專(zhuān)利名稱(chēng)：旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)和具有該旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)的車(chē)輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及進(jìn)行電動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)的控制的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)，以及具有該旋轉(zhuǎn)電 機(jī)控制系統(tǒng)的車(chē)輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，根據(jù)節(jié)能和環(huán)保的需要，將發(fā)動(dòng)機(jī)和旋轉(zhuǎn)電機(jī)(電動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī))作為驅(qū) 動(dòng)力源設(shè)置的混合動(dòng)力車(chē)輛受到關(guān)注。在這種混合動(dòng)力車(chē)輛中，將旋轉(zhuǎn)電機(jī)與向該旋轉(zhuǎn)電 機(jī)供給電力的蓄電池連接，利用在旋轉(zhuǎn)電機(jī)和蓄電池之間設(shè)置的逆變器控制流過(guò)旋轉(zhuǎn)電機(jī) 的電流。這里，在該逆變器中，如果從蓄電池引出過(guò)大的電流，則會(huì)導(dǎo)致蓄電池耐久性降低 或開(kāi)關(guān)元件損壞等問(wèn)題，因此需要在一定條件下限制旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩。例如在以下的專(zhuān)利文獻(xiàn)1中記載的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)，具有旋轉(zhuǎn)電機(jī)和、在蓄電 池和旋轉(zhuǎn)電機(jī)之間設(shè)置而對(duì)流過(guò)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電流進(jìn)行控制的逆變器，利用逆變器對(duì)旋轉(zhuǎn)電 機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度和輸出轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制。在該旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)中，設(shè)定有規(guī)定大小(一定值) 的限制電力。旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)，根據(jù)旋轉(zhuǎn)電機(jī)以旋轉(zhuǎn)速度和輸出轉(zhuǎn)矩工作時(shí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的 消耗電力，以及在構(gòu)成逆變器的電路中附設(shè)的平滑電容器的蓄積電力的變化量之和來(lái)推定 蓄電池電力。并且，旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)，以避免所推定的蓄電池電力超過(guò)規(guī)定的限制電力的 方式限制對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩指令。由此，在考慮平滑電容器的蓄積電力的變化的基礎(chǔ)上，防 止從蓄電池引出過(guò)大的電流。專(zhuān)利文獻(xiàn)1 特開(kāi)2005-210779號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
在專(zhuān)利文獻(xiàn)1記載的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)中，可以將蓄電池電力限制為規(guī)定的限制 電力以下。但是，由于該限制電力固定為一定值，因此例如在置于極低溫環(huán)境或者由于蓄電 池劣化使內(nèi)部電阻增大，與旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)連接的蓄電池的釋放電壓(蓄電池電流為零 的狀態(tài)下的蓄電池電壓)降低的狀態(tài)下，即使在限制電力內(nèi)，為了確保一定大小的蓄電池 電力，也會(huì)導(dǎo)致從蓄電池引出過(guò)大的電流。因此，在這種情況下，存在無(wú)法適當(dāng)保護(hù)蓄電池 和開(kāi)關(guān)元件的問(wèn)題。本發(fā)明針對(duì)上述課題而做出，其目的在于提供即使在蓄電池電壓降低的情況下， 也能夠適當(dāng)保護(hù)蓄電池和開(kāi)關(guān)元件的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)該目的，本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)，具有旋轉(zhuǎn)電機(jī)和、在蓄電池與該旋 轉(zhuǎn)電機(jī)之間設(shè)置而對(duì)流過(guò)上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電流進(jìn)行控制的逆變器，通過(guò)上述逆變器對(duì)上述 旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度和輸出轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制，其特征構(gòu)成為，還具有在上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)以上述 旋轉(zhuǎn)速度和上述輸出轉(zhuǎn)矩工作時(shí)，將需要從上述蓄電池供給的蓄電池電力導(dǎo)出的蓄電池電 力導(dǎo)出單元；根據(jù)蓄電池電壓可變地決定能夠容許的上述蓄電池電力的最大值即限制電力 的限制決定單元；以通過(guò)上述蓄電池電力導(dǎo)出單元導(dǎo)出的上述蓄電池電力不大于上述限制電力的方式限制上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩限制單元。并且，在本案中，“旋轉(zhuǎn)電機(jī)”的概念包括電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)以及根據(jù)需要發(fā)揮電動(dòng)機(jī) 和發(fā)電機(jī)兩種功能的電動(dòng)發(fā)電機(jī)。并且，在本說(shuō)明書(shū)中，只要沒(méi)有特別區(qū)分，則旋轉(zhuǎn)電機(jī)是 指第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)和第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)的一方或者雙方的作為包括性的概念使用的。在通過(guò)逆變器對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度和輸出轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng) 中，在與逆變器連接的蓄電池的蓄電池電壓降低的情況下，為了確保一定大小的蓄電池電 力而會(huì)導(dǎo)致蓄電池電流過(guò)大。因此，采用上述特征構(gòu)成，限制電力決定單元根據(jù)蓄電池電壓 可變地決定限制電力，從而在蓄電池電壓降低了的情況下，也能夠決定不會(huì)使蓄電池電流 變得過(guò)大的限制電力。因此，在蓄電池電壓降低了的情況下，也能夠防止從蓄電池引出過(guò)大 的電流。因此，可以提供能夠適當(dāng)保護(hù)蓄電池和開(kāi)關(guān)元件的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)。這里，上述限制電力決定單元優(yōu)選將第一限制電力和第二限制電力中較小的一方 決定為上述限制電力的構(gòu)成，其中，第一限制電力與蓄電池電壓無(wú)關(guān)地被設(shè)定為一定值，第 二限制電力在蓄電池電壓變化了的情況下也以使得蓄電池電流小于規(guī)定的過(guò)電流閾值的 方式被設(shè)定。根據(jù)該構(gòu)成，能夠在與蓄電池電壓對(duì)應(yīng)的幅度較寬的范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)貨Q定限制電 力。例如想定蓄電池的釋放電壓(蓄電池電流為零的狀態(tài)下的蓄電池電壓)處于規(guī)定的正 常范圍的情況，設(shè)定與蓄電池電壓無(wú)關(guān)地為一定值的第一限制電力(與以往使用的規(guī)定的 限制電力相當(dāng))，從而能夠適當(dāng)?shù)貨Q定這種情況下的限制電力。并且，想定蓄電池的釋放電 壓降低而脫離正常范圍的情況，設(shè)定在蓄電池電壓變化的情況下也使蓄電池電流小于規(guī)定 的過(guò)電流閾值的第二限制電力，從而能夠適當(dāng)決定這種情況下的限制電力。因此，能夠在與 蓄電池電壓對(duì)應(yīng)的幅度較寬的范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)乇Ｗo(hù)蓄電池和開(kāi)關(guān)元件。并且優(yōu)選，上述第二限制電力基于上述過(guò)電流閾值和蓄電池電壓的積算值而被設(shè) 定的構(gòu)成。根據(jù)該構(gòu)成，能夠?qū)⑸鲜龅诙拗齐娏σ赃^(guò)電流閾值為基準(zhǔn)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。并且優(yōu)選構(gòu)成為，上述第一限制電力和上述第二限制電力被設(shè)定為預(yù)先減掉與控 制延遲對(duì)應(yīng)的電力相應(yīng)的值，該與控制延遲對(duì)應(yīng)的電力相應(yīng)的值是指由于上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的 控制延遲而產(chǎn)生的上述蓄電池電力的增加量。在實(shí)際進(jìn)行旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制時(shí)，用現(xiàn)有的技術(shù)無(wú)法避免會(huì)稍有控制延遲發(fā)生。因 此，在從施加轉(zhuǎn)矩限制起到實(shí)際限制了蓄電池電力的期間蓄電池電力也會(huì)增加。因此，采 用上述的構(gòu)成，預(yù)先減掉與控制延遲對(duì)應(yīng)電力相應(yīng)的值來(lái)設(shè)定第一限制電力和第二限制電 力，從而能夠吸收由于控制延遲而產(chǎn)生的蓄電池電力的增加量而防止過(guò)電流的產(chǎn)生。并且優(yōu)選，具有將上述蓄電池電力的變化率導(dǎo)出的蓄電池電力變化率導(dǎo)出單元， 在通過(guò)上述蓄電池電力變化率導(dǎo)出單元導(dǎo)出的蓄電池電力變化率比規(guī)定的蓄電池電力急 變閾值大的急變時(shí)，將被設(shè)定為低于上述第二限制電力的值的急變時(shí)第二限制電力替代上 述第二限制電力設(shè)定。在蓄電池電力變化率比規(guī)定的蓄電池電力急變閾值大的急變時(shí)，由于旋轉(zhuǎn)電機(jī)的 控制延遲產(chǎn)生的蓄電池電力的增加幅度，比通常時(shí)的增加幅度大。因此，采用上述構(gòu)成，通 過(guò)在急變時(shí)將被設(shè)定為比上述的第二限制電力低的值的急變時(shí)第二限制電力替代上述第 二限制電力設(shè)定，在蓄電池電壓降低了的情況下，即使由于控制延遲產(chǎn)生的蓄電池電力的
5增加量比通常時(shí)增大，也能夠吸收該增大而防止過(guò)電流的發(fā)生。并且優(yōu)選，具有將上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度的變化率導(dǎo)出的旋轉(zhuǎn)速度變化率導(dǎo)出 單元，在通過(guò)上述旋轉(zhuǎn)速度變化率導(dǎo)出單元導(dǎo)出的旋轉(zhuǎn)速度變化率比規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度急變 閾值大的急變時(shí)，將被設(shè)定為低于上述第二限制電力的值的急變時(shí)第二限制電力替代上述 第二限制電力設(shè)定。在旋轉(zhuǎn)速度變化率與規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度急變閾值相比大的急變時(shí)，由于旋轉(zhuǎn)電機(jī)的 控制延遲產(chǎn)生的蓄電池電力的增加幅度，比通常時(shí)的增加幅度大。因此，采用上述構(gòu)成，通 過(guò)在急變時(shí)將被設(shè)定為比上述的第二限制電力低的值的急變時(shí)第二限制電力替代該第二 限制電力設(shè)定，在蓄電池電壓降低了的情況下，即使由于控制延遲產(chǎn)生的蓄電池電力的增 加量比通常時(shí)增大，也能夠吸收該增大而防止過(guò)電流的產(chǎn)生。并且優(yōu)選，在上述急變時(shí)，將被設(shè)定為低于上述第一限制電力的值的急變時(shí)第一 限制電力替代上述第一限制電力設(shè)定。根據(jù)該構(gòu)成，不僅在蓄電池電壓降低了的情況下，在蓄電池電壓處于正常范圍的 情況下也是，即使由于控制延遲而產(chǎn)生的蓄電池電力的增加量比通常時(shí)增大，也能夠吸收 該增大而防止過(guò)電流的發(fā)生。本發(fā)明的車(chē)輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的特征構(gòu)成在于，具有以上說(shuō)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)，并 且作為上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)具有第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)和第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)，具有對(duì)從上述第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)和上 述第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)以外的驅(qū)動(dòng)源產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行分配的動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)，通過(guò)上述動(dòng)力分配 機(jī)構(gòu)分配的一方的驅(qū)動(dòng)力向車(chē)輪傳遞，另一方的驅(qū)動(dòng)力向上述第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)傳遞，并且通 過(guò)上述第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力向上述車(chē)輪傳遞。根據(jù)該特征構(gòu)成，能夠?qū)崿F(xiàn)具有以上說(shuō)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)的、進(jìn)行具 有一對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)和該一對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)以外的驅(qū)動(dòng)源的所謂分流式的動(dòng)力分配的車(chē)輛驅(qū)動(dòng)系 統(tǒng)。并且，該車(chē)輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)能夠?qū)⒁粚?duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)以滿足這些旋轉(zhuǎn)電機(jī)要求的旋轉(zhuǎn)速 度和轉(zhuǎn)矩的方式實(shí)現(xiàn)。這里優(yōu)選，上述動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)，按照旋轉(zhuǎn)速度的順序構(gòu)成為包含具有第一旋轉(zhuǎn)元 件、第二旋轉(zhuǎn)元件和第三旋轉(zhuǎn)元件的行星齒輪機(jī)構(gòu)，上述第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)與上述第一旋轉(zhuǎn)元 件連接，上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)以外的驅(qū)動(dòng)源與上述第二旋轉(zhuǎn)元件連接，上述第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)和上述 第三旋轉(zhuǎn)電機(jī)與車(chē)輪連接。并且，在本案中“連接”的概念不僅包括部件間的直接的連接，也包括在部件間經(jīng) 由1個(gè)或2個(gè)以上的部件的間接連接。根據(jù)該構(gòu)成，能夠使用單一的行星齒輪機(jī)構(gòu)，容易地實(shí)現(xiàn)進(jìn)行分流式的動(dòng)力分配 的車(chē)輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。


圖1為表示車(chē)輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)系的概略圖。圖2為表示車(chē)輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系的概略圖。圖3為表示車(chē)輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)全體的概略圖。圖4為升壓變換器損失的對(duì)應(yīng)關(guān)系的圖。圖5為決定限制電力時(shí)使用的對(duì)應(yīng)關(guān)系的一例的圖。
圖6為限制電力和蓄電池特性的關(guān)系圖。圖7為表示轉(zhuǎn)矩限制處理的處理順序的流程圖。圖8為表示蓄電池電壓為低壓時(shí)的轉(zhuǎn)矩限制狀態(tài)的時(shí)序圖。圖9為表示蓄電池電壓為高壓時(shí)的轉(zhuǎn)矩限制狀態(tài)的時(shí)序圖。
具體實(shí)施例方式以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。該旋轉(zhuǎn)電機(jī)控 制系統(tǒng)100被組裝到車(chē)輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)200中，進(jìn)行該車(chē)輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)200具有的旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、 MG2的運(yùn)轉(zhuǎn)控制。圖1為表示車(chē)輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)200的驅(qū)動(dòng)系的概略圖，圖2為表示車(chē)輛驅(qū)動(dòng)系 統(tǒng)200的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系100的概略圖。圖3為表示車(chē)輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)200全體的概略圖。并 且，在圖3中，以實(shí)線箭頭表示各種信息的傳遞路徑，以雙實(shí)線表示驅(qū)動(dòng)力的傳遞路徑，以 雙虛線表示電力的傳遞路徑。圖4為升壓變換器損失的對(duì)應(yīng)關(guān)系的圖。圖5為決定限制電 力時(shí)使用的對(duì)應(yīng)關(guān)系的一例的圖，圖6為限制電力與蓄電池特性的關(guān)系圖。1.驅(qū)動(dòng)系如圖1和圖3所示構(gòu)成為，在車(chē)輛中具有內(nèi)燃機(jī)即發(fā)動(dòng)機(jī)E以及一對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī) MG1、MG2。該車(chē)輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)200是所謂的混合動(dòng)力系統(tǒng)，在發(fā)動(dòng)機(jī)E和車(chē)輪W之間具有混合 動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置1。作為發(fā)動(dòng)機(jī)E，可以采用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)或柴油發(fā)動(dòng)機(jī)等公知的各種內(nèi)燃機(jī)。 如后所述，旋轉(zhuǎn)電機(jī)MGl、MG2分別作為電動(dòng)機(jī)或者發(fā)電機(jī)工作。因此，在以下的說(shuō)明中，特 別是在無(wú)需特定某個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)時(shí)可以省略符號(hào)MG1、MG2。車(chē)輛從發(fā)動(dòng)機(jī)E或者作為電動(dòng)機(jī) 工作的旋轉(zhuǎn)電機(jī)獲得驅(qū)動(dòng)力而能夠行駛。并且，由發(fā)動(dòng)機(jī)E產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力的至少一部分，在 作為發(fā)電機(jī)工作的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中被變換為電力，進(jìn)行蓄電池B的充電或者驅(qū)動(dòng)作為電動(dòng)機(jī)工 作的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。并且，在制動(dòng)時(shí)利用制動(dòng)力通過(guò)旋轉(zhuǎn)電機(jī)發(fā)電，也能夠在蓄電池B再生電 力。混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置1的輸入軸I，與發(fā)動(dòng)機(jī)E的曲軸等輸出旋轉(zhuǎn)軸連接。并且也可 以構(gòu)成為，在輸入軸I與發(fā)動(dòng)機(jī)E的輸出旋轉(zhuǎn)軸之間經(jīng)由緩沖器或離合器等連接?；旌蟿?dòng) 力驅(qū)動(dòng)裝置1的輸出，經(jīng)由差速裝置D等傳遞到車(chē)輪W。并且，輸入軸I與動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)P 的行星架ca聯(lián)結(jié)，與車(chē)輪W經(jīng)由差速裝置D連接的中間軸M與齒圈r聯(lián)結(jié)。第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)MGl具有定子Stl、在該定子Stl的徑向內(nèi)側(cè)可自由旋轉(zhuǎn)地被支承的 轉(zhuǎn)子Rol。該第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)MGl的轉(zhuǎn)子Rol，與動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)P的太陽(yáng)輪s以一體旋轉(zhuǎn)的方 式聯(lián)結(jié)。并且，第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG2具有定子St2、在該定子St2的徑向內(nèi)側(cè)可自由旋轉(zhuǎn)地被 支承的轉(zhuǎn)子Ro2。該第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)子Ro2，與輸出齒輪0以一體旋轉(zhuǎn)的方式聯(lián)結(jié)， 并與差速裝置D的輸入側(cè)連接。第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)MGl和第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG2，如圖1和圖3所 示，經(jīng)由逆變器In與蓄電池B電連接。并且，逆變器In采用通過(guò)與冷卻水的熱交換而被冷 卻的構(gòu)造。第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)MGl和第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG2分別構(gòu)成為能夠發(fā)揮作為接受電力供給 而產(chǎn)生動(dòng)力的電動(dòng)機(jī)的功能，以及作為接受動(dòng)力供給而產(chǎn)生電力的發(fā)電機(jī)的功能。在本實(shí)施方式的構(gòu)成例中，第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)MGl主要用作通過(guò)經(jīng)由動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)P 的太陽(yáng)輪s輸入的驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行發(fā)電的發(fā)電機(jī)，對(duì)蓄電池B進(jìn)行充電或者供給用于驅(qū)動(dòng)第二 旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG2的電力。但是，在車(chē)輛高速行駛時(shí)等情況下第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)MGl也會(huì)用作電動(dòng) 機(jī)。另一方面，第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG2主要用作輔助車(chē)輛行駛用的驅(qū)動(dòng)力的電動(dòng)機(jī)。并且，在車(chē)輛減速時(shí)等情況下第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG2會(huì)用作將車(chē)輛的慣性力作為電能再生的發(fā)電機(jī)。這種 第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)MGl和第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG2的運(yùn)轉(zhuǎn)，按照來(lái)自控制裝置ECU的控制指令進(jìn)行。如圖1所示，動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)P由與輸入軸I同軸狀配置的單小齒輪型的行星齒輪 機(jī)構(gòu)構(gòu)成。即，動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)P作為旋轉(zhuǎn)元件具有支承多個(gè)小齒輪的行星架Ca、與小齒輪 分別嚙合的太陽(yáng)輪s和齒圈r。作為第一旋轉(zhuǎn)元件的太陽(yáng)輪s，與第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)MGl的轉(zhuǎn)子 Rol以一體旋轉(zhuǎn)的方式連接。作為第二旋轉(zhuǎn)元件的行星架ca，與跟發(fā)動(dòng)機(jī)E的輸出旋轉(zhuǎn)軸 連接的輸入軸I以一體旋轉(zhuǎn)的方式連接。作為第三旋轉(zhuǎn)元件的齒圈r，與中間軸M以一體旋 轉(zhuǎn)的方式連接，并經(jīng)由該中間軸M與差速裝置D連接。并且，在該動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)P中，三個(gè) 旋轉(zhuǎn)元件按照旋轉(zhuǎn)速度的順序?yàn)樘?yáng)輪s (第一旋轉(zhuǎn)元件)、行星架ca (第二旋轉(zhuǎn)元件)和 齒圈r(第三旋轉(zhuǎn)元件)。這里，“旋轉(zhuǎn)速度的順序”是從高速側(cè)向低速側(cè)的順序或者從低速 側(cè)向高速側(cè)的順序中的任一個(gè)，可以根據(jù)動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)P的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)選取任一個(gè)。在圖1所示構(gòu)成中，第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)MGl與作為第一旋轉(zhuǎn)元件的太陽(yáng)輪s連接，旋轉(zhuǎn) 電機(jī)MGl和MG2以外的驅(qū)動(dòng)源即發(fā)動(dòng)機(jī)E與作為第二旋轉(zhuǎn)元件的行星架ca連接。并且，第 二旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG2和作為第三旋轉(zhuǎn)元件的齒圈r，經(jīng)由差速裝置D與車(chē)輪W連接(參照?qǐng)D3)。 但是，驅(qū)動(dòng)系的構(gòu)成不限于該構(gòu)成。第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG2，可以為與差速裝置D直接連接的方 式，也可以為與第三旋轉(zhuǎn)元件或者其它的驅(qū)動(dòng)傳遞元件連接而經(jīng)由這些旋轉(zhuǎn)元件或驅(qū)動(dòng)傳 遞元件與差速裝置D連接的方式。2.旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系圖2為示意性表示以逆變器In為核心的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系的構(gòu)成框圖。該旋轉(zhuǎn)電 機(jī)控制系構(gòu)成為，具有蓄電池B、各旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、MG2、以及在兩者之間設(shè)置的逆變器In。并 且，逆變器In從蓄電池B側(cè)起具有電壓變換部4和頻率變換部5。在本實(shí)施方式中，如圖 2所示，相對(duì)于一對(duì)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、MG2，各自分別地設(shè)置有頻率變換部5a、5b作為頻率變 換部5。在頻率變換部5與各旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、MG2之間具有用于計(jì)測(cè)流過(guò)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電流的 電流傳感器(第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)電流傳感器Se7、第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)電流傳感器Se8)。并且，雖然在 本例中示出了計(jì)測(cè)三相全部的電流的構(gòu)成，但是由于三相處于平衡狀態(tài)而瞬時(shí)值的總和為 零，因此也可以?xún)H計(jì)測(cè)兩相的電流而在控制裝置ECU中通過(guò)運(yùn)算求出剩余一相的電流。并 且，蓄電池B可以向旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、MG2供給電流，并且能夠從旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、MG2接受電力供 給而蓄電。電壓變換部4構(gòu)成為具有電抗器4a、濾波電容器4b、上下一對(duì)的開(kāi)關(guān)元件4c、4d。 作為開(kāi)關(guān)元件4c、4d優(yōu)選采用IGBT (insulated gatebipolar transistor 絕緣柵雙極型 功率管)，或者 MOSi7ET (metal oxidesemiconductor field effect transistor :M0S 場(chǎng)效 晶體管)。在本實(shí)施方式中以采用IGBT的構(gòu)成為例進(jìn)行說(shuō)明。電壓變換部4的上級(jí)的開(kāi)關(guān)元件4c的源極與下級(jí)的開(kāi)關(guān)元件4d的漏極連接，并 且經(jīng)由電抗器4a與蓄電池B的正極側(cè)連接。上級(jí)的開(kāi)關(guān)元件4c的漏極與頻率變換部5的 輸入正極側(cè)連接。下級(jí)的開(kāi)關(guān)元件4d的源極與蓄電池B的負(fù)極側(cè)(接地)連接。頻率變 換部5的輸入負(fù)極側(cè)也接地，因此下級(jí)的開(kāi)關(guān)元件4d的源極與頻率變換部5的輸入負(fù)極側(cè) 連接。上級(jí)的開(kāi)關(guān)元件4c和下級(jí)的開(kāi)關(guān)元件4d的柵極，與驅(qū)動(dòng)電路7連接。開(kāi)關(guān)元件 4c、4d，基于從后述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制單元14輸出的電壓指令即要求電壓從驅(qū)動(dòng)電路7被進(jìn)行PWM控制，從而將來(lái)自蓄電池B的電壓升壓并向頻率變換部5供給。另一方面，在從旋轉(zhuǎn) 電機(jī)MGl、MG2側(cè)接受電力的情況下，將來(lái)自頻率變換部5的電壓降壓并向蓄電池B供給。頻率變換部5由電橋電路構(gòu)成。在頻率變換部5的輸入正極側(cè)與輸入負(fù)極側(cè)之間 串聯(lián)連接兩個(gè)開(kāi)關(guān)元件，該串聯(lián)電路是3個(gè)回路并列連接的。即，構(gòu)成旋轉(zhuǎn)電機(jī)MGl、MG2的 定子線圈U相、V相、W相各自與一組串聯(lián)回路對(duì)應(yīng)的電橋電路。在圖2中，符號(hào)8a是U相的上級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)元件，符號(hào)8b是V相的上級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)元件，符號(hào)8c是W相的上級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)元件，符號(hào)8d是U相的下級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)元件，符號(hào)Se是V相的下級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)元件，符號(hào)8f是W相的下級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)元件。并且，對(duì)于頻率變換部5的開(kāi)關(guān)元件8a 8f， 也優(yōu)選采用IGBT或M0SFET。在本實(shí)施方式中，例示了采用IGBT的情況。如圖2所示，各相的上級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)元件8a、8b、8c的漏極與電壓變換部4的輸出正極 側(cè)(頻率變換部5的輸入正極側(cè))連接，源極與各相的下級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)元件8d、8e、8f的漏極連 接。并且，各相的下級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)元件8d、8e、8f的源極，與電壓變換部4的輸出負(fù)極側(cè)(頻率 變換部5的輸入負(fù)極側(cè))、即蓄電池B的負(fù)極側(cè)(接地)連接。各開(kāi)關(guān)元件8a 8f的柵極 與驅(qū)動(dòng)電路7連接，各自分別地被進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制。成對(duì)的各相的開(kāi)關(guān)元件(8a、8d)、(8b、8e)、(8C、8f)的串聯(lián)電路的中間點(diǎn)(開(kāi)關(guān)元 件的連接點(diǎn))9u.9v.9w,分別與旋轉(zhuǎn)電機(jī)MGl和MG2的U相、V相、W相的定子繞組連接。向 各繞組供給的驅(qū)動(dòng)電流，通過(guò)電流傳感器Se7、SeS進(jìn)行檢測(cè)。電流傳感器Se7、SeS的檢測(cè) 值，經(jīng)由驅(qū)動(dòng)電路7向控制裝置ECU輸送，用于反饋控制。驅(qū)動(dòng)電路7對(duì)這些開(kāi)關(guān)元件8a 8f基于從后述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制單元14輸出的 要求旋轉(zhuǎn)速度、要求轉(zhuǎn)矩進(jìn)行PWM控制，從而向各旋轉(zhuǎn)電機(jī)MGl、MG2供給三相的交流驅(qū)動(dòng)電 流。由此，按照要求轉(zhuǎn)矩(在進(jìn)行轉(zhuǎn)矩限制時(shí)為限制轉(zhuǎn)矩)使各旋轉(zhuǎn)電機(jī)MGl、MG2進(jìn)行動(dòng) 力運(yùn)行。在各旋轉(zhuǎn)電機(jī)MGl、MG2作為發(fā)電機(jī)工作，從旋轉(zhuǎn)電機(jī)側(cè)接受電力時(shí)，驅(qū)動(dòng)電路7對(duì) 頻率變換部5進(jìn)行控制，以將規(guī)定頻率的交流變換為直流。逆變器In如圖3中示意性所示，具有用于對(duì)通電發(fā)熱而變?yōu)楦邷氐母鏖_(kāi)關(guān)元件 4c、4d、8a 8f進(jìn)行冷卻的熱交換器9。在熱交換器9中，在外側(cè)的一側(cè)面貼緊固定有開(kāi)關(guān) 元件8a(其它的開(kāi)關(guān)元件省略圖示)，在內(nèi)部形成有流通作為冷媒的冷卻水的冷卻水通路 9a。在冷卻水通路9a的入口和出口，連接冷卻水循環(huán)路10的一端和另一端，冷卻水循環(huán)路 10對(duì)從熱交換器9送出的高溫的冷卻水進(jìn)行降溫，降溫后的冷卻水返回到熱交換器9。3.車(chē)輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以下參照?qǐng)D3對(duì)本案的車(chē)輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)200的全體以形成系統(tǒng)核心的控制裝置E⑶ 為中心進(jìn)行說(shuō)明。如圖3所示，控制裝置E⑶使用在車(chē)輛各部上設(shè)置的傳感器Sel Se9取得的信 息，進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)E、第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG2等的運(yùn)轉(zhuǎn)控制。這里，第一旋轉(zhuǎn)電 機(jī)MG1、第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG2的運(yùn)轉(zhuǎn)控制，經(jīng)由以上說(shuō)明的逆變器In實(shí)現(xiàn)。在本例中，作為傳感器設(shè)有第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度傳感器Se 1、第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)旋轉(zhuǎn) 速度傳感器Se2、發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度傳感器Se3、蓄電池狀態(tài)檢測(cè)傳感器Se4、車(chē)速傳感器Se5、
9加速操作檢測(cè)傳感器Se6、第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)電流傳感器Se7、第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)電流傳感器SeS和 冷卻水溫度傳感器Se9。第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度傳感器Sel，用于檢測(cè)第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)MGl的轉(zhuǎn)子Rol的旋轉(zhuǎn) 速度。第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度傳感器Se2，用于檢測(cè)第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)子Ro2的旋轉(zhuǎn) 速度。發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度傳感器Se3，用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)E的輸出旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)速度。在本例 的情況下，輸入軸I與發(fā)動(dòng)機(jī)E的輸出旋轉(zhuǎn)軸一體旋轉(zhuǎn)，因此通過(guò)該發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度傳感器 Se3檢出的發(fā)動(dòng)機(jī)E的旋轉(zhuǎn)速度與輸入軸I的旋轉(zhuǎn)速度一致。蓄電池狀態(tài)檢測(cè)傳感器Se4， 用于檢測(cè)蓄電池B的充電量、流過(guò)蓄電池的電流(蓄電池電流)和蓄電池的電壓(蓄電池 電壓)等。車(chē)速傳感器Se5是為了檢測(cè)車(chē)速而檢測(cè)差速裝置D的輸入軸(圖示省略)的旋 轉(zhuǎn)速度的傳感器。加速操作檢測(cè)傳感器Se6，用于檢測(cè)加速踏板18的操作量。第一旋轉(zhuǎn)電 機(jī)電流傳感器Se7和第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)電流傳感器SeS設(shè)置于逆變器In，分別檢測(cè)流過(guò)第一旋 轉(zhuǎn)電機(jī)MGl、第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG2的電流。冷卻水溫度傳感器Se9設(shè)置于冷卻水通路9a的入 口，用于檢測(cè)冷卻水的溫度?？刂蒲b置ECU具有要求驅(qū)動(dòng)力決定單元11、行駛條件決定單元12、發(fā)動(dòng)機(jī)控制單 元13、旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制單元14。并且，在該控制裝置ECU中設(shè)有在規(guī)定的條件下執(zhí)行轉(zhuǎn)矩限制 的轉(zhuǎn)矩限制單元15?？刂蒲b置ECU中的上述各單元，以相互共用的或者各自獨(dú)立的CPU等 運(yùn)算處理裝置為核心部件，對(duì)所輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行各種處理的功能部通過(guò)硬件或者軟件(程 序)或者這兩方進(jìn)行安裝而構(gòu)成。要求驅(qū)動(dòng)力決定單元11，基于來(lái)自車(chē)速傳感器Se5和加速操作檢測(cè)傳感器Se6的 輸出，運(yùn)算并決定來(lái)自駕駛者的要求驅(qū)動(dòng)力。行駛條件決定單元12，基于通過(guò)車(chē)速傳感器Se5獲取的車(chē)速的信息、通過(guò)要求驅(qū) 動(dòng)力決定單元11獲取的要求驅(qū)動(dòng)力的信息以及通過(guò)蓄電池狀態(tài)檢測(cè)傳感器Se4獲取的蓄 電池的充電量的信息等，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的對(duì)應(yīng)關(guān)系等，決定車(chē)輛要求的行駛條件。此時(shí)的行 駛條件包括發(fā)動(dòng)機(jī)E的旋轉(zhuǎn)速度(要求旋轉(zhuǎn)速度)和輸出轉(zhuǎn)矩(要求轉(zhuǎn)矩)、第一旋轉(zhuǎn)電 機(jī)MGl和第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG2各自的旋轉(zhuǎn)速度(要求旋轉(zhuǎn)速度)和輸出轉(zhuǎn)矩(要求轉(zhuǎn)矩)。對(duì)該行駛條件決定單元12中的行駛條件的決定例進(jìn)行例示性說(shuō)明，在蓄電池B的 蓄電量充分的情況下，例如將發(fā)動(dòng)機(jī)E維持在效率高而排氣少的狀態(tài)下(一般按照最佳耗 油特性)的運(yùn)轉(zhuǎn)條件作為要求發(fā)動(dòng)機(jī)E的旋轉(zhuǎn)速度和轉(zhuǎn)矩。并且，將在發(fā)動(dòng)機(jī)E的運(yùn)轉(zhuǎn)條件 下不足的轉(zhuǎn)矩作為第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG2要求的轉(zhuǎn)矩，并且將通過(guò)動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)P分配到第一 旋轉(zhuǎn)電機(jī)MGl側(cè)的轉(zhuǎn)矩作為第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)MGl要求的轉(zhuǎn)矩(在該狀態(tài)下第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)MGl 作為發(fā)電機(jī)工作，因此要求轉(zhuǎn)矩為負(fù))。并且，按照上述動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)P的構(gòu)成和驅(qū)動(dòng)系具 有的齒輪的齒輪比等，將第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG2應(yīng)當(dāng)輸出的旋轉(zhuǎn)速度決定為 要求旋轉(zhuǎn)速度。另一方面，在蓄電池B的蓄電量減少而對(duì)車(chē)輛進(jìn)行制動(dòng)的情況下，在對(duì)作為電動(dòng) 機(jī)工作的第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG2的旋轉(zhuǎn)速度被抑制了的狀態(tài)下，為了使第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)MGl發(fā)電 產(chǎn)生的電力增加那樣地決定發(fā)動(dòng)機(jī)E、第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG2的運(yùn)轉(zhuǎn)條件。 此時(shí)，在對(duì)車(chē)輛進(jìn)行制動(dòng)的狀態(tài)下，車(chē)輪W的旋轉(zhuǎn)速度以及第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG2的旋轉(zhuǎn)速度降 低。通過(guò)在該狀態(tài)下提高發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度，根據(jù)動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)P中的行星齒輪的各齒輪的 連接關(guān)系，使作為發(fā)電機(jī)工作的第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)MGl的旋轉(zhuǎn)速度上升。其結(jié)果是，能夠使第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)MGl的發(fā)電量增加，進(jìn)行蓄電池B的充電。通過(guò)行駛條件決定單元12決定的對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)E的要求旋轉(zhuǎn)速度和要求轉(zhuǎn)矩，被向發(fā) 動(dòng)機(jī)控制單元13輸出。并且，對(duì)第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG2的要求旋轉(zhuǎn)速度和要 求轉(zhuǎn)矩，分別被向旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制單元14輸出。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元13，除了進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)E的運(yùn)轉(zhuǎn)開(kāi)始、停止以外，按照從行駛條件決 定單元12輸出的對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)E的要求旋轉(zhuǎn)速度和要求轉(zhuǎn)矩，進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)E的旋轉(zhuǎn)速度控制、 輸出轉(zhuǎn)矩控制等的運(yùn)轉(zhuǎn)控制。旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制單元14，按照從行駛條件決定單元12輸出的對(duì)各旋轉(zhuǎn)電機(jī)MGl、MG2 的要求旋轉(zhuǎn)速度和要求轉(zhuǎn)矩，經(jīng)由逆變器In進(jìn)行第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)MGl和第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG2的 旋轉(zhuǎn)速度控制、轉(zhuǎn)矩控制等運(yùn)轉(zhuǎn)控制。并且，如圖3所示，在旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制單元14中設(shè)有逆變器電壓決定部14a。如上 所述從行駛條件決定單元12向旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制單元14輸送來(lái)對(duì)各旋轉(zhuǎn)電機(jī)MGl、MG2的要求 旋轉(zhuǎn)速度和要求轉(zhuǎn)矩。另一方面，本例中采用的逆變器In具有通用的電壓變換部4，通過(guò) 該通用的電壓變換部4進(jìn)行了電壓變換的直流電壓(將該電壓稱(chēng)為逆變器電壓Vc)被施加 到頻率變換部5。因此，在旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制單元14中，基于各個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)MGl、MG2要求的要 求旋轉(zhuǎn)速度和要求轉(zhuǎn)矩，由逆變器In求出控制旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、MG2所需的每個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的頻 率和電流值，并且求出各旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、MG2各自所需的直流電壓(將該電壓分別稱(chēng)為第一 電壓、第二電壓)。并且，在旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制單元14中，基于一對(duì)求出的第一電壓、第二電壓， 將其中較高的電壓作為逆變器電壓Vc。因此，在旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制單元14中，作為對(duì)逆變器In 的指令值，求出逆變器電壓Vc，并且針對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、MG2各自求出頻率和電流值，向逆變 器In輸送。以上說(shuō)明的是發(fā)動(dòng)機(jī)E和一對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)MGl、MG2直接按照通過(guò)行駛條件決定單元 12決定的行駛條件運(yùn)轉(zhuǎn)的情況。相對(duì)于這種通常狀態(tài)下的行駛狀態(tài)，在本實(shí)施方式中，在可 能有過(guò)電流在逆變器In中流過(guò)時(shí)，在規(guī)定的條件下，通過(guò)轉(zhuǎn)矩限制單元15限制作為電動(dòng)機(jī) 工作的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩。在滿足規(guī)定的條件時(shí)，作為電動(dòng)機(jī)工作的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩被限制 于轉(zhuǎn)矩限制值。4.轉(zhuǎn)矩控制系接著，具體說(shuō)明轉(zhuǎn)矩限制單元15對(duì)作為電動(dòng)機(jī)工作的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制 的控制系。如圖3所示，轉(zhuǎn)矩限制單元15具有蓄電池電力導(dǎo)出單元15a、蓄電池電力變化 率導(dǎo)出單元15b、旋轉(zhuǎn)速度變化率導(dǎo)出單元15c、限制電力決定單元15d、轉(zhuǎn)矩限制判定單元 15e、轉(zhuǎn)矩限制值導(dǎo)出單元15f。蓄電池電力導(dǎo)出單元15a是導(dǎo)出現(xiàn)狀中的蓄電池電力的單元。這里，蓄電池電力， 是關(guān)于一對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、MG2，按照通過(guò)行駛條件決定單元12決定的行駛條件(要求轉(zhuǎn)矩 和要求旋轉(zhuǎn)速度)，在一方作為電動(dòng)機(jī)工作并且另一方作為發(fā)電機(jī)工作的情況下，從蓄電池 B取出的電力(需要蓄電池B供給的電力)。該蓄電池電力，作為以下分別示出的電動(dòng)機(jī)電力(式1)、發(fā)電機(jī)電力(式2)、升壓 變換器損失和電容器充電電力(式4)的合計(jì)值導(dǎo)出。這些全部為推定值，按照以下式子求 出，但是一部分(電動(dòng)機(jī)損失、發(fā)電機(jī)損失、升壓變換器損失)根據(jù)行駛條件利用預(yù)先求出 的對(duì)應(yīng)關(guān)系等求出。這些值也可以根據(jù)預(yù)先按經(jīng)驗(yàn)獲得的推定式求出。
11
電動(dòng)機(jī)電力[W]=電動(dòng)機(jī)要求轉(zhuǎn)矩X電動(dòng)機(jī)要求旋轉(zhuǎn)速度X2 π /60+電動(dòng)機(jī)損 失這里，電動(dòng)機(jī)損失使用經(jīng)驗(yàn)值...(式1)發(fā)電機(jī)電力[W]=發(fā)電機(jī)要求轉(zhuǎn)矩X發(fā)電機(jī)要求旋轉(zhuǎn)速度Χ2 π /60+發(fā)電機(jī)損 失這里，發(fā)電機(jī)損失使用經(jīng)驗(yàn)值...(式2)在這些式中，轉(zhuǎn)矩的單位是[N ·πι]，旋轉(zhuǎn)速度的單位是[rpm](下同)。升壓變換器損失，在具有本例的這種電壓變換部4的構(gòu)成中，是由于隔著變換器 進(jìn)行電壓變化而發(fā)生的損失。具體而言，是在圖2的pi、p2之間發(fā)生的損失。該值也是按 經(jīng)驗(yàn)獲得的值，圖4示出蓄電池電流[A]與升壓變換器損失[W]的關(guān)系。因此，基于蓄電池 電流的檢測(cè)值和圖4示出的對(duì)應(yīng)關(guān)系，能夠求出該時(shí)點(diǎn)的升壓變換器損失?；蛘撸凑张c圖 4所示的對(duì)應(yīng)關(guān)系對(duì)應(yīng)的以下近似式(式3)，也能夠求出該時(shí)點(diǎn)的升壓變換器損失。升壓變換器損失=alX(蓄電池電流)2+a2X (蓄電池電流)+a3···(式 3)并且，在上述(式3)中，al、a2、a3為預(yù)先確定的常數(shù)。電容器充電電力，將平滑用電容器17 (參照?qǐng)D2)的容量作為C[F]，將At作為時(shí) 間步，基于以下的(式4)求出。按電容器充電電力={C X (升壓后電壓)2/2-C X (前次的升壓后電壓)72} / Δ t ·.(式 4)因此，蓄電池電力通過(guò)以下的(式5)導(dǎo)出。蓄電池電力=電動(dòng)機(jī)電力+發(fā)電機(jī)電力+升壓電容器損失+電容器充電電力 …(式5)通過(guò)蓄電池電力導(dǎo)出單元15a導(dǎo)出的蓄電池電力，被輸出到轉(zhuǎn)矩限制判定單元 15e0蓄電池電力變化率導(dǎo)出單元15b是將當(dāng)前的蓄電池電力與單位時(shí)間步前的蓄電 池電力之差的絕對(duì)值作為蓄電池電力變化率導(dǎo)出的單元。旋轉(zhuǎn)速度變化率導(dǎo)出單元15c，是關(guān)于作為電動(dòng)機(jī)工作的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，將當(dāng)前的旋轉(zhuǎn) 速度與單位時(shí)間步前的旋轉(zhuǎn)速度之差的絕對(duì)值作為旋轉(zhuǎn)速度變化率導(dǎo)出的單元。通過(guò)蓄電池電力變化率導(dǎo)出單元15b導(dǎo)出的蓄電池電力變化率和通過(guò)旋轉(zhuǎn)速度 變化率導(dǎo)出單元15c導(dǎo)出的旋轉(zhuǎn)速度變化率，被輸出到限制電力決定單元15d。限制電力決定單元15d是決定能夠容許的蓄電池電力的最大值即限制電力的單 元。在本案中，限制電力決定單元15d構(gòu)成為根據(jù)蓄電池電壓可變地決定限制電力。蓄電池 電壓，如上所述通過(guò)蓄電池狀態(tài)檢測(cè)傳感器Se4進(jìn)行檢測(cè)。在本實(shí)施方式中，限制電力決定 單元15d，將與蓄電池電壓無(wú)關(guān)地設(shè)定為一定值的第一限制電力，以及在蓄電池電壓變化時(shí) 也以使得蓄電池電流小于規(guī)定的過(guò)電流閾值It的方式設(shè)定的第二限制電力中較小的一方 決定為限制電力。第一限制電力，設(shè)定為在蓄電池B正常時(shí)即蓄電池B的釋放電壓(蓄電池 電流為零的狀態(tài)下的蓄電池電壓)處于規(guī)定的正常范圍內(nèi)的情況下，能夠抑制逆變器In具 有的開(kāi)關(guān)元件4c、4d和8a 8f的損壞的電力值。并且，第二限制電力，設(shè)定為即使在蓄電 池電壓變化的情況下按照與該蓄電池電壓的關(guān)系也會(huì)使得蓄電池電流小于過(guò)電流閾值It 的電力值。這里，在本實(shí)施方式中過(guò)電流閾值It預(yù)先被設(shè)定為容許從蓄電池流向旋轉(zhuǎn)電機(jī) 的電流的最大值。具體而言，過(guò)電流閾值It被設(shè)定為能夠防止開(kāi)關(guān)元件4c、4d和8a 8f的損壞以及蓄電池B的耐久性降低的電流的最大值。這樣設(shè)定的第二限制電力，在本實(shí)施 方式中基于過(guò)電流閾值It與蓄電池電壓的積算值設(shè)定。圖5表示本實(shí)施方式的在決定限制電力時(shí)使用的對(duì)應(yīng)關(guān)系的一例的圖。橫軸表示 蓄電池電壓，縱軸表示限制電力，如圖所示，限制電力根據(jù)蓄電池電壓而變化。這里，與橫軸 水平的直線Li、L3、L5是表示本案中的第一限制電力的直線，具有一定大小的斜率的直線 L2、L4、L6是表示本案中的第二限制電力的直線。直線L2、L4、L6的斜率，與上述的蓄電池 電流的過(guò)電流閾值It的大小一致。并且，這些直線Ll L6中較粗的虛線表示的Ll和L2， 是表示在對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩限制時(shí)，與該轉(zhuǎn)矩限制同時(shí)地限制了蓄電池電力的理想狀態(tài) 下的第一限制電力和第二限制電力的直線。但是，如果考慮實(shí)際進(jìn)行旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制時(shí)的蓄電池電力的變化，由于PWM 控制基于運(yùn)算周期內(nèi)的平均輸出值進(jìn)行，會(huì)發(fā)生控制延遲。由此，會(huì)發(fā)生所謂的上沖 (overshoot)，在從施加轉(zhuǎn)矩限制起到實(shí)際限制蓄電池電力之前蓄電池電力也會(huì)增加。因 此，在本實(shí)施方式中，如以下的(式6)和(式7)所示，預(yù)先減去與控制延遲對(duì)應(yīng)的電力對(duì) 應(yīng)的值(圖5中的dl和d2)，設(shè)定第一限制電力和第二限制電力。這里，控制延遲對(duì)應(yīng)的電 力是旋轉(zhuǎn)電機(jī)MGl、MG2的控制延遲弓丨起的蓄電池電力的增加量。第一限制電力=理想狀態(tài)下的第一限制電力-與控制延遲對(duì)應(yīng)的電力相應(yīng)的值 …(式6)第二限制電力=理想狀態(tài)下的第二限制電力(過(guò)電流閾值ItX蓄電池電壓)_與 控制延遲對(duì)應(yīng)的電力相應(yīng)的值...(式7)即，在本實(shí)施方式中，以在由于旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制延遲使蓄電池電力增加了控制延 遲對(duì)應(yīng)的電力時(shí)，與理想狀態(tài)下的第一限制電力和第二限制電力相等(在減掉與控制延遲 對(duì)應(yīng)的電力相等的值的情況下)或者比它們小(看余裕減掉比控制延遲對(duì)應(yīng)的電力稍大的 值的情況下)的方式設(shè)定第一限制電力和第二限制電力?？刂蒲舆t對(duì)應(yīng)的電力作為基于實(shí) 測(cè)的實(shí)測(cè)值取得。并且，圖5中的直線L3和L4分別為表示考慮到旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制延遲的 第一限制電力和第二限制電力的直線。并且，在本例中，示出了將與控制延遲對(duì)應(yīng)的電力相 應(yīng)的值作為與蓄電池電壓無(wú)關(guān)的值減掉時(shí)的例子。這樣，通過(guò)進(jìn)行考慮了控制延遲對(duì)應(yīng)的 電力的修正來(lái)設(shè)定第一限制電力和第二限制電力，從而能夠吸收由于控制延遲產(chǎn)生的蓄電 池電力的增加量而防止過(guò)電流的發(fā)生。并且，根據(jù)裝入旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)100的車(chē)輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)200的狀況，會(huì)有蓄電池電 力急劇變化或者可以預(yù)測(cè)急劇變化的情況。具體而言，例如，在通過(guò)蓄電池電力變化率導(dǎo) 出單元15b導(dǎo)出的蓄電池電力變化率大于規(guī)定的蓄電池電力急變閾值時(shí)，確認(rèn)蓄電池電力 急劇變化。并且，在通過(guò)旋轉(zhuǎn)速度變化率導(dǎo)出單元15c導(dǎo)出的旋轉(zhuǎn)速度變化率大于規(guī)定的 旋轉(zhuǎn)速度急變閾值時(shí)，預(yù)測(cè)蓄電池電力會(huì)急劇變化。在這些情況所代表的急變時(shí)，旋轉(zhuǎn)電機(jī) 的控制延遲所產(chǎn)生的蓄電池電力的增加幅度，比通常時(shí)的增加幅度大。因此，在本實(shí)施方式 中，在急變時(shí)，預(yù)先減掉了比與上述的控制延遲對(duì)應(yīng)的電力相應(yīng)的值(圖5中的d2)大的值 (圖5中的d4)的急變時(shí)第二限制電力，替代上述的第二限制電力設(shè)定。根據(jù)d2和d4的大 小關(guān)系可知，急變時(shí)第二限制電力成為比上述的第二限制電力低的值。并且，圖5中的直線 L6成為表示急變時(shí)第二限制電力的直線。通過(guò)設(shè)定這種急變時(shí)第二限制電力，即使由于控 制延遲產(chǎn)生的蓄電池電力的增加量比通常時(shí)增大，也能夠吸收該增加量而防止過(guò)電流的發(fā)
13生。并且，在上述急變時(shí)，預(yù)先減掉了比與上述的控制延遲對(duì)應(yīng)的電力相應(yīng)的值(圖5 中的dl)大的值(圖5中的d3)的急變時(shí)第一限制電力，替代上述的第一限制電力設(shè)定。根 據(jù)dl和d3的大小關(guān)系可知，急變時(shí)第一限制電力是比上述的第一限制電力低的值。并且， 圖5中的直線L5是表示急變時(shí)第一限制電力的直線。通過(guò)設(shè)定這種急變時(shí)第一限制電力， 同樣地即使由于控制延遲產(chǎn)生的蓄電池電力的增加量比通常時(shí)增大，也能夠吸收該增加量 而防止過(guò)電流的產(chǎn)生。如上所述，限制電力決定單元15d將第一限制電力和第二限制電力中較小的一方 決定為限制電力。因此，本實(shí)施方式中的限制電力決定單元15d，在非急變時(shí)(不認(rèn)為急變 時(shí))，在與通過(guò)表示第一限制電力和第二限制電力的直線L3、L4的交點(diǎn)所規(guī)定的規(guī)定的蓄 電池電壓(圖5中的V1)相比，當(dāng)前的蓄電池電壓高的情況下，將通過(guò)直線L3設(shè)定的第一 限制電力決定為限制電力，在與規(guī)定的蓄電池電壓V1相比，當(dāng)前的蓄電池電壓低的情況下， 將通過(guò)直線L4設(shè)定的第二限制電力決定為限制電力。但是，在急變時(shí)，在與通過(guò)表示急變 時(shí)第一限制電力和急變時(shí)第二限制電力的直線L5、L6的交點(diǎn)規(guī)定的規(guī)定的蓄電池電壓(圖 5中的V2)相比，當(dāng)前的蓄電池電壓高的情況下，將通過(guò)直線L5設(shè)定的急變時(shí)第一限制電力 決定為限制電力，在與規(guī)定的蓄電池電壓V2相比，當(dāng)前的蓄電池電壓低的情況下，將通過(guò)直 線L6設(shè)定的急變時(shí)第二限制電力決定為限制電力。這樣，實(shí)際中，第二限制電力以其上限 值與第一限制電力一致的方式?jīng)Q定，限制電力將第二限制電力的上限作為第一限制電力。 同樣地，急變時(shí)第二限制電力以其上限值與急變時(shí)第一限制電力一致的方式?jīng)Q定，急變時(shí) 的限制電力將急變時(shí)第二限制電力的上限作為急變時(shí)第一限制電力。通過(guò)限制電力決定單 元15d決定的限制電力，被輸出到轉(zhuǎn)矩限制判定單元15e。轉(zhuǎn)矩限制判定單元15e是執(zhí)行是否進(jìn)行轉(zhuǎn)矩限制的判定的單元。轉(zhuǎn)矩限制判定單 元15e，在通過(guò)蓄電池電力導(dǎo)出單元15a導(dǎo)出的蓄電池電力，為通過(guò)限制電力決定單元15d 決定的限制電力以上的情況下，判定為需要進(jìn)行旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、MG2的轉(zhuǎn)矩限制，并將其結(jié) 果向轉(zhuǎn)矩限制值導(dǎo)出單元15f輸出。在通過(guò)蓄電池電力導(dǎo)出單元15a導(dǎo)出的蓄電池電力，比 通過(guò)限制電力決定單元15d決定的限制電力小的情況下，判定為不需要進(jìn)行旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、 MG2的轉(zhuǎn)矩限制。此時(shí)，各旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、MG2按照要求轉(zhuǎn)矩、要求旋轉(zhuǎn)速度被控制。轉(zhuǎn)矩限制值導(dǎo)出單元15f，是在轉(zhuǎn)矩限制判定單元15e判定為需要進(jìn)行旋轉(zhuǎn)電機(jī) MGU MG2的轉(zhuǎn)矩限制的情況下，導(dǎo)出該時(shí)點(diǎn)的轉(zhuǎn)矩限制值的單元。轉(zhuǎn)矩限制值導(dǎo)出單元 15f，基于通過(guò)限制電力決定單元15d決定的限制電力(在急變時(shí)為該急變時(shí)的限制電力) 導(dǎo)出轉(zhuǎn)矩限制值。具體而言，按照以下的(式8)求出轉(zhuǎn)矩限制值。轉(zhuǎn)矩限制值[Nm]=(限制電力-發(fā)電機(jī)電力_電動(dòng)機(jī)損失-升壓變換器損失-電 容器充電電力)/{(2π/60)Χ電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度}...(式8)并且，如上所述，急變時(shí)的限制電力設(shè)定為比通常時(shí)的限制電力低的值。因此，急 變時(shí)的轉(zhuǎn)矩限制值比通常時(shí)的轉(zhuǎn)矩限制值小。這樣，轉(zhuǎn)矩限制單元15，以避免通過(guò)蓄電池電力導(dǎo)出單元15a導(dǎo)出的蓄電池電力 大于限制電力的方式，根據(jù)通過(guò)轉(zhuǎn)矩限制值導(dǎo)出單元15f導(dǎo)出的轉(zhuǎn)矩限制值，限制旋轉(zhuǎn)電 機(jī)MG1、MG2的輸出轉(zhuǎn)矩。圖6表示限制電力與蓄電池特性的關(guān)系。在該圖中，橫軸表示蓄電池電流，縱軸表示蓄電池電壓。這里，曲線Cl C6與圖5中的直線Ll L6分別對(duì)應(yīng)表示。即，Cl和C2 為表示上述理想狀態(tài)下的第一限制電力和第二限制電力的曲線，分別與圖5中的直線Ll和 L2對(duì)應(yīng)。C3和C4為表示考慮了旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制延遲的第一限制電力和第二限制電力的曲 線，分別與圖5中的直線L3和L4對(duì)應(yīng)。C5和C6為表示急變時(shí)第一限制電力和急變時(shí)第二 限制電力的曲線，分別與圖5中的直線L5和L6對(duì)應(yīng)。并且，圖6示出表示蓄電池B的放電 時(shí)的蓄電池特性、即蓄電池電壓與蓄電池電流之間的關(guān)系的、兩條朝向右下的直線。并且， 上側(cè)的直線(表示正常時(shí)VI特性)示出蓄電池B正常時(shí)的蓄電池特性，虛線表示的下側(cè)直 線(表示異常時(shí)VI特性)示出例如由于置于極低溫環(huán)境或者發(fā)生劣化而使蓄電池B的釋 放電壓降低時(shí)的蓄電池特性。參照該圖可以理解，在蓄電池B正常的情況下，即使僅基于考慮了旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控 制延遲的、成為一定值的第一限制電力(通過(guò)曲線C3表示)進(jìn)行了轉(zhuǎn)矩限制判定，蓄電池 電流也不會(huì)達(dá)到容許流過(guò)構(gòu)成逆變器In的開(kāi)關(guān)元件4c、4d和8a 8f的電流的最大值即 過(guò)電流閾值It。這是因?yàn)?，在蓄電池電流比過(guò)電流閾值It小的狀態(tài)的圖中的點(diǎn)X，蓄電池 電力為第一限制電力以上，限制了旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、MG2的轉(zhuǎn)矩。與此相對(duì)，在由于劣化等而使 蓄電池B的釋放電壓降低的情況下，在蓄電池電流超出過(guò)電流閾值It的區(qū)域(圖中的區(qū)域 Y)中，蓄電池電力也為第一限制電力以下。因此，在僅基于成為了一定值的第一限制電力 進(jìn)行了轉(zhuǎn)矩限制判定的情況下，成為旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、MG2的轉(zhuǎn)矩未被限制的結(jié)果。其結(jié)果是， 蓄電池電流超出過(guò)電流閾值It，過(guò)大的電流在構(gòu)成逆變器In的開(kāi)關(guān)元件4c、4d和8a 8f 中流過(guò)，從而會(huì)使這些開(kāi)關(guān)元件4c、4d和8a 8f損壞。并且，由于從蓄電池B取出過(guò)大的 電流，會(huì)導(dǎo)致蓄電池B的耐久性降低。對(duì)于這種問(wèn)題，本實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)100具有的限制電力決定單元 15d，在不僅成為一定值的第一限制電力變化，蓄電池電壓也變化了的情況下，也設(shè)定以蓄 電池電流小于規(guī)定的過(guò)電流閾值It的方式設(shè)定的第二限制電力，將其中較小的一方?jīng)Q定 為限制電力。在圖6的例子中，通過(guò)表示考慮了旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制延遲的第一限制電力的曲 線C3，以及表示考慮了旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制延遲的第二限制電力的曲線C4來(lái)決定限制電力。并 且，由于構(gòu)成為基于這樣決定的限制電力進(jìn)行轉(zhuǎn)矩限制判定，因此在蓄電池電流超出過(guò)電 流閾值It的區(qū)域Y中，由于成為第一限制電力以下但第二限制電力以上，因此能夠適當(dāng)?shù)?限制旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、MG2的轉(zhuǎn)矩。由此，能夠防止蓄電池電流超出過(guò)電流閾值It，適當(dāng)?shù)乇?護(hù)構(gòu)成逆變器In的開(kāi)關(guān)元件4c、4d和8a 8f而避免損壞等問(wèn)題。并且，能夠適當(dāng)?shù)乇Ｗo(hù) 蓄電池B而避免耐久性降低的問(wèn)題。5.轉(zhuǎn)矩限制處理的順序接著，對(duì)本實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)100執(zhí)行的轉(zhuǎn)矩限制處理的順序進(jìn)行說(shuō) 明。圖7為表示本實(shí)施方式的轉(zhuǎn)矩限制處理的處理順序的流程圖。該圖所示的轉(zhuǎn)矩限制處 理，在從點(diǎn)火鍵的ON操作起到OFF操作為止的期間始終以規(guī)定的時(shí)間步重復(fù)進(jìn)行。首先，取入對(duì)作為發(fā)電機(jī)工作的旋轉(zhuǎn)電機(jī)(以下有時(shí)簡(jiǎn)稱(chēng)為“發(fā)電機(jī)”)和作為電 動(dòng)機(jī)工作的旋轉(zhuǎn)電機(jī)(以下有時(shí)簡(jiǎn)稱(chēng)為“電動(dòng)機(jī)”)的要求轉(zhuǎn)矩，并且檢測(cè)發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī) 的旋轉(zhuǎn)速度(步驟#01)。在圖7中，將要求轉(zhuǎn)矩記載為轉(zhuǎn)矩指令值。并且，通過(guò)蓄電池狀態(tài) 檢測(cè)傳感器Se4檢測(cè)蓄電池電壓(步驟#02)。接著，蓄電池電力導(dǎo)出單元15a，導(dǎo)出該時(shí)點(diǎn) 的蓄電池電力(步驟#03)，蓄電池電力變化率導(dǎo)出單元15b，導(dǎo)出蓄電池電力的變化率(步驟#04)。另一方面，旋轉(zhuǎn)速度變化率導(dǎo)出單元15c，基于逐次取入的電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度，導(dǎo)出 作為電動(dòng)機(jī)工作的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度變化率(步驟#05)。經(jīng)過(guò)以上的處理，取得該時(shí)點(diǎn) 的蓄電池電力、蓄電池電力變化率、旋轉(zhuǎn)速度變化率。限制電力決定單元15d，基于如上所述取得的蓄電池電力變化率和旋轉(zhuǎn)速度變化 率，判定是否滿足蓄電池電力變化率為蓄電池電力急變閾值以上，或者旋轉(zhuǎn)速度變化率為 旋轉(zhuǎn)速度急變閾值以上的任意一個(gè)條件(步驟#06)。這樣，判定從變化率方面看的急變的 發(fā)生。在不滿足任何條件的情況下(步驟#06 否)，限制電力決定單元15d，基于在步驟#02 中檢出的蓄電池電壓，將該蓄電池電壓下的第一限制電力和第二限制電力中較小的一方?jīng)Q 定為限制電力(步驟#07)。接著，轉(zhuǎn)矩限制判定單元15e，判定在步驟#03中導(dǎo)出的蓄電池 電力，是否為在步驟#07中決定的限制電力以上(步驟#09)。在判定為蓄電池電力為限制 電力以上的情況下(步驟#09 是)，通過(guò)轉(zhuǎn)矩限制值導(dǎo)出單元15f，基于限制電力導(dǎo)出轉(zhuǎn)矩 限制值(步驟#10)，通過(guò)轉(zhuǎn)矩限制單元15，執(zhí)行基于該轉(zhuǎn)矩限制值的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩限制(步 驟#11)。另一方面，在判定為蓄電池電力比限制電力小的情況下，(步驟#09:否)，不執(zhí)行 轉(zhuǎn)矩限制(步驟#14)。此時(shí)，按照要求轉(zhuǎn)矩、要求旋轉(zhuǎn)速度使作為電動(dòng)機(jī)工作的旋轉(zhuǎn)電機(jī)運(yùn) 轉(zhuǎn)。在步驟#06的判定中，在滿足某個(gè)條件的情況下(步驟#06 是)，限制電力決定單 元15d，基于在步驟#02中檢出的蓄電池電壓，將該蓄電池電壓下的急變時(shí)第一限制電力和 急變時(shí)第二限制電力中較小的一方?jīng)Q定為限制電力(步驟#08)。接著，轉(zhuǎn)矩限制判定單元 15e，判定在步驟#03中導(dǎo)出的蓄電池電力，是否為在步驟#08中決定的限制電力以上(步 驟#12)。在判定為蓄電池電力為限制電力以上的情況下(步驟#12:是)，通過(guò)轉(zhuǎn)矩限制值 導(dǎo)出單元15f，基于限制電力導(dǎo)出急變時(shí)的轉(zhuǎn)矩限制值(步驟#13)，通過(guò)轉(zhuǎn)矩限制單元15 執(zhí)行基于該轉(zhuǎn)矩限制值的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩限制(步驟#11)。另一方面，在判定為蓄電池電力小 于限制電力的情況下(步驟#12:否)，不執(zhí)行轉(zhuǎn)矩限制(步驟#14)。此時(shí)，按照要求轉(zhuǎn)矩、 要求旋轉(zhuǎn)速度使作為電動(dòng)機(jī)工作的旋轉(zhuǎn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。接著，參照?qǐng)D8和圖9說(shuō)明進(jìn)行旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、MG2的轉(zhuǎn)矩限制的情況。圖8為表 示蓄電池電壓比較低(\，參照?qǐng)D5)時(shí)的轉(zhuǎn)矩限制的狀態(tài)的時(shí)序圖，圖9為表示蓄電池電 壓比較高(VN，參照?qǐng)D5)時(shí)的轉(zhuǎn)矩限制的狀態(tài)的時(shí)序圖。作為蓄電池電壓比較低的情況例 示了蓄電池B的釋放電壓降低的情況，作為蓄電池電壓比較高的情況例示了蓄電池B正常 工作的情況。在這些圖中，橫軸表示時(shí)間，縱軸按照從下到上的順序表示蓄電池電力急變標(biāo) 志、電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度急變標(biāo)志、轉(zhuǎn)矩限制標(biāo)志、電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度、蓄電池電力、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩指 令值。并且，與蓄電池電力的圖表匹配地，用虛線表示第一限制電力、第二限制電力、急變時(shí) 第一限制電力、急變時(shí)第二限制電力。并且，在這些圖中，為了容易進(jìn)行比較，假定在不執(zhí)行 轉(zhuǎn)矩限制的情況下蓄電池電力和電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度完全同樣地變化那樣地表示。并且，分別 在左側(cè)示出未確認(rèn)急變狀態(tài)的情況下蓄電池電力上升的狀態(tài)，并且在右側(cè)示出蓄電池電力 急上升的狀態(tài)。首先，在蓄電池電壓為比較低的\的情況下(比圖5例中的V1和V2低的情況)， 如圖5所示，與第一限制電力相比，第二限制電力小，因此將第二限制電力決定為限制電 力。但是，在以上說(shuō)明的急變時(shí)，與急變時(shí)第一限制電力相比，急變時(shí)第二限制電力小，因此 將急變時(shí)第二限制電力決定為限制電力。因此，在該情況下，第二限制電力或者急變時(shí)第二
16限制電力，成為用于判定是否執(zhí)行轉(zhuǎn)矩限制的閾值。因此，在圖8中，將表示第二限制電力 和急變時(shí)第二限制電力的虛線，比表示第一限制電力和急變時(shí)第一限制電力的虛線更粗地表不。如圖8的左側(cè)所示，在蓄電池電力和電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度平緩上升的情況下，蓄電池 電力變化率不會(huì)達(dá)到規(guī)定的蓄電池電力急變閾值以上，旋轉(zhuǎn)速度變化率不會(huì)達(dá)到規(guī)定的旋 轉(zhuǎn)速度急變閾值以上。因此，蓄電池電力急變標(biāo)志和電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度急變標(biāo)志不會(huì)變?yōu)?N， 蓄電池電力基于第二限制電力判定是否進(jìn)行轉(zhuǎn)矩限制。并且，在蓄電池電力與第二限制電 力相等的時(shí)點(diǎn)轉(zhuǎn)矩限制標(biāo)志變?yōu)?N，開(kāi)始轉(zhuǎn)矩限制。開(kāi)始轉(zhuǎn)矩限制后電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩指令值順 次降低，隨著電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度減小，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩指定值變化為上升趨勢(shì)。并且，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩 指令值相當(dāng)于此前說(shuō)明的對(duì)作為電動(dòng)機(jī)工作的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的要求轉(zhuǎn)矩。并且，在蓄電池電力 下降到低于第二限制電力的時(shí)點(diǎn)轉(zhuǎn)矩限制標(biāo)志為變OFF，轉(zhuǎn)矩限制被解除。如圖8的右側(cè)所示，在蓄電池電力和電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度急劇上升的情況下，蓄電池 電力變化率成為規(guī)定的蓄電池電力急變閾值以上，并且旋轉(zhuǎn)速度變化率成為規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速 度急變閾值以上。因此，蓄電池電力急變標(biāo)志和電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度急變標(biāo)志變?yōu)?N，蓄電池 電力基于急變時(shí)第二限制電力判定是否進(jìn)行轉(zhuǎn)矩限制。并且，在蓄電池電力與急變時(shí)第二 限制電力相等的時(shí)點(diǎn)轉(zhuǎn)矩限制標(biāo)志變?yōu)?N，開(kāi)始轉(zhuǎn)矩限制。在轉(zhuǎn)矩限制開(kāi)始后電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩 指令值順次降低，但是隨著電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度減小，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩指定值也變化為上升趨勢(shì)。并 且，在蓄電池電力下降到低于急變時(shí)第二限制電力的時(shí)點(diǎn)轉(zhuǎn)矩限制標(biāo)志變?yōu)镺FF，轉(zhuǎn)矩限制 被解除。在蓄電池電壓為比較低的\的情況下，有可能為了確保一定大小的蓄電池電力而 導(dǎo)致蓄電池電流過(guò)大。但是，如以上說(shuō)明，根據(jù)本發(fā)明，在蓄電池電壓較低的情況下，基于比 第一限制電力小的第二限制電力(或者比急變時(shí)第一限制電力小的急變時(shí)第二限制電力) 判定是否進(jìn)行轉(zhuǎn)矩限制，因此能夠更早地執(zhí)行轉(zhuǎn)矩限制。因此，能夠防止過(guò)大的電流在構(gòu)成 逆變器In的開(kāi)關(guān)元件4c、4d和8a 8f中流過(guò)，適當(dāng)保護(hù)它們避免損壞。并且，能夠防止 從蓄電池B取出過(guò)大的電流，適當(dāng)保護(hù)蓄電池B而避免耐久性降低的問(wèn)題。另一方面，在蓄電池電壓為比較高的Vn的情況下(比圖5例中的V1和V2高的情 況)，如圖5所示，與第二限制電力相比第一限制電力小，因此將第一限制電力決定為限制 電力。但是，在以上說(shuō)明的急變時(shí)，與急變時(shí)第二限制電力相比急變時(shí)第一限制電力變小， 因此將急變時(shí)第一限制電力決定為限制電力。因此，在該情況下，第一限制電力或者急變時(shí) 第一限制電力，成為用于判定是否執(zhí)行轉(zhuǎn)矩限制的閾值。因此，在圖9中，將表示第一限制 電力和急變時(shí)第一限制電力的虛線，比表示第二限制電力和急變時(shí)第二限制電力的虛線更 粗地表示。如圖9的左側(cè)所示，在蓄電池電力和電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度平緩上升的情況下，蓄電池 電力變化率不會(huì)達(dá)到規(guī)定的蓄電池電力急變閾值以上，旋轉(zhuǎn)速度變化率不會(huì)達(dá)到規(guī)定的旋 轉(zhuǎn)速度急變閾值以上。因此，蓄電池電力急變標(biāo)志和電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度急變標(biāo)志不會(huì)變?yōu)?N， 蓄電池電力基于第一限制電力判定是否進(jìn)行轉(zhuǎn)矩限制。在圖示例中，蓄電池電力沒(méi)有達(dá)到 第一限制電力，因此轉(zhuǎn)矩限制標(biāo)志不會(huì)變?yōu)?N，不會(huì)開(kāi)始轉(zhuǎn)矩限制。如圖9的右側(cè)所示，在蓄電池電力和電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度急劇上升的情況下，蓄電池 電力變化率成為規(guī)定的蓄電池電力急變閾值以上，并且旋轉(zhuǎn)速度變化率成為規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速
17度急變閾值以上。因此，蓄電池電力急變標(biāo)志和電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度急變標(biāo)志變?yōu)?N，蓄電池 電力基于急變時(shí)第一限制電力判定是否進(jìn)行轉(zhuǎn)矩限制。并且，在蓄電池電力與急變時(shí)第一 限制電力相等的時(shí)點(diǎn)轉(zhuǎn)矩限制標(biāo)志變?yōu)?N，開(kāi)始轉(zhuǎn)矩限制。在轉(zhuǎn)矩限制開(kāi)始后電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩 指令值順次降低，但是隨著電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度減小，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩指定值也變化為上升趨勢(shì)。并 且，在蓄電池電力下降到低于急變時(shí)第一限制電力的時(shí)點(diǎn)轉(zhuǎn)矩限制標(biāo)志變?yōu)镺FF，轉(zhuǎn)矩限制 被解除。[其它實(shí)施方式](1)在上述實(shí)施方式中，以限制電力決定單元15d，將與蓄電池電壓無(wú)關(guān)地設(shè)定為 一定值的第一限制電力，以及在蓄電池電壓變化的情況下也以蓄電池電流小于過(guò)電流閾值 It的方式設(shè)定的第二限制電力中較小的一方?jīng)Q定為限制電力的情況為例進(jìn)行了說(shuō)明。但 是，本發(fā)明實(shí)施方式不限于此。即，只要對(duì)應(yīng)于蓄電池電壓可變，并且在蓄電池電壓變化的 情況下也以蓄電池電流小于過(guò)電流閾值It的方式設(shè)定，則也可以基于單一的函數(shù)決定限 制電力。例如，也可以構(gòu)成為基于與逐漸接近第一限制電力(在急變時(shí)為急變時(shí)第一限制 電力)而平緩上升的飽和曲線所對(duì)應(yīng)的函數(shù)(式子省略)來(lái)決定限制電力。(2)在上述實(shí)施方式中，以考慮旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、MG2的控制延遲來(lái)設(shè)定第一限制電 力和第二限制電力的情況為例進(jìn)行了說(shuō)明。但是，本發(fā)明實(shí)施方式不限于此。即，例如在 沒(méi)有控制延遲的情況下，或者可以忽略控制延遲的情況下，也可以不考慮旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、MG2 的控制延遲來(lái)設(shè)定第一限制電力和第二限制電力。(3)在上述實(shí)施方式中，以在設(shè)定考慮了旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、MG2的控制延遲的第一限 制電力和第二限制電力時(shí)，將與控制延遲對(duì)應(yīng)的電力相應(yīng)的值作為與蓄電池電壓無(wú)關(guān)的一 定值進(jìn)行減法計(jì)算的情況為例進(jìn)行了說(shuō)明。但是，本發(fā)明不限于此。即，例如也可以將與控 制延遲對(duì)應(yīng)的電力相應(yīng)的值作成為相應(yīng)于蓄電池電壓變化的可變值。由于在蓄電池電壓變 化時(shí)與其相應(yīng)地控制延遲對(duì)應(yīng)的電力也變化，因此通過(guò)減掉與蓄電池電壓對(duì)應(yīng)變化的可變 值，就能夠設(shè)定更高精度的第一限制電力和第二限制電力。(4)在上述實(shí)施方式中，以在蓄電池電力為限制電力以上的時(shí)點(diǎn)開(kāi)始轉(zhuǎn)矩限制，在 蓄電池電力變得小于限制電力的時(shí)點(diǎn)解除轉(zhuǎn)矩限制的情況為例進(jìn)行了說(shuō)明。但是，本發(fā)明 實(shí)施方式不限于此。即，例如也可以設(shè)置在蓄電池電力增加的狀態(tài)下使用的上側(cè)的限制電 力，以及在蓄電池電力減小的狀態(tài)下使用的下側(cè)的限制電力。這樣使限制電力為一對(duì)的值， 從而能夠使限制電力具有遲滯特性而吸收控制延遲。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)不易發(fā)生發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)速 不均等的、穩(wěn)定的轉(zhuǎn)矩限制。(5)在上述實(shí)施方式中，以將本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)100適用于具有發(fā)動(dòng)機(jī)E 和一對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)MG1、MG2的分流式混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置1的情況為例進(jìn)行了說(shuō)明。但是，本 發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。即，例如也可以適用于具有單一的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝 置。并且，也適用于作為驅(qū)動(dòng)源僅具有作為電動(dòng)機(jī)工作的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電動(dòng)車(chē)輛用的驅(qū)動(dòng)裝置。本發(fā)明適用于進(jìn)行電動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)的控制的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)，以及具有該旋轉(zhuǎn) 電機(jī)控制系統(tǒng)的車(chē)輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
權(quán)利要求
一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)，具有旋轉(zhuǎn)電機(jī)和、在蓄電池與上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)之間設(shè)置而對(duì)流過(guò)上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電流進(jìn)行控制的逆變器，通過(guò)上述逆變器對(duì)上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度和輸出轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制，其特征在于，具有蓄電池電力導(dǎo)出單元，其在上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)按照上述旋轉(zhuǎn)速度和上述輸出轉(zhuǎn)矩工作時(shí)，導(dǎo)出需要從上述蓄電池供給的蓄電池電力；限制電力決定單元，其根據(jù)蓄電池電壓可變地決定能夠容許的上述蓄電池電力的最大值即限制電力；轉(zhuǎn)矩限制單元，其以通過(guò)上述蓄電池電力導(dǎo)出單元導(dǎo)出的上述蓄電池電力不大于上述限制電力的方式限制上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，上述限制電力決定單元，將第一限制電力和第二限制電力中較小的一方?jīng)Q定為上述限 制電力，其中，上述第一限制電力與蓄電池電壓無(wú)關(guān)地被設(shè)定為一定值，上述第二限制電力 被設(shè)定為即使在蓄電池電壓變化了的情況下也使得蓄電池電流小于規(guī)定的過(guò)電流閾值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，上述第二限制電力基于上述過(guò)電流閾值和蓄電池電壓的積算值而被設(shè)定。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，上述第一限制電力和上述第二限制電力，被設(shè)定為預(yù)先減掉與控制延遲對(duì)應(yīng)的電力相 應(yīng)的值，該與控制延遲對(duì)應(yīng)的電力相應(yīng)的值是指由于上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制延遲而產(chǎn)生的上 述蓄電池電力的增加量。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4任一所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，具有導(dǎo)出上述蓄電池電力的變化率的蓄電池電力變化率導(dǎo)出單元，在通過(guò)上述蓄電池電力變化率導(dǎo)出單元導(dǎo)出的蓄電池電力變化率比規(guī)定的蓄電池電 力急變閾值大的急變時(shí)，將被設(shè)定為低于上述第二限制電力的值的急變時(shí)第二限制電力，替代上述第二限制電 力設(shè)定。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至4任一所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，具有導(dǎo)出上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度的變化率的旋轉(zhuǎn)速度變化率導(dǎo)出單元，在通過(guò)上述旋轉(zhuǎn)速度變化率導(dǎo)出單元導(dǎo)出的旋轉(zhuǎn)速度變化率比規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度急變 閾值大的急變時(shí)，將被設(shè)定為低于上述第二限制電力的值的急變時(shí)第二限制電力，替代上述第二限制電 力設(shè)定。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或者6所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，在上述急變時(shí)，將被設(shè)定為低于上述第一限制電力的值的急變時(shí)第一限制電力，替代上述第一限制電 力設(shè)定。
8.—種車(chē)輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，具有權(quán)利要求1 7任一所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)，并且作為上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)，具有第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)和第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)，該車(chē)輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有對(duì)從上述第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)和上述第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)以外的驅(qū)動(dòng)源產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行分配的動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)，將通過(guò)上述動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)分配的一方的驅(qū)動(dòng)力向車(chē)輪 傳遞，另一方的驅(qū)動(dòng)力向上述第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)傳遞，并且將通過(guò)上述第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)產(chǎn)生的驅(qū) 動(dòng)力向上述車(chē)輪傳遞。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的車(chē)輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，上述動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)，構(gòu)成為包含按照旋轉(zhuǎn)速度的順序具有第一旋轉(zhuǎn)元件、第二旋轉(zhuǎn)元 件和第三旋轉(zhuǎn)元件的行星齒輪機(jī)構(gòu)，上述第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)與上述第一旋轉(zhuǎn)元件連接，上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)以外的驅(qū)動(dòng)源與上述第二 旋轉(zhuǎn)元件連接，上述第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)和上述第三旋轉(zhuǎn)元件與車(chē)輪連接。
全文摘要
旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制系統(tǒng)，具有旋轉(zhuǎn)電機(jī)、在蓄電池和旋轉(zhuǎn)電機(jī)之間設(shè)置而控制流過(guò)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電流的逆變器，利用逆變器對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度和輸出轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制，還具有將在旋轉(zhuǎn)電機(jī)以旋轉(zhuǎn)速度和輸出轉(zhuǎn)矩工作時(shí)需要從蓄電池供給的蓄電池電力導(dǎo)出的蓄電池電力導(dǎo)出單元、將可以容許的蓄電池電力的最大值即限制電力根據(jù)蓄電池電壓可變地決定的限制電力決定單元、以通過(guò)蓄電池電力導(dǎo)出單元導(dǎo)出的蓄電池電力不大于限制電力的方式限制旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩限制單元。
文檔編號(hào)B60K6/445GK101919157SQ20098010264
公開(kāi)日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2009年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月31日
發(fā)明者伊澤仁, 吉田高志, 蘇布拉塔·薩哈, 荻野大介, 青木一男 申請(qǐng)人:愛(ài)信艾達(dá)株式會(huì)社