JP2018070058A - ハイブリッド自動車 - Google Patents

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JP2018070058A
JP2018070058A JP2016215231A JP2016215231A JP2018070058A JP 2018070058 A JP2018070058 A JP 2018070058A JP 2016215231 A JP2016215231 A JP 2016215231A JP 2016215231 A JP2016215231 A JP 2016215231A JP 2018070058 A JP2018070058 A JP 2018070058A
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JP
Japan
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motor
inverter
temperature
torque
gear ratio
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English (en)
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貴也 相馬
Takaya Soma
貴也 相馬
国明 新美
Kuniaki Niimi
国明 新美
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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Publication date
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    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
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    • B60W20/14—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand in order to stay within battery power input or output limits; in order to prevent overcharging or battery depletion in conjunction with braking regeneration
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    • B60W30/18—Propelling the vehicle
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    • B60W30/1843—Overheating of driveline components
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    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4825—Electric machine connected or connectable to gearbox input shaft
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Abstract

【課題】モータの駆動が制限される機会の発生を抑制する。
【解決手段】モータを回生駆動しており、且つ、電気系温度が所定温度以上であるときＳ１１０には、電気系温度とモータ回生トルクとに基づいて変速比のダウンシフト側への変更量を設定Ｓ１４０し、変速比が現在の変速比からダウンシフト側へ変更量だけ変化するように目標変速比を設定Ｓ１５０する。これにより、より適正に、インバータに流れる電流を小さくして、電気系温度の上昇を抑制することができる。この結果、モータの駆動の制限の発生を抑制することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、ハイブリッド自動車に関し、詳しくは、エンジンと、モータと、インバータと、変速機と、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、エンジンと、モータと、インバータと、変速機と、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。エンジンやモータは、走行用の動力を出力する。インバータは、モータを駆動する。変速機は、モータの回転軸と車軸に連結された駆動軸との間に接続されている。このハイブリッド自動車では、路面勾配が所定勾配以上であるときには、変速機をダウンシフトすることにより、登り勾配で駆動軸に出力するトルクに不足が生じることを抑制している。
特開２００６−１１４８４３号公報
一般に、上述のハイブリッド自動車では、モータやインバータの温度上昇を抑制するために、モータやインバータの温度が高くなるほどモータの駆動を大きく制限している。ハイブリッド自動車では、基本的には、力行時には、走行用のパワーを主にエンジンから出力し、回生時には、モータを回生駆動してバッテリを充電する。したがって、回生時は、力行時に比して、モータの負荷が大きくなりやすく、モータやインバータの温度が上昇して、モータの駆動が制限されやすい。回生時にモータの駆動が制限されると、バッテリを十分に充電できず、エネルギ効率が低下してしまう。そのため、回生時にモータの駆動の制限が生じることを抑制することが望まれている。
本発明のハイブリッド自動車は、回生時にモータの駆動の制限が生じることを抑制す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、
走行用の動力を出力するエンジンと、
走行用の動力を出力するモータと、
前記モータを駆動するインバータと、
前記インバータを介して前記モータと電力をやりとりする蓄電装置と、
変速比の変更を伴って前記モータからの動力を変速して駆動輪に連結された駆動軸に出力する変速機と、
前記エンジンと前記インバータと前記変速機を制御する制御装置と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、前記インバータおよび前記モータのうち少なくとも一方の温度である電気系温度に基づく制限トルクの範囲内のトルクで前記モータが駆動するように前記インバータを制御するとともに、前記変速比が目標変速比となるように前記変速機を制御し、
更に、前記制御装置は、前記モータを回生駆動しており、且つ、前記電気系温度が所定温度以上であるときには、前記電気系温度と前記モータの回生トルクとに基づいて前記変速比のダウンシフト側への変更量を設定し、前記変更量だけ前記変速比がダウンシフト側へ変化するように前記目標変速比を設定する、
ことを要旨とする。
この本発明の第１のハイブリッド自動車では、インバータおよびモータのうち少なくとも一方の温度である電気系温度に基づく制限トルクの範囲内のトルクでモータが駆動するようにインバータを制御するとともに、変速比が目標変速比となるように変速機を制御する。そして、モータを回生駆動しており、且つ、電気系温度が所定温度以上であるときには、電気系温度とモータの回生トルクとに基づいて変速比のダウンシフト側への変更量を設定し、変更量だけ変速比がダウンシフト側へ変化するように目標変速比を設定する。電気系温度が高いとモータのトルクが制限されやすく、回生トルクが大きいとモータやインバータの発熱が大きく電気系温度が上昇しやすくモータのトルクが制限されやすい。したがって、変速機の変速比を、現在の変速比から電気系温度とモータの回生トルクとに基づく変更量だけダウンシフト側へ変化させて、変速比が目標変速比となるように変速機を制御することにより、より適正に変速機をダウンシフトして、モータの回転数を高くするとともにモータの回生トルクを低くして、モータやインバータに流れる電流をより適正に小さくすることができる。これにより、より適正に、電気系温度の上昇を抑制することができる。この結果、回生時にモータの駆動の制限が生じることを抑制することができる。
こうした本発明の第１のハイブリッド自動車において、前記制御装置は、前記電気系温度が前記所定温度より高い制限温度以上であるときには、前記電気系温度が高いときには低いときに比して前記制限トルクを小さくし、更に、前記制御装置は、前記電気系温度が高いときには低いときに比して前記変更量を大きくし、且つ、前記回生トルクが大きいときには小さいときに比して前記変更量を大きくしてもよい。即ち、電気系温度が高くなるほど変更量を大きくし、且つ、回生トルクが大きくなるほど変更量を大きくする。これにより、電気系温度が高くなるほど、且つ、回生トルクが大きくなるほど、変速機の変速比をダウンシフト側により大きく変化させるから、モータのトルクの低下量をより大きくすることができる。これにより、電気系温度の上昇を抑制することができ、モータの駆動の制限が生じることを抑制することができる。
また、本発明の第１のハイブリッド自動車において、前記エンジンの出力軸と前記モータの回転軸とを連結するクラッチを備えるものとしてもよい。こうすれば、エンジンの出力軸とモータの回転軸とがクラッチで接続されたタイプのハイブリッド自動車においても、モータの駆動の制限が生じることを抑制することができる。
本発明の第２のハイブリッド自動車は、
走行用の動力を出力するエンジンと、
走行用の動力を出力するモータと、
前記モータを駆動するインバータと、
前記インバータを介して前記モータと電力をやりとりする蓄電装置と、
変速比の変更を伴って前記モータからの動力を変速して駆動輪に連結された駆動軸に出力する変速機と、
前記エンジンと前記インバータと前記変速機を制御する制御装置と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、前記インバータおよび前記モータのうち少なくとも一方の温度である電気系温度に基づく制限トルクの範囲内のトルクで前記モータが駆動するように前記インバータを制御するとともに、前記変速比が目標変速比となるように前記変速機を制御し、
更に、前記制御装置は、前記モータを回生駆動しており、且つ、前記電気系温度が所定温度以上であるときには、前記制限トルクに基づいて前記変速比のダウンシフト側への変更量を設定し、前記変更量だけ前記変速比がダウンシフト側へ変化するように前記目標変速比を設定する、
ことを要旨とする。
この本発明の第２のハイブリッド自動車では、インバータおよびモータのうち少なくとも一方の温度である電気系温度に基づく制限トルクの範囲内のトルクでモータが駆動するようにインバータを制御するとともに、変速比が目標変速比となるように変速機を制御する。そして、モータを回生駆動しており、且つ、電気系温度が所定温度以上であるときには、制限トルクに基づいて変速比のダウンシフト側への変更量を設定し、変更量だけ変速比がダウンシフト側へ変化するように目標変速比を設定する。制限トルクに基づく変更量だけダウンシフト側に変化させて、変速比が目標変速比となるように変速機を制御することにより、制限トルクに応じてより適正に変速機をダウンシフトして、モータの回転数を高くするとともにモータの回生トルクを低くして、モータやインバータに流れる電流をより適正に小さくすることができる。これにより、より適正に、電気系温度の上昇を抑制することができる。この結果、回生時にモータの駆動の制限が生じることを抑制することができる。
本発明の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。 実施例の電子制御ユニット７０により実行される回生時変速制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 冷却水温Ｔｗｉとトルク指令Ｔｍ＊とレベルＬｒとの関係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、モータ３０と、インバータ３２と、クラッチ３６と、自動変速機４０と、バッテリ６０と、電子制御ユニット７０と、を備える。
エンジン２２は、ガソリンや経由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いる。
モータ３０は、例えば同期発電電動機として構成されている。インバータ３２は、モータ３０に接続されると共に電力ライン６１に接続されている。モータ３０は、電子制御ユニット７０によってインバータ３２の複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。クラッチ３６は、例えば油圧駆動の摩擦クラッチとして構成されており、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２３とモータ３０の回転軸との接続および接続の解除を行なう。
自動変速機４０は、１０段変速の自動変速機として構成されており、モータ３０の回転軸に接続された入力軸４１と、駆動輪５５ａ，５５ｂに車軸５６およびデファレンシャルギヤ５７を介して連結された駆動軸４６に接続された出力軸４２と、複数の遊星歯車と、油圧駆動の複数の摩擦係合要素（クラッチ，ブレーキ）と、を有する。この自動変速機４０は、複数の摩擦係合要素の係脱により第１速から第１０速までの前進段や後進段を形成して入力軸４１と出力軸４２との間で動力を伝達する。
バッテリ６０は、例えばリチウムイオン二次電池として構成されており、インバータ３２と共に電力ライン６１に接続されている。
電子制御ユニット７０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，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポートを備える。電子制御ユニット７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。電子制御ユニット７０に入力される信号としては、例えば、エンジン２２のクランクシャフト２３の回転位置を検出するクランクポジションセンサ２３ａからのクランク角θｃｒや、モータ３０の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ（例えばレゾルバ）３０ａからのモータ３０の回転子の回転位置θｍ，駆動軸４６に取り付けられた回転数センサ４６ａからの駆動軸４６の回転数Ｎｐを挙げることができる。また、バッテリ６０の端子間に取り付けられた電圧センサからのバッテリ６０の電圧Ｖｂやバッテリ６０の出力端子に取り付けられた電流センサからのバッテリ６０の電流Ｉｂも挙げることができる。更に、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号や、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も挙げることができる。ここで、シフトポジションＳＰとしては、駐車ポジション（Ｐポジション）、後進ポジション（Ｒポジション）、ニュートラルポジション（Ｎポジション）、前進ポジション（Ｄポジション）などがある。更に、電子制御ユニット７０に入力される信号としては、インバータ３２の複数のスイッチング素子の少なくとも一つの温度を検出する温度センサ３２ａからの素子温度Ｔｉｎｖや、インバータ３２を冷却する冷却水の温度を検出する水温センサ３２ｂからの冷却水温Ｔｗｉも挙げることができる。電子制御ユニット７０からは、各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。電子制御ユニット７０から出力される信号としては、例えば、エンジン２２への制御信号を挙げることができる。また、インバータ３２への制御信号，クラッチ３６への制御信号，自動変速機４０への制御信号も挙げることができる。電子制御ユニット７０は、クランクポジションセンサ２３ａからのエンジン２２のクランク角θｃｒに基づいてエンジン２２の回転数Ｎｅを演算したり、回転位置検出センサ３０ａからのモータ３０の回転子の回転位置θｍに基づいてモータ３０の回転数Ｎｍ（自動変速機４０の入力軸４１の回転数Ｎａｔｉｎ）を演算したりしている。
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、クラッチ３６がオフの状態でエンジン２２の運転を伴わずにモータ３０からの動力を用いて走行する電動走行（ＥＶ走行）モードや、クラッチ３６がオンの状態でエンジン２２およびモータ３０からの動力を用いて走行するハイブリッド走行（ＨＶ走行）モードで走行する。
ＨＶ走行モードでは、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて自動変速機４０の目標変速段Ｓ＊を設定し、自動変速機４０の変速段が目標変速段Ｓ＊となるように自動変速機４０を制御する。こうした制御を、「通常変速制御」という。また、アクセル開度Ａｃｃと車速ＶとブレーキペダルポジションＢＰとに基づいて駆動軸４６（自動変速機４０の出力軸４２）の要求トルクＴｐ＊を設定し、駆動軸４６の要求トルクＴｐ＊と自動変速機４０のギヤ比Ｇｒとに基づいて自動変速機４０の入力軸４１の要求トルクＴｉｎ＊を計算する。自動変速機４０のギヤ比Ｇｒは、モータ３０の回転数Ｎｍ（自動変速機４０の入力軸４１の回転数Ｎａｔｉｎ）を駆動軸４６の回転数Ｎｐで除して計算したり、自動変速機４０の現在の変速段に対応する値を用いたりすることができる。そして、エンジン２２の回転数Ｎｅ（＝モータ３０の回転数Ｎｍ）および燃費動作ラインに基づいてエンジン２２の目標トルクＴｅ＊を設定する。ここで、エンジン２２の燃費動作ラインは、エンジン２２を効率よく運転することができるエンジン２２のパワーＰｅと回転数ＮｅとトルクＴｅとの関係を定めたラインである。更に、要求トルクＴｉｎ＊が入力軸４１に出力されるようにモータ３０の要求トルクＴｍｒｅｑを設定し、要求トルクＴｍｒｅｑと制限トルクＴｌｉｍとのうち小さいほうの値をモータ３０のトルク指令Ｔｍ＊に設定する。制限トルクＴｌｉｍは、モータ３０のトルクの上限値であり、冷却水温Ｔｗｉが制限閾値Ｔｗｉｎｒｅｆ以下では一定の値に設定され、冷却水温Ｔｗｉが制限閾値Ｔｗｉｒｅｆを超えると、冷却水温Ｔｗｉが高いときは低いときに比して小さくなるように、即ち、冷却水温Ｔｗｉが高くなるほど小さくなるように設定されている。そして、エンジン２２が目標トルクＴｅ＊で運転されるようにエンジン２２を制御すると共にモータ３０がトルク指令Ｔｍ＊で駆動されるようにインバータ３２の複数のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
ＥＶ走行モードでは、ＨＶ走行モードと同様の方法で、自動変速機４０の目標変速段Ｓ＊を設定し、自動変速機４０の変速段が目標変速段Ｓ＊となるように自動変速機４０を制御する。また、ＨＶ走行モードと同様の方法で、アクセル開度Ａｃｃと車速ＶとブレーキペダルポジションＢＰとに基づいて駆動軸４６の要求トルクＴｐ＊を設定し、駆動軸４６の要求トルクＴｐ＊と自動変速機４０のギヤ比Ｇｒとに基づいて自動変速機４０の入力軸４１の要求トルクＴｉｎ＊を計算する。更に、要求トルクＴｉｎ＊が入力軸４１に出力されるようにモータ３０の要求トルクＴｍｒｅｑを設定し、モータ３０を要求トルクＴｍｒｅｑに負荷率Ｒを乗じたものをモータ３０のトルク指令Ｔｍ＊に設定する。そして、エンジン２２の運転を停止して、モータ３０がトルク指令Ｔｍ＊で駆動されるようにインバータ３２の複数のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
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、Ｄレンジで走行中にモータ３０を回生制御しているときの自動変速機４０の制御について説明する。図２は、実施例の電子制御ユニット７０により実行される回生時変速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、シフトポジションＳＰがＤポジションで走行中にアクセルペダル８３がオフとされたときやブレーキペダル８５がオンされてモータ３０のトルク指令Ｔｍ＊が負の値（回生トルク）となったときに実行される。なお、走行中にアクセルペダル８３がオフとされたときやブレーキペダル８５がオンされた場合には、クラッチ３６をオフしてエンジン２２を燃料カットまたは運転停止する。
本ルーチンが実行されると、トルク指令Ｔｍ＊と、素子温度Ｔｉｎｖと、冷却水温Ｔｗｉとを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。トルク指令Ｔｍ＊は、上述したＨＶ走行モードやＥＶ走行モードでの制御において設定されるものを入力している。素子温度Ｔｉｎｖは、温度センサ３２ａにより検出された値を入力している。冷却水温Ｔｗｉは、水温センサ３２ｂにより検出された値を入力している。
続いて、入力した素子温度Ｔｉｎｖが判定用閾値Ｔｒｅｆ１以上であるか否かと、入力した冷却水温Ｔｗｉが判定用閾値Ｔｒｅｆ２以上であるか否かと、を判定する（ステップＳ１１０）。判定用閾値Ｔｒｅｆ１は、インバータ３２のスイッチング素子の温度が比較的高くなっているか否かを判定するための閾値である。判定用閾値Ｔｒｅｆ２は、インバータ３２が比較的高くなっているか否かを判定するための閾値である。判定用閾値Ｔｒｅｆ１，Ｔｒｅｆ２は、制限閾値Ｔｗｉｒｅｆより低い値として設定されている。
ステップＳ１１０の処理で、素子温度Ｔｉｎｖが判定用閾値Ｔｒｅｆ１未満であり、且つ、冷却水温Ｔｗｉが判定用閾値Ｔｒｅｆ２未満であると判定されたときには、インバータ３２が高温になっていないと判断して、上述した通常変速制御を実行して（ステップＳ１２０）、本ルーチンを終了する。
ステップＳ１１０の処理で、素子温度Ｔｉｎｖが判定用閾値Ｔｒｅｆ１以上であったり冷却水温Ｔｗｉが判定用閾値Ｔｒｅｆ２以上であると判定されたときには、インバータ３２の温度が比較的高く負荷率Ｒが値１より小さい値となっていると判断して、冷却水温Ｔｗｉとトルク指令Ｔｍ＊とを用いて制限トルクＴｌｉｍのレベルＬｒを設定する（ステップＳ１３０）。図３は、冷却水温Ｔｗｉとトルク指令Ｔｍ＊とレベルＬｒとの関係を示す説明図である。レベルＬｒは、実施例では、図示するように、９段階（レベル１〜レベル９）に設定される。これは、自動変速機４０が１０段変速の自動変速機として構成されており、レベルＬｒが後述するようにダウンシフト量ｄＳと対応づけられることに基づく。なお、実施例では、レベルＬｒを９段階に設定しているが、何段階に設定するかは適宜定めることができ、たとえは、３段階に設定してもよい。レベルＬｒは、実施例では、冷却水温Ｔｗｉが高いときには低いときより高く設定され、即ち、冷却水温Ｔｗｉが高いほど高く設定される。また、レベルＬｒは、トルク指令Ｔｍ＊が小さい（絶対値としては大きい）ときには大きい（絶対値としては小さい）ときより高く設定され、即ち、トルク指令Ｔｍ＊が小さい（絶対値としては大きい）ほど高く設定される。レベルＬｒが、冷却水温Ｔｗｉが高いときには低いときより高く設定されるのは、制限トルクＴｌｉｍが、冷却水温Ｔｗｉが制限閾値Ｔｗｉｒｅｆを超えたときには、冷却水温Ｔｗｉが高いときには低いときより小さく設定されることに基づく。レベルＬｒが、トルク指令Ｔｍ＊が小さい（絶対値としては大きい）ときには大きい（絶対値としては小さい）ときより高く設定するのは、トルク指令Ｔｍ＊小さい（絶対値としては大きい）ときには大きい（絶対値としては小さい）ときよりインバータ３２に流れる電流が大きく、インバータ３２の発熱で冷却水温Ｔｗｉが昇温しやすく、制限トルクＴｌｉｎが小さく設定されやすいことに基づく。即ち、レベルＬｒが高くなるほど、制限トルクＴｌｉｍが小さく設定されたり、小さく設定されやすく、モータ３０の駆動が制限されやすいのである。
こうして制限トルクＴｌｉｍのレベルＬｒを設定すると、設定したレベルＬｒを用いてダウンシフト側への変速段の変更量であるダウンシフト量ｄＳを設定し（ステップＳ１４０）、現在の変速段Ｓからダウンシフト量ｄＳを減じた値（=Ｓ−ｄＳ）と値１とのうち大きい方の値を目標変速段Ｓ＊に設定し（ステップＳ１５０）、自動変速機４０の変速段が目標変速段Ｓ＊となるように自動変速機４０を制御して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。ステップＳ１４０の処理では、ダウンシフト量ｄＳは、レベルＬｒが大きいときには小さいときに比して大きく、即ち、レベルＬｒが大きくなるほど大きくなるように設定している。ダウンシフト量ｄＳが大きいほど、自動変速機４０の変速段が小さくなり、変速比が高くなる。変速比が高くなると、自動変速機４０の入力軸４１の要求トルクＴｉｎ＊が小さくなり、モータ３０の要求トルクＴｍｒｅｑが小さくなる。モータ３０の要求トルクＴｍｒｅｑが小さくなると、インバータ３２を流れる電流が小さくなってインバータ３２の発熱が抑制され、冷却水温Ｔｗｉの上昇が抑制され、冷却水温Ｔｗｉが制限閾値Ｔｗｉｒｅｆを超えて制限トルクＴｌｉｍが小さく設定されることが抑制される。したがって、ステップＳ１４０の処理で、ダウンシフト量ｄＳを、レベルＬｒが大きいときには小さいときに比して大きく設定することにより、制限トルクＴｌｉｍが小さく設定されて、モータ３０の駆動の制限が生じることを抑制することができる。こうした制御をモータ３０を回生制御しているときに実行するから、力行時に行なうものに比してドライバビリティの悪化を抑制することができる。
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、モータ３０を回生駆動しているときに、素子温度Ｔｉｎｖが判定用閾値Ｔｒｅｆ１以上であったり、冷却水温Ｔｗｉが判定用閾値Ｔｒｅｆ２以上であるときには、冷却水温Ｔｗｉとトルク指令Ｔｍ＊とを用いてダウンシフト量ｄＳを設定し、変速段Ｓをダウンシフト量ｄＳ分ダウンシフトするように目標変速段Ｓ＊を設定し、変速段が目標変速段Ｓ＊となるように自動変速機４０を制御することにより、モータ３０の駆動の制限が生じることを抑制することができる。
実施例のハイブリッド自動車２０では、ステップＳ１３０，Ｓ１４０の処理で冷却水温Ｔｗｉとトルク指令Ｔｍ＊を用いて制限トルクＴｌｉｍのレベルＬｒを設定し、レベルＬｒを用いてダウンシフト量ｄＳを設定しているが、ステップＳ１３０，Ｓ１４０の処理に換えて、制限トルクＴｌｉｍを用いてダウンシフト量ｄＳを設定してもよい。この場合、制限トルクＴｌｉｍが小さいときには大きいときに比してダウンシフト量ｄＳが大きくなるように、即ち、制限トルクＴｌｉｍが小さいほどダウンシフト量ｄＳが大きくなるように設定すればよい。
実施例のハイブリッド自動車２０では、ステップＳ１１０の処理で、素子温度Ｔｉｎｖが判定用閾値Ｔｒｅｆ１以上であるか否かと、冷却水温Ｔｗｉが判定用閾値Ｔｒｅｆ２以上であるか否かと、を判定しているが、素子温度Ｔｉｎｖが判定用閾値Ｔｒｅｆ１以上であるか否かのみを判定してもよいし、冷却水温Ｔｗｉが判定用閾値Ｔｒｅｆ２以上であるか否かのみを判定してもよい。また、こうした素子温度Ｔｉｎｖや冷却水温Ｔｗｉに換えて、モータ３０の温度を用いてもよい。
実施例のハイブリッド自動車２０では、自動変速機４０を有段変速機として、ステップＳ１４０，Ｓ１５０の処理でダウンシフト側への変速段の変更量であるダウンシフト量ｄＳを設定して自動変速機４０の目標変速段Ｓ＊を設定しているが、自動変速機４０が無段変速機であるときには、ダウンシフト量ｄＳをダウンシフト側への変速比の変更量として、現在の自動変速機４０の変速比をダウンシフト量ｄＳだけダウンシフト側へ変化させたものを目標変速比として自動変速機４０を制御してもよい。
実施例のハイブリッド自動車２０では、制限トルクＴｌｉｍを、冷却水温Ｔｗｉが制限閾値Ｔｗｉｎｒｅｆ以下では一定の値に設定し、制限閾値Ｔｗｉｒｅｆを超えると冷却水温Ｔｗｉが高いときは低いときに比して小さくなるように設定するが、冷却水温Ｔｗｉが制限閾値Ｔｗｉｒｅｆを超えるか否かに拘わらず、冷却水温Ｔｗｉが高いときは低いときに比して小さくなるように設定してもよい。
実施例のハイブリッド自動車２０では、自動変速機４０として、１０段変速の変速機を用いるものとしたが、４段変速や６段変速，８段変速などの変速機を用いるものとしてもよい。
実施例のハイブリッド自動車２０では、バッテリ６０を備えているが、電荷を蓄電する蓄電装置を備えていればよいから、例えば、バッテリ６０に換えてキャパシタを備えていてもよい。
実施例では、本発明を、エンジン２２と、モータ３０と、クラッチ３６と、自動変速機４０と、を備えるハイブリッド自動車に適用する場合を例示している。しかしながら、走行用の動力を出力するエンジンと、走行用の動力を出力するモータと、バッテリと、変速機とを備えるハイブリッド自動車ならば如何なる構成に適用してもよい。一般的に、こうしたハイブリッド自動車では、力行時には、主としてエンジン２２からの動力で走行し、回生時にはモータを回生駆動させることから、本発明を適用するのに適している。また、本発明を、駆動軸４６に自動変速機４０を介してモータ３０を接続するのに加えて、駆動軸４６にプラネタリギヤを介してエンジン２２および第２モータを接続する構成に適用しても構わない。
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「エンジン」に相当し、モータ３０が「モータ」に相当し、インバータ３２が「インバータ」に相当し、自動変速機４０が「変速機」に相当し、電子制御ユニット７０が「制御装置」に相当する。
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
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、２３ クランクシャフト、２３ａ クランクポジションセンサ、３０ モータ、３０ａ 回転位置検出センサ、３２ インバータ、３２ａ 温度センサ、３２ｂ 水温センサ、３６ クラッチ、４０ 自動変速機、４１ 入力軸、４２ 出力軸、４６ 駆動軸、４６ａ 回転数センサ、５５ａ，５５ｂ 駆動輪、５６ 車軸、５７ デファレンシャルギヤ、６０ バッテリ、６１ 電力ライン、７０ 電子制御ユニット、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。

Claims (3)

  1. 走行用の動力を出力するエンジンと、
    走行用の動力を出力するモータと、
    前記モータを駆動するインバータと、
    前記インバータを介して前記モータと電力をやりとりする蓄電装置と、
    変速比の変更を伴って前記モータからの動力を変速して駆動輪に連結された駆動軸に出力する変速機と、
    前記エンジンと前記インバータと前記変速機を制御する制御装置と、
    を備えるハイブリッド自動車であって、
    前記制御装置は、前記インバータおよび前記モータのうち少なくとも一方の温度である電気系温度に基づく制限トルクの範囲内のトルクで前記モータが駆動するように前記インバータを制御するとともに、前記変速比が目標変速比となるように前記変速機を制御し、
    更に、前記制御装置は、前記モータを回生駆動しており、且つ、前記電気系温度が所定温度以上であるときには、前記電気系温度と前記モータの回生トルクとに基づいて前記変速比のダウンシフト側への変更量を設定し、前記変更量だけ前記変速比がダウンシフト側へ変化するように前記目標変速比を設定する、
    ハイブリッド自動車。
  2. 請求項１記載のハイブリッド自動車であって、
    前記制御装置は、前記電気系温度が前記所定温度より高い制限温度以上であるときには、前記電気系温度が高いときには低いときに比して前記制限トルクを小さくし、
    更に、前記制御装置は、前記電気系温度が高いときには低いときに比して前記変更量を大きくし、且つ、前記回生トルクが大きいときには小さいときに比して前記変更量を大きくする、
    ハイブリッド自動車。
  3. 請求項１または２記載のハイブリッド自動車であって、
    前記エンジンの出力軸と前記モータの回転軸とを連結するクラッチ
    を備えるハイブリッド自動車。
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