JP2016084088A

JP2016084088A - ハイブリッド自動車

Info

Publication number: JP2016084088A
Application number: JP2014219608A
Authority: JP
Inventors: 英輝鎌谷; Hideki Kamatani; 貴也相馬; Takaya Soma; 隆生伊藤; Takao Ito; 悦司田口; Etsushi Taguchi
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2014-10-28
Filing date: 2014-10-28
Publication date: 2016-05-19
Anticipated expiration: 2034-10-28
Also published as: JP6172114B2; US20160114788A1; CN105539155A; CN105539155B; DE102015118272A1; US9545916B2

Abstract

【課題】制動時の回生量の増加と電動機や発電機の保護との両立を図る。【解決手段】回生量を増大する条件の全てが成立しているときには、モータ温度Ｔｍｇが所定温度未満であり且つモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が所定回転数未満のときには、駆動電圧系電圧ＶＨを低くするための制限を課してモータ要件上限値ＶＨｌｉｍｍｇを設定する（Ｓ１３０）。これにより、昇圧コンバータの下アームのダイオードの発熱を抑制して回生量を多くすることができる。一方、モータ温度Ｔｍｇが所定温度以上であったり、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が所定回転数以上であるときには、駆動電圧系電圧ＶＨを低くするための制限を緩和したり解除してモータ要件上限値ＶＨｌｉｍｍｇを設定する（Ｓ１３０）。これにより、モータＭＧ１，ＭＧ２やインバータの温度上昇を抑制することができると共に、モータＭＧ１の過回転を抑制することができる。【選択図】図３

Description

本発明は、ハイブリッド自動車に関し、詳しくは、内燃機関と発電機と電動機とプラネタリギヤとバッテリと昇降圧コンバータとを備えるハイブリッド自動車に関する。

従来、この種のハイブリッド自動車としては、スイッチング素子とダイオードとリアクトルとを有する昇圧コンバータと、コンバータを冷却する冷却装置とを有するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド自動車では、制動の際の回生時に、スイッチング素子やダイオードなどのパワー素子の入力電流を、スイッチング制御におけるデューティ比が大きいほど、且つ、冷却装置の冷媒温度が高いほど小さくなる制限値を用いて制限している。そして、これによりパワー素子の過熱の抑制を図ると共により多くの回生電力を得ようとしている。

特開２０１４−２３２６３号公報

上述のハイブリッド自動車では、燃費の向上のために、制動時により多くの電力を回生してバッテリを充電することが望まれる。このため、より多くの回生電流を得るために高電圧側電圧を低くすることが考えられる。回生時の昇圧コンバータのスイッチング制御に用いるデューティ比のオンデューティは、昇圧比（高電圧側電圧／低電圧電圧）によって変化し、高電圧側電圧が高いほど下アームのダイオードの発熱が大きくなる。このため、高電圧側電圧を低くすることにより下アームのダイオードの発熱を抑制して回生量を多くすることができる。しかし、内燃機関と発電機と電動機とをプラネタリギヤにより接続するタイプのハイブリッド自動車では、高電圧側電圧を低くすると、発電機のトルク出力が制限され、内燃機関の回転数を押さえ込むトルクが不足し、内燃機関が吹き上げて発電機が過回転する場合が生じる。また、高電圧側電圧を低くすると、発電機や電動機の温度が上昇しやすくなり、減磁の影響を受けやすくなってしまう。

本発明のハイブリッド自動車は、制動時の回生量の増加と電動機や発電機の保護との両立を図ることを主目的とする。

本発明のハイブリッド自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の第１のハイブリッド自動車は、
内燃機関と、
動力を入出力する発電機と、
前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と車軸に連結された駆動軸との３軸に３つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記発電機および前記電動機を駆動する駆動回路と、
バッテリと、
スイッチング素子とダイオードとリアクトルとを有し、前記スイッチング素子のスイッチングにより前記バッテリ側の低電圧電力ラインと前記駆動回路側の高電圧電力ラインとに接続されて前記低電圧電力ライン側の電力を昇圧して前記高電圧電力ライン側に供給したり前記高電圧電力ライン側の電力を降圧して前記低電圧電力ライン側に供給したりする昇降圧コンバータと、
前記高電圧電力ラインの電圧が上限電圧の範囲内で前記発電機および前記電動機のトルク指令に基づく電圧となるように前記昇降圧コンバータを制御する電圧制御手段と、
運転者の要求に応じた要求トルクを出力して走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する走行制御手段と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
車両の回生制動時に、前記発電機の回転数が所定回転数未満のときには制動時制限として前記上限電圧を制限し、前記発電機の回転数が前記所定回転数以上のときには前記制動時制限に比して前記上限電圧の制限を緩和する上限電圧制限緩和手段、
を備えることを特徴とする。

この本発明の第１のハイブリッド自動車では、車両の回生制動時に、発電機の回転数が所定回転数未満のときには制動時制限として上限電圧を制限する。即ち、車両の回生制動時には、高電圧電力ラインの電圧を低くするのである。これにより、昇降圧コンバータの下アームのダイオードの発熱を抑止し、回生量を多くすることができる。また、本発明の第１のハイブリッド自動車では、車両の回生制動時に、発電機の回転数が所定回転数以上のときには所定回転数未満のときの制動時制限に比して上限電圧の制限を緩和する。即ち、車両の回生制動時に発電機の回転数が所定回転数以上のときには所定回転数未満のときに比して高電圧電力ラインの電圧を高くできるようにするのである。これにより、発電機のトルク制限を緩和し、発電機から内燃機関の回転数を押さえ込むのに必要な十分なトルクを出力することができるようにして、発電機のトルク不足による発電機の過回転を抑制することができる。このように、車両の回生制動時に発電機の回転数が所定回転数以上であるか否かにより上限電圧の制限を変更することにより、回生量の増加と電動機や発電機の保護との両立を図ることができる。ここで、上限電圧の制限の緩和には上限電圧の制限の解除も含まれる。

本発明の第２のハイブリッド自動車は、
内燃機関と、
動力を入出力する発電機と、
前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と車軸に連結された駆動軸との３軸に３つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記発電機および前記電動機を駆動する駆動回路と、
バッテリと、
スイッチング素子とダイオードとリアクトルとを有し、前記スイッチング素子のスイッチングにより前記バッテリ側の低電圧電力ラインと前記駆動回路側の高電圧電力ラインとに接続されて前記低電圧電力ライン側の電力を昇圧して前記高電圧電力ライン側に供給したり前記高電圧電力ライン側の電力を降圧して前記低電圧電力ライン側に供給したりする昇降圧コンバータと、
前記高電圧電力ラインの電圧が上限電圧の範囲内で前記発電機および前記電動機のトルク指令に基づく電圧となるように前記昇降圧コンバータを制御する電圧制御手段と、
運転者の要求に応じた要求トルクを出力して走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する走行制御手段と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
車両の回生制動時に、前記発電機または前記電動機の温度が所定温度未満のときには制動時制限として前記上限電圧を制限し、前記発電機または前記電動機の温度が所定温度以上のときには前記制動時制限に比して前記上限電圧の制限を緩和する上限電圧制限緩和手段
を備えることを特徴とする。

この本発明の第２のハイブリッド自動車では、車両の回生制動時に、発電機および電動機の温度が所定温度未満のときには制動時制限として上限電圧を制限する。即ち、車両の回生制動時には、高電圧電力ラインの電圧を低くするのである。これにより、昇降圧コンバータの下アームのダイオードの発熱を抑止し、回生量を多くすることができる。また、本発明の第２のハイブリッド自動車では、車両の回生制動時に、発電機または電動機の温度が所定温度以上のときには所定温度未満のときの制動時制限に比して上限電圧の制限を緩和する。即ち、車両の回生制動時に発電機または電動機の温度が所定温度以上のときには所定温度未満のときに比して高電圧電力ラインの電圧を高くできるようにするのである。これにより、発電機や電動機に流れる電流を小さくし、発電機や電動機の温度上昇を抑制することができる。このように、車両の回生制動時に発電機や電動機の温度が所定温度以上であるか否かによって上限電圧の制限を変更することにより、回生量の増加と電動機や発電機の保護との両立を図ることができる。ここで、上限電圧の制限の緩和には上限電圧の制限の解除も含まれる。

本発明の第３のハイブリッド自動車は、
内燃機関と、
動力を入出力する発電機と、
前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と車軸に連結された駆動軸との３軸に３つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記発電機および前記電動機を駆動する駆動回路と、
バッテリと、
スイッチング素子とダイオードとリアクトルとを有し、前記スイッチング素子のスイッチングにより前記バッテリ側の低電圧電力ラインと前記駆動回路側の高電圧電力ラインとに接続されて前記低電圧電力ライン側の電力を昇圧して前記高電圧電力ライン側に供給したり前記高電圧電力ライン側の電力を降圧して前記低電圧電力ライン側に供給したりする昇降圧コンバータと、
前記高電圧電力ラインの電圧が上限電圧の範囲内で前記発電機および前記電動機のトルク指令に基づく電圧となるように前記昇降圧コンバータを制御する電圧制御手段と、
運転者の要求に応じた要求トルクを出力して走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する走行制御手段と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
車両の回生制動時に、前記発電機の回転数が所定回転数未満かつ前記発電機および前記電動機の温度が所定温度未満のときには制動時制限として前記上限電圧を制限し、前記発電機の回転数が所定回転数以上または前記発電機または前記電動機の温度が所定温度以上のときには前記制動時制限に比して前記上限電圧の制限を緩和する上限電圧制限緩和手段
を備えることを特徴とする。

この本発明の第３のハイブリッド自動車では、車両の回生制動時に、発電機の回転数が所定回転数未満かつ発電機および電動機の温度が所定温度未満のときには制動時制限として上限電圧を制限する。即ち、車両の回生制動時には、高電圧電力ラインの電圧を低くするのである。これにより、昇降圧コンバータの下アームのダイオードの発熱を抑止し、回生量を多くすることができる。また、本発明の第３のハイブリッド自動車では、車両の回生制動時に、発電機の回転数が所定回転数以上、または、発電機または電動機の温度が所定温度以上のときには制動時制限に比して上限電圧の制限を緩和する。即ち、車両の回生制動時に発電機の回転数が所定回転数以上であったり、発電機や電動機の温度が所定温度以上のときには、発電機の回転数が所定回転数未満で且つ発電機も電動機もその温度が所定温度未満のときに比して高電圧電力ラインの電圧を高くできるようにするのである。これにより、発電機のトルク制限を緩和し、発電機から内燃機関の回転数を押さえ込むのに必要な十分なトルクを出力することができるようにして、発電機のトルク不足による発電機の過回転を抑制したり、発電機や電動機に流れる電流を小さくして発電機や電動機の温度上昇を抑制したりすることができる。このように、車両の回生制動時に発電機の回転数が所定回転数以上であるか否かや発電機や電動機の温度が所定温度以上であるか否かにより上限電圧の制限を変更することによって、回生量の増加と電動機や発電機の保護との両立を図ることができる。ここで、上限電圧の制限の緩和には上限電圧の制限の解除も含まれる。

上述の本発明の第１ないし第３のうちのいずれかのハイブリッド自動車において、前記上限電圧制限緩和手段は、前記バッテリの充電許容電力が所定電力未満のときには、前記上限電圧を制限しない手段である、ものとすることもできる。バッテリの充電が十分できないときには回生量を多くすることは不要となるからである。

また、上述の本発明の第１ないし第３のうちのいずれかのハイブリッド自動車において、前記駆動回路を冷却する冷却装置を備え、前記上限電圧制限緩和手段は、前記冷却装置に異常が生じているときには、前記上限電圧を制限しない手段である、ものとすることもできる。冷却装置に異常が生じているときには、駆動回路の発熱を抑制する必要があり、部品保護の観点から回生量を多くするより優先すると考えられるからである。

本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。モータＭＧ１，ＭＧ２を含む電機系の構成の概略を示す構成図である。モータＥＣＵ４０により実行されるＶＨ上限値設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。第１上限値設定用マップの一例を示す説明図である。第２上限値設定用マップの一例を示す説明図である。モータＥＣＵ４０により実行されるモータ回生電力計算処理の一例を示すフローチャートである。電圧要因制限設定用マップの一例を示す説明図である。電流制限設定用マップの一例を示す説明図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４と、プラネタリギヤ３０と、モータＭＧ１と、モータＭＧ２と、インバータ４１，４２と、モータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０と、バッテリ５０と、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２と、昇圧コンバータ５６と、ＨＶユニット冷却装置６０と、ハイブリッド用電子制御ユニット（以下、ＨＶＥＣＵという）７０と、を備える。

エンジン２２は、一般的なガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されており、エンジンＥＣＵ２４により駆動制御される。エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサからの信号、例えば、クランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサからのクランクポジションθｃｒやエンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサからの冷却水温Ｔｗｅ，吸気バルブや排気バルブを開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサからのカムポジションθｃａ，スロットルバルブのポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサからのスロットルポジションＴＰ，吸気管に取り付けられたエアフローメータからの吸入空気量Ｑａ，同じく吸気管に取り付けられた温度センサからの吸気温Ｔａなどが入力ポートを介して入力されている。エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を駆動するための種々の制御信号、例えば、燃料噴射弁への駆動信号やスロットルバルブのポジションを調節するスロットルモータへの駆動信号，イグナイタと一体化されたイグニッションコイルへの制御信号，ＶＶＴ２３への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。また、エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信しており、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。なお、エンジンＥＣＵ２４は、クランクシャフト２６に取り付けられた図示しないクランクポジションセンサからの信号に基づいてクランクシャフト２６の回転数、即ちエンジン２２の回転数Ｎｅも演算している。

プラネタリギヤ３０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ３０のサンギヤ，リングギヤ，キャリアには、モータＭＧ１の回転子，駆動輪３８ａ，３８ｂにデファレンシャルギヤ３７を介して連結された駆動軸３６，エンジン２２のクランクシャフト２６がそれぞれ接続されている。

モータＭＧ１は、永久磁石が埋め込まれた回転子と三相コイルが巻回された固定子とを備える周知の同期発電電動機として構成されており、上述したように回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されている。モータＭＧ２は、モータＭＧ１と同様に同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動軸３６に接続されている。モータＭＧ１，ＭＧ２は、モータＥＣＵ４０によってインバータ４１，４２を制御することにより駆動する。インバータ４１，４２は、電力ライン（以下、駆動電圧系電力ラインという。）５４ａによりバッテリ５０とシステムメインリレー５５が接続された電力ライン（以下、電池電圧系電力ラインという。）５４ｂに接続された昇圧コンバータ５６に接続されている。インバータ４１，４２は、図２に示すように、６つのトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜２６と、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６に逆方向に並列接続された６つのダイオードＤ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６と、により構成されている。トランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６は、それぞれ駆動電圧系電力ライン５４ａの正極母線と負極母線とに対してソース側とシンク側になるよう２個ずつペアで配置されており、対となるトランジスタ同士の接続点の各々にモータＭＧ１，ＭＧ２の三相コイル（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）の各々が接続されている。したがって、インバータ４１，４２に電圧が作用している状態で対をなすトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６のオン時間の割合を調節することにより、三相コイルに回転磁界を形成でき、モータＭＧ１，ＭＧ２を回転駆動することができる。インバータ４１，４２は、駆動電圧系電力ライン５４ａの正極母線と負極母線とを共用しているから、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電される電力を他のモータに供給することができる。

昇圧コンバータ５６は、図２に示すように、２つのトランジスタＴ５１，Ｔ５２とトランジスタＴ５１，Ｔ５２に逆方向に並列接続された２つのダイオードＤ５１，Ｄ５２とリアクトルＬとからなる昇圧コンバータとして構成されている。２つのトランジスタＴ５１，Ｔ５２は、それぞれ駆動電圧系電力ライン５４ａの正極母線，駆動電圧系電力ライン５４ａおよび電池電圧系電力ライン５４ｂの負極母線に接続されており、トランジスタＴ５１，Ｔ５２の接続点と電池電圧系電力ライン５４ｂの正極母線とにリアクトルＬが接続されている。したがって、トランジスタＴ５１，Ｔ５２をオンオフすることにより、電池電圧系電力ライン５４ｂの電力を昇圧して駆動電圧系電力ライン５４ａに供給したり、駆動電圧系電力ライン５４ａの電力を降圧して電池電圧系電力ライン５４ｂに供給したりすることができる。

駆動電圧系電力ライン５４ａには、平滑用の平滑コンデンサ５７と放電用の放電抵抗５８とが並列に接続されている。また、電池電圧系電力ライン５４ｂのバッテリ５０の出力端子側には、正極側リレーＳＢと負極側リレーＳＧとプリチャージ用リレーＳＰとプリチャージ用抵抗ＲＰとからなるシステムメインリレー５５が取り付けられており、さらに、電池電圧系電力ライン５４ｂの昇圧コンバータ６０側には、平滑用のフィルタコンデンサ５９が接続されている。

モータＥＣＵ４０は、図示しないが、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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号が入力ポートを介して入力されている。入力ポートを介して入力される信号としては、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの回転位置θｍ１，θｍ２、モータＭＧ１，ＭＧ２に取り付けられた温度センサ４５，４６からのモータ温度Ｔｍｇ、図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流、コンデンサ５７の端子間に取り付けられた電圧センサ５７ａからの平滑コンデンサ５７の電圧（駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧。以下、駆動電圧系電圧という。）ＶＨ、フィルタコンデンサ５９の端子間に取り付けられた電圧センサ５９ａからのフィルタコンデンサ５９の電圧（電池電圧系電力ライン５４ｂの電圧。以下、電池電圧系電圧という）ＶＬなどを挙げることができる。モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６へのスイッチング制御信号や昇圧コンバータ５６のトランジスタＴ５１，Ｔ５２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。また、モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信しており、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。

実施例では、主としてインバータ４１，４２と昇圧コンバータ５６とモータＥＣＵ２４とを同一の筐体に収納しており、これらによりパワーコントロールユニット（以下、ＰＣＵという。）４８を構成している。

バッテリ５０は、例えばリチウムイオン二次電池として構成されてインバータ４１，４２を介してモータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやりとりをする。バッテリ５０を管理するバッテリＥＣＵ５２は、図示しないが、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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号が入力ポートを介して入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりＨＶＥＣＵ７０に送信する。入力ポートを介して入力される信号としては、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された電圧センサ５１ａからの電池電圧Ｖｂやバッテリ５０の出力端子に接続された電力ラインに取り付けられた電流センサ５１ｂからの電池電流Ｉｂ，バッテリ５０に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度Ｔｂなどを挙げることができる。また、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために、電流センサにより検出された充放電電流Ｉｂの積算値に基づいてそのときのバッテリ５０から放電可能な電力の容量の全容量に対する割合である蓄電割合ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電割合ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算したりしている。

ＨＶユニット冷却装置６０は、冷却水（ＬＬＣ（ロングライフクーラント））と外気との熱交換を行なうラジエータ６２と、ラジエータ６２，ＰＣＵ４８と、モータＭＧ１，ＭＧ２とにこの順に冷却水を循環させる循環流路６４と、冷却水を圧送する電動ポンプ６６と、を備える。ラジエータ６２は、図示しないエンジンルームの最前部に配置されている。ＰＣＵ４８内では、インバータ４１，４２や昇圧コンバータ５６に冷却水流路が配設されており、これらが冷却されるようになっている。

ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０には、ＨＶユニット冷却装置６０の電動ポンプ６６の回転数を検出する回転数センサ６６ａからのポンプ回転数Ｎｐや、ＨＶユニット冷却装置６０の冷却水の温度を検出する温度センサ６９からのＨＶユニット水温Ｔｈｖ，イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３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８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５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８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。また、ＨＶＥＣＵ７０からは、システムメインリレー５５への駆動信号や、ＨＶユニット冷却装置６０の電動ポンプ６６への制御信号への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。ＨＶＥＣＵ７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸３６に出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力が駆動軸３６に出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては以下の（１）〜（３）のものがある。
（１）トルク変換運転モード：要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてがプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されて駆動軸３６に出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する運転モード。
（２）充放電運転モード：要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部がプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力が駆動軸３６に出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する運転モード。
（３）モータ運転モード：エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力を駆動軸３６に出力するよう運転制御する運転モード。

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に制動時に昇圧コンバータ５６により昇圧してもよい駆動電圧系電圧ＶＨの最大電圧としての上限値ＶＨｌｉｍを設定する際の動作について説明する。図３は、モータＥＣＵ４０により実行されるＶＨ上限値設定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、１００ｍｓｅｃ毎など）に繰り返し実行される。

ＶＨ上限値設定ルーチンが実行されると、モータＥＣＵ４０は、まず、回生量の増大を図るための条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ１００）。この条件としては、回生要求がなされていること、ＨＶユニット冷却装置６０に異常が生じていないこと、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎの絶対値が大きいこと、の３つの条件が該当する。回生要求がなされているのを条件とするのは、回生時に回生量を増加させるのを目的としており、回生要求がなされていないときには回生は行なわれないため、回生量の増加を図る必要がないからである。ＨＶユニット冷却装置６０に異常が生じていないことを条件とするのは、ＨＶユニット冷却装置６０に異常が生じているときには、ＰＣＵ４８（インバータ４１，４２や昇圧コンバータ５６）の温度管理が適正に行なわれないため、回生量を増加することによって生じる発熱を適正に抑制することができない場合が生じるからである。バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎの絶対値が大きいことを条件とするのは、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎの絶対値が小さいときには回生電力によりバッテリ５０を充電することができないからである。各判定は以下のように行なうことができる。回生要求がなされているか否かの判定は、ＨＶＥＣＵ７０により燃費向上のために回生要求が設定されるから、これをＨＶＥＣＵ７０との通信により入力することにより行なうことができる。ＨＶユニット冷却装置６０に異常が生じているか否かの判定は、例えば、ＨＶユニット冷却装置６０に異常が生じたときに値１がセットされる異常判定フラグをＨＶＥＣＵ７０から読み込むことにより行なうことができる。バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎの絶対値が大きいか否かの判定は、バッテリＥＣＵ５２により設定された入力制限Ｗｉｎを通信により入力し、その絶対値を予め定めた閾値と比較することにより行なうことができる。

回生量を増大する条件の１つでも成立していないときには、回生量の増大を行なうべきではないと判断し、予め定められた所定値ＶＨｓｅｔをモータ要件上限値ＶＨｌｉｍｍｇとして設定する（ステップＳ１１０）。一方、回生量を増大する条件の全てが成立しているときには、温度センサ４５，４６からのモータ温度ＴｍｇやモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を入力し（ステップＳ１２０）、モータ温度ＴｍｇとモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１とに基づいてモータ要件上限値ＶＨｌｉｍｍｇを設定する（ステップＳ１３０）。ここで、モータ温度Ｔｍｇとしては、実施例では、温度センサ４５からのモータＭＧ１の温度と温度センサ４６からのモータＭＧ２の温度とのうち高い方の温度を用いている。モータ要件上限値ＶＨｌｉｍｍｇは、実施例では、モータ温度Ｔｍｇから導出される第１上限値ＶＨｌｉｍ１とモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１から導出される第２上限値ＶＨｌｉｍ２とのうち小さい方として設定される。第１上限値ＶＨｌｉｍ１は、モータ温度Ｔｍｇと第１上限値ＶＨｌｉｍ１との関係を予め実験などによって求めて第１上限値設定用マップとして記憶しておき、モータ温度Ｔｍｇが与えられるとマップから対応する第１上限値ＶＨｌｉｍ１を導出することにより得られる。また、第２上限値ＶＨｌｉｍ２は、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１と第２上限値ＶＨｌｉｍ２との関係を予め実験などによって求めて第２上限値設定用マップとして記憶しておき、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が与えられるとマップから対応する第２上限値ＶＨｌｉｍ２を導出することにより得られる。図４に第１上限値設定用マップの一例を示し、図５に第２上限値設定用マップの一例を示す。

第１上限値設定用マップは、図４に示すように、モータ温度Ｔｍｇが所定温度Ｔｍｇｓｅｔ未満の比較的低温の範囲では、回生時に昇圧コンバータ５６の下アームのダイオードＤ５２の発熱を抑制して回生量を多くするために駆動電圧系電圧ＶＨを低くなるように制限するため第１上限値ＶＨｌｉｍ１は小さく設定される。一方、モータ温度Ｔｍｇが所定温度Ｔｍｇｓｅｔ以上の比較的高温の範囲では駆動電圧系電圧ＶＨを低くするための制限が緩和され、更にこの制限が解除される。モータ温度Ｔｍｇが高いときには、モータ温度Ｔｍｇの上昇を抑制するためにモータＭＧ１，ＭＧ２に流れる電流を小さくする必要から、駆動電圧系電圧ＶＨを高くする必要がある。このため、モータ温度Ｔｍｇが所定温度Ｔｍｇｓｅｔ以上のときには駆動電圧系電圧ＶＨを低くするための制限を緩和したり解除するのである。

第２上限値設定用マップは、図５に示すように、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が所定回転数Ｎｍ１ｓｅｔ未満の比較的低回転の範囲では、回生時に昇圧コンバータ５６の下アームのダイオードＤ５２の発熱を抑制して回生量を多くするために駆動電圧系電圧ＶＨを低くなるように制限するため第２上限値ＶＨｌｉｍ２は小さく設定される。一方、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が所定回転数Ｎｍ１ｓｅｔ以上の比較的高回転の範囲では駆動電圧系電圧ＶＨを低くするための制限が緩和し、更にこの制限が解除される。モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が大きいときにエンジン２２の回転数Ｎｅを押さえ込むためのトルクをモータＭＧ１から出力できないと、エンジン２２が吹き上がり、これに伴ってモータＭＧ１が過回転する場合が生じる。こうしたモータＭＧ１の過回転を抑制するために、モータＭＧ１から十分なトルク出力を行なうことができるように、駆動電圧系電圧ＶＨを高くする必要がある。このため、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が所定回転数Ｎｍ１ｓｅｔ以上のときには駆動電圧系電圧ＶＨを低くするための制限を緩和したり解除するのである。

こうしてモータ要件上限値ＶＨｌｉｍｍｇを設定すると、それまでに設定されていたモータ要件上限値ＶＨｌｉｍｍｇ（以下、旧上限値ＶＨｌｉｍｍｇという）を緩変化させるために、レートリミット処理を実行する（ステップＳ１４０）。即ち、新たなモータ要件上限値ＶＨｌｉｍｍｇが旧上限値ＶＨｌｉｍｍｇより大きいときには旧上限値ＶＨｌｉｍｍｇが大きくなるように（上昇側に）小量のレート値ＶＨｒｔだけ増加させる。また、新たなモータ要件上限値ＶＨｌｉｍｍｇが旧上限値ＶＨｌｉｍｍｇより小さいときには旧上限値ＶＨｌｉｍｍｇが小さくなるように（下降側に）小量のレート値ＶＨｒｔだけ減少させる。

そして、部品保護要件による上限値ＶＨｌｉｍｐｔが設定されているか否かを判定する（ステップＳ１５０）。部品保護要件による上限値ＶＨｌｉｍｐｔとしては、例えば、昇圧コンバータ５６の上アームのダイオードＤ５１の発熱を抑制するために駆動電圧系電圧ＶＨを上昇させる上限値や、モータＭＧ２のロックによりインバータ４２が発熱するのを抑制するために駆動電圧系電圧ＶＨを下降させる上限値、ＨＶユニット冷却装置６０の冷却水の温度Ｔｗが高いために駆動電圧系電圧ＶＨを下降させる上限値などを挙げることができる。

部品保護要件による上限値ＶＨｌｉｍｐｔが設定されていない場合には、モータ要件上限値ＶＨｌｉｍｍｇをＶＨ上限値ＶＨｌｉｍに設定して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。部品保護要件による上限値ＶＨｌｉｍｐｔが設定されているときには、設定された部品保護要件による上限値ＶＨｌｉｍｐｔが駆動電圧系電圧ＶＨを上昇させる上限値であるか下降させる上限値であるかを判定する（ステップＳ１７０）。駆動電圧系電圧ＶＨを上昇させる上限値であるときには、部品保護要件による上限値ＶＨｌｉｍｐｔとモータ要件上限値ＶＨｌｉｍｍｇとのうち大きい方をＶＨ上限値ＶＨｌｉｍとして設定して（ステップＳ１８０）、本ルーチンを終了する。駆動電圧系電圧ＶＨを下降させる上限値であるときには、部品保護要件による上限値ＶＨｌｉｍｐｔとモータ要件上限値ＶＨｌｉｍｍｇとのうち小さい方をＶＨ上限値ＶＨｌｉｍとして設定して（ステップＳ１９０）、本ルーチンを終了する。

こうして設定されたＶＨ上限値ＶＨｌｉｍは、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎを用いてモータ回生電力の計算に用いられる。図６は、モータＥＣＵ４０により実行されるモータ回生電力計算処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、回生時に実行される。なお、モータ回生電力計算処理は、本発明の中核をなすものではないため、その説明については簡略に行なう。

モータ回生電力計算処理が実行されると、モータＥＣＵ４０は、まず、駆動電圧系電圧ＶＨやＶＨ上限値ＶＨｌｉｍ，リアクトル電流ＩＬ，ＨＶユニット水温Ｔｈｖ，バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎなど計算に必要なデータを入力する（ステップＳ２００）。そして、昇圧コンバータ５６の上アームのダイオードＤ５１の保護のためにＶＨ下限値を引き上げたときにはバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎを拡大したくないため、ＶＨ上限値ＶＨｌｉｍの絶対値とモータ要件上限値Ｖｌｉｍｍｇの絶対値とのうち大きい方を計算用上限値ＶＨｌｉｍｗとして選択する（ステップＳ２１０）。そして、ステップＳ２２０〜Ｓ２８０の処理により第３回生可能電力Ｗｉｎｔ３を計算すると共に、ステップＳ２９０，Ｓ３００の処理により補正値Ｗｉｎａｄｊを計算し、これらの和として回生可能電力Ｗｉｎｔ４を計算して（ステップＳ３１０）、モータ回生電力計算処理を終了する。この計算された回生可能電力Ｗｉｎｔ４によりモータＭＧ１やモータＭＧ２の回生制御が行なわれる。

第３回生可能電力Ｗｉｎｔ３を計算する処理（ステップＳ２２０〜２８０）では、まず、ＨＶユニット水温Ｔｈｖと計算用上限値ＶＨｌｉｍｗとに基づいて電圧要因制限Ｗｉｎｔｖを設定する（ステップＳ２２０）。電圧要因制限Ｗｉｎｔｖの設定は、ＨＶユニット水温Ｔｈｖと計算用上限値ＶＨｌｉｍｗと電圧要因制限Ｗｉｎｔｖとの関係を予め定めて電圧要因制限設定用マップとして記憶しておき、ＨＶユニット水温Ｔｈｖと計算用上限値ＶＨｌｉｍｗとが与えられるとマップから対応する電圧要因制限Ｗｉｎｔｖを導出することにより行なわれる。図７に電圧要因制限設定用マップの一例を示す。図中、実線は計算用上限値ＶＨｌｉｍｗが高いときの一例のマップであり、一点鎖線は計算用上限値ＶＨｌｉｍｗが低いときの一例のマップである。電圧要因制限Ｗｉｎｔｖは、図示するように、ＨＶユニット水温Ｔｈｖが所定温度Ｔｈｖｓｅｔ以上のときにはそれ未満のときに比して大きく制限され、計算用上限値ＶＨｌｉｍｗが高いほど制限が課されるように設定される。続いて、設定した電圧要因制限Ｗｉｎｔｖの絶対値とバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎの絶対値とのうち小さい方を基本制限Ｗｉｎｓとして設定し（ステップＳ２３０）、それまでの基本制限Ｗｉｎｓをレート値Ｗｉｎｒｔによるレートリミット処理により増減して基本制限Ｗｉｎｓを求める（ステップＳ２４０）。次に、基本制限Ｗｉｎｓから乗員室を空調する図示しない空調装置に必要な電力と補機などに電力供給するための図示しないＤＣ／ＤＣコンバータの損失を減じて基本的な第１回生可能電力Ｗｉｎｔ１を計算する（ステップＳ２５０）。そして、実際の回生電力（実電力）と指令値による回生電力（指令電力）の差分を第１回生可能電力Ｗｉｎｔ１から減じて指令値と実値との偏差を解消して第２回生可能電力Ｗｉｎｔ２を計算する（ステップＳ２６０）。一方、電圧要因制限Ｗｉｎｔｖから図示しないＤＣ／ＤＣコンバータの損失を減じて電流起因制限Ｗｉｎｆを計算し（ステップＳ２７０）、フィードフォワード項による下限ガードとして第２回生可能電力Ｗｉｎｔ２の絶対値と電流起因制限Ｗｉｎｆの絶対値とのうちの小さい方を第３回生可能電力Ｗｉｎｔ３として設定する（ステップＳ２８０）。このように、第３回生可能電力Ｗｉｎｔ３は、図３のＶＨ上限値設定ルーチンにより設定されたＶＨ上限値ＶＨｌｉｍによって得られる計算用上限値ＶＨｌｉｍｗが用いられる。このため、回生量を多くするために駆動電圧系電圧ＶＨを低くするための制限が課されたときには、計算用上限値ＶＨｌｉｍｗが低くなり、電圧要因制限Ｗｉｎｔｖの絶対値が大きくなる。これを用いて第３回生可能電力Ｗｉｎｔ３が設定されるから、回生量を多くするために駆動電圧系電圧ＶＨを低くするための制限が課されたときには第３回生可能電力Ｗｉｎｔ３も拡大される（絶対値が大きくなる）ことになる。

補正値Ｗｉｎａｄｊを設定する処理（ステップＳ２９０，Ｓ３００）では、まず、ＨＶユニット水温Ｔｈｖと計算用上限値ＶＨｌｉｍｗとに基づいてリアクトル電流ＩＬの制限値としての電流制限ＩＬｌｉｍｔｖを設定する（ステップＳ２９０）。電流制限ＩＬｌｉｍｔｖの設定は、ＨＶユニット水温Ｔｈｖと計算用上限値ＶＨｌｉｍｗと電流制限ＩＬｌｉｍｔｖとの関係を予め定めて電流制限設定用マップとして記憶しておき、ＨＶユニット水温Ｔｈｖと計算用上限値ＶＨｌｉｍｗとが与えられるとマップから対応する電流制限ＩＬｌｉｍｔｖを導出することにより行なわれる。図８に電流制限設定用マップの一例を示す。図中、実線は計算用上限値ＶＨｌｉｍｗが高いときの一例のマップであり、一点鎖線は計算用上限値ＶＨｌｉｍｗが低いときの一例のマップである。電流制限ＩＬｌｉｍｔｖは、図示するように、ＨＶユニット水温Ｔｈｖが所定温度Ｔｈｖｓｅｔ以上のときにはそれ未満のときに比して大きく制限され、計算用上限値ＶＨｌｉｍｗが高いほど制限が課されるように設定される。次に、リアクトル電流ＩＬが電流制限ＩＬｌｉｍｔｖを超過しているときの超過電流ΔＩＬやバッテリ５０の電圧（電池電圧）Ｖｂが許容電圧に対して超過しているときの超過電圧ΔＶｂ，バッテリ５０の充電電力Ｗｂが入力制限Ｗｉｎに対して超過しているときの超過電力ΔＷｂに基づいて補正値Ｗｉｎａｄｊを設定する（ステップＳ３００）。補正値Ｗｉｎａｄｊの計算は、超過電流ΔＩＬにゲインｋ１乗じたもの（ｋ１・ΔＩＬ）と、超過電圧ΔＶｂにゲインｋ２を乗じたもの（ｋ２・ΔＶｂ）と、超過電力ΔＷｂにゲインｋ３を乗じたもの（ｋ３・ΔＷｂ）との和を予め定められた基本補正値Ｗｉｎｓｅｔから減じる次式（１）により行なわれる。このように、補正値Ｗｉｎａｄｊは、図３のＶＨ上限値設定ルーチンにより設定されたＶＨ上限値ＶＨｌｉｍによって得られる計算用上限値ＶＨｌｉｍｗが用いられる。このため、回生量を多くするために駆動電圧系電圧ＶＨを低くするための制限が課されたときには、計算用上限値ＶＨｌｉｍｗが低くなり、電流制限ＩＬｌｉｍｔｖの絶対値が大きくなる。これを用いて補正値Ｗｉｎａｄｊが設定されるから、回生量を多くするために駆動電圧系電圧ＶＨを低くするための制限が課されたときには補正値Ｗｉｎａｄｊも拡大される（絶対値が大きくなる）ことになる。

Ｗｉｎａｄｊ＝Ｗｉｎｓｅｔ−（ｋ１・ΔＩＬ＋ｋ２・ΔＶｂ＋ｋ３・ΔＷｂ）（１）

上述したように、回生量を多くするために駆動電圧系電圧ＶＨを低くするための制限が課されたときには、第３回生可能電力Ｗｉｎｔ３も補正値Ｗｉｎａｄｊも拡大される（絶対値が大きくなる）から、これらの和として得られる回生可能電力Ｗｉｎｔ４も大きくなる。これにより、回生量を大きくすることができる。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０では、回生量を増大する条件の全てが成立しているときには、モータ温度Ｔｍｇが所定温度Ｔｍｇｓｅｔ未満であり且つモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が所定回転数Ｎｍ１ｓｅｔ未満のときには、駆動電圧系電圧ＶＨを低くするための制限を課してモータ要件上限値ＶＨｌｉｍｍｇを設定し、これを用いてＶＨ上限値ＶＨｌｉｍを設定する。これにより、昇圧コンバータ５６の下アームのダイオードＤ５２の発熱を抑制して回生量を多くすることができ、燃費を向上させることができる。また、回生量を増大する条件の全てが成立しているときでも、モータ温度Ｔｍｇが所定温度Ｔｍｇｓｅｔ以上であったり、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が所定回転数Ｎｍ１ｓｅｔ以上であるときには、駆動電圧系電圧ＶＨを低くするための制限を緩和したり解除してモータ要件上限値ＶＨｌｉｍｍｇを設定し、これを用いてＶＨ上限値ＶＨｌｉｍを設定する。これにより、モータＭＧ１やモータＭＧ２の温度上昇やインバータ４１，４２の温度上昇を抑制することができると共に、モータＭＧ１の過回転を抑制することができる。これらの結果、制動時の回生量の増加とモータＭＧ１やモータＭＧ２の保護との両立を図ることができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、モータ温度ＴｍｇとモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１とに基づいて、駆動電圧系電圧ＶＨを低くするための制限を課してモータ要件上限値ＶＨｌｉｍｍｇを設定したり、駆動電圧系電圧ＶＨを低くするための制限を緩和したり解除してモータ要件上限値ＶＨｌｉｍｍｇを設定するものとした。しかし、モータ温度Ｔｍｇだけに基づいて、駆動電圧系電圧ＶＨを低くするための制限を課してモータ要件上限値ＶＨｌｉｍｍｇを設定したり、駆動電圧系電圧ＶＨを低くするための制限を緩和したり解除してモータ要件上限値ＶＨｌｉｍｍｇを設定するものとしてもよい。即ち、ステップＳ１３０の処理を図４の第１上限値設定用マップにモータ温度Ｔｍｇを適用してモータ要件上限値ＶＨｌｉｍｍｇを設定するものとしてもよいのである。また、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１だけに基づいて、駆動電圧系電圧ＶＨを低くするための制限を課してモータ要件上限値ＶＨｌｉｍｍｇを設定したり、駆動電圧系電圧ＶＨを低くするための制限を緩和したり解除してモータ要件上限値ＶＨｌｉｍｍｇを設定するものとしてもよい。即ち、ステップＳ１３０の処理を図５の第２上限値設定用マップにモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を適用してモータ要件上限値ＶＨｌｉｍｍｇを設定するものとしてもよいのである。

実施例のハイブリッド自動車２０では、回生量を増大する条件として、回生要求がなされていること、ＨＶユニット冷却装置６０に異常が生じていないこと、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎの絶対値が大きいこと、の３つの条件を用いたが、これらの１つだけを用いるものとしたり、これらのうちのいずれか２つを用いるものとしてもよい。また、３つの条件に他の条件を加えるものとしても構わない。さらに、上述の３つの条件のうちの１つあるいはいずれか２つに他の条件を加えるものとしても構わない。

以上、本発明を実施するため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。

本発明は、ハイブリッド自動車の製造産業などに利用可能である。

２０ハイブリッド自動車、２２エンジン、２４エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６クランクシャフト、３０プラネタリギヤ、３２駆動軸、３７デファレンシャルギヤ、３８ａ，３８ｂ駆動輪、４０モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２インバータ、４３，４４回転位置検出センサ、４５，４６温度センサ、４８パワーコントロールユニット（ＰＣＵ）、５０バッテリ、５１ａ電圧センサ、５１ｂ電流センサ、５２バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ａ駆動電圧系電力ライン、５４ｂ電池電圧系電力ライン、５５システムメインリレー、５６昇圧コンバータ、５７平滑コンデンサ、５７ａ電圧センサ、５８放電抵抗、５９フィルタコンデンサ、５９ａ電圧センサ、６０ＨＶユニット冷却装置、６２ラジエータ、６４循環流路、６６電動ポンプ、６６ａ回転数センサ、６９温度センサ、７０ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、８０イグニッションスイッチ、８１シフトレバー、８２シフトポジションセンサ、８３アクセルペダル、８４アクセルペダルポジションセンサ、８５ブレーキペダル、８６ブレーキペダルポジションセンサ、８８車速センサ、Ｄ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６，Ｄ５１，Ｄ５２ダイオード、Ｌリアクトル、ＭＧ１，ＭＧ２モータ、Ｔ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６，Ｔ５１，Ｔ５２トランジスタ、ＳＢ正極側リレー、ＳＧ負極側リレー、ＳＰプリチャージ用リレー、ＲＰプリチャージ用抵抗。

Claims

内燃機関と、
動力を入出力する発電機と、
前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と車軸に連結された駆動軸との３軸に３つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記発電機および前記電動機を駆動する駆動回路と、
バッテリと、
スイッチング素子とダイオードとリアクトルとを有し、前記スイッチング素子のスイッチングにより前記バッテリ側の低電圧電力ラインと前記駆動回路側の高電圧電力ラインとに接続されて前記低電圧電力ライン側の電力を昇圧して前記高電圧電力ライン側に供給したり前記高電圧電力ライン側の電力を降圧して前記低電圧電力ライン側に供給したりする昇降圧コンバータと、
前記高電圧電力ラインの電圧が上限電圧の範囲内で前記発電機および前記電動機のトルク指令に基づく電圧となるように前記昇降圧コンバータを制御する電圧制御手段と、
運転者の要求に応じた要求トルクを出力して走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する走行制御手段と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
車両の回生制動時に、前記発電機の回転数が所定回転数未満のときには制動時制限として前記上限電圧を制限し、前記発電機の回転数が前記所定回転数以上のときには前記制動時制限に比して前記上限電圧の制限を緩和する上限電圧制限緩和手段、
を備えることを特徴とするハイブリッド自動車。
内燃機関と、
動力を入出力する発電機と、
前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と車軸に連結された駆動軸との３軸に３つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記発電機および前記電動機を駆動する駆動回路と、
バッテリと、
スイッチング素子とダイオードとリアクトルとを有し、前記スイッチング素子のスイッチングにより前記バッテリ側の低電圧電力ラインと前記駆動回路側の高電圧電力ラインとに接続されて前記低電圧電力ライン側の電力を昇圧して前記高電圧電力ライン側に供給したり前記高電圧電力ライン側の電力を降圧して前記低電圧電力ライン側に供給したりする昇降圧コンバータと、
前記高電圧電力ラインの電圧が上限電圧の範囲内で前記発電機および前記電動機のトルク指令に基づく電圧となるように前記昇降圧コンバータを制御する電圧制御手段と、
運転者の要求に応じた要求トルクを出力して走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する走行制御手段と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
車両の回生制動時に、前記発電機および前記電動機の温度が所定温度未満のときには制動時制限として前記上限電圧を制限し、前記発電機または前記電動機の温度が所定温度以上のときには前記制動時制限に比して前記上限電圧の制限を緩和する上限電圧制限緩和手段
を備えることを特徴とするハイブリッド自動車。
内燃機関と、
動力を入出力する発電機と、
前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と車軸に連結された駆動軸との３軸に３つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記発電機および前記電動機を駆動する駆動回路と、
バッテリと、
スイッチング素子とダイオードとリアクトルとを有し、前記スイッチング素子のスイッチングにより前記バッテリ側の低電圧電力ラインと前記駆動回路側の高電圧電力ラインとに接続されて前記低電圧電力ライン側の電力を昇圧して前記高電圧電力ライン側に供給したり前記高電圧電力ライン側の電力を降圧して前記低電圧電力ライン側に供給したりする昇降圧コンバータと、
前記高電圧電力ラインの電圧が上限電圧の範囲内で前記発電機および前記電動機のトルク指令に基づく電圧となるように前記昇降圧コンバータを制御する電圧制御手段と、
運転者の要求に応じた要求トルクを出力して走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する走行制御手段と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
車両の回生制動時に、前記発電機の回転数が所定回転未満数かつ前記発電機または前記電動機の温度が所定温度未満のときには制動時制限として前記上限電圧を制限し、前記発電機の回転数が所定回転数以上または前記発電機または前記電動機の温度が所定温度以上のときには前記制動時制限に比して前記上限電圧の制限を緩和する上限電圧制限緩和手段
を備えることを特徴とするハイブリッド自動車。
請求項１ないし３のうちのいずれか１つの請求項に記載のハイブリッド自動車であって、
前記上限電圧制限緩和手段は、前記バッテリの充電許容電力が所定電力未満のときには、予め定められた所定上限電圧を前記上限電圧とする手段である、
ハイブリッド自動車。
請求項１ないし４のうちのいずれか１つの請求項に記載のハイブリッド自動車であって、
前記駆動回路を冷却する冷却装置を備え、
前記上限電圧制限緩和手段は、前記冷却装置に異常が生じているときには、予め定められた所定上限電圧を前記上限電圧とする手段である、
ハイブリッド自動車。
請求項１ないし５のうちのいずれか１つの請求項に記載のハイブリッド自動車であって、
前記上限電圧の制限の緩和は、前記上限電圧の制限の解除である、
ハイブリッド自動車。