JP4221494B2 - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、ハイブリッド車両の制御装置に関し、より特定的には、電動機ごとに制御ユニット（ＥＣＵ）が独立に設けられた構成のハイブリッド車両の制御装置に関する。

ハイブリッド車両に適用されるモータ駆動制御装置の一種として、複数の電動機を駆動制御するものが用いられている。たとえば、国際公開第２００３／０１５２５４号パンフレットには、その図９に、電動機Ｍ１およびＭ２の２モータシステムによるハイブリッド車両に用いられるモータ駆動制御装置の構成が開示されている。
国際公開第２００３／０１５２５４号パンフレット

特許文献１の図９では、電動機Ｍ１，Ｍ２の駆動制御のための制御装置として、共通の制御装置が概念的に記載されている。しかしながら、実際のモータ駆動制御装置では、単一の制御装置（たとえば電子制御ユニット：ＥＣＵ）によって、モータＭ１およびＭ２の両方について制御演算を実行する構成とすると、ＥＣＵの処理負荷が過大となって、高性能のＥＣＵが必要となる可能性がある。

したがって、電動機ごとに独立に制御装置（ＥＣＵ）を分割配置して、各制御装置（ＥＣＵ）によって担当する電動機の駆動制御演算を実行する構成が現実的である。このような構成とすると、各制御装置への処理負荷および処理速度の要求を過大にすることなく、すなわち各制御装置（ＥＣＵ）を高コスト化することなくモータ駆動制御装置を実現できるようになる。

しかしながら、電動機ごとに制御装置（ＥＣＵ）を独立に分割配置する場合には、モータＭ１およびＭ２間の協調制御を実行する際に問題が生じる。協調制御の一例としては、複数個の電動機全体での入出力電力の総和を一定範囲内に制限するための電力収支制御が挙げられる。

この電力収支制御を高速に行なうためには、分割配置された複数の制御装置のうちの１つで電力収支を管理し、かつ、当該制御装置が担当する電動機の電力を必要に応じて制限する制御構成とすることが即応性の面から好ましい。しかしながら、このような制御構成では、電力収支制御を担当する制御装置と他の制御装置との間で生じる通信時間の影響によって、電力収支制御に用いるデータ・情報について複数の電動機間で同期が崩れる可能性がある。すなわち、通信時間分、データ・情報の認識がずれることにより、特に電動機出力（回転数、トルク）が変化している期間では、適切な電力収支制御を実行できなくなる可能性が否定できない。

この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、この発明の目的は、電動機ごとに制御ユニット（ＥＣＵ）が分割配置された構成のハイブリッド車両の制御装置において、制御ユニット間での通信時間の影響を排除して、各電動機電力の総和を所定範囲内に制限する電力収支制御を適切に実行することである。

この発明によるハイブリッド車両の制御装置は、第１および第２の電動機ならびに第１および第２の電動機との間で電力を授受可能に構成された蓄電装置を搭載したハイブリッド車両の制御装置であって、第１および第２の電動機をそれぞれ駆動制御するための第１および第２の制御ユニットと、第１および第２の制御ユニット間でデータを通信するための通信手段と、推定手段と、電力収支制御手段とを備える。推定手段は、第１の制御ユニットにより取得される第１の電動機についてのデータに基づき、第１の制御ユニットから第２の制御ユニットへのデータ伝送の際の通信手段での通信遅れ時間を補正して、第２の電動機と同期したタイミングにおける、第１の電動機の入出力電力を推定する。電力収支制御手段は、第２の制御ユニットにより、推定手段により推定された第１の電動機の入出力電力を用いて、第１および第２の電動機の入出力電力の和を所定範囲内に制限する。

好ましくは、電力収支制御手段は、トルク制限手段を含む。トルク制限手段は、第２の制御ユニットにより算出される第２の電動機の入出力電力および、推定手段により推定された第１の電動機の入出力電力の和が所定範囲を超えないように、第２の電動機の出力トルクを制限する。

上記ハイブリッド車両の制御装置では、第１および第２の電動機にそれぞれ対応して設けられた第１および第２の制御ユニットの一方によって、電動機電力の総和を管理する電力収支制御を高速に実行可能とするとともに、制御ユニット間での通信時間遅れの影響を受けることなく電力収支制御を高精度に実行できる。この結果、蓄電装置の充放電および過放電を防止した上で、車両性能を確保することが可能となる。

好ましくは、第１の制御ユニットは、第１の電動機のトルク指令値を時間方向に平滑化して得られる平滑トルク指令値に従って第１の電動機を駆動制御する。そして、推定手段は、第１の電動機のトルク指令値を、平滑トルク指令値を得るための平滑化処理よりも小さい時定数で時間方向に平滑化処理して得られる推定トルク指令値を用いて、第１の電動機における入出力電力を推定する。

このような構成とすることにより、電力収支制御を実行する第２の制御ユニットに対してデータを送信する第１の制御ユニットに制御される第１の電動機については、トルク指令値に基づいて、通信時間遅れ分を補正した推定トルク指令値を求めることができる。このため、第２の制御ユニットでは、この推定トルク指令値に基づいて通信時間遅れを補正した上で第１の電動機の入出力電力を推定できるので、電力収支制御を高精度に実行できる。

あるいは好ましくは、第１の制御ユニットは、第１の電動機のトルク指令値を時間方向に平滑化して得られる平滑トルク指令値に従って第１の電動機を駆動制御する。そして、推定手段は、第１の電動機のトルク指令値を、平滑トルク指令値を得るための平滑化処理よりも小さい時定数で時間方向に平滑化処理して得られる推定トルク指令値を用いて、第１の電動機における入出力電力を推定する。

このような構成とすることにより、第１の電動機の回転数が変化している状況においても、通信時間遅れ分を補正して第１の電動機の回転数を推定することができる。このため、第２の制御ユニットでは、この推定回転数に基づいて通信時間遅れを補正した上で第１の電動機の入出力電力を推定できるので、電力収支制御を高精度に実行できる。

あるいは好ましくは、第１の制御ユニットは、第１の電動機のトルクおよび回転数から入出力電力を逐次算出する。そして、推定手段は、逐次算出された入出力電力およびその変化率に基づいて、通信遅れ時間経過時点での第１の電動機の入出力電力を推定する。

このような構成とすることにより、第１の電動機の入出力電力が変化している状況においても、通信時間遅れ分を補正して第１の電動機の入出力電力を推定することができる。このため、第２の制御ユニットでは、通信時間遅れを補正した上で第１の電動機の入出力電力を推定できるので、電力収支制御を高精度に実行できる。

さらに好ましくは、ハイブリッド車両において、第１の電動機は、エンジン運転に伴って発電可能に構成され、第２の電動機は、力行時に電力を消費して車両駆動力を発生する一方で、回生制動時に発電するように構成される。

このような構成とすることにより、主に発電機として機能する第１の電動機と、主に車両駆動力発生用電動機として機能する第２の電動機との入出力電力の総和が蓄電装置の状態に応じて設定される所定範囲内に維持されるような電力収支制御が実行可能となる。したがって、蓄電装置の充放電および過放電を防止した上で、車両性能を確保することが可能となる。

また好ましくは、電力収支制御手段は、第１の電動機の発電電力が増加する方向に第１の電動機の運転状態が変化していると判断した場合には、推定手段により推定された入出力電力に代えて、通信遅れ時間を含んで認識される第１の電動機の入出力電力を用いて、第１および第２の電動機の入出力電力の和を所定範囲内に制限する。

さらに好ましくは、電力収支制御手段は、第１の電動機の発電時にトルク指令値の絶対値が増加する方向に変化している場合、または、第１の電動機の発電時に回転数の絶対値が増加する方向に変化している場合に、発電電力が増加する方向に第１の電動機の運転状態が変化していると判断する。あるいは、第１の制御ユニットは、第１の電動機の入出力電力を逐次算出し、電力収支制御手段は、第１の電動機の発電時に入出力電力の算出値の絶対値が増加する方向に変化している場合に、発電電力が増加する方向に第１の電動機の運転状態が変化していると判断する。

このような構成とすることにより、第１の電動機の発電時に発電電力が減少する方向に第１の電動機の運転状態が変化している場合には、通信時間遅れ分を補正するための推定を中止することによって、蓄電装置の過放電の保護に対して安全側の電力収支制御を実行することができる。

この発明によるハイブリッド車両の制御装置によれば、電動機ごとに制御ユニット（ＥＣＵ）が分割配置された構成のハイブリッド車両の制御装置において、制御ユニット間での通信時間遅れの影響を排除して、各電動機電力の総和を所定範囲内に制限する電力収支制御を適切に実行できる。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお以下図中の同一または相当部分には同一符号を付してその詳細な説明は原則的に繰返さないものとする。

図１は、この発明の実施の形態によるハイブリッド車両の制御装置によって制御されるハイブリッド車両の全体構成を示す概略ブロック図である。

図１を参照して、ハイブリッド車両５００は、直流電源５１０、モータ駆動のための電力変換を行なう電力制御ユニット（ＰＣＵ）５２０、主に電動機として動作するモータジェネレータ５３０、エンジン５４０、動力分割機構５５０、主に発電機として動作するモータジェネレータ５６０、減速機５７０、駆動輪５８０ａ，５８０ｂおよび、ハイブリッド車両５００の全体動作を制御するＥＣＵ５９０を備える。

モータジェネレータ５３０，５６０は、本発明の「電動機」に相当する。すなわち、この実施の形態では、電動機としても発電機としても動作可能であるモータジェネレータを「電動機」の一例として適用する。なお、図１には、前輪のみが駆動輪であるハイブリッド自動車を示したが、さらに後輪駆動用の電動機を設けて、４ＷＤハイブリッド自動車を構成することも可能である。

直流電源５１０は、充電可能な二次電池（たとえばニッケル水素またはリチウムイオン等の二次電池）あるいは、電気二重層キャパシタ等の蓄電装置から構成される。電力制御ユニット５２０は、モータジェネレータ５３０を駆動制御するためのインバータ（図示せず）を含む。このインバータは、直流電源５１０から供給された直流電圧をモータジェネレータ５３０駆動用の交流電圧に変換する。さらに、このインバータは、双方向の電力変換が可能なように構成され、モータジェネレータ５３０の回生制動動作による発電電力（交流電圧）を直流電源５１０充電用の直流電圧に変換する機能を併せ持つものとする。

さらに、電力制御ユニット５２０は、直流電圧のレベル変換を行なう昇降圧コンバータ（図示せず）をさらに含んでもよい。このような昇降圧コンバータを配置することにより、直流電源５１０の供給電圧よりも高電圧を振幅とする交流電圧によってモータジェネレータ５３０を駆動することができるので、モータ駆動効率を向上することができる。

エンジン５４０は、燃料燃焼により駆動力を出力する。動力分割機構５５０は、動力分割機構５５０は、エンジン５４０とモータジェネレータ５３０，モータジェネレータ５６０とに結合されており、これらの間で動力を分配する。すなわち、エンジン５４０によって生じた駆動力を、減速機５７０を介して駆動輪５８０ａ，５８０ｂへ伝達する経路と、モータジェネレータ５６０へ伝達する経路とに分割可能である。

たとえば、動力分割機構５５０としては、サンギア、プラネタリキャリアおよびリングギアの３つの回転軸を有する遊星歯車機構を用いることができる。この３つの回転軸がエンジン５４０およびモータジェネレータ５３０，モータジェネレータ５６０の各回転軸にそれぞれ接続される。たとえば、モータジェネレータ５６０のロータを中空としてその中心にエンジン５４０のクランク軸を通すことで動力分割機構５５０にエンジン５４０とモータジェネレータ５３０，モータジェネレータ５６０とを機械的に接続することができる。具体的には、モータジェネレータ５６０のロータをサンギアと接続し、エンジン５４０のクランク軸をプラネタリキャリアと接続し、かつ、出力軸５５５をリングギアと接続する。出力軸５５５の回転は、減速機５７０を介して、駆動輪５８０ａ，５８０ｂへ伝達される。

このように、モータジェネレータ５６０は、動力分割機構５５０を介して伝達されたエンジン５４０からの駆動力によって回転されて発電する。電力制御ユニット５２０は、モータジェネレータ５６０を駆動制御するためのインバータ（図示せず）をさらに含む。このインバータは、モータジェネレータ５６０による発電電力（交流電圧）を直流電源５１０の充電電力、あるいはモータジェネレータ５３０の駆動電力として用いられる直流電圧に変換する。さらに、このインバータを双方向の電力変換が可能なように構成して、直流電源５１０からの直流電圧によりモータジェネレータ５６０をエンジン５４０に対して電動機として動作させ、エンジン５４０の始動を行ない得るように構成してもよい。

モータジェネレータ５３０は、電力制御ユニット５２０から供給された交流電圧によって回転駆動されて、その駆動力は、出力軸５５５および減速機５７０を介して駆動輪５８０ａ，５８０ｂへ伝達されて、車両駆動力となる。また、モータジェネレータ５３０が駆動輪５８０ａ，５８０ｂの減速に伴って回転される回生制動動作時には、モータジェネレータ５３０は発電機として作用する。

ハイブリッド車両５００では、発進時ならびに低速走行時あるいは緩やかな坂を下るときとの軽負荷時には、エンジン効率の悪い領域を避けるために、エンジン５４０の駆動力を用いることなく、モータジェネレータ５３０による駆動力で走行する。したがって、この場合には、暖機運転やモータジェネレータ５６０の駆動による直流電源５１０の充電運転が必要な場合を除いてエンジン５４０の運転が停止される。なお、暖機運転や充電運転が必要な場合には、エンジン５４０はアイドル運転される。

一方、通常走行時には、エンジン５４０が始動され、エンジン５４０から出力された駆動力は、動力分割機構５５０によって駆動輪５８０ａ，５８０ｂの駆動力と、モータジェネレータ５６０での発電用駆動力とに分割される。モータジェネレータ５６０による発電電力は、モータジェネレータ５３０の駆動に用いられる。したがって、通常走行時には、エンジン５４０による駆動力をモータジェネレータ５３０による駆動力でアシストして、駆動輪５８０ａ，５８０ｂが駆動される。さらに、全開加速時には、直流電源５１０から供給される電力がモータジェネレータ５３０の駆動にさらに用いられて、駆動輪５８０ａ，５８０ｂの駆動力がさらに増加する。

減速および制動時には、モータジェネレータ５３０は、駆動輪５８０ａ，５８０ｂによって回転駆動されて発電する。モータジェネレータ５３０の回生発電によって回収された電力は、電力制御ユニット５２０によって直流電圧に変換されて直流電源５１０の充電に用いられる。さらに、車両停止時には、エンジン５４０は自動的に停止される。

このように、ハイブリッド車両５００は、エンジン５４０によって発生された駆動力と電気エネルギを源としてモータジェネレータ５３０によって発生された駆動力との組合せによって、すなわち車両状況に応じてエンジン５４０およびモータジェネレータ５３０の動作を制御することにより燃費を向上させた車両運転を行なう。ハイブリッドＥＣＵ５９０は、モータジェネレータ５３０およびエンジン５４０が発生する駆動力の分担を、運転指令（アクセル開度、ブレーキ操作等）に基づき車両状況に応じて制御する。

図２は、図１に示したモータジェネレータ５３０（ＭＧ２）およびモータジェネレータ５６０（ＭＧ１）の制御構成をより詳しく説明するブロック図である。

図２を参照して、充電可能な直流電源５１０は、電源ライン５０２に直流電圧ＶＢを出力する。電力制御ユニット５２０は、コンバータ５２２と、平滑コンデンサ５２３と、インバータ５２４，５２６を含む。電力制御ユニット５２０中のコンバータ５２２およびインバータ５２４，５２６の動作は、モータジェネレータごとに分割配置されたＭＧ２−ＥＣＵ６２０およびＭＧ１−ＥＣＵ６１０によって、それぞれ制御される。

コンバータ５２２は、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、電力用ＭＯ
Ｓ（Metal Oxide Semiconductor）トランジスタあるいは、電力用バイポーラトランジス
タ等の電力用半導体スイッチング素子（図示せず）を含んで構成された、双方向の電圧変換可能な昇降圧コンバータである。コンバータ５２２は、スイッチング制御信号ＳＧ０に応答したスイッチング制御により、電源ライン５０２の直流電圧ＶＢを昇圧して、直流電圧ＶＨを電源ライン５０４に出力する。あるいは、コンバータ５２２は、スイッチング制御信号ＳＧ０に応答したスイッチング制御により、電源ライン５０４の直流電圧ＶＨを降圧して、直流電圧ＶＢを電源ライン５０２に出力することもできる。コンバータ５２２での電圧変換比（昇圧比または降圧比）は、スイッチング制御信号ＳＧ０により可変制御される。

モータジェネレータ５３０（ＭＧ２）およびモータジェネレータ５６０（ＭＧ１）の各々は、代表的には、三相のコイル巻線が設けられた固定子（図示せず）および図示しない回転子を含む、電動機および発電機の機能を併せ持つモータジェネレータとしての三相同期電動機により構成される。

インバータ５２４，５２６の各々は、電力用半導体スイッチング素子から構成された一般的な三相インバータであるので、構成の詳細説明は省略する。

インバータ５２４は、ＭＧ２−ＥＣＵ６２０からのスイッチング制御信号ＳＧ２に応答した電力用半導体スイッチング素子（図示せず）のオンオフ制御（スイッチング制御）により、電源ライン５０４から受ける直流電圧ＶＨを三相交流電圧に変換し、その変換した三相交流電圧をモータジェネレータ５３０（ＭＧ２）へ出力することができる。これにより、モータジェネレータ５３０は、トルク指令値に従った出力トルクを発生するように駆動制御される。

また、インバータ５２４は、ハイブリッド車両５００の回生制動時、車輪５８０ａ，５８０ｂからの回転力を受けてモータジェネレータ５３０が発電した三相交流電圧をスイッチング制御信号ＳＧ２に従ったスイッチング制御により直流電圧に変換し、その変換した直流電圧を電源ライン５０４へ出力することができる。このように、インバータ５２４は、ＭＧ２（モータジェネレータ５３０）に対して双方向の電力変換を行なう。

なお、ここで言う回生制動とは、ハイブリッド自動車を運転するドライバーによるフットブレーキ操作があった場合の回生発電を伴う制動や、フットブレーキを操作しないものの、走行中にアクセルペダルをオフすることで回生発電をさせながら車両を減速（または加速の中止）させることを含む。

インバータ５２６は、ＭＧ１−ＥＣＵ６１０からのスイッチング制御信号ＳＧ１に応答したスイッチング制御により、トルク指令値に従った出力トルクをモータジェネレータ５６０により発生させることができる。さらに、インバータ５２６は、モータジェネレータ５６０がエンジン５４０によって駆動されて発電する場合には、スイッチング制御信号ＳＧ１に応答したスイッチング制御により、モータジェネレータ５６０が発電した三相交流電圧を直流電圧に変換して、その変換した直流電圧を電源ライン５０４へ出力することができる。このように、インバータ５２６は、ＭＧ１（モータジェネレータ５６０）に対して双方向の電力変換を行なう。

図１において総括的に示したＥＣＵ５９０は、図２に示すように、上位ＥＣＵとしてのＨＶ−ＥＣＵ６００と、ＭＧ１およびＭＧ２ごとに独立に設けられたＭＧ１−ＥＣＵ６１０およびＭＧ２−ＥＣＵ６２０との階層構造とされる。

ＨＶ−ＥＣＵ６００は、運転指令（アクセル指令、ブレーキ指令等）に基づき車両状況に応じて、ＭＧ１およびＭＧ２のトルク指令値Ｔｑｒ１，Ｔｑｒ２を生成する。

また、ＨＶ−ＥＣＵ６００は、通信経路６２５を介して伝送されたＭＧ１およびＭＧ２の動作状態に応じて、ＭＧ１およびＭＧ２を最適に駆動できるように直流電圧ＶＨの指令値を生成する。これらの動作指令値は、通信経路６２５を介してＭＧ２−ＥＣＵ６２０へ伝送される。さらに、ＭＧ２−ＥＣＵ６２０およびＭＧ１−ＥＣＵ６１０の間には通信経路６１５が設けられる。通信経路６１５，６２５は、代表的には、ＬＡＮ（Local Area Network）により構成される。これにより、ＨＶ−ＥＣＵ６００，ＭＧ１−ＥＣＵ６１０，ＭＧ２−ＥＣＵ６２０の間で相互にデータ・情報等を授受可能に構成されている。なお、図２の構成例において、ＨＶ−ＥＣＵ６００およびＭＧ１−ＥＣＵ６１０の間にさらに通信経路を設けることも可能である。

コンバータ５２２は、ＨＶ−ＥＣＵ６００、またはＭＧ１−ＥＣＵ６１０、またはＭＧ２−ＥＣＵ６２０により設定された直流電圧ＶＨの電圧指令値に応じた出力電圧を出力するように、スイッチング制御信号ＳＧ０に応答して動作する。また、ＭＧ１−ＥＣＵ６１０およびＭＧ２−ＥＣＵ６２０は、ＨＶ−ＥＣＵ６００からの動作指令値に従った、ＭＧ１およびＭＧ２の動作制御（電動機制御）が実行されるように、スイッチング制御信号ＳＧ１，ＳＧ２を生成する。すなわち、ＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令値に従った出力トルクを発生するように、インバータ５２４，５２６での直流−交流電圧変換動作が制御される。

さらに、ハイブリッド車両５００では、基本的には発電機として動作するＭＧ１の入出力電力（以下、ＭＧ１電力とも称する）と、基本的には車両駆動力発生用の電動機として動作するＭＧ２の入出力電力（以下、ＭＧ２電力とも称する）との和で示される、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２全体での電力の過不足分が、直流電源５１０の入出力電力によって賄われるような電力収支が構成される。なお、以下の説明では、ＭＧ１電力およびＭＧ２電力の各々は、電力消費時に正値（＞０）で示され、発電時に負値（＜０）で示されるものとする。

ハイブリッド車両５００では、スリップ等の発生によりＭＧ２での消費電力が急増すると、ＭＧ１での発電電力の増加が間に合わず直流電源５１０から電力を急激に持ち出す現象が発生し、直流電源５１０の寿命に悪影響を与える可能性がある。

したがって、ハイブリッド車両５００では、直流電源５１０からの出力電力の許容値を示す出力可能電力Ｗｏｕｔ（＞０）および直流電源５１０への入力電力（充電電力）の許容値を示す入力可能電力Ｗｉｎ（＜０）を、直流電源５１０の状態（たとえば、充電率：ＳＯＣや電池温度等）に応じて逐次設定するとともに、設定した入出力可能電力Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔに基づいて、下記（１）に従った電力収支制御が実行される。

Ｗｉｎ≦（Ｐｍ１＋Ｐｍ２）≦Ｗｏｕｔ… （１）
（１）式中において、Ｐｍ１はＭＧ１電力であり、Ｐｍ２はＭＧ２電力である。なお、実際には、インバータ５２４，５２６およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２で発生する損失Ｐｌｏｓｓを考慮して、（Ｐｍ１＋Ｐｍ２＋Ｐｌｏｓｓ）がＷｉｎ〜Ｗｏｕｔの範囲内に収まるように電力収支制御を行なうことが好ましいが、以下では、説明の簡単のため（１）式に従って、電力収支制御が行なわれるものとする。

上記電力収支制御では、Ｐｍ１＋Ｐｍ２を逐次監視して、Ｗｉｎ〜Ｗｏｕｔの範囲を外れるときには、Ｐｍ１およびＰｍ２の少なくとも一方を修正して、モータジェネレータ全体での消費電力または発電電力が過大とならないように制限を行なう。したがって、電力収支制御を速やかに機能させるためには、モータジェネレータを直接制御するＥＣＵによって、すなわち、ＨＶ−ＥＣＵ６００よりはＭＧ１−ＥＣＵ６１０またはＭＧ２−ＥＣＵ６２０によって、電力収支制御を実行することが好ましい。

本実施の形態では、主に車両駆動用電動機として動作して電力を消費するモータジェネレータＭＧ２の電力制限が必要となるので、ＭＧ２−ＥＣＵ６２０により電力収支制御を行なう制御構成を例示する。

ＭＧ２ーＥＣＵ６２０は、ＭＧ１−ＥＣＵ６１０に対して、ＨＶ−ＥＣＵ６００からのトルク指令値Ｔｑ１を送信する。ＭＧ１−ＥＣＵ６１０は、伝送されたトルク指令値Ｔｑｒ１に従った出力トルクをＭＧ１が発生するように、インバータ５２６のスイッチング制御を行なうためのスイッチング制御信号ＳＧ１を生成する。

ＭＧ１−ＥＣＵ６１０からは、ＭＧ１電力Ｐｍ１を認識するためのデータＤＡＴが、ＭＧ２−ＥＣＵ６２０へ対して逐次送信される。ＭＧ２−ＥＣＵ６２０は、ＭＧ２の動作状態（代表的にはトルク指令値および回転数）に基づいて得られるＭＧ２電力Ｐｍ２と、ＭＧ１−ＥＣＵ６１０からの受信データに基づいて認識されたＭＧ１電力Ｐｍ１との和が（１）式を満たすように、必要に応じてトルク指令値Ｔｑｒ２を修正する機能を有する。

具体的には、ＭＧ２−ＥＣＵ６２０は、下記（２）、（３）式に従ってＭＧ２のトルク指令値の上限値Ｔ２ｍａｘ（Ｗｏｕｔ側）および下限値Ｔ２ｍｉｎ（Ｗｉｎ側）を設定し、実際のトルク指令値をＴ２ｍｉｎ〜Ｔ２ｍａｘの範囲内に制限することによって、電力収支制御を実行している。なお、（２），（３）式中のＮｍ２は、ＭＧ２の回転数（ｒｐｍ）を示す。

Ｔ２ｍａｘ＝（Ｗｏｕｔ−Ｐｍ１）／（２π・Ｎｍ２／６０）… （２）
Ｔ２ｍｉｎ＝（Ｗｉｎ−Ｐｍ１）／（２π・Ｎｍ２／６０）… （３）
次に、ＥＣＵ間で発生する通信遅れ時間がＭＧ２−ＥＣＵ６２０による電力収支制御に与える影響について図３を用いて説明する。

図３を参照して、ＭＧ１電力Ｐｍ１が変化している途中では、時刻ｔａでのＭＧ１電力Ｐｍ１は、通信遅れ時間Ｔｃｍが経過した時刻ｔｂにＭＧ２−ＥＣＵ６２０で認識され、その時点での電力収支制御に用いられる。

一方、実際のＭＧ１電力は、時刻ｔｂでは、時刻ｔａのときからΔＰ変化している。したがって、時刻ｔｂでの電力収支制御は、ＭＧ１電力Ｐｍ１についてΔＰの誤差を含んで実行されることとなる。特に昨今では、ハイブリッド車両の高出力化が進められており、また車両駆動用のＭＧ２と出力軸の間に減速機を設ける構成も採用され始めている。これらのハイブリッド車両では、時間当たりの車両出力変化が急峻なものとなるので、これに伴い、時間当たりでのＭＧ１電力Ｐｍ１およびＭＧ２電力Ｐｍ２の変化量も大きくなる。

この結果、ＥＣＵ間の通信遅れ時間Ｔｃｍの間でのＰｍ１，Ｐｍ２の変化量も大きくなり、図３のΔＰが大きくなることにより（１）式による電力収支制御の精度が低下する問題点が発生する。

本発明の実施の形態によるハイブリッド車両の制御装置では、このような問題点に対処するために、以下に説明するような電力収支制御を実行する。

図４は、本発明の実施の形態によるハイブリッド車両の制御装置による電力収支制御を説明する概略ブロック図である。

図４を参照して、電力推定部６５０は、ＭＧ１のトルクおよび回転数に基づいて、ＭＧ１電力Ｐｍ１の推定値Ｐｍ１ｅを生成する。電力収支制御部６６０は、ＭＧ２のトルクおよび回転数と、直流電源５１０の入出力可能電力Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔに基づき、（１）〜（３）式で示した電力収支制御を実行する。すなわち、電力収支制御部６６０は、電力収支制御に基づき必要に応じて（２），（３）式によるＴ２ｍｉｎ〜Ｔ２ｍａｘの範囲内にＭＧ２のトルク指令値を制限するように、最終的なＭＧ２のトルク指令値Ｔｑｒ２♯を生成するトルク制限部６６５を含む。

図５には、電力推定部６５０の機能を説明するために、ＭＧ１回転数が一定のときのＭＧ１トルクおよびＭＧ１電力の推移が示される。

図５を参照して、ＭＧ１の実際のトルク指令値Ｔｑｒ１♯は、ＨＶ−ＥＣＵ６００からのトルク指令値Ｔｑｒ１を時間方向に平滑化処理することによって得られる。すなわち、トルク指令値Ｔｑｒ１♯は、「平滑トルク指令値」に対応する。

ＭＧ１回転数が一定である図５の例では、トルク指令値Ｔｑｒ１が階段状に０から低下していくのに伴って、トルク指令値Ｔｑｒ１♯に従ってＭＧ１の負トルクが大きくなる。これにより、ＭＧ１の発電電力が増加してＭＧ１電力Ｐｍ１の絶対値が徐々に増加する。

しかしながら、実際のトルク指令値Ｔｑｒ１♯あるいはＭＧ１電力Ｐｍ１に基づいてＭＧ２−ＥＣＵ６２０での電力収支制御を実行すると、通信遅れ時間Ｔｃｍの影響により、ＭＧ２−ＥＣＵ６２０で認識されるＭＧ１電力は、図中に点線で示すＰｍ１Ｔとなる。この結果、ＭＧ１による発電電力が増加していく過程では、ＭＧ１での発電量が過小に認識された電力収支制御が行なわれることとなり、出力可能電力Ｗｏｕｔに対して、ＭＧ１およびＭＧ２の合計電力が不足する可能性がある。この結果、ＭＧ２の出力電力、すなわち車両駆動力の発生を過度に制限して、車両性能を十分に引き出せない可能性がある。

一方、ＭＧ１による発電電力が低下していく過程では、トルク指令値Ｔｑｒ１が階段状に０に向かって上昇していくのに伴い、実際のトルク指令値Ｔｑｒ１♯も０に向かって平滑化されて変化する。この場合にも、通信遅れ時間Ｔｃｍの影響によって、ＭＧ２−ＥＣＵ６２０で認識されるＭＧ１電力は、図中に点線で示すＰｍ１Ｔとなるので、この過程ではＭＧ１での発電量が過大に認識されることとなる。したがって、出力可能電力Ｗｏｕｔに対してＭＧ１およびＭＧ２の合計電力が超過することによって、直流電源５１０の過放電が発生する可能性がある。特に、ＭＧ１電力Ｐｍ１が緩やかに上昇する局面では、電力誤差ΔＰ（図３）が継続的に発生することによって直流電源５１０からの出力電力が継続的に過大となって、その寿命に悪影響を及ぼす可能性が懸念される。

したがって、本発明の実施の形態では、電力推定部６５０により、通信時間遅れＴｃｍを補正した電力推定値Ｐｍ１ｅを生成して、Ｐｍ１ｅを（１）式中におけるＰｍ１として用いることにより、適切な電力収支制御を実行するものである。

たとえば、図５に示すように、トルク指令値Ｔｑｒ１♯に対して通信遅れＴｃｍ分を補正したトルク推定値Ｔｑｒ１ｅを生成し、このトルク推定値Ｔｑｒ１ｅとＭＧ１回転数Ｎｍ１（ｒｐｍ）とに従い、下記（４）式に従って通信遅れＴｃｍを補正した推定ＭＧ１電力Ｐｍ１ｅを求めることができる。

Ｐｍ１ｅ＝Ｔｑｒ１ｅ・Ｎｍ１・（２π／６０）… （４）
図５から理解されるように、推定ＭＧ１電力Ｐｍ１ｅが通信遅れ時間Ｔｃｍの経過後に電力収支制御に用いられることにより、ＭＧ２−ＥＣＵ６２０で認識されるＭＧ１電力は、実際のＭＧ１電力Ｐｍ１と合致するようになる。

図６は、この発明の実施の形態の電力収支制御に関するＭＧ１−ＥＣＵ６１０での制御処理を説明するフローチャートである。

図６を参照して、ＭＧ１−ＥＣＵ６１０は、ステップＳ１００では、上位ＥＣＵからトルク指令値Ｔｑｒ１を受信する。図２の構成例では、トルク指令値ＴｑｒはＨＶ−ＥＣＵ６００で生成され、通信経路６１５，６２５によりＭＧ２−ＥＣＵ６２０を介して伝送される。

そしてＭＧ１−ＥＣＵ６１０は、ステップＳ１１０により、ステップＳ１００で受信したトルク指令値Ｔｑｒ１を時間方向に平滑化処理することより、実際のトルク指令値Ｔｑｒ１♯を生成する。さらに、ＭＧ１−ＥＣＵ６１０は、ステップＳ１２０では、ＭＧ１が平滑化処理後のトルク指令値Ｔｑｒ１♯に従ったトルクを出力するように、インバータ５２６を制御する。

一方、ＭＧ１−ＥＣＵ６１０は、ステップＳ１３０では、ＭＧ１のトルク指令値および回転数実績に基づき通信遅れ時間Ｔｃｍを先読み（補正）した推定ＭＧ１電力Ｐｍ１ｅを生成する。そして、ＭＧ１−ＥＣＵ６１０は、ステップＳ１４０では、推定ＭＧ１電力Ｐｍ１ｅを電力収支制御用としてＭＧ２−ＥＣＵ６２０へ送信する。

図７は、この発明の実施の形態の電力収支制御におけるＭＧ２−ＥＣＵ６２０の制御処理を示すフローチャートである。

図７を参照して、ＭＧ２−ＥＣＵ６２０は、ステップＳ２００では、上位ＥＣＵであるＨＶ−ＥＣＵ６００からトルク指令値Ｔｑｒ２を受信し、ステップＳ２１０では、トルク指令値Ｔｑｒ２を時間方向に平滑化処理する。さらに、ＭＧ２−ＥＣＵ６２０は、ステップＳ２２０により、Ｓ２１０により平滑化処理したトルク指令値Ｔｑｒ２およびＭＧ２回転数実績Ｎｍ２に基づいて、ＭＧ２電力Ｐｍ２を算出する。

そして、ＭＧ２−ＥＣＵ６２０は、ステップＳ２３０では、ＭＧ１−ＥＣＵ６１０からの推定ＭＧ１電力Ｐｍ１ｅを取得する。さらに、ＭＧ２−ＥＣＵ６２０は、ステップＳ２４０により、Ｓ２３０で取得した推定ＭＧ１電力およびＳ２２０で算出したＭＧ２電力の和である合計電力Ｐｍ１ｅ＋Ｐｍ２が、Ｗｉｎ〜Ｗｏｕｔの範囲内に収まっているかどうかの判定を行なう。

そして、ＭＧ２−ＥＣＵ６２０は、Ｗｉｎ≦Ｐｍ１ｅ＋Ｐｍ２≦Ｗｏｕｔが成立するとき（Ｓ２４０がＹＥＳ判定）には、ステップＳ２５０により、時間方向平滑処理後のトルク指令値Ｔｑｒ２をそのまま実際のトルク指令値Ｔｑｒ２♯に設定する。

一方、ＭＧ２−ＥＣＵ６２０は、合計電力Ｐｍ１ｅ＋Ｐｍ２がＷｉｎ〜Ｗｏｕｔの範囲外のとき（Ｓ２４０がＮＯ判定）には、ステップＳ２６０により、上記（２），（３）式においてＰｍ１の代わりに推定ＭＧ１電力Ｐｍ１ｅを用いて求められたトルク上限値Ｔ２ｍａｘおよびトルク下限値Ｔ２ｍｉｎにトルク指令値を修正する。すなわち、平滑化処理後のトルク指令値がＴ２ｍａｘより大きいときには、実際のトルク指令値Ｔｑｒ２♯＝Ｔ２ｍａｘに設定して、トルク上限値を超えた（正方向）トルク指令値が発生されないように制限する。同様に、平滑化処理後のトルク指令値がＴ２ｍｉｎより小さいときには、実際のトルク指令値Ｔｑｒ２♯＝Ｔ２ｍｉｎに設定して、トルク下限値よりも低い（負方向）トルク指令値が発生されないように制限する。このように、Ｓ２６０の処理は、（１）に従った電力収支制御により、ＭＧ２トルク指令値が制限に掛かってＭＧ２電力Ｐｍ２が修正された状態に相当する。

さらに、ＭＧ２−ＥＣＵ６２０は、ステップＳ２７０では、ステップＳ２５０またはＳ２６０によって設定されたトルク指令値Ｔｑｒ２♯に従った出力トルクをＭＧ２が発生するように、インバータ５２４を制御する。

このような構成とすることにより、電力収支制御に基づいて電力制限が実行されるＭＧ２に対して最も高速に制御が可能なＭＧ２−ＥＣＵ６２０によって電力収支制御を実行するとともに、ＥＣＵ間での通信時間遅れの影響を受けることなく電力収支制御を高精度に実行できる。この結果、直流電源５１０の充放電および過放電を防止して、すなわち、直流電源（蓄電装置）の寿命に悪影響を与えなることなく車両性能を確保するハイブリッド車両の制御が可能となる。

次に、推定ＭＧ１電力Ｐｍ１ｅの取得方法の実施例についてさらに詳細に説明する。
（４）式に示したように、ＭＧ１電力は、ＭＧ１のトルク指令値および回転数実績の積に従って算出できる。

したがって、図８に示すように、ＨＶ−ＥＣＵ６００で設定される本来のトルク指令値Ｔｑｒ１（階段状）を時間方向に平滑化処理して実際のトルク指令値Ｔｑｒ１♯を求める際に、Ｔｑｒ１♯を求めるための平滑化フィルタと比較して、その平滑化時定数が通信遅れ時間Ｔｃｍだけ短いフィルタを別途準備することにより、このフィルタの出力Ｔｑｒ１を用いて、平滑化された実際のトルク指令値Ｔｑｒ１♯に対して通信遅れ時間Ｔｃｍが補正されたトルク推定値Ｔｑｒ１ｅを得ることができる。したがって、このトルク推定値Ｔｑｒ１♯を用いて、具体的にはトルク推定値Ｔｑｒ１♯とＭＧ１の回転数実績Ｎｍ１との積に基づいて、推定ＭＧ１電力Ｐｍ１を求めることができる。

あるいは、ＭＧ１回転数が変化している場合に対処するために、図９に示すように、通信遅れ時間を補正した回転数の推定値を求めてもよい。

図９を参照して、ＭＧ１回転数が変化している局面では、実績値Ｎｍ１をそのままＭＧ１−ＥＣＵ６１０からＭＧ２−ＥＣＵ６２０に伝送すると、電力収支制御に反映されるＭＧ１回転数実績はＮｍ１Ｔ（図中点線）のようになり、通信遅れ時間を含んだものとなってしまう。

したがって、ＭＧ１回転数については、実績値Ｎｍ１とともに、その時点での回転数の時間変化率Ｋｍ１（ｒｐｍ／ｓ）を求めることにより、下記（５）式に従って推定ＭＧ１回転数Ｎｍ１ｅを求めることができる。

Ｎｍ１ｅ＝Ｎｍ１＋Ｋｍ１・Ｔｃｍ… （５）
そして、推定ＭＧ１回転数Ｎｍ１ｅを用いて、具体的には推定ＭＧ１回転数Ｎｍ１ｅおよびトルク指令値の積に基づいて、推定ＭＧ１電力Ｐｍ１ｅを求めることにより、ＭＧ１回転数が変化している局面においても通信遅れ時間の影響を排除した電力収支制御を実現できる。

あるいは、図１０に示すように、トルク指令値Ｔｑｒ１♯および回転数実績Ｎｍ１の積に基づいてＭＧ１電力Ｐｍ１を逐次算出し、算出したＭＧ１電力Ｐｍ１に基づいて電力収支制御を実行してもよい。

この場合には、ＭＧ１−ＥＣＵ６１０で算出したＭＧ１電力Ｐｍ１をＭＧ２−ＥＣＵ６２０へそのまま伝送すると、電力収支制御に反映されるＭＧ１電力はＰｍ１Ｔ（図中点線）のようになり、通信遅れ時間を含んだものとなってしまう。

したがって、図９での回転数実績Ｎｍ１の推定と同様に、ＭＧ１電力Ｐｍ１の演算に併せて、その時間変化率ＫＰ１（Ｗ／ｓ）を求めることにより、下記（６）式に従って推定ＭＧ１電力Ｐｍ１ｅを求めることができる。

Ｐｍ１ｅ＝Ｐｍ１＋ＫＰ１・Ｔｃｍ… （６）
このように求めた推定ＭＧ１電力Ｐｍ１ｅに従って電力収支制御を実行することにより、ＭＧ１電力が変化している局面においても通信遅れ時間の影響を排除した電力収支制御を実現できる。

（変形例）
上述のように、ＭＧ１での発電量が減少方向に変化している場合には、通信遅れ時間による電力収支制御の誤差は、直流電源５１０からの出力電力を過大とする方向に作用する。その一方で、ＭＧ１の発電量が増加方向に変化している場合には、通信遅れによる電力収支制御の誤差は、直流電源５１０の過放電に対しては安全方向に作用する。したがって、以下に説明する本実施の形態の変形例では、上述の通信遅れ時間を考慮した電力推定に基づく電力収支制御を、ＭＧ１の発電電力増加時には中止して、発電電力減少時のみに実行する構成とする。

図１１には、本発明の実施の形態例の変形例に従う電力収支制御が概略的に示される。
図１１を参照して、ＭＧ１が時刻ｔｘから発電を開始し、その後、時刻ｔｚから発電量が徐々に低下して発電を終了するような動作パターンにおいて、ＭＧ１電力Ｐｍ１が低下、すなわち発電電力が増加している区間（時刻ｔｘ〜ｔｙ）においては、通信遅れ時間Ｔｃｍを補正することなく、実際のＭＧ１電力Ｐｍ１をそのまま推定ＭＧ１電力Ｐｍ１ｅとして、電力収支制御を実行する。

この結果、通信遅れ時間の影響を受けたＭＧ１電力Ｐｍ１Ｔに基づいて電力収支制御が実行されることとなり、発電電力の増加中では、ＭＧ１での発電量が過小に認識されることとなる。したがって、ＭＧ１およびＭＧ２の合計電力が出力可能電力Ｗｏｕｔを超過して直流電源５１０が過放電となることに対しては、安全側の電力収支制御とすることができる。

一方、ＭＧ１電力Ｐｍ１が上昇、すなわち発電電力が減少していく区間（時刻ｔｚ以降）においては、上述の実施の形態と同様に、実際のＭＧ１電力Ｐｍ１に対して通信時間遅れＴｃｍを補正した推定電力Ｐｍ１ｅを用いて電力収支制御を実行する。これにより、ＭＧ１の発電量減少時には、ＭＧ１による発電量の減少を適切に予測して、直流電源５１０の過放電を防止するように正確な電力収支制御を実行できる。

図１２は、この発明の実施の形態の変形例による電力収支制御に関するＭＧ１−ＥＣＵでの制御処理を説明するフローチャートである。

図１２を図６と比較して、実施の形態の変形例による電力収支制御では、ＭＧ１−ＥＣＵ６１０は、図６に示したステップ群に加えて、ステップＳ１２５およびステップＳ１５０をさらに実行する。

ＭＧ１−ＥＣＵ６１０は、ステップＳ１２５では、ＭＧ１の発電量が増加中であるかどうかを判定する。ステップＳ１２５では、たとえばＭＧ１の発電中にトルク指令値Ｔｑｒ１♯の絶対値が増加していることに応じて、ＭＧ１の発電量増加中と判定することができる。あるいは、ＭＧ１の発電中にＭＧ１回転数の絶対値が増加していることに応じて、ＭＧ１の発電量増加中と判定することもできる。また、トルク指令値Ｔｑｒ１♯およびＭＧ１回転数Ｎｍ１の積に基づいて逐次ＭＧ１電力Ｐｍ１を算出し、算出したＭＧ１電力Ｐｍ１の正／負および変化方向に基づいて、ステップＳ１２５による判定を実行することも可能である。

ＭＧ１−ＥＣＵ６１０は、ＭＧ１発電量が増加中でないとき（Ｓ１２５がＮＯ判定）には、図６と同様のステップＳ１３０およびＳ１４０を実行して、推定ＭＧ１電力Ｐｍ１ｅを電力収支制御用としてＭＧ２−ＥＣＵ６２０へ送信する。

一方、ＭＧ１−ＥＣＵ６１０は、ＭＧ１発電量が増加中のとき（Ｓ１２５がＹＥＳ判定）には、ステップＳ１５０により、通信遅れ時間を考慮しないＭＧ１電力Ｐｍ１を電力収支制御用としてＭＧ２−ＥＣＵ６２０へ送信する。

これにより、図１１の時刻ｔｘ〜ｔｙ間のようなＭＧ１発電量が増加中の期間では、通信遅れ時間の影響を受けた電力収支制御を敢えて実行することにより、直流電源５１０の過放電に対して安全側の電力収支制御を実行することができる。

図１３には、本発明の実施の形態のハイブリッド車両の制御装置による電力収支制御の効果を示す実験結果が示される。

図１３に示されるように、本発明の実施の形態による電力収支制御有りの期間では、制御無し期間、すなわち通信遅れ時間を補正しない通常の電力収支制御と比較して、ＭＧ１およびＭＧ２の合計電力を出力可能電力Ｗｏｕｔ以下に制限する効果が高いことが理解される。

なお、以上の実施の形態およびその変形例では、電力収支制御に用いる推定ＭＧ１電力Ｐｍ１ｅをＭＧ１−ＥＣＵ６１０によって演算して、ＭＧ２−ＥＣＵ６２０へ伝送する制御構成を例示したが、推定ＭＧ１電力Ｐｍ１ｅの算出をＭＧ２−ＥＣＵ６２０によって実行することも可能であり、この場合にも同様の効果が得られることについて確認的に記載する。この場合には、ＭＧ１−ＥＣＵ６１０からはＭＧ１の実績値がＭＧ２−ＥＣＵ６２０へ逐次送信され、図４に示した電力推定部６５０の機能は、ＭＧ２−ＥＣＵ６２０により実行される。すなわち、図４に示した電力推定部６５０の機能については、ＭＧ１−ＥＣＵ６１０およびＭＧ２−ＥＣＵ６２０のいずれで実行することも可能である。

また、以上説明した実施の形態およびその変形例では、２個のモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を搭載したハイブリッド車両の電力収支制御を説明したが、さらに多数のモータジェネレータ（電動機）を搭載した場合には、このジェネレータを制御するＥＣＵと電力収支制御を実行するＥＣＵ間での通信遅れ時間の影響を同様の手法により排除した電力収支制御を実現することも可能である。

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。

この発明の実施の形態によるハイブリッド車両の制御装置によって制御されるハイブリッド車両の全体構成を示す概略ブロック図である。 図１に示したモータジェネレータの制御構成をより詳しく説明するブロック図である。 ＥＣＵ間で発生する通信遅れ時間が電力収支制御へ与える影響を説明する概念図である。 本発明の実施の形態によるハイブリッド車両の制御装置による電力収支制御を説明する概略ブロック図である。 電力推定部の機能を説明する波形図である。 この発明の実施の形態の電力収支制御に関するＭＧ１−ＥＣＵでの制御処理を説明するフローチャートである。 この発明の実施の形態の電力収支制御に関するＭＧ２−ＥＣＵでの制御処理を説明するフローチャートである。 通信遅れ時間を補正したトルク推定値の取得方法を説明する概念図である。 通信遅れ時間を補正した回転数推定値の取得方法を説明する概念図である。 通信遅れ時間を補正した電力推定値の取得方法を説明する概念図である。 この発明の実施の形態の変形例による電力収支制御を説明する波形図である。 この発明の実施の形態の変形例による電力収支制御に関するＭＧ１−ＥＣＵでの制御処理を説明するフローチャートである。 本発明の実施の形態のハイブリッド車両の制御装置による電力収支制御の効果を示す実験結果の波形図である。

符号の説明

５００ ハイブリッド車両、５０２，５０４ 電源ライン、５１０ 直流電源、５２０ 電力制御ユニット、５２２ コンバータ、５２３ 平滑コンデンサ、５２４，５２６ インバータ、５３０ モータジェネレータ（ＭＧ１）、５４０ エンジン、５５０ 動力分割機構、５５５ 出力軸、５６０ モータジェネレータ（ＭＧ２）、５７０ 減速機、５８０ａ，５８０ｂ 車輪（駆動輪）、５９０ ＥＣＵ、６００ ＨＶ−ＥＣＵ、６１０ ＭＧ１−ＥＣＵ、６１５，６２５ 通信経路、６２０ ＭＧ２−ＥＣＵ、６５０ 電力推定部、６６０ 電力収支制御部、Ｎｍ１ ＭＧ１回転数（実績値）、Ｎｍ１ｅ 推定ＭＧ１回転数、Ｐｍ１，Ｐｍ２ ＭＧ電力、Ｐｍ１ｅ 推定ＭＧ電力（通信遅れ補正）、Ｐｍ１Ｔ ＭＧ電力（通信遅れ後）、ＳＧ０ スイッチング制御信号（コンバータ）、ＳＧ１，ＳＧ２ スイッチング制御信号（インバータ）、Ｔｃｍ 通信遅れ時間、Ｔｑｒ１，Ｔｑｒ２ トルク指令値（ＨＶ−ＥＣＵ）、Ｔｑｒ１♯，Ｔｑｒ２♯ トルク指令値（ＭＧ１−ＥＣＵ，ＭＧ２−ＥＣＵ）、Ｔｑｒ１ｅ トルク推定値（電力収支制御用）、ＶＢ，ＶＨ 直流電圧、Ｗｉｎ 入力可能電力、Ｗｏｕｔ 出力可能電力。

Claims (10)

1. 第１および第２の電動機ならびに前記第１および第２の電動機との間で電力を授受可能に構成された蓄電装置を搭載したハイブリッド車両の制御装置であって、
   前記第１および第２の電動機をそれぞれ駆動制御するための第１および第２の制御ユニットと、
   前記第１および第２の制御ユニット間でデータを通信するための通信手段と、
   前記第１の制御ユニットにより取得される前記第１の電動機についてのデータに基づき、前記第１の制御ユニットから前記第２の制御ユニットへのデータ伝送の際の前記通信手段での通信遅れ時間を補正して、前記第２の電動機と同期したタイミングにおける、前記第１の電動機の入出力電力を推定する推定手段と、
   前記第２の制御ユニットにより、前記推定手段により推定された前記第１の電動機の入出力電力を用いて、前記第１および前記第２の電動機の入出力電力の和を所定範囲内に制限するための電力収支制御手段とを備える、ハイブリッド車両の制御装置。
2. 前記第１の制御ユニットは、前記第１の電動機のトルク指令値を時間方向に平滑化して得られる平滑トルク指令値に従って前記第１の電動機を駆動制御し、
   前記推定手段は、前記第１の電動機のトルク指令値を、前記平滑トルク指令値を得るための平滑化処理よりも小さい時定数で時間方向に平滑化処理して得られる推定トルク指令値を用いて、前記第１の電動機における入出力電力を推定する、請求項１記載のハイブリッド車両の制御装置。
3. 前記推定手段は、前記第１の電動機の回転数の変化率に基づいて前記通信遅れ時間経過時点の前記第１の電動機の回転数を推定するとともに、推定した前記第１の電動機の回転数を用いて前記第１の電動機の入出力電力を推定する、請求項１記載のハイブリッド車両の制御装置。
4. 前記第１の制御ユニットは、前記第１の電動機のトルクおよび回転数から入出力電力を逐次算出し、
   前記推定手段は、逐次算出された前記入出力電力およびその変化率に基づいて、前記通信遅れ時間経過時点での前記第１の電動機の入出力電力を推定する、請求項１記載のハイブリッド車両の制御装置。
5. 前記電力収支制御手段は、
   前記第２の制御ユニットにより算出される前記第２の電動機の入出力電力および、前記推定手段により推定された前記第１の電動機の入出力電力の和が前記所定範囲を超えないように、前記第２の電動機の出力トルクを制限するトルク制限手段を含む、請求項１記載のハイブリッド車両の制御装置。
6. 前記第１の電動機は、エンジン運転に伴って発電可能に構成され、
   前記第２の電動機は、力行時に電力を消費して車両駆動力を発生する一方で、回生制動時に発電するように構成される、請求項１〜５のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の制御装置。
7. 前記電力収支制御手段は、前記第１の電動機の発電電力が増加する方向に前記第１の電動機の運転状態が変化していると判断した場合には、前記推定手段により推定された前記入出力電力に代えて、前記通信遅れ時間を含んで認識される前記第１の電動機の入出力電力を用いて、前記第１および前記第２の電動機の入出力電力の和を所定範囲内に制限する、請求項６記載のハイブリッド車両の制御装置。
8. 前記電力収支制御手段は、前記第１の電動機の発電時に前記トルク指令値の絶対値が増加する方向に変化している場合に、発電電力が増加する方向に前記第１の電動機の運転状態が変化していると判断する、請求項７記載のハイブリッド車両の制御装置。
9. 前記電力収支制御手段は、前記第１の電動機の発電時に前記回転数の絶対値が増加する方向に変化している場合に、発電電力が増加する方向に前記第１の電動機の運転状態が変化していると判断する、請求項７記載のハイブリッド車両の制御装置。
10. 前記第１の制御ユニットは、前記第１の電動機の入出力電力を逐次算出し、
    前記電力収支制御手段は、前記第１の電動機の発電時に前記入出力電力の算出値の絶対値が増加する方向に変化している場合に、発電電力が増加する方向に前記第１の電動機の運転状態が変化していると判断する、請求項７記載のハイブリッド車両の制御装置。

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