(57)【要約】【課題】被回転軸に互いに独立した駆動力を付与可能な複数の駆動源のうち少なくとも１つを構成する３相回転電機において、制御用として電流検出可能な相が１相であるとき、低回転領域で回転電機を安定して駆動可能な回転電機駆動システムを提供する。【解決手段】回転電機駆動システム１の制御装置２０１は、第２ＭＧ２１の制御用として電流検出可能な有効センサ相が１相であって、第２ＭＧ２１の回転数が所定の正の回転数閾値より大きいとき、制御用電流センサが検出した１相の電流検出値に基づく１相制御により第２ＭＧ２１を駆動する。また、第２ＭＧ２１の回転数が正の回転数閾値以下であるとき、エンジン５１の駆動力を受けた第１ＭＧ１１の反力として作用する駆動力Ｄｒ１１を用いて第２ＭＧ２１を駆動する。低回転領域では他の駆動源による駆動力を用いることで、有効センサ相が１相である第２ＭＧ２１を安定して駆動することができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物体（９０）に作用する１つの被回転軸（９２）、又は同一の対象物体に重畳的に作用する複数の被回転軸（９２Ｆ、９２Ｒ）に対して互いに独立した駆動力を付与可能な複数の駆動源（１１、２１、２１Ｆ、２１Ｒ、５１）を含む被回転軸駆動システム（１０１、１０２、１０３）において、当該複数の駆動源の少なくとも１つを構成する３相の回転電機（１１、２１、２１Ｆ、２１Ｒ）を駆動する回転電機駆動システム（１、２、３）であって、
前記回転電機のうちの１つである特定回転電機（１１、２１、２１Ｆ、２１Ｒ）と、
前記特定回転電機の回転数を算出する回転数算出手段（１３、２３）と、
前記特定回転電機の制御用として３相のうち１相以上の電流を検出する制御用電流センサ（１７、１８、２７、２８）と、
前記特定回転電機を含み当該回転電機駆動システムを構成する１つ以上の回転電機の通電を制御することで前記被回転軸に付与する駆動力を制御する制御装置（２０１、２０２、２０３）と、
を備え、
前記制御用電流センサが前記特定回転電機の制御用として電流検出可能な有効センサ相が１相であるとき、
前記制御装置は、
前記特定回転電機が正回転時であって回転数が所定の正の回転数閾値より大きいとき、又は、逆回転時であって回転数が所定の負の回転数閾値より小さいとき、前記制御用電流センサが検出した１相の電流検出値に基づく１相制御により前記特定回転電機を駆動し、
前記特定回転電機が正回転時であって回転数が前記正の回転数閾値以下であるとき、又は、逆回転時であって回転数が前記負の回転数閾値以上であるとき、当該被回転軸駆動システムを構成する他の駆動源による駆動力を用いて前記特定回転電機を駆動することを特徴とする回転電機駆動システム（１、２、３）。
【請求項２】
前記制御用電流センサは、正常時において、前記特定回転電機の３相のうち２相以上の電流を検出可能であり、
前記制御装置は、前記制御用電流センサが正常であるか否かを相毎に判定する異常判定手段（１６、２６）を有しており、
前記制御装置は、
前記特定回転電機の有効センサ相が２相以上であるとき、前記特定回転電機の回転数に関わらず、前記制御用電流センサが検出した２相以上の電流検出値に基づく２相制御により前記特定回転電機を駆動し、
いずれか１相を除く相の前記制御用電流センサに異常が発生したことにより前記特定回転電機の有効センサ相が１相となり、且つ、前記特定回転電機が正回転時であって回転数が前記正の回転数閾値より大きいとき又は逆回転時であって回転数が前記負の回転数閾値より小さいとき、前記特定回転電機の駆動について、前記２相制御による駆動から前記１相制御による駆動に切り替えることを特徴とする請求項１に記載の回転電機駆動システム。
【請求項３】
エンジン（５１）の駆動力によって発電し、前記エンジンと共に前記他の駆動源を構成する第１回転電機（１１）と、
前記第１回転電機が発電した電力を所定の限界充電量以下で蓄電可能な蓄電装置（６）と、
回転軸（８２）が前記第１回転電機の回転軸（８１）と動力伝達機構（８０）を介して接続され、且つ、前記蓄電装置から直流電力を供給されて駆動する前記特定回転電機としての第２回転電機（２１）と、
を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の回転電機駆動システム（１）。
【請求項４】
前記第２回転電機の前記有効センサ相が１相であり、且つ、前記第２回転電機が正回転時であって回転数が前記正の回転数閾値以下であるとき又は逆回転時であって回転数が前記負の回転数閾値以上であるとき、
前記制御装置（２０１）は、前記蓄電装置の充電量が前記限界充電量以下である場合、
前記エンジン及び前記第１回転電機による駆動力を用いて前記第２回転電機を駆動することを特徴とする請求項３に記載の回転電機駆動システム。
【請求項５】
前記制御装置は、前記蓄電装置の充電量が前記限界充電量を超えている場合、
前記第２回転電機を自ら駆動させることで前記蓄電装置の電力を消費しつつ、前記蓄電装置の充電量が前記限界充電量を超えない範囲で、前記エンジン及び前記第１回転電機による駆動力を用いて前記第２回転電機を駆動することを特徴とする請求項４に記載の回転電機駆動システム。
【請求項６】
エンジン（５１）の駆動力によって発電する前記特定回転電機としての第１回転電機（１１）と、
回転軸（８２）が前記第１回転電機の回転軸（８１）と動力伝達機構（８０）を介して接続された前記他の駆動源としての第２回転電機（２１）と、
を備え、
前記第１回転電機の前記有効センサ相が１相であり、且つ、前記第１回転電機が正回転時であって回転数が前記正の回転数閾値以下であるとき又は逆回転時であって回転数が前記負の回転数閾値以上であるとき、
前記制御装置（２０１）は、前記第２回転電機による駆動力を用いて前記第１回転電機を駆動することを特徴とする請求項１または２に記載の回転電機駆動システム（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３相の回転電機を駆動する回転電機駆動システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、低燃費、低排気エミッションの社会的要請から、車両の車軸を回転させる駆動源として、電動機及び発電機として機能する回転電機（モータジェネレータ）を搭載した電気自動車やハイブリッド自動車の電動車両が注目されている。例えば、電動車両においては、二次電池等からなる蓄電装置（直流電源）と回転電機とを、インバータ等で構成された電力変換装置を介して接続し、蓄電装置の直流電圧をインバータで交流電圧に変換して回転電機を駆動するようにしたものがある。
【０００３】
このような電動車両に搭載され、車軸等の被回転軸に駆動力を付与する駆動源の一部又は全部を構成する回転電機において、制御用として相電流を検出する制御用電流センサを１相のみに設けたものが知られている。この構成では、１相の電流検出値に基づき推定した電流推定値をフィードバックすることで回転電機の通電を制御する「１相制御」の技術が用いられている（例えば、特許文献１参照）。制御用電流センサを１相のみに設けることで、電流センサの数を減らし、インバータの３相出力端子近傍の小型化や回転電機の制御系統のコスト低減を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−８６１３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の技術に基づく電流フィードバック制御によれば、ｄ軸及びｑ軸（以下、適宜、「ｄｑ軸」という）電流指令を逆ｄｑ変換して得られる３相電流指令値のうちセンサ相以外の２相の電流指令値を推定値として扱う。そして、１相のセンサ相（例えばＷ相）の電流検出値と、他の２相（例えばＵ相とＶ相）の電流推定値とをｄｑ変換して得られるｄｑ軸電流推定値をｄｑ軸電流指令ｉｄ*、ｉｑ*に対してフィードバックする。
この技術では、ｄｑ軸電流指令から演算して得られた他の２相の電流推定値は、実機情報を反映したものではないため、制御が不安定になるおそれがある。特に、回転電機の回転数が所定回転数以下の低回転領域では、相電流の時間変化が小さくなるため、実機情報が更に乏しくなり、制御がより不安定になるおそれがある。
【０００６】
１相制御の安定性が問題となるのは、制御用電流センサが最初から１相のみに設けられている場合に限らない。例えば、もともと２相に設けられていた制御用電流センサのうち１相の制御用電流センサが故障し、正常に電流検出不能となった場合も同様である。すなわち、「正常な制御用電流センサが電流検出可能な相が１相である」とき、回転電機の低回転領域において上記の問題が発生し得る。
このように回転電機の制御が不安定になると、特に、電動車両の被回転軸駆動システムに回転電機が適用される場合には、たとえ回転電機を駆動できたとしてもドライバビリティを低下させることとなる。
【０００７】
本発明はこのような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、被回転軸に互いに独立した駆動力を付与可能な複数の駆動源のうち少なくとも１つを構成する３相回転電機において、制御用として電流検出可能な相が１相であるとき、低回転領域で回転電機を安定して駆動可能な回転電機駆動システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による回転電機駆動システムは、対象物体に作用する１つの被回転軸、又は同一の対象物体に重畳的に作用する複数の被回転軸に対して互いに独立した駆動力を付与可能な複数の駆動源を含む被回転軸駆動システムにおいて、当該複数の駆動源の少なくとも１つを構成する３相の回転電機を駆動する回転電機駆動システムである。
例えば、ハイブリッド自動車や電気自動車等の電動車両に適用される場合、車体が「対象物体」に相当し、車軸が「被回転軸」に相当する。「同一の対象物体に対し重畳的に作用する複数の被回転軸」には、例えば前輪車軸と後輪車軸とが該当する。被回転軸は、被回転軸駆動システムによって回転させられる。
例えばハイブリッド自動車では、「被回転軸駆動システム」は、「回転電機駆動システム」の他、エンジンを駆動源として備えている。このエンジンは、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、気化燃料エンジン等、どのようなものであってもよい。
【０００９】
この回転電機駆動システムは、回転電機のうちの１つである特定回転電機と、特定回転電機の回転数を算出する回転数算出手段と、特定回転電機の制御用として３相のうち１相以上の電流を検出する制御用電流センサと、特定回転電機を含み当該回転電機駆動システムを構成する１つ以上の回転電機の通電を制御することで被回転軸に付与する駆動力を制御する制御装置とを備える。
ここで、「回転電機」は、トルクを発生する電動機としての機能、及び、トルクを受けて発電する発電機としての機能を有しており、「モータジェネレータ」ともいう。
【００１０】
制御用電流センサが特定回転電機の制御用として電流検出可能な「有効センサ相」が１相であるとき、制御装置は、特定回転電機の回転数に応じて、以下のように特定回転電機を駆動することを特徴とする。
特定回転電機が正回転時であって回転数が所定の正の回転数閾値より大きいとき、又は、逆回転時であって回転数が所定の負の回転数閾値より小さいとき、制御用電流センサが検出した１相の電流検出値に基づく「１相制御」により特定回転電機を駆動する。「１相制御」とは、１相の電流検出値に基づき推定した電流推定値をフィードバックすることで特定回転電機の通電を制御することをいう。
【００１１】
一方、特定回転電機が正回転時であって回転数が正の回転数閾値以下であるとき、又は、逆回転時であって回転数が負の回転数閾値以上であるとき、当該被回転軸駆動システムを構成する他の駆動源による駆動力を用いて特定回転電機を駆動する。
以下、「正回転時であって回転数が正の回転数閾値以下、又は、逆回転時であって回転数が負の回転数閾値以上」の回転領域を「指定低回転領域」という。
本発明によれば、有効センサ相が１相である特定回転電機について、指定低回転領域では他の駆動源による駆動力を用いることで、特定回転電機を安定して駆動することができる。特に、電動車両の被回転軸駆動システムに回転電機が適用される場合には、ドライバビリティの低下を防止することができる。
【００１２】
本発明は、もともと２相以上に設けられていた制御用電流センサのうちいずれか１相を除く相の制御用電流センサが故障したことにより有効センサ相が１相のみとなる場合を想定すると、特に以下のような構成とすることが好ましい。
好ましい構成の回転電機駆動システムでは、制御用電流センサは、正常時において、特定回転電機の３相のうち２相以上の電流を検出可能である。また、制御装置は、制御用電流センサが正常であるか否かを相毎に判定する異常判定手段を有している。
【００１３】
制御装置は、特定回転電機の有効センサ相が２相以上であるとき、特定回転電機の回転数に関わらず、制御用電流センサが検出した２相以上の電流検出値に基づく「２相制御」により特定回転電機を駆動する。
いずれか１相を除く相の制御用電流センサに異常が発生したことにより特定回転電機の有効センサ相が１相となり、且つ、特定回転電機が正回転時であって回転数が正の回転数閾値より大きいとき又は逆回転時であって回転数が負の回転数閾値より小さいとき、特定回転電機の駆動について、２相制御による駆動から１相制御による駆動に切り替える。
これにより、一方の制御用電流センサが故障し、有効センサ相が１相となった回転電機を安定して駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態による回転電機駆動システムを含む車軸駆動システムが適用されるハイブリッド自動車の模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態による回転電機駆動システムを含む車軸駆動システムの挙動を説明する共線図である。
【図３】本発明の第１実施形態による回転電機駆動システムの全体構成図である。
【図４】回転電機の低回転時における１相制御の問題点を説明する相電流波形の模式図である。
【図５】２相制御によって第２ＭＧを駆動する制御部のブロック図である。
【図６】１相制御によって第２ＭＧを駆動する制御部のブロック図である。
【図７】フィードフォワード電圧指令演算によって第２ＭＧを駆動する制御部のブロック図である。
【図８】本発明の第１実施形態における回転数による駆動モードの切り替えを説明する説明図である。
【図９】本発明の第１実施形態による回転電機駆動システムにおいて第２ＭＧの有効センサ相が１相であるときのハイブリッド自動車の模式図である。
【図１０】本発明の第１実施形態による回転電機駆動システムにおいて第２ＭＧの有効センサ相が１相であって、ＳＯＣが限界充電量以下のときの共線図である。
【図１１】本発明の第１実施形態による回転電機駆動システムにおいて第２ＭＧの有効センサ相が１相であって、ＳＯＣが限界充電量を超えているときの共線図である。
【図１２】本発明の第１実施形態による回転電機駆動システムにおいて第２ＭＧの駆動モードを判定するフローチャートである。
【図１３】本発明の第１実施形態による回転電機駆動システムにおいて第１ＭＧの有効センサ相が１相であるときのハイブリッド自動車の模式図である。
【図１４】本発明の第１実施形態による回転電機駆動システムにおいて第１ＭＧの有効センサ相が１相であるときの、エンジン始動時の共線図である。
【図１５】本発明の第１実施形態による回転電機駆動システムにおいて第１ＭＧの有効センサ相が１相であるときの、エンジン駆動中の共線図である。
【図１６】本発明の第１実施形態による回転電機駆動システムにおいて第１ＭＧの駆動モードを判定するフローチャートである。
【図１７】本発明の第２実施形態による回転電機駆動システムが適用される電気自動車の模式図である。
【図１８】本発明の第２実施形態による回転電機駆動システムの挙動を説明する共線図である。
【図１９】本発明の第２実施形態による回転電機駆動システムにおいて後輪用ＭＧの有効センサ相が１相であるときの電気自動車の模式図である。
【図２０】本発明の第２実施形態による回転電機駆動システムにおいて後輪用ＭＧの有効センサ相が１相であるときの共線図である。
【図２１】本発明の第３実施形態による回転電機駆動システムを含む車軸駆動システムが適用されるハイブリッド自動車の模式図である。
【図２２】本発明の第３実施形態による回転電機駆動システムを含む車軸駆動システムの挙動を説明する共線図である。
【図２３】本発明の第３実施形態による回転電機駆動システムにおいてＭＧの有効センサ相が１相であるときのハイブリッド自動車の模式図である。
【図２４】本発明の第３実施形態による回転電機駆動システムにおいてＭＧの有効センサ相が１相であるときの共線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明による回転電機駆動システムの複数の実施形態を図面に基づいて説明する。これらの実施形態による回転電機駆動システムは、ハイブリッド自動車、電気自動車、燃料電池車等の電動車両の車軸を駆動する車軸駆動システムの一部又は全部を構成する。「車軸」及び「車軸駆動システム」は、特許請求の範囲に記載の「被回転軸」及び「被回転軸駆動システム」に相当する。
【００１６】
電動車両の車軸は、複数の駆動源から互いに独立した駆動力を付与される。複数の駆動源には、少なくとも１つの回転電機が含まれる。例えば、ハイブリッド自動車ではエンジン及び１つ以上の回転電機が複数の駆動源を構成し、電気自動車では複数の回転電機が複数の駆動源を構成する。また、車軸駆動システムが駆動する車軸は１つであってもよく、或いは、第２実施形態のように同一の車体の複数の車軸を駆動してもよい。
【００１７】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態の回転電機駆動システムについて、図１〜図１６を参照して説明する。図１に示すように、第１実施形態の車軸駆動システム１０１は、回転電機駆動システム１、エンジン５１及び動力伝達機構８０から構成されている。そのうち回転電機駆動システム１は、「第１回転電機」としての第１ＭＧ１１、「第２回転電機」としての第２ＭＧ２１、「蓄電装置」としての蓄電池６、及び制御装置２０１を備える。
車軸駆動システム１０１は、「対象物体」としての車体９０に作用する「１つの被回転軸」としての車軸９２に対して互いに独立した駆動力を付与可能な「複数の駆動源」としてのエンジン５１、第１ＭＧ１１及び第２ＭＧ２１を含む。第１ＭＧ１１及び第２ＭＧ２１は、いずれか一方の回転電機を特許請求の範囲に記載の「特定回転電機」とみなしたとき、他方の回転電機及びエンジン５１が「他の駆動源」に相当する。
車軸駆動システム１０１は、例えばハイブリッド自動車に適用される。
【００１８】
「ＭＧ」は、「トルクを発生する電動機」としての機能、及び、「トルクを受けて発電する発電機」としての機能を有する「モータジェネレータ」を意味し、「回転電機」と同義である。本実施形態の第１ＭＧ１１及び第２ＭＧ２１は、いずれも永久磁石式同期型の三相交流回転電機である。第１ＭＧ１１は主に発電機として機能し、第２ＭＧ２１は主に電動機として機能する。
【００１９】
第１ＭＧ１１及び第２ＭＧ２１は、動力伝達機構８０と接続されている。本実施形態の動力伝達機構８０は、図示しないサンギア、リングギア、プラネタリキャリアからなる周知の遊星歯車機構によって構成されている。サンギアは、第１ＭＧ１１の回転軸８１と接続されており、リングギアは、第２ＭＧ２１の回転軸８２と接続されており、プラネタリキャリアは、エンジン５１のクランクシャフト９５と接続されている。したがって、第１ＭＧ１１の回転軸８１と第２ＭＧ２１の回転軸８２とは、動力伝達機構８０を介して機械的に接続されている。
プラネタリキャリアの回転に伴ってサンギア及びリングギアが回転することにより、エンジン５１の駆動力は２経路に分割されて第１ＭＧ１１及び第２ＭＧ２１に伝達される。なお、エンジン５１の駆動力が分割される点に注目すると、動力伝達機構８０を「動力分割機構」と呼ぶこともできる。
【００２０】
動力伝達機構８０ではサンギア、リングギア、プラネタリキャリアの３軸のうち２軸の回転数が決まると残りの１軸の回転数が決まる。すなわち、図２の共線図に示すように、
第１ＭＧ１１の回転数をＮｇ、エンジン５１の回転数をＮｅ、第２ＭＧ２１の回転数をＮｍとすると、回転数Ｎｇ、Ｎｅ、Ｎｍは、共線図上で直線で結ばれる。サンギアの歯数をリングギアの歯数で除した歯数比をρとすると、エンジン５１の回転数Ｎｅは、第１ＭＧ１１の回転数Ｎｇと第２ＭＧ２１の回転数Ｎｍとを「１：ρ」に内分した値となる。
また、回転数Ｎｇ、Ｎｅ、Ｎｍが０［ｒｐｍ］より大きいときを正回転、０［ｒｐｍ］より小さいときを逆回転という。
【００２１】
第２ＭＧ２１の回転軸８２は、例えば変速機等の減速ギア９１を介して車軸９２に接続されており、第２ＭＧ２１の回転軸８２に作用するトルクＴｍｍが車軸９２に伝達される。減速ギア９１のギア比をＫとすると、車軸９２の回転数Ｎｐは、Ｎｐ＝（１／Ｋ）×Ｎｍであり、車軸９２に作用するトルクＴｍｐは、Ｔｍｐ＝Ｋ×Ｔｍｍとなる。車軸９２が回転させられることにより車輪９３が回転し、車体９０を推進する。なお、車輪９３は、前輪でも後輪でもよい。
【００２２】
車軸９２に作用するトルクＴｐは、エンジン５１と第１ＭＧ１１とにより車軸９２に伝達される直行トルクＴｅｐと、第２ＭＧ２１から車軸９２に伝達される第２ＭＧ伝達トルクＴｍｐとの合計となる（Ｔｐ＝Ｔｅｐ＋Ｔｍｐ）。
エンジントルクＴｅと第１ＭＧ１１トルクＴｇとで発生し、第２ＭＧ２１の回転軸８２に作用するトルクＴｅｍは、Ｔｅｍ＝（１／Ｋ）×Ｔｅｐであり、第２ＭＧ２１が自身の回転軸８２に作用するトルクＴｍｍは、Ｔｍｍ＝（１／Ｋ）×Ｔｍｐである。
ここで、直行トルクにＴｅｐに関して補足しておく。エンジントルクＴｅに対して第１ＭＧ１１が負のトルクＴｇを発生させることで、第１ＭＧ１１は発電する。この際、図２に示すように、第１ＭＧ１１を力点、エンジン５１を支点、第２ＭＧ２１を作用点とするテコの原理により、エンジントルクＴｅに対する第１ＭＧトルクＴｇの反力が直行トルクＴｅｐとして車軸９２に伝達される。言い換えれば、エンジントルクＴｅは動力分割機構８０により、直行トルクＴｅｐと発電用トルクとに分割されることになる。
このように、本実施形態では、エンジン５１からの駆動力Ｄｒ１１、及び第２ＭＧ２１からの駆動力Ｄｒ２１という複数の駆動源からの駆動力が車軸９２に付与される。
【００２３】
蓄電池６は、例えばニッケル水素またはリチウムイオン等の二次電池により構成される充放電可能な「蓄電装置」である。蓄電池６は、第１ＭＧ１１の発電によって、ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ：充電量）が限界充電量以下となる範囲で充電される。
なお、「蓄電装置」として、電気二重層キャパシタ等を用いてもよい。
蓄電池６は、制御装置２０１の第１、第２ＭＧインバータ１２、２２（図３参照）と接続され、インバータ１２、２２を介して第１、第２ＭＧ１１、２１と電力を授受する。具体的には、第１ＭＧ１１により発電された交流電力は、第１ＭＧインバータ１２にて直流電力に変換されて蓄電池６に蓄えられる。蓄電池６の直流電力は、第２ＭＧインバータ２２にて交流電力に変換されて第２ＭＧ２１に供給される。
【００２４】
車両制御回路７は、マイクロコンピュータ等により構成され、内部にはいずれも図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏ、及び、これらを接続するバスライン等を備えている。車両制御回路７は、予め記憶されたプログラムをＣＰＵで実行することによるソフトウェア処理や、専用の電子回路によるハードウェア処理により、電動車両全体を制御する。
【００２５】
車両制御回路７は、いずれも図示しないアクセルセンサからのアクセル信号、ブレーキスイッチからのブレーキ信号、シフトスイッチからのシフト信号、及び、車両の速度に関する車速信号等の各種センサやスイッチ等から信号を取得可能に構成されている。車両制御回路７は、取得されたこれらの信号等に基づいて車両の運転状態を検出し、運転状態に応じたトルク指令値ｔｒｑ*を制御装置２０１に出力する。また、車両制御回路７は、エンジン５１の運転を制御する図示しないエンジン制御回路に対し、指令信号を出力する。
【００２６】
さらに回転電機駆動システム１の詳細な構成について、図３を参照して説明する。回転電機駆動システム１は、上記の第１ＭＧ１１、第２ＭＧ２１、蓄電池６、制御装置２０１の他、第１ＭＧ１１に対応する回転角センサ１４、制御用電流センサ１７、１８、及び、第２ＭＧ２１に対応する回転角センサ２４、制御用電流センサ２７、２８を備えている。
制御装置２０１は、第１ＭＧ１１の制御に係るインバータ１２、制御部１５、回転数算出手段１３、異常判定手段１６を含む第１ＭＧ制御ブロック群と、第２ＭＧ２１の制御に係るインバータ２２、制御部２５、回転数算出手段２３、異常判定手段２６を含む第２ＭＧ制御ブロック群との２つの制御ブロック群を有している。
【００２７】
第１ＭＧ制御ブロック群と第２ＭＧ制御ブロック群との構成は同様である。また、第１ＭＧ１１に対応する回転角センサ１４、制御用電流センサ１７、１８の構成と、第２ＭＧ２１に対応する回転角センサ２４、制御用電流センサ２７、２８の構成とは同様である。
そこで、以下、代表として、第２ＭＧ制御ブロック群、及び第２ＭＧ２１に対応する回転角センサ２４、制御用電流センサ２７、２８について説明する。
【００２８】
図３において、第１ＭＧ１１側と第２ＭＧ２１側との電気角θｅ、３相交流電圧ｖｕ、ｖｖ、ｖｗ、電流検出値ｉｖ＿ｓｎｓ、ｉｗ＿ｓｎｓ等の変数を区別して、例えば「電気角θｅ１、θｅ２」等というように表すのが適当であるとも考えられる。しかし、以下の説明では第２ＭＧ２１に係る変数にのみ言及するため、記号が煩雑になるのを避け、第２ＭＧ２１に係る変数を基本的な表示（例えばθｅ）とし、第１ＭＧ１１に係る変数を括弧付きの表示（例えば（θｅ））とする。
【００２９】
蓄電池６の直流電力は、図示しない昇圧コンバータによって昇圧され、インバータ２２にシステム電圧ＶＨとして入力される。インバータ２２は、ブリッジ接続された図示しない６つのスイッチング素子を含む。スイッチング素子には、例えばＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、ＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）トランジスタ、バイポーラトランジスタ等を用いることができる。制御部２５のＰＷＭ信号生成部３５から出力されるＰＷＭ信号ＵＵ、ＵＬ、ＶＵ、ＶＬ、ＷＵ、ＷＬに基づいてスイッチング素子のオン／オフが制御される。これにより、インバータ２２は、第２ＭＧ２１に印加される３相交流電圧ｖｕ、ｖｖ、ｖｗを制御する。第２ＭＧ２１は、インバータ２２により生成された３相交流電圧ｖｕ、ｖｖ、ｖｗが印加されることにより駆動が制御される。
【００３０】
制御部２５は、マイクロコンピュータ等により構成され、内部にはいずれも図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏ、及び、これらの構成を接続するバスライン等を備えている。制御部２５は、予め記憶されたプログラムをＣＰＵで実行することによるソフトウェア処理や、専用の電子回路によるハードウェア処理により、第２ＭＧ２１の動作を制御する。
【００３１】
回転角センサ２４は、第２ＭＧ２１の図示しないロータ近傍に設けられ、電気角θｅを検出し、制御部２５に出力する。本実施形態の回転角センサ２４はレゾルバであるが、その他の実施形態では、ロータリエンコーダ等、他種のセンサを用いてもよい。
回転数算出手段２３は、回転角センサ２４が検出した電気角θｅに基づき、第２ＭＧ２１のロータ回転数Ｎｍを算出する。以下、「ＭＧのロータ回転数」を単に「ＭＧの回転数」という。
【００３２】
制御用電流センサ２７、２８は、第２ＭＧ２１の３相のうち２相に設けられ、「制御用としての相電流検出値」を検出し、制御部２５に出力する。本実施形態では、制御用電流センサ２７はＶ相に設けられ、Ｖ相の電流検出値ｉｖ＿ｓｎｓを検出する。また、制御用電流センサ２８はＷ相に設けられ、Ｗ相の電流検出値ｉｗ＿ｓｎｓを検出する。
ここで、３相の相電流には、キルヒホッフの法則により式（１）が成立しているため、Ｖ相及びＷ相の電流検出値からＵ相の電流値を算出することができる。
ｉｕ＋ｉｖ＋ｉｗ＝０    ・・・（１）
なお、他の実施形態では、Ｖ相又はＷ相に代えて、Ｕ相に制御用電流センサを設けてもよい。
【００３３】
「制御用としての相電流検出値」とは、その電流値に基づくフィードバック制御によりインバータ２２へ印加する電圧指令を演算するための相電流検出値をいう。その「制御用としての相電流検出値」を検出する電流センサが制御用電流センサ２７、２８である。
この制御用電流センサ２７、２８以外に、制御用電流センサの異常監視専用の監視用電流センサを設けてもよい。例えば、Ｖ相、Ｗ相にそれぞれ制御用電流センサと監視用電流センサの２つの電流センサを設けた「２相２チャンネル」の構成や、Ｖ相、Ｗ相に制御用電流センサを設け、Ｕ相に監視用電流センサを設けた「３相１チャンネル」の構成を採用してもよい。ただし、監視用電流センサは図３に図示せず、以下の説明でも言及しない。
また、各回転電機について、「制御用電流センサが制御用として電流検出可能な相」を「有効センサ相」という。制御用電流センサ２７、２８がいずれも正常であるとき、第２ＭＧ２１についての有効センサ相は２相である。
【００３４】
異常判定手段２６は、制御用電流センサ２７、２８が検出した相電流検出値を取得し、例えば、図示しない監視用電流センサが検出した相電流検出値と比較することで、制御用電流センサ２７、２８の異常を判定し、判定信号を制御部２５に出力する。
制御用電流センサ２７、２８がいずれも正常な場合、第２ＭＧ２１についての有効センサ相は２相であり、制御装置２０１は、２相の電流検出値に基づく「２相制御」によって第２ＭＧ２１の駆動を制御可能である。仮に制御用電流センサ２７、２８の一方が故障した場合、第２ＭＧ２１についての有効センサ相は１相となり、２相制御が不能となる。その場合に制御装置２０１が実行する処理について、後で詳しく述べる。
以上の第２ＭＧ２１に係る構成は、第１ＭＧ１１についても同様である。また、第２ＭＧ制御部２５と第１ＭＧ制御部１５とは、相互に信号を入出力する。
【００３５】
以上の構成による制御装置２０１は、第１ＭＧ１１の回転数Ｎｇ、第２ＭＧ２１の回転数Ｎｍ、及び、車両制御回路７からのトルク指令値ｔｒｑ*に応じて、第２ＭＧ２１については主に「電動機としての力行動作」により電力を消費し、第１ＭＧ１１については主に「発電機としての回生動作」により電力を生成する。具体的には、回転数Ｎｇ、Ｎｍ、及びトルク指令値ｔｒｑ*の正負によって、以下の４つのパターンで動作を切り替える。
＜１．正転力行＞  回転数Ｎｍが正でトルク指令値ｔｒｑ*が正のとき、電力消費。
＜２．正転回生＞  回転数Ｎｇが正でトルク指令値ｔｒｑ*が負のとき、発電。
＜３．逆転力行＞  回転数Ｎｍが負でトルク指令値ｔｒｑ*が負のとき、電力消費。
＜４．逆転回生＞  回転数Ｎｇが負でトルク指令値ｔｒｑ*が正のとき、発電。
【００３６】
主に第２ＭＧ２１について、回転数Ｎｍ＞０（正転）でトルク指令値ｔｒｑ*＞０である場合、又は、回転数Ｎｍ＜０（逆転）でトルク指令値ｔｒｑ*＜０である場合、インバータ２２は、スイッチング素子のスイッチング動作により、蓄電池６側から供給される直流電力を交流電力に変換してトルクを出力する（力行動作する）ように、第２ＭＧ２１を駆動する。
一方、主に第１ＭＧ１１について、回転数Ｎｇ＞０（正転）でトルク指令値ｔｒｑ*＜０である場合、又は、回転数Ｎｇ＜０（逆転）でトルク指令値ｔｒｑ*＞０である場合、インバータ１２は、スイッチング素子のスイッチング動作により、第１ＭＧ１１が発電した交流電力を直流電力に変換し、蓄電池６側へ供給することにより、回生動作する。
【００３７】
ところで、例えば第２ＭＧ２１において、異常判定手段２６により、制御用電流センサ２７、２８のいずれか一方が異常であると判定された場合、所定の条件下では、正常な１相の制御用電流センサの電流検出値をフィードバックに用いた「１相制御」を行うことができる。１相制御にはいくつかの方法があるが、いずれの制御方法でも何らかの電流推定値を用いることとなり、２相制御に比べて実機情報が反映されにくくなる傾向がある。特に、低回転時において顕在化する１相制御の問題点について、図４を参照して説明する。
【００３８】
図４は、Ｗ相電流波形について、第２ＭＧ２１の回転数Ｎｍの違いによる、制御用電流センサのサンプリング間隔Ｔｓと、電気角移動量Δθｅ及び電流変化量Δｉｗとの関係を模式的に示した図である。（ａ）は高回転時、（ｂ）は中回転時、（ｃ）は低回転時の相電流波形を示す。ここでの「高回転、中回転、低回転」は、相対的な意味でのみ用い、具体的な回転数を意味しない。また、サンプリング間隔Ｔｓは、回転数Ｎによらず一定とする。
【００３９】
高回転時は、サンプリング間隔Ｔｓにおける電気角移動量Δθｅ及び電流変化量Δｉｗが比較的大きな値となっており、実機情報がよく反映されるため、比較的精度の高い１相制御が可能である。
中回転時は、サンプリング間隔Ｔｓにおける電気角移動量Δθｅ及び電流変化量Δｉｗが高回転時よりも減少するため、実機情報がやや不足し、１相制御での精度が低下する。
低回転時は、サンプリング間隔Ｔｓにおける電気角移動量Δθｅ及び電流変化量Δｉｗがさらに減少し、電流変化量Δｉｗがゼロに近くなる。そのため、実機情報が乏しくなり、１相制御が成立せず、回転電機の駆動制御が不安定になる。
【００４０】
例えば、特許文献１（特開２００８−８６１３９号公報）による１相制御技術では、ｄｑ軸電流指令を逆ｄｑ変換して得られる３相電流指令値のうちセンサ相以外の２相の電流指令値を推定値として扱い、電流フィードバック制御する。この技術において、電気角移動量Δθｅ及び電流変化量Δｉｗが小さくなると、電流推定値に反映される実機情報が乏しくなり、電流推定値の推定精度が低下する。よって、回転電機の駆動制御が不安定になる。
【００４１】
そこで、本発明の実施形態による制御装置２０１は、第１ＭＧ１１、第２ＭＧ２１について、有効センサ相が２相以上であるか１相であるかによって、また、有効センサ相が１相である場合、回転電機の回転数を正負の回転数閾値と比較することによって、回転電機の駆動モードを切り替えることを特徴とする。
制御装置２０１の第１ＭＧ制御部１５、第２ＭＧ制御部２５の構成について、第２ＭＧ制御部２５を例として、実行可能な駆動モード毎に図５〜図７を参照して説明する。駆動モードの切り替え判断の手順については、フローチャート（図１２、図１６）を参照して後述する。
【００４２】
（２相制御による駆動モード）
有効センサ相が２相以上である場合に「２相制御」により第２ＭＧ２１を駆動するための第２ＭＧ制御部２５の構成について、図５を参照して説明する。ここで、有効センサ相が２相の場合、キルヒホッフの法則（式（１）参照）により他の１相の電流を算出可能であることから、有効センサ相が２相の場合と３相の場合とは、同様に「２相制御」を実行可能である。
図５に示すように、制御部２５は、電流指令演算部３１、電流減算器３２、ＰＩ演算部３３、逆ｄｑ変換部３４、ＰＷＭ信号生成部３５、及び、ｄｑ変換部３６を有する。
【００４３】
電流指令演算部３１は、車両制御回路７から取得したトルク指令値ｔｒｑ*に基づき、第２ＭＧ２１の回転座標系（ｄｑ座標系）におけるｄ軸電流指令ｉｄ*、及びｑ軸電流指令ｉｑ*を演算する。「ｄ軸電流及びｑ軸電流」を適宜「ｄｑ軸電流」のように表す。
本実施形態では、予め記憶されているマップを参照してｄｑ軸電流指令ｉｄ*、ｉｑ*を演算するが、他の実施形態では、数式等から演算するようにしてもよい。
【００４４】
電流減算器３２は、ｄ軸電流減算器３２１及びｑ軸電流減算器３２２を有する。ｄ軸電流減算器３２１では、ｄｑ変換部３６にて算出されてフィードバックされるｄ軸電流ｉｄとｄ軸電流指令ｉｄ*との差であるｄ軸電流偏差Δｉｄを算出する。また、ｑ軸電流減算器３２２では、ｄｑ変換部３６にて算出されてフィードバックされるｑ軸電流ｉｑとｑ軸電流指令ｉｑ*との差であるｑ軸電流偏差Δｉｑを算出する。
【００４５】
ＰＩ演算部３３は、ｄ軸ＰＩ演算部３３１及びｑ軸ＰＩ演算部３３２を有する。ｄ軸ＰＩ演算部３３１では、ｄ軸電流ｉｄをｄ軸電流指令ｉｄ*に追従させるべく、ｄ軸電流偏差Δｉｄがゼロに収束するようにｄ軸電圧指令ｖｄ*をＰＩ演算により算出する。また、ｑ軸ＰＩ演算部３３２では、ｑ軸電流ｉｑをｑ軸電流指令ｉｑ*に追従させるべく、ｑ軸電流偏差Δｉｑがゼロに収束するようにｑ軸電圧指令ｖｑ*をＰＩ演算により算出する。
逆ｄｑ変換部３４では、回転角センサ２４から取得される電気角θｅに基づき、ｄｑ軸電圧指令ｖｄ*、ｖｑ*を、Ｕ相電圧指令ｖｕ*、Ｖ相電圧指令ｖｖ*、及びＷ相電圧指令ｖｗ*に変換する。
【００４６】
ＰＷＭ信号生成部３５では、インバータ２２のスイッチング素子のオン／オフの切替えに係るＰＷＭ信号ＵＵ、ＵＬ、ＶＵ、ＶＬ、ＷＵ、ＷＬを、３相電圧指令ｖｕ*、ｖｖ*、ｖｗ*、及び、インバータ２２に印加されるシステム電圧ＶＨに基づいて算出する。
そして、ＰＷＭ信号ＵＵ、ＵＬ、ＶＵ、ＶＬ、ＷＵ、ＷＬに基づいてインバータ２２のスイッチング素子のオン／オフが制御されることより、３相交流電圧ｖｕ、ｖｖ、ｖｗが生成され、この３相交流電圧ｖｕ、ｖｖ、ｖｗが第２ＭＧ２１に印加されることにより、トルク指令値ｔｒｑ*に応じたトルクが出力されるように、第２ＭＧ２１の駆動が制御される。
【００４７】
ｄｑ変換部３６は、回転角センサ２４から取得される電気角θｅに基づき、電流センサ２７、２８が検出したＶ相及びＷ相の電流検出値ｉｖ＿ｓｎｓ、ｉｗ＿ｓｎｓをｄｑ軸電流ｉｄ、ｉｑに変換し、電流減算器３２にフィードバックする。
ここで、２相の電流検出値に基づくｄｑ変換について説明する。まず、３相電流からのｄｑ変換の一般式を式（２．１）に示す。
【数１】
2014155326.tif 000003
【００４８】
キルヒホッフの法則（式（１）参照）より、ｉｕ＝−ｉｖ−ｉｗを式（２．１）に代入すると、以下の式（２．２）が得られる。
【数２】
2014155326.tif 000004
このように２相の電流検出値が検出される場合、実機情報を精度良く反映したｄｑ軸電流ｉｄ、ｉｑがフィードバックされるため、回転数にかかわらず第２ＭＧ２１を安定して駆動制御することができる。
【００４９】
（１相制御による駆動モード）
有効センサ相が１相であり、且つ、第２ＭＧ２１が正回転時であって回転数Ｎｍが正の回転数閾値Ｎｔｈより大きいとき、又は、逆回転時であって回転数Ｎｍが負の回転数閾値−Ｎｔｈより小さいときに「１相制御」により第２ＭＧ２１を駆動するための第２ＭＧ制御部２５の構成について、図６を参照して説明する。
【００５０】
「１相制御」とは、１相の電流検出値に基づき推定した電流推定値をフィードバックすることで回転電機の通電を制御することをいう。有効センサ相がＷ相とすると、回転電機が比較的高回転時には、サンプリング間隔Ｔｓにおける電気角移動量Δθｅ及びＷ相の電流変化量Δｉｗが比較的大きな値となり、実機情報をよく反映した電流推定値がフィードバックされるため、１相制御により回転電機を安定して駆動することができる。上記の２相制御モードと、この１相制御モードとを合わせて「電流フィードバック制御モード」という。
【００５１】
図６は、Ｖ相の制御用電流センサ２７が故障し、Ｗ相の制御用電流センサ２８が正常であり、Ｗ相の１相のみが有効センサ相である場合を想定した図である。或いは、そもそも制御用電流センサ２８がＷ相の１相のみに設けられている場合にも相当する。
図６は、図５に対し、ｄｑ変換部３６に代えて電流推定部３８を有している点、Ｖ相の電流検出値ｉｖ＿ｓｎｓが取得されない点、ｄｑ軸電流指令ｉｄ*、ｉｑ*が電流推定部３８に入力される点が異なる。その他、図５と実質的に同一の部分については説明を省略する。
【００５２】
電流推定部３８は、１相のセンサ値ｉｗ＿ｓｎｓ、電気角θｅ、及びｄｑ軸電流指令ｉｄ*、ｉｑ*に基づき、ｄｑ軸電流推定値ｉｄ＿ｅｓｔ、ｉｑ＿ｅｓｔを推定し、電流減算器３２にフィードバックする。
本実施形態にて例示する電流推定部３８は、従来技術である特許文献１（特開２００８−８６１３９号公報）の技術を用いてｄｑ軸電流推定値ｉｄ＿ｅｓｔ、ｉｑ＿ｅｓｔを推定する。すなわち、ｄｑ軸電流指令ｉｄ*、ｉｑ*を逆ｄｑ変換して得られる３相電流指令のうちＵ相及びＶ相の電流指令を、Ｕ相及びＶ相の電流推定値ｉｕ＿ｅｓｔ、ｉｖ＿ｅｓｔとする。そして、Ｕ相及びＶ相の電流推定値ｉｕ＿ｅｓｔ、ｉｖ＿ｅｓｔ、及びＷ相のセンサ値ｉｗ＿ｓｎｓをｄｑ変換することで、ｄｑ軸電流推定値ｉｄ＿ｅｓｔ、ｉｑ＿ｅｓｔを算出する。
【００５３】
なお、電流推定部３８が、入力された上記情報に基づいて他の１相又は２相の電流値を推定する方法には、これ以外の方法もあり、どの推定方法を採用してもよい。その他の推定方法について、明細書の最後に「その他の実施形態」として記載する。
【００５４】
（フィードフォワード電圧指令演算による駆動モード）
有効センサ相が１相であり、且つ、第２ＭＧ２１が正回転時であって回転数Ｎｍが正の回転数閾値Ｎｔｈ以下であるとき、又は、逆回転時であって回転数Ｎｍが負の回転数閾値−Ｎｔｈ以上であるときに、ｄｑ軸電流指令、及び第２ＭＧ２１の機器定数に基づく「フィードフォワード電圧指令演算」により第２ＭＧ２１を駆動するための第２ＭＧ制御部２５の構成について、図７を参照して説明する。
以下、回転数が「ゼロを含み、負の回転数閾値−Ｎｔｈ以上、正の回転数閾値Ｎｔｈ以下である領域」を「指定低回転領域ＬＲＡ」という。
【００５５】
第２ＭＧ２１の回転数Ｎｍが指定低回転領域ＬＲＡにあるとき、電気角速度ωはゼロに近い、或いは、実質的にゼロと同等である（ω≒０）とみなす。指定低回転領域ＬＲＡでは、サンプリング間隔Ｔｓにおける電気角移動量Δθｅ及びＷ相の電流変化量Δｉｗがゼロに近くなるため、実機情報が乏しくなる。そのため、１相制御が成立しなくなり、回転電機の駆動制御が不安定になる。したがって、１相制御以外の方法として、フィードフォワード電圧指令演算を用いて回転電機を駆動する必要がある。
【００５６】
図７に示すように、制御部２５は、電流フィードバック制御モードの構成である電流減算器３２、ＰＩ演算部３３、及び、ｄｑ変換部３６又は電流推定部３８を有しておらず、その代わり、フィードフォワード電圧指令演算のためのｄｑ軸電圧指令演算部４１、及び角速度算出部４２を有している。
【００５７】
ｄｑ軸電圧指令演算部４１は、電圧方程式を用いて、ｄｑ軸電圧指令ｖｄ*、ｖｑ*を演算する。まず、電動機の電圧方程式は、一般に式（３．１）、（３．２）で表される。
ｖｄ＝Ｒａ×ｉｄ＋Ｌｄ×（ｄ／ｄｔ）ｉｄ−ω×Ｌｑ×ｉｑ  ・・・（３．１）
ｖｑ＝Ｒａ×ｉｑ＋Ｌｑ×（ｄ／ｄｔ）ｉｑ＋ω×Ｌｄ×ｉｄ＋ω×ψ
・・・（３．２）
【００５８】
記号は、以下のとおりである。
Ｒａ：電機子抵抗
Ｌｄ、Ｌｑ：ｄ軸自己インダクタンス、ｑ軸自己インダクタンス
ω：電気角速度
ψ：永久磁石の電機子鎖交磁束
【００５９】
ここで、第２ＭＧ２１の機器定数である電機子抵抗Ｒａ、ｄ軸自己インダクタンスＬｄ、ｑ軸自己インダクタンスＬｑ、及び電機子鎖交磁束ψは、固定値としてもよいし、計算にて算出してもよい。また、実際の特性に近い値や実測値をマップ化しておき、トルク指令値ｔｒｑ*、又はｄｑ軸電流指令値ｉｄ*、ｉｑ*に基づいて演算してもよい。
【００６０】
また、過渡特性を表す時間微分（ｄ／ｄｔ）項を無視し、ｄｑ軸電圧としてｄｑ軸電圧指令ｖｄ*、ｖｑ*を用い、ｄｑ軸電流としてｄｑ軸電流指令ｉｄ*、ｉｑ*を用いると、式（３．１）、（３．２）は、式（４．１）、（４．２）のように書き換えられる。
ｖｄ*＝Ｒａ×ｉｄ*−ω×Ｌｑ×ｉｑ*          ・・・（４．１）
ｖｑ*＝Ｒａ×ｉｑ*＋ω×Ｌｄ×ｉｄ*＋ω×ψ  ・・・（４．２）
【００６１】
さらに、式（４．１）、（４．２）においてω≒０［ｒａｄ／ｓ］のとき、式（４．３）、（４．４）のとおり電機子抵抗Ｒａ項のみが残る。そのため、ｄ軸電圧指令ｖｄ*はｄ軸電流指令ｉｄ*のみによって、ｑ軸電圧指令ｖｑ*はｑ軸電流指令ｉｑ*のみによって決まる。
ｖｄ*＝Ｒａ×ｉｄ*・・・（４．３）
ｖｑ*＝Ｒａ×ｉｑ*・・・（４．４）
【００６２】
ｄｑ軸電圧指令演算部４１は、角速度算出部４２にて電気角θｅを変換して得られた電気角速度ωを取得し、ω≒０であることを確認する。そして、ｄｑ軸電圧指令演算部４１は、式（４．３）、（４．４）を用いてｄｑ軸電圧指令ｖｄ*、ｖｑ*を演算する。
なお、第２ＭＧ２１や制御装置２０１等の物理的な要因等により、ｄｑ軸電圧指令演算部４１によって演算された電圧指令値と、指令通りのトルクを得るために第２ＭＧ２１に印加されるべき電圧に対する電圧指令値とが乖離することがある。そこで、電圧指令値の乖離を是正するべく、式（４．３）、（４．４）で得られた値をさらに補正した電圧値をｄｑ軸電圧指令ｖｄ*、ｖｑ*として逆ｄｑ変換部３４に出力してもよい。この補正において、１相の有効センサ相の電流検出値や電流指令等を用いてもよい。
【００６３】
以上のように、有効センサ相が１相のみである第２ＭＧ２１を自ら駆動させる場合、第２ＭＧ制御部２５は、第２ＭＧ２１の回転数Ｎｍが指定低回転領域ＬＲＡ内であるか否かによって、フィードフォワード電圧指令演算による駆動と、１相制御による駆動とを切り替える。図８に、回転数Ｎｍが正の領域における駆動モードの切り替えについて示す。
【００６４】
次に、第２ＭＧ２１の有効センサ相が１相であるときの回転電機駆動システム１の挙動について、図９の模式図、図１０及び図１１の共線図を参照して説明する。
図９において第２ＭＧ２１に付された「×」印は、第２ＭＧ２１の制御用電流センサ２７、２８のうち１相の制御用電流センサが故障し、有効センサ相が１相のみとなったことを示している。
回転電機駆動システム１は、図１に示した第２ＭＧ２１の駆動力Ｄｒ１２をできるだけ用いず、エンジントルクＴｅを受けた第１ＭＧ１１の反力として作用する駆動力Ｄｒ１１のみで第２ＭＧ２１の回転数Ｎｍを上昇させる。このとき、第１ＭＧ１１の発電を伴うため、蓄電池６のＳＯＣが限界充電量以下であるか否かによる場合分けが必要となる。
【００６５】
図１０、図１１で共通に破線で示すように、エンジン５１及び第１ＭＧ１１が正回転し、第２ＭＧ２１が停止しているとき、エンジン５１の回転数Ｎｅ及び第１ＭＧ１１の回転数Ｎｇは、正の回転数閾値Ｎｔｈより大きい正の値であり、第２ＭＧ２１の回転数Ｎｍは、ゼロである。このとき、第１ＭＧ１１は２相制御によって駆動されている。この状態から、第２ＭＧ２１の回転数Ｎｍを上昇させる方法について説明する。
【００６６】
蓄電池６のＳＯＣが限界充電量以下である場合、第１ＭＧ１１がエンジントルクＴｅを受けて発電する余地がある。この場合、図１０に示すように、第２ＭＧ２１の回転数Ｎｍが正の回転数閾値Ｎｔｈ以下の領域では、エンジントルクＴｅに基づく直行トルクＴｅｐで車軸９２を回転させる。その結果、実線で示すように、第２ＭＧ２１の回転数Ｎｍが正の回転数閾値Ｎｔｈを超えたら１相制御に移行する。
【００６７】
一方、蓄電池６のＳＯＣが限界充電量を超えている場合、第１ＭＧ１１はそれ以上発電することができない。そこで、図１１に示すように、第２ＭＧ２１の回転数Ｎｍが正の回転数閾値Ｎｔｈ以下の領域では、第２ＭＧ２１をフィードフォワード電圧指令演算により自ら駆動させることで、蓄電池６の電力を消費する。この電力消費によって蓄電池６のＳＯＣが限界充電量より低下した分だけ第１ＭＧ１１は発電可能となり、エンジントルクＴｅを発生させることができる。特に、第２ＭＧ２１の駆動による電力消費と第１ＭＧ１１の発電との電力収支を釣り合わせることで、エンジントルクＴｅを効果的に活用することができる。
これにより、車軸９２は、直行トルクＴｅｐ及びフィードフォワード電圧指令演算による第２ＭＧトルクＴｍｐの合計トルクＴｐによって回転する。その結果、実線で示すように、第２ＭＧ２１の回転数Ｎｍが正の回転数閾値Ｎｔｈに達したら１相制御に移行する。
【００６８】
次に、第１実施形態の回転電機駆動システム１により第２ＭＧ２１の駆動モードを判定する処理について、図１２のフローチャートを参照して説明する。以下のフローチャートの説明で、記号「Ｓ」はステップを意味する。
Ｓ２１では、第２ＭＧ制御部２５にて第２ＭＧ２１についての有効センサ相、すなわち第２ＭＧ２１制御用として電流検出可能な相が２相以上であるか否か判断する。有効センサ相が２相以上である場合（Ｓ２１：ＹＥＳ）、Ｓ２５にて２相制御モードを選択する。
【００６９】
有効センサ相が０相又は１相の場合（Ｓ２１：ＮＯ）、Ｓ２２にて有効センサ相が１相であるか否か判断する。
有効センサ相が０相の場合（Ｓ２２：ＮＯ）、第２ＭＧ２１をシャットダウンする（Ｓ２８）。「シャットダウン」とは、インバータ２２の全てのスイッチング素子をオフすることをいう。こうすることで、誤ったスイッチング動作が行われることを防止することができる。
有効センサ相が１相の場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）、Ｓ２３に移行する。Ｓ２３では、第２ＭＧ２１の回転数Ｎｍが「負の回転数閾値−Ｎｔｈ以上、正の回転数閾値Ｎｔｈ以下」であるか否か判断する。Ｓ２３にてＮＯの場合、Ｓ２６にて１相制御モードを選択する。
【００７０】
Ｓ２３にてＹＥＳの場合、Ｓ２４では、蓄電池６のＳＯＣが限界充電量以下であるか否か判断する。蓄電池６のＳＯＣが限界充電量以下である場合（Ｓ２４：ＹＥＳ）、第２ＭＧ２１をシャットダウンし（Ｓ２８）、エンジンの直行トルクＴｅｐで車軸９２を駆動する（Ｓ２９）。
一方、蓄電池６のＳＯＣが限界充電量を超えている場合（Ｓ２４：ＮＯ）、第２ＭＧ２１をフィードフォワード電圧指令演算によって駆動する（Ｓ２７）ことで蓄電池６の電力を消費させ、この消費との電力収支を釣り合わせるように第１ＭＧ１１を発電させつつ、第２ＭＧトルクＴｍｐと直行トルクＴｅｐとの合計トルクＴｐで車軸９２を駆動する。
【００７１】
次に、第１ＭＧ１１の有効センサ相が１相であるときの回転電機駆動システム１の挙動について、図１３の模式図、図１４及び図１５の共線図を参照して説明する。
図１３において第１ＭＧ１１に付された「×」印は、第１ＭＧ１１の制御用電流センサ１７、１８のうち１相の制御用電流センサが故障し、有効センサ相が１相のみとなったことを示している。
回転電機駆動システム１は、図１に示した第１ＭＧ１１の駆動力Ｄｒ１１を用いず、第２ＭＧ２１による駆動力Ｄｒ１２のみで第１ＭＧ１１の回転数Ｎｇを上昇させる。
【００７２】
図１４に破線で示すように、エンジン５１が停止し、第２ＭＧトルクＴｍｐのみで車軸９２を正回転させているとき、エンジン５１の回転数Ｎｅはゼロであり、第２ＭＧ２１の回転数Ｎｍは、正の回転数閾値Ｎｔｈより大きい正の値であり、第１ＭＧ１１の回転数Ｎｇは、負の回転数閾値−Ｎｔｈより小さい負の値である。このとき、第２ＭＧ２１は２相制御によって、第１ＭＧ１１は１相制御によって駆動されている。
【００７３】
この状態からエンジン５１を始動するとき、１相制御による第１ＭＧトルクＴｇにより、第１ＭＧ１１の負の回転数Ｎｇをゼロに近づけるよう増加させる。すると、第１ＭＧ１１の回転数Ｎｇは、指定低回転領域ＬＲＡに入る。それと併行し、エンジン５１の制御によって早期にエンジントルクＴｅを発生させることで、第１ＭＧ１１の回転数Ｎｇをイナーシャ駆動（破線ブロック矢印Ｉｎ）によって増加させる。これにより、第１ＭＧ１１の回転数Ｎｇは負から正に転じ、さらに正の回転数閾値Ｎｔｈを超え、図１４に実線で示すように指定低回転領域ＬＲＡを脱する。よって、第１ＭＧ１１を１相制御で駆動可能となる。
【００７４】
次に、図１５に破線で示す動作状態では、エンジン５１の回転数Ｎｅは正の回転数閾値Ｎｔｈに近い値であり、第２ＭＧ２１の回転数Ｎｍは、正の回転数閾値Ｎｔｈより大きい正の値であり、第１ＭＧ１１の回転数Ｎｇは、正の回転数閾値Ｎｔｈより小さい正の値である。この状態から車軸９２の回転を加速させるとき、第２ＭＧトルクＴｍｐにより車軸９２の回転数Ｎｍｐを上昇させるとともに、エンジン５１の制御によって早期にエンジントルクＴｅを発生させることで、第１ＭＧ１１の回転数Ｎｇを随伴駆動（破線ブロック矢印Ａｃ）によって増加させる。これにより、第１ＭＧ１１の回転数Ｎｇは正の回転数閾値Ｎｔｈを超え、図１５に実線で示すように指定低回転領域ＬＲＡを脱する。よって、第１ＭＧ１１を１相制御で駆動可能となる。
【００７５】
次に、第１実施形態の回転電機駆動システム１により第１ＭＧ１１の駆動モードを判定する処理について、図１６のフローチャートを参照して説明する。
Ｓ１１では、第１ＭＧ制御部１５にて第１ＭＧ１１についての有効センサ相、すなわち第１ＭＧ１１制御用として電流検出可能な相が２相以上であるか否か判断する。有効センサ相が２相以上である場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、Ｓ１５にて２相制御モードを選択する。
有効センサ相が０相又は１相の場合（Ｓ１１：ＮＯ）、Ｓ１２にて有効センサ相が１相であるか否か判断する。有効センサ相が０相の場合（Ｓ１２：ＮＯ）、第１ＭＧ１１をシャットダウンする（Ｓ１８）。
【００７６】
有効センサ相が１相の場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、Ｓ１３に移行する。Ｓ１３では、第１ＭＧ１１の回転数Ｎｍが「負の回転数閾値−Ｎｔｈ以上、正の回転数閾値Ｎｔｈ以下」であるか否か判断する。Ｓ１３にてＮＯの場合、Ｓ１６にて１相制御モードを選択する。
Ｓ１３にてＹＥＳの場合、第１ＭＧ１１をシャットダウンし（Ｓ１８）、イナーシャ駆動又は随伴駆動によって車軸９２を駆動する（Ｓ１９）。
【００７７】
本実施形態の回転電機駆動システム１の作用効果について説明する。
（１）制御装置２０１は、第２ＭＧ２１の有効センサ相が１相であり、且つ、回転数Ｎｍが指定低回転領域ＬＲＡ内である場合、他の駆動源であるエンジン５１及び第１ＭＧ１１の駆動力Ｄｒ１１を用いて第２ＭＧ２１を駆動する。また、第１ＭＧ１１の有効センサ相が１相であり、且つ、回転数Ｎｇが指定低回転領域ＬＲＡ内である場合、他の駆動源である第２ＭＧ２１の駆動力Ｄｒ１２を用いて第１ＭＧ１１を駆動する。
このように、有効センサ相が１相である第２ＭＧ２１又は第１ＭＧ１１について、指定低回転領域ＬＲＡでは他の駆動源による駆動力を用いることで、第２ＭＧ２１及び第１ＭＧ１１回転電機を安定して駆動することができる。
特に、本実施形態の回転電機駆動システム１はハイブリッド電動車に適用されるため、ドライバビリティの低下を防止することができる。
【００７８】
（２）制御装置２０１は、各ＭＧ１１、２１について、制御用電流センサ１７、１８、２７、２８が正常であるか否かを相毎に判定する異常判定手段１６、２６を有しているため、例えば第２ＭＧ２１について、２相の制御用電流センサ２７、２８のうちいずれか一方が故障した情報を取得し、この故障情報と回転数情報とに基づいて、第２ＭＧ２１の駆動モードを２相制御駆動から１相制御駆動、或いは、フィードフォワード電圧指令演算駆動に切り替えることができる。これにより、一方の制御用電流センサが故障し、有効センサ相が１相となった回転電機を安定して駆動することができる。
【００７９】
（３）第２ＭＧ２１の有効センサ相が１相であるとき、制御装置２０１は、蓄電池６のＳＯＣが限界充電量を超えている場合、第２ＭＧ２１を自ら駆動させることで蓄電池６の電力を消費しつつ、ＳＯＣが限界充電量を超えない範囲で、エンジン５１及び第１ＭＧ１１の駆動力を用いて第２ＭＧ２１を駆動する。これにより、第１ＭＧ１１の発電によって、ＳＯＣが限界充電量を超える事態を回避することができる。
【００８０】
（４）第１ＭＧ１１の有効センサ相が１相であるとき、制御装置２０１は、エンジン５１の始動時にはイナーシャ駆動、エンジン５１の動作時には第２ＭＧ２１による随伴駆動によって、第１ＭＧ１１が指定低回転領域ＬＲＡから脱するように促進する。これにより、第１ＭＧ１１は、早期に１相制御駆動モードに移行することができるため、安定して駆動することができる。
【００８１】
次に、本発明の第２、第３実施形態の回転電機駆動システムについて、図１７〜図２４を参照して説明する。以下の実施形態の模式図及び共線図の説明では、第１実施形態と実質的に同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略し、第１実施形態と異なる点について詳細に説明する。
【００８２】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態の回転電機駆動システムについて図１７〜図２０を参照して説明する。図１７に示すように、第２実施形態の車軸駆動システム１０２は、回転電機以外の駆動源であるエンジン５１等を含まず、車軸駆動システム１０２の全範囲を回転電機駆動システム２が構成している。車軸駆動システム１０２は、電気自動車に適用される。
【００８３】
回転電機駆動システム２は、いずれも主に電動機として機能する前輪用ＭＧ２１Ｆ及び後輪用ＭＧ２１Ｒ、並びに、蓄電池６、制御装置２０２を備える。前輪用ＭＧ２１Ｆ及び後輪用ＭＧ２１Ｒは、それぞれ、同一の車体９０の前輪車軸９２Ｆ及び後輪車軸９２Ｒに対し、互いに独立した駆動力Ｄｒ２Ｆ、Ｄｒ２Ｒを付与可能である。車体９０、前輪車軸９２Ｆ及び後輪車軸９２Ｒは、それぞれ、特許請求の範囲に記載の「対象物体」、「重畳的に作用する複数の被回転軸」に相当する。
【００８４】
前輪車軸９２Ｆ及び後輪車軸９２Ｒの回転は、車体９０に対し重畳的に作用する。この「重畳的に作用する」とは、両車軸９２Ｆ、９２Ｒの回転による車体９０の進行方向が互いに反対ではないことを意味する。すなわち、両車軸９２Ｆ、９２Ｒの回転が車体９０を同一方向に進行させるか、或いは、一方の車軸のみの回転によって車体９０を進行させ、他方の車軸は空転していることを意味する。つまり、前輪用ＭＧ２１Ｆ及び後輪用ＭＧ２１Ｒは、互いの駆動力を打ち消すことなく、互いに独立した駆動力Ｄｒ２Ｆ、Ｄｒ２Ｒを両車軸９２Ｆ、９２Ｒに付与する。
【００８５】
前輪用ＭＧ２１Ｆの回転軸８２Ｆと減速ギア９１Ｆ、前輪車軸９２Ｆ、前輪９３Ｆとの関係、及び、後輪用ＭＧ２１Ｒの回転軸８２Ｒと減速ギア９１Ｒ、後輪車軸９２Ｒ、後輪９３Ｒとの関係は、いずれも第１実施形態の第２ＭＧ２１の回転軸８２と減速ギア９１、車軸９２、車輪９３との関係と同様であるため説明を省略する。また、前後輪の減速ギア９１Ｆ、９１Ｒのギア比Ｋは同等とする。
蓄電池６は、前輪用ＭＧ２１Ｆ及び後輪用ＭＧ２１Ｒの両方に直流電力を供給する。制御装置２０２は、第１実施形態の制御装置２０１の構成（図３参照）に準ずる。
【００８６】
前輪用ＭＧ２１Ｆ及び後輪用ＭＧ２１Ｒは、第１実施形態の第２ＭＧ２１と同様、制御用電流センサが２相に設けられており、正常時において、いずれも有効センサ相が２相である。したがって、前輪用ＭＧ２１Ｆ及び後輪用ＭＧ２１Ｒは、制御装置２０２によって２相制御で駆動される。
正常時には、図１８に示すように、前輪用ＭＧ２１Ｆの回転数Ｎｆ及びトルクＴｆと、後輪用ＭＧ２１Ｒの回転数Ｎｒ及びトルクＴｒとは同じである。また、前輪用ＭＧ２１Ｆ及び後輪用ＭＧ２１Ｒの回転数Ｎｆ、Ｎｒと車体速度との間には、ギア比Ｋに基づく比例関係がある。
【００８７】
図１９に示すように、後輪用ＭＧ２１Ｒの制御用電流センサの一方が故障し有効センサ相が１相となった場合に制御装置２０２が実行する処理について説明する。
図２０に示すように、前輪用ＭＧ２１Ｆの回転数Ｎｆ、及び後輪用ＭＧ２１Ｒの回転数Ｎｒが指定低回転領域ＬＲＡ外にあるとき、制御装置２０２は、前輪用ＭＧ２１Ｆを２相制御で駆動し、後輪用ＭＧ２１Ｒを１相制御で駆動する。
【００８８】
一方、前輪用ＭＧ２１Ｆの回転数Ｎｆ、及び後輪用ＭＧ２１Ｒの回転数Ｎｒが指定低回転領域ＬＲＡ内にあるとき、制御装置２０２は、前輪用ＭＧ２１Ｆを２相制御で駆動し、後輪用ＭＧ２１Ｒをシャットダウンする。そして、前輪用ＭＧ２１Ｆの駆動力Ｄｒ２Ｆを用いて後輪用ＭＧ２１Ｒを駆動し、破線ブロック矢印で示すように回転数Ｎｒを引き上げる。その結果、後輪用ＭＧ２１Ｒの回転数Ｎｒが指定低回転領域ＬＲＡを脱したら、後輪用ＭＧ２１Ｒを１相制御で駆動するように切り替える。
【００８９】
この例では、後輪用ＭＧ２１Ｒが「特定回転電機」に相当し、前輪用ＭＧ２１Ｆが「他の駆動源」に相当する。逆に、前輪用ＭＧ２１Ｆの制御用電流センサの一方が故障し有効センサ相が１相となった場合には、指定低回転領域ＬＲＡで、後輪用ＭＧ２１Ｒの駆動力Ｄｒ２Ｒを用いて前輪用ＭＧ２１Ｆを駆動する。その場合、前輪用ＭＧ２１Ｆが「特定回転電機」に相当し、前輪用ＭＧ２１Ｆが「他の駆動源」に相当する。
【００９０】
このように第２実施形態では、前輪用ＭＧ２１Ｆの駆動力Ｄｒ２Ｆ、又は、後輪用ＭＧ２１Ｒの駆動力Ｄｒ２Ｒの少なくとも一方が、対応する車軸９２Ｆ又は９２Ｒを回転させることで、車体９０を推進させる。一方のＭＧが２相制御可能であれば、停止からの始動も問題ない。仮に、両方のＭＧの有効センサ相が１相となった場合には、少なくとも一方のＭＧをフィードフォワード電圧指令演算によって始動し、他方のＭＧの回転数を引き上げる必要がある。
第２実施形態では、第１実施形態の効果（１）、（２）と同様の効果を奏する。なお、第１実施形態の第１ＭＧ１１に相当する「主に発電機として機能する回転電機」を有しないため、蓄電池６のＳＯＣをそこまで考慮する必要はない。
【００９１】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態の回転電機駆動システムについて図２１〜図２４を参照して説明する。図２１に示すように、第３実施形態の車軸駆動システム１０３は、回転電機駆動システム３、エンジン５１及びスタータ５２から構成されており、そのうち回転電機駆動システム３は、主に電動機として機能するＭＧ２１、蓄電池６、制御装置２０３を備える。
車軸駆動システム１０３は、例えばハイブリッド自動車に適用される。
【００９２】
エンジン５１は、ＭＧ２１だけでなくスタータ５２によっても始動可能である。また、エンジン５１のクランク軸８５は、ＭＧ２１の回転軸８２と直結しており、エンジン５１の駆動力Ｄｒ３１は、クランク軸８５から回転軸８２及び減速ギア９１を経由して車軸９２に伝達される。
ＭＧ２１は、第１実施形態の第２ＭＧ２１と実質的に同一の構成であり、ＭＧ２１の駆動力Ｄｒ３２は、回転軸８２から減速ギア９１を経由して車軸９２に伝達される。ＭＧ２１は、エンジン５１の始動やアシスト、車両エネルギーの回生機能を担う。
第３実施形態では、ＭＧ２１が「特定回転電機」に相当し、エンジン５１が「他の駆動源」に相当する。そして、互いに独立した複数の駆動力Ｄｒ３１、Ｄｒ３２が同一の車軸９２に付与される。
【００９３】
回転電機駆動システム３の蓄電池６は、ＭＧ２１に直流電力を供給する。制御装置２０３は、第１実施形態の制御装置２０１（図３参照）から、第１ＭＧ１１側の構成を無くしたものに相当する。ＭＧ２１は、正常時において有効センサ相が２相であり、制御装置２０３によって２相制御で駆動される。
エンジン５１とＭＧ２１とは軸同士が直結されているため、正常時には、図２２に示すように、エンジン５１の回転数Ｎｅ及びトルクＴｅと、ＭＧ２１の回転数Ｎｍ及びトルクＴｍとは同じである。また、エンジン５１及びＭＧ２１の回転数Ｎｅ、Ｎｍと車体速度との間には、ギア比Ｋに基づく比例関係がある。
【００９４】
図２３に示すように、ＭＧ２１の制御用電流センサの一方が故障し有効センサ相が１相となった場合に制御装置２０３が実行する処理について説明する。
図２４に示すように、エンジン５１及びＭＧ２１の回転数Ｎｅ、Ｎｍが指定低回転領域ＬＲＡ外にあるとき、制御装置２０３は、ＭＧ２１を１相制御で駆動する。
【００９５】
一方、エンジン５１及びＭＧ２１の回転数Ｎｅ、Ｎｍが指定低回転領域ＬＲＡ内にあるとき、制御装置２０３は、ＭＧ２１をシャットダウンする。そして、エンジン５１の駆動力Ｄｒ３１を用いてＭＧ２１を駆動し、破線ブロック矢印で示すように回転数Ｎｍを引き上げる。その結果、ＭＧ２１の回転数Ｎｍが指定低回転領域ＬＲＡを脱したら、ＭＧ２１を１相制御で駆動するように切り替える。
【００９６】
このように第３実施形態では、エンジン５１の駆動力Ｄｒ３１、及び、ＭＧ２１の駆動力Ｄｒ３２の少なくとも一方が、車軸９２を回転させる。
また、エンジン５１は、スタータ５２により、停止からの始動が可能である。なお、仮にスタータ５２が設けられておらず、ＭＧ２１の有効センサ相が１相となった場合には、フィードフォワード電圧指令演算によってＭＧ２１を始動し、エンジン５１の回転数Ｎｅを引き上げる必要がある。
第３実施形態では、第１実施形態の効果（１）、（２）と同様の効果を奏する。なお、第１実施形態の第１ＭＧ１１に相当する「主に発電機として機能する回転電機」を有しないため、蓄電池６のＳＯＣをそこまで考慮する必要はない。
【００９７】
（その他の実施形態）
（ア）上記実施形態の回転電機駆動システムでは、各回転電機について２相に設けた制御用電流センサのうち１相の制御用電流センサが故障したため有効センサ相が１相となった場合に制御装置２０１〜２０３が実行する処理について説明している。その他、各回転電機について３相に設けた制御用電流センサのうち２相の制御用電流センサが故障したため有効センサ相が１相となった場合、或いは、最初から各回転電機について１相のみに制御用電流センサを設けた場合についても、本発明を同様に適用することができる。また、制御用電流センサ以外の監視用電流センサは、どの相にいくつ設けられてもよい。
さらに、制御用電流センサを２相に設ける場合、上記実施形態のようにＶ相又はＷ相に限らず、Ｕ相に設けてもよい。
【００９８】
（イ）上記実施形態の「１相制御」における電流推定部３８（図６参照）による電流推定方法は、上述の方法の他、例えば、以下（ｉ）〜（ｉｖ）に示す方法を採用可能である。
【００９９】
（ｉ）電流指令位相角に基づく電流基準角、及び振幅に基づく演算（特開２００４−１５９３９１号公報に開示された技術）
センサ相をＵ相とすると、Ｕ相電流センサ値（Ｉｕ）を「ｄｑ軸電流指令から得られる電流指令位相角と電気角から生成したＵ相電流基準角（θ’）」で除して電流振幅（Ｉａ）を算出し、この電流振幅を、Ｕ相電流基準角から±１２０［°］ずらした電気角におけるｓｉｎ値に乗じて他の２相の電流推定値Ｉｖ、Ｉｗを算出する（式５．１〜５．３）。
Ｉａ＝Ｉｕ／［√（１／３）×（｛−ｓｉｎ（θ’）｝］        ・・・（５．１）
Ｉｖ＝√（１／３）×Ｉａ×｛−ｓｉｎ（θ’＋１２０［°］）｝・・・（５．２）
Ｉｗ＝√（１／３）×Ｉａ×｛−ｓｉｎ（θ’＋２４０［°］）｝・・・（５．３）
【０１００】
（ｉｉ）電流指令値を用いたセンサ相基準位相に基づく演算
Ｕ相電流指令値ｉｕ*及びＶ相電流指令値ｉｖ*の少なくとも一方、Ｗ相電流検出値ｉｗ＿ｓｎｓ、及び電気角θｅを用い、センサ相に一致するα軸方向のα軸電流ｉα、及びセンサ相に直交するβ軸方向のβ軸電流ｉβを演算し、式（６）によりセンサ相基準電流位相θｘを算出する。
θｘ＝ｔａｎ-1（ｉβ／ｉα）    ・・・（６）
【０１０１】
また、センサ相基準電流位相θｘ、及びＷ相電流検出値ｉｗ＿ｓｎｓに基づき、Ｕ相電流推定値ｉｕ＿ｅｓｔ又はＶ相電流推定値ｉｖ＿ｅｓｔを演算し、Ｕ相電流推定値ｉｕ＿ｅｓｔ又はＶ相電流推定値ｉｖ＿ｅｓｔ、Ｗ相電流検出値ｉｗ＿ｓｎｓ、及び電気角θｅに基づき、ｄｑ軸電流推定値ｉｄ＿ｅｓｔ、ｉｑ＿ｅｓｔを演算する。
なお、Ｕ相電流推定値ｉｕ＿ｅｓｔ又はＶ相電流推定値ｉｖ＿ｅｓｔの演算において、
「ゼロ割り」や「ゼロ掛け」を回避するような補正処理を行ってもよい。
【０１０２】
（ｉｉｉ）α軸電流の微分による演算
α軸電流ｉαとβ軸電流ｉβが「ｓｉｎ波とｃｏｓ波」の関係にあり、α軸電流ｉαとβ軸電流ｉβとの位相差が９０［°］であることに着目し、α軸電流微分値Δｉαに基づいてβ軸電流推定値ｉβ＿ｅｓｔを演算する。ここで、制御部における演算が離散系である場合、α軸電流微分値Δｉαは、実際のβ軸電流ｉβに対し、電気角移動量Δθｅの半分だけ遅れる。この点を考慮し、α軸電流ｉαの前回値と今回値との平均値に電気角移動量Δθｅの半分（Δθｅ／２）を乗じた補正量Ｈにて補正したβ軸電流推定値ｉβ＿ｅｓｔとすることが好ましい。そして、α軸電流ｉαおよびβ軸電流推定値ｉβ＿ｅｓｔを用いてセンサ相基準電流位相θｘを演算する。以降の演算は（ｉｉ）と同様である。
【０１０３】
（ｉｖ）漸化式による演算
ｄｑ座標上でＷ相軸が相対的に回転することを利用し、Ｗ相推定誤差Δｉｗ＿ｅｓｔを積算してｄｑ軸電流推定値をｄｑ軸実電流値に漸近させる。
前回のｄｑ軸電流推定値ｉｄ＿ｅｓｔ、ｉｑ＿ｅｓｔ、及び今回の電気角θｅに基づき、センサ相成分であるＷ相電流基準値ｉｗ＿ｂｆを演算し、Ｗ相電流基準値ｉｗ＿ｂｆとＷ相電流検出値ｉｗ＿ｓｎｓとの差であるＷ相推定誤差Δｉｗ＿ｅｓｔを算出する。Ｗ相推定誤差Δｉｗ＿ｅｓｔにフィルタ要素であるゲインＫを乗じた補正後誤差ＫΔｉｗ＿ｅｓｔを算出し、Δｉｕ＝０、Δｉｖ＝０とし、ｄｑ変換によりｄｑ軸補正値ｉｄ＿ｃｒｒ、ｉｑ＿ｃｒｒを演算する。
【０１０４】
そして算出されたｄｑ軸補正値ｉｄ＿ｃｒｒ、ｉｑ＿ｃｒｒをセンサ相方向の補正ベクトルとし、当該補正ベクトルをｄ−ｑ座標系にて積算することにより、ｄｑ軸電流推定値ｉｄ＿ｅｓｔ、ｉｑ＿ｅｓｔを演算する。
また、センサ相に直交する直交方向補正値をさらに演算し、センサ相方向補正値及び直交方向補正値の合成ベクトルを補正ベクトルとし、当該補正ベクトルをｄｑ座標上で積算するようにしてもよい。
【０１０５】
（ウ）有効センサ相が１相となった回転電機の回転数が指定低回転領域ＬＲＡ内にあって、フィードフォワード電圧指令演算による駆動を実行しない場合、上記実施形態ではインバータの全てのスイッチング素子をシャットダウンする（図１２のＳ２８、図１６のＳ１８参照）。その他、シャットダウンせずに全ての相の電圧指令をマスクすることで、誤ったスイッチング動作が行われることを防止するようにしてもよい。
【０１０６】
（エ）正回転時に参照される正の回転数閾値Ｎｔｈ、及び、逆回転時に参照される負の回転数閾値−Ｎｔｈの絶対値は同一であっても異なっていてもよい。正負の回転数閾値Ｎｔｈ、−Ｎｔｈの絶対値を同一とする場合、回転数の絶対値と回転数閾値とを比較することで駆動モードの切り替えを判定してもよい。
【０１０７】
（オ）第１実施形態にて、第１ＭＧ１１の有効センサ相が１相の場合のエンジン始動時に、第１ＭＧ回転数Ｎｇが指定低回転領域ＬＲＡをイナーシャ駆動Ｉｎによって通過するとき（図１４参照）、第１ＭＧ１１をフィードフォワード電圧指令演算によって駆動してもよい。また、制御用電流センサ１７、１８のいずれか一方が故障し、第１ＭＧ１１の有効センサ相が１相となったとき、常にエンジン５１を駆動させるようにしてもよい。これにより、第１ＭＧ１１をより安定して駆動させることができる。
（カ）第１実施形態のエンジン５１に代えて第３の回転電機を駆動源として設け、３つの回転電機と動力伝達機構とによって、複数の駆動力を車軸９２に付与する構成としてもよい。
【０１０８】
（キ）第２実施形態の図１７では、前輪用ＭＧ２１Ｆ及び後輪用ＭＧ２１Ｒに対し蓄電池６及び制御装置２０２が共用されている。その他、前輪用ＭＧ２１Ｆに対応する蓄電池及び制御装置と、後輪用ＭＧ２１Ｒに対応する蓄電池及び制御装置とを独立させる構成としてもよい。
（ク）第２実施形態の前輪用ＭＧ２１Ｆ又は後輪用ＭＧ２１Ｒの一方をスタータ５２付きエンジン５１に入れ替え、回転電機及びエンジンの複数の駆動力を、同一の車体９０に対し重畳的に作用する前輪車軸９２Ｆ及び後輪車軸９２Ｒに付与する構成としてもよい。
【０１０９】
（ケ）第３実施形態において、エンジン出力軸８５とＭＧ２１との間、又はＭＧ出力軸８２と減速ギア９１との間に、新たな変速機、さらにクラッチを設ける構成としてもよい。
また、いずれの実施形態についても、変速機の設置箇所やギア比の設定、クラッチの有無は、直結状態や回転数を勘案し、適宜変更、追加してよい。
【０１１０】
（コ）回転角センサは、電気角θｅを検出し制御部へ出力する形態に限らず、ロータ回転角（機械角）θｍを検出して制御部へ出力し、制御部の内部にて電気角θｅに換算してもよい。また、回転数Ｎｇ、Ｎｍは、機械角θｍに基づいて算出してもよい。
（サ）上記実施形態の回転電機は永久磁石式同期型の三相交流回転電機であるが、他の実施形態では、誘導回転電機やその他の同期回転電機であってもよい。また、上記第２、第３実施形態では、回転電機は発電機としての機能を持たなくてもよい。
【０１１１】
（シ）第１実施形態の動力伝達機構は、遊星歯車機構により構成されており、駆動力が機械的に伝達される。この他、動力伝達機構として、電磁クラッチや流体継ぎ手等を用いてもよい。
（ス）本発明による回転電機駆動システムは、電動車両の車軸を駆動するシステムに限定されず、電動車両以外における被回転軸を駆動するシステムに適用してもよい。
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【０１１２】
１、２、３・・・回転電機駆動システム、
１０１、１０２、１０３・・・車軸駆動システム（被回転軸駆動システム）、
１１・・・第１ＭＧ（第１回転電機、特定回転電機）
１３、２３・・・回転数算出手段、
１７、１８、２７、２８・・・制御用電流センサ、
２０１、２０２、２０３・・・制御装置、
２１・・・第２ＭＧ、ＭＧ（第２回転電機、特定回転電機）、
２１Ｆ、２１Ｒ・・・前輪用／後輪用ＭＧ（特定回転電機）、
５１・・・エンジン（駆動源）、
９０・・・車体（対象物体）、
９２、９２Ｆ、９２Ｒ・・・車軸（被回転軸）。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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