CN111683849B - 电动机控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供电动机控制装置，具备：取得部；以及转矩控制部，选择性地使用第1对应关系图和第2对应关系图中的一个来控制电动机转矩，第1对应关系图和第2对应关系图分别根据请求转矩和发动机转速来规定电动机转矩。转矩控制部，在电池温度低于比电动机转矩被限制的限制开始温度低的切换温度时，使用第1对应关系图来控制电动机转矩，在电池温度为切换温度以上且小于限制开始温度时，使用第2对应关系图来控制电动机转矩。第2对应关系图的辅助区域比第1对应关系图的辅助区域大，而且对第2对应关系图的辅助区域规定的最大转矩比对第1对应关系图的辅助区域规定的最大转矩小。

Description

电动机控制装置
技术领域
本公开涉及对搭载于混合动力汽车的电动机进行控制的电动机控制装置。
背景技术
公知有具备作为动力源的发动机和电动机的混合动力汽车。混合动力汽车在启动时等发动机的燃烧效率低时，驱动电动机来对发动机进行辅助，从而能够实现油耗的提高。向这种电动机供给电力的电池，当作为其温度的电池温度变得过高时容易发展为热劣化。因此，例如在专利文献1公开有如下技术：通过在电池温度处于规定的限制温度以上时限制针对电动机的供给电力、即限制电动机的输出，从而抑制电池温度的过度上升。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-33154号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在记载于专利文献1的技术中，虽然能够抑制电池温度的过度上升，但是对实现例如长上坡等电池温度容易达到放电限制温度的情况下的油耗的提高方面留下了改善的余地。
本公开的目的在于，提供能够抑制电池温度的过度上升且能够实现油耗的提高的电动机控制装置。
用于解决课题的手段
根据本公开中的一个式，提供构成为对电动机进行控制的电动机控制装置。所述电动机构成为，从电池被供给电力而对发动机进行辅助。所述电动机控制装置具备：取得部，构成为取得作为所述电池的温度的电池温度、作为从驾驶者请求的转矩的请求转矩以及作为所述发动机的转速的发动机转速；转矩控制部，构成为选择性地使用第1对应关系图和第2对应关系图中的一个来控制所述电动机输出的电动机转矩，所述第1对应关系图和所述第2对应关系图分别根据所述请求转矩和所述发动机转速来规定所述电动机转矩，所述转矩控制部构成为，在所述电池温度小于比所述电动机转矩被限制的限制开始温度低的切换温度时，使用所述第1对应关系图来控制所述电动机转矩，在所述电池温度为所述切换温度以上且小于所述限制开始温度时，使用所述第2对应关系图来控制所述电动机转矩，所述第1对应关系图和所述第2对应关系图分别具有基于所述请求转矩和所述发动机转速确定的辅助区域，所述第2对应关系图的所述辅助区域比所述第1对应关系图的所述辅助区域大，而且对所述第2对应关系图的所述辅助区域规定的最大转矩比对所述第1对应关系图的所述辅助区域规定的最大转矩小。
附图说明
图1是示意地示出搭载了一实施方式的电动机控制装置的混合动力汽车的概略结构的功能框图。
图2是示意地示出每个电池温度的电动机转矩的最大值的一例的图。
图3示出用于说明在各设定期间中使用的对应关系图。
图4是示出混合动力ECU中的与电动机转矩的控制有关的结构的一例的功能框图。
图5是示出控制模式选择处理的顺序的一例的流程图。
图6是示意地示出第1对应关系图的一例的图。
图7是示意地示出第2对应关系图的一例的图。
图8(a)是示出第1对应关系图生成部的一例的功能框图，图8(b)是示出第2对应关系图生成部的一例的功能框图。
图9(a)是示意地示出事前模拟的概要的图，图9(b)是示出模拟模型与优化对应关系图之间的关系的一例的图，图9(c)是示意地示出基于第1神经网络部的学习方式的一例的图。
图10是示意地示出第1神经网络部的结构的一例的图。
图11(a)是关于第1控制模式，示出请求转矩模型与电动机功率之间的关系的一例的图，图11(b)是关于第2控制模式，示出请求转矩模型与电动机功率之间的关系的一例的图，图11(c)是关于限制模式，示出请求转矩模型与电动机功率之间的关系的一例的图。
具体实施方式
参照附图对一实施方式的电动机控制装置进行说明。
如图1所示，作为混合动力汽车的车辆10具备作为动力源的发动机11以及电动发电机(以下，称为M/G)12。发动机11的旋转轴13与M/G12的旋转轴14通过离合器15可断接地连接。M/G12的旋转轴14通过变速器16和驱动轴17等而与驱动轮18连接。
发动机11是例如具有多个气缸的柴油发动机，燃料在各气缸中燃烧从而产生使旋转轴13旋转的转矩。在离合器15处于连接状态时，发动机11产生的转矩经由M/G12的旋转轴14、变速器16以及驱动轴17被传递到驱动轮18。
M/G12通过逆变器21而与电池20电连接。电池20为可充放电的二次电池，由彼此电连接的多个单体电池构成。M/G12以如下方式作为电动机来发挥功能：通过蓄电在电池20的电力经由逆变器21而被供给，从而M/G12使旋转轴14旋转来对发动机11进行辅助。M/G12作为电动机来发挥功能时产生的电动机转矩Tm，经由变速器16和驱动轴17而被传递到驱动轮18。另外，M/G12以如下方式作为发电机来发挥功能：将例如利用加速器断开时的旋转轴14的旋转来发电的电力经由逆变器21蓄电在电池20。关于M/G12作为发电机来发挥功能时产生的制动转矩、即再生转矩Tr，能够在每个电动机转速Nm设定的最大再生转矩Trmax以下的范围内控制。
变速器16对M/G12的旋转轴14具有的转矩进行变速，将该变速的转矩经由驱动轴17传递给驱动轮18。变速器16构成为能够设定多个变速比Rt。
在使M/G12作为电动机来发挥功能时，逆变器21将来自电池20的直流电压转换为交流电压而向M/G12供给电力。另外，在使M/G12作为发电机来发挥功能时，逆变器21将来自M/G12的交流电压转换为直流电压来供给给电池20，并对电池20进行充电。
车辆10包含具有作为高压类部件的具有这些M/G12、逆变器21以及电池20的高压电路25。以下，将从逆变器21向M/G12供给电力时在电池20中流过的电流称为放电电流，将从逆变器21向电池20供给电力时在电池20中流过的电流称为充电电流。
另外，如图2所示，关于电池20，作为其温度的电池温度TmpB的范围被分类为电动机转矩Tm的最大值不同的三个区域。第1区域A1是电池温度TmpB小于切换温度TmpB1的区域，是将第1最大转矩Tm1规定为电动机转矩Tm的最大值的区域。第2区域A2是电池温度TmpB为切换温度TmpB1以上且小于限制开始温度TmpB2的区域，是将比第1最大转矩Tm1小的第2最大转矩Tm2规定为电动机转矩Tm的最大值的区域。限制区域A3是电池温度TmpB为限制开始温度TmpB2以上的区域。限制开始温度TmpB2以上的温度可以被称为限制温度。限制区域A3是规定为电池温度TmpB比限制开始温度TmpB2越高、限制转矩Tm3越比第2最大转矩Tm2小的区域。限制转矩Tm3的最小值为最低限制转矩Tm4。
上述的发动机11、离合器15、逆变器21以及变速器16等，通过对车辆10进行统筹控制的控制装置30而被控制。
控制装置30由混合动力ECU31、发动机ECU32、逆变器ECU33、电池ECU34、变速器ECU35、信息ECU37等构成，各ECU31～37例如通过CAN(Control Area Network)彼此连接。
各ECU(Electronic Control Unit)31～37主要由处理器、存储器、输入接口以及输出接口等经由总线彼此连接的微控制器构成。各ECU31～37经由输入接口取得作为与车辆10的状态有关的信息的状态信息，根据该取得的状态信息以及存储在存储器中的控制程序和各种数据来执行各种处理。
混合动力ECU31经由输入接口取得各ECU32～37输出的各种状态信息。例如，混合动力ECU31根据来自发动机ECU32的信号，取得作为从驾驶者请求的转矩的请求转矩Tdrv，并且取得作为发动机11的旋转轴13的转速的发动机转速Ne。即，混合动力ECU31相当于请求转矩取得部和转速取得部。混合动力ECU31根据来自逆变器ECU33的信号，除了作为M/G12的旋转轴14的转速的电动机转速Nm以外，还取得作为M/G12的温度的电动机温度TmpM和作为逆变器21的温度的逆变器温度TmpI。即，混合动力ECU31相当于温度取得部。混合动力ECU31根据来自电池ECU34的信号，除了电池电压以外，还取得电池20的充电率SOC，并且取得作为电池20的温度的电池温度TmpB。即，混合动力ECU31相当于充电率取得部和温度取得部。混合动力ECU31根据来自变速器ECU35的信号，取得离合器15的断接状态、变速器16中的变速比Rt等。混合动力ECU31根据来自信息ECU37的信号来取得车速v。即，混合动力ECU31相当于车速取得部。
混合动力ECU31根据所取得的信息来生成各种控制信号，将该生成的控制信号经由输出接口输出给各ECU32～37。混合动力ECU31运算作为针对发动机11的指示转矩的发动机指示转矩Teref，将表示该运算的发动机指示转矩Teref的控制信号输出给发动机ECU32。混合动力ECU31运算作为对于M/G12的指示转矩的电动机指示转矩Tmref，将表示该运算的电动机指示转矩Tmref的控制信号输出给逆变器ECU33。混合动力ECU31将指示离合器15的断接的控制信号以及指示变速器16中的变速比Rt的控制信号输出给变速器ECU35。
发动机ECU32取得发动机转速Ne和加速踏板51的加速操作量ACC，并且控制燃料喷射量和喷射时机等以使从混合动力ECU31输入的发动机指示转矩Teref量的转矩作用到旋转轴13。发动机ECU32根据加速操作量ACC和发动机转速Ne等来运算请求转矩Tdrv，将该运算的请求转矩Tdrv输出给混合动力ECU31。
逆变器ECU33取得电动机转速Nm、电动机温度TmpM以及逆变器温度TmpI，并且控制逆变器21以使从混合动力ECU31输入的电动机指示转矩Tmref量的转矩作用到旋转轴14。逆变器ECU33取得装配在M/G12的多个电动机温度传感器的检测值。该取得的检测值中的最高的温度为电动机温度TmpM。逆变器ECU33取得装配在逆变器21的多个逆变器温度传感器的检测值。该取得的检测值中的最高的温度为逆变器温度TmpI。逆变器ECU33将逆变器温度TmpI输出给混合动力ECU31。
电池ECU34对电池20的充放电电流进行监视，根据该充放电电流的积分值来运算电池20的充电率SOC。电池ECU34除了电池20的充放电电流I以外还取得电池电压和电池温度TmpB。电池ECU34取得装配在电池20的多个电池温度传感器的检测值，将该取得的检测值中的最高的温度作为电池温度TmpB来输出给混合动力ECU31。
变速器ECU35根据来自混合动力ECU31的离合器15的断接请求来控制离合器15的断接。另外，变速器ECU35根据来自混合动力ECU31的表示变速比Rt的控制信号来控制变速器16的变速比Rt。
信息ECU37根据来自作为信息取得部53的构成要素的各种传感器的信号来取得各种信息，将该取得的信息输出给混合动力ECU31。例如，信息ECU37取得基于来自车速传感器的信号的车辆10的车速v，将该取得的车速v输出给混合动力ECU31。
参照图3～图4，对基于混合动力ECU31的电动机转矩Tm的控制方式的概要进行说明。首先，参照图3，对与混合动力ECU31执行的电动机转矩Tm的控制有关的基本概念进行说明。
如图3所示，混合动力ECU31对在设定期间T1取得的状态信息进行分析，根据该分析结果来生成在设定期间T2的电动机转矩Tm的控制中使用的对应关系图。另外，混合动力ECU31对在设定期间T2取得的状态信息进行分析，根据该分析的结果来生成在设定期间T3的电动机转矩Tm的控制中使用的对应关系图。如上所述，在使k为1以上的整数时，混合动力ECU31根据在设定期间Tk取得的状态信息的分析结果来生成对应关系图，使用该生成的对应关系图来进行设定期间T(k+1)中的电动机转矩Tm的控制。
另外，该设定期间Tk能够根据车辆的使用情况和道路的环境来设定。例如，关于在使用于长距离运输的大型的货车等主要在高速道路上行驶的车辆的设定期间Tk，由于道路环境的偏差小，因此也可以是几分钟左右。另外，例如关于小型的货车等主要在市区行驶的车辆的设定期间Tk，由于道路环境的偏差大，因此也可以是几十秒左右。另外，设定期间Tk也可以是预先确定的时间，也可以是根据实际的行驶状态而变更的时间。例如，设定期间Tk也可以以在道路环境的偏差大且加速操作量的变化大时变短、在道路环境的偏差小且加速操作量的变化小时变长的方式变更。
如图4所示，关于电动机转矩Tm的控制，混合动力ECU31具有通过程序的执行而发挥功能的各种功能部。即，混合动力ECU31具有数据分析部61、对应关系图更新部62以及转矩控制部63。
数据分析部61根据在设定期间Tk中的多个时刻取得的分析对象的状态信息来运算该设定期间Tk中的多个量，将包含该运算的多个特征量的分析结果信息输出给对应关系图更新部62。
数据分析部61取得包含请求转矩Tdrv、发动机转速Ne、充电电流Ic、电池20的充电率SOC以及车速v的、分析对象的状态信息。数据分析部61根据在设定期间Tk中的多个时刻取得的请求转矩Tdrv、发动机转速Ne以及车速v，运算作为特征量的、请求转矩平均值Tdave和请求转矩方差值Tdvar。数据分析部61根据在设定期间Tk中的多个时刻取得的发动机转速Ne、请求转矩Tdrv以及车速v，运算作为特征量的、发动机转速平均值Neave和发动机转速方差值Nevar。数据分析部61根据在设定期间Tk中的多个时刻取得的充电电流Ic和充电率SOC，运算作为能够在设定期间T(k+1)供给给电池20的电力量且作为特征量的、可供给电力量Pb。数据分析部61将包含这些请求转矩平均值Tdave、请求转矩方差值Tdvar、发动机转速平均值Neave、发动机转速方差值Nevar以及可供给电力量Pb的分析结果信息输出给对应关系图更新部62。
对应关系图更新部62根据数据分析部61的分析结果信息，生成根据请求转矩Tdrv和发动机转速Ne而规定电动机转矩Tm的对应关系图。
对应关系图更新部62具有第1对应关系图生成部67，该第1对应关系图生成部67生成第1对应关系图M1、即电池温度TmpB处于第1区域A1时使用的对应关系图(参照图6)。另外，对应关系图更新部62具有第2对应关系图生成部69，该第2对应关系图生成部69生成第2对应关系图M2、即电池温度TmpB处于第2区域A2时使用的对应关系图(参照图7)。关于第1对应关系图生成部67和第2对应关系图生成部69的详细说明将在后面叙述。对应关系图更新部62将第1对应关系图生成部67生成的第1对应关系图M1和第2对应关系图生成部69生成的第2对应关系图M2输出给转矩控制部63。对应关系图更新部62通过在每个设定期间Tk将这些第1对应关系图M1和第2对应关系图M2输出给转矩控制部63来更新第1对应关系图M1和第2对应关系图M2。
转矩控制部63根据请求转矩Tdrv、电池温度TmpB以及对应关系图更新部62在每个设定期间Tk生成的第1对应关系图M1和第2对应关系图M2等来控制电动机转矩Tm。
参照图5～图7，对基于转矩控制部63的电动机转矩Tm的控制方式进行说明。转矩控制部63重复执行选择对电动机转矩Tm进行控制的控制模式的模式选择处理。并且，转矩控制部63根据请求转矩Tdrv、发动机转速Ne以及通过模式选择处理选择的控制模式来运算电动机转矩Tm。
如图5所示，在控制模式选择处理中，转矩控制部63取得电池温度TmpB，判断该取得的电池温度TmpB是否低于限制开始温度TmpB2(步骤S101)。在电池温度TmpB低于限制开始温度TmpB2时(步骤S101：是)，转矩控制部63判断电池温度TmpB是否低于切换温度TmpB1(步骤S102)。
在电池温度TmpB低于切换温度TmpB1的情况下(步骤S102：是)，即、电池温度TmpB属于第1区域A1(参照图2)的情况下，转矩控制部63选择使用第1对应关系图M1来控制电动机转矩Tm的第1控制模式(步骤S103)并暂时结束一系列的处理。第1控制模式是与电池温度TmpB无关地最优先考虑油耗的提高来控制电动机转矩Tm的油耗优先模式。
在电池温度TmpB为切换温度TmpB1以上的情况下(步骤S102：否)，即、电池温度TmpB处于第2区域A2(参照图2)的情况下，转矩控制部63选择使用第2对应关系图M2来控制电动机转矩Tm的第2控制模式(步骤S104)并暂时结束一系列的处理。第2控制模式是控制电动机转矩Tm以抑制电池温度TmpB的上升且实现油耗的提高的平衡模式。如上所述，转矩控制部63构成为，在电池温度TmpB低于限制开始温度TmpB2的情况下(步骤S101：是)，以切换温度TmpB1为基准将在电动机转矩Tm的控制中使用的对应关系图切换为第1对应关系图M1或第2对应关系图M2。
在电池温度TmpB为限制开始温度TmpB2以上的情况下(步骤S101：否)，即、电池温度TmpB属于限制区域A3(参照图2)的情况下，混合动力ECU31选择限制模式(步骤S105)并暂时结束一系列的处理。限制模式是最优先考虑抑制电池温度TmpB的上升来控制电动机转矩Tm的温度优先模式。
如图6所示，与第1控制模式对应的第1对应关系图M1是对于与最大请求转矩TdrvX以下的请求转矩Tdrv和最大发动机转速NeX以下的发动机转速Ne相应的各位置规定第1最大转矩Tm1以下的电动机转矩Tm的对应关系图。在第1对应关系图M1中，规定比0大的电动机转矩Tm的区域为辅助区域。在第1对应关系图M1中，对于辅助区域以外的区域(发动机转速Ne低的区域和高的区域、以及请求转矩Tdrv低的区域和高的区域)规定电动机转矩Tm为0。另外，在发动机11的燃烧效率低的状态、特别是处于加速状态的情况下，能够以高电动机转矩Tm来辅助发动机11。由此，能够通过M/G12对发动机11进行辅助来提高油耗。为了使油耗提高，对于第1对应关系图M1的辅助区域中的发动机11处于加速状态的加速区域，规定比较高的电动机转矩Tm、例如比辅助区域中的电动机转矩Tm的平均值大的电动机转矩Tm。电动机转矩Tm的平均值是对比0大的电动机转矩Tm进行了平均的值。即，第1对应关系图M1为辅助区域小且基于M/G12的辅助频率低的对应关系图。转矩控制部63将电动机转矩Tm控制为根据请求转矩Tdrv和发动机转速Ne从第1对应关系图M1选择的转矩。
如图7所示，与第2控制模式对应的第2对应关系图M2，对于与最大请求转矩TdrvX以下的请求转矩Tdrv和最大发动机转速NeX以下的发动机转速Ne相应的各位置规定比第1最大转矩Tm1小且为第2最大转矩Tm2以下的电动机转矩Tm的对应关系图。第2对应关系图M2是辅助区域比第1对应关系图M1大且基于M/G12的辅助频率高的对应关系图。另外，对第2对应关系图M2中的加速区域规定的电动机转矩Tm的平均值和方差值，分别比对第1对应关系图M1的加速区域规定的电动机转矩Tm的平均值和方差值小。如上所述，第2对应关系图M2是相比第1对应关系图M1，电动机转矩Tm的最大值小且辅助频率高的对应关系图。转矩控制部63将电动机转矩Tm控制为根据请求转矩Tdrv和发动机转速Ne从第2对应关系图M2选择的转矩。
在限制模式中，转矩控制部63控制电动机转矩Tm，以使电动机转矩Tm的最大值成为与电池温度TmpB相应的限制转矩Tm3。在电池温度TmpB比限制开始温度TmpB2高的情况下，随着电池温度TmpB变高，限制转矩Tm3朝着最低限制转矩Tm4变得比第2最大转矩Tm2小。在请求转矩Tdrv比限制转矩Tm3大的情况下，转矩控制部63将电动机转矩Tm控制为限制转矩Tm3，在请求转矩Tdrv为限制转矩Tm3以下的情况下，转矩控制部63将电动机转矩Tm控制为请求转矩Tdrv本身。
在各控制模式中，转矩控制部63将根据电池温度TmpB得到的电动机转矩Tm设定为电动机指示转矩Tmref，将电动机指示转矩Tmref输出给逆变器ECU33。另外，转矩控制部63将从请求转矩Tdrv减去电动机转矩Tm量的转矩设定为发动机指示转矩Teref，将发动机指示转矩Teref输出给发动机ECU32。
接着，参照图8～图10，对第1对应关系图生成部67和第2对应关系图生成部69进行说明。
如图8(a)所示，第1对应关系图生成部67具有通过程序的执行来发挥功能的各种功能部。即，第1对应关系图生成部67具有第1ANN部71和第1对应关系图构建部72。另外，如图8(b)所示，第2对应关系图生成部69具有通过程序的执行来发挥功能的各种功能部。即，第2对应关系图生成部69具有第2ANN部73和第2对应关系图构建部74。另外，第1对应关系图生成部67和第2对应关系图生成部69仅构建ANN(Artificial Neural Network：人工神经网络)时的条件不同，而基本的构造相同。因此，对第1对应关系图生成部67进行详细说明，省略对于第2对应关系图生成部69的详细说明。
如图9(a)所示，第1ANN部71和第2ANN部73根据实际安装到混合动力ECU31之前实施的事前模拟的结果而被构建。事前模拟是通过除了各种约束条件以外，还将设定了各种条件的几百左右的模拟模型#111～#1ij(i、j为1以上的整数)输入到模拟装置75来实施。约束条件是与发动机11的最小发动机转矩或M/G12的最大电动机转矩等有关的条件。模拟模型#111～#1ij通过设定期间Tk中的请求转矩Tdrv的转矩模型Tdrv#1～Tdrv#i、设定期间Tk中的可供给电力量Pb#1～Pb#j以及电动机功率Pm的最大值来构成。模拟装置75通过对于搭载有混合动力ECU31的车型的动态规划方法来对各模拟模型#111～#1ij实施模拟。并且，模拟装置75对各模拟模型#111～#1ij的每个得到燃料消耗量成为最小的优化对应关系图。优化对应关系图是对于与请求转矩Tdrv和发动机转速Ne相应的各位置规定了电动机转矩Tm的对应关系图。
如图9(b)所示，模拟装置75与作为第1神经网络部的第1ANN部71相关联，在电动机功率Pm的最大值为第1最大功率Pm1以及燃料消耗量为最小这样的条件下，不考虑电池温度TmpB来进行模拟。模拟装置75通过这种模拟，对每个模拟模型#111～#1ij生成第1优化对应关系图M#111～M#1ij。在第1优化对应关系图M#111～M#1ij中规定的电动机转矩Tm为第1最大转矩Tm1以下。
如图9(c)所示，当得到第1优化对应关系图M#111～M#1ij的情况下，将各模拟模型#111～#1ij的特征量(请求转矩平均值Tdave、请求转矩方差值Tdvar、发动机转速平均值Neave、发动机转速方差值Nevar以及可供给电力量)设定为输入并将第1优化对应关系图M#111～M#1ij设定为输出来使第1ANN部71进行学习。
如图10所示，在学习后的第1ANN部71中，构成输入层的各节点具有设定期间Tk的特征量为变量的激活函数。构成中间层和输出层的各节点具有前一层的多个节点中的多个运算值和多个设定为连接边缘的多个权重的值为变量的激活函数。构成输出层的多个节点分别对应于第1优化对应关系图M#111～M#1ij。通过上述学习，设定各节点的激活函数和各连接边缘的权重，以输出各模拟模型#111～#1ij中的特征量输入到第1ANN部71时对应的第1优化对应关系图M#111～M#1ij。
如图8(a)所示，第1对应关系图构建部72保持通过模拟装置75生成的第1优化对应关系图M#111～M#1ij。并且，第1对应关系图构建部72根据第1ANN部71的多个输出值，通过对电动机功率Pm允许至第1最大功率Pm1的多个第1优化对应关系图M#111～M#1ij进行内插插补或外推插补来构成第1对应关系图M1。第1对应关系图M1是为了以第1最大功率Pm1以下的电动机功率Pm、即第1最大转矩Tm1以下的电动机转矩Tm来使M/G12驱动而使用。
如图8(b)所示，关于第2对应关系图生成部69具有的第2神经网络部、即第2ANN部73，模拟装置75除了与油耗有关的条件以外，在电动机功率Pm的最大值为比第1最大功率Pm1小的第2最大功率Pm2的条件下实施多个模拟模型#111～#1ij的模拟。并且，模拟装置75对每个模拟模型#111～#1ij得到第2优化对应关系图M#211～M#2ij。在该模拟中，例如，也可以设置关于电池温度TmpB的温度上升值的条件。作为这种条件，例如，可以例举温度上升值为切换温度TmpB1与限制开始温度TmpB2之间的差以下这样的条件或温度上升值为30℃以下这样的条件等。通过设置这种条件，从而能够更可靠地抑制电池温度TmpB的过度上升。
设定各节点的激活函数和各连接边缘的权重，以输出与各模拟模型#111～#1ij的特征量输入到第2ANN部73时对应的第2优化对应关系图M#211～M#2ij。另外，关于转矩模型和可供给电力量相同的模拟模型，模拟装置75能够以基于M/G12的辅助量(作功量)相同的方式构成第1优化对应关系图和第2优化对应关系图。在第2最大功率Pm2(<Pm1)下得到的第2优化对应关系图M#211～M#2ij中的电动机转矩Tm比第1最大转矩Tm1小且为第2最大转矩Tm2以下。另外，第2优化对应关系图M#211～M#2ij是如下图：相比第1优化对应关系图M#111～M#1ij，在电动机功率Pm的最大值小这样的条件下燃料消耗量成为最小。因此，第2优化对应关系图M#211～M#2ij是如下图：相比第1优化对应关系图M#111～M#1ij，由于对于M/G12的输出的自由度少，因此辅助频率比第1优化对应关系图M#111～M#1ij多。
第2对应关系图构建部74保持通过模拟装置75生成的第2优化对应关系图M#211～M#2ij。并且，第2对应关系图构建部74根据第2ANN部73的多个输出值，通过对从电动机功率Pm被限制为第2最大功率Pm2的模拟得到的第2优化对应关系图M#211～M#2ij进行内插插补或外推插补来构建第2对应关系图M2。第2对应关系图M2是为了以比第1最大功率Pm1小的第2最大功率Pm2以下的电动机功率Pm、即比第1最大转矩Tm1小的第2最大转矩Tm2以下的电动机转矩Tm来使M/G12驱动而使用。另外，第2对应关系图M2是相比第1对应关系图M1，对M/G12进行驱动的频率高的图。
参照图11，关于上述结构的混合动力ECU31的作用，将以第1控制模式、第2控制模式以及限制模式来使车辆10行驶的情况为例对某设定期间Tk中的转矩模型。
另外，单位时间中的通过M/G12输出的辅助量，比例于在该单位时间内电池20供给到M/G12的电力量、即流过电池20的电流值。另外，电池20的发热量与流过电池20的电流值的平方成比例。因此，例如，即使假设在设定期间Tk中从电池20对M/G12供给了相同的电力量，也是在该设定期间Tk中电力供给期间所占的比例越小、即设定期间Tk中的电动机功率Pm的方差值越大的情况下，该设定期间Tk中的M/G12的发热量越大。
如图11(a)所示，第1控制模式为最优先考虑油耗的提高的控制模式，在电池温度TmpB属于作为低温区域的第1区域A1时(TmpB<TmpB1)选择。在第1控制模式中，混合动力ECU31使用电动机功率Pm允许至第1最大功率Pm1的辅助频率低的第1对应关系图M1来控制电动机转矩Tm。因此，在满足发动机11的燃烧效率低的条件的期间中电动机功率Pm集中变高。即，第1控制模式是如下控制模式：在进行辅助的情况下，由于流过电池20的电流大，因此电池20的发热量大，而另一方面能够以最高效率执行基于M/G12的发动机11的辅助。
如图11(b)所示，第2控制模式是抑制电池温度TmpB的上升的同时实现油耗的提高的控制模式，在电池温度TmpB属于作为中温区域的第2区域A2时(TmpB1≦TmpB<TmpB2)选择。在第2控制模式中，混合动力ECU31使用电动机功率Pm被限制为第2最大功率Pm2(<Pm1)的辅助频率高的第2对应关系图M2来控制电动机转矩Tm。因此，在第2控制模式中，以第2最大功率Pm2以下的电动机功率Pm且比第1控制模式长的时间连续地对发动机11进行辅助，并且以与图11(a)所示的第1控制模式大致相等的作功量来对发动机11进行辅助。如上所述，第2控制模式是如下的控制模式：相比第1控制模式，在进行辅助时流过电池20的电流小，从而抑制电池温度TmpB的上升，并且通过连续的发动机11的辅助而使M/G12的作功量成为与第1控制模式相同的左右。
如图11(c)所示，限制模式是最优先考虑抑制电池温度TmpB的上升来对发动机11进行辅助的控制模式，在电池温度TmpB属于作为高温区域的限制区域A3时(TmpB2<TmpB)选择。在限制模式中，在请求转矩Tdrv为与电池温度TmpB相应的限制转矩Tm3以下的情况下，设定M/G12的电动机转矩Tm成为请求转矩Tdrv的电动机功率Pm。另一方面，在请求转矩Tdrv超过相应于电池温度TmpB的限制转矩Tm3的情况下，设定M/G12的电动机转矩Tm成为限制转矩Tm3的电动机功率Pm3。限制模式是如下的控制模式：通过将电动机转矩Tm限制为限制转矩Tm3，从而连续地对发动机11进行辅助，而且相比第2控制模式能够有效地抑制电池温度TmpB的上升。
对本实施方式的作用和效果进行说明。
(1)在电池温度TmpB为切换温度TmpB1以上且小于限制开始温度TmpB2的情况下，混合动力ECU31以相比第1控制模式，电动机转矩Tm的最大值小且辅助频率高的第2控制模式来对电动机转矩Tm进行控制。在第1控制模式中，以基于电动机功率Pm允许至第1最大功率Pm1的模拟的结果的第1对应关系图M1来驱动M/G12。在第2控制模式中，以基于电动机功率Pm被限制为第2最大功率Pm2(<Pm1)以下的模拟的结果的第2对应关系图M2来驱动M/G12。通过以基于这种模拟的结果的对应关系图来控制电动机转矩Tm，从而在第2控制模式中，相比第1控制模式，电池20中的发热量变小且通过M/G12对发动机11进行辅助的时间增加。即，混合动力ECU31，在电池温度TmpB处于第1区域A1时以优先考虑油耗的第1控制模式来控制电动机转矩Tm，在电池温度TmpB处于第2区域A2时以取得关于电池温度TmpB的上升抑制和油耗的平衡的第2控制模式来控制电动机转矩Tm。由此，容易维持通过电动机对发动机11进行辅助的同时电池温度TmpB小于限制开始温度TmpB2的状态、即能够控制为与其每个时刻的行驶状态相应的电动机转矩Tm的状态。其结果，能够抑制电池温度TmpB的过度上升的同时实现油耗的提高。
(2)还能够通过抑制电池温度TmpB的过度上升来实现电池20的长寿命化。
(3)电池温度TmpB小于限制开始温度TmpB2的时间变多，从而还能够减少由于电池温度TmpB而电池20的充电电流被限制的频率。其结果，能够提高基于再生的充电效率，其结果能够实现油耗的提高。
(4)在电池温度TmpB为限制开始温度TmpB2以上的情况下，转矩控制部63将电动机转矩Tm控制为限制转矩Tm3。根据这种结构，在电池温度TmpB超过限制开始温度TmpB2时能够以优先考虑电池温度TmpB的降低的同时对发动机11进行辅助的方式控制电动机转矩Tm。其结果，能够更可靠地抑制电池温度TmpB的过度上升的同时实现油耗的提高。
(5)第1对应关系图生成部67根据第1ANN部71的输出值由第1对应关系图构建部72对第1优化对应关系图M#111～M#1ij进行内插插补或外推插补，从而构建作为基于即将更新前的设定期间Tk中的特征量的优化对应关系图的第1对应关系图M1。由此，第1对应关系图生成部67能够生成作为与即将更新前的设定期间Tk中的特征量相应的最佳的图的第1对应关系图M1。即，能够使用适合最近的设定期间的行驶状态的第1对应关系图M1而在下一个设定期间中控制电动机转矩Tm。由此，能够有效地实现电池温度TmpB小于切换温度TmpB1状态下的油耗的提高。另外，第1对应关系图生成部67能够从基于事前模拟的结果得到的几百左右的第1优化对应关系图M#111～M#1ij生成与庞大的特征量模型的各自相应的优化对应关系图。因此，第1对应关系图生成部67只要保持这些几百左右的第1优化对应关系图M#111～M#1ij即可，不需要保持与庞大的特征量模型的各自相应的优化对应关系图。因此，能够生成关于各种模型的优化对应关系图，并且能够抑制第1对应关系图生成部67所需的容量。另外，这种作用效果对于第2对应关系图生成部69也相同。
能够如下所述变更实施本实施方式。关于本实施方式和以下的变更例，能够在技术上不矛盾的范围内彼此组合而实施。
·混合动力ECU31构成为，除了电池温度TmpB以外，还能够取得电动机温度TmpM和逆变器温度TmpI。在这种结构中，混合动力ECU31也可以在电动机温度TmpM超过电动机适当温度的情况下，或者在逆变器温度TmpI超过逆变器适当温度的情况下，也根据第2对应关系图M2来控制电动机转矩Tm。此的情况下，在图5所示的流程图的步骤S101的处理中，除了电池温度TmpB以外，还对电动机温度TmpM和逆变器温度TmpI进行判断。由此，除了抑制电池温度TmpB的过度上升以外，还能够抑制M/G12和逆变器21的温度的过度上升的同时实现油耗的提高。
·对应关系图更新部62也可以是如下结构：例如根据数据分析部61的分析结果，从第1优化对应关系图M#111～M#1ij中选择适当的对应关系图来更新第1对应关系图M1。另外，对应关系图更新部62也可以是仅更新第1对应关系图M1的结构。
·对应关系图更新部62也可以是如下结构：例如根据数据分析部61的分析结果，从第2优化对应关系图M#211～M#2ij中选择适当的对应关系图来更新第2对应关系图M2。另外，对应关系图更新部62也可以是仅更新第2对应关系图M2的结构。
·混合动力ECU31也可以是如下结构：在电池温度TmpB为限制开始温度TmpB2以上的情况下，停止基于M/G12的发动机11的辅助。
·混合动力ECU31只要是以切换温度TmpB1为基准来对第1对应关系图M1与第2对应关系图M2进行切换的结构即可。因此，混合动力ECU31也可以是分别保持一个以上的第1对应关系图M1和第2对应关系图M2的结构。

Claims (4)

1.一种电动机控制装置，构成为对电动机进行控制，所述电动机构成为从电池被供给电力而对发动机进行辅助，
所述电动机控制装置具备：
取得部，构成为取得作为所述电池的温度的电池温度、作为从驾驶者请求的转矩的请求转矩以及作为所述发动机的转速的发动机转速；
转矩控制部，构成为选择性地使用第1对应关系图和第2对应关系图中的一个来控制所述电动机输出的电动机转矩，所述第1对应关系图和所述第2对应关系图分别根据所述请求转矩和所述发动机转速来规定所述电动机转矩，
所述转矩控制部构成为，
在所述电池温度小于比所述电动机转矩被限制的限制开始温度低的切换温度时，使用所述第1对应关系图来控制所述电动机转矩，
在所述电池温度为所述切换温度以上且小于所述限制开始温度时，使用所述第2对应关系图来控制所述电动机转矩，
所述第1对应关系图和所述第2对应关系图分别具有基于所述请求转矩和所述发动机转速确定的辅助区域，所述第2对应关系图的所述辅助区域比所述第1对应关系图的所述辅助区域大，而且对所述第2对应关系图的所述辅助区域规定的最大转矩比对所述第1对应关系图的所述辅助区域规定的最大转矩小，
所述第1对应关系图是基于在如下条件下执行的事前模拟的结果而生成的图：电动机功率的最大值为第1最大功率以及不限制所述电池温度的温度上升值而燃料消耗量为最小，
所述第2对应关系图是基于在如下条件下执行的事前模拟的结果而生成的图：所述电动机功率的最大值为比所述第1最大功率小的第2最大功率以及在限制了所述电池温度的温度上升值的情况下燃料消耗量为最小。
2.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其中，
所述转矩控制部构成为，在所述电池温度为所述限制开始温度以上的情况下，将所述电动机转矩控制为所述电池温度变得越高、越变得比对所述第2对应关系图的所述辅助区域规定的所述最大转矩小的限制转矩。
3.根据权利要求1或2所述的电动机控制装置，其中，
所述取得部进一步构成为，取得流过所述电池的充电电流、所述电池的充电率以及作为车辆的速度的车速，
所述电动机控制装置具备：
对应关系图更新部，具有第1对应关系图生成部，该第1对应关系图生成部构成为在每经过设定期间时生成所述第1对应关系图；以及
数据分析部，构成为根据在即将更新前的设定期间取得的所述请求转矩、所述发动机转速、所述车速及所述充电电流以及更新时的所述充电率，运算所述即将更新前的设定期间中的请求转矩平均值、请求转矩方差值、发动机转速平均值、发动机转速方差值以及在刚刚更新后的设定期间中能够向所述电动机供给的电力量，
所述第1对应关系图生成部具有：
第1神经网络部，构成为将通过所述数据分析部运算的结果作为输入；以及
第1对应关系图构建部，
该第1对应关系图构建部关于多个模拟模型保持分别对应的多个第1优化对应关系图，该多个第1优化对应关系图是分别通过根据对应的模拟模型进行事前模拟来得到，
所述第1对应关系图构建部构成为，通过根据所述第1神经网络部的多个输出值对所述多个第1优化对应关系图进行插补来构建新的第1对应关系图。
4.根据权利要求3所述的电动机控制装置，其中，
所述对应关系图更新部具有第2对应关系图生成部，该第2对应关系图生成部在每经过所述设定期间时生成所述第2对应关系图，
所述第2对应关系图生成部具有：
第2神经网络部，构成为将通过所述数据分析部运算的结果作为输入；以及
第2对应关系图构建部，
该第2对应关系图构建部关于多个模拟模型保持分别对应的多个第2优化对应关系图，该多个第2优化对应关系图是分别通过根据对应的模拟模型进行事前模拟来得到，
所述第2对应关系图构建部构成为，通过根据所述第2神经网络部的多个输出值对所述多个第2优化对应关系图进行插补来构建新的第2对应关系图。
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