JPH11150807A - ハイブリッド車用電動機制御装置 - Google Patents

ハイブリッド車用電動機制御装置

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JPH11150807A
JPH11150807A JP6738398A JP6738398A JPH11150807A JP H11150807 A JPH11150807 A JP H11150807A JP 6738398 A JP6738398 A JP 6738398A JP 6738398 A JP6738398 A JP 6738398A JP H11150807 A JPH11150807 A JP H11150807A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 発電/電動機の低回転時に、電動機電流を精
度良く制御することのできる電流フィードバック制御を
行って発電/電動機を過電流から保護し、高車速・高ト
ルク領域でトルクフィードバック制御を行い、エンジン
の燃費効率を上げることができるハイブリッド車用の電
動機制御装置を提供する。 【解決手段】 電流フィードバック制御手段131、選
択比較手段132、発振手段133、選択デューティ制
限手段134、UVW通電パターン発生手段135、電
流/トルクフィードバック制御手段136、トルクフィ
ードバック制御手段140からなる電動機制御手段13
0を備えたハイブリッド車用電動機制御装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関と電気駆
動手段とを備えたハイブリッド自動車に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車等に搭載するエンジンは、あらゆ
る走行状態(定速,加速,登板等)に対応し得るよう
に、広範囲のトルク及び回転数特性が要求される。一般
に、エンジンの燃費効率の高いトルク及び回転数はエン
ジン固有の範囲に特定されてしまう。そこで、自動車に
エンジンと発電/電動機を搭載して相互の欠点を補って
全体としてのエネルギ効率を高めようとするハイブリッ
ド車が提案されている。
【0003】従来のハイブリッド車として、例えばエン
ジン容量を小さくして常に燃費効率の良い範囲内でのみ
運転し、加速あるいは登板等の際にバッテリ等の電源か
らの供給電力で発電/電動機を駆動制御して不足する駆
動トルクを補い、またエンジン出力に余力を生じた場合
にエンジンで発電/電動機を駆動して得られる発電エネ
ルギをバッテリ等の電源に回生を行なうように回生制御
するハイブリッド車用電動機制御装置を備えたものが知
られている(特公昭62−27604号公報)。
【0004】従来のハイブリッド車用電動機制御装置
は、電動機電流を発電/電動機に流し、アクセルペダル
の踏込み量等に基づいて算定される目標トルクとフィー
ドバックしたトルクセンサ等で検出した駆動輪トルクと
が等しくなるように制御して不足する駆動トルクを補足
する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ハイブリッド車用電動機制御装置は、メカ的なバラツキ
の範囲があるトルク検出機構を用いて検出された駆動輪
のトルクをフィードバックして発電/電動機に電動機電
流を流して不足する駆動トルクを補足しているので、特
に低回転時の高トルク要求時にバラツキの範囲で過大電
動機電流が流れることがあり、定格電動機電流を越え、
発電/電動機を傷め、寿命を縮める恐れがある
【0006】また、発電/電動機を傷めないないように
低回転時の高トルク要求に対して過大電動機電流を見越
して定格電動機電流の大きな発電/電動機を備えなけれ
ばならず、ハイブリッドユニットの大型化が必要となっ
ていた。
【0007】本発明は、上記した従来技術の課題を解決
するためになされたものであって、その目的は、発電/
電動機の低回転時に電動機電流を精度良く制御すること
のできる電流フィードバック制御を行って発電/電動機
を過電流から保護し、高車速・高トルク領域でトルクフ
ィードバック制御を行い、エンジンの燃費効率を上げる
ことのできるハイブリッド車用電動機制御装置を提供す
ることにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の請求項1に係るハイブリッド車用電動機制御
装置は、発電/電動機の電動機電流がトルク指令値に基
づいて設定した目標電流に等しくなるように発電/電動
機を制御する電流フィードバック制御手段と、トルクセ
ンサユニットによって駆動輪のトルクを検出した駆動輪
トルクがトルク指令値に等しくなるように発電/電動機
を制御するトルクフィードバック制御手段と、発電/電
動機の回転数を検出する電動機回転数センサからの出力
に基づいて電流フィードバック制御手段からの出力とト
ルクフィードバック制御手段からの出力との一方を選択
し、選択した一方の出力に基づいて発電/電動機を制御
する電動機制御手段とを備えたことを特徴とする。
【0009】本発明の請求項1に係るハイブリッド車用
電動機制御装置は、電流フィードバック制御手段、トル
クフィードバック制御手段、発電/電動機を制御する電
動機器制御手段を備えたので、発電/電動機の低回転時
に電動機電流を精度良く制御することのできる電流フィ
ードバック制御を行って発電/電動機を過電流から保護
することができ、また高車速・高トルク領域でトルクフ
ィードバック制御を行ってエンジンの駆動トルクをも含
めた発電/電動機の制御ができる。
【0010】本発明の請求項2に係るハイブリッド車用
電動機制御装置は、電流フィードバック制御手段に、ト
ルク指令値に基づいて目標電流を設定する目標電流設定
手段と、発電/電動機の電動機電流を検出する電動機電
流検出手段と、電動機電流検出手段の出力値が前記目標
電流設定手段の出力値以上の場合にリセットパルスを出
力する選択比較手段と、リセットパルスによって発振出
力を零にリセットする発振手段とを備えたことを特徴と
する。
【0011】本発明の請求項2に係るハイブリッド車用
電動機制御装置は、電流フィードバック制御手段に、目
標電流設定手段、電動機電流検出手段、選択比較手段、
発振手段を備えたので、発電/電動機の低回転時に電動
機電流を精度良く制御することのできる電流フィードバ
ック制御を行って発電/電動機を過電流から保護するこ
とができる。
【0012】本発明の請求項3に係るハイブリッド車用
電動機制御装置は、トルクフィードバック制御手段に、
トルク指令値と駆動輪トルクとの偏差演算を行う偏差演
算手段と、偏差演算手段の出力に比例・積分・微分補償
を施す比例・積分・微分制御手段と、を備えたことを特
徴とする。
【0013】本発明の請求項3に係るハイブリッド車用
電動機制御装置は、トルクフィードバック制御手段に、
偏差演算手段、比例・積分・微分制御手段を備えたの
で、高車速・高トルク領域でトルクフィードバック制御
を行ってエンジンの駆動トルクをも含めた発電/電動機
の制御ができる。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図面に
基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見
るものとする。図1は本発明に係るハイブリッド車の側
面図をである。ハイブリッド車1は、車体フレーム2
と、この車体フレーム2に取付けたボディ3と、このボ
ディ3の中央部前方から上方に延ばしたフロントカバー
4と、ボディ3の中央部後方から上方に延ばしたセンタ
ピラー5と、このセンタピラー5の先端からフロントカ
バー4を繋ぐ透明ルーフ6と、センタピラー5の両サイ
ドに取り付けたサイドプロテクタ7,7(奥の7は不図
示)と、ボディ3の前面に設けたフロントバンバ8と、
このフロントバンパ8の直後に設けたラジエータグリル
9と、ボディ3の中央内部に取付けた運転席11と、ボ
ディ3の後方に設けたリヤバンパ12と、車体フレーム
2に取付けた前輪13,13(奥の13は不図示)と、
車体フレーム2に取付けた駆動輪としての後輪14,1
4と、透明ルーフ6の両サイドに設けたサイドミラー1
6,16(奥の16は不図示)と、フロントカバー4の
両サイドに設けた点灯器類17,17と、ボディ3の中
央に設けたステアリング18と、ラジエータグリル9の
後方に取付けたラジエータ19と、車体フレーム2の中
央部に積載したバッテリ…21(…は複数個を示す。以
下同じ。)と、運転席11の下部に配置した制御ユニッ
ト22と、車体フレーム2の後方に載せた駆動系ユニッ
ト30とからなる。Mはドライバを示す。なお、3aは
フロントデッキ部、3bはリヤデッキ部であり、これら
のデッキ部3a,3bは人が乗ることができ、これらの
デッキ部3a,3bを通って前後どちらからでも運転席
11に容易に入り込むことができる。
【0015】図2は本発明に係るハイブリッド車の駆動
系ユニットの側面図であり、駆動系ユニット30の主な
部品を示す。すなわち、31はフューエルタンク、32
はフューエルポンプ、33はエアクリーナ、34はスロ
ットルプーリ、35はサーボモータ、36aは加給用の
インジェクタ、36bはメインインジェクタ、37はカ
ム軸、38はカム軸37と一体回転するメカポンプ、3
9はヘッドカバー、41はシリンダブロック、42はシ
リンダヘッド、43は発電電動機としての三相のブラシ
レスモータ、44はエキゾーストパイプ、45はメタル
触媒、46はマフラ、47はテールパイプ、48は変速
機としてのコーン型無段変速機、49はピボット軸、5
1はリヤアクスル、52は無段変速機軸、53は駆動力
合流ポイントとしてのモータ軸、54はクランク軸、5
6はセルモータ、57はインテークマニホールドであ
る。
【0016】図3は本発明に係るハイブリッド車の駆動
力伝達装置の断面図である。ハイブリッド車1(図1参
照)の駆動力伝達装置60は、エンジン61と、このエ
ンジン61のクランク軸54に取付けた遠心クラッチ6
2のインナ62aと、このインナ62aが離接する遠心
クラッチ62のアウタ62bと、このアウタ62bにト
ルクリミッタ63を介して接続したコーン型無段変速機
48と、このコーン型無段変速機48にワンウェクラッ
チ65を介して接続した第1伝達ギヤ66と、前記エン
ジン61と共にハイブリッド車1(図1参照)を駆動す
るモータ43と、駆動力の合流ポイントとなるのモータ
軸53と、このモータ軸53に取付けられ第1伝達ギヤ
66に噛み合わせた第2伝達ギヤ67と、モータ軸53
に取付けたエンジン側第1ヘリカルギヤ68及びモータ
側第1ヘリカルギヤ69と、これらのギヤ68,69に
それぞれ噛み合わせたエンジン側第2ヘリカルギヤ71
及びモータ側第2ヘリカルギヤ72と、これらギヤ7
1,72を支持するカウンタシャフト73と、このカウ
ンタシャフト73の両端に設けた圧力センサ74a,7
4b(図8参照)と、カウンタシャフト73に取付けた
出力ギヤ75と、この出力ギヤ75に接続したプロペラ
シャフト76と、このプロペラシャフト76にデファレ
ンシャル78を介して接続したリヤアクスル51と、こ
のリヤアクスル51に取付けた後輪14(図1参照)と
からなる。
【0017】セルモータ56は、このモータ軸56aに
ベルト79、チェーン81及びワンウェイクラッチ82
を介してクランク軸54を回転させるものである。
【0018】図4は本発明に係るハイブリッド車のエン
ジンの断面図である。エンジン61は、シリンダブロッ
ク41と、このシリンダブロック41を往復運動するピ
ストン83と、このピストン83に取付けたコンロッド
84と、シリンダブロック41に被せたシリンダヘッド
42と、このシリンダヘッド42に設けた吸気補助バル
ブ84及び排気バルブ85と、シリンダヘッド42に取
付けたスパークプラグ86とからなり、カム軸37と同
軸に回転するメカポンプ38を設けたものである。な
お、37aはカムチェーン、37bはカムスプロケット
を示す。アクセル87の開度により、制御ユニット22
及びサーモータ35を介してスロトルプーリ34を調整
することにより、混合気の供給量を調整してエンジン6
1の出力を制御するものである。モータのみの走行中、
アクセル87が開いている時にエンジン出力の要求があ
った時にはアクセル開度にかかわらず、サーボモータ3
5により、スロットルプーリ34を閉めて、エンジン6
1の始動を良好にする。一方、インジェクタ36aから
供給した混合気の一部は、インテークマニホールド37
から分岐し、メカポンプ38で加給して点火直前に吸気
補助バルブ84からシリンダブロック41内注入してエ
ンジン出力を向上させる。
【0019】以上に述べたハイブリッド車1(図1参
照)の駆動力伝達装置60の作用を図5〜図7で説明す
る。図5(a),(b)は本発明に係る駆動力伝達装置
の第1作用説明図である。(a)は、エンジン61とモ
ータ43との合力で後輪14を駆動する場合である。エ
ンジン61は、遠心クラッチ62のインナ62a、アウ
タ62a、コーン型無段変速機48、ワンウェイクラッ
チ、第1伝達ギヤ66、モータ43との駆動力の合流ポ
イントとなるモータ軸53に取付けた第2伝達ギヤ67
及びエンジン側第1ヘリカルギヤ68、エンジン側第2
ヘリカルギヤ69、出力ギヤ75、プロペラシャフト7
6、デファレンシャル78、リヤアクスル51の順で矢
印の如く後輪14を駆動する。
【0020】一方、モータ43は、モータ軸53、モー
タ側第1ヘリカルギヤ69、モータ側第2ヘリカルギヤ
72、出力ギヤ75、プロペラシャフト76、デファレ
ンシャル78、リヤアクスル51の順で矢印の如く後
輪14を駆動する。エンジン61の駆動力とモータ43
の駆動力は、モータ軸53で合力になる。
【0021】エンジン61での発進するときは遠心クラ
ッチ62を介して滑らかに徐々にトルクを伝達してハイ
ブリッド車1(図1参照)を発進させることができる。
遠心クラッチ62をコーン型無段変速機48の前段に配
置したので、後段に配置する場合よりもクラッチ容量が
小さいものでよい。逆にコーン型無段変速機48側から
すればエンジン61の過大トルクを直接受けなくてもよ
いので、コーン型無段変速機48の保護にもなる。特
に、クラッチを湿式で用いる場合は接圧が小さくなるの
で、遠心クラッチ62をコーン型無段変速機48の後段
に配置したのではより大きなクラッチ容量が必要にな
り、装置が大型化する。遠心クラッチ62のアウタ62
abにコーン型無段変速機48をトルクリッミタ63を
介して接続したので、後輪14からのバックトルクをエ
ンジン61が受けないですむ。
【0022】(b)は、モータ43のみで後輪14を駆
動する場合である。モータ43は、モータ軸53、モー
タ側第1ヘリカルギヤ69、モータ側第2ヘリカルギヤ
72、出力ギヤ75、プロペラシャフト76、デファレ
ンシャル78、リヤアクスル51の順で矢印の如く後
輪14を駆動する。エンジン61は停止させたので、ワ
ンウェイクラッチ65は開放状態となる。モータ48と
の駆動力の合流ポイント直前にワンウェイクラッチ65
を配置したので、モータ43のみで後輪14を駆動する
ときに、負荷側になるコーン型無段変速機48や遠心ク
ラッチ62のアウタ62bなどを連れ回すことがない。
従って、バッテリ21の消費を節約することができ、よ
り長い運転時間を確保することができる。
【0023】図6(a),(b)は本発明に係る駆動力
伝達装置の第2作用説明図である。(a)は、エンジン
61のみで後輪14を駆動する場合である。エンジン6
1は、遠心クラッチ62のインナ62a、アウタ62
a、コーン型無段変速機48、ワンウェイクラッチ6
5、第1伝達ギヤ66、第2伝達ギヤ67の順で矢印
の如くモータ軸53を駆動する。すなわち、モータ43
は発電機として働かせ、バッテリ21(図1参照)を充
電することができる。さらに、エンジン61は、エンジ
ン側第1ヘリカルギヤ68、エンジン側第2ヘリカルギ
ヤ71、出力ギヤ75、プロペラシャフト76、デファ
レンシャル78、リヤアクスル51の順で矢印の如く
後輪14を駆動する。
【0024】(b)は、モータ43でハイブリッド車1
(図1参照)をバックさせる場合である。モータ43を
逆回転させ、モータ軸53、モータ側第1ヘリカルギヤ
69、モータ側第2ヘリカルギヤ72、出力ギヤ75、
プロペラシャフト76、デファレンシャル78、リヤア
クスル51の順で矢印の如く後輪14に伝え、後輪を
逆回転させる。エンジン61は停止させたがモータ43
は逆回転なので、ワンウェイクラッチ65は接続されコ
ーン型無段変速機48、遠心クラッチ62のアウタ62
bまで矢印の如くモータ43の駆動力は伝わるが、遠
心クラッチ62によりエンジン61まで連れ回すことは
ない。
【0025】図7は本発明に係る駆動力伝達装置の第3
作用説明図であり、ハイブリッド車1(図1参照)の減
速時の駆動力の流れを示す。ハイブリッド車1(図1参
照)の減速時には、後輪14、リヤアクスル51、デフ
ァレンシャル78、プロペラシャフト76、モータ側第
2ヘリカルギヤ72、モータ側第1ヘリカルギヤ69、
モータ軸53の順で矢印の如くモータ43に伝わり、
モータ53は発電機として作用する。このとき、ワンウ
ェイクラッチ65は開放になるので、減速時の駆動力を
有効にモータ43に伝達することができバッテリ21
(図1参照)を充電することができる。
【0026】図8は本発明に係る駆動力伝達装置のトル
クセンサユニットの断面図である。トルクセンサユニッ
ト88は、先に説明したカウンタシャフト73と、この
カウンタシャフトの両端に取付けた圧力センサ74a,
74bと、カウンタシャフト73に取付けたエンジン側
第2ヘリカルギヤ71及びモータ側第2ヘリカルギヤ7
2と、これらのギヤ71,72に噛み合わせたエンジン
側第1ヘリカルギヤ68及びモータ側第1ヘリカルギヤ
69で構成したもので、次図に基づいてトルクセンサユ
ニット88の作用を説明する。
【0027】図9(a),(b)は本発明に係るトルク
センサユニットの作用説明図である。(a)は、加速時
のトルクセンサユニット88の作用を示す。加速時に
は、エンジン61(図3参照)又はモータ側43から後
輪14に駆動力が伝わる。すなわち、エンジン側第1ヘ
リカルギヤ68及びモータ側第1ヘリカルギヤ69が駆
動側になり、エンジン側第2ヘリカルギヤ71及びモー
タ側第2ヘリカルギヤ72が受動側となるため、これら
のギヤ71,72は矢印aの如くカウンタシャフト73
に応力Faを発生させる。この応力Faを圧力センサ7
4aで検出する。(b)は、減速時のトルクセンサユニ
ット88の作用を示す。減速時には、後輪14側からモ
ータ43側に駆動力が伝わる。すなわち、エンジン側第
2ヘリカルギヤ71及びモータ側第2ヘリカルギヤ72
が駆動側になり、エンジン側第1ヘリカルギヤ68及び
モータ側第1ヘリカルギヤ69が受動側となるため、こ
れらのギヤ68,69は矢印bの如くカウンタシャフト
73に応力Fbを発生させる。この応力Fbを圧力セン
サ74bで検出する。
【0028】すなわち、これらの圧力センサ74a,7
4bで駆動力の大きさ及び伝達の方向を検出し、フィー
ドバック制御をかけ、駆動源であるエンジン61又はモ
ータ43(図2参照)の駆動力を組合せることで、ハイ
ブリッド車1(図1参照)を効率よく駆動することがで
きる。トルクセンサユニット88を、カウンタシャフト
73と、このカウンタシャフトの両端に取付けた圧力セ
ンサ74a,74bと、カウンタシャフト73に取付け
たエンジン側第2ヘリカルギヤ71及びモータ側第2ヘ
リカルギヤ72と、これらのギヤ71,72に噛み合わ
せたエンジン側第1ヘリカルギヤ68及びモータ側第1
ヘリカルギヤ69で構成したので、コンパクトで信頼性
の高いトルク検出機構を具体化することができる。
【0029】図30にこの発明に係るハイブリッド車用
電動機制御装置の制御基本概念図を示し、以下制御の具
体的な実施の形態を説明する。図10は本発明に係るハ
イブリッド車の実施形態例の全体ブロック構成図であ
る。図10において、ハイブリッド車100は、駆動輪
14、発電/電動機43、変速機48、エンジン61、
各種センサ110、バッテリ21、ハイブリッド車用電
動機制御装置150、駆動手段151、スロットル制御
アクチュエータ155を備える。
【0030】各種センサ110は、センサ信号SSをハ
イブリッド車用電動機制御装置150のマネージメント
制御手段120に出力する。マネージメント制御手段1
20は、センサ信号SS1に基づいて処理して得られるト
ルク指令値Tqを電動機制御手段130に出力するとと
もに、スロットル目標開度信号S124をスロットル制御
アクチュエータ155に出力する。
【0031】電動機制御手段130は、トルク指令値T
q、センサ信号SS2に基づいて処理して得られる制御信
号S130を駆動手段151に出力する。
【0032】駆動手段151は、制御信号S130及びバ
ッテリ電圧VBにより得られる駆動信号(SU,SV,S
W)を発電/電動機43に出力する。発電/電動機43
は、図15に示すU相,V相,W相の三相のコイルに駆
動信号(SU,SV,SW)が図20に示すようなタイミ
ング与えられることによって駆動または回生され、電動
機トルクTqMを駆動輪に出力し、または回生電力VRを
バッテリ21に充電する。
【0033】ここで、駆動信号SU,SV,SWについて
図20を参照にして説明する。図20において、SUF,
SVB,SWF,SUB,SVF,SWBは、図15に示す駆動信
号SU,SV,SWの方向を表わし、例えばSUFは駆動手
段151のFETQ1がオンしている時に、バッテリ2
1から発電/電動機43のU相へ供給する駆動信号SU
であり、SUBは駆動手段151のFETQ2がオンして
いる時に、発電/電動機43のU相から接地(アース)
に流れる駆動信号SUである。
【0034】同様に、駆動手段151のFETQ3がオ
ンしている時に、バッテリ21から発電/電動機43の
V相へ供給する駆動信号SVがSVF、FETQ4がオン
している時に、発電/電動機43のV相から接地(アー
ス)に流れる駆動信号SVがSVBであり、駆動手段15
1のFETQ5がオンしている時に、バッテリ21から
発電/電動機43のW相へ供給する駆動信号SWがSW
F、FETQ6がオンしている時に、発電/電動機43
のW相から接地(アース)に流れる駆動信号SWがSWB
である。
【0035】上記のことから、図20に示す期間は、
FETQ1およびFETQ4がオン状態にあり、バッテ
リ21→FETQ1を介して発電/電動機43のU相に
駆動信号SUFが流れ、発電/電動機43のV相→FET
Q4を介して駆動信号SVBが接地(アース)に流れる。
このように、期間の電流(駆動信号)は、発電/電動
機43の三相コイルのU相,V相,W相のU相からV相
に流れる。
【0036】このことは、発電/電動機43の電動機磁
極センサ115からの磁極位置信号PM(115U)の立上
りに同期している。つまり、信号S115UがU相への通電
タイミングを検出し、U相からV相のコイルへ電流を流
す制御をUVW通電パターン発生手段135が実行す
る。
【0037】また、期間は、FETQ4の代わりにF
ETQ6がオン(FETQ4はオフ状態)となり、駆動
信号SWBが流れ、U相からV相への電流(駆動信号)の
流れは、U相からW相へと切り換えられる。
【0038】図11は本発明に係るハイブリッド車用電
動機制御装置のマネージメント制御手段の実施形態例の
要部ブロック構成図である。図11において、マネージ
メント制御手段120は、バッテリ充電量設定手段12
1、目標駆動輪出力設定手段122、エンジン目標出力
算定手段123、スロットル目標開度設定手段124、
モード判定手段125を備える。尚、これから述べる動
作を図21にマネージメント制御手段の動作フロー図を
示す。エンジン回転数センサ160は、エンジンの回転
数を検出し、回転数信号SYをエンジン目標出力算出手
段123に供給する。
【0039】バッテリ残容量センサ111は、バッテリ
21の残容量を検出して得られるバッテリ残容量信号S
111をモード判定手段125に出力する。
【0040】バッテリ充電量設定手段121は、ROM
等のメモリから構成されており、予めアクセル開度信号
S112および車速信号Vに対応したバッテリ21に必要
とする充電用エンジン目標出力データをROMに記憶し
ておき、アクセル開度信号S112および車速信号Vをア
ドレスとして充電用エンジン目標出力データを読み出し
て得られるバッテリ充電量信号S121をエンジン目標出
力算定手段123に出力する。なお、上記ROMに記憶
されているデータは、アクセル開度が50%以下の領域
のみメモリされており、エンジン効率の良い領域のみ
で、エンジン充電が行えるよう設定されている。
【0041】アクセル開度センサ112は、図示しない
アクセルペダルの踏込み量(開度)を検出して得られる
アクセル開度信号S112をバッテリ充電量設定手段12
1、目標駆動輪出力設定手段122およびモード判定手
段125に出力する。車速センサ114は、車速を検出
して得られる車速信号Vを目標駆動輪出力設定手段12
2およびモード判定手段125に出力する。
【0042】目標駆動輪出力設定手段122は、ROM
等のメモリから構成されており、予めアクセル開度信号
S112及び車速信号Vに対応した目標駆動輪出力データ
(トルクTq)をROMに記憶してアクセル開度信号S
112及び車速信号Vをアドレスとして目標駆動輪出力デ
ータを読み出して得られる目標駆動輪出力信号S122
(トルク指令値Tq)をエンジン目標出力算定手段12
3および電動機制御手段130とに出力する。
【0043】モード切替スイッチ113(図12参照)
は、ハイブリッド車100の走行モードを切替えて得ら
れるモード信号S113をモード判定手段125に出力す
る。モード判定手段125は、バッテリ残量容量信号S
111、アクセル開度信号S112およびモード信号S113お
よび車速信号Vに基づいてモード判定を行って得られる
モード判定信号S125をエンジン目標出力算定手段12
3に出力する。
【0044】エンジン目標出力算定手段123は、エン
ジン回転数信号SYおよび目標駆動輪出力信号S122
(Tq)をアドレスとして、予めROMに記憶されたエ
ンジン目標出力を算出するとともに、バッテリ充電量信
号S121およびモード判定信号S125に基づくバッテリ充
電用のエンジン目標出力を算出し、双方のエンジン目標
出力を加算して得られるエンジン目標出力信号S123を
スロットル目標開度設定手段124に出力する。
【0045】スロットル目標開度設定手段124は、R
OM等のメモリから構成されており、予めエンジン目標
出力信号S123に対応したスロットル目標開度データを
ROMに記憶してエンジン目標出力信号S123をアドレ
スとしてスロットル目標開度データを読み出して得られ
るスロットル目標開度信号S124をスロットル制御アク
チュエータ155に出力する。
【0046】図12はモードスイッチ113の説明図で
ある。モードスイッチ113は、ハイブリッド車100
の走行モードをセミオート、フルオート及びEV(発電
/電動機43のみによる走行)の3つのモードに切替え
る。
【0047】セミオートは、発電/電動機43の駆動出
力状態をエンジン61の駆動よりも多く設定し、発電/
電動機43を主体に走行するモードで、発電/電動機4
3の駆動トルクが不足した場合、エンジン61からの駆
動トルクで補う、ガソリン消費が抑えられる走行モード
である。したがって、バッテリ21は外部充電を定期的
に行う必要はあるが、エンジン61の燃費は良好とな
る。フルオートは、エンジン61の駆動出力状態を発電
/電動機43の駆動よりも多く設定し、エンジン61を
主体とする走行モードで、エンジン61による駆動トル
クが不足した場合、発電/電動機43の駆動トルクで補
うバッテリ容量が維持できる走行モードである。したが
って、バッテリ21を外部充電する必要はない。尚、モ
ードスイッチ113の3つのモードによるエンジンのO
N/OFF動作の参照として図22にエンジンのON/
OFF判定図を示す。
【0048】図14は本発明に係るハイブリッド車用電
動機制御装置の電動機制御手段の実施形態例の要部ブロ
ック構成図である。図14において、電動機制御手段1
30は、電流フィードバック制御手段131、選択比較
手段132、発振手段133、選択デューティ制限手段
134、UVW通電パターン発生手段135、電流/ト
ルクフィードバック制御手段136、トルクフィードバ
ック制御手段140を備える。
【0049】電動機回転数センサ116は、発電/電動
機43の回転数を検出した電動機回転数信号RMを電流
フィードバック制御手段131、トルクフィードバック
制御手段140、電流/トルクフィードバック制御手段
136に出力する。トルクセンサユニット88は、駆動
輪14のトルクを検出して得られる駆動輪トルク信号T
Sをトルクフィードバック制御手段140に出力する。
なお、電動機回転数センサ116は、後述する電動機磁
極センサ115に兼用してもよい。
【0050】電流フィードバック制御手段131は、ト
ルク指令値Tq、電動機回転数信号RM、バッテリ電圧
VBに基づいて補正目標電流IMSC、デューティリミット
信号S137を生成し、補正目標電流IMSCを選択比較手段
132に出力し、デューティリミット信号S137を選択
デューティ制限手段134に出力する。
【0051】トルクフィードバック制御手段140は、
駆動輪トルク信号TS、トルク指令値Tq、電動機回転
数信号RM、バッテリ電圧VBに基づいてデューティ/進
角量信号S145、電流リミット信号S146を生成し、デュ
ーティ/進角量信号S145を選択デューティ制限手段1
34に出力し、電流リミット信号S146を選択比較手段
132に出力する。
【0052】電流/トルクフィードバック制御手段13
6は、トルク指令値Tq、電動機回転数信号RMに基づ
いて選択信号S136を生成し、選択信号S136を選択比較
手段132、選択デューティ制限手段134に出力す
る。
【0053】図26に電流/トルクフィードバック制御
手段の動作フロー図を示す。ステップP61は、トルク
指令値Tqが零より大きい(Tq>0)か否かを判断
し、YESであればステップP62に遷移し、NOであ
ればステップP4に遷移する。ステップP62は、電動
機回転数信号RMが2000rpm未満(RM<2000
rpm)か否かを判断し、YESであればステップP6
3に遷移し、NOであればステップP64に遷移する。
【0054】ステップP63は、電動機制御手段130
の制御方法を電流フィードバック制御とする選択信号S
136を出力する。ステップP64は、電動機制御手段1
30の制御方法をトルクフィードバック制御とする選択
信号S136を出力する。
【0055】図14に戻り、選択比較手段132は、選
択信号S136に基づいて補正目標電流IMSC、または電流
リミット信号S146のどちらか一方を選択し、選択した
信号と電動機電流検出信号IMOとの大きさを比較して電
動機電流検出信号IMOが選択した信号以上(IMO≧IM
S,またはS146)の時にリセット信号S132を発振手段
133に出力する(図16参照)。
【0056】発振手段133は、例えば5KHzのパル
スを発振し、リセット信号S132によってパルス発振出
力を零にリセットしてデューティを制御した発振制御信
号S133(図16参照)を選択デューティ制限手段13
4に出力する。
【0057】選択デューティ制限手段134は、発振制
御信号S133のデューティ(図16参照)を選択信号S1
36に基づいてデューティリミット信号S137、またはデ
ューティ/進角量信号S145のどちらか一方を選択し、
選択した信号で制限して得られるデューティリミット制
御信号S134をUVW通電パターン発生手段135に出
力する。
【0058】電動機磁極センサ115は、モータコイル
のU相,V相,W相に合せ120度間隔で、3種類のタ
イミング信号を発生するもので、図20に示すように発
電/電動機43の磁極の位置を検出して得られる磁極位
置信号PM(S115U,S115V,S115W)をUVW通電パ
ターン発生手段135に出力する。
【0059】UVW通電パターン発生手段135は、デ
ューティリミット制御信号S134と磁極位置信号PMとに
基づいて三相DCブラシレスの発電/電動機43のU,
V,Wの各相の通電パターンを生成して得られる駆動制
御信号S130を駆動手段151に出力する。
【0060】図27は本発明に係る電流フィードバック
制御手段の実施形態要部ブロック構成図である。図27
において、電流フィードバック制御手段131は、デュ
ーティリミット設定手段137、目標電流設定手段13
8、目標電流補正手段139を備える。
【0061】デューティリミット設定手段137は、バ
ッテリ電圧VBと電動機回転数信号RMとに基づいて発振
制御信号S133のデューティを制限するデューティリミ
ット信号S137を選択デューティ制限手段134に出力
する。
【0062】目標電流設定手段138は、ROM等のメ
モリから構成されており、予めトルク指令値Tqと電動
機回転数信号RMとに対応した目標電流データをROM
に記憶してトルク指令値Tqと電動機回転数信号RMと
をアドレスとして目標電流データを読み出して得られる
目標電流信号IMSを目標電流補正手段139に出力す
る。
【0063】目標電流補正手段139は、電動機電流検
出信号IMOとトルク指令値Tqとに基づいて目標電流信
号IMSを補正処理をして得られる補正目標電流IMSCを
選択比較手段132に出力する。
【0064】図28は本発明に係るトルクフィードバッ
ク制御手段の実施形態例の要部ブロック構成図である。
図28において、トルクフィードバック制御手段140
は、電流リミット設定手段146、モード制御手段14
3、偏差演算手段141、PID(比例・積分・微分)
制御手段142、デューティ/進角量演算手段144、
デューティ/進角量リミット手段145を備える。
【0065】電流リミット設定手段146は、ROM等
のメモリから構成されており、予め電動機電流検出信号
IMO、バッテリ電圧VB、電動機回転数信号RMに対応し
た電流リミットデータをROMに記憶して電動機電流検
出信号IMO、バッテリ電圧VB、電動機回転数信号RMを
アドレスとして電流リミットデータを読み出して得られ
る電流リミット信号S146を選択比較手段132に出力
する。
【0066】PID制御手段142は、図示しない比例
要素、積分要素、微分要素、加算手段からなり、比例要
素は偏差信号ΔTにP(比例制御)を施し、積分要素は
偏差信号ΔTにI(積分制御)を施し、微分要素は偏差
信号ΔTにD(微分制御)を施し、加算手段は各出力を
加算して得られるPID制御信号Tpidをデューティ
/進角量演算手段144に出力する。
【0067】モード制御手段143は、電動機回転数信
号RM、トルク指令値Tq、偏差信号ΔTに基づいてト
ルクフィードバック制御手段140をデューティ制御モ
ードにするか、または進角量制御モードにするかを制御
するモード制御信号S143を生成し、モード制御信号S1
43をデューティ/進角量演算手段144、デューティ/
進角量リミット手段145に出力する。
【0068】デューティ/進角量演算手段144は、P
ID制御信号Tpid、モード制御信号S143に基づい
てデューティ、または進角量の演算を行って得られるデ
ューティ/進角量信号S144をデューティ/進角量リミ
ット手段145に出力する。
【0069】デューティ/進角量リミット手段145
は、デューティ/進角量信号S144をバッテリ電圧VB、
電動機回転数信号RM、モード制御信号S143に基づいて
制限して得られるデューティ/進角量リミット信号S14
5を選択デューティ制限手段134に出力する。
【0070】図17はトルクフィードバック制御手段と
モード制御手段の動作フロー図である。ステップP1
は、偏差演算手段141で行うトルク偏差演算(ΔT=
Tq−Ts)を行って偏差信号ΔTを求めてステップP
2に遷移する。ステップP2は、PID制御手段142
で偏差信号ΔTにPID補償を施してステップP3に遷
移する。
【0071】ステップP3は、トルク指令値Tqが零よ
り大きい(Tq>)か否かを判断し、YESであればス
テップP4に遷移し、NOであればステップP7に遷移
する。ステップP4は、電動機回転数信号RMが200
0rpm以上(RM≧2000rpm)で、且つ偏差信
号ΔTが所定値Kより大きい(ΔT>K)か否かを判定
し、YESであればステップP5に遷移し、NOであれ
ばステップP6に遷移する。
【0072】ステップP5は、デューティ/進角量演算
手段144が進角モードになって進角量の演算を行う。
ステップP6は、デューティ/進角量演算手段144で
駆動ロジックモードになってデューティの演算を行う。
ステップP7は、デューティ/進角量演算手段144で
駆動ロジックモードになってデューティの演算を行う。
【0073】ここで、図18の判定フローを図15、図
17および図20を参照にして説明する。(図15につ
いての詳細は後述する。)進角モードとは、図20の出
力波形に破線(駆動信号SUFを例とする)で示すよう
に、電動機磁極センサ115の信号S115U,S115V,S
115Wに対して駆動信号となるSU,SV,SWの信号を早
めにオン(進角)させる制御である。
【0074】これは、モータの特性を低トルク高回転型
に変更することができ、特に高回転時においてトルクを
増大させることができる。これは、モータコイルの界磁
を弱めることで、モータを高回転で回転させるものであ
り、弱め界磁制御と呼ばれる。進角は、通常の通電角1
20°を増加させてゆき、通電角170°まで増加した
ら、それ以降は170°を保持したままさらに進角して
いく。
【0075】図18に示すフローでは、まず、スッテプ
P30で前回の制御モードが駆動ロジックモード、進角
モードまたは回生ロジックモードのいずれであるかの判
別を実行する。続いて、判別された駆動ロジックモード
(ステップP31)、進角モード(ステップP32)ま
たは回生ロジックモード(ステップP33)のそれぞれ
に対して目標トルク(Tq)と現在のトルク(Ts)と
の偏差ΔT(=Tq−Ts)が正(+)、零(0)また
は負(−)の判別を実行する。(ステップP41,P4
4,P46)
【0076】ステップP41において、偏差ΔTが正
(ΔT>0)と判別された場合には目標トルク(Tq)
に対して現在のトルク(Ts)が不足しているので、ス
テップP42に移行して前回のモータへ通電したデュー
ティ(Duty)が98%以上か否かを判定し、前回デ
ューティが98%以上の場合にはステップP51に移行
して進角モードとしてデューティを100%とする。し
たがって、この時点から弱め界磁制御が開始される。進
角モードでは、前回の通電角に対してPID(比例・積
分・微分)項を加算した通電角を求め(図17図のステ
ップP5)、図20の破線で示すように、求めた通電角
のうちで通常の通電角(120°)を超える角度分を進
角させる。
【0077】一方、ステップP42において前回デュー
ティが98%未満の場合、およびステップP41におい
て偏差ΔTが零(ΔT=0)と判別された場合には、ス
テップP52に移行して駆動ロジックモードとし、前回
の通電デューティに対してPID(比例・積分・微分)
項を加算したデューティを駆動信号として出力する(図
17に示すステップP6)。
【0078】また、ステップP41において、偏差ΔT
が負(ΔT<0)と判別された場合にはステップP43
に移行し、前回デューティが2%を超えるか否かの判定
を実行し、前回デューティが2%を超える場合にはステ
ップP52に移行して駆動ロジックモードへ進み、前回
デューティが2%以下の場合にはステップP53に移行
して回生ロジックモードへ進む。
【0079】偏差ΔTが負(ΔT<0)となった場合に
は、PID項も正→0→負となるので駆動ロジックモー
ド(ステップP52)でPID項が加算されても(図1
7に示すステップP6)、通電デューティは偏差ΔTが
負(ΔT<0)の期間減少してゆく。デューティが減少
すると、現在のトルク(Ts)も減少し、目標トルク
(Tq)が正ならば現在のトルク(Ts)と目標トルク
(Tq)が等しく(Tq=Ts)となったところで偏差
ΔT=0となり、PID項も0となってこの時点でのデ
ューティで安定し、定トルク運転となる。
【0080】目標トルク(Tq)が負の場合(Tq<
0)、つまり車両が減速しているような場合には、通電
デューティがいくら減少したとしても偏差ΔTは負のま
まであるから、通電デューティが2%以下となった時点
でモータは駆動ロジックモードから回生ロジックモード
に移行(ステップS53)して回生制動状態に入り、減
速感を発生させ、この時点で回生モードが開始される。
【0081】回生ロジックモードとは、図20に示すよ
うにU相,V相,W相の各コイルとバッテリ間をFET
Q1,Q3,Q5をオン状態にして各コイル120度ご
とに接続タイミングを持たせるようにしたものである。
回生ロジックモードでは、前回デューティに対してPI
D項を減算してモータデューティを演算(図17のステ
ップP7)しており、偏差ΔTが0以下(ΔT≦0)の
間(ステップS46からステップP56)は、PID項
も0以下となり、実質的にモータの通電デューティ2%
以下の極小値から増加されていくことになり、回生制動
が増大する。
【0082】そうすると、回生制動により現在のトルク
(Ts)の値が負(Ts<0)となるため、目標トルク
(Tq)およびトルク(Ts)が共に負の値となり、偏
差ΔTは負の値から徐々に0に近付いていく。その後、
偏差ΔTが正(ΔT>0)となった時点(ステップP4
6)で、前回デューティが2%未満になるまでは、回生
ロジックモードを継続する(ステップP56)。このこ
とは、偏差ΔTが正になるにつれてPID項も正となる
ため、デューティは減少していくからである。
【0083】そして、デューティが2%未満になった時
点で、駆動ロジックモードへ移行する(ステップP55
から図17のステップP6へ移行する)。したがって、
この時点で回生ロジックモードが終了する。偏差ΔTが
正であればPID項も正となるため、図17に示すステ
ップP6の演算により、デューティは一転して増加され
る。
【0084】次に、ステップP44において、偏差ΔT
が0以上(ΔT≧0)の場合には、前回が進角モードで
あるから、引続きトルク増大が求められていることにな
り、ステップP54を経由して進角モードを継続する
(図17のステップP5)。
【0085】一方、ステップP44において、偏差ΔT
が負(ΔT<0)の場合には、前回の進角量が2度以下
(≦2deg)になるまで進角モードを継続する(ステ
ップS45から図17のステップP5)。この場合、ス
テップP5において、前回の通電角に対してPID項が
加算されることになるが、偏差ΔTが負(ΔT<0)で
あるため、PID項自体は負に移行するので、進角量が
2度以下となった時点で駆動ロジックモードへ移行する
(図17のステップP6)。したがって、この時点で弱
め界磁制御が終了することとなる。
【0086】このように、偏差ΔTの亜値に応じて駆動
ロジックモード、進角モード、回生ロジックモードを切
り換えて制御することにより、所望の目標トルク(T
q)に見合ったトルクフィードバック制御を行うことが
可能となる。
【0087】なお、全モードにおける図20の駆動信号
(SU,SV,SW)がオン(Hレベル状態)している期
間中に、図29に示すように微妙なデューティパルスが
出力されてモータの実効電圧コントロールされる。
【0088】図15は駆動手段の回路を示したものであ
る。図15において、駆動手段151は、Nチャンネル
型FET(Q1〜Q6)と、フライホイール・ダイオード
(D1〜D6)と、コンデンサC1とからなる。駆動手段
151は、各ゲート(G2,G4,G6)に駆動制御信号
S130のオン/オフ信号が入力され、各ゲート(G1,G
3,G5)に駆動制御信号S130のPWM信号が入力さ
れ、図19に示すような駆動信号(SU,SV,SW、ま
たはSUF,SVF,SWF、またはSUB,SVB,SWB)を三
相DCブラシレスの発電/電動機43に出力して発電/
電動機43を駆動制御する。
【0089】このように、ハイブリッド車100は、駆
動輪14、発電/電動機43、変速機48、エンジン6
1、各種センサ110、バッテリ145、ハイブリッド
車用制御装置150、駆動手段151、駆動/回生切替
手段152、スロットル制御アクチュエータ155を備
え、モードスイッチの切替え操作による、エンジンを燃
費効率の良い範囲内でのみ駆動し、エンジン出力で発電
/電動機を駆動して得られる発電エネルギをバッテリに
充電しながら走行するフルオートモードと、バッテリか
らの供給電力で発電/電動機を駆動して走行し、発電/
電動機の駆動力が不足する場合にのみ、エンジン駆動力
を補助するセミオートモードと、を判定してエンジン及
び発電/電動機の駆動を制御し、エンジン主体の走行、
またはEV(発電/電動機)主体の走行ができ、また発
電/電動機の低回転時に電動機電流を精度良く制御する
ことのできる電流フィードバック制御を行い、高車速・
高トルク領域でトルクフィードバック制御を行うと共
に、許容最大電動機電流値を制御して発電/電動機を過
電流から保護し、エンジンの燃費効率を上げることがで
きる。これにより、電流センサ161を1つにすること
も可能となり、コストの低減が可能となる。
【0090】図13は本発明に係るハイブリッド車にお
けるエンジンおよびモータの駆動領域の説明図である。
ハイブリッド車100は、基本的には全駆動領域をエン
ジン61で駆動することができる。図13において、横
軸に車速V(km/h)、縦軸にトルク指令値Tq(k
gf・cm)をとり、駆動領域を、エンジン61が駆動
するエンジン領域、発電/電動機43のみで駆動するE
V領域、エンジン61を高効率領域で運転して発電/電
動機43を駆動して発電した発電エネルギをバッテリ2
1に充電しながら走行するエンジン充電領域、減速する
場合に発電/電動機43で回生制動を掛けて発電してバ
ッテリ21に充電する充電領域と回生領域、エンジン6
1と発電/電動機43で駆動するエンジン/モータ領域
、エンジン61と弱め界磁制御の発電/電動機43で
駆動するエンジン/モータ領域に区分している。尚、
エンジン/モータ領域とエンジン/モータ領域の境
界は、バッテリ21の電圧が低くなるとエンジン/モー
タ領域との境界が矢印の如く移動し、破線の領域と
なって広くなるように補正される。
【0091】なお、図23に示すようにバッテリ残量と
スロットル開度(アクセル開度)のしきい値との関係を
定め、図24のようにエンジンのON/OFF判定を行
う構成としてもよい。制御装置内のROMにデータテー
ブルとして記憶して随時参照できるようにしてもよい。
バッテリ残量が例えば0〜50%の場合は、しきい値を
例えば20%とする。バッテリ残量が例えば100%以
上の場合は、しきい値を例えば85%とする。バッテリ
残量が例えば50〜100%の場合は、しきい値が次第
に増加するようにしている。
【0092】即ち、図24のセミオートモードとフルオ
ートモードでは、エンジンが作動開始されるアクセル開
度のしきい値をバッテリ残量により20〜85%に可変
としている。従って、バッテリ残量が小さくなると、ア
クセル開度が低い状態から早期にエンジン駆動が行われ
ることになり、すると、図25に示すように、図13の
場合に比べてEV領域が小さくなり、その分エンジン/
充電領域を広くすることができる。その場合、セミオー
トモードでは、V1=50km/sとなり、フルオート
モードでは、V1=40km/sとなる。よって、バッ
テリ残量が少ない場合は、エンジン/充電を多く行うこ
とができ、バッテリ(の電力)がなくなるのを効果的に
防止することができる。
【0093】
【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。本発明の請求項1に係るハイブリッド車用電動機
制御装置は、発電/電動機の電動機電流がトルク指令値
に基づいて設定した目標電流に等しくなるように発電/
電動機を制御する電流フィードバック制御手段と、トル
クセンサユニットによって駆動輪のトルクを検出した駆
動輪トルクがトルク指令値に等しくなるように発電/電
動機を制御するトルクフィードバック制御手段と、発電
/電動機の回転数を検出する電動機回転数センサからの
出力に基づいて電流フィードバック制御手段からの出力
とトルクフィードバック制御手段からの出力との一方を
選択し、選択した一方の出力に基づいて発電/電動機を
制御する電動機制御手段と、を備え、発電/電動機の低
回転時に電動機電流を精度良く制御することのできる電
流フィードバック制御を行って発電/電動機を過電流か
ら保護することができ、また高車速・高トルク領域でト
ルクフィードバック制御を行ってエンジンの駆動トルク
をも含めた発電/電動機の制御ができるので、エンジン
の燃費効率を上げることができる。
【0094】本発明の請求項2に係るハイブリッド車用
電動機制御装置は、電流フィードバック制御手段に、ト
ルク指令値に基づいて目標電流を設定する目標電流設定
手段と、発電/電動機の電動機電流を検出する電動機電
流検出手段と、電動機電流検出手段の出力値が記目標電
流設定手段の出力値以上の場合にリセットパルスを出力
する選択比較手段と、リセットパルスによって発振出力
を零にリセットする発振手段とを備え、発電/電動機の
低回転時に電動機電流を精度良く制御することのできる
電流フィードバック制御を行って発電/電動機を過電流
から保護することができるので、必要とするトルクに見
合う適正な発電/電動機の使用を可能にし、低コスト化
ができる。
【0095】本発明の請求項3に係るハイブリッド車用
電動機制御装置は、トルクフィードバック制御手段に、
トルク指令値と駆動輪トルクとの偏差演算を行う偏差演
算手段と、偏差演算手段の出力に比例・積分・微分補償
を施す比例・積分・微分制御手段と、を備え、高車速・
高トルク領域でトルクフィードバック制御を行ってエン
ジンの駆動トルクをも含めた発電/電動機の制御ができ
るので、エンジンの燃費効率を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るハイブリッド車の側面図
【図2】本発明に係るハイブリッド車の駆動系ユニット
の側面図
【図3】本発明に係るハイブリッド車の駆動力伝達装置
の断面図
【図4】本発明に係るハイブリッド車のエンジンの断面
【図5】本発明に係る駆動力伝達装置の第1作用説明図
【図6】本発明に係る駆動力伝達装置の第2作用説明図
【図7】本発明に係る駆動力伝達装置の第3作用説明図
【図8】本発明に係る駆動力伝達装置のトルクセンサユ
ニットの断面図
【図9】本発明に係るトルクセンサユニットの作用説明
【図10】本発明に係るハイブリッド車の実施形態例の
全体ブロック構成図
【図11】本発明に係るハイブリッド車用電動機制御装
置のマネージメント制御手段の実施形態例の要部ブロッ
ク構成図
【図12】モード切替スイッチの説明図
【図13】本発明に係るハイブリッド車におけるエンジ
ンおよびモータの駆動領域の説明図
【図14】本発明に係るハイブリッド車用電動機制御装
置の電動機制御手段の実施形態例の要部ブロック構成図
【図15】本発明に係る駆動手段の回路図
【図16】本発明に係る目標電流信号、電動機電流検出
信号、発振制御信号の関係図
【図17】トルクフィードバック制御手段とモード制御
手段の動作フロー図
【図18】駆動ロジックモード、進角モード、回生ロジ
ックモードの判定フロー図
【図19】電動機の進角値に対する電動機トルク特性
【図20】駆動手段の三相の駆動信号波形図
【図21】マネージメント制御手段の動作フロー図
【図22】エンジンのON/OFF判定図
【図23】バッテリ残量とスロットル開度(アクセル開
度)しきい値の特性図
【図24】エンジンのON/OFF別判定図
【図25】本発明に係るハイブリッド車におけるエンジ
ンおよびモータの駆動領域の別説明図
【図26】電流/トルクフィードバック制御手段の動作
フロー図
【図27】本発明に係る電流フィードバック制御手段の
実施形態要部ブロック構成図
【図28】本発明に係るトルクフィードバック制御手段
の実施形態要部ブロック構成図
【図29】デューティパルス波形図
【図30】この発明に係るハイブリッド車用電動機制御
装置の制御基本概念図
【符号の説明】
14…駆動輪、21…バッテリ、43…発電/電動機、
48…変速機、53…合流ポイント(モータ軸)、60
…駆動力伝達装置、61…エンジン、62…遠心クラッ
チ、65…ワンウェイクラッチ、88…トルクセンサユ
ニット、100…ハイブリッド車、110…各種セン
サ、111…バッテリ残容量センサ、112…アクセル
開度センサ、113…モード切替スイッチ、114…車
速センサ、115…電動機磁極センサ、120…マネー
ジメント制御手段、121…バッテリ充電量設定手段、
122…目標駆動輪出力設定手段、123…エンジン目
標出力算出手段、124…スロットル目標開度設定手
段、125…モード判定手段、130…電動機制御手
段、131…電流フィードバック制御手段、132…選
択比較手段、133…発振手段、134…選択デューテ
ィ制限手段、135…UVWパターン発生手段、136
…電流/トルクフィードバック制御選択手段、140…
トルクフィードバック制御手段、141…偏差演算手
段、142…PID(比例・積分・微分)制御手段、1
43…モード制御手段、144…デューティ/進角量演
算手段、145…デューティ/進角量リミット手段、1
50…ハイブリッド車用電動機制御装置、151…駆動
手段、155…スロットル制御アクチュエータ、160
…エンジン回転数センサ、161…電流センサ。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アクセル開度センサ出力及び車速センサ
    出力に基づいてトルク指令値を設定する目標駆動輪出力
    設定手段を備えたハイブリッド車用電動機制御装置にお
    いて、 発電/電動機の電動機電流がトルク指令値に基づいて設
    定した目標電流に等しくなるように発電/電動機を制御
    する電流フィードバック制御手段と、 トルクセンサユニットによって駆動輪のトルクを検出し
    た駆動輪トルクがトルク指令値に等しくなるように発電
    /電動機を制御するトルクフィードバック制御手段と、 発電/電動機の回転数を検出する電動機回転数センサか
    らの出力に基づいて前記電流フィードバック制御手段か
    らの出力と前記トルクフィードバック制御手段からの出
    力との一方を選択し、選択した一方の出力に基づいて発
    電/電動機を制御する電動機制御手段と、を備えたこと
    を特徴とするハイブリッド車用電動機制御装置。
  2. 【請求項2】 前記電流フィードバック制御手段は、 トルク指令値に基づいて目標電流を設定する目標電流設
    定手段と、 発電/電動機の電動機電流を検出する電動機電流検出手
    段と、 前記電動機電流検出手段の出力値が前記目標電流設定手
    段の出力値以上の場合にリセットパルスを出力する選択
    比較手段と、 リセットパルスによって発振出力を零にリセットする発
    振手段と、を備えたことを特徴とする請求項1記載のハ
    イブリッド車用電動機制御装置。
  3. 【請求項3】 前記トルクフィードバック制御手段は、 トルク指令値と駆動輪トルクとの偏差演算を行う偏差演
    算手段と、 前記偏差演算手段の出力に比例・積分・微分補償を施す
    比例・積分・微分制御手段と、を備えたことを特徴とす
    る請求項1記載のハイブリッド車用電動機制御装置。
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