(57)【要約】【課題】高圧オルタネータ２２の発電電力が抑制されることを好適に回避することのできる車両の駆動力制御装置を提供する。【解決手段】高圧オルタネータ２２の出力電圧が目標電圧を上回ったと判断された場合、交流モータ２６の目標トルクの増大によって交流モータ２６の駆動動力を増大させる。一方、高圧オルタネータ２２の出力電圧が目標電圧を下回ったと判断された場合、交流モータ２６の目標トルクの低下によって交流モータ２６の駆動動力を低下させる。これにより、何らかの要因によって高圧オルタネータ２２の出力電圧が目標電圧からずれる場合であっても、高圧オルタネータ２２の出力電圧を目標電圧に速やかに制御することができる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の車輪（１２，１４）のうち内燃機関（１６）の出力軸（１６ａ）に機械的に接続されて駆動される車輪（１２）以外の車輪（１４）を駆動させる交流電動機（２６）と、
前記出力軸に機械的に接続されてかつ該出力軸の回転動力によって発電する発電機（２２）と、
前記発電機から出力される直流電力を交流電力に変換して前記交流電動機に供給するインバータ（２４）と、
を備える車両（１０）に適用され、
前記交流電動機の駆動動力に見合った電力を前記発電機の発電電力の目標値として設定する目標出力設定手段（Ｂ４）と、
前記目標出力設定手段によって設定された前記目標値に前記発電機の発電電力を制御すべく、該発電機を操作する発電機操作手段（２２ｅ，２８）と、
前記発電機の発電電力と前記目標値とのずれを低減すべく、前記インバータの操作によって前記交流電動機の駆動動力を調整する処理を行う調整手段と、
を備えることを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【請求項２】
前記調整手段は、前記調整する処理として、前記発電機の発電電力が前記目標値を上回ったことを条件として、前記インバータの操作によって前記交流電動機の駆動動力を増大させる処理を行うことを特徴とする請求項１記載の車両の駆動力制御装置。
【請求項３】
前記調整手段は、前記調整する処理として、前記発電機の発電電力が前記目標値を下回ったことを条件として、前記インバータの操作によって前記交流電動機の駆動動力を低下させる処理を行うことを特徴とする請求項１又は２記載の車両の駆動力制御装置。
【請求項４】
前記発電機は、界磁巻線（２２ｂ）が設けられた回転子（２２ａ）を備え、前記界磁巻線に流れる電流を調整することで発電電力が調整される巻線界磁型発電機であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両の駆動力制御装置。
【請求項５】
前記発電機操作手段は、
前記発電機の発電電力を前記目標値にフィードフォワード制御するために要求される前記界磁巻線に流れる電流を算出するフィードフォワード操作量算出部（Ｂ６）と、
前記発電機の発電電力を前記目標値にフィードバック制御するために要求される前記界磁巻線に流れる電流を算出するフィードバック操作量算出部（Ｂ８）と、
を備え、
前記フィードフォワード操作量算出部によって算出された電流及び前記フィードバック操作量算出部によって算出された電流の加算値に前記界磁巻線に流れる電流を制御することで、前記発電機の発電電力を前記目標値に制御することを特徴とする請求項４記載の車両の駆動力制御装置。
【請求項６】
前記発電機の出力電圧及び前記発電機の回転速度と関係付けられてかつ、該発電機が安定して出力可能な発電電力の最大値が規定された効率線が記憶された記憶手段（２８ａ）と、
前記目標出力設定手段によって設定された前記目標値及び前記発電機の回転速度を入力として、前記記憶手段に記憶された前記効率線と前記目標値とが交わる点に対応する前記出力電圧を目標電圧として設定する目標電圧設定手段（Ｂ５）と、
を更に備え、
前記フィードフォワード操作量算出部は、前記目標電圧設定手段によって設定された前記目標電圧を入力として、前記フィードフォワード制御するために要求される前記界磁巻線に流れる電流を算出し、
前記フィードバック操作量算出部は、前記目標電圧設定手段によって設定された前記目標電圧と前記インバータの入力電圧との偏差を入力として、前記フィードバック制御するために要求される前記界磁巻線に流れる電流を算出することを特徴とする請求項５記載の車両の駆動力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の車輪のうち内燃機関の出力軸に機械的に接続されて駆動される車輪以外の車輪を駆動させる交流電動機と、前記出力軸に機械的に接続されてかつ該出力軸の回転動力によって発電する発電機と、前記発電機から出力される直流電力を交流電力に変換して前記交流電動機に供給するインバータと、を備える車両に適用される車両の駆動力制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の制御装置としては、下記特許文献１に見られるように、発電機（高圧オルタネータ）の発電電力をその目標値（以下、目標出力）まで増大させる場合、発電機の出力電圧と関係付けられてかつ発電機が安定して出力可能な発電電力の最大値（最大発電電力）が規定された効率線上を通るように、発電機の発電電力を増大させるものが知られている。この効率線は、発電機の出力電圧及び発電電力が関係づけられた発電機のＶＰ特性に基づき定められる。
【０００３】
詳しくは、発電機の発電電力は、最大発電電力に到達するまでは出力電圧の上昇に伴って上昇する。発電機の出力電圧が最大発電電力に対応する出力電圧を超えると、発電機の発電電力は、出力電圧の上昇に伴って減少する。ここで、発電機の出力電圧が最大発電電力に対応する出力電圧よりも低い領域（以下、不安定領域）においては、何らかの要因によって発電機の発電電力が変化する場合、発電機の発電電力が目標出力から乖離し、発電電力を安定させることができなくなる懸念がある。一方、発電機の出力電圧が最大発電電力に対応する出力電圧よりも高い領域（以下、安定領域）においては、何らかの要因によって発電機の発電電力が変化する場合であっても、発電機の発電電力が目標出力に収束する。こうした点に鑑み、発電機の内部起電力を様々に変化させた場合の最大発電電力をつないだ線が効率線として定められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４４５６１３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、発電電力制御の応答性が低い発電機を用いる場合、目標出力を効率線上に設定すると、何らかの要因（例えば、内燃機関の出力軸の回転速度の急変）によって発電機の発電電力が変化することで、発電機の出力電圧が効率線の規定する出力電圧よりも低圧側にずれ得る。このとき、発電機の発電電力が不安定となる。こうした事態を回避すべく、効率線が規定する出力電圧よりも高圧側で目標出力を設定することも考えられる。ただし、この場合、発電機の発電可能な電力に余裕があるにもかかわらず、発電機の発電電力を抑制することとなる。発電機の電力供給先となる交流モータの要求電力が高い場合においては、この要求電力を満足させるために最大発電電力が高い発電機を車両に備えることとなり、発電機のコストや体格が増大する等の懸念がある。
【０００６】
このように、上述した駆動力制御装置に関しては、未だ改善の余地を残すものとなっている。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、発電機の発電電力が抑制されることを好適に回避することのできる車両の駆動力制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決すべく、請求項１記載の発明は、複数の車輪（１２，１４）のうち内燃機関（１６）の出力軸（１６ａ）に機械的に接続されて駆動される車輪（１２）以外の車輪（１４）を駆動させる交流電動機（２６）と、前記出力軸に機械的に接続されてかつ該出力軸の回転動力によって発電する発電機（２２）と、前記発電機から出力される直流電力を交流電力に変換して前記交流電動機に供給するインバータ（２４）と、を備える車両（１０）に適用され、前記交流電動機の駆動動力に見合った電力を前記発電機の発電電力の目標値として設定する目標出力設定手段（Ｂ４）と、前記目標出力設定手段によって設定された前記目標値に前記発電機の発電電力を制御すべく、該発電機を操作する発電機操作手段（２２ｅ，２８）と、前記発電機の発電電力と前記目標値とのずれを低減すべく、前記インバータの操作によって前記交流電動機の駆動動力を調整する処理を行う調整手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
インバータの操作による交流電動機の駆動動力制御の応答性は通常、発電機の発電電力制御の応答性よりも高い。この点に着目し、本発明者は、発電機の発電電力が目標値からずれる状況下において、発電機操作手段による発電電力の制御に加えて、インバータの操作によって交流電動機の駆動動力を調整することで、発電機の発電電力と目標値とのずれを速やかに低減できることを見出した。そこで、上記発明では、調整手段を備えた。このため、何らかの要因によって発電機の発電電力が目標値からずれる場合であっても、発電電力を目標値に速やかに制御することができる。これにより、発電機の発電電力が不安定となることを回避するために目標値が低めに設定されることを回避でき、発電機の発電電力が抑制されることを好適に回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】車両の制御システムの構成図。
【図２】高圧オルタネータ、インバータ及び交流モータの構成図。
【図３】高圧オルタネータの発電制御に関するブロック図。
【図４】交流モータの電流制御に関するブロック図。
【図５】トルク調整処理の手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明にかかる駆動力制御装置を具体化した一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１２】
図１に示すように、車両１０は、前輪１２、後輪１４、内燃機関（エンジン１６）、変速装置１８、補機オルタネータ２０、「発電機」としての高圧オルタネータ２２、インバータ２４、交流電動機（交流モータ２６）及び制御装置２８を備えている。詳しくは、エンジン１６の出力軸（クランク軸１６ａ）の回転動力は、変速装置１８及び第１のドライブシャフト３０を介して前輪１２に伝達される。すなわち、前輪１２は、車両１０が備える複数の車輪のうちクランク軸１６ａに機械的に接続された車輪である。
【００１３】
クランク軸１６ａの回転動力は、また、ベルト３２を介して補機オルタネータ２０及び高圧オルタネータ２２に伝達される。補機オルタネータ２０は、クランク軸１６ａの回転動力によって発電し、制御装置２８や図示しない補機バッテリ等、交流モータ２６以外の車載機器の電力供給源となる。一方、高圧オルタネータ２２は、クランク軸１６ａの回転動力によって発電し、発電した直流電力をインバータ２４に直接供給する。ここで、高圧オルタネータ２２は後輪１４の駆動動力源となるため、高圧オルタネータ２２の出力電圧の最大値は、補機オルタネータ２０の出力電圧の最大値よりも高く設定されている。
【００１４】
インバータ２４は、高圧オルタネータ２２から出力された直流電力を交流電力に変換して交流モータ２６に供給する。交流モータ２６は、第２のドライブシャフト３４を介して後輪１４と機械的に接続され、後輪１４の駆動動力源となる。ここで、本実施形態では、交流モータ２６として、埋め込み磁石同期モータ（ＩＰＭＳＭ）を用いている。
【００１５】
制御装置２８は、図示しない中央処理装置（ＣＰＵ）や、メモリ２８ａ（例えば不揮発性メモリ）を備え、メモリ２８ａに格納されたプログラムをＣＰＵにて実行するソフトウェア処理手段である。制御装置２８は、車両の走行制御を行うべく、エンジン１６や、補機オルタネータ２０、変速装置１８、高圧オルタネータ２２、インバータ２４を操作する。なお、本実施形態において、メモリ２８ａが「記憶手段」を構成する。
【００１６】
続いて、図２を用いて、高圧オルタネータ２２及びインバータ２４について説明する。
【００１７】
図示されるように、高圧オルタネータ２２は、クランク軸１６ａの回転動力によって駆動される回転子（ロータ２２ａ）、ロータ２２ａに設けられた界磁巻線（ロータコイル２２ｂ）、固定子巻線（ステータコイル２２ｃ）、整流回路２２ｄ及び界磁電流制御回路２２ｅを備えている。なお、本実施形態では、ステータコイル２２ｃとして、Ｙ結線された３相巻線を用いている。
【００１８】
ステータコイル２２ｃには、整流回路２２ｄが接続されている。整流回路２２ｄは、ステータコイル２２ｃから出力される交流電流を直流電流に変換する回路である。界磁電流制御回路２２ｅは、ロータコイル２２ｂに流れる電流（以下、界磁電流Ｉｆｒ）を調整することで高圧オルタネータ２２の出力電圧を調整する回路である。
【００１９】
一方、インバータ２４は、スイッチング素子Ｓ￥ｐ，Ｓ￥ｎ（￥＝ｕ，ｖ，ｗ）の直列接続体を３組備えており、これら各直列接続体の接続点は、交流モータ２６のＵ，Ｖ，Ｗ相にそれぞれ接続されている。なお、本実施形態では、これらスイッチング素子Ｓ￥＃（＃＝ｐ，ｎ）として、ＩＧＢＴを用いている。また、スイッチング素子Ｓ￥＃には、図示しないフリーホイールダイオードが逆並列に接続されている。
【００２０】
上記制御装置２８には、交流モータ２６の回転角（電気角θｍ）を検出する回転角センサ３６（例えばレゾルバ）や、交流モータ２６のＵ相電流を検出する第１の電流センサ３８ａ、Ｖ相電流を検出する第２の電流センサ３８ｂ、インバータ２４の入力電圧Ｖｉｎ（高圧オルタネータ２２の出力電圧）を検出する電圧センサ４０、更にはクランク軸１６ａの回転角θｃを検出するクランク角センサ４２の検出値が入力される。なお、第１の電流センサ３８ａ及び第２の電流センサ３８ｂとしては、例えば、カレントトランスや抵抗器を備えるものを採用することができる。制御装置２８は、界磁電流Ｉｆｒをその目標値（以下、目標電流Ｉｔｇｔ）に制御すべく、界磁電流制御回路２２ｅに対して目標電流Ｉｔｇｔを出力する。また、制御装置２８は、交流モータ２６の制御量（駆動トルク）をその目標値（目標トルクＴｍ＊）に制御すべく、インバータ２４が備えるスイッチング素子Ｓ￥＃を操作する操作信号ｇ￥＃を生成して出力する。
【００２１】
続いて、図３を用いて、制御装置２８によって実行される処理のうち、目標電流Ｉｔｇｔの設定処理について説明する。ここで、図３は、目標電流Ｉｔｇｔの設定処理のブロック図である。
【００２２】
目標トルク設定部Ｂ１は、例えば車両の走行状況に基づき、交流モータ２６の目標トルクＴｍ＊を設定する。具体的には例えば、ユーザによって操作されるアクセルペダルの踏み込み量が大きいほど、目標トルクＴｍ＊を大きく設定する。また、モータ回転速度算出部Ｂ２は、回転角センサ３６の検出値θｍに基づき、交流モータ２６の回転速度ωｍを算出する。さらに、オルタネータ回転速度算出部Ｂ３は、クランク角センサ４２の検出値θｃから算出されるエンジン回転速度と、クランクプーリ及び高圧オルタネータ２２のプーリの比とに基づき、高圧オルタネータ２２の回転速度ωｃを算出する。
【００２３】
目標出力設定部Ｂ４は、目標トルクＴｍ＊及び交流モータ２６の回転速度ωｍを入力として、交流モータ２６の駆動動力に見合った電力を高圧オルタネータ２２の発電電力の目標値（以下、目標出力Ｐａｌｔ＊）として設定する。より具体的には、目標トルクＴｍ＊及び交流モータ２６の回転速度ωｍの乗算値に各種効率（例えば交流モータ２６の効率）を乗算することで、目標出力Ｐａｌｔ＊を設定する。なお、本実施形態において、目標出力設定部Ｂ４が「目標出力設定手段」を構成する。
【００２４】
目標電圧設定部Ｂ５は、目標出力Ｐａｌｔ＊及び高圧オルタネータ２２の回転速度ωｃを入力として、効率線ＳＬを用いて高圧オルタネータ２２の目標電圧Ｖｔｇｔを設定する。ここで、効率線ＳＬとは、メモリ２８ａに記憶され、高圧オルタネータ２２の出力電圧Ｖｏ及び高圧オルタネータ２２の回転速度ωｃと関係付けられてかつ高圧オルタネータ２２が安定して出力可能な発電電力の最大値（以下、最大発電電力Ｐｍａｘ）が規定された線である。目標電圧設定部Ｂ５は、目標出力Ｐａｌｔ＊を最大発電電力Ｐｍａｘとすることを条件として、効率線ＳＬと目標出力Ｐａｌｔ＊とが交わる点に対応する出力電圧Ｖｏを目標電圧Ｖｔｇｔとして設定する。なお、本実施形態において、目標電圧設定部Ｂ５が「目標電圧設定手段」を構成する。
【００２５】
ちなみに、目標出力設定部Ｂ４によって設定された目標出力Ｐａｌｔ＊が高圧オルタネータ２２の出力電圧Ｖｏの上限電圧Ｖｌｉｍｉｔに対応する最大発電電力Ｐｌｉｍｉｔを超える場合、目標出力Ｐａｌｔ＊が上記最大発電電力Ｐｌｉｍｉｔで制限される。また、効率線ＳＬの設定手法は、上記特許文献１を参照されたい。
【００２６】
フィードフォワード操作量算出部Ｂ６は、目標電圧Ｖｔｇｔを入力として、高圧オルタネータ２２の出力電圧を目標電圧Ｖｔｇｔにフィードフォワード制御するために要求される界磁電流（以下、フィードフォワード界磁電流Ｉｆｆ）を算出する。すなわち、フィードフォワード界磁電流Ｉｆｆは、高圧オルタネータ２２の発電電力を目標出力Ｐａｌｔ＊にフィードフォワード制御するための操作量である。なお、フィードフォワード界磁電流Ｉｆｆは、例えば、目標電圧Ｖｔｇｔ及びフィードフォワード界磁電流Ｉｆｆが関係付けられたマップを用いて算出すればよい。
【００２７】
偏差算出部Ｂ７は、目標電圧Ｖｔｇｔから電圧センサ４０によって検出された入力電圧Ｖｉｎを減算した値である電圧偏差ΔＶを算出する。
【００２８】
フィードバック操作量算出部Ｂ８は、電圧偏差ΔＶを入力として、高圧オルタネータ２２の出力電圧を目標電圧Ｖｔｇｔにフィードバック制御するために要求される界磁電流（以下、フィードバック界磁電流Ｉｆｂ）を算出する。すなわち、フィードバック界磁電流Ｉｆｂは、高圧オルタネータ２２の発電電力を目標出力Ｐａｌｔ＊にフィードバック制御するための操作量である。なお、本実施形態では、フィードバック界磁電流Ｉｆｂを、電圧偏差ΔＶに基づく比例積分制御によって算出する。
【００２９】
界磁電流加算部Ｂ９は、フィードフォワード界磁電流Ｉｆｆ及びフィードバック界磁電流Ｉｆｂの加算値を目標電流Ｉｔｇｔに設定し、設定された目標電流Ｉｔｇｔを界磁電流制御回路２２ｅに対して出力する。これにより、界磁電流Ｉｆｒが目標電流Ｉｔｇｔに制御され、高圧オルタネータ２２の出力電圧が目標電圧Ｖｔｇｔに制御される。すなわち、高圧オルタネータ２２の発電電力が目標出力Ｐａｌｔ＊に制御される。なお、本実施形態において、界磁電流制御回路２２ｅ及び制御装置２８が「発電機操作手段」を構成する。
【００３０】
続いて、図４を用いて、制御装置２８によって実行される交流モータ２６の電流制御について説明する。本実施形態では、目標トルクＴｍ＊を実現するための指令電流と交流モータ２６に流れる電流とが一致するように、スイッチング素子Ｓ￥＃を操作する。すなわち、本実施形態では、交流モータ２６の駆動トルクが最終的な制御量となるものであるが、駆動トルクを制御すべく、交流モータ２６に流れる電流を直接の制御量として、これを指令電流に制御する。特に、本実施形態では、交流モータ２６に流れる電流を指令電流に制御すべく、電流ベクトル制御を行う。
【００３１】
詳しくは、２相変換部Ｂ１０は、第１の電流センサ３８ａの検出値ｉｕ、第２の電流センサ３８ｂの検出値ｉv、及び回転角センサ３６の検出値θｍに基づき、Ｕ相電流ｉｕ，Ｖ相電流ｉｖ，Ｗ相電流ｉｗを回転座標系の電流であるｄ軸電流ｉｄｒ及びｑ軸電流ｉｑｒに変換する。なお、Ｗ相電流ｉｗは、キルヒホッフの法則に基づき、第１の電流センサ３８ａの検出値ｉｕ及び第２の電流センサ３８ｂの検出値ｉvに基づき算出すればよい。
【００３２】
指令電流算出部Ｂ１１は、目標トルクＴｍ＊に基づき、回転座標系の電流の指令値であるｄ軸指令電流ｉｄ＊と、ｑ軸指令電流ｉｑ＊とを算出する。
【００３３】
指令電圧算出部Ｂ１２は、ｄ軸電流ｉｄｒ，ｑ軸電流ｉｑｒをｄ軸指令電流ｉｄ＊，ｑ軸指令電流ｉｑ＊にフィードバック制御するための操作量としてｄ，ｑ軸上の指令電圧ｖｄ＊，ｖｑ＊を算出する。具体的には、ｄ軸電流ｉｄｒ及びｄ軸指令電流ｉｄ＊の偏差Δｉｄに基づく比例積分制御によってｄ軸上の指令電圧ｖｄ＊を算出してかつ、ｑ軸電流ｉｑｒ及びｑ軸指令電流ｉｑ＊の偏差Δｉｑに基づく比例積分制御によってｑ軸上の指令電圧ｖｑ＊を算出する。
【００３４】
３相変換部Ｂ１３は、回転角センサ３６の検出値θｍに基づき、ｄ，ｑ軸上の指令電圧ｖｄ＊，ｖｑ＊を交流モータ２６の固定座標系における３相の指令電圧ｖ￥＊（￥＝ｕ，ｖ，ｗ）に変換する。これら指令電圧ｖ￥＊は、ｄ，ｑ軸電流ｉｄｒ，ｉｑｒを指令電流ｉｄ＊，ｉｑ＊にフィードバック制御するための操作量となる。
【００３５】
操作部Ｂ１４は、インバータ２４の３相の出力電圧を指令電圧ｖ￥＊を模擬した電圧とするための上記操作信号ｇ￥＃を生成する。本実施形態では、インバータ２４の入力電圧Ｖｉｎにて指令電圧ｖ￥＊を規格化したものと、キャリア（例えば三角波信号）との大小比較に基づく正弦波ＰＷＭ処理によって操作信号ｇ￥＃を生成する。操作部Ｂ１４は、生成された操作信号ｇ￥＃をインバータ２４に出力する。これにより、交流モータ２６のＵ，Ｖ、Ｗ相のそれぞれには、交流モータ２６の電気角で互いに位相が１２０度ずれた正弦波状の電圧が印加され、電気角で互いに位相が１２０度ずれた正弦波状の相電流が流れることとなる。
【００３６】
ところで、本実施形態では、上述したように目標出力Ｐａｌｔ＊を効率線ＳＬ上に設定している。こうした設定がなされる場合、例えばクランク軸１６ａの回転速度の急変によって高圧オルタネータ２２の発電電力が変化することで、高圧オルタネータ２２の出力電圧が目標電圧Ｖｔｇｔよりも低圧側にずれると、高圧オルタネータ２２の発電電力が不安定となり得る。こうした事態を回避するためには、高圧オルタネータ２２の出力電圧が低圧側にずれる場合であっても、出力電圧を目標電圧Ｖｔｇｔまで迅速に上昇させることが要求される。ただし、本実施形態では、高圧オルタネータ２２として、出力電圧制御の応答性が低い巻線界磁型発電機を用いていることから、高圧オルタネータ２２の出力電圧の制御のみでは、出力電圧を目標電圧Ｖｔｇｔに迅速に制御できない懸念がある。
【００３７】
ここで、本発明者は、インバータ２４の操作による交流モータ２６のトルク制御の応答性が通常、高圧オルタネータ２２の出力電圧制御の応答性よりも高い点に着目した。そして、本発明者は、高圧オルタネータ２２の出力電圧が目標電圧Ｖｔｇｔからずれる状況下において、上記出力電圧の制御に加えて、インバータ２４の操作によって交流モータ２６のトルクを調整することで、高圧オルタネータ２２の出力電圧と目標電圧Ｖｔｇｔとのずれを速やかに低減できることを見出した。
【００３８】
そこで、本実施形態では、指令電流算出部Ｂ１１の入力側に、目標トルクＴｍ＊にトルク調整量ΔＴを加算するトルク調整部Ｂ１５を備えた。そして、以下に説明するトルク調整処理によってトルク調整量ΔＴを算出することで、高圧オルタネータ２２の出力電圧を目標電圧Ｖｔｇｔに迅速に制御する。
【００３９】
図５に、トルク調整処理の手順を示す。この処理は、制御装置２８によって、例えば所定周期で繰り返し実行される。なお、本実施形態において、図５に示す処理が「調整手段」を構成する。
【００４０】
この一連の処理では、まずステップＳ１０においてインバータ２４の入力電圧Ｖｉｎ（高圧オルタネータ２２の出力電圧）を取得する。続くステップＳ１２では、先の図３で説明した手法によって目標電圧Ｖｔｇｔを設定し、ステップＳ１４では、電圧偏差ΔＶを算出する。
【００４１】
続くステップＳ１６では、電圧偏差ΔＶが「０」よりも小さい第１の規定値Ｖα未満であるか否かを判断する。この処理は、高圧オルタネータ２２の出力電圧が目標電圧Ｖｔｇｔを上回ったか否かを判断するための処理である。
【００４２】
ステップＳ１６において肯定判断された場合には、ステップＳ１８に進み、電圧偏差ΔＶに所定の係数Ｋ（＞０）を乗算した値としてトルク調整量ΔＴを算出する。
【００４３】
続くステップＳ２０では、トルク調整量ΔＴがその上限値ＴＨ（＞０）を超えたか否かを判断する。そして、ステップＳ２０において肯定判断された場合、ステップＳ２２に進み、トルク調整量ΔＴを上限値ＴＨとする。これにより、その後目標トルクＴｍ＊が増大される場合において、ドライバビリティの低下を回避することができる。
【００４４】
ステップＳ２２の処理が完了した場合や、上記ステップＳ２０において否定判断された場合には、ステップＳ２４に進む。ステップＳ２４では、目標トルクＴｍ＊にトルク調整量ΔＴを加算することで最終的な目標トルクＴｍ＊を設定する。これにより、目標トルクＴｍ＊の増大によってｄ軸指令電流及びｑ軸指令電流のうち少なくとも一方が調整され、交流モータ２６の駆動動力が増大される。
【００４５】
一方、上記ステップＳ１６において否定判断された場合には、ステップＳ２６に進み、電圧偏差ΔＶが「０」よりも大きい第２の規定値Ｖβを超えたか否かを判断する。この処理は、高圧オルタネータ２２の出力電圧が目標電圧Ｖｔｇｔを下回ったか否かを判断するための処理である。
【００４６】
ステップＳ２６において肯定判断された場合には、ステップＳ２８に進み、電圧偏差ΔＶに所定の係数Ｋを乗算した値としてトルク調整量ΔＴを算出する。
【００４７】
続くステップＳ３０では、トルク調整量ΔＴがその下限値ＴＬ（＜０）未満であるか否かを判断する。そして、ステップＳ３０において肯定判断された場合、ステップＳ３２に進み、トルク調整量ΔＴを下限値ＴＬとする。これにより、その後目標トルクＴｍ＊が低下される場合において、ドライバビリティの低下を回避することができる。
【００４８】
ステップＳ３２の処理が完了した場合や、上記ステップＳ３０において否定判断された場合には、上記ステップＳ２４に進む。これにより、目標トルクＴｍ＊の低下によってｄ軸指令電流及びｑ軸指令電流のうち少なくとも一方が調整され、交流モータ２６の駆動動力が低下される。
【００４９】
ちなみに、上記ステップＳ２６において否定判断された場合には、高圧オルタネータ２２の出力電圧と目標電圧Ｖｔｇｔとのずれが小さいと判断し、ステップＳ３４に進む。ステップＳ３４では、トルク調整量ΔＴを「０」に設定し、その後上記ステップＳ２４に進む。
【００５０】
なお、ステップＳ２４の処理が完了した場合には、この一連の処理を一旦終了する。
【００５１】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
【００５２】
（１）高圧オルタネータ２２の出力電圧が目標電圧Ｖｔｇｔを上回ったと判断された場合、目標トルクＴｍ＊の増大によって交流モータ２６の駆動動力を増大させた。一方、高圧オルタネータ２２の出力電圧が目標電圧Ｖｔｇｔを下回ったと判断された場合、目標トルクＴｍ＊の低下によって交流モータ２６の駆動動力を低下させた。これにより、何らかの要因によって高圧オルタネータ２２の出力電圧が目標電圧Ｖｔｇｔからずれる場合であっても、出力電圧を目標電圧Ｖｔｇｔに速やかに制御することができる。したがって、高圧オルタネータ２２の発電電力が不安定となることを回避するために目標出力Ｐａｌｔ＊が低めに設定されることを回避でき、高圧オルタネータ２２の発電電力が抑制されることを好適に回避することができる。すなわち、高圧オルタネータ２２の発電能力を最大限に活用することができる。
【００５３】
（２）トルク調整量ΔＴを上限値ＴＨ又は下限値ＴＬで制限した。トルク調整量ΔＴの絶対値が大きくなると、交流モータ２６の駆動動力の変化量が大きくなることから、後輪１４のトラクション変化によってドライバビリティが低下するおそれがある。このため、トルク調整量ΔＴを制限する処理によれば、ドライバビリティの低下を好適に回避することができる。
【００５４】
（３）目標電流Ｉｔｇｔの設定を、フィードバック制御に加えて、フィードフォワード制御によって行った。このため、高圧オルタネータ２２の出力電圧制御の応答性を向上させることができる。これにより、高圧オルタネータ２２の出力電圧が変化する場合であっても、出力電圧と目標電圧Ｖｔｇｔとが大きくずれることを極力抑制できる。
【００５５】
（４）効率線ＳＬと目標出力Ｐａｌｔ＊とが交わる点に対応する出力電圧を目標電圧Ｖｔｇｔとして設定した。高圧オルタネータ２２の発電能力を十分に活用すべく、効率線ＳＬ上に目標出力Ｐａｌｔ＊が設定される場合、高圧オルタネータ２２の出力電圧の変化によって高圧オルタネータ２２の出力電圧が効率線ＳＬよりも低圧側にずれるときに出力電圧が不安定となりやすい。このため、効率線ＳＬ上に目標出力Ｐａｌｔ＊が設定される本実施形態では、トルク調整処理を行うメリットが大きい。
【００５６】
（その他の実施形態）
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
【００５７】
・トルク調整量ΔＴの算出手法としては、電圧偏差ΔＶに基づく比例制御によって算出するものに限らず、例えば、電圧偏差ΔＶに基づく比例積分制御によって算出するものであってもよい。
【００５８】
・目標電流Ｉｔｇｔの算出手法としては、高圧オルタネータ２２の発電電力を目標出力に制御するためのフィードフォワード制御及びフィードバック制御の双方によって算出されるものに限らない。例えば、フィードバック制御のみによって算出されるものであってもよい。この場合であっても、調整手段を備えることで、発電電力制御の応答性を高めることはできる。
【００５９】
・「発電機」としては、高圧オルタネータ及び補機オルタネータの機能が一体化されたものであってもよい。こうした発電機としては、例えば、３相巻線を２組備え、使用する巻線の組数を可変として発電電力の最大値を切り替える構成が挙げられる。
【００６０】
また、「発電機」としては、巻線界磁型発電機に限らない。要は、発電電力の目標出力への制御の応答性が、出力トルクの指令トルクへの制御の応答性よりも低い発電機であれば、他の発電機であってもよい。
【００６１】
・「交流電動機」としては、埋め込み磁石同期モータに限らず、表面磁石同期モータ（ＳＰＭＳＭ）であってもよい。また、「交流電動機」としては、永久磁石同期モータに限らず、例えば、巻線界磁型同期モータ等、他の交流電動機であってもよい。
【００６２】
・「インバータ」が備えるスイッチング素子としては、ＩＧＢＴに限らず、例えばＭＯＳＦＥＴであってもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１０…車両、１２…前輪、１４…後輪、１６…エンジン、１６ａ…クランク軸、２２…高圧オルタネータ、２２ｅ…界磁電流制御回路、２４…インバータ、２６…交流モータ、２８…制御装置、Ｂ４…目標出力設定部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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