置からの駆動指令と、速度検出部によって検出された回転電機の回転数とに基づいて算出された第１および第２の回転電機の入出力電力に従って、蓄電装置の充放電電力を算出する充放電電力算出部と、第１の制御装置からの駆動指令と充放電電力算出部によって算出された蓄電装置の充放電電力とに従って、電力変換装置により、第１および第２の回転電機を制御する駆動制御部とをさらに含んでいる。そして、駆動制御部は、算出された蓄電装置の充電電力が蓄電装置の充電電力上限値を超えるときには、充電電力が前記充電電力上限値以下となるように第１の制御装置からの駆動指令を修正する指令修正部を有している。

上記ハイブリッド車両によれば、本来第１の制御装置から通信によって伝送される回転電機の駆動指令の変更を待つことなく、回転電機の回転数を検出する制御装置（第２の制御装置）によって回転電機の駆動指令を修正することができる。したがって、車両の駆動状態が急変等して、蓄電装置の充電電力上限値を超過する場合、制御装置間でのデータ通信を伴うことなく、回転電機の回転数を検出する制御装置（第２の制御装置）にて、回転数の急激な変化を反映した回転電機の駆動指令の設定が可能となる。この結果、制御装置間の通信遅れに起因する蓄電装置の指令値変更遅れによって引き起こされる、蓄電装置の過充電を抑制することができる。

好ましくは、駆動制御部は、充放電電力算出部において算出された蓄電装置の充電電力が蓄電装置の充電電力上限値を超えるときには、充電電力上限値の超過分に対応して、第１の回転電機の発電電力を低下させるように第１の回転電機の駆動指令を修正する。

このような構成とすることにより、駆動状態の急激な変化によって蓄電装置への充電電力が充電電力上限値を超えるときには、主に発電機として動作する第１の回転電機の駆動指令を修正し、発電電力を減少させることができる。これにより、制御装置間の通信遅れに起因する回転電機の駆動指令変更の遅れによって発生する、蓄電装置の過充放を抑制することができる。

さらに好ましくは、ハイブリッド車両は、燃料の燃焼によって作動するエンジンと、
エンジンの出力軸と第１および第２の回転電機の出力軸とがそれぞれ結合された複数の回転要素を互いに相対回転可能に連結し、いずれか２つの出力軸の回転数が定められると、他の１つの出力軸の回転数が強制的に定まるように構成された動力分割機構とをさらに備えている。そして、駆動制御部は、第１の回転電機の修正後の駆動指令を用いた場合の第１の回転電機およびエンジンの回転数が、第１の回転電機およびエンジンのそれぞれの設備定格に基づいて設定される回転数上限値以下となるように、第１の回転電機の駆動指令を再修正する。

このような構成とすることで、第１の回転電機の駆動指令を修正する場合に、第１の回転電機やエンジンの回転数が上記上限値以下となる範囲に限定して修正することで、設備保護を図った上で、蓄電装置の過充電の発生を抑制することができる。具体的には、発電機として駆動される第１の回転電機の発電電力を減少させるように駆動指令を修正すると、当該回転電機および動力分割機構によって接続されているエンジンの回転数が増加する可能性があるところ、設備保護の観点から、第１の回転電機やエンジンの設備定格から予め決定される回転数上限を超えないように考慮して、第１の回転電機の駆動指令を修正することができる。

また好ましくは、駆動制御部は、充放電電力算出部において算出された蓄電装置の充電電力が蓄電装置の充電電力上限値を超えるときには、充電電力上限値の超過分に対応して、第２の回転電機の消費電力を増加するように第２の回転電機の駆動指令を修正する。

このような構成とすることにより、駆動状態の急激な変化によって蓄電装置への充電電力が充電電力上限値を超えるときには、電動機として駆動される第２の回転電機の駆動指令を修正して消費電力を増加させることができる。これにより、制御装置間の通信遅れに起因する回転電機の駆動指令の遅れによって発生する、蓄電装置の過充電を抑制することができる。

また好ましくは、駆動制御部は、第２の回転電機の修正後の駆動指令が、所定の基準値以下となるように第２の回転電機の駆動指令を再修正する。

上記のように、電動機として駆動される第２の回転電機の消費電力を増加させるように駆動指令を修正することは、車両の駆動力を増加することを意味する。そのため、駆動指令を大きく修正すると、車両の減速時間が延びる等、運転者に違和感を与える可能性がある。そのため、このように駆動指令が所定の上限値以下となるように修正することで、運転者に違和感を与えない範囲での修正が可能となる。

また好ましくは、駆動制御部は、充放電電力算出部において算出された蓄電装置の充電電力が充電電力上限値を超えるときには、充電電力上限値の超過分に対応して、第１の回転電機の発電電力を低下させるように、第１の回転電機の駆動指令を再修正するとともに、第２の回転電機の消費電力を増加するように、第２の回転電機の駆動指令を再修正する。

このような構成とすることで、第１の回転電機の発電電力を低下させるとともに、第２の回転電機の消費電力を増加させることができる。そのため、上記のように、設備定格によって第１の回転電機による発電電力の低下が制限される場合であっても、第２の回転電機で充電電力上限値の超過分の電力を減少させることができ、蓄電装置の過充電を抑制することができる。

また好ましくは、ハイブリッド車両は、燃料の燃焼によって作動するエンジンと、
エンジンの出力軸と、第１および第２の回転電機の出力軸とがそれぞれ結合された複数の回転要素を互いに相対回転可能に連結し、いずれか２つの出力軸の回転数が定められると、他の１つの出力軸の回転数が強制的に定まるように構成された動力分割機構とをさらに備えている。そして、駆動制御部は、第１の回転電機の修正後の駆動指令を用いた場合の第１の回転電機およびエンジンの回転数が、第１の回転電機およびエンジンの各々の設備定格に基づいて設定される回転数上限値以下となるように第１の回転電機の駆動指令を修正するとともに、第２の回転電機の修正後の駆動指令が、所定の基準値以下となるように、第２の回転電機の前記駆動指令を修正する。

このような構成とすることで、上記と同様に第１の回転電機およびエンジンの設備保護を図りながら、運転者に違和感を与えない範囲で第１および第２の回転電機の駆動指令の修正が可能となる。

本発明のハイブリッド車両の制御方法は、互いに情報を授受可能に構成された第１の制御装置および第２の制御装置によるハイブリッド車両の制御方法であって、当該ハイブリッド車両は、主として発電機として動作する第１の回転電機と、車両の駆動輪の回転と同期して回転し、駆動輪に動力を加える第２の回転電機と、充電可能な蓄電装置を含む直流電源部と、直流電源部と第１および第２の回転電機との間に接続され、第１および第２の回転電機と直流電源部との間で双方向の電力変換を行う電力変換装置とを備えている。そして、第２の制御装置により、回転電機に設けられたセンサの出力に基づいて、第１および第２の回転電機の回転数を検出するステップと、第１の制御装置により、上記速度検出部によって検出された回転数に基づく回転電機の入出力電力に従って、回転電機の駆動指令を生成するステップとを含んでいる。また、第２の制御装置により、第１の制御装置からの駆動指令および第２の制御装置で検出した回転数に基づいて算出される第１および第２の回転電機の入出力電力に従って、蓄電装置の充放電電力を算出するステップと、第１の制御装置からの駆動指令に従って、電力変換装置により、第１および第２の回転電機を制御するステップとをさらに備えている。そして、上記回転電機を制御するステップは、蓄電装置の充放電電力を算出するステップにより算出された蓄電装置の充電電力が、蓄電装置の充電電力上限値を超えるときには、上記充電電力上限値以下となるように第１の制御装置からの駆動指令を修正するステップを含んでいる。

好ましくは、回転電機を制御するステップは、蓄電装置の充放電電力を算出するステップにより算出された蓄電装置の充電電力が充電電力上限値を超えるときには、充電電力上限値の超過分に対応して、第１の回転電機の発電電力を低下させるように第１の回転電機の駆動指令を修正する。

さらに好ましくは、回転電機を制御するステップは、第１の回転電機の修正後の駆動指令を用いた場合の第１の回転電機およびエンジンの回転数が、それぞれの設備定格に基づいて設定される回転数上限値以下となるように、第１の回転電機の駆動指令を再修正するステップをさらに含む。

また好ましくは、回転電機を制御するステップは、蓄電装置の充放電電力を算出するステップにより算出された蓄電装置の充電電力が充電電力上限値を超えるときには、充電電力上限値の超過分に対応して、第２の回転電機の消費電力を増加するように第２の回転電機の駆動指令を修正する。

さらに好ましくは、第２の回転電機の修正後の駆動指令が、所定の基準値以下となるように、第２の回転電機の駆動指令を再修正するステップをさらに含む。

あるいは好ましくは、回転電機を制御するステップは、蓄電装置の充放電電力を算出するステップにより算出された蓄電装置の充電電力が充電電力上限値を超えるときには、充電電力上限値の超過分に対応して、第１の回転電機の発電電力を低下させるように第１の回転電機の駆動指令を修正するとともに、第２の回転電機の消費電力を増加するように第２の回転電機の駆動指令を修正する。

また好ましくは、回転電機を制御するステップは、第１の回転電機の修正後の駆動指令を用いた場合の第１の回転電機およびエンジンの回転数が、第１の回転電機およびエンジンのそれぞれの設備定格に基づいて設定される回転数上限値以下となるように、第１の回転電機の駆動指令を修正するとともに、第２の回転電機の修正後の駆動指令が、所定の基準値以下となるように、第２の回転電機の駆動指令を修正するステップをさらに含む。

上記のような制御方法の構成によっても、制御装置間の通信遅れに起因する蓄電装置の指令値変更遅れによって発生する、蓄電装置の過充電を抑制することができる。

本発明によれば、回転電機の駆動指令を生成する制御装置と電力変換装置および回転電機を制御する制御装置とが個別に設けられているハイブリッド車両において、制御装置間の伝送遅れによる駆動指令変更遅れに起因する蓄電装置の過充電発生を抑制することができる。

以下において、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。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１に従う、ハイブリッド車両１００の全体ブロック図である。なお、ハイブリッド車両１００は、充電可能な蓄電装置からの電力によって走行可能であれば、その構成は特に限定されるものではない。

図１を参照して、ハイブリッド車両１００は、直流電源部１０と、駆動力発生部２０と両者を制御する制御部３０と、平滑コンデンサＣと、電圧センサ１８と、駆動論４０とを備える。

駆動力発生部２０は、インバータ２３−１，２３−２と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、動力分割機構３４と、駆動軸２４と、エンジン２８と、回転角センサ１５−１，１５−２と、電流センサ２６−１，２６−２とを備える。

インバータ２３−１，２３−２は、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬに互いに並列して接続される。そして、インバータ２３−１，２３−２は、制御部３０に含まれるＭＧ−ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２２からの駆動信号ＰＷＩ１，ＰＷＩ２に基づいて、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬから供給される駆動電力（直流電力）を交流電力に変換してそれぞれモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２へ出力する。また、インバータ２３−１，２３−２は、それぞれモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２が発電する交流電力を直流電力に変換して回生電力として主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬへ出力する。すなわち、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、それぞれインバータ２３−１，２３−２から供給される交流電力を受けて回転駆動力を発生する。また、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、外部から回転力を受けて交流電力を発生する。モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、たとえば、永久磁石が埋設されたロータとＹ結線された三相コイルを有するステータとを備える三相交流回転電機から成る。そして、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、動力分割機構３４と連結され、また動力分割機構３４を介してエンジン２８とも連結される。また、モータジェネレータＭＧ２は駆動軸２４を介して駆動輪４０とも連結されており、モータジェネレータＭＧ２およびエンジン２８の駆動力が駆動輪４０へ伝達される。そして、制御部３０によって、エンジン２８の発生する駆動力とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の発生する駆動力とが最適な比率となるように制御が実行される。

なお、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のいずれか一方を専ら電動機として機能させ、他方のモータジェネレータを専ら発電機として機能させてもよい。本実施の形態においては、モータジェネレータＭＧ１をエンジン出力を用いて発電可能な発電機として機能させ、モータジェネレータＭＧ２を、駆動輪を駆動する電動機として機能させるものとする。

動力分割機構３４、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２およびエンジン２８の出力軸が互いに相対回転可能に連結されており、いずれか２つの出力軸の回転数が定められると、他の一つの出力軸の回転数が強制的に定まるように構成される。

本実施の形態１では、動力分割機構３４としては遊星歯車機構を使用しており、動力分割機構３４はいずれも図示しないが、サンギヤと、リングギヤと、サンギヤおよびリングギヤの両方に噛合うピニオンギヤと、ピニオンギヤをサンギヤの周りに回転可能に支持するプラネタリキャリアとを含む。また、動力分割機構３４は、第１〜第３の回転軸（図示しない）を有する。第１の回転軸はエンジン２８に接続されるプラネタリキャリアの回転軸である。第２の回転軸は、モータジェネレータＭＧ１に接続されるサンギヤの回転軸である。第３の回転軸は、モータジェネレータＭＧ２に接続されるリングギヤの回転軸である。第３の回転軸には、図示しないギヤが設けられ、このギヤを介して駆動軸２４と動力の伝達をする。

電流センサ２６−１は、インバータ２３−１とモータジェネレータＭＧ１間の各相の電流値を検出し、ＭＧ−ＥＣＵ２２に出力する。電流センサ２６−２も同様に、インバータ２３−２とモータジェネレータＭＧ２間の各相の電流値を検出し、ＭＧ−ＥＣＵ２２に出力する。なお、電流センサ２６−１，２６−２は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のすべての相の電流を検出しなくても、それぞれ３相のうちの２相を検出すれば足りる。

回転角センサ１５−１，１５−２は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転角θ１，２を検出し、ＭＧ−ＥＣＵ２２に出力する。ＭＧ−ＥＣＵ２２では、回転角θ１，２に基づき、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転数ＭＲＮ１，２および角速度ω１，２を算出できる。回転角センサとしては、たとえばレゾルバなどが用いられる。なお、回転角センサ１５−１，１５−２については、回転角θ１，２をＭＧ−ＥＣＵ２２にてモータ電圧や電流から直接演算することによって、配置を省略することもできる。

一方、直流電源部１０は、蓄電装置１１と、コンバータ１２と、電流センサ１４と、電圧センサ１６とを含む。

蓄電装置１１は、充放電可能に構成された電力貯蔵要素である。蓄電装置１１は、たとえば、リチウムイオン電池あるいはニッケル水素電池などの二次電池、電気二重層キャパシタなどの蓄電素子により構成される。蓄電装置１１はコンバータ１２に接続される。

コンバータ１２は、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬに接続される。コンバータ１２は、制御部３０に含まれるＭＧ−ＥＣＵ２２からの駆動信号ＰＷＣ１に基づいて、蓄電装置１１と主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬとの間で電圧変換を行なう。

電流センサ１４は、蓄電装置１１に対して入出力される電流Ｉｂ１を検出し、その検出値を制御部３０のＭＧ−ＥＣＵ２２およびＨＶ−ＥＣＵ２１へ出力する。なお、各電流センサ１４は、蓄電装置から出力される電流（放電電流）を正値として検出し、蓄電装置に入力される電流（充電電流）を負値として検出する。なお、この図１では、電流センサ１４が正極線の電流を検出する場合が示されているが、電流センサ１４は負極線の電流を検出してもよい。

電圧センサ１６は、蓄電装置１１の電圧Ｖｂ１を検出し、その検出値をＭＧ−ＥＣＵ２２およびＨＶ−ＥＣＵ２１へ出力する。

平滑コンデンサＣは、主正母線ＭＰＬと主負母線ＭＮＬとの間に接続され、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬに含まれる電力変動成分を低減する。電圧センサ１８は、主正母線ＭＰＬと主負母線ＭＮＬとの間の電圧Ｖｈを検出し、その検出値をＭＧ−ＥＣＵ２２へ出力する。

制御部３０は、ＨＶ−ＥＣＵ２１とＭＧ−ＥＣＵ２２とを含む。ＨＶ−ＥＣＵ２１は、蓄電装置１１および車両全体を制御し、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の動作指令を生成する。ＭＧ−ＥＣＵ２２は、ＨＶ−ＥＣＵ２１によって生成された動作指令に基づき、コンバータ１２，インバータ２３−１，２３−２およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を制御する。また、ＨＶ−ＥＣＵ２１とＭＧ−ＥＣＵ２２は、通信回線２５で互いに通信接続されており、相互に情報の授受が可能となっている。なお、ＭＧ−ＥＣＵ２２は、コンバータを制御する制御装置とインバータ・ＭＧを制御する制御装置に分割する構成としてもよい。また、ＨＶ−ＥＣＵ２１とＭＧ−ＥＣＵ２２間の通信接続は、相互に情報の授受が可能であればその構成は限定されず、有線であっても無線であってもよい。

ＨＶ−ＥＣＵ２１およびＭＧ−ＥＣＵ２２は、いずれも図示しないが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、記憶装置と、入出力バッファと、ＣＰＵ間の通信装置とを含み、各センサの入力や各機器への制御指令の出力およびＣＰＵ間通信による双方向の情報の授受を行い、ハイブリッド車両１００および各機器の制御を行なう。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、少なくとも一部を専用のハードウェア（電子回路）で構築して処理することも可能である。

ＨＶ−ＥＣＵ２１は、電流センサ１４および電圧センサ１６，１８からの各検出値、ならびにＭＧ−ＥＣＵ２２から通信回線２５を通じて伝送されるモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転数ＭＲＮ１，２に基づいて、蓄電装置１１の充電状態を示す状態量（以下「ＳＯＣ（State of Charge）」とも称する。）１、充放電電力上限値Ｗｉｎ１、Ｗｏｕｔ１、入出力電力指令値ＰＲの算出を行なう。また、図示されない各センサの検出信号、走行状況およびアクセル開度などに基づいて車両要求パワーを算出し、その算出した車両要求パワーに基づいてモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令値ＴＲ１，２を算出する。そして、ＨＶ−ＥＣＵ２１は、これらの情報をＭＧ−ＥＣＵ２２へ通信回線２５を通じて送信する。

ＭＧ−ＥＣＵ２２は、回転角センサ１５−１，１５−２からの信号に基づいてモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転数ＭＲＮ１，ＭＲＮ２を検出しＨＶ−ＥＣＵ２１に通信回線２５を通じて送信する。また、ＭＧ−ＥＣＵ２２は、ＨＶ−ＥＣＵ２１から送信される上記入出力電力指令値に基づき、蓄電装置１１の充放電電力が目標電力である入出力電力指令値になるように、コンバータ１２を駆動するための駆動信号ＰＷＣ１を生成する。そして、ＭＧ−ＥＣＵ２２は、その生成した駆動信号ＰＷＣ１をコンバータ１２へ出力しコンバータ１２を制御する。

ＭＧ−ＥＣＵ２２は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の発生トルクが、ＨＶ−ＥＣＵ２１から受信したトルク指令値ＴＲ１，２となるようにインバータ２３−１，２３−２に対し駆動信号ＰＷＩ１，ＰＷＩ２を出力し、インバータ２３−１，２３−２を制御する。

また、ＭＧ−ＥＣＵ２２は、上記のインバータ２３−１，２３−２に対する駆動信号ＰＷＩ１，ＰＷＩ２の生成において、駆動状態の急変等によって蓄電装置１１への充電電力が充電電力上限値Ｗｉｎ１を超えている場合には、後述するＨＶ−ＥＣＵ２１から受信したモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令値ＴＲ１，２を修正する、トルク修正制御を行なう。

次に、上記のＭＧ−ＥＣＵ２２によるトルク修正制御の概念を、図２を用いて説明する。

図２を参照して、図中の「ＭＧ１」，「ＭＧ２」はそれぞれモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の電力を示している。また、「Ｐｂ」は蓄電装置１１の充放電電力を示している。値が正の場合は消費電力，放電電力を示し、値が負の場合は発電電力，充電電力を示す。

なお、図２において、上段は駆動輪のグリップ前の状態を示し、中段および下段はグリップ後の状態を示している。なお、下段に本実施の形態によるトルク修正制御を適用した場合の状態を示し、中段には比較例としてトルク修正制御を適用しなかった場合の状態を示す。

グリップ前は、モータジェネレータＭＧ１はエンジン出力により発電を行なっている。またモータジェネレータＭＧ２の出力は、モータジェネレータＭＧ１の発電電力より大きく、不足分の電力を蓄電装置１１から持ち出している（図２上段）。

駆動輪が上記の状態からグリップすると、駆動輪の回転数は急激に低下し、モータジェネレータＭＧ２の消費電力も低下する。そうすると、駆動力発生部２０において、モータジェネレータＭＧ１の発電電力が消費されなくなり、駆動力発生部２０から蓄電装置１１へ余剰の発電電力が流れ込むことになる。

このとき、駆動力発生部２０の出力変化がモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の駆動指令に直ちに反映されることが望ましいが、図１のように、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転数ＭＲＮ１，２の検出はＭＧ−ＥＣＵ２２が行なっており、一方でモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令値の生成はＨＶ−ＥＣＵ２１が行なっている。そのため、両ＥＣＵ間での通信遅れによって、ＨＶ−ＥＣＵ２１がモータジェネレータＭＧ２の回転数急変を検出するまでの時間遅れが発生し、駆動力発生部２０の出力変化がモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２へのトルク指令値に直ちに反映されない状態が発生する。これにより、モータジェネレータＭＧ１での余剰の発電電力が、蓄電装置１１に流れ込み、蓄電装置１１の充電電力上限値Ｗｉｎ１を超える状況が発生する可能性がある（図２中段）。

そこで、本実施の形態１のトルク修正制御では、駆動輪を駆動するモータジェネレータＭＧ２の回転数の急変などのように駆動状態が急激に変化することによって、蓄電装置１１の充電電力がその蓄電装置１１の充電電力量上限値Ｗｉｎ１を超える場合には、モータジェネレータＭＧ２の回転数ＭＲＮ２を検出しているＭＧ−ＥＣＵ２２によって、ＨＶ−ＥＣＵ２１から伝送されたモータジェネレータＭＧ１のトルク指令ＴＲ１を修正することとした。このトルク修正制御により、ＨＶ−ＥＣＵ２１がモータジェネレータＭＧ２の回転数の急変を検出し、回転電機のトルク指令値を変更するまでの間に、ＭＧ−ＥＣＵ２２によって、ＨＶ−ＥＣＵ２１からのトルク指令値の変更を待つことなく、迅速にトルク指令値の変更が可能となる。したがって、制御装置間の伝送遅れに起因する蓄電装置の充電電力が過大になることを抑制することができる。（図２下段）
次に、図３により制御部３０のＨＶ−ＥＣＵ２１およびＭＧ−ＥＣＵ２２によるの制御の詳細について説明する。図３は、本実施の形態１による、制御部３０によって実行されるトルク修正制御に関する制御構成を示す機能ブロック図である。

図３を参照して、まずＨＶ−ＥＣＵ２１は、駆動指令生成部４００および第１伝送部４１０を含む。また、ＭＧ−ＥＣＵ２２は、第２伝送部４２０と、速度検出部４３０と、充放電電力算出部４４０と、駆動制御部４５０とを含む。図３に示した各機能ブロックは、ＨＶ−ＥＣＵ２１およびＭＧ−ＥＣＵ２２内の各ＣＰＵ（図示しない）に予め格納されたプログラムの実行によって実現される。あるいは、各機能ブロックに対応する機能を実現するように実装された電子回路（ハードウェア）によって各機能ブロックを構成するようにしてもよい。

ＨＶ−ＥＣＵ２１の駆動指令生成部４００は、電流センサ１４および電圧センサ１６の検出値に基づいて、蓄電装置１１の状態量であるＳＯＣ１および充放電電力上限値Ｗｉｎ１，Ｗｏｕｔ１を算出する。そして、駆動指令生成部４００は、アクセル開度センサ（図示しない）よりアクセルペダルの操作量を示すアクセル開度信号ＡＣＣを、車速センサ（図示しない）から車両速度を示す車速信号ＶＳを受け、これらに基づいて駆動発生部２０の車両要求パワーを算出する。

駆動指令生成部４００は、この車両要求パワーを、上記蓄電装置１１のＳＯＣ１で表される充電電力と、蓄電装置１１の充放電電力上限値Ｗｉｎ１およびＷｏｕｔ１とを考慮して、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２へ分配制御を行う。このとき、ハイブリッド自動車の場合には、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に加えて、エンジンに対してもパワー分配を行う。そして、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に分配された要求パワーと、ＭＧ−ＥＣＵ２２から伝送されたモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転数ＭＲＮ１，２とから、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に対するトルク指令値ＴＲ１，２を設定する。

ＨＶ−ＥＣＵ２１の第１伝送部４１０は、ＭＧ−ＥＣＵ２２から送信されるモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転数ＭＲＮ１，２を受信し、駆動指令生成部４００に出力する。また、第１伝送部４１０は、駆動指令生成部４００にて生成されたモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に対するトルク指令値ＴＲ１，２および蓄電装置１１の充放電電力上限値Ｗｉｎ１，Ｗｏｕｔ１を、ＭＧ−ＥＣＵ２２に対して送信する。

一方、ＭＧ−ＥＣＵ２２においては、速度検出部４３０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転角センサ１５−１，１５−２の回転角θ１，２の入力を受け、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転数ＭＲＮ１，２を算出する。そして、速度検出部４３０は、この回転数ＭＲＮ１，２を第２伝送部４２０、充放電電力算出部４４０、駆動制御部４５０へ出力する。

第２伝送部４２０は、速度検出部４３０から入力されたモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転数ＭＲＮ１，２をＨＶ−ＥＣＵ２１に送信するとともに、ＨＶ−ＥＣＵ２１から送信されるトルク指令値ＴＲ１，２および充放電電力上限値Ｗｉｎ１，Ｗｏｕｔ１を受信し、充放電電力算出部４４０および駆動制御部４５０に出力する。

充放電電力算出部４４０は、第２伝送部４２０を経由してＨＶ−ＥＣＵ２１から送信されたモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令ＴＲ１，２と速度検出部４３０で検出されたされたモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の現在の回転数ＭＲＮ１，２に基づいて、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２での発電電力および消費電力を算出する。そして、これらを加算することで、蓄電装置１１への入出力電力指令値ＰＲ＊を算出する。

ここで算出された入出力電力指令値ＰＲ＊は、ＭＧ−ＥＣＵ２２の速度検出部４３０にて検出した現在の回転数ＭＲＮ１，２を直接用いているため、伝送遅れ等の影響がなく、回転数の急変が発生した場合でもその回転数の変化を反映したものとなる。

駆動制御部４５０は、第２伝送部４２０を経由してＨＶ−ＥＣＵ２１から送信された、蓄電装置１１の充放電電力上限値Ｗｉｎ１，Ｗｏｕｔ１、およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に対するトルク指令値ＴＲ１，２の入力を受ける。また、駆動制御部４５０は、速度検出部４３０からモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転数ＭＲＮ１，２の入力を受け、充放電電力算出部４４０から蓄電装置１１への入出力電力指令値ＰＲ＊の入力を受ける。さらに、電圧センサ１８の電圧検出値Ｖｈと、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の電流ＭＣＲＴ１，２および電気角θ１，２の入力を受け、これらの情報から、インバータ２３−１，２３−２への制御指令値ＰＷＩ１，ＰＷＩ２を生成して出力する。以下、図４を用いて駆動制御部４５０の詳細を説明する。

図４を参照して、駆動制御部４５０は、判定部４６０と、指令修正部４７０と、インバータ制御部４８０とを含む。

判定部４６０は、充放電電力算出部４４０で算出された入出力電力指令値ＰＲ＊と充電電力上限値Ｗｉｎ１とを比較し、蓄電装置１１が過充電となるか否かを判定し、その情報を指令修正部４７０へ出力する。

指令修正部４７０は、入出力電力指令値ＰＲ＊が充電電力上限値Ｗｉｎ１以下である場合は、ＨＶ−ＥＣＵ２１にて生成されたモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令値ＴＲ１，２を、修正後のトルク指令値ＴＲＦ１，２として設定する。

具体的には、指令修正部４７０は、入出力電力指令値ＰＲ＊が充電電力上限値Ｗｉｎ１を超過する場合は、充電電力上限値Ｗｉｎ１を超過する電力ΔＰ（＝ＰＲ＊−Ｗｉｎ１）と、モータジェネレータＭＧ１の回転数ＭＲＮ１から算出される角速度ω１より、モータジェネレータＭＧ１でのトルク修正値ΔＴＲ１（＝ΔＰ／ω１）を算出する。そして、ＨＶ−ＥＣＵ２１にて生成されたモータジェネレータＭＧ１のトルク指令値ＴＲ１からこのトルク修正値ΔＴＲ１を差し引いたものを修正後のトルク指令値ＴＲＦ１に設定する。また、モータジェネレータＭＧ２については、ＨＶ−ＥＣＵ２１にて生成されたモータジェネレータＭＧ２のトルク指令値ＴＲ２をＴＲＦ２として設定する。

そして、指令修正部４７０は、最終的に修正されたトルク指令値ＴＲＦ１，２をインバータ制御部４８０に出力する。

インバータ制御部４８０は、指令修正部４７０から入力された修正後のトルク指令値ＴＲＦ１，２と、電圧センサ１８の電圧検出値Ｖｈと、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の電流ＭＣＲＴ１，２および電気角θ１，２を用いて、インバータ２３−１，２３−２のスイッチング素子を制御するように、インバータ２３−１，２３−２への制御指令値ＰＷＩ１，ＰＷＩ２を生成して出力する。

なお、指令修正部４７０においては、設備保護を目的として、設定された修正後のトルク指令値ＴＲＦ１，２を用いた場合に、モータジェネレータＭＧ１およびエンジン２８の回転数がそれぞれの設備定格に基づいて決定される所定の回転数上限値を超過するか否かを判定する。そして、回転数上限値を超過する場合は、モータジェネレータＭＧ１およびエンジン２８のそれぞれの回転数が上限値以下となるように、上記で設定したトルク指令値ＴＲＦ１，２を再修正する。

なお、エンジン２８の回転数については、以下のように算出することができる。
前述のように、動力分割機構３４には遊星歯車機構を使用しているため、エンジン２８の回転数およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転数については、図５に示す共線図に示すように直線上に並ぶように連動して動く。

図５を参照して、エンジン回転数Ｎｅはプラネタリキャリアの回転数である。また、モータジェネレータＭＧ１の回転数Ｎｇはサンギヤの回転数であり、モータジェネレータＭＧ２の回転数Ｎｍはリングギヤの回転数である。

そして、エンジン回転数Ｎｅ，モータジェネレータＭＧ１の回転数ＮｇおよびモータジェネレータＭＧ２の回転数Ｎｍは式（１）で示す関係が成立する。
Ｎｅ＝Ｎｇ×１／（１＋ρ）＋Ｎｍ×ρ／（１＋ρ）・・・（１）
これにより、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転数よりエンジン２８の回転数を算出することができる。なお、エンジン回転数については、ＨＶ−ＥＣＵ２１がエンジン２８に設置された図示しないセンサによって検出した回転数を、ＭＧ−ＥＣＵ２２が伝送により受信したものを使用してもよい。

また、図５を用いて、上記トルク修正制御を行った場合の、動力分割機構３４の変化を説明する。

再び図５を参照して、駆動論４０がグリップする前を直線Ｗ１の状態とすると、この状態から、駆動輪４０がグリップして回転数が低下すると、それに同期してモータジェネレータＭＧ２の回転数Ｎｍが低下することによって、直線Ｗ２の状態となる。

モータジェネレータＭＧ１は回転数に抵抗するトルクにより発電を行っているので、モータジェネレータＭＧ１の発電電力を低下するようにトルク指令値を修正すると、それによりモータジェネレータＭＧ１の回転数は増加し、直線Ｗ３の状態になる。このとき、動力分割機構３４によって、モータジェネレータＭＧ１の回転数の増加に伴ってエンジン回転数も増加する。

次に、図６，図７に、図４，図５に示したトルク修正制御の制御処理手順を示すフローチャートを示す。図６，図７に示したフローチャートは、本実施の形態に係る制御装置であるＨＶ−ＥＣＵ２１，ＭＧ−ＥＣＵ２２にそれぞれ予め格納されたプログラムを所定のサイクルタイム（たとえば１０ｍｓ）で繰り返し実行することによって実現される。

まず、図６を参照して、ＨＶ−ＥＣＵ２１はステップ（以下、ステップをＳと略す。）８００において、ＭＧ−ＥＣＵ２２によって検出されたモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転数ＭＲＮ１，２を通信により受信する。

そして、ＨＶ−ＥＣＵ２１は、Ｓ８１０およびＳ８２０にて、前述の駆動指令生成部４００の機能に対応した処理を行うことによって、蓄電装置１１の充放電電力上限値Ｗｉｎ１、Ｗｏｕｔ１およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２を算出する。

そして、ＨＶ−ＥＣＵ２１は、Ｓ８３０にて、Ｓ８１０〜８２０で算出したモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２および蓄電装置１１の充放電電力上限値Ｗｉｎ１、Ｗｏｕｔ１をＭＧ−ＥＣＵ２２に送信する。

図７を参照して、ＭＧ−ＥＣＵ２２は、Ｓ５００にてＨＶ−ＥＣＵ１から送信されたトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２および充放電電力上限値Ｗｉｎ１、Ｗｏｕｔ１を受信する。

次にＭＧ−ＥＣＵ２２は、Ｓ５１０にて回転角センサ１５−１，１５−２の検出値よりモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転数ＭＲＮ１，２を検出し、Ｓ５２０にてＨＶ−ＥＣＵ２１にこの回転数ＭＲＮ１，２を送信する。

Ｓ５３０にて、ＭＧ−ＥＣＵ２２は、ＨＶ−ＥＣＵ２１から受信したモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令値ＴＲ１，２とＳ５２０で検出したモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の現在の回転数ＭＲＮ１，２とから、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のそれぞれの入出力電力を算出する。そして、これらを加算することにより、蓄電装置１１への入出力電力指令値ＰＲ＊が算出される。

その後、ＭＧ−ＥＣＵ２２は、Ｓ５３０で算出された回転数急変の状態を反映した入出力電力指令値ＰＲ＊を、ＨＶ−ＥＣＵ２１から受信した充電電力上限値Ｗｉｎ１と比較し、上限値を超過するか否かを判定する（Ｓ５４０）。

入出力電力指令値ＰＲ＊が充電電力上限値Ｗｉｎ１以下の場合（Ｓ５４０にてＮＯ）は、蓄電装置１１の過充電は発生しないので、ＭＧ−ＥＣＵ２２は、ＨＶ−ＥＣＵ２１から受信したモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令値ＴＲ１，２を用いてインバータ２３−１，２３−２を制御する（Ｓ６００）。

入出力電力指令値ＰＲ＊が充電電力上限値Ｗｉｎ１を超過する場合（Ｓ５４０にＹＥＳ）には、ＭＧ−ＥＣＵ２２は、まず充電電力上限値Ｗｉｎ１を超過する電力ΔＰに相当するモータジェネレータＭＧ１のトルク修正値ΔＴＲ１を算出する。そして、モータジェネレータＭＧ１のトルク指令値ＴＲ１からトルク修正値ΔＴＲ１を差し引いた修正後のトルク指令値ＴＲＦ１を算出する（Ｓ５５０）。

次に、ＭＧ−ＥＣＵ２２は、Ｓ５５０で算出した修正後のトルク指令値ＴＲＦ１を用いたときの、モータジェネレータＭＧ１の回転数を算出する（Ｓ５５５）。そして、、ＭＧ−ＥＣＵ２２は、モータジェネレータＭＧ１の設備定格に基づいて設定される所定の回転数上限値を超過するか否かを判定する（Ｓ５６０）。

モータジェネレータＭＧ１の回転数が、モータジェネレータＭＧ１の設備定格の回転数上限値を超過する場合（Ｓ５６０にてＹＥＳ）は、ＭＧ−ＥＣＵ２２は、モータジェネレータＭＧ１の回転数が設備定格に基づいて定まる回転数上限値以下となるように、トルク指令値を再修正（Ｓ５７０）する。その後、Ｓ５８０に処理が移される。

トルク指令修正後のモータジェネレータＭＧ１の回転数が、モータジェネレータＭＧ１の設備定格の回転数上限値以下の場合（Ｓ５６０にてＮＯ）は、ＭＧ−ＥＣＵ２２は、Ｓ５７０をスキップし、Ｓ５８０の処理に進む。

ＭＧ−ＥＣＵ２２は、モータジェネレータＭＧ１の設備定格の回転数上限以下の場合はＳ５５０で修正されたトルク指令値によるモータジェネレータＭＧ１の回転数を用いて、エンジン２８の回転数を算出する。また、モータジェネレータＭＧ１の設備定格の回転数上限を超過する場合には、Ｓ５７０で再修正したトルク指令値ＴＲＦ１によるモータジェネレータＭＧ１の回転数を用いて、エンジン２８の回転数を算出する（Ｓ５７５）。なお、エンジン２８の回転数は、エンジン２８に設けられた回転数センサ（図示しない）による検出値を使用してもよい。

そして、ＭＧ−ＥＣＵ２２は、Ｓ５７５にて算出したエンジン回転数が、エンジン２８の設備定格に基づく回転数上限値を超過するか否かを判定する（Ｓ５８０）。

エンジン２８の回転数が、エンジンの所定の回転数上限値以下の場合（Ｓ５８０にてＮＯ）は、モータジェネレータＭＧ１についてはＳ５５０もしくはＳ５７０で修正されたトルク指令値ＴＲＦ１を用いてインバータ２３−１を制御する。モータジェネレータＭＧ２については、ＨＶ−ＥＣＵ２１から受信したモータジェネレータＭＧ２のトルク指令値ＴＲ２を用いてインバータ２３−２を制御する（Ｓ６００）。

また、エンジン２８の回転数が、エンジンの所定の回転数上限を超過する場合（Ｓ５８０にてＹＥＳ）は、エンジン２８の回転数が回転数上限値となるように、モータジェネレータＭＧ１の回転数を算出し、その回転数に基づいてトルク指令値ＴＲＦ１を再修正する（Ｓ５９０）。その後、最終的に決定されたモータジェネレータＭＧ１の修正後のトルク指令値ＴＲＦ１と、ＨＶ−ＥＣＵ２１から受信したモータジェネレータＭＧ２のトルク指令値ＴＲ２を用いてインバータ２３−１，２３−２を制御する（Ｓ６００）。

このような処理を行なうことで、モータジェネレータＭＧ１およびエンジンの設備定格回転数の範囲内に収めるように図りながら、蓄電装置１１の過充電を抑制することが可能となる。

このように、図６，図７に示すフローチャートに従った制御処理をＨＶ−ＥＣＵ２１，ＭＧ−ＥＣＵ２２が実行することによって、図３に示したのと同様の本実施の形態１によるトルク修正制御が実現できる。

次に、図８，図９を用いて、ＭＧ−ＥＣＵ２２によるモータジェネレータＭＧ１のトルク指令の修正制御の有無による蓄電装置の充電電力の時間的な変化を説明する。なお、図８，図９では駆動輪４０がグリップした際の充電電力の場合について説明する。

図８は、比較例として本実施の形態１によるトルク修正制御を適用しない場合の充電電力の時間的な変化を示す。図８を参照して、時刻ｔ１にて駆動輪４０のグリップが発生し、モータジェネレータＭＧ２の回転数が急変したときは、それに伴ってモータジェネレータＭＧ２の消費電力ＰＲ２が急速に減少する。しかしながら、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転数ＭＲＮ１，２はＭＧ−ＥＣＵ２２にて検出するため、ＨＶ−ＥＣＵ２１では駆動発生部２の変化に対応したモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令値への変更が即座に行なえない。そのため、モータジェネレータＭＧ１の発電電力を減少させることが遅れ、蓄電装置１１の充電電力Ｐｂが充電電力上限値のＷｉｎ１を超過してしまう。

次に図９にて、本実施の形態１によるトルク修正制御を適用した場合の充電電力の時間的な変化を示す。図９を参照して、時刻ｔ１１において駆動輪４０のグリップが発生し、図８同様にモータジェネレータＭＧ２の回転数が急激に低下し、それに伴って蓄電装置１１の充電電力Ｐｂが増加し始める。しかしながら、本実施の形態１によるトルク修正制御によれば、蓄電装置１１の充電電力Ｐｂが蓄電装置１１の充電電力上限値Ｗｉｎ１を超過するとＭＧ−ＥＣＵ２２が判断したときには、その超過分の発電電力を低下させるように、ＨＶ−ＥＣＵ２１から送信されたモータジェネレータＭＧ１のトルク指令値ＴＲ１をＭＧ−ＥＣＵ２２によって修正する。このようにすることで、モータジェネレータＭＧ１の発電電力を減少させ、蓄電装置１１が過充電となることを抑制することができる。

以上説明したように、本実施の形態１によるハイブリッド車両およびその制御方法によれば、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の駆動指令（トルク指令値）を生成する制御装置（ＨＶ−ＥＣＵ２１）と電力変換装置およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を制御する制御装置（ＭＧ−ＥＣＵ２２）とが個別に設けられているハイブリッド車両において、モータジェネレータＭＧ２の回転数が急変等し、蓄電装置１１の充電電力が充電電力上限値を超過する場合、ＭＧ−ＥＣＵ２２にて、ＨＶ−ＥＣＵ２１からの駆動指令の変更を待つことなく、モータジェネレータＭＧ１のトルク指令値を修正することが可能となる。これにより、制御装置間の伝送遅れによる駆動指令変更遅れに起因する蓄電装置１１の過充電発生を抑制することができる。
（実施の形態２）
実施の形態１では、蓄電装置１１の充電電力上限値Ｗｉｎ１を超過した電力に対応して、発電機として駆動されるモータジェネレータＭＧ１の発電電力が低下するようにトルク指令値ＴＲ１を修正して、過充電発生を抑制するトルク修正制御を説明した。

以下の実施の形態２では、上記の充電電力上限値を超過した電力に対応して、電動機として駆動されるモータジェネレータＭＧ２の消費電力を増加するようにトルク指令値ＴＲ２を修正することによって、過充電を抑制するトルク修正制御について説明する。

図１０を用いて、図２で示したものと同様に、実施の形態２においてのトルク修正制御の概念を説明する。なお、図中の記号等において図２と重複するものの説明は繰り返さない。

図１０を参照して、図１０の上段はグリップ前の充放電の状態を示し、中段，下段はグリップ直後の状態を示している。そして、トルク修正制御を適用した場合の状態を下段に、比較例としてトルク修正制御を適用しない場合の状態を中段に示す。図２で説明したときと同様に、比較例では、制御装置間の通信遅れによってモータジェネレータＭＧ１の発電電力の減少が遅れ、蓄電装置１の充電電力が上限値を越えてしまう。

そこで、実施の形態２のトルク修正制御では、ＭＧ−ＥＣＵ２２は、モータジェネレータＭＧ１のトルク指令値ＴＲ１はそのままにして、電動機として駆動されるモータジェネレータＭＧ２のトルク指令値ＴＲ２を消費電力が増加するように修正する。これにより、モータジェネレータＭＧ１で発電される電力の一部を、モータジェネレータＭＧ２で消費させる。そして、蓄電装置１１へ流れ込む余剰の発電電力を減少させ、蓄電装置１１の過充電の発生を抑制することができる。

ただし、モータジェネレータＭＧ２のトルク指令値ＴＲ２を消費電力が増加する方向に過大に修正すると、その修正の程度によっては、駆動輪４０のスリップが発生したり、減速の度合いが少なくなり車両乗員に違和感を与える可能性がある。そのため、トルク指令値の修正可能範囲には所定の上限値を設ける必要がある。

次に、図１１に、実施の形態１で説明した図９に対応する、実施の形態２のトルク修正制御の有無での蓄電装置の充電電力の時間的推移を示す。

図１１を参照して、時刻ｔ２１にて駆動輪のグリップが発生すると、モータジェネレータＭＧ２の回転数ＭＲＮ２が急激に減少し、それに伴いモータジェネレータＭＧ２の消費電力ＰＲ２も減少する。そして、蓄電装置１１への充電電力Ｐｂが上昇し始める。しかし、本実施の形態２のトルク修正制御を適用した場合、ＭＧ−ＥＣＵ２２が蓄電装置１１の充電電力Ｐｂが充電電力上限値Ｗｉｎ１を超過すると判断すると、モータジェネレータＭＧ２のトルク指令値ＴＲ２を消費電力が増加する方向に修正する。これにより、モータジェネレータＭＧ２の消費電力ＰＲ２が増加するので、充電電力Ｐｂが充電電力上限値Ｗｉｎ１を超過することを抑制することができる。このとき、モータジェネレータＭＧ２への駆動力が増加するので、減速の度合いが少なくなり、モータジェネレータＭＧ２の回転数ＭＲＮ２は、本制御を適用しない場合と比較して若干高くなる。

図１２は、実施の形態２におけるトルク修正制御の、ＭＧ−ＥＣＵ２２での制御処理手順を示すフローチャートである。

図１２を参照して、Ｓ７００−Ｓ７４０までは、実施の形態１のフローチャートである図５のＳ５００−Ｓ５４０に対応する。ＭＧ−ＥＣＵ２２は、ＨＶ−ＥＣＵ２１から受信したモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令値ＴＲ１，２およびＭＧ−ＥＣＵ２２で検出したモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転数ＭＲＮ１，２に基づいて、蓄電装置１１の充電電力ＰＲ＊を算出する（Ｓ７００−Ｓ７３０）。そして、ＭＧ−ＥＣＵ２２は、この算出された充電電量ＰＲ＊とＨＶ−ＥＣＵ２１から受信した蓄電装置１１の充電電力上限値Ｗｉｎ１とを比較し、充電電力上限値Ｗｉｎ１を超過するか否かを判定する（Ｓ７４０）。

充電電量ＰＲ＊が充電電力上限値Ｗｉｎ１を超過しない場合（Ｓ７４０にてＮＯ）は、過充電は発生しないため、Ｓ７８０まで処理がスキップされて、ＭＧ−ＥＣＵ２２は、ＨＶ−ＥＣＵ２２から受信したトルク指令値ＴＲ１，２を用いて、インバータ２３−１，２３−２を制御する。

一方、充電電量ＰＲ＊が充電電力上限値Ｗｉｎ１を超過する場合（Ｓ７４０にてＹＥＳ）は、ＭＧ−ＥＣＵ２２は、上記の超過分の電力ΔＰとモータジェネレータＭＧ２の回転数ＭＲＮ２より算出される角速度ω２とから、モータジェネレータＭＧ２へのトルク修正値ΔＴＲ２（＝ΔＰ／ω２）を算出し、それをＨＶ−ＥＣＵ２１から送信されたトルク指令値ＴＲ２に加算して修正後のトルク指令値ＴＲＦ２を算出する（Ｓ７５０）。

次に、ＭＧ−ＥＣＵ２２は、Ｓ７６０にて、算出された修正後のトルク指令値ＴＲＦ２が、所定のトルク上限値を超過するか否かを判定する。そして、修正後のトルク指令値が所定上限値以下の場合（Ｓ７６０にてＮＯ）は、ＭＧ−ＥＣＵ２２は、Ｓ７５０にて算出した修正後のトルク指令値とモータジェネレータＭＧ１のトルク指令値ＴＲ１を用いてインバータ２３−１，２３−２を制御する（Ｓ７８０）。

修正後のトルク指令値が所定上限値を超過する場合（Ｓ７６０にてＹＥＳ）は、ＭＧ−ＥＣＵ２２は、上記の所定上限値を新たにトルク指令値ＴＲＦ２として再修正する（Ｓ７７０）。そして、ＭＧ−ＥＣＵ２２は、修正後のトルク指令値ＴＲＦ２とモータジェネレータＭＧ１のトルク指令値ＴＲ１を用いてインバータ２３−１，２３−２を制御する（Ｓ７８０）。

以上説明した実施の形態２のトルク修正制御によれば、回転電機の回転数が急変等したときに、蓄電装置への充電電力が充電電力上限値を超過する場合は、超過分の電力に対応させて、電動機として駆動されるモータジェネレータＭＧ２のトルク指令値ＴＲ２を、モータジェネレータＭＧ２の消費電力を増加させるように修正して、蓄電装置への充電電力を減少させることが可能となる。これにより、制御装置間の伝送遅れによる指令値変更遅れに起因して発生する蓄電装置の過充電の発生を抑制することができる。

なお、モータジェネレータＭＧ２の負トルクによる回生ブレーキおよび油圧ブレーキ（図示せず）を協調制御する電子制御ブレーキシステム（ＥＣＢ（Electroniallyc Controlled Brake System））を搭載した車両では、モータジェネレータＭＧ２で増加する駆動パワーに対応させて、油圧ブレーキにて相殺するように制動力を発生させる構成とすることも可能である。
（実施の形態３）
実施の形態３として、上記の実施の形態１および実施の形態２の制御を制御構成を説明する。

図１３に本実施の形態３での、ＭＧ−ＥＣＵ２２による、トルク修正制御の制御処理手順を示すフローチャートを示す。

図１３を参照して、このフローチャートでは、前半でモータジェネレータＭＧ１についてのトルク指令値ＴＲ１に対する修正を行い、その後モータジェネレータＭＧ２についてのトルク指令値ＴＲ２の修正を行なっている。各処理ステップにおいて、実施の形態１および２と同様の処理については説明は繰り返さない。

前半のＳ５００〜Ｓ５９０までは実施の形態１での処理と同様の処理を行なう。その後ＭＧ−ＥＣＵ２２は、Ｓ７３０において、Ｓ５００〜Ｓ５９０までで修正処理されたモータジェネレータＭＧ１の修正後のトルク指令値ＴＲＦ１と、ＨＶ−ＥＣＵ２１から受信したモータジェネレータＭＧ２のトルク指令値ＴＲ２と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転数ＭＲＮ１，２に基づいて再度入出力電力指令値ＰＲ＊を再算出する。

そして、実施の形態２同様に、Ｓ７４０〜Ｓ７７０の処理を行い、モータジェネレータＭＧ２のトルク指令値ＴＲ２の修正を行なう。そして、最終的に修正されたモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の修正後のトルク指令値ＴＲＦ１，２を用いてインバータ２３−１，２３−２を制御する（Ｓ７８０）。

このような構成とすることによって、蓄電装置１１の充電電力が充放電電力上限値Ｗｉｎ１を超過する分について、モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２の両者のトルク指令値を修正することによって、過充電を抑制することができる。すなわち、モータジェネレータＭＧ１のトルク指令値ＴＲ１の修正の際に、設備定格に基づく回転数の上限によって、トルク指令値ＴＲ１の修正量が制限されるような場合であっても、モータジェネレータＭＧ１で低下しきれなかった残りの充電電力を、モータジェネレータＭＧ２のトルク指令値ＴＲ２をさらに修正することにより、蓄電装置装置の過充電を抑制することが可能となる。

なお、実施の形態３では前半でモータジェネレータＭＧ１のトルク指令値の修正を行ない、後半でモータジェネレータＭＧ１で修正しきれなかった残りの電力に対応してモータジェネレータＭＧ２のトルク指令値の修正を行なう構成としたが、このような構成には限定されない。たとえば、モータジェネレータＭＧ２の修正を前半に行ない、残りをモータジェネレータＭＧ１で修正してもよいし、モータジェネレータＭＧ１で低下させる発電電力とモータジェネレータＭＧ２で増加させる消費電力の比率を事前に決定して、両者のトルク修正制御を並行して行なってもよい。ただし、モータジェネレータＭＧ２のトルク指令値ＴＲ２の修正では、前述のようにモータジェネレータＭＧ２（すなわち駆動輪）の回転数ＭＲＮ２の増加を伴うため、制御の安定性および運転者の運転性より、モータジェネレータＭＧ１のトルク指令値ＴＲ１を優先的に修正することが好ましい。

なお、本実施の形態１〜３においては、直流電源部１０は、１つの蓄電装置を含むものとしたが、２つ以上の蓄電装置を含むものとしてもよい。この場合、蓄電装置の充放電電力上限値ＷｉｎおよびＷｏｕｔのそれぞれの総和を、上述した蓄電装置１１の充放電電力上限値Ｗｉｎ１，Ｗｏｕｔ１として取り扱うことにより、上記のトルク修正制御が適用できる。また、モータジェネレータについても、３つ以上を含むものとしてもよい。

なお、上記において、ＨＶ−ＥＣＵ２１およびＭＧ−ＥＣＵ２２は、それぞれ本発明における「第１の制御装置」および「第２の制御装置」に対応する。また、インバータ２３−１，２３−２が、本発明における「電力変換装置」に対応する。また、モータジェネレータＭＧ１が、本発明における「第１の回転電機」に対応し、モータジェネレータＭＧ２が、本発明における「第２の回転電機」に対応する。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の実施の形態に従う、ハイブリッド車両１００の全体ブロック図である。 本実施の形態１による、トルク修正制御の概念を示す図である。 本実施の形態１による、制御部３０によって実行される入出力電力指令値の修正処理に関する制御構成を示す機能ブロック図である。 本実施の形態１による、制御部３０内の駆動制御部４５０の制御構成を示す機能ブロック図である。 本実施の形態１における、動力分割機構３４の変化を説明する図である。 本実施の形態１による、ＨＶ−ＥＣＵ２１における制御処理手順を示すフローチャートである。 本実施の形態１による、ＭＧ−ＥＣＵ２２における制御処理手順を示すフローチャートである。 本実施の形態１の、モータジェネレータＭＧ１のトルク指令の修正制御の有無による蓄電装置の充電電力の時間的な変化を示す図である。 本実施の形態１の、モータジェネレータＭＧ１のトルク指令の修正制御の有無による蓄電装置の充電電力の時間的な変化を示す図である。 本実施の形態２による、トルク修正制御の概念を示す図である。 本実施の形態２の、モータジェネレータＭＧ２のトルク指令の修正制御による蓄電装置の充電電力の時間的な変化を示す図である。 本実施の形態２による、ＭＧ−ＥＣＵ２２における制御処理手順を示すフローチャートである。 本実施の形態３による、ＭＧ−ＥＣＵ２２における制御処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 直流電源部、１１ 蓄電装置、１２ コンバータ、１４，２６−１，２６−２ 電流センサ、１５−１，１５−２ 回転角センサ、１６，１８ 電圧センサ、２０ 駆動力発生部、２３−１，２３−２ インバータ、２１ ＨＶ−ＥＣＵ、２２ ＭＧ−ＥＣＵ、２４ 駆動軸、２５ 通信回線、２８ エンジン、３０ 制御部、３４ 動力分割機構、４０ 駆動輪、４００ 駆動指令生成部、４１０ 第１伝送部，４２０ 第２電動部、４３０ 速度検出部、４４０ 充放電電力算出部、４５０ 駆動制御部、４６０ 判定部、４７０ 指令修正部、４８０ インバータ制御部。

Claims (14)

1. 主として発電機として動作する第１の回転電機と、
   車両の駆動輪の回転と同期して回転し、前記駆動輪に動力を加えるための第２の回転電機と、
   充電可能な蓄電装置を含む直流電源部と、
   前記直流電源部と前記第１および前記第２の回転電機との間に接続され、前記第１および前記第２の回転電機と前記直流電源部との間で双方向の電力変換を行う電力変換装置と、
   前記第１および前記第２の回転電機の駆動指令を生成する第１の制御装置と、
   前記第１の制御装置との間で互いに情報を授受可能に構成され、前記駆動指令に従って前記第１および前記第２の回転電機が作動するように前記電力変換装置を制御するための第２の制御装置とを備え、
   前記第２の制御装置は、
   前記第１および前記第２の回転電機にそれぞれ設けられたセンサの出力に基づいて、前記第１および前記第２の回転電機の回転数を検出する速度検出部を含み、
   前記第１の制御装置は、
   前記車両の状態と、前記速度検出部によって検出された前記第１および前記第２の回転電機の回転数に基づく前記第１および前記第２の回転電機の全体での入出力電力に従って、前記駆動指令を生成する駆動指令生成部を含み、
   前記第２の制御装置は、
   前記第１の制御装置からの前記駆動指令と、前記速度検出部によって検出された前記回転数とに基づいて算出された前記第１および前記第２の回転電機の入出力電力に従って、前記蓄電装置の充放電電力を算出する充放電電力算出部と、
   前記第１の制御装置からの前記駆動指令と、前記充放電電力算出部によって算出された前記充放電電力とに従って、前記電力変換装置により、前記第１および前記第２の回転電機を制御する駆動制御部とをさらに含み、
   前記駆動制御部は、
   前記充放電電力算出部によって算出された前記蓄電装置の充電電力が前記蓄電装置の充電電力上限値を超えるときには、前記充電電力が前記充電電力上限値以下となるように前記第１の制御装置からの前記駆動指令を修正する指令修正部を有する、ハイブリッド車両。
2. 前記指令修正部は、前記充放電電力算出部によって算出された前記充電電力が前記充電電力上限値を超えるときには、前記充電電力上限値の超過分に対応させて、前記第１の回転電機の発電電力を低下させるように前記第１の回転電機の前記駆動指令を修正する、請求項１に記載のハイブリッド車両。
3. 前記ハイブリッド車両は、
   燃料の燃焼によって作動するエンジンと、
   前記エンジンの出力軸と、前記第１および前記第２の回転電機の出力軸とがそれぞれ結合された複数の回転要素を互いに相対回転可能に連結し、いずれか２つの出力軸の回転数が定められると、他の１つの出力軸の回転数が強制的に定まるように構成された動力分割機構とをさらに備え、
   前記指令修正部は、前記第１の回転電機の修正後の前記駆動指令を用いた場合の前記第１の回転電機および前記エンジンの回転数が、前記第１の回転電機および前記エンジンのそれぞれの設備定格に基づいて設定される回転数上限値以下となるように、前記第１の回転電機の前記駆動指令を再修正する、請求項２に記載のハイブリッド車両。
4. 前記指令修正部は、前記充放電電力算出部によって算出された前記充電電力が前記充電電力上限値を超えるときには、前記充電電力上限値の超過分に対応させて、前記第２の回転電機の消費電力を増加させるように前記第２の回転電機の前記駆動指令を修正する、請求項１に記載のハイブリッド車両。
5. 前記指令修正部は、前記第２の回転電機の修正後の前記駆動指令が、所定の基準値以下となるように前記第２の回転電機の前記駆動指令を再修正する、請求項４に記載のハイブリッド車両。
6. 前記駆動制御部は、前記充放電電力算出部によって算出された前記充電電力が前記充電電力上限値を超えるときには、前記充電電力上限値の超過分に対応させて、前記第１の回転電機の発電電力を低下させるように前記第１の回転電機の前記駆動指令を修正するとともに、前記第２の回転電機の消費電力を増加するように前記第２の回転電機の前記駆動指令を修正する、請求項１に記載のハイブリッド車両。
7. 前記ハイブリッド車両は、
   燃料の燃焼によって作動するエンジンと、
   前記エンジンの出力軸と、前記第１および前記第２の回転電機の出力軸とがそれぞれ結合された複数の回転要素を互いに相対回転可能に連結し、いずれか２つの出力軸の回転数が定められると、他の１つの出力軸の回転数が強制的に定まるように構成された動力分割機構とをさらに備え、
   前記駆動制御部は、前記第１の回転電機の修正後の前記駆動指令を用いた場合の前記第１の回転電機および前記エンジンの回転数が、前記第１の回転電機および前記エンジンのそれぞれの設備定格に基づいて設定される回転数上限値以下となるように前記第１の回転電機の前記駆動指令を再修正するとともに、前記第２の回転電機の修正後の前記駆動指令が、所定の基準値以下となるように、前記第２の回転電機の前記駆動指令を再修正する、請求項６に記載のハイブリッド車両。
8. 互いに情報を授受可能に構成された第１の制御装置および第２の制御装置によるハイブリッド車両の制御方法であって、
   前記ハイブリッド車両は、
   主として発電機として動作する第１の回転電機と、
   車両の駆動輪の回転と同期して回転し、前記駆動輪に動力を加えるための第２の回転電機と、
   充電可能な蓄電装置を含む直流電源部と、
   前記直流電源部と前記第１および前記第２の回転電機との間に接続され、前記第１および前記第２の回転電機と前記直流電源部との間で双方向の電力変換を行う電力変換装置とを備え、
   前記制御方法は、
   前記第２の制御装置により、前記第１および前記第２の回転電機のそれぞれに設けられたセンサの出力に基づいて、前記第１および前記第２の回転電機の回転数を検出するステップと、
   前記第１の制御装置により、前記検出するステップによって検出された前記回転数に基づく前記第１および前記第２の回転電機の入出力電力に従って、前記第１および前記第２の回転電機の駆動指令を生成するステップと、
   前記第２の制御装置により、前記第１の制御装置からの前記駆動指令および前記回転数に基づく前記第１および前記第２の回転電機の入出力電力に従って、前記蓄電装置の充放電電力を算出するステップと、
   前記第２の制御装置により、前記第１の制御装置からの前記駆動指令と、前記充放電電力算出部によって算出された前記充放電電力とに従って、前記電力変換装置により、前記第１および前記第２の回転電機を制御するステップとを備え、
   前記制御するステップは、
   前記算出するステップにより算出された前記蓄電装置の充電電力が前記蓄電装置の充電電力上限値を超えるときには、前記充電電力が前記充電電力上限値以下となるように前記第１の制御装置からの前記駆動指令を修正するステップを含む、ハイブリッド車両の制御方法。
9. 前記修正するステップは、前記算出するステップによって算出された前記充電電力が前記充電電力上限値を超えるときには、前記充電電力上限値の超過分に対応させて、第１の回転電機の発電電力を低下させるように前記第１の回転電機の前記駆動指令を修正する、請求項８に記載のハイブリッド車両の制御方法。
10. 前記ハイブリッド車両は、
    燃料の燃焼によって作動するエンジンと、
    前記エンジンの出力軸と、前記第１および前記第２の回転電機の出力軸とがそれぞれ結合された複数の回転要素を互いに相対回転可能に連結し、いずれか２つの出力軸の回転数が定められると、他の１つの出力軸の回転数が強制的に定まるように構成された動力分割機構とをさらに備え、
    前記修正するステップは、
    前記第１の回転電機の修正後の前記駆動指令を用いた場合の前記第１の回転電機および前記エンジンの回転数が、前記第１の回転電機および前記エンジンのそれぞれの設備定格に基づいて設定される回転数上限値以下となるように、前記第１の回転電機の前記駆動指令を再修正するステップをさらに含む、請求項９に記載のハイブリッド車両の制御方法。
11. 前記修正するステップは、前記算出するステップによって算出された前記蓄電装置の充電電力が前記充電電力上限値を超えるときには、前記充電電力上限値の超過分に対応させて、前記第２の回転電機の消費電力を増加させるように前記第２の回転電機の前記駆動指令を修正する、請求項８に記載のハイブリッド車両の制御方法。
12. 前記修正するステップは、
    前記第２の回転電機の修正後の前記駆動指令が、所定の基準値以下となるように、前記第２の回転電機の前記駆動指令を再修正するステップをさらに含む、請求項１１に記載のハイブリッド車両の制御方法。
13. 前記制御するステップは、前記算出するステップによって算出された前記蓄電装置の充電電力が前記充電電力上限値を超えるときには、前記充電電力上限値の超過分に対応させて、前記第１の回転電機の発電電力を低下させるように前記第１の回転電機の前記駆動指令を修正するとともに、前記第２の回転電機の消費電力を増加させるように前記第２の回転電機の前記駆動指令を修正する、請求項８に記載のハイブリッド車両の制御方法。
14. 前記ハイブリッド車両は、
    燃料の燃焼によって作動するエンジンと、
    前記エンジンの出力軸と、前記第１および前記第２の回転電機の出力軸とがそれぞれ結合された複数の回転要素を互いに相対回転可能に連結し、いずれか２つの出力軸の回転数が定められると、他の１つの出力軸の回転数が強制的に定まるように構成された動力分割機構とをさらに備え、
    前記制御するステップは、
    修正後の前記駆動指令を用いた場合の前記第１の回転電機および前記エンジンの回転数が、前記第１の回転電機および前記エンジンのそれぞれの設備定格に基づいて設定される回転数上限値以下となるように、前記第１の回転電機の前記駆動指令を再修正するとともに、前記第２の回転電機の修正後の前記駆動指令が、所定の基準値以下となるように、前記第２の回転電機の前記駆動指令を再修正するステップをさらに含む、請求項１３に記載のハイブリッド車両の制御方法。

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