(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両駆動力を発生するための複数の電動機（ＭＧ１，ＭＧ２）と、
前記複数の電動機を制御するための制御装置（４５）と、
内燃機関（２２）とを備え、
前記複数の電動機は、
前記内燃機関から駆動軸（３２ａ）を介して駆動輪（３９ａ，３９ｂ）へ至る動力伝達経路に配置された第１の電動機（ＭＧ１）と、
前記駆動軸と機械的に連結された第２の電動機（ＭＧ２）とを含み、
前記制御装置は、車両の周期的な速度変動を抑制するための制振制御の実行時において、前記複数の電動機のそれぞれの運転状態に応じて前記複数の電動機から前記制振制御を実行する電動機を選択するとともに、前記複数の電動機のうちの選択した電動機の出力トルクに対して、車両の周期的な速度変動成分を打ち消すための周期的な制振トルク成分（Δｔｒ０）に対応した補償トルク（Δｔｒ（１），Δｔｒ（２））を選択的に加算するように構成され、かつ、
前記制御装置は、前記第２の電動機の運転状態が前記制振制御を実行できる状態である場合には、前記第２の電動機によって前記制振制御を実行する一方で、前記第２の電動機の運転状態が前記制振制御を実行できる状態ではない場合には、前記第１の電動機によって前記制振制御を実行する、電動車両。
【請求項２】
前記運転状態は、各前記電動機の制御モードを含み、
前記制御モードは、パルス幅変調制御が適用される第１の制御モードおよび、矩形波電圧制御が適用される第２の制御モードを含み、
前記制御装置は、前記複数の電動機のうちの前記第１の制御モードが適用されている電動機を選択して前記制振制御を実行する、請求項１記載の電動車両。
【請求項３】
前記運転状態は、各前記電動機の温度、回転速度、トルクおよび出力のうちの少なくとも１つを含み、
前記制御装置は、前記複数の電動機のうちの、前記温度、前記回転速度、前記トルクおよび前記出力のうちの前記少なくとも１つが所定値より高い電動機による前記制振制御を禁止する、請求項１記載の電動車両。
【請求項４】
前記運転状態は、各前記電動機の制御モードを含み、
前記制御モードは、パルス幅変調制御が適用される第１の制御モードおよび、矩形波電圧制御が適用される第２の制御モードを含み、
前記制御装置は、前記第２の電動機に前記第１の制御モードが適用されている場合には前記第２の電動機によって前記制振制御を実行する一方で、前記第１および第２の電動機の両方に前記第１の制御モードが適用されていない場合には、前記第２の電動機の出力を減少させるとともに、当該出力の減少量に対応させて前記内燃機関および前記第１の電動機の少なくとも一方の出力を増加させる、請求項１記載の電動車両。
【請求項５】
相対回転可能な第１から第３の回転要素を含む差動装置（３０）をさらに備え、
前記第１の回転要素（３４）は、前記内燃機関（２２）の出力軸（２６）と機械的に連結され、
前記第２の回転要素（３１）は、前記第１の電動機（ＭＧ１）の出力軸と機械的に連結され、
前記第３の回転要素（３２）は、前記駆動軸（３２ａ）および前記第２の電動機（ＭＧ２）の出力軸と機械的に連結される、請求項１または４に記載の電動車両。
【請求項６】
前記制御装置（４５）は、前記制振制御の実行時には、前記速度変動成分とは逆位相の制振トルク成分（Δｔｒ０）を演算するとともに、前記制振トルク成分に対応した補償トルク（Δｔｒ（１），Δｔｒ（２））を前記制振制御を実行する電動機の出力トルクに加算し、
前記第１の電動機によって前記制振制御を実行するときの前記補償トルク（Δｔｒ（１））と、前記第２の電動機によって前記制振制御を実行するときの前記補償トルク（Δｔｒ（２））とは、前記制振トルク成分に対する位相が異なる、請求項１記載の電動車両。
【請求項７】
内燃機関（２２）および車両駆動力を発生するための複数の電動機（ＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧＲ）を備えた電動車両の制御方法であって、
前記複数の電動機は、
前記内燃機関から駆動軸（３２ａ）を介して駆動輪（３９ａ，３９ｂ）へ至る動力伝達経路に配置された第１の電動機（ＭＧ１）と、
前記駆動軸と機械的に連結された第２の電動機（ＭＧ２）とを含み、
前記制御方法は、
前記複数の電動機のそれぞれの運転状態に応じて前記複数の電動機から制振制御を実行する電動機を選択するステップ（Ｓ１２０−Ｓ１５０）と、
前記複数の電動機のうちの前記制振制御を実行する電動機の出力トルクに対して、前記車両の周期的な速度変動成分を打ち消すための制振トルク成分（Δｔｒ０）に対応した補償トルク（Δｔｒ（１），Δｔｒ（２））を選択的に加算するステップ（Ｓ２００）とを備え、
前記選択するステップ（Ｓ１２０−Ｓ１５０）は、前記第２の電動機の運転状態が前記制振制御を実行できる状態である場合には、前記第２の電動機によって前記制振制御を実行する一方で、前記第２の電動機の運転状態が前記制振制御を実行できる状態ではない場合には、前記第１の電動機によって前記制振制御を実行するステップを含む、電動車両の制御方法。
【請求項８】
前記運転状態は、各前記電動機の制御モードを含み、
前記制御モードは、パルス幅変調制御が適用される第１の制御モードおよび、矩形波電圧制御が適用される第２の制御モードを含み、
前記選択するステップ（Ｓ１２０−Ｓ１５０）は、前記複数の電動機のうちの前記第１の制御モードが適用されている電動機によって前記制振制御を実行する、請求項７記載の電動車両の制御方法。
【請求項９】
前記運転状態は、各前記電動機の温度、回転速度、トルクおよび出力のうちの少なくとも１つを含み、
前記選択するステップ（Ｓ１２０−Ｓ１５０）は、前記複数の電動機のうちの、前記温度、前記回転速度、前記トルクおよび前記出力のうちの前記少なくとも１つが所定値より高い電動機による前記制振制御を禁止する、請求項７記載の電動車両の制御方法。
【請求項１０】
前記運転状態は、各前記電動機の制御モードを含み、
前記制御モードは、パルス幅変調制御が適用される第１の制御モードおよび、矩形波電圧制御が適用される第２の制御モードを含み、
前記選択するステップ（Ｓ１２０−Ｓ１５０）は、
前記第２の電動機に前記第１の制御モードが適用されている場合に、前記第２の電動機によって前記制振制御を実行するステップ（Ｓ１２０，Ｓ１３０）と、
前記第２の電動機に前記第１の制御モードが適用されておらず、かつ、前記第１の電動機に前記第１の制御モードが適用されている場合に、前記第１の電動機によって前記制振制御を実行するステップ（Ｓ１４０，Ｓ１５０）とを含み、
前記制御方法は、
前記第１および第２の電動機の両方に前記第１の制御モードが適用されていない場合に、前記第２の電動機の出力を減少させるとともに、当該出力の減少量に対応させて前記内燃機関および前記第１の電動機の少なくとも一方の出力を増加させるステップ（Ｓ１８０）をさらに備える、請求項７記載の電動車両の制御方法。
【請求項１１】
前記第１の電動機によって前記制振制御を実行するときの前記補償トルク（Δｔｒ（１））と、前記第２の電動機によって前記制振制御を実行するときの前記補償トルク（Δｔｒ（２））とは、前記制振トルク成分に対する位相が異なる、請求項７記載の電動車両の制御方法。
【請求項１２】
前記速度変動成分は、前記複数の電動機に共通の速度情報である、請求項１記載の電動車両。
【請求項１３】
前記速度変動成分は、前記複数の電動機に共通の速度情報である、請求項７記載の電動車両の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電動車両およびその制御方法に関し、より特定的には、車両振動を抑制するための電動機制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境に配慮した自動車として、車両駆動用電動機を搭載したハイブリッド車、電気自動車、燃料電池自動車等の電動車両が注目されている。電動車両では、車両駆動用電動機電動機の出力によって駆動輪を駆動する際に、電動機の回転速度に周期的な変動成分が生じることに起因して、車両振動が発生することがある。たとえば、加減速時にこのような現象が発生する可能性がある。【０００３】
特開２００６−１３６１８４号公報（特許文献１）には、このような車両振動を抑制すための電動機制御が記載されている。具体的には、車両駆動用電動機の回転速度の周期的な変動成分を抽出するとともに、抽出した変動成分に対して逆位相の制振トルクをトルク指令値に加算することによって、上記制振制御を実現している。なお、特許文献１では、制振制御は、制御応答性が高いパルス幅変調（ＰＷＭ）制御（特に、正弦波ＰＷＭ制御）の適用時に限定して実行される。【０００４】
また、車両駆動用電動機に加えてエンジンを搭載したハイブリッド車では、車両状態に応じてエンジンが間欠運転され得る。間欠運転に伴うエンジンの始動・停止の際に、車両の速度変動によって車両振動が発生する可能がある。特開２００９−３３９４７号公報（特許文献２）には、ハイブリッド車において、エンジンの始動・停止時に制振制御を実行することが記載されている。特許文献２では、エンジンの膨張行程−収縮行程等のサイクルに合せて電動機のトルクの大きさを変化させることにより、エンジンの機械的振動を緩和するための制振制御が実現される。特許文献２においても、ＰＷＭ制御（正弦波ＰＷＭ制御）の適用時に限定して、制振制御を実行することが記載される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１３６１８４号公報
【特許文献２】特開２００９−３３９４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように、特許文献１，２では、ＰＷＭ制御（正弦波ＰＷＭ制御）の適用時に限定して、車両駆動用電動機のトルク制御による制振制御が実行される。このため、制振制御が必要な状況にもかかわらずＰＷＭ制御が適用されていないときには、昇圧コンバータによってインバータの直流側電圧が上昇される。これにより、変調率が低下することからＰＷＭ制御が適用できるようになるため、制振制御を実行できるようになる。【０００７】
しかしながら、特許文献１，２の制振制御では、車両駆動用電動機の動作状態によっては、制御モードをＰＷＭ制御にできないために制振制御が実行できず、車両振動を抑制できなくなるケースが発生し得る。また、直流電圧を上昇させることによって、昇圧コンバータでのスイッチング損失が増加するため、車両全体でのエネルギ効率（すなわち、燃費）が低下することも懸念される。【０００８】
したがって、特に、複数の車両駆動用電動機を搭載する電動車両に対しては、特許文献１，２に記載された制振制御を単に適用するだけでは、十分な効果を上げることは難しい。【０００９】
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、複数の車両駆動用電動機を搭載した電動車両において、電動機のトルク制御によって車両振動を抑制する制振制御を、適切かつ円滑に実行して運転快適性を向上することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明のある局面では、電動車両は、車両駆動力を発生するための複数の電動機と、複数の電動機を制御するための制御装置とを備える。制御装置は、制振制御の実行時において、複数の電動機のそれぞれの運転状態に応じて複数の電動機から制振制御を実行する電動機を選択するとともに、選択した電動機の出力トルクに、車両の周期的な速度変動成分を打ち消すための周期的な補償トルクを加算するように構成される。【００１１】
好ましくは、運転状態は、各電動機の制御モードを含み、制御モードは、パルス幅変調制御が適用される第１の制御モードおよび、矩形波電圧制御が適用される第２の制御モードを含む。そして、制御装置は、複数の電動機のうちの第１の制御モードが適用されている電動機を選択して制振制御を実行する。【００１２】
また好ましくは、運転状態は、各電動機の温度、回転速度、トルクおよび出力のうちの少なくとも１つを含む。制御装置は、複数の電動機のうちの、温度・回転速度・トルク・出力のうちの上記少なくとも１つが所定値より高い電動機による制振制御を禁止する。【００１３】
あるいは好ましくは、電動車両は、内燃機関をさらに備える。複数の電動機は、内燃機関から駆動軸を介して駆動輪へ至る動力伝達経路に配置された第１の電動機と、駆動軸と機械的に連結された第２の電動機とを含む。制御装置は、第２の電動機の運転状態が制振制御を実行できる状態である場合には、第２の電動機によって制振制御を実行する一方で、第２の電動機の運転状態が制振制御を実行できる状態ではない場合には、第１の電動機によって制振制御を実行する。【００１４】
さらに好ましくは、運転状態は、各電動機の制御モードを含み、制御モードは、パルス幅変調制御が適用される第１の制御モードおよび、矩形波電圧制御が適用される第２の制御モードを含む。そして、制御装置は、第２の電動機に第１の制御モードが適用されている場合には第２の電動機によって制振制御を実行する一方で、第１および第２の電動機の両方に第１の制御モードが適用されていない場合には、第２の電動機の出力を減少させるとともに、当該減少量に対応させて内燃機関および第１の電動機の少なくとも一方の出力を増加させる。【００１５】
また、さらに好ましくは、電動車両は、相対回転可能な第１から第３の回転要素を含む差動装置をさらに備える。そして、第１の回転要素は、内燃機関の出力軸と機械的に連結され、第２の回転要素は、第１の電動機の出力軸と機械的に連結され、第３の回転要素は、駆動軸および第２の電動機の出力軸と機械的に連結される。【００１６】
あるいは好ましくは、複数の電動機は、副駆動輪の駆動力を発生するための第１の電動機と、主駆動輪の駆動力を発生するための第２の電動機とを含む。制御装置は、第２の電動機の運転状態が制振制御を実行できる状態である場合には、第２の電動機によって制振制御を実行する一方で、第２の電動機の運転状態が制振制御を実行できる状態ではない場合には、第１の電動機によって制振制御を実行する。【００１７】
さらに好ましくは、制御装置は、制振制御の実行時には、周期的な速度変動成分とは逆位相の制振トルク成分を演算するとともに、制振トルク成分に対応した補償トルクを制振制御を実行する電動機の出力トルクに加算する。そして、第１の電動機によって制振制御を実行するときの補償トルクと、第２の電動機によって制振制御を実行するときの補償トルクとは、制振トルク成分に対する位相が異なる。【００１８】
この発明の他の局面では、電動車両の制御方法であって、電動車両は、車両駆動力を発生するための複数の電動機を備える。制御方法は、車両速度の周期的な変動成分を打ち消すための周期的な制振トルク成分を演算するステップと、複数の電動機のそれぞれの運転状態に応じて複数の電動機から制振制御を実行する電動機を選択するステップと、制振制御を実行する電動機の出力トルクに制振トルク成分に対応した補償トルクを加算するステップとを備える。【００１９】
好ましくは、運転状態は、各電動機の制御モードを含み、制御モードは、パルス幅変調制御が適用される第１の制御モードおよび、矩形波電圧制御が適用される第２の制御モードを含む。そして、選択するステップは、複数の電動機のうちの第１の制御モードが適用されている電動機によって制振制御を実行する。【００２０】
また好ましくは、運転状態は、各電動機の温度、回転速度、トルクおよび出力のうちの少なくとも１つを含む。選択するステップは、複数の電動機のうちの、温度・回転速度・トルク・出力のうちの上記少なくとも１つが所定値より高い電動機による制振制御を禁止する。【００２１】
あるいは好ましくは、電動車両は、内燃機関をさらに備える。複数の電動機は、内燃機関から駆動軸を介して駆動輪へ至る動力伝達経路に配置された第１の電動機と、駆動軸と機械的に連結された第２の電動機とを含む。選択するステップは、第２の電動機の運転状態が制振制御を実行できる状態である場合には、第２の電動機によって制振制御を実行する一方で、第２の電動機の運転状態が制振制御を実行できる状態ではない場合には、第１の電動機によって制振制御を実行する。【００２２】
さらに好ましくは、運転状態は、各電動機の制御モードを含み、制御モードは、パルス幅変調制御が適用される第１の制御モードおよび、矩形波電圧制御が適用される第２の制御モードを含む。選択するステップは、第２の電動機に第１の制御モードが適用されている場合に、第２の電動機によって制振制御を実行するステップと、第２の電動機に第１の制御モードが適用されておらず、かつ、第１の電動機に第１の制御モードが適用されている場合に、第１の電動機によって制振制御を実行するステップとを含み。そして、制御方法は、第１および第２の電動機の両方に第１の制御モードが適用されていない場合に、第２の電動機の出力を減少させるとともに、当該減少量に対応させて内燃機関および第１の電動機の少なくとも一方の出力を増加させるステップをさらに備える。【００２３】
あるいは好ましくは、複数の電動機は、副駆動輪の駆動力を発生するための第１の電動機と、主駆動輪の駆動力を発生するための第２の電動機とを含む。選択するステップは、第２の電動機の運転状態が制振制御を実行できる状態である場合には、第２の電動機によって制振制御を実行する一方で、第２の電動機の運転状態が制振制御を実行できる状態ではない場合には、第１の電動機によって制振制御を実行する。【００２４】
さらに好ましくは、第１の電動機によって制振制御を実行するときの補償トルクと、第２の電動機によって制振制御を実行するときの補償トルクとは、制振トルク成分に対する位相が異なる。
【発明の効果】
【００２５】
この発明によれば、複数の車両駆動用電動機を搭載した電動車両において、電動機のトルク制御によって車両振動を抑制する制振制御を、適切かつ円滑に実行して運転快適性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態による電動車両の代表例として示されるハイブリッド車の概略構成を示す構成図である。
【図２】図１に示したモータジェネレータを駆動制御するための電気システムの回路図である。
【図３】図１に示したモータジェネレータの制御モードの選択を説明する概念図である。
【図４】モータジェネレータの動作領域と制御モード選択との関係を概略的に示す概念図である。
【図５】制振制御の一例を説明する波形図である。
【図６】本発明の実施の形態による電動車両における制振制御を説明するための機能ブロック図である。
【図７】本発明の実施の形態による電動車両における制振制御の処理手順を説明するためフローチャートである。
【図８】モータジェネレータの動作領域変化と制御モード変化との関係を概略的に説明する概念図である。
【図９】本発明の実施の形態による電動車両における制振制御の変形例を説明するためフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態による電動車両の構成の変形例を説明する構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
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、図中の同一または相当部分には同一符号を付してその説明は原則的に繰返さないものとする。
【００２８】
（システム構成）
図１は、本発明の実施の形態による電動車両の代表例として示されるハイブリッド車の概略構成を示す構成図である。
【００２９】
図１を参照して、実施の形態１によるハイブリッド車２０は、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６と、トーショナルダンパ２８と、３軸式の動力分割機構３０とを備える。クランクシャフト２６は、トーショナルダンパ２８を介して、動力分割機構３０に連結される。
【００３０】
ハイブリッド車２０は、さらに、車両駆動用電動機であるモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、変速機６０と、ハイブリッド車２０の駆動系全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ＨＶＥＣＵ」とも称する）７０とを備える。モータジェネレータＭＧ２は、変速機６０を介して動力分割機構３０に連結される。モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、「第１の電動機」および「第２の電動機」にそれぞれ対応する。モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各々は、正トルクおよび負トルクの両方を出力可能であり、電動機として駆動できるとともに発電機としても駆動することができる。
【００３１】
エンジン２２は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する「内燃機関」である。エンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」とも称する）２４は、クランク角センサ２３からのクランクシャフト２６のクランク角度等、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサから信号を入力される。エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信しており、ＨＶＥＣＵ７０からエンジン２２の制御指令を受ける。エンジンＥＣＵ２４は、各種センサからの信号に基づくエンジン２２の運転状態に基づいて、ＨＶＥＣＵ７０からの制御指令に従ってエンジン２２が作動するように、エンジン２２の燃料噴射制御や点火制御、吸入空気量制御などのエンジン制御を実行する。さらに、エンジンＥＣＵ２４は、必要に応じて、エンジン２２の運転状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。
【００３２】
動力分割機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合するとともにリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、キャリア３４とを含む。キャリア３４は、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するように構成される。動力分割機構３０は、サンギヤ３１、リングギヤ３２、およびキャリア３４を回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。
【００３３】
キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が連結され、サンギヤ３１には、サンギヤ軸３１ａを介してモータジェネレータＭＧ１の出力軸が連結される。「駆動軸」としてのリングギヤ軸３２ａは、リングギヤ３２の回転に伴って回転する。リングギヤ軸３２ａには、変速機６０を介してモータジェネレータＭＧ２の出力軸が連結される。以下では、リングギヤ軸３２ａを、駆動軸３２ａとも称する。
【００３４】
駆動軸３２ａは、ギヤ機構３７およびデファレンシャルギヤ３８を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに機械的に連結されている。したがって、動力分割機構３０によりリングギヤ３２、すなわち、駆動軸３２ａに出力された動力は、ギヤ機構３７，デファレンシャルギヤ３８を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに出力されることになる。
【００３５】
このように、動力分割機構３０は「差動装置」に対応する。また、キャリア３４は「第１の回転要素」に対応し、サンギヤ３１は「第２の回転要素」に対応し、リングギヤ３２は「第３の回転要素」に対応する。
【００３６】
変速機６０は、モータジェネレータＭＧ２の出力軸４８と駆動軸３２ａとの間に所定の減速比を与えるように構成される。変速機６０は、代表的には、遊星歯車機構により構成される。変速機６０は、外歯歯車のサンギヤ６５と、このサンギヤ６５と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ６６と、サンギヤ６５に噛合するとともにリングギヤ６６に噛合する複数のピニオンギヤ６７とを含む。プラネタリキャリアは、ケース６１に固定されるので、複数のピニオンギヤ６７は、公転することなく、自転のみを行なう。すなわち、サンギヤ６５およびリングギヤ６６の回転速度の比（減速比）が固定される。
【００３７】
なお、変速機６０の構成は図１の例に限定されるものではない。また、変速機６０を介することなく、モータジェネレータＭＧ２の出力軸およびリングギヤ軸（駆動軸）３２ａが連結される構成としてもよい。
【００３８】
モータジェネレータＭＧ１が発電機として機能するときには、キャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力が、サンギヤ３１側およびリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配される。一方、モータジェネレータＭＧ１が電動機として機能するときには、キャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力と、サンギヤ３１から入力されるモータジェネレータＭＧ１からの動力とが統合されて、リングギヤ３２に出力される。
【００３９】
モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、代表的には、三相の永久磁石型同期電動機により構成される。モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、コンバータ４０およびインバータ４１，４２を介して，バッテリ５０との間で電力のやりとりを行なう。インバータ４１，４２の各々は、複数個のスイッチング素子を有する一般的な三相インバータによって構成される。
【００４０】
コンバータ４０は、電力ライン５４の電圧ＶＨと、バッテリ５０の電圧Ｖｂとの間で、双方向の直流電圧変換を実行する。コンバータ４０は、たとえば、電流双方向型の昇圧チョッパ回路によって構成される。そして、昇圧チョッパ回路のスイッチング素子（図示せず）のデューティは、電力ライン５４の電圧ＶＨが電圧指令値ＶＨｒに合致するように制御される。インバータ４１，４２は、直流電圧ＶＨをスイッチング素子のオンオフによりスイッチングしたパルス状電圧の集合で構成された擬似交流電圧を、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２へ印加する。
【００４１】
コンバータ４０とインバータ４１，４２とを電気的に接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線および負極母線として構成される。このため、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができる。したがって、バッテリ５０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ５０は充放電されない。
【００４２】
モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、いずれもモータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」とも称する）４５により駆動制御される。モータＥＣＵ４５には、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号が入力される。たとえば、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの信号や、図示しない電流センサにより検出されるモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが、モータＥＣＵ４５へ入力される。回転位置検出センサ４３，４４からの信号に基づいて、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転速度が検出できる。
【００４３】
モータＥＣＵ４５は、ＨＶＥＣＵ７０と通信しており、ＨＶＥＣＵ７０からの動作指令に従って、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御する。具体的には、モータＥＣＵ４５は、モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２の出力トルクが、トルク指令値Ｔｒｑｃｏｍ（１）およびＴｒｑｃｏｍ（２）に合致するように、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号を出力する。たとえば、モータＥＣＵ４５は、トルク指令値Ｔｒｑｃｏｍ（１），Ｔｒｑｃｏｍ（２）に従って設定される電流指令値と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の電流検出値との偏差に基づいて、インバータ４１，４２の出力電圧指令（交流電圧）を演算する。そして、インバータ４１，４２のスイッチング制御信号は、たとえばパルス幅変調制御に従って、インバータ４１，４２が出力する擬似交流電圧が、それぞれの出力電圧指令に近づくように生成される。さらに、モータＥＣＵ４５は、必要に応じて、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。モータＥＣＵ４５によるモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動については、後程、さらに詳細に説明する。
【００４４】
バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、「バッテリＥＣＵ」とも称する）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号が入力される。たとえば、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧、図示しない電流センサからのバッテリ５０の充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度などが、バッテリＥＣＵ５２に入力される。バッテリＥＣＵ５２は、必要に応じて、バッテリ５０の状態に関するデータを通信によりＨＶＥＣＵ７０に出力する。なお、バッテリＥＣＵ５２では、バッテリ５０を管理するために、電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ：State  of  Charge）も演算している。
【００４５】
ＨＶＥＣＵ７０は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成される。ＨＶＥＣＵ７０は、ＣＰＵ７２と、処理プログラムやマップ等を記憶するＲＯＭ（Read  Only  Memory）７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ（Random  Access  Memory）７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを含む。ＨＶＥＣＵ７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号、シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ、アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ、ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ、車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。
【００４６】
また、ＨＶＥＣＵ７０は、上述のように、エンジンＥＣＵ２４、モータＥＣＵ４５および、バッテリＥＣＵ５２と、通信ポートを介して接続されている。これにより、ＨＶＥＣＵ７０は、他のＥＣＵとの間で各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。なお、エンジンＥＣＵ２４、モータＥＣＵ４５および、バッテリＥＣＵ５２についても、ＨＶＥＣＵ７０と同様に、マイクロプロセッサによって構成できる。また、図１では、ＨＶＥＣＵ７０、エンジンＥＣＵ２４、モータＥＣＵ４５および、バッテリＥＣＵ５２を別個のＥＣＵとして記載したが、これらの機能の一部または全部を統合したＥＣＵを配置することも可能である。あるいは、図示された各ＥＣＵの機能をさらに分割するように、ＥＣＵを配置してもよい。
【００４７】
このように構成されたハイブリッド車２０では、ＨＶＥＣＵ７０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて、駆動軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算する。この要求トルクに対応する要求動力が駆動軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２とが、以下の運転モードのいずれかに従って制御される。すなわち、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、車両駆動力を発生するように構成されている。
【００４８】
ＥＶ（Electric  Vehicle）運転モードでは、エンジン２２の運転を停止するとともに、モータジェネレータＭＧ２からの要求動力に見合う動力を、駆動軸３２ａに出力するように、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２が制御される。
【００４９】
ＨＶ（Hybrid  Vehicle）運転モードでは、エンジン２２が作動されて、エンジン２２からの動力と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２からの動力とによって、ハイブリッド車２０が走行する。たとえば、要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるように、エンジン２２は運転制御される。さらに、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の出力トルクは、バッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力分割機構３０とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２とによりトルク変換されることによって、要求動力が駆動軸３２ａに出力されるように制御される。
【００５０】
あるいは、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御するとともに、エンジン２２から出力される動力のすべてが動力分割機構３０とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２とによってトルク変換されて駆動軸３２ａに出力されるように、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２が制御される。
【００５１】
このように、必要な車両駆動力を発生するためにモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２が出力すべきトルクが、車両状態および運転者操作等に基づいて逐次算出される。そして、算出されたトルクに基づいて設定されたトルク指令値に従って、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の出力トルクが制御される。
【００５２】
図２は、図１に示したモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するための電気システムの回路図である。
【００５３】
図２を参照して、ハイブリッド車２０の電気システムは、バッテリ５０と、ＳＭＲ（System  Main  Relay）５５と、コンバータ４０と、インバータ４１，４２とを含む。
【００５４】
ＳＭＲ５５は、バッテリ５０とコンバータ４０との間に設けられる。ＳＭＲ５５がオフ状態であると、バッテリ５０は電気システムから切離される。ＳＭＲ５５がオン状態であると、バッテリ５０が電気システムに接続される。ＳＭＲ５５は、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号に応答してオンオフされる。たとえば、イグニッションスイッチ８０がオンされた状態で、ユーザが運転開始のための操作を行うことによって、電気システムの起動が指示される。電気システムの起動が指示されると、ＨＶＥＣＵ７０は、ＳＭＲ５５をオンする。
【００５５】
コンバータ４０は、リアクトルおよび２つの電力用半導体スイッチング素子（以下、単にスイッチング素子とも称する）によって構成される、一般的な昇圧チョッパ回路の構成を有する。電力用半導体スイッチング素子としては、バイポーラトランジスタや、パワーＭＯＳＦＥＴ（Metal  Oxide  Semiconductor  Field-Effect  Transistor）、あるいは、ＩＧＢＴ（Insulated  Gate  Bipolar  Transistor）等を用いることができる。各スイッチング素子には、逆並列ダイオードが接続される。
【００５６】
モータジェネレータＭＧ１と接続されたインバータ４１は、Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームを含む。Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームは並列に接続される。Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームは、それぞれ、直列に接続された２つスイッチング素子を有する。各スイッチング素子には逆並列ダイオードが設けられている。
【００５７】
モータジェネレータＭＧ１の図示しない固定子に巻回された各相コイル（Ｕ、Ｖ，Ｗ）は、中性点１１２において交互に接続される。インバータ４１の各相アームにおけるスイッチング素子の接続点は、モータジェネレータＭＧ１の各相コイルの端部にそれぞれ接続される。
【００５８】
インバータ４２は、インバータ４１と同様に、一般的な三相インバータの構成を有する。モータジェネレータＭＧ２の図示しない固定子に巻回された各相コイル（Ｕ、Ｖ，Ｗ）は、中性点１２２において交互に接続される。インバータ４２の各相アームにおけるスイッチング素子の接続点は、モータジェネレータＭＧ２の各相コイルの端部にそれぞれ接続される。
【００５９】
バッテリ５０から放電された電力をモータジェネレータＭＧ１もしくはＭＧ２に供給する際、電圧がコンバータ４０により昇圧される。逆に、モータジェネレータＭＧ１もしくはＭＧ２により発電された電力をバッテリ５０に充電する際、電圧がコンバータ４０により降圧される。
【００６０】
コンバータ４０とインバータ４１および４２との間の電力ライン５４上の直流電圧であるシステム電圧ＶＨは、電圧センサ１８０により検出される。電圧センサ１８０の検出結果は、モータＥＣＵ４５に送信される。
【００６１】
インバータ４１は、電力ライン５４上の直流電圧を交流電力に変換して、モータジェネレータＭＧ１に供給する。また、インバータ４１は、モータジェネレータＭＧ１が回生発電によって発生した交流電力を直流電力に変換する。同様に、インバータ４２は、電力ライン５４上の直流電圧を交流電力に変換して、モータジェネレータＭＧ２に供給する。また、インバータ４２は、モータジェネレータＭＧ２が回生発電によって発生した交流電力を直流電力に変換する。
【００６２】
（基本的な電動機制御について）
このように、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、トルク指令値に従ったトルクを出力するように、インバータ４１，４２による直流−交流電力変換によって制御される。この電動機制御では、対応のモータジェネレータＭＧ１またはＭＧ２の状態に応じて制御モードが選択される。
【００６３】
図３を参照して、制御モードとしては、ＰＷＭ制御および矩形波電圧制御のいずれかが選択される。モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のそれぞれの動作状態に応じて、ＰＷＭ制御および矩形波電圧制御のいずれかが選択的に適用される。
【００６４】
正弦波ＰＷＭ制御は、一般的なＰＷＭ制御として用いられるものであり、図示しないインバータの各相アームにおけるスイッチング素子のオンオフを、正弦波状の電圧指令値と搬送波（代表的には三角波）との電圧比較に従って制御する。この結果、上アーム素子のオン期間に対応するハイレベル期間と、下アーム素子のオン期間に対応するローレベル期間との集合について、一定期間内でその基本波成分が正弦波となるようにデューティ比が制御される。
【００６５】
周知のように、正弦波ＰＷＭ制御では、この基本波成分（実効値）をインバータ入力電圧の０．６１倍程度までしか高めることができない。なお、以下では、インバータ４１，４２の直流リンク電圧（直流電圧ＶＨ）に対する、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２への印加電圧（線間電圧）の基本波成分（実効値）の比を「変調率」と称する。
【００６６】
したがって、基本的には、変調率に応じて制御モードが選択される。概略的には、トルク指令値に従ったフィードバック制御によって算出された電圧指令（正弦波電圧）に対応する変調率が０．６１よりも低いときは、正弦波ＰＷＭ制御が選択される一方で、変調率が０．６１よりも高いときには、正弦波ＰＷＭ制御を適用することができない。
【００６７】
一方、矩形波電圧制御では、上記一定期間内で、ハイレベル期間およびローレベル期間の比が１：１の矩形波１パルス分をモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に印加する。これにより、変調率は０．７８まで高められる。なお、矩形波電圧制御では、モータ印加電圧の振幅が固定されるため、トルク実績値とトルク指令値との偏差に基づく、矩形波電圧パルスの位相制御によってトルク制御が実行される。
【００６８】
ただし、矩形波電圧制御では、インバータ４１，４２からモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に印加される交流電圧の振幅が固定されて、電圧位相のみでトルク制御が実行される。このため、矩形波電圧制御では、トルクの制御応答性がＰＷＭ制御（特に、正弦波ＰＷＭ制御）と比較して低下する。
【００６９】
正弦波ＰＷＭ制御が適用できない領域では、矩形波電圧制御が選択される。また、変調率が０．６１〜０．７８の間であるときには、過変調ＰＷＭ制御を適用することも可能である。
【００７０】
過変調ＰＷＭ制御は、電圧指令の振幅が搬送波振幅より大きい範囲で上記正弦波ＰＷＭ制御と同様のＰＷＭ制御を行うものである。特に、電圧指令を本来の正弦波波形から歪ませることによって基本波成分を高めることができ、変調率を正弦波ＰＷＭ制御での最高変調率から０．７８の範囲まで高めることができる。ただし、過変調ＰＷＭ制御では、電圧指令を歪ませることによって、電流成分にも高周波成分が発生し易くなる。このため、制御安定性を確保するためには、正弦波ＰＷＭ制御と同等のレベルまで制御応答性を高めることが困難である。たとえば、ローパスフィルタの追加や時定数の拡大等が必要になるからである。
【００７１】
モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２では、回転速度や出力トルクが増加すると誘起電圧が高くなるため、必要となる駆動電圧（モータ必要電圧）が高くなる。コンバータ４０によって制御される直流電圧ＶＨは、このモータ必要電圧よりも高く設定する必要がある。その一方で、コンバータ４０による昇圧電圧すなわち、直流電圧ＶＨには限界値が存在する。このため、高出力領域において変調率が０．６１を超えると、正弦波ＰＷＭ制御を選択することができなくなる。
【００７２】
なお、特許文献１，２にも示されるように、コンバータ４０を具備した構成では、システム電圧ＶＨを上昇させることによって、同一の電圧指令に対応する変調率が低下するので、ＰＷＭ制御を適用できる範囲が拡大できる。ただし、システム電圧ＶＨを上昇させると、コンバータ４０での昇圧比が大きくなることによって、スイッチング素子での損失が大きくなるため、効率が低下する傾向にある。
【００７３】
モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令値は別個に設定されるので、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のそれぞれにおいて、そのときの動作状態に応じて、ＰＷＭ制御および矩形波電圧制御のいずれかが選択される。ＰＷＭ制御として、正弦波ＰＷＭ制御に加えて過変調ＰＷＭ制御が適用される場合には、変調率が０．６１〜０．７８の領域で、正弦波ＰＷＭ制御に代えて過変調ＰＷＭ制御が適用される。そして、変調率が０．７８を超えると矩形波電圧制御が適用される。過変調ＰＷＭ制御および矩形波電圧制御の適用により、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の出力向上が実現される。
【００７４】
図４には、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の動作領域と制御モード選択との概略的な対応関係が示される。
【００７５】
図４を参照して、概略的には、低速度域Ａ１では、変調率がそれ程大きくならないため、トルク変動を小さくするために正弦波ＰＷＭ制御が用いられる。出力が増大して、正弦波ＰＷＭ制御が適用できない領域では、概略的に、中速度域Ａ２では過変調ＰＷＭ制御、高速度域Ａ３では、矩形波電圧制御が適用される。
【００７６】
（制振制御について）
次に、本発明の実施の形態による電動車両における制振制御について説明する。
【００７７】
図５は、制振制御の一例を示す波形図である。図５に示す制振制御では、車両振動を生じされる車両前後加速度変動の原因となる車両の速度変動を抑制するために、駆動軸３２ａに機械的に連結されたモータジェネレータＭＧ２の回転速度変動を抑制する。
【００７８】
図５を参照して、たとえば、車両が加速走行しているときには、モータジェネレータＭＧ２の回転速度ＭＲＮ（２）も増加する。このような加速時には、実際の回転速度ＭＲＮ（２）は、必ずしも単調増加ではなく、うねりながら増加する現象が見られる。このうねり成分は、車両前後加速度の変動によって車両に振動をもたらす。この結果、車両の運転快適性が損なわれることが懸念される。
【００７９】
制振制御では、回転速度ＭＲＮ（２）のうねり成分（以下、変動成分ΔＭＲＮ（２）とも称する）が、検出された回転速度ＭＲＮ（２）から抽出される。さらに、抽出された変動成分ΔＭＲＮ（２）の逆位相成分に基づいて、制振トルクΔｔｒ０が算出される。すなわち、制振トルクΔｔｒ０は、周期的な変動成分ΔＭＲＮ（２）を打ち消すための周期的なトルク成分である。
【００８０】
そして、モータジェネレータＭＧ２の出力トルクに、上記制振トルクΔｔｒ０に対応するトルク成分（以下、補償トルクとも称する）を重畳するようにトルク制御を実行することによって、回転速度ＭＲＮ（２）から変動成分を除去することができる。すなわち、車両振動を抑制するための制振制御が実行できる。
【００８１】
図６は、本発明の実施の形態による電動車両における制振制御を説明するための機能ブロック図である。
【００８２】
図６に示した各機能ブロックは、ＥＣＵ（好ましくは、モータＥＣＵ４５）による、所定プログラムの実行（ソフトウェア処理）あるいは、ＥＣＵ内に構築された電子回路の動作（ハードウェア処理）によって実現することができる。
【００８３】
図６を参照して、制振制御部５００は、回転速度変動抽出部５１０と、制振トルク算出部５２０と、補償トルク設定部５３０と、加算部５４０，５５０とを有する。
【００８４】
回転速度変動抽出部５１０は、車両の速度変動を検出するために、駆動輪３９ａ，３９ｂの回転速度に対応するモータジェネレータＭＧ２の回転速度ＭＲＮ（２）の検出値から、周期的な速度変動成分ΔＭＲＮを抽出する。速度変動成分ΔＭＲＮは、図５における変動成分ΔＭＲＮ（２）に対応する。回転速度変動抽出部５１０は、たとえばバンドパスフィルタによって構成できる。
【００８５】
制振トルク算出部５２０は、制振制御が要求されているときに、速度変動成分ΔＭＲＮを相殺するための制振トルクΔｔｒ０を算出する。図５に示したように、制振トルクΔｔｒ０は、速度変動成分ΔＭＲＮと逆位相の周期的なトルク成分である。
【００８６】
制振制御フラグＦＮＶは、制振制御が要求されているときにオンされる一方で、そうでないときにオフされる。制振制御は、車両振動が発生しやすいシチュエーション、たとえば、車両の加速あるいは減速時、または、エンジン２２の始動あるいは停止時にオンされる。一方、車両が定常走行状態や、停止無負荷状態にあるときには、わずかな出力トルクの変動が車両の挙動となって現われるため、制振トルクΔｔｒ０を加えることによって、逆に車両振動を発生させる可能性がある。すなわち、出力トルクの変動量が小さいときにも一律に制振制御を適用すると逆効果が懸念される。
【００８７】
補償トルク設定部５３０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態を示す信号ＭＤＲ（１），ＭＤＲ（２）と、制振トルク算出部５２０によって算出された制振トルクΔｔｒ０を受ける。補償トルク設定部５３０は、信号ＭＤＲ（１），ＭＤＲ（２）によって示される、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に基づいて、制振制御を実行するモータジェネレータを選択する。
【００８８】
制振制御の可否を決めるための各モータジェネレータの運転状態は、少なくとも、当該モータジェネレータの制御モードを含む。具体的には、制御モードがＰＷＭ制御ではないとき（あるいは、より特定的には、正弦波ＰＷＭ制御ではないとき）に、当該モータジェネレータによる制振制御が禁止される。なぜなら、トルク制御応答性が高くないことによって、制振制御を有効に実行することができず、場合によっては位相ずれによって却って車両振動を助長する虞があるからである。
【００８９】
あるいは、制振制御の可否を決めるための各モータジェネレータの運転状態は、モータ温度、回転速度、トルクおよび出力の少なくとも１つを含んでもよい。たとえば、モータジェネレータの温度が所定温度よりも高い高温状態であるときには、当該モータジェネレータによる制振制御を禁止することが好ましい。なぜなら、制振トルクを加算することによって、本来の出力トルクよりも大きいトルクが発生されることになるため、さらなる高温状態を招く虞があるからである。また、回転速度が所定値よりも高い高速領域であるときにも、当該モータジェネレータによる制振制御を禁止することが好ましい。なぜなら、制振トルクを加えることによって回転速度がさらに上昇することにより、過回転状態となる虞があるからである。同様に、トルクおよび／または出力（パワー）が所定値よりも大きい高出力領域においても、さらなるトルク・出力の増大を避けるために、当該モータジェネレータによる制振制御を禁止することが好ましい。
【００９０】
補償トルク設定部５３０は、基本的には、駆動輪３９ａ，３９ｂの回転速度を直接的に変化させるモータジェネレータＭＧ２によって制振制御を実行する。したがって、モータジェネレータＭＧ２による制振トルクの出力、すなわち制振制御が可能であるとき、すなわち、上述の禁止条件がいずれも成立しないときには、補償トルク設定部５３０は、モータジェネレータＭＧ２を選択する。このときは、モータジェネレータＭＧ２の補償トルクΔｔｒ（２）＝Δｔｒ０に設定される一方で、モータジェネレータＭＧ２の補償トルクΔｔｒ（２）＝０に設定される。
【００９１】
これに対して、モータジェネレータＭＧ２による制振制御が不可であるとき、たとえば、矩形波電圧制御が適用されている等、いずれかの禁止条件か成立しているときには、補償トルク設定部５３０は、他のモータジェネレータ、すなわち、モータジェネレータＭＧ１を選択して制振制御を実行する。このときには、モータジェネレータＭＧ１の補償トルクΔｔｒ（１）＝Δｔｒ０に設定される一方で、モータジェネレータＭＧ２の補償トルクΔｔｒ（２）＝０に設定される。
【００９２】
なお、補償トルクΔｔｒ（１），Δｔｒ（２）と制振トルクΔｔｒ０との間には、制振効果を最大限にするための位相差が必要に応じて設けられる。たとえば、必要な位相差は、実機実験によって予め求めることが可能である。補償トルク設定部５３０において、比例演算に加えて、位相進み補償（あるいは位相遅れ補償）を行うような伝達関数によって、制振トルクΔｔｒ０から補償トルクΔｔｒ（１），Δｔｒ（２）を算出することで、上述の位相差を設けることができる。
【００９３】
特に、モータジェネレータＭＧ２から駆動軸３２ａまでの動力伝達経路と、モータジェネレータＭＧ１から駆動軸３２ａまでの動力伝達経路とは、経路長および構成要素が異なっている。このため、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のそれぞれが、駆動軸３２ａ（駆動輪３９ａ，３９ｂ）の速度変動に作用する伝達関数も異なってくる。したがって、モータジェネレータＭＧ２から出力される補償トルクΔｔｒ（２）と、モータジェネレータＭＧ１から出力される補償トルクΔｔｒ（１）とは、位相差を有することが好ましい。
【００９４】
加算部５４０は、制振制御のための補償トルクΔｔｒ（１）を反映して、モータジェネレータＭＧ１のトルク指令値Ｔｒｑｃｏｍ（１）を算出する。トルク指令値Ｔｒｑｃｏｍ（１）は、車両駆動力を発生するためのＭＧ１の本来のトルク指令値Ｔｒ（１）と、補償トルク設定部５３０によって設定された補償トルクΔｔｒ（１）との加算によって算出される。
【００９５】
同様に、加算部５５０は、制振制御のための補償トルクΔｔｒ（２）を反映して、モータジェネレータＭＧ２のトルク指令値Ｔｒｑｃｏｍ（２）を算出する。トルク指令値Ｔｒｑｃｏｍ（２）は、車両駆動力を発生するためのＭＧ２の本来のトルク指令値Ｔｒ（２）と、補償トルク設定部５３０によって設定された補償トルクΔｔｒ（２）との加算によって算出される。
【００９６】
図７には、図６に示した制振制御部５００による制振制御のフローチャートが示される。
【００９７】
図７を参照して、モータＥＣＵ４５は、ステップＳ１００により、制振制御が要求されているかどうかを判定する。ステップＳ１００の判定は、図６に示した制振制御フラグＦＮＶに基づいて実行できる。
【００９８】
モータＥＣＵ４５は、制振制御が要求されているとき（Ｓ１００のＹＥＳ判定時）には、ステップＳ１１０に処理を進めて、制振トルクΔｔｒ０を算出する。ステップＳ１１０による処理は、図６に示した回転速度変動抽出部５１０および制振トルク算出部５２０の機能に相当する。
【００９９】
さらに、モータＥＣＵ４５は、ステップＳ１２０により、モータジェネレータＭＧ２によって制振制御が可能であるかどうかを判定する。上述のように、ステップＳ１２０による判定は、モータジェネレータＭＧ２の運転状態に基づいて実行される。最も簡便には、モータジェネレータＭＧ２がＰＷＭ制御（正弦波ＰＷＭ制御）を適用中であるか否かに基づいて、ステップＳ１２０による判定が実行される。
【０１００】
モータジェネレータＭＧ２による制振制御が可能であるとき（Ｓ１２０のＹＥＳ判定時）には、モータＥＣＵ４５は、ステップＳ１３０に処理を進める。ステップＳ１３０では、ＭＧ２によって制振制御を実行するために、補償トルクΔｔｒ（２）＝Δｔｒ０に設定される一方で、Δｔｒ（１）＝０に設定される。
【０１０１】
一方、モータジェネレータＭＧ２による制振制御が不可であるとき（Ｓ１２０のＮＯ判定時）には、モータＥＣＵ４５は、ステップＳ１４０に処理を進めて、モータジェネレータＭＧ１によって制振制御が可能であるかどうかを、さらに判定する。上述のように、ステップＳ１４０による判定は、制御モードを始めとする、モータジェネレータＭＧ１の運転状態に基づいて実行される。ステップＳ１２０およびＳ１４０による判定の条件は、同じであってもよく、異なっていてもよい。
【０１０２】
モータジェネレータＭＧ１による制振制御が可能であるとき（Ｓ１４０のＹＥＳ判定時）には、モータＥＣＵ４５は、ステップＳ１５０に処理を進めて、モータジェネレータＭＧ１により制振制御を実行する。ステップＳ１５０では、ＭＧ１によって制振制御を実行するために、補償トルクΔｔｒ（１）＝Δｔｒ０に設定される一方で、Δｔｒ（２）＝０に設定される。
【０１０３】
なお、制振制御が要求されていないとき（Ｓ１００のＮＯ判定時）、または、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の両方が制振制御不可な状態であるとき（Ｓ１２０およびＳ１４０ともＮＯ判定時）には、モータＥＣＵ４５は、ステップＳ１６０に処理を進める。ステップＳ１６０では、制振制御を非実行とするために、補償トルクΔｔｒ（１）＝Δｔｒ（２）＝０に設定される。
【０１０４】
さらに、モータＥＣＵ４５は、ステップＳ２００により、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令値Ｔｒｑｃｏｍ（１），Ｔｒｑｃｏｍ（２）を設定する。Ｔｒｑｃｏｍ（１）＝ＴＲ（１）＋Δｔｒ（１）によって設定され、Ｔｒｑｃｏｍ（２）＝ＴＲ（２）＋Δｔｒ（２）によって設定される。そして、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の出力トルクは、トルク指令値Ｔｒｑｃｏｍ（１），Ｔｒｑｃｏｍ（２）に従って制御される。具体的には、トルク偏差を解消するためのフィードバック制御に従って、インバータ４１，４２のスイッチング素子のオンオフ制御により、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に供給される交流電力が制御される。
【０１０５】
このように、本実施の形態による電動車両によれば、車両駆動用の複数のモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を搭載した構成において、駆動軸（駆動輪）の周期的な回転速度変動を抑制するための制振トルクを出力可能な運転状態であるモータジェネレータを選択して、制振制御を実行することができる。
【０１０６】
特に、制振効果の高いモータジェネレータ（ＭＧ２）を優先的に制振制御に使用する一方で、モータジェネレータＭＧ２が制振トルクを出力不可な運転状態である場合には、残りのモータジェネレータ（ＭＧ１）によって制振制御を実行できる。
【０１０７】
この結果、制振制御を実行するモータジェネレータを固定して制振制御を実行させる制御と比較して、制振制御を確実に実行することができる。また、特許文献１，２のようにシステム電圧ＶＨの昇圧により制振制御を可能とする制御と比較して、コンバータ４０でのスイッチング損失の増加による効率低下が発生しない。したがって、複数の車両駆動用電動機を搭載した電動車両において、電動機のトルク制御によって車両振動を抑制する制振制御を、適切かつ円滑に実行して運転快適性を向上する。
【０１０８】
なお、図５および図６では、モータジェネレータＭＧ２の回転速度ＭＲＮ（２）の変動成分ΔＭＲＮ（２）を相殺するように制振トルクΔｔｒ０を算出する例を説明した。しかしながら、本実施の形態による制振制御によって抑制される速度変動成分は、上記の例に限定されるものではなく、任意に検出することができる。たとえば、加速度センサ（Ｇセンサ）の検出値に基づいて、あるいは、特許文献２のようにエンジンの行程（クランク角度）に基づいて、抑制の対象となる車両の速度変動成分を抽出してもよい。
【０１０９】
また、図１では、遊星歯車機構により構成された動力分割機構３０によって、エンジン２２、モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２の出力軸同士が機械的に連結される構成を記載したが、本発明の適用はこのような構成に限定されるものではないことを確認的に記載する。複数の車両駆動用電動機（モータジェネレータ）を有するように駆動系が構成されたハイブリッド車であれば、本実施の形態で説明した制振制御を適用できる。
【０１１０】
（制振制御の変形例）
図７に示したフローチャートでは、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の両方で制振トルクの出力が不可である場合には、制振制御を不実行（Ｓ１６０）とした。以下では、かかる状況においても制振トルクを発生可能とするような、制振制御の変形例について説明する。
【０１１１】
ここで、図８を用いて、モータジェネレータの動作領域変化と制御モード変化との関係を説明する。
【０１１２】
図８を参照して、現在、モータジェネレータＭＧ２が動作点Ｐ１で運転しており、制御モードが矩形波電圧制御になっているものとする。この状態で、さらに、モータジェネレータＭＧ１についても制振制御が不可な運転状態であると、上述のように、制振制御が実行できない。
【０１１３】
一方で、ハイブリッド車２０では、エンジン２２によっても車両駆動力を発生することができる。したがって、車両全体で必要な要求動力の配分を変更することによって、モータジェネレータＭＧ２の出力トルクを低下させることが可能である。この場合、動作点がＰ１から、図８上で下方向に移動するため、モータジェネレータＭＧ２の出力が低下する。
【０１１４】
この結果、インバータ４２からモータジェネレータＭＧ２へ印加される電圧振幅も小さくなるため、必要な変調率が低下することによってＰＷＭ制御（好ましくは、正弦波ＰＷＭ制御）を適用できるようになる。これにより、車両全体での駆動力を一定に維持したままで、制振制御を実行することが可能となる。
【０１１５】
図９には、本発明の実施の形態による電動車両における制振制御の変形例を説明するためフローチャートが示される。
【０１１６】
図９を参照して、本実施の形態の変形例による制振制御では、モータＥＣＵ４５は、図９に示したステップＳ１００〜Ｓ１６０に加えて、ステップＳ１８０をさらに実行する。  
【０１１７】
ステップＳ１８０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の両方で制振制御が不可である場合（ステップＳ１２０，Ｓ１４０の両方のＮＯ判定時）に実行される。一方、制振制御を非実行とするステップＳ１６０は、ステップＳ１００のＮＯ判定時のみに実行される。
【０１１８】
モータＥＣＵ４５は、ステップＳ１８０では、図８で説明したように、モータジェネレータＭＧ２の動作点を変更する。たとえば、エンジン２２の出力を増加する一方で、モータジェネレータＭＧ２の出力トルクを減少するように動作点が変更される。この際には、モータジェネレータＭＧ２のトルク減少量に対応させてエンジン２２の出力増加量を決めることによって、車両全体での駆動力を一定に維持する。
【０１１９】
このような動作点の変更によって、モータジェネレータＭＧ２の出力が低下するため、制御モードがＰＷＭ制御へ変化することで、モータジェネレータＭＧ２による制振制御が可能となる。このように、本実施の形態の変形例による制振制御によれば、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の両方とも制振制御が不可な運転状態である場合にも、モータジェネレータＭＧ２の動作点変更によって制振制御を実行することができる。
【０１２０】
なお、図９では図示を省略しているが、制御モード以外の条件（高温等）でモータジェネレータＭＧ２による制振制御が禁止されている場合には、動作点の変更によって制御モードがＰＷＭ制御に変化しても、当該条件によってモータジェネレータＭＧ２による制振制御が不可となる虞がある。したがって、制御モード以外の条件によってステップＳ１２０がＮＯ判定とされたときには、動作点を変更するステップＳ１８０ではなく、制振制御を非実行とするステップＳ１６０が実行されることが好ましい。
【０１２１】
（電動車両の変形例）
図１０には、本発明の実施の形態による電動車両の構成の変形例が示される。
【０１２２】
図１０を参照して、本発明の実施の形態の変形例によるハイブリッド車２０♯は、前輪３９ａ，３９ｂを駆動するための駆動ユニット９０を、後輪３９ｃ，３９ｄを駆動するための駆動ユニット９５とを備える。ハイブリッド車２０♯は、前輪３９ａ，３９ｂと、後輪３９ｃ，３９ｄの両方を駆動輪とするいわゆる四輪駆動車である。図１０の構成例では、後輪３９ｃ，３９ｄが「副駆動輪」に対応し、前輪３９ａ，３９ｂが「主駆動輪」に対応する。
【０１２３】
ハイブリッド車２０♯は、バッテリ５０と、電力制御ユニット（ＰＣＵ）５１とをさらに備える。ＰＣＵ５１は、図１，２に示されたコンバータ４０およびインバータ４１，４２に代表される、バッテリ５０と車両駆動用電動機（ＭＧ１、ＭＧ２，ＭＧＲ）との間の電力変換のための機器群を包括的に記載したものである。
【０１２４】
駆動ユニット９０は、たとえば、図１のパワートレーンと同様の構成を有する。すなわち、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２およびエンジン２２を協調的に動作させることによって、駆動輪３９ａ，３９ｂの駆動力を発生する。あるいは、図１の構成から、エンジン動力による発電を可能とするモータジェネレータＭＧ１を省略して、エンジン２２およびモータジェネレータＭＧ２によってパラレルに車両駆動力を発生するように、いわゆるパラレルハイブリッド式により駆動ユニット９０を構成してもよい。また、駆動ユニット９０については、エンジン２２の出力を発電のみに用いる、いわゆるシリーズハイブリッド式により駆動ユニット９０を構成してもよい。
【０１２５】
駆動ユニット９５は、後輪駆動用のモータジェネレータＭＧＲと、図示しない後輪の駆動軸との間に設けられた減速器９７とを含む。モータジェネレータＭＧＲは、モータジェネレータＭＧ２と同様に、バッテリ５０からの供給電力を用いて、ＰＣＵ５１によって駆動される。あるいは、モータジェネレータＭＧＲの回生発電電力は、ＰＣＵ５１を介して、バッテリ５０を充電することができる。
【０１２６】
駆動ユニット９０，９５については、車両全体で複数の車両駆動用電動機（モータジェネレータ）が搭載される限り任意の構成とすることができる。
【０１２７】
図１０に示した構成のハイブリッド車２０♯においても、ハイブリッド車２０と同様に、複数の車両駆動用電動機が搭載されている（ＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧＲ／ＭＧ２，ＭＧＲ）。したがって、主駆動輪の駆動力を発生するモータジェネレータＭＧ２によって優先的に制振制御を実行する一方で、モータジェネレータＭＧ２が制振制御できない運転状態であるときには、副駆動輪の駆動力を発生するモータジェネレータＭＧＲを用いて制振制御を実行することも可能である。たとえば、ハイブリッド車２０での補償トルクΔｔｒ（１）に相当する周期的なトルクを、モータジェネレータＭＧＲのトルク指令値に加算することによって、モータジェネレータＭＧＲによる制振制御を実現することができる。
【０１２８】
すなわち、本発明の適用において、電動車両に搭載された複数の車両駆動用電動機（モータジェネレータ）については、同一の駆動輪に対して駆動力を発生する電動機に限定することなく、制振制御を実行する候補とすることができる。図１２の構成例では、モータジェネレータＭＧＲが「第１の電動機」に対応し、モータジェネレータＭＧ２が「第２の電動機」に対応する。
【０１２９】
なお、後輪３９ｃ，３９ｄを主駆動輪とし、前輪３９ａ，３９ｂを副駆動輪とすることも可能である。この場合には、後輪の駆動力を発生する電動機（モータジェネレータ）が「第２の電動機」に対応し、前輪の駆動力を発生する電動機（モータジェネレータ）が「第１の電動機」に対応することとなる。
【０１３０】
また、図１および図１０では、ハイブリッド車２０，２０♯を電動車両の代表例として示したが、エンジン２２が配置されることなく電動機のみが車両駆動力源となる電気自動車や燃料電池自動車についても、すなわち電動車両全般に対して、複数の車両駆動用電動機（モータジェネレータ）が搭載されていれば、本実施の形態と同様の制振制御を実行することができる。
【０１３１】
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請求の範囲によって示され、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。
【産業上の利用可能性】
【０１３２】
この発明は、複数の車両駆動用電動機を搭載した電動車両に適用することができる。
【符号の説明】
【０１３３】
２０，２０♯  ハイブリッド車、２２  エンジン、２４  エンジンＥＣＵ、２３  クランク角センサ、２６  クランクシャフト、２８  トーショナルダンパ、３０  動力分割機構、３１，６５  サンギヤ、３１ａ  サンギヤ軸、３２，６６  リングギヤ、３２ａ  リングギヤ軸（駆動軸）、３３，６７  ピニオンギヤ、３４  キャリア、３７  ギヤ機構、３８  デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ  前輪（第１の駆動輪）、３９ｃ，３９ｄ  後輪（第２の駆動輪）、４０  コンバータ、４１，４２  インバータ、４３，４４  回転位置検出センサ、４５  モータＥＣＵ、４８  出力軸、５０  バッテリ、５２  バッテリＥＣＵ、５４  電力ライン、６０  変速機、６１  ケース、８０  イグニッションスイッチ、８１  シフトレバー、８２  シフトポジションセンサ、８３  アクセルペダル、８４  アクセルペダルポジションセンサ、８５  ブレーキペダル、８６  ブレーキペダルポジションセンサ、８８  車速センサ、９０，９５  駆動ユニット、９７  減速器、１１２，１２２  中性点、１８０  電圧センサ、５００  制振制御部、５１０  回転速度変動抽出部、５２０  トルク算出部、５３０  補償トルク設定部、５４０，５５０  加算部、Ａｃｃ  アクセル開度、ＢＰ  ブレーキペダルポジション、ＦＮＶ  制振制御フラグ、ＭＤＲ（１）、ＭＤＲ（２）  信号(モータ運転状態）、ＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧＲ  モータジェネレータ、ＭＲＮ  回転速度、ΔＭＲＮ  速度変動成分、Δｔｒ０  制振トルク、Δｔｒ（１），Δｔｒ（２）  補償トルク（制振制御）、Ｐ１  動作点、Ｔｒ（１），Ｔｒ（２）  トルク指令値（車両駆動力）、Ｔｒｑｃｏｍ（１）、Ｔｒｑｃｏｍ（２）  トルク指令値（最終）、ＶＨ  直流電圧（システム電圧）。
【図１】
0005423898.tif 000002
【図２】
0005423898.tif 000003
【図３】
0005423898.tif 000004
【図４】
0005423898.tif 000005
【図５】
0005423898.tif 000006
【図６】
0005423898.tif 000007
【図７】
0005423898.tif 000008
【図８】
0005423898.tif 000009
【図９】
0005423898.tif 000010
【図１０】
0005423898.tif 000011