(57)【要約】【課題】第２モータの各相の電流を検出する電流センサに異常が生じたときに、退避走行を良好に行なえる車速範囲を拡大する。【解決手段】第１，第２電流センサの検出値（第１，第２の各相の電流）を用いて第１，第２モータが第１，第２トルク指令で駆動されるように第１，第２インバータを制御する。そして、第２電流センサに異常が生じたときには、第１電流センサの検出値を用いて第１モータが第１トルク指令で駆動されるように第１インバータを制御すると共に第３電流センサの検出値（蓄電装置と第１，第２モータとの間で流れる電流）を用いて第２モータからトルクが入出力されないように第２インバータを制御する。【選択図】図３
2018137908.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行用の第１，第２モータと、
前記第１，第２モータを駆動する第１，第２インバータと、
前記第１，第２インバータを介して前記第１，第２モータと電力をやりとりする蓄電装置と、
前記第１，第２の各相の電流を検出する第１，第２電流センサと、
前記第１，第２電流センサの検出値を用いて前記第１，第２モータが第１，第２トルク指令で駆動されるように前記第１，第２インバータを制御する制御装置と、
を備える自動車であって、
前記蓄電装置と前記第１，第２モータとの間で流れる電流を検出する第３電流センサを備え、
前記制御装置は、前記第２電流センサに異常が生じたときには、前記第１電流センサの検出値を用いて前記第１モータが前記第１トルク指令で駆動されるように前記第１インバータを制御すると共に前記第３電流センサの検出値を用いて前記第２モータからトルクが入出力されないように前記第２インバータを制御する、
自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車に関し、詳しくは、駆動輪に動力を出力可能な２つのモータを備える自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の自動車としては、エンジンと、第１モータと、第１モータとエンジンと駆動輪とにサンギヤとキャリヤとリングギヤとが接続された遊星歯車機構と、駆動輪に接続された第２モータと、第１モータを駆動する第１インバータと、第２モータを駆動する第２インバータと、第１インバータや第２インバータを介して第１モータや第２モータと電力をやりとりする蓄電装置と、エンジンと遊星歯車機構のキャリヤとの間に設けられたワンウェイクラッチと、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この自動車では、第２モータに異常が生じた場合には、エンジンからの動力の出力と第１モータの回生制御とにより走行する第１走行モードと、ワンウェイクラッチによるエンジンの逆回転の規制と第１モータからの動力の出力とにより走行する第２走行モードと、のうちの何れかを選択して退避走行する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−４３７０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
こうした自動車では、第２モータの各相の電流を検出する電流センサに異常が生じたときに第２インバータをゲート遮断すると、第２モータで回転に伴って生じる逆起電圧が第２インバータの直流側電圧よりも高いときには、第２モータの回転数を小さくする（退避走行を妨げる）方向のトルクが生じる。このため、退避走行を良好に行なえる車速範囲が、第２モータの逆起電圧がインバータの直流側電圧以下となる範囲内に制限されてしまう。
【０００５】
本発明の自動車は、走行用の第１モータおよび第２モータを備えるものにおいて、第２モータの各相の電流を検出する電流センサに異常が生じたときに、退避走行を良好に行なえる車速範囲を拡大することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の自動車は、
走行用の第１，第２モータと、
前記第１，第２モータを駆動する第１，第２インバータと、
前記第１，第２インバータを介して前記第１，第２モータと電力をやりとりする蓄電装置と、
前記第１，第２の各相の電流を検出する第１，第２電流センサと、
前記第１，第２電流センサの検出値を用いて前記第１，第２モータが第１，第２トルク指令で駆動されるように前記第１，第２インバータを制御する制御装置と、
を備える自動車であって、
前記蓄電装置と前記第１，第２モータとの間で流れる電流を検出する第３電流センサを備え、
前記制御装置は、前記第２電流センサに異常が生じたときには、前記第１電流センサの検出値を用いて前記第１モータが前記第１トルク指令で駆動されるように前記第１インバータを制御すると共に前記第３電流センサの検出値を用いて前記第２モータからトルクが入出力されないように前記第２インバータを制御する、
ことを要旨とする。
【０００８】
この本発明の自動車では、第１，第２電流センサの検出値（第１，第２の各相の電流）を用いて第１，第２モータが第１，第２トルク指令で駆動されるように第１，第２インバータを制御する。そして、第２電流センサに異常が生じたときには、第１電流センサの検出値を用いて第１モータが第１トルク指令で駆動されるように第１インバータを制御すると共に第３電流センサの検出値（蓄電装置と第１，第２モータとの間で流れる電流）を用いて第２モータからトルクが入出力されないように第２インバータを制御する。これにより、第２モータで回転に伴って生じる逆起電圧が第２インバータの直流側電圧よりも高くなるときでも、第２モータで逆起電圧に起因するトルク（退避走行を妨げる方向のトルク）が生じるのを抑制することができる。この結果、退避走行を良好に行なえる車速範囲を拡大することができる。
【０００９】
こうした本発明の自動車において、前記制御装置は、前記第２電流センサに異常が生じたときには、前記第３電流センサの検出値と前記第１電流センサの検出値とに基づいて前記蓄電装置と前記第２モータとの間で流れる第２モータ電流を推定し、前記第２モータ電流を用いて前記第２モータからトルクが入出力されないように前記第２インバータを制御するものとしてもよい。こうすれば、第２モータ電流を用いて第２モータのトルクが値０になるようにすることができる。
【００１０】
第２モータ電流を用いて第２モータからトルクが入出力されないように第２インバータを制御する態様の本発明の自動車において、前記制御装置は、前記第２電流センサに異常が生じたときにおいて、前記第２モータで回転に伴って生じる逆起電圧が前記第２インバータの直流側電圧よりも高いときには、前記第２モータのトルクを値０にするのに必要な目標電流を設定し、前記第２モータ電流が前記目標電流となるように前記第２インバータを制御するものとしてもよい。こうすれば、第２モータ電流を目標電流とすることにより、第２モータのトルクが値０になるようにすることができる。
【００１１】
また、第２モータ電流を用いて第２モータからトルクが入出力されないように第２インバータを制御する態様の本発明の自動車において、前記制御装置は、前記第２電流センサに異常が生じたときにおいて、前記第２モータで回転に伴って生じる逆起電圧が前記第２インバータの直流側電圧以下のときには、前記第２モータ電流が値０となるように前記第２インバータを制御するものとしてもよい。こうすれば、第２モータ電流を値０とすることにより、第２モータのトルクが値０になるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施例としての電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】モータ３２，４２を含む電気駆動系の構成の概略を示す構成図である。
【図３】実施例の電子制御ユニット７０により実行される異常時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】変形例の電機駆動系の構成の概略を示す構成図である。
【図５】変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。
【図６】変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１４】
図１は、本発明の一実施例としての電気自動車２０の構成の概略を示す構成図であり、図２は、モータ３２，４２を含む電気駆動系の構成の概略を示す構成図である。実施例の電気自動車２０は、図示するように、モータ３２，４２と、インバータ３４，４４と、バッテリ５０と、電子制御ユニット７０と、を備える。
【００１５】
モータ３２，４２は、何れも、永久磁石が埋め込まれた回転子と三相コイルが巻回された固定子とを有する同期発電電動機として構成されている。モータ３２の回転子は、前輪３８ａ，３８ｂにデファレンシャルギヤ３７を介して連結された駆動軸３６に接続されている。モータ４２の回転子は、後輪４８ａ，４８ｂにデファレンシャルギヤ４７を介して連結された駆動軸４６に接続されている。
【００１６】
インバータ３４，４４は、それぞれモータ３２，４２の駆動に用いられると共に何れも電力ライン５２を介してバッテリ５０に接続されている。図２に示すように、インバータ３４は、６つのトランジスタＴ１１〜Ｔ１６と、６つのトランジスタＴ１１〜Ｔ１６のそれぞれに並列に接続された６つのダイオードＤ１１〜Ｄ１６と、を有する。トランジスタＴ１１〜Ｔ１６は、それぞれ、電力ライン５２の正極側ラインと負極側ラインとに対してソース側とシンク側になるように２個ずつペアで配置されている。また、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６の対となるトランジスタ同士の接続点の各々には、モータ３２の三相コイル（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）の各々が接続されている。したがって、インバータ３４に電圧が作用しているときに、電子制御ユニット７０によって、対となるトランジスタＴ１１〜Ｔ１６のオン時間の割合が調節されることにより、三相コイルに回転磁界が形成され、モータ３２が回転駆動される。インバータ４４は、インバータ３４と同様に、６つのトランジスタＴ２１〜Ｔ２６と６つのダイオードＤ２１〜Ｄ２６とを有する。そして、インバータ４４に電圧が作用しているときに、電子制御ユニット７０によって、対となるトランジスタＴ２１〜Ｔ２６のオン時間の割合が調節されることにより、三相コイルに回転磁界が形成され、モータ４２が回転駆動される。
【００１７】
バッテリ５０は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、上述したように、電力ライン５２を介してインバータ３４，４４に接続されている。電力ライン５２の正極側ラインと負極側ラインとには、平滑用のコンデンサ５４が取り付けられている。
【００１８】
電子制御ユニット７０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポートを備える。図１に示すように、電子制御ユニット７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。電子制御ユニット７０に入力される信号としては、例えば、モータ３２，４２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ３２ａ，４２ａからのモータ３２，４２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２や、モータ３２，４２の各相に流れる電流を検出する電流センサ３２ｕ，３２ｖ，４２ｕ，４２ｖからのモータ３２，４２の各相の電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｕ２，Ｉｖ２を挙げることができる。また、コンデンサ５４の端子間に取り付けられた電圧センサ５４ａからの電力ライン５２（コンデンサ５４）の電圧ＶＨや、バッテリ５０の端子間に取り付けられた電圧センサ５１ａからのバッテリ５０の電圧Ｖｂ，バッテリ５０の出力端子に取り付けられた電流センサ５１ｂからのバッテリ５０の電流Ｉｂ（バッテリ５０から放電されるときが正の値）も挙げることができる。さらに、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号や、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を挙げることができる。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や、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も挙げることができる。電子制御ユニット７０からは、各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。電子制御ユニット７０から出力される信号としては、例えば、インバータ３４，４４のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６へのスイッチング制御信号を挙げることができる。電子制御ユニット７０は、回転位置検出センサ３２ａ，４２ａからのモータ３２，４２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータ３２，４２の電気角θｅ１，θｅ２や角速度ω１，ω２，回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。また、電子制御ユニット７０は、電流センサ５１ｂからのバッテリ５０の電流Ｉｂの積算値に基づいてバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣを演算している。
【００１９】
こうして構成された実施例の電気自動車２０では、電子制御ユニット７０は、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて走行に要求される要求トルクＴｄ＊を設定し、要求トルクＴｄ＊にトルク配分比Ｄｆ，Ｄｒ（Ｄｆ＋Ｄｒ＝１）を乗じた値をモータ３２，４２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に設定する。ここで、トルク配分比Ｄｆ，Ｄｒは、要求トルクＴｄ＊に対するモータ３２，４２から出力するトルクの割合であり、アクセル開度ＡｃｃやブレーキペダルポジションＢＰ，車速Ｖなどに応じて定められる。こうしてモータ３２，４２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定すると、モータ３２，４２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようにインバータ３４，４４のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６のスイッチング制御を行なう。
【００２０】
ここで、インバータ３４，４４の制御について説明する。インバータ３４，４４を制御する際には、まず、モータ３２，４２の各相（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）の相電流の総和を値０として、モータ３２，４２の回転子の電気角θｅ１，θｅ２を用いてＵ相，Ｖ相の電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｕ２，Ｉｖ２をｄ軸，ｑ軸の電流Ｉｄ１，Ｉｑ１，Ｉｄ２，Ｉｑ２に座標変換（３相−２相変換）する。続いて、モータ３２，４２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づいてｄ軸，ｑ軸の電流指令Ｉｄ１＊，Ｉｑ１＊，Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊を設定し、設定したｄ軸，ｑ軸の電流指令Ｉｄ１＊，Ｉｑ１＊，Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊とｄ軸，ｑ軸の電流Ｉｄ１，Ｉｑ１，Ｉｄ２，Ｉｑ２とを用いて式（１）〜式（４）によりｄ軸，ｑ軸の電圧指令Ｖｄ１＊，Ｖｑ１＊，Ｖｄ２＊，Ｖｑ２＊を設定する。ここで、式（１）〜式（４）は、電流Ｉｄ１，Ｉｑ１，Ｉｄ２，Ｉｑ２を電流指令Ｉｄ１＊，Ｉｑ１＊，Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊とするためのフィードバック制御における関係式である。式（１）〜式（４）中、「Ｋｐ１」，「Ｋｐ２」，「Ｋｐ３」，「Ｋｐ４」は，フィードバック制御における比例項のゲインであり、「Ｋｉ１」，「Ｋｉ２」，「Ｋｉ３」，「Ｋｉ４」は、フィードバック制御における積分項のゲインである。そして、モータ３２，４２の電気角θｅ１，θｅ２を用いてｄ軸，ｑ軸の電圧指令Ｖｄ１＊，Ｖｑ１＊，Ｖｄ２＊，Ｖｑ２＊を各相の電圧指令Ｖｕ１＊，Ｖｖ１＊，Ｖｗ１＊，Ｖｕ２＊，Ｖｖ２＊，Ｖｗ２＊に座標変換（２相−３相変換）する。そして、各相の電圧指令Ｖｕ１＊，Ｖｖ１＊，Ｖｗ１＊，Ｖｕ２＊，Ｖｖ２＊，Ｖｗ２＊を用いてインバータ３４，４４のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６のＰＷＭ信号を生成し、このＰＷＭ信号を用いてインバータ３４，４４のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６のスイッチング制御を行なう。
【００２１】
Vd1*=Kp1・(Id1*-Id1)+Ki1・∫(Id1*-Id1)dt                (1)
Vq1*=Kp2・(Iq1*-Iq1)+Ki2・∫(Iq1*-Iq1)dt                (2)
Vd2*=Kp3・(Id2*-Id2)+Ki3・∫(Id2*-Id2)dt                (3)
Vq2*=Kp4・(Iq2*-Iq2)+Ki4・∫(Iq2*-Iq2)dt                (4)
【００２２】
次に、こうして構成された実施例の電気自動車２０の動作、特に、モータ４４の各相の電流Ｉｕ２，Ｉｖ２を検出する電流センサ４２ｕ，４２ｖに異常が生じたときのインバータ４４の制御について説明する。図３は、インバータ４４の制御として電子制御ユニット７０により実行される異常時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、電流センサ４２ｕ，４２ｖに異常が生じたときに繰り返し実行される。なお、電流センサ４２ｕ，４２ｖに異常が生じたときには、トルク配分比Ｄｆに値１を設定し、要求トルクＴｄ＊にトルク配分比Ｄｆを乗じた値をモータ３２のトルク指令Ｔｍ１＊に設定し、モータ３２がトルク指令Ｔｍ１＊で駆動されるようにインバータ３４のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６のスイッチング制御を行なう。これにより、モータ３２から前輪３８ａ，３８ｂにトルク（駆動力）を出力して退避走行を行なう。
【００２３】
異常時制御ルーチンが実行されると、電子制御ユニット７０は、バッテリ５０の電流Ｉｂ（バッテリ５０から放電されるときが正の値），モータ３２の各相の電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，モータ４２の電気角θｅ２や角速度ω２，電力ライン５２の電圧ＶＨなどのデータを入力する（ステップＳ１００）。ここで、バッテリ５０の電流Ｉｂは、電流センサ５１ｂにより検出された値を入力するものとした。モータ３２の各相の電流Ｉｕ１，Ｉｖ１は、電流センサ３２ｕ，３２ｖにより検出された値を入力するものとした。モータ４２の電気角θｅ２や角速度ω２は、回転位置検出センサ４２ａにより検出されたモータ４２の回転子の回転位置θｍ２に基づいて演算された値を入力するものとした。電力ライン５２の電圧ＶＨは、電圧センサ５４ａにより検出された値を入力するものとした。
【００２４】
こうしてデータを入力すると、バッテリ５０の電流Ｉｂとモータ３２の各相の電流Ｉｕ１，Ｉｖ１と電力ライン５２の電圧ＶＨとに基づいて、バッテリ５０の電流Ｉｂのうちバッテリ５０とモータ４２との間で流れるモータ電流Ｉｍ２（バッテリ５０からモータ４２の方向が正の値）を推定する（ステップＳ１１０）。モータ電流Ｉｍ２は、例えば、モータ３２の各相の電流Ｉｕ１，Ｉｖ１と電力ライン５２の電圧ＶＨとに基づいてバッテリ５０とモータ３２との間で流れるモータ電流Ｉｍ１（バッテリ５０からモータ３２の方向が正の値）を推定し、モータ電流Ｉｍ１をバッテリ５０の電流Ｉｂから減じることにより推定することができる。
【００２５】
続いて、モータ４２の角速度ω２とモータ４２の永久磁石の磁束（逆起電圧係数）φ２との積として、モータ４２で回転に伴って生じる逆起電圧Ｖｃｅ２を計算し（ステップＳ１２０）、モータ４２の逆起電圧Ｖｃｅ２を電力ライン５２の電圧ＶＨと比較する（ステップＳ１３０）。モータ４２の逆起電圧Ｖｃｅ２が電力ライン５２の電圧ＶＨが大きいときに、インバータ４４をゲート遮断する（トランジスタＴ１１〜Ｔ１６の全てをオフとする）と、モータ４２の逆起電圧Ｖｃｅ２に基づく電力がインバータ４４のダイオードＤ２１〜Ｄ２６により整流されて電力ライン５２を介してバッテリ５０に供給されるのに伴って、モータ４２で回生トルク（全波整流トルク）、即ち、退避走行を妨げる方向のトルクが生じる。このため、モータ４２の逆起電圧Ｖｃｅ２が電力ライン５２の電圧ＶＨが大きいときに、モータ４２で回生トルクが生じないようにするには、モータ４２のトルクＴｍ２が値０になるようにモータ４２に対して弱め磁束制御を行なう必要がある。これに対して、モータ４２の逆起電圧Ｖｃｅ２が電力ライン５２の電圧ＶＨ以下のときには、インバータ４４をゲート遮断しても、モータ４２で回生トルクは生じないから、モータ４２に対して弱め磁束制御を行なう必要はない。ステップＳ１２０の処理は、モータ４２に対して弱め磁束制御を行なう必要があるか否かを判定する処理である。
【００２６】
ステップＳ１３０でモータ４２の逆起電圧Ｖｃｅ２が電力ライン５２の電圧ＶＨ以下のときには、モータ４２に対して弱め磁束制御を行なう必要はないと判断し、ｄ軸の電圧指令Ｖｄ２＊に値０を設定し、モータ電流Ｉｍ２の目標値としての目標電流Ｉｍ２＊に値０を設定すると共にモータ電流Ｉｍ２と目標電流Ｉｍ２＊（＝０）とを用いて式（５）によりｑ軸の電圧指令Ｖｑ２＊を設定する（ステップＳ１４０）。ここで、式（５）は、モータ電流Ｉｍ２を値０とするためのフィードバック制御における関係式である。式（５）中、「Ｋｐ５」は，フィードバック制御における比例項のゲインであり、「Ｋｉ５」は、フィードバック制御における積分項のゲインである。このステップＳ１４０の処理は、モータ電流Ｉｍ２を値０とすることによってモータ２のトルクＴｍ２が値０になるようにｄ軸，ｑ軸の電圧指令Ｖｄ２＊，Ｖｑ２＊を設定する処理である。この処理の意義については後述する。
【００２７】
Vq2*=Kp5・(Im2*-Im2)+Ki5・∫(Im2*-Im2)dt                (5)
【００２８】
そして、モータ４２の電気角θｅ２を用いてｄ軸，ｑ軸の電圧指令Ｖｄ２＊，Ｖｑ２＊を各相の電圧指令Ｖｕ２＊，Ｖｖ２＊，Ｖｗ２＊に座標変換（２相−３相変換）し（ステップＳ１９０）、各相の電圧指令Ｖｕ２＊，Ｖｖ２＊，Ｖｗ２＊を用いてインバータ４４のトランジスタＴ２１〜Ｔ２６のＰＷＭ信号を生成し（ステップＳ２００）、このＰＷＭ信号を用いてインバータ４４のトランジスタＴ２１〜Ｔ２６のスイッチング制御を行なって（ステップＳ２１０）、本ルーチンを終了する。
【００２９】
ここで、ステップＳ１４０の処理の意義について説明する。電圧方程式において微分項を無視すると、モータ４２のｄ軸，ｑ軸の電圧Ｖｄ２，Ｖｑ２は、式（６）および式（７）により表わすことができ、モータ４２のトルクＴｍ２は、式（８）により表わすことができる。式（６）〜（８）中、「Ｒ２」はモータ４２の一相当たりの抵抗値であり、「Ｉｄ２」，「Ｉｑ２」はｄ軸，ｑ軸の電流であり、「ω２」はモータ４２の角速度であり、「Ｌｄ２」，「Ｌｑ２」はｄ軸，ｑ軸のインダクタンスであり、「φ２」はモータ４２の永久磁石の磁束であり、「Ｐ２」はモータ４２の極対数である。
【００３０】
Vd2=R2・Id2-ω2・Lq2・Iq2                           (6)
Vq2=R2・Iq2+ω2・Ld2・Id2+ω2・φ2                   (7)
Tm2=P2・Iq2・(φ2-(Ld-Lq)・Id2)               (8)
【００３１】
モータ４２のトルクＴｍ２を値０にするには、式（８）から分かるように、ｄ軸，ｑ軸の電流Ｉｄ２，Ｉｑ２を値０（少なくとも電流Ｉｑ２を値０）にすればよい。ｄ軸，ｑ軸の電流Ｉｄ２，Ｉｑ２を値０にすると、式（６）は「Ｖｄ２＝０」となり、式（７）は「Ｖｑ２＝ω２・φ２」となる。また、ｑ軸の電圧Ｖｑ２が逆起電圧Ｖｃｅ２（＝ω２・φ２）よりも小さいときには、モータ電流Ｉｍ２が負の値となり、ｑ軸の電圧Ｖｑ２が逆起電圧Ｖｃｅ２よりも大きいときには、モータ電流Ｉｍ２は正の値となる。実施例では、これらを踏まえて、ｄ軸の電圧指令Ｖｄ２＊に値０を設定すると共にｑ軸の電圧指令Ｖｑ２＊をモータ電流Ｉｍ２が値０になるように設定するものとした。これにより、モータ３２のトルクＴｍ２が値０になるようにすることができる。
【００３２】
ステップＳ１３０でモータ４２の逆起電圧Ｖｃｅ２が電力ライン５２の電圧ＶＨよりも高いときには、モータ４２に対して弱め磁束制御を行なう必要があると判断し、モータ４２の角速度ω２と電力ライン５２の電圧ＶＨとを用いて、式（９）により、ｄ軸，ｑ軸の電圧指令Ｖｄ２＊，Ｖｑ２＊を成分とするベクトルのｑ軸に対する角度としての電圧位相θｐ２の目標値としての目標電圧位相θｐ２ｔａｇを計算する（ステップＳ１５０）。続いて、目標電圧位相θｐ２ｔａｇと電力ライン５２の電圧ＶＨとを用いて式（１０）により目標電流Ｉｍ２＊を計算する（ステップＳ１６０）。そして、モータ電流Ｉｍ２と目標電流Ｉｍ２＊とを用いて式（１１）により電圧位相指令θｐ２＊を計算し（ステップＳ１７０）、電力ライン５２の電圧ＶＨと電圧位相指令θｐ２＊とを用いて式（１２）および式（１３）によりｄ軸，ｑ軸の電圧指令Ｖｄ２＊，Ｖｑ２＊を設定し（ステップＳ１８０）、上述のステップＳ１９０〜Ｓ２１０の処理を実行して、本ルーチンを終了する。ここで、式（１１）は、モータ電流Ｉｍ２を目標電流Ｉｍ２＊とするためのフィードバック制御における関係式である。式（１１）中、「Ｋｐ６」は、フィードバック制御における比例項のゲインであり、「Ｋｉ６」は、フィードバック制御における積分項のゲインである。このステップＳ１５０〜Ｓ１８０の処理は、モータ電流Ｉｍ２を目標電流Ｉｍ２＊とすることによってモータ２のトルクＴｍ２が値０になるようにｄ軸，ｑ軸の電圧指令Ｖｄ２＊，Ｖｑ２＊を設定する処理である。以下、ステップＳ１５０〜Ｓ１８０の処理の意義について説明する。
【００３３】
【数１】
2018137908.tif 000003
【００３４】
θp2*=Kp6・(Im2*-Im2)+Ki6・∫(Im2*-Im2)dt               (11)
Vd2*=VH・sinθp2*                                   (12)
Vq2*=VH・cosθp2*                                   (13)
【００３５】
モータ４２の逆起電圧Ｖｃｅ２が電力ライン５２の電圧ＶＨよりも高いときに、モータ４２のトルクＴｍ２を値０にするには、ｄ軸の電流Ｉｄ２を負の値として弱め磁束制御を行なう必要がある。このとき、式（８）から分かるように、「Ｉｑ２＝０」および／または「Ｉｄ２＝−φ２・（Ｌｄ−Ｌｑ）」を満たす必要がある。モータ４２は、基本的に「Ｌｄ＜Ｌｑ」であるから、「Ｉｄ２＝−φ２・（Ｌｄ−Ｌｑ）」を満たすことができない。このため、「Ｉｑ２＝０」を満たす必要がある。「Ｉｑ２＝０」を満たす場合、式（６）と、電圧位相θｐ２とｄ軸の電圧Ｖｄとの関係（式（１２）参照）と、から式（１４）が得られ、式（７）と、電圧位相θｐ２とｑ軸の電圧Ｖｑとの関係（式（１３）参照）と、から式（１５）が得られる。この式（１４）および式（１５）を変形して更に「電圧位相θｐ２」を「目標電圧位相θｐ２ｔａｇ」に置き換えると、上述の式（９）が得られる。また、電力ライン５２の電圧ＶＨとモータ電流Ｉｍ２とｄ軸，ｑ軸の電圧Ｖｄ，Ｖｑおよび電流Ｉｄ，Ｉｑとの関係を式（１６）により示せることを踏まえて、式（１４）〜式（１６）を変形して更に「電圧位相θｐ２」，「モータ電流Ｉｍ２」を「目標電圧位相θｐ２ｔａｇ」，「目標電流Ｉｍ２＊」に置き換えると、上述の式（１０）が得られる。これらのことから、式（９）により得られる目標電圧位相θｐ２ｔａｇおよび式（１０）により得られる目標電流Ｉｍ２＊は、モータ３２のトルクＴｍ２を値０にするのに必要な電圧位相および電流を意味すると考えることができる。実施例では、モータ電流Ｉｍ２が目標電流Ｉｍ２＊になるように電圧位相指令θｐ２＊を設定し、この電圧位相指令θｐ２＊に応じてｄ軸，ｑ軸の電圧指令Ｖｄ２＊，Ｖｑ２＊を設定するから、モータ電流Ｉｍ２が目標電流Ｉｍ２＊になる（電圧位相指令θｐ２＊が目標電圧位相θｐ２ｔａｇになる）ようにし、モータ３２のトルクＴｍ２が値０になるようにすることができる。これにより、モータ４２の逆起電圧Ｖｃｅ２が電力ライン５２の電圧ＶＨよりも高いときでも、モータ４２で逆起電圧Ｖｃｅ２に起因するトルク（退避走行を妨げる方向のトルク）が生じるのを抑制することができる。この結果、退避走行を良好に行なえる車速範囲を拡大することができる。
【００３６】
Vd2=R2・Id2=VH・sinθp2                                    (14)
Vq2=ω2・Ld2・Id2+ω2・φ2=VH・cosθp2              (15)
VH・Im2=Vd・Id+Vq・Iq                               (16)
【００３７】
以上説明した実施例の電気自動車２０では、電流センサ４２ｕ，４２ｖに異常が生じたときには、電流センサ３２ｕ，３２ｖにより検出されるモータ３２の各相の電流Ｉｕ１，Ｉｖ１を用いてモータ３２がトルク指令Ｔｍ１＊で駆動されるようにインバータ３４のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６のスイッチング制御を行なうと共に、電流センサ５１ｂにより検出されるバッテリ５０の電流Ｉｂに基づくモータ電流Ｉｍ２を用いてモータ４２のトルクＴｍ２が値０となるようにインバータ４４のトランジスタＴ２１〜Ｔ２６のスイッチング制御を行なう。これにより、モータ４４で回転に伴って生じる逆起電圧Ｖｃｅ２がインバータ４４の直流側電圧よりも高くなるときでも、モータ４４で逆起電圧Ｖｃｅ２に起因するトルク（退避走行を妨げる方向のトルク）が生じるのを抑制することができる。この結果、退避走行を良好に行なえる車速範囲を拡大することができる。
【００３８】
実施例の電気自動車２０では、電流センサ４２ｕ，４２ｖに異常が生じたときにおいて、モータ４２の逆起電圧Ｖｃｅ２が電力ライン５２の電圧ＶＨ以下のときには、ｄ軸の電圧指令Ｖｄ＊に値０を設定し、モータ電流Ｉｍ２が目標電流Ｉｍ２＊（＝０）になるようにｑ軸の電圧指令Ｖｑ２＊を設定し、このｄ軸，ｑ軸の電圧指令Ｖｄ２＊，Ｖｑ２＊に基づいてインバータ４４を制御するものとした。しかし、電流センサ４２ｕ，４２ｖに異常が生じたときにおいて、モータ４２の逆起電圧Ｖｃｅ２が電力ライン５２の電圧ＶＨ以下のときには、インバータ４４をゲート遮断する（トランジスタＴ２１〜Ｔ２６の全てをオフとする）ものとしてもよい。上述したように、モータ４２の逆起電圧Ｖｃｅ２が電力ライン５２の電圧ＶＨ以下のときには、インバータ４４をゲート遮断しても、モータ４２で回生トルク（退避走行を妨げる方向のトルク）が生じないためである。
【００３９】
実施例の電気自動車２０では、電力ライン５２を介してインバータ３４，４４とバッテリ５０とが接続されるものとした。しかし、図４の変形例の電機駆動系の構成図に示すように、この電力ライン５２に昇圧コンバータ５５が設けられるものとしてもよい。ここで、昇圧コンバータ５５は、２つのトランジスタＴ３１，Ｔ３２と、２つのトランジスタＴ３１，Ｔ３２のそれぞれに並列に接続された２つのダイオードＤ３１，Ｄ３２と、リアクトルＬと、を有する。トランジスタＴ３１は、電力ライン５２におけるインバータ３４，４４側の正極側ラインに接続されており、トランジスタＴ３２は、トランジスタＴ３１と電力ライン５２の負極側ラインとに接続されており、リアクトルＬは、トランジスタＴ３１，Ｔ３２同士の接続点と電力ライン５２におけるバッテリ５０側の正極側ラインとに接続されている。昇圧コンバータ５５は、電子制御ユニット７０によってトランジスタＴ３１，Ｔ３２のオン時間の割合が調節されることにより、電力ライン５２におけるバッテリ５０側の電力を昇圧してインバータ３４，４４側に供給したり、インバータ３４，４４側の電力を降圧してバッテリ５０側に供給したりする。また、リアクトルＬの端子に取り付けられた電流センサ５５ａからのリアクトルＬに流れる電流ＩＬは、電子制御ユニット７０に入力される。昇圧コンバータ５５を備える場合、電流センサ４２ｕ，４２ｖに異常が生じたときには、モータ電流Ｉｍ２を推定する際に（図３のステップＳ１１０参照）、バッテリ５０の電流Ｉｂを用いるのに代えて、リアクトルＬの電流ＩＬを用いるものとしてもよい。
【００４０】
実施例の電気自動車２０では、蓄電装置として、バッテリ５０を用いるものとしたが、キャパシタなどの蓄電可能な装置であれば如何なる装置を用いるものとしてもよい。
【００４１】
実施例の電気自動車２０では、モータ３２，４２とインバータ３４，４４と電流センサ３２ｕ，３２ｖ，４２ｕ，４２ｖとを備えるものにおいて、電流センサ４２ｕ，４２ｖに異常が生じた場合について説明した。この場合、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係としては、モータ３２が「第１モータ」に相当し、モータ４２が「第２モータ」に相当し、インバータ３４が「第１インバータ」に相当し、インバータ４４が「第２インバータ」に相当し、バッテリ５０が「蓄電装置」に相当し、電流センサ３２ｕ，３２ｖが「第１電流センサ」に相当し、電流センサ４２ｕ，４２ｖが「第２電流センサ」に相当し、電子制御ユニット７０が「制御装置」に相当すると考えることができる。しかし、電流センサ３２ｕ，３２ｖに異常が生じた場合についても同様に考えることができる。この場合、モータ４２が「第１モータ」に相当し、モータ３２が「第２モータ」に相当し、インバータ４４が「第１インバータ」に相当し、インバータ３４が「第２インバータ」に相当し、バッテリ５０が「蓄電装置」に相当し、電流センサ４２ｕ，４２ｖが「第１電流センサ」に相当し、電流センサ３２ｕ，３２ｖが「第２電流センサ」に相当し、電子制御ユニット７０が「制御装置」に相当すると考えることができる。
【００４２】
実施例では、モータ３２，４２とインバータ３４，４４とバッテリ５０とを備える電気自動車２０の構成とした。しかし、図５の変形例のハイブリッド自動車１２０の構成図に示すように、モータ３２，４２とインバータ３４，４４とバッテリ５０とに加えて、エンジン１２２とプラネタリギヤ１２４とモータ１３２とインバータ１３４と電流センサ１３２ｕ，１３２ｖとを備えるハイブリッド自動車１２０の構成としてもよい。ここで、プラネタリギヤ１２４のサンギヤにはモータ１３２が接続され、キャリヤにはエンジン１２２が接続され、リングギヤには駆動軸３６およびモータ３２が接続されている。インバータ１３４は、モータ１３２の駆動に用いられると共に電力ライン５２に接続されている。電流センサ１３２ｕ，１３２ｖは、モータ１３２の各相に流れる電流を検出して電子制御ユニット７０（図示省略）に出力する。電子制御ユニット７０（図示省略）は、電流センサ３２ｕ，３２ｖ，４２ｕ，４２ｖの検出値を用いてモータ３２，４２が各トルク指令で駆動されるようにインバータ３４，４４を制御するのに加えて、電流センサ１３２ｕ，１３２ｖの検出値を用いてモータ１３２がトルク指令で駆動されるようにインバータ１３４を制御したり、エンジン１２２が目標トルクで運転されるようにエンジン１２２の吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などを行なったりする。このハイブリッド自動車１２０では、電流センサ４２ｕ，４２ｖに異常が生じた場合や電流センサ３２ｕ，３２ｖに異常が生じた場合に、実施例と同様に考えることができる。電流センサ４２ｕ，４２ｖに異常が生じた場合には、モータ３２が「第１モータ」に相当し、モータ４２が「第２モータ」に相当し、インバータ３４が「第１インバータ」に相当し、インバータ４４が「第２インバータ」に相当し、バッテリ５０が「蓄電装置」に相当し、電流センサ３２ｕ，３２ｖが「第１電流センサ」に相当し、電流センサ４２ｕ，４２ｖが「第２電流センサ」に相当し、電子制御ユニット７０が「制御装置」に相当すると考えることができる。電流センサ３２ｕ，３２ｖに異常が生じた場合には、モータ４２が「第１モータ」に相当し、モータ３２が「第２モータ」に相当し、インバータ４４が「第１インバータ」に相当し、インバータ３４が「第２インバータ」に相当し、バッテリ５０が「蓄電装置」に相当し、電流センサ４２ｕ，４２ｖが「第１電流センサ」に相当し、電流センサ３２ｕ，３２ｖが「第２電流センサ」に相当し、電子制御ユニット７０が「制御装置」に相当すると考えることができる。
【００４３】
また、図６の変形例のハイブリッド自動車２２０の構成図に示すように、図５のハイブリッド自動車１２０のハード構成のうちモータ４２やインバータ４４，電流センサ４２ｕ，４２ｖを備えないハイブリッド自動車２２０の構成としてもよい。このハイブリッド自動車２２０では、電流センサ３２ｕ，３２ｖに異常が生じた場合に、実施例と同様に考えることができる。この場合、モータ１３２が「第１モータ」に相当し、モータ３２が「第２モータ」に相当し、インバータ１３４が「第１インバータ」に相当し、インバータ３４が「第２インバータ」に相当し、バッテリ５０が「蓄電装置」に相当し、電流センサ１３２ｕ，１３２ｖが「第１電流センサ」に相当し、電流センサ３２ｕ，３２ｖが「第２電流センサ」に相当し、電子制御ユニット７０が「制御装置」に相当すると考えることができる。
【００４４】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００４５】
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、自動車の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００４７】
２０  電気自動車、３２，４２，１３２  モータ、３２ａ，４２ａ  回転位置検出センサ、３２ｕ，３２ｖ，４２ｕ，４２ｖ，５１ｂ，５５ａ，１３２ｕ，１３２ｖ  電流センサ、３４，４４，１３４  インバータ、３６，４６  駆動軸、３７，４７  デファレンシャルギヤ、３８ａ，３８ｂ  前輪、４８ａ，４８ｂ  後輪、５０  バッテリ、５１ａ，５４ａ  電圧センサ、５２  電力ライン、５４  コンデンサ、５５  昇圧コンバータ、７０  電子制御ユニット、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、１２０，２２０  ハイブリッド自動車、１２２  エンジン、１２４  プラネタリギヤ、Ｄ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６，Ｄ３１，Ｄ３２  ダイオード、Ｌ  リアクトル、Ｔ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６，Ｔ３１，Ｔ３２  トランジスタ。
【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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