(57)【要約】【課題】  バッテリーレスシステムである電動四輪駆動車や、発電用電動機に交流発電機を用いた構造のハイブリッド車両にも適用できるような、余剰な回生エネルギーを消費することのできるモータ制御装置およびこれを備えた電動４輪駆動車およびハイブリッド車両を提供することにある。【解決手段】  電動４輪駆動車１は、内燃機関３と、直流電力を出力する発電機４と、発電機４により出力された直流電力を交流電力に変換するインバータ８と、インバータ８により制御され、後輪を駆動する交流モータ６とを備えている。モータコントローラ１４は、車両からの要求トルクにしたがって、インバータ８や交流モータ６や発電機４を制御するとともに、交流モータ６の出力が負となり余剰の電気エネルギーが発生する場合、交流モータ６の損失が交流モータ６の出力より上回るように交流モータ６の電流を制御し、交流モータ６の熱損失として余剰の電気エネルギーを吸収する。【選択図】  図１
2006288006.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電力を出力する車載電源、該車載電源から出力された前記直流電力を受けてそれを交流電力に変換するインバータ、及び該インバータから出力された交流電力によって駆動され、被駆動体の駆動用の電動力を発生する交流モータを有する車両用電動駆動装置に備えられ、
前記交流モータに対する要求トルクにしたがって、前記インバータを制御して前記交流モータの駆動を制御する制御手段を含んでなる電動駆動装置用制御装置であって、
前記制御手段は、前記交流モータの出力が負となって余剰の電気エネルギーが発生する場合、前記交流モータの損失が前記交流モータの負の出力よりも上回るように、前記交流モータの電流を制御する
ことを特徴とする電動駆動装置用制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電動駆動装置用制御装置において、
前記制御手段は、前記交流モータの出力が負となり余剰の電気エネルギーが発生する場合、前記交流モータの無効電流が増加するように、前記交流モータの電流を制御する
ことを特徴とする電動駆動装置用制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電動駆動装置用制御装置において、
前記交流モータの無効電流は、前記交流モータの損失として前記車載電源から前記インバータに出力される余剰電力に基づいて決定される
ことを特徴とする電動駆動装置用制御装置。
【請求項４】
複数の車輪の少なくとも１つを駆動する内燃機関によって駆動され、直流電力を出力する発電機、該発電機から出力された前記直流電力を直接受けてそれを交流電力に変換するインバータ、及び該インバータから出力された交流電力によって駆動され、複数の車輪の残りの少なくとも１つを駆動する交流モータを有する複数輪駆動車用電動駆動装置に備えられ、
車両からの前記交流モータに対する要求トルクにしたがって、前記インバータを制御して前記交流モータの駆動を制御する制御手段を含んでなる電動駆動装置用制御装置であって、
前記制御手段は、前記交流モータの出力が負となって余剰の電気エネルギーが発生する場合、前記交流モータの損失が前記交流モータの負の出力よりも上回るように、前記交流モータの電流を制御する
ことを特徴とする電動駆動装置用制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の電動駆動装置用制御装置において、
前記制御手段は、前記交流モータの出力が負となり余剰の電気エネルギーが発生する場合、前記交流モータの無効電流が増加するように、前記交流モータの電流を制御する
ことを特徴とする電動駆動装置用制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載の電動駆動装置用制御装置において、
前記交流モータの無効電流は、前記交流モータの損失として前記発電機から前記インバータに出力される余剰電力に基づいて決定される
ことを特徴とする電動駆動装置用制御装置。
【請求項７】
直流電力の充放電が可能な蓄電器、該蓄電器から放電された前記直流電力を受けてそれを交流電力に変換するインバータ、及び該インバータから出力された交流電力によって駆動され、車両駆動用の電動力を発生する交流モータを有する電動車両用電動駆動装置に備えられ、
車両からの前記交流モータに対する要求トルクにしたがって、前記インバータを制御して前記交流モータの駆動を制御する制御手段を含んでなる電動駆動装置用制御装置であって、
前記制御手段は、前記交流モータの出力が負となって余剰の電気エネルギーが発生する場合、前記交流モータの損失が前記交流モータの負の出力よりも上回るように、前記交流モータの電流を制御する
ことを特徴とする電動駆動装置用制御装置。
【請求項８】
請求項７に記載の電動駆動装置用制御装置において、
前記制御手段は、前記交流モータの出力が負となり余剰の電気エネルギーが発生する場合、前記交流モータの無効電流が増加するように、前記交流モータの電流を制御する
ことを特徴とする電動駆動装置用制御装置。
【請求項９】
請求項８に記載の電動駆動装置用制御装置において、
前記交流モータの無効電流は、前記交流モータの損失として前記蓄電器から前記インバータに出力される余剰電力に基づいて決定される
ことを特徴とする電動駆動装置用制御装置。
【請求項１０】
車両の被駆動体を電動力によって駆動する車両の電動駆動装置において、
直流電力を出力する車載電源と、
該車載電源から出力された前記直流電力を受けてそれを交流電力に変換するインバータと、
該インバータから出力された交流電力によって駆動され、前記電動力を発生する交流モータと、
該交流モータに対する要求トルクにしたがって、前記インバータを制御して前記交流モータの駆動を制御する制御手段を含んでなる制御装置とを有し、
前記制御手段は、前記交流モータの出力が負となって余剰の電気エネルギーが発生する場合、前記交流モータの損失が前記交流モータの負の出力よりも上回るように、前記交流モータの電流を制御し、
前記インバータには、前記交流モータの損失として前記車載電源から余剰電力が供給されるようになっている
ことを特徴とする電動駆動装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の電動駆動装置において、
前記制御手段は、前記交流モータの出力が負となり余剰の電気エネルギーが発生する場合、前記交流モータの無効電流が増加するように、前記交流モータの電流を制御する
ことを特徴とする電動駆動装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の電動駆動装置において、
前記交流モータの無効電流は前記余剰電力に基づいて決定される
ことを特徴とする電動駆動装置。
【請求項１３】
複数の車輪の少なくとも１つを内燃機関によって駆動し、複数の車輪の残りの少なくとも１つを電動力によって駆動する複数輪駆動車両の電動駆動装置において、
内燃機関によって駆動され、直流電力を出力する発電機と、
該発電機から出力された前記直流電力を直接受けてそれを交流電力に変換するインバータと、
該インバータから出力された交流電力によって駆動され、前記複数の車輪の残りの少なくとも１つを駆動する交流モータと、
車両からの前記交流モータに対する要求トルクにしたがって、前記インバータを制御して前記交流モータの駆動を制御する制御手段を含んでなる制御装置とを有し、
前記制御手段は、前記交流モータの出力が負となって余剰の電気エネルギーが発生する場合、前記交流モータの損失が前記交流モータの負の出力よりも上回るように、前記交流モータの電流を制御し、
前記インバータには、前記交流モータの損失として前記発電機から余剰電力が供給されるようになっている
ことを特徴とする電動駆動装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の電動駆動装置において、
前記制御手段は、前記交流モータの出力が負となり余剰の電気エネルギーが発生する場合、前記交流モータの無効電流が増加するように、前記交流モータの電流を制御する
ことを特徴とする電動駆動装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の電動駆動装置において、
前記交流モータの無効電流は前記余剰電力に基づいて決定される
ことを特徴とする電動駆動装置。
【請求項１６】
電動力によって車両を駆動する電動駆動装置において、
直流電力の充放電が可能な蓄電器と、
該蓄電器から放電された前記直流電力を受けてそれを交流電力に変換するインバータと、
該インバータから出力された交流電力によって駆動され、前記電動力を発生する交流モータと、
車両からの前記交流モータに対する要求トルクにしたがって、前記インバータを制御して前記交流モータの駆動を制御する制御手段を含んでなる制御装置とを有し、
前記制御手段は、前記交流モータの出力が負となって余剰の電気エネルギーが発生する場合、前記交流モータの損失が前記交流モータの負の出力よりも上回るように、前記交流モータの電流を制御し、
前記インバータには、前記交流モータの損失として前記蓄電器から余剰電力が供給されるようになっている
ことを特徴とする電動駆動装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の電動駆動装置において、
前記制御手段は、前記交流モータの出力が負となり余剰の電気エネルギーが発生する場合、前記交流モータの無効電流が増加するように、前記交流モータの電流を制御する
ことを特徴とする電動駆動装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の電動駆動装置において、
前記交流モータの無効電流は前記余剰電力に基づいて決定される
ことを特徴とする電動駆動装置。
【請求項１９】
複数輪駆動車両において、
複数の車輪の少なくとも１つを駆動する内燃機関と、
該内燃機関によって駆動され、直流電力を出力する発電機と、
該発電機から出力された前記直流電力を直接受けてそれを交流電力に変換するインバータと、
該インバータから出力された交流電力によって駆動され、前記複数の車輪の残りの少なくとも１つを駆動する交流モータと、
車両からの前記交流モータに対する要求トルクにしたがって、前記インバータを制御して前記交流モータの駆動を制御する制御手段を含んでなる制御装置とを有し、
前記制御手段は、前記交流モータの出力が負となって余剰の電気エネルギーが発生する場合、前記交流モータの損失が前記交流モータの負の出力よりも上回るように、前記交流モータの電流を制御し、
前記インバータには、前記交流モータの損失として前記発電機から余剰電力が供給されるようになっている
ことを特徴とする複数輪駆動車両。
【請求項２０】
ハイブリッド車両において、
車両の駆動力を発生する内燃機関と、
車両の駆動力を発生する交流モータと、
該交流モータの電源を構成する蓄電器と、
該蓄電器から放電された前記直流電力を受けてそれを交流電力に変換し、前記交流モータに供給して前記交流モータを駆動するインバータと、
車両からの前記交流モータに対する要求トルクにしたがって、前記インバータを制御して前記交流モータの駆動を制御する制御手段を含んでなる制御装置とを有し、
前記制御手段は、前記交流モータの出力が負となって余剰の電気エネルギーが発生する場合、前記交流モータの損失が前記交流モータの負の出力よりも上回るように、前記交流モータの電流を制御し、
前記インバータには、前記交流モータの損失として前記蓄電器から余剰電力が供給されるようになっている
ことを特徴とするハイブリッド車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ駆動装置，電動４輪駆動車およびハイブリッド車両に係り、特に、発電機やモータを制御するモータ制御装置およびこれを備えた電動４輪駆動車およびハイブリッド車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車両の制御装置としては、例えば、特開平１１−３３２００７号公報に記載のように、シリーズ型ハイブリッド車両の例で、エンジンの出力軸と車両駆動軸が機械的に切り離された構成であり、エンジンで駆動する発電電動機による発電した電気エネルギーを、駆動用電動機に供給し、その出力トルクを用いて車両を駆動するものが知られている。
【０００３】
また、特開平１１−３３２００７号公報に記載のように、ハイブリッド自動車では、発電電力を一時的に保存したり、回生時に発生する電力を蓄積したりすることができるバッテリーを備えることが知られている。車両速度を制御する際や車両を制動する際に、減速制御時のエネルギーを有効に活用する方策として、駆動用発電機を回生動作させて制動力を発生し、この際に発生する回生エネルギーをバッテリーに蓄積する。回生エネルギーを吸収するためのバッテリーの充電状態が満充電に近い状態にある場合、駆動用電動機の回生のみを続けると過充電になるため、発電用電動機を力行させ、エンジンの回転抵抗を負荷として回生電流を消費することが知られている。
【０００４】
尚、エンジンが発電用電動機に接続されている状態でなくても、余剰な回生エネルギーを消費することができるような制御方法として、特開２００３−１３４６０２号公報に記載のように、ハイブリッド車両において、バッテリーが回生エネルギーを吸収できない場合には、発電用電動機に損失を与えるように発電用電動機を制御して、余剰な回生エネルギーを消費するものが知られている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３３２００７号公報
【特許文献２】特開２００３−１３４６０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、特開平１１−３３２００７号公報や特開２００３−１３４６０２号公報に記載のものは、駆動用電動機が回生運転時に発生した回生エネルギーをバッテリーに蓄積するとともに、余剰な回生エネルギーを消費するために、発電用電動機を制御している。しかしながら、発電用電動機に交流発電機を用いたようなハイブリッド車両の場合には、特開平１１−３３２００７号公報や特開２００３−１３４６０２号公報に記載のように発電機で余剰なエネルギーを消費することは不可能である。また、バッテリーを搭載していない電動四輪駆動車では、回生動作をさせること自体も不可能である。
【０００７】
本発明の目的は、バッテリーレスシステムである電動四輪駆動車や、発電用電動機に交流発電機を用いた構造のハイブリッド車両にも適用できるような、余剰な回生エネルギーを消費することのできるモータ制御装置およびこれを備えた電動４輪駆動車およびハイブリッド車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、直流電力を出力する車載電源、該車載電源から出力された前記直流電力を受けてそれを交流電力に変換するインバータ、及び該インバータから出力された交流電力によって駆動され、被駆動体の駆動用の電動力を発生する交流モータを有する車両用電動駆動装置に備えられ、  前記交流モータに対する要求トルクにしたがって、前記インバータを制御して前記交流モータの駆動を制御する制御手段を含んでなる電動駆動装置用制御装置であって、前記制御手段は、前記交流モータの出力が負となって余剰の電気エネルギーが発生する場合、前記交流モータの損失が前記交流モータの負の出力よりも上回るように、前記交流モータの電流を制御するようにしたものである。  
かかる構成により、バッテリーレスシステムである電動四輪駆動車においても、余剰な回生エネルギーを消費することができるようになる。
【０００９】
（２）上記（１）において、好ましくは、前記制御手段は、前記交流モータの出力が負となり余剰の電気エネルギーが発生する場合、前記交流モータの無効電流が増加するように、前記交流モータの電流を制御するようにしたものである。
【００１０】
（３）上記（２）において、好ましくは、前記交流モータの無効電流は、前記交流モータの損失として前記車載電源から前記インバータに出力される余剰電力に基づいて決定されるようにしたものである。
【００１１】
（４）また、上記目的を達成するために、本発明は、複数の車輪の少なくとも１つを駆動する内燃機関によって駆動され、直流電力を出力する発電機、該発電機から出力された前記直流電力を直接受けてそれを交流電力に変換するインバータ、及び該インバータから出力された交流電力によって駆動され、複数の車輪の残りの少なくとも１つを駆動する交流モータを有する複数輪駆動車用電動駆動装置に備えられ、車両からの前記交流モータに対する要求トルクにしたがって、前記インバータを制御して前記交流モータの駆動を制御する制御手段を含んでなる電動駆動装置用制御装置であって、前記制御手段は、前記交流モータの出力が負となって余剰の電気エネルギーが発生する場合、前記交流モータの損失が前記交流モータの負の出力よりも上回るように、前記交流モータの電流を制御するようにしたものである。  
かかる構成により、バッテリーレスシステムである電動四輪駆動車においても、余剰な回生エネルギーを消費することができるようになる。
【００１２】
（５）上記（４）において、好ましくは、前記制御手段は、前記交流モータの出力が負となり余剰の電気エネルギーが発生する場合、前記交流モータの無効電流が増加するように、前記交流モータの電流を制御するようにしたものである。
【００１３】
（６）上記（５）において、好ましくは、前記交流モータの無効電流は、前記交流モータの損失として前記発電機から前記インバータに出力される余剰電力に基づいて決定されるようにしたものである。
【００１４】
（７）さらに、上記目的を達成するために、本発明は、直流電力の充放電が可能な蓄電器、該蓄電器から放電された前記直流電力を受けてそれを交流電力に変換するインバータ、及び該インバータから出力された交流電力によって駆動され、車両駆動用の電動力を発生する交流モータを有する電動車両用電動駆動装置に備えられ、車両からの前記交流モータに対する要求トルクにしたがって、前記インバータを制御して前記交流モータの駆動を制御する制御手段を含んでなる電動駆動装置用制御装置であって、前記制御手段は、前記交流モータの出力が負となって余剰の電気エネルギーが発生する場合、前記交流モータの損失が前記交流モータの負の出力よりも上回るように、前記交流モータの電流を制御するようにしたものである。  
かかる構成により、バッテリーレスシステムである電動四輪駆動車においても、余剰な回生エネルギーを消費することができるようになる。
【００１５】
（８）上記（７）において、好ましくは、前記制御手段は、前記交流モータの出力が負となり余剰の電気エネルギーが発生する場合、前記交流モータの無効電流が増加するように、前記交流モータの電流を制御するようにしたものである。
【００１６】
（９）上記（８）において、好ましくは、前記交流モータの無効電流は、前記交流モータの損失として前記蓄電器から前記インバータに出力される余剰電力に基づいて決定されるようにしたものである。
ことを特徴とする電動駆動装置用制御装置。
【００１７】
（１０）また、上記目的を達成するために、本発明は、車両の被駆動体を電動力によって駆動する車両の電動駆動装置において、直流電力を出力する車載電源と、該車載電源から出力された前記直流電力を受けてそれを交流電力に変換するインバータと、該インバータから出力された交流電力によって駆動され、前記電動力を発生する交流モータと、該交流モータに対する要求トルクにしたがって、前記インバータを制御して前記交流モータの駆動を制御する制御手段を含んでなる制御装置とを有し、前記制御手段は、前記交流モータの出力が負となって余剰の電気エネルギーが発生する場合、前記交流モータの損失が前記交流モータの負の出力よりも上回るように、前記交流モータの電流を制御し、前記インバータには、前記交流モータの損失として前記車載電源から余剰電力が供給されるようになっているようにしたものである。  
かかる構成により、バッテリーレスシステムである電動四輪駆動車においても、余剰な回生エネルギーを消費することができるようになる。
【００１８】
（１１）上記（１０）において、好ましくは、前記制御手段は、前記交流モータの出力が負となり余剰の電気エネルギーが発生する場合、前記交流モータの無効電流が増加するように、前記交流モータの電流を制御するようにしたものである。
【００１９】
（１２）上記（１１）において、好ましくは、前記交流モータの無効電流は前記余剰電力に基づいて決定されるようにしたものである。
【００２０】
（１３）さらに、上記目的を達成するために、本発明は、複数の車輪の少なくとも１つを内燃機関によって駆動し、複数の車輪の残りの少なくとも１つを電動力によって駆動する複数輪駆動車両の電動駆動装置において、内燃機関によって駆動され、直流電力を出力する発電機と、該発電機から出力された前記直流電力を直接受けてそれを交流電力に変換するインバータと、該インバータから出力された交流電力によって駆動され、前記複数の車輪の残りの少なくとも１つを駆動する交流モータと、車両からの前記交流モータに対する要求トルクにしたがって、前記インバータを制御して前記交流モータの駆動を制御する制御手段を含んでなる制御装置とを有し、前記制御手段は、前記交流モータの出力が負となって余剰の電気エネルギーが発生する場合、前記交流モータの損失が前記交流モータの負の出力よりも上回るように、前記交流モータの電流を制御し、前記インバータには、前記交流モータの損失として前記発電機から余剰電力が供給されるようになっているものである。  
かかる構成により、バッテリーレスシステムである電動四輪駆動車においても、余剰な回生エネルギーを消費することができるようになる。
【００２１】
（１４）上記（１３）において、好ましくは、前記制御手段は、前記交流モータの出力が負となり余剰の電気エネルギーが発生する場合、前記交流モータの無効電流が増加するように、前記交流モータの電流を制御するようにしたものである。
【００２２】
（１５）上記（１４）において、好ましくは、前記交流モータの無効電流は前記余剰電力に基づいて決定されるものである。
【００２３】
（１６）また、上記目的を達成するために、本発明は、電動力によって車両を駆動する電動駆動装置において、直流電力の充放電が可能な蓄電器と、該蓄電器から放電された前記直流電力を受けてそれを交流電力に変換するインバータと、該インバータから出力された交流電力によって駆動され、前記電動力を発生する交流モータと、車両からの前記交流モータに対する要求トルクにしたがって、前記インバータを制御して前記交流モータの駆動を制御する制御手段を含んでなる制御装置とを有し、前記制御手段は、前記交流モータの出力が負となって余剰の電気エネルギーが発生する場合、前記交流モータの損失が前記交流モータの負の出力よりも上回るように、前記交流モータの電流を制御し、前記インバータには、前記交流モータの損失として前記蓄電器から余剰電力が供給されるようになっているようにしたものである。  
かかる構成により、バッテリーレスシステムである電動四輪駆動車においても、余剰な回生エネルギーを消費することができるようになる。
【００２４】
（１７）上記（１６）において、好ましくは、前記制御手段は、前記交流モータの出力が負となり余剰の電気エネルギーが発生する場合、前記交流モータの無効電流が増加するように、前記交流モータの電流を制御するようにしたものである。
【００２５】
（１８）上記（１７）において、好ましくは、前記交流モータの無効電流は前記余剰電力に基づいて決定されるものである。
【００２６】
（１９）さらに、上記目的を達成するために、本発明は、複数輪駆動車両において、複数の車輪の少なくとも１つを駆動する内燃機関と、該内燃機関によって駆動され、直流電力を出力する発電機と、該発電機から出力された前記直流電力を直接受けてそれを交流電力に変換するインバータと、該インバータから出力された交流電力によって駆動され、前記複数の車輪の残りの少なくとも１つを駆動する交流モータと、車両からの前記交流モータに対する要求トルクにしたがって、前記インバータを制御して前記交流モータの駆動を制御する制御手段を含んでなる制御装置とを有し、前記制御手段は、前記交流モータの出力が負となって余剰の電気エネルギーが発生する場合、前記交流モータの損失が前記交流モータの負の出力よりも上回るように、前記交流モータの電流を制御し、前記インバータには、前記交流モータの損失として前記発電機から余剰電力が供給されるようになっているものである。  
かかる構成により、複数輪駆動車両においても、余剰な回生エネルギーを消費することができるようになる。
【００２７】
（２０）また、上記目的を達成するために、本発明は、ハイブリッド車両において、車両の駆動力を発生する内燃機関と、車両の駆動力を発生する交流モータと、該交流モータの電源を構成する蓄電器と、該蓄電器から放電された前記直流電力を受けてそれを交流電力に変換し、前記交流モータに供給して前記交流モータを駆動するインバータと、車両からの前記交流モータに対する要求トルクにしたがって、前記インバータを制御して前記交流モータの駆動を制御する制御手段を含んでなる制御装置とを有し、前記制御手段は、前記交流モータの出力が負となって余剰の電気エネルギーが発生する場合、前記交流モータの損失が前記交流モータの負の出力よりも上回るように、前記交流モータの電流を制御し、前記インバータには、前記交流モータの損失として前記蓄電器から余剰電力が供給されるようになっているものである。  
かかる構成により、ハイブリッド車両においても、余剰な回生エネルギーを消費することができるようになる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、バッテリーレスシステムである電動四輪駆動車や、発電用電動機に交流発電機を用いた構造のハイブリッド車両においても、余剰な回生エネルギーを消費することのできるものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、図１〜図１０を用いて、本発明の一実施形態によるモータ制御装置およびこれを備えた電動４輪駆動車の構成及び動作について説明する。  
最初に、図１を用いて、本実施形態によるモータ制御装置を、交流モータを用いた電動４輪駆動車に適用した場合の構成及び動作について説明する。  
図１は、本発明の一実施形態によるモータ制御装置を、交流モータを用いた電動４輪駆動車に適用した場合の全体構成を示すシステムブロック図である。
【００３０】
電動４輪駆動車１は、エンジン３と交流モータ６を備えている。エンジン３の駆動力は、トランスミッション３０と車軸１３Ａを介して前輪２に伝達され、前輪２を駆動する。エンジン３の出力は、エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）１５からの指令により駆動される電子制御スロットル１１により制御される。電子制御スロットル１１には、スロットル開度センサ１２が設けられており、電子制御スロットル１１のスロットル開度を検出する。検出されたスロットル開度は、ＥＣＵ１５に取り込まれる。また、ＥＣＵ１５は、トランスミッション３０を制御する。
【００３１】
交流モータ６の駆動力は、クラッチ９、デファレンシャルギヤ７および車軸１３Ｂを介して後輪５に伝達され、後輪５を駆動する。デファレンシャルギヤ７とクラッチ９が締結されると、交流モータ６の回転力が、デファレンシャルギヤ７で左右に分配され、車軸１３Ｂに伝えられ、後輪５を駆動する。クラッチ９が開放されると、交流モータ６は後輪５から機械的に切り離され、後輪５は駆動力を路面に伝えない。
【００３２】
なお、図１に示す例では、交流モータ６がクラッチ９などの開閉機構を介して接続される構成を例示しているが、直接接続される構成でもよいものである。ここで、交流モータ６は、電動４輪駆動車としては、低速から高速まで動作点（回転領域）が広いという性能が求められる。例えば、深雪や泥濘から脱出する場合には、後輪のトルクのみで発進できることが重要となり、低速域で大トルクを出力する必要がある。さらに中速走行域まで４輪駆動走行を継続する場合には、モータとしては非常に高回転にする必要がある。そこで、通常ハイブリッド車の駆動用として使用される永久磁石同期モータや、界磁巻線型の同期モータが有効である。界磁巻線型の同期モータは、高回転域において界磁電流を抑えることにより磁束を小さくすることが可能であり、誘起電圧を抑えて高回転まで駆動できるようになる。
【００３３】
また、交流モータ６において所要の動力を任意に制御できるようにインバータ８が設けられており、発電機４から出力された直流電力を交流電力に変換し、交流モータ６に供給する。ここで、インバータ８の入力部分はパワー素子のスイッチングにより非常に脈動を持った電力であるため、これを平滑するためのコンデンサ３１がインバータ８が設けられている。なお、コンデンサ３１は、インバータ８に内蔵されている。
【００３４】
エンジン３には専用の発電機４が接続されている。発電機４で発電される交流電力は、ダイオードブリッジ１０により、直流電力に変換される。この直流電力を元にして、インバータ８により交流電力を得て、交流モータ６から動力を発生させる。このとき、交流モータ６で所望のトルクを発生するために必要な電圧は、発電機４を制御することにより得られる。よって、発電機４の出力によって交流モータ６が駆動されることになる。ここで、本実施例で用いる発電機４は、オルタネータなどの交流発電機であり、界磁巻線に流す界磁電流を制御することにより、発電制御が可能である。通常、このような発電機４とダイオードブリッジ１０を合せて、オルタネータと呼ぶ。
【００３５】
四輪駆動コントローラ３２は、ＥＣＵ１５とＣＡＮなどの通信手段で接続されており、車両情報に基づき、後輪用の交流モータ６へのトルク指令などを計算するような、四輪駆動システムとしての制御をおこなうコントローラである。モータコントローラ１４は、四輪駆動コントローラ３２から得られるエンジン回転数やトルク指令や、コンデンサ３１の電圧や、交流モータ６の回転数や磁極位置に基づいて、発電機４とインバータ８と交流モータ６とを制御する。
【００３６】
次に、図２を用いて、本実施形態によるモータ制御装置であるモータコントローラ１４の構成及び動作について説明する。
【００３７】
図２は、本発明の一実施形態によるモータ制御装置であるモータコントローラの構成を示すブロック図である。
【００３８】
図２に示すように、モータコントローラＥＣＵ１４は、交流モータ６やインバータ８を制御するモータ制御部１６と、発電機４を制御する発電制御部１７から構成される。モータ制御部１６は、上位の四輪駆動コントローラ３２から受け取ったトルク指令に応じて交流モータ６を制御する部分である。モータ制御部１６は、ロールバック判定部１８と、電流指令演算部５０と、コンデンサ電圧指令演算部５１とを備えている。発電制御部１７は、インバータ８・交流モータ６に入力するべき電力を発電するための、発電機４の発電制御をおこなう部分である。発電制御部１７は、コンデンサ３１の両端のコンデンサ電圧Ｖｄｃが、モータ制御部１６が出力するコンデンサ電圧指令値Ｖｄｃ＊に一致するように、発電機４の界磁巻線の界磁電圧指令Ｃ１（Ｖｇｆ＊）をフィードバック制御するコンデンサ電圧制御部であり、また、電圧フィードバック制御部である。なお、モータ制御部１６と発電制御部１７の構成と動作については、図３から図９を用いて詳述する。
【００３９】
図２に示す構成の電動４輪駆動車では、電力を吸収するバッテリーがないため、エンジンから回転が与えられ発電機により出力される発電エネルギーとインバータ・モータに入力される駆動エネルギーが等しくなるように協調制御をおこなう必要がある。発電エネルギーと駆動エネルギーのバランスが崩れた場合、例えば発電エネルギーが駆動エネルギーよりも大きい場合には、余剰の電力が平滑用コンデンサ３１に流れ込み、ＤＣバスの電圧が上昇することになる。ＤＣバスの電圧が許容値を超えた場合、コンデンサ３１やインバータ８のパワー素子を破壊する恐れがある。また、発電エネルギーが駆動エネルギーよりも小さい場合には、コンデンサ３１に蓄えられた微小な電力がインバータ・モータに使われるために電圧が低下し、所要のトルクが出力できなくなる。よって、バッテリーが無いシステムでは発電エネルギーと駆動エネルギーをバランスよく制御することが重要である。また、電動４輪駆動車だけではなく、バッテリーを有するハイブリッド自動車においても、バッテリーの充電状態が満充電に近い場合などには、回生が発生しないように制御することが必要である。
【００４０】
ここでは、以下、電動４輪駆動車において、車両が駆動方向と逆方向に進んでしまうようなロールバック状態における制御処理について説明する。
【００４１】
次に、図３を用いて、本実施形態によるモータ制御装置の中のモータ制御部１６の構成及び動作について説明する。  
図３は、本発明の一実施形態によるモータ制御装置の中のモータ制御部の構成を示すブロック図である。
【００４２】
図２に示したように、モータ制御部１６は、ロールバック判定部１８と、ＡＣモータ６やインバータ８を制御するための指令値を計算する電流指令演算部５０と、コンデンサ電圧を制御するための指令値を計算するコンデンサ電圧指令演算部５１からなる。
【００４３】
ロールバック判定部１８は、モータ回転数ωｍとトルク指令Ｔｒ*より車両の状態を判定する。トルク指令Ｔｒ*が正に対しモータ回転速度ωｍが負、またはトルク指令Ｔｒ*が負に対しモータ回転速度ωｍが正となる場合、モータは進行方向と逆に回転しており、ロールバック状態であると判定される。
【００４４】
電流指令演算部５０は、電流指令演算部１９と、電圧指令演算部２０と、３相電圧指令演算部２１と、ＰＷＭ／矩形波信号処理部２２とを備えている。電流指令演算部１９は、トルク指令Ｔｒ*とモータ回転速度ωｍに基づいて、同期モータに対するｄ軸電流指令Ｉｄ*，ｑ軸電流指令Ｉｑ*，界磁電流指令Ｉｍｆ*を算出する。例えば、トルク指令Ｔｒ*とモータ回転数ωｍの各動作点に対するｄ軸電流Ｉｄのテーブルと、ｑ軸電流Ｉｑのテーブルを、通常時とロールバック時それぞれで内部に保持しておき、各動作点に応じてＩｄ*、Ｉｑ*指令値を決定する。通常時とロールバック時との切替は、ロールバック判定部１８からの判定結果に応じてなされる。
【００４５】
ここで、図４を用いて、本実施形態によるモータ制御装置の中のモータ制御部１６の制御動作について説明する。  
図４は、本発明の一実施形態によるモータ制御装置の中のモータ制御部の動作を示すフローチャートである。
【００４６】
最初に、ステップｓ１０１において、モータ制御部１６は、モータ回転数ωｍを入力する。また、ステップｓ１０２において、モータ制御部１６は、トルク指令Ｔｒ*を入力する。
【００４７】
次に、ステップｓ１０３において、ロールバック判定部１８は、モータ回転数ωｍとトルク指令Ｔｒ*より車両の状態を判定する。ここで、ロールバック判定部１８は、トルク指令Ｔｒ*とモータ回転速度ωｍが異符号の場合、ロールバック状態であると判定する。
【００４８】
ステップｓ１０３において、ロールバックと判定されない場合は、ステップｓ１０４に進み、電流指令演算部１９は、通常のモータおよびオルタネータの制御を開始するような電流指令値（Ｉｄ*，Ｉｑ*，Ｉｍｆ*）を算出して、電圧指令演算部２０に進む。
【００４９】
一方、ステップｓ１０３においてロールバックであると判定された場合は、ステップｓ１０５へ進む。ロールバック時はモータの出力が負となるため、モータによる発電が起こり回生される。そこで、ロールバックと判定された場合は、回生動作を防止するような通常時とは異なる制御をおこなう必要がある。まず、ステップｓ１０５において、電流指令演算部１９は、ロールバック用Ｎ−Ｔ特性の範囲内であるか否かを判定する。
【００５０】
ここで、図５を用いて、本実施形態によるモータ制御装置におけるロールバック用Ｎ−Ｔ特性について説明する。  
図５は、本発明の一実施形態によるモータ制御装置におけるロールバック用Ｎ−Ｔ特性の説明図である。
【００５１】
図５は、モータ周波数（Ｈｚ）に対するトルク（Ｎｍ）の特性の一例を示しており、ハッチングした部分がロールバックの動作範囲に相当する。図５のようなモータ特性において、動作点、すなわちトルク指令Ｔｒ*とモータ回転速度ωｍ（モータ周波数）がロールバック範囲外である場合、ステップｓ１０６へ進み、四輪駆動コントローラ３２は、四輪駆動を停止する。
【００５２】
ステップｓ１０５において、動作点がロールバックの動作範囲内であると判定された場合、ステップｓ１０７へ進み、エンジン回転数（オルタネータ回転数ωｇ）を考慮して、発電機４の出力（損失余剰分）を決定する。具体的には、エンジンからパワーをどれくらい取ればよいのか決める際に、回転数によって異なる特性を持った発電機（オルタネータ４）の最も効率の良い動作点で下記を満たすように発電機４の出力を決定する。ロールバック時には、モータ損失がモータ出力よりも大きくなるように発電機４の出力を下記のような方法で決める。ここで、モータの電流実行値をＩ、巻き線抵抗をＲとすると、モータ損失は（（Ｉ＾２）×Ｒ×３）で表される。また、モータ速度をωｍ、モータトルクをＴｍとすると、モータ出力は（ωｍ×Ｔｍ）で表される。ここで、モータ電流実行値Ｉは、ｄ軸電流Ｉｄとｑ軸電流Ｉｑを用いると、以下の式（１）で表される。  
Ｉ＝（√（Ｉｄ＾２＋Ｉｑ＾２））／√３  …（１）
ここで、ロールバック時におけるエネルギー状態について説明する。モータ損失に対してモータの出力が上回る場合、その差分の電気エネルギーが回生エネルギーとなる。これは通常のハイブリッドシステムで用いられる回生方式に相当する。本実施例のように、バッテリーが無いシステムでは、僅かなコンデンサの容量分しか電気エネルギーを吸収することができない。そこで、電力の出入りが無い、電気エネルギーが０となる状態，すなわちモータ損失とモータ出力の大きさが等しくなることが望ましい。しかしながら、エンジン回転など外乱の影響がある中、モータ損失とモータ出力の大きさとを完全に一致させるように制御することは、非常に困難である。そこで、本実施例では、トルク指令からｑ軸電流指令値Ｉｑ*を決定する際に、モータ損失（（Ｉ＾２）×Ｒ×３）がモータ出力（｜ωｍ×Ｔｍ｜）よりも大きくなるように、発電機４の出力（余剰損失分）を決め、それに伴いｄ軸電流指令値Ｉｄ*を決定する。ここでは、各エンジン回転数におけるロールバックの動作点に対して、予めＩｄ，Ｉｑテーブルを作成しておき、ｄ軸電流指令Ｉｄ*，ｑ軸電流指令Ｉｑ*，界磁電流指令Ｉｍｆ*を算出するようにしている。界磁電流指令Ｉｍｆ*は、車両の走行性能とモータ効率を考慮して決定する。このとき、発電機４の出力Ｐｇは、以下の式（２）で表され、Ｐｇ＞０を満たすように決定する。この条件を満たした上で、発電機から取るパワーが例えば２５０[W]となるようにＩｄ*、Ｉｑ*、Ｉｍｆ*を決めておく。
【００５３】
Ｐｇ＝（（Ｉ＾２）×Ｒ×３）−｜ωｍ×Ｔｍ｜      …（２）
この結果、発電機４の出力Ｐｇに相当する余剰の電気エネルギーを交流モータ６の発熱として消費させることになる。そこで、上記のＩｄ，Ｉｑテーブルは、この余剰エネルギーを無効分電流として流すようなＩｄ，Ｉｑとして設定しておく。具体的には、無効分電流とはＡＣモータ６の磁束方向に流す電流である。余剰エネルギーを決定したら、ステップｓ１０８に進み、決定した電流指令値に対してモータ制御および発電制御を開始するため、電圧指令演算部２０へと進む。
【００５４】
図３において、電圧指令演算部２０は、電流指令演算部１９によって算出されたｄ軸電流指令Ｉｄ*，ｑ軸電流指令Ｉｑ*から、ｄ軸電圧指令Ｖｄ*，ｑ軸電圧指令Ｖｑ*を算出する。３相電圧指令演算部２１は、電圧指令演算部２０によって算出されたｄ軸電圧指令Ｖｄ*，ｑ軸電圧指令Ｖｑ*に対して、交流モータ６に備えられている磁極位置センサによって検出された磁極位置θを用いて、交流モータ６に対する交流電圧指令Ｖｕ*，Ｖｖ*，Ｖｗ*を算出する。ＰＷＭ／矩形波信号処理部２２は、３相電圧指令演算部２１によって算出された交流電圧指令Ｖｕ*，Ｖｖ*，Ｖｗ*に基づいて、インバータ８をＰＷＭ制御もしくは矩形波制御するために、インバータ内部のスイッチング素子の駆動信号を生成し、インバータ８に出力する。
【００５５】
次に、コンデンサ電圧指令演算部５１は、コンデンサ３１の電圧指令値を算出する部分であり、ＤＣ電圧Ｖｄｃ１演算部２３と、コンデンサ電圧指令値Ｖｄｃ*演算部２４とからなる。
【００５６】
ＤＣ電圧Ｖｄｃ１演算部２３は、電圧指令演算部２０が算出したｄ軸電圧指令Ｖｄ*，ｑ軸電圧指令Ｖｑ*に基づいて、発電機４の出力電圧，すなわちコンデンサの両端電圧Ｖｄｃ１を以下のように算出する。まず、交流モータ６の相電圧Ｖが、以下の式（３）により算出される。  
Ｖ＝（√（Ｖｄ*＾２＋Ｖｑ*＾２））／√３  …（３）
さらに、ＤＣ電圧Ｖｄｃ１演算部２３は、交流モータ６の相電圧ＶからＤＣ電圧指令値Ｖｄｃ１を、ＰＷＭ制御の場合には、以下の式（４）に基づいて、
Ｖｄｃ１＝（２√２）・Ｖ  …（４）
また、矩形波制御の場合には、以下の式（５）に基づいて、
Ｖｄｃ１＝（（２√２）・Ｖ）／１．２７  …（５）
と算出する。  
次に、図６を用いて、本実施形態によるモータ制御装置の中のコンデンサ電圧指令値Ｖｄｃ*演算部２４の動作について説明する。  
図６は、本発明の一実施形態によるモータ制御装置の中のコンデンサ電圧指令値Ｖｄｃ*演算部の動作を示すフローチャートである。
【００５７】
ステップｓ１２０において、コンデンサ電圧指令値Ｖｄｃ＊演算部２４は、エンジン３の回転数ωｇにおける発電機４の出力電圧がＶｄｃ１となる動作点を抽出する。ここで、エンジン３と発電機４の間には減速機構が備えられており、減速比を例えば２．５とすると、エンジン回転数ωｇ＝６００ｒｐｍは、発電機回転数ωｇ’＝１５００ｒｐｍに相当する。
【００５８】
ここで、図７を用いて、発電機４の特性（回転数ωｇ’での特性）について説明する。  
図７は、発電機の特性の説明図である。
【００５９】
例えば、図７に示すような発電機４の特性（回転数ωｇ’での特性）より、エンジン回転数がωｇ（発電機回転数がωｇ’）の場合に、発電機４の出力電圧がＶｄｃ１となるような動作点、すなわち発電機４の出力電流Ｉｄｃ１を抽出する。
【００６０】
次に、図６のステップｓ１２１において、コンデンサ電圧指令値Ｖｄｃ*演算部２４は、検出した動作点、すなわち発電機４の出力電圧がＶｄｃ１，出力電流がＩｄｃ１で交流モータ６を駆動した場合に、モータトルクが要求パワーＰｍ（＝モータ回転数ωｍ×トルク指令Ｔｒ*）を満たすか否かを判定する。
【００６１】
発電機４の動作点が要求パワーを満たす場合にはステップｓ１２２に進み、コンデンサ電圧指令値Ｖｄｃ*演算部２４は、ＤＣ電圧指令値Ｖｄｃ１に対して、交流モータ６と発電機４とが最も効率良く動作するような電圧指令値Ｖｄｃ２を再計算する。次に、ステップｓ１２３において、コンデンサ電圧指令値Ｖｄｃ*演算部２４は、この電圧指令値Ｖｄｃ２を電圧指令値Ｖｄｃ*として、図２の発電制御部１７に出力する。
【００６２】
また、ステップｓ１２１の判定において、発電機４の動作点が要求パワーを満たさない場合には、ステップｓ１２４において、コンデンサ電圧指令値Ｖｄｃ*演算部２４は、必要なパワーを取れる範囲で、電圧指令値Ｖｄｃ３とトルク指令値Ｔｒ*を再計算する。次に、ステップ１２５において、コンデンサ電圧指令値Ｖｄｃ*演算部２４は、この電圧指令値Ｖｄｃ３を電圧指令値Ｖｄｃ*として、図２の発電制御部１７に出力する。
【００６３】
次に、図８及び図９を用いて、本実施形態によるモータ制御装置における発電機４の発電制御方法について説明する。ここでは、一例として、ＤＣバス電圧をフィードバックする制御方式について説明する。  
図８は、本発明の一実施形態によるモータ制御装置の中の発電制御部１７の構成を示すブロック図である。図９は、本発明の一実施形態によるモータ制御装置の中の発電制御部の動作を示すフローチャートである。
【００６４】
図８に示すように、発電制御部１７は、差演算手段２７と、電圧フィードバック制御部２５と、Ｄｕｔｙ（Ｃ１）演算部２６とを備えている。
【００６５】
図９のステップｓ１１１において、差演算手段２７は、モータ制御部１６が出力するコンデンサ電圧指令値Ｖｄｃ*と、コンデンサの両端電圧であるコンデンサ電圧Ｖｄｃから、偏差ΔＶｄｃを算出する。
【００６６】
次に、ステップｓ１１２において、電圧フィードバック制御部２５は、ステップｓ１１１で求められた偏差ΔＶｄｃに対して、比例積分（ＰＩ）演算を行い、界磁電圧指令Ｖｇｆ*を出力する。尚、制御はＰＩ制御としているが、これに限定されるものではない。また、フィードバック制御系のみでは応答に問題がある場合、フィードフォワード補償を入れてもよいものである。
【００６７】
次に、ステップｓ１１３において、Ｄｕｔｙ（Ｃ１）演算部２６は、電圧フィードバック制御部２５が出力する界磁電圧指令Ｖｇｆ*から、デュティＣ１（Ｖｇｆ*）を、Ｖｇｆ*／Ｖｄｃとして求める。Ｄｕｔｙ（Ｃ１）演算部２６で算出されたデュティＣ１（Ｖｇｆ*）信号は、発電機４の界磁巻線に供給され、コンデンサ３１の両端電圧であるコンデンサ電圧Ｖｄｃがコンデンサ電圧値指令値Ｖｄｃ*に一致するように、フィードバック制御される。
【００６８】
このように、電圧指令Ｖｄｃ*に対してコンデンサ電圧Ｖｄｃが安定に制御できれば、発電機４とモータ・インバータ間でパワーの協調制御が行えることになる。ここで、電圧指令Ｖｄｃ*は、交流モータ６の動作点（モータ回転数，モータトルク）に応じて決定される。
【００６９】
次に、図１０を用いて、本実施形態によるモータ制御装置を用いた電動４輪駆動車１の制御動作について説明する。ここでは、ロールバック時における制御動作について説明する。  
図１０は、本発明の一実施形態によるモータ制御装置を用いた電動４輪駆動車１の制御動作を示すタイミングチャートである。図１０（Ａ）は、モータトルクＴｍを示し、図１０（Ｂ）はモータ回転速度ωｍを示し、図１０（Ｃ）はコンデンサ電圧Ｖｄｃを示している。それぞれ横軸は時間（ｓｅｃ）である。
【００７０】
図１０（Ａ），（Ｂ）に示すように、ロールバック時において、モータトルクは正であるのに対し、モータ回転速度は負となっている。上述のように、発電機４の出力は、モータ損失（（Ｉ＾２）×Ｒ×３）がモータ出力（｜ωｍ×Ｔｍ｜）よりも大きくなるように決める際、ロールバック時に必要とされる余剰のエネルギーは、損失として消費されるため、本来ならば損失をなるべく減らすように最低必要な値として決めるべきである。しかし、発電機４の出力がロールバック時において、最低必要な電力しか出力していない場合、ロールバックが終了して通常の動作になったときに、トルクを出すための十分な電力が不足することになる。そこで、ロールバック時においては、予め必要最低限な電力よりも多めに出しておくことで対処する。これにより、ロールバックから復活し、通常の力行時に戻った場合にも、必要なトルクを出すことができるようになる。このようにして計算された電力Ｐｇが交流モータ６に損失電力が入力され、図１０（Ｃ）のように、ロールバック時およびロールバック終了時にもコンデンサ電圧Ｖｄｃを安定に制御することができる。
【００７１】
また、図１０（Ｂ）において、ロールバックが終了する際に、モータの回転速度が負から正へと変化し、通常の力行動作となる。しかし、その後、しばらくの間は脈動のために、図１０（Ｂ）のように瞬間的にモータ回転速度が正から負に戻ることがある。そこで、ロールバック状態から力行状態に戻った際、図１０（Ｂ）のモータ回転速度の脈動ωａ（＜０）を検知し、｜ωａ｜＜ωａＸとなるような場合には、ロールバック判定部１８において、ロールバックと再認識しないようにする。例えばωａＸ＝５０［ｒｐｍ］と設定する。よって、図４のステップｓ１０３において、ロールバック終了時において、上記のようにモータ回転速度が｜ωａ｜＜ωａＸを満たす場合には、ステップｓ１０４へと進む。
【００７２】
以上説明したように、本実施形態によりバッテリーの無い電動四輪駆動車において、余剰の電気エネルギーが生じた場合にも、回生を抑えてコンデンサ３１やインバータ８のパワー素子を破壊することなく、所要のトルクを出すことができる。また、交流モータとして界磁巻線型の同期モータを使用した場合においても、界磁電流を制御しながら、トルク制御と発電制御を効率良く実現することができる。なお、本実施形態による制御は、ロールバック時のみではなく、シフト変更時や泥濘を脱出する際など、エンジン回転やトルクの変動により、システムの電気エネルギーが変動する際にも有効である。
【００７３】
次に、図１１を用いて、本発明の他の実施形態によるモータ制御装置を、交流モータと交流発電機を用いた簡易なハイブリッド車に適用した場合の構成及び動作について説明する。  
図１１は、本発明の一実施形態によるモータ制御装置を、交流モータと交流発電機（オルタネータ）を用いた簡易なハイブリッド車に適用した場合の全体構成を示すシステムブロック図である。なお、図１と同一符号は、同一部分を示している。
【００７４】
図１に示した電動四輪駆動車１は、バッテリーが無いシステムであり、インバータ８に内蔵されたコンデンサ３１に蓄えられる微小な電力を制御する必要があった。それに対して、本実施形態では、図１１に示すようにバッテリー２００を搭載することにより、発電機４で発電される電力はバッテリー２００に蓄えることができる。そこで、バッテリー２００は、発電機４で発電した電力を一時的に保存したり、回生する電力を蓄積したりすることが可能である。前述したような車両のロールバック状態においては、回生電力をバッテリー２００に蓄積する。
【００７５】
このとき、モータコントローラ１４Ａは、バッテリー２００の充電状態を監視しており、交流モータ６の回生エネルギーをバッテリー２００が回収しきれないと判断した場合には、回生を発生させないように制御する。すなわち、前述したように、回生が困難な場合においては、交流モータで余剰な回生エネルギーを消費させるようにすればよい。よって、基本的にはモータ出力＝モータ損失となり、この場合は式（２）においてＰｇ＝０となる。しかし、図１に示した電動四輪駆動車１と同じように、バッテリー２００が少しも回生電力を蓄える状況にない場合には、やはりエンジン回転数ωｇを考慮して、モータ損失がモータ出力よりも大きくなるように発電機４の出力（余剰損失分）を決める。この結果、バッテリー２００に回収できない余剰の電気エネルギーを交流モータ６の発熱として消費させることができる。このように、本実施形態は、発電用電動機に交流発電機を用いた構造のハイブリッド車両にも適用でき、余剰な回生エネルギーを消費する際に有効である。
【００７６】
次に、図１２を用いて、本発明の他の実施形態によるモータ制御装置を、発電用電動機にモータジェネレータ４Ｂを用いたハイブリッド車に適用した場合の構成及び動作について説明する。  
図１２は、本発明の他の実施形態によるモータ制御装置を、発電用電動機にモータジェネレータ４Ｂを用いたハイブリッド車に適用した場合の全体構成を示すシステムブロック図である。なお、図１と同一符号は、同一部分を示している。
【００７７】
モータジェネレータ４Ｂは、オルタネータと異なり、発電機能と駆動機能の両方を備えている。そのため、インバータなどの電力変換装置１０Ｂを備えている。なお、図１と同一符号は、同一部分を示している。このような構造のハイブリッド車の場合も同様に、前述したような車両のロールバック状態においては、回生電力をバッテリー２００に蓄積する。このとき、モータコントローラ１４Ａは、バッテリー２００の充電状態を監視しており、交流モータ６の回生エネルギーをバッテリー２００が回収しきれないと判断した場合には、回生を発生させないように制御する。すなわち、前述したように、回生が困難な場合においては、交流モータで余剰な回生エネルギーを消費させるようにすればよい。よって、基本的にはモータ出力＝モータ損失となり、この場合は式（２）においてＰｇ＝０となる。
【００７８】
尚、バッテリー２００の充電時において、上記のようにバッテリー２００が満充電やそれに近い状態でない場合にも、瞬時に大電流が流れこむ場合には、バッテリー２００が満充電だと判断する場合もある。そのような場合においても、本実施形態を適用することができる。例えば、滑りやすい坂道発進時や、深雪や泥濘から脱出する際などに、進行方向に進みたくても滑って進めないような状態において、ドライバーはアクセルを踏み込み、その結果、エンジン回転数やトルク指令は大きくなる。このような場合にも回生電力として余剰のエネルギーが生じ、回生された電力がバッテリーに充電される際の電流が比較的大きいため、バッテリー２００への充電ができないと判断される可能性がある。そこで、バッテリー２００に充電する場合に、回生電力の全てを充電せず、一部は交流モータ６の発熱として消費させながら充電をおこなうことで、バッテリー２００へ効率良く充放電する制御が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の一実施形態によるモータ制御装置を、交流モータを用いた電動４輪駆動車に適用した場合の全体構成を示すシステムブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態によるモータ制御装置であるモータコントローラの構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態によるモータ制御装置の中のモータ制御部の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態によるモータ制御装置の中のモータ制御部の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態によるモータ制御装置におけるロールバック用Ｎ−Ｔ特性の説明図である。
【図６】本発明の一実施形態によるモータ制御装置の中のコンデンサ電圧指令値Ｖｄｃ*演算部の動作を示すフローチャートである。
【図７】発電機の特性の説明図である。
【図８】本発明の一実施形態によるモータ制御装置の中の発電制御部１７の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の一実施形態によるモータ制御装置の中の発電制御部の動作を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の一実施形態によるモータ制御装置を用いた電動４輪駆動車１の制御動作を示すタイミングチャートである。
【図１１】本発明の一実施形態によるモータ制御装置を、交流モータと交流発電機を用いた簡易なハイブリッド車に適用した場合の全体構成を示すシステムブロック図である。
【図１２】本発明の一実施形態によるモータ制御装置を、交流モータとモータジェネレータを用いたハイブリッド車に適用した場合の全体構成を示すシステムブロック図である。
【符号の説明】
【００８０】
１…電動４輪駆動車    
２…前輪                  
３…エンジン
４…発電機            
５…後輪                  
６…交流モータ
７…デファレンシャルギヤ  
８…インバータ            
９…クラッチ
１０…ダイオードブリッジ  
１０Ｂ…電力変換装置      
１１…電子制御スロットル  
１２…スロットル開度センサ
１３…車軸                
１４…モータコントローラ  
１５…エンジンコントロールユニット
３１…平滑用コンデンサ    
３２…Ｅ−４ＷＤ用コントローラ            
２００…バッテリー
【図１】
2006288006.tif 000003
【図２】
2006288006.tif 000004
【図３】
2006288006.tif 000005
【図４】
2006288006.tif 000006
【図５】
2006288006.tif 000007
【図６】
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【図７】
2006288006.tif 000009
【図８】
2006288006.tif 000010
【図９】
2006288006.tif 000011
【図１０】
2006288006.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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