(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、
第１電動機と、
第２電動機と、
前記内燃機関で生成されたエネルギーにより回転するプラネタリアキャリアと、前記第１電動機へ回転動力を伝達するサンギアと、第２動力伝達機構へ回転動力を伝達するリングギアと、を備え、前記内燃機関の回転運動を、前記第１電動機と前記第２動力伝達機構とに伝達する第１動力伝達機構と、
前記第２動力伝達機構と連結され回転する車軸と、
前記第２動力伝達機構は、前記第２電動機と前記車軸との間、および、前記第１動力伝達機構と前記車軸との間で回転運動を伝達し、
前記第１電動機を駆動する第１インバータと、
直流リンクを介して前記第１インバータと接続し、前記第２電動機を駆動する第２インバータと、
前記直流リンクのリンク間電圧を検出する電圧検出器と、
外部から供給されるリンク間電圧指令と、前記リンク間電圧とが等しくなるように、直流部エネルギーを出力する直流電圧一定制御部と、
外部から供給される車軸トルク指令と、前記直流部エネルギーとを受信し、前記車軸の出力トルクが前記車軸トルク指令と等しく、かつ、前記直流リンクの電圧が一定となるように、前記第１電動機のトルク指令と、前記第２電動機のトルク指令とを演算するトルク演算部と、
前記第１電動機のトルク指令に基づいて前記第１インバータへゲート指令を出力する第１インバータ制御部と、
前記第２電動機のトルク指令に基づいて前記第２インバータへゲート指令を出力する第２インバータ制御部と、
を備え、
前記第１電動機のトルク指令は、前記サンギアの歯数と前記リングギアの回転角速度と前記車軸トルク指令との積を、前記サンギアの歯数と前記サンギアの回転角速度との積と前記リングギアの歯数と前記リングギアの回転角速度との積との和で除した値を負とした第１演算項と、前記サンギアの歯数と前記直流部エネルギーとの積を、前記サンギアの歯数と前記サンギアの回転角速度との積と前記リングギアの歯数と前記リングギアの回転角速度との積との和で除した値を負とした第２演算項と、が加算された値であり、
前記第２電動機のトルク指令は、前記サンギアの歯数と前記サンギアの回転角速度と前記車軸トルク指令との積を、前記サンギアの歯数と前記サンギアの回転角速度との積と前記リングギアの歯数と前記リングギアの回転角速度との積との和で除した第３演算項と、前記リングギアの歯数と前記直流部エネルギーとの積を、前記サンギアの歯数と前記サンギアの回転角速度との積と前記リングギアの歯数と前記リングギアの回転角速度との積との和で除した値を負とした第４演算項と、が加算された値であり、
前記直流電圧一定制御部は、第１制御部と、第２制御部と、第１切替器と、第２切替器と、を備え、
前記トルク演算部は、部分トルク演算部と、第１演算部と、第１加算器と、第２演算部と、第２加算器と、を備え、
前記車軸トルク指令を受信し前記第１演算項と前記第３演算項とを演算する前記部分トルク演算部、および、前記第１電動機の回転角速度と前記第２電動機の回転角速度とに基づいて前記直流リンクの電圧制御を行う電動機を選択し、前記第１電動機の動作により前記直流リンクの電圧を制御するときに値が第１レベルとなり、前記第２電動機の動作により前記直流リンクの電圧を制御するときに値が第２レベルとなる第１制御信号と、前記第２電動機の動作により前記直流リンクの電圧を制御するときに値が第１レベルとなり、前記第１電動機の動作により前記直流リンクの電圧を制御するときに値が第２レベルとなる第２制御信号と、を出力する直流電圧一定制御選択部、を備えた統括制御部と、
前記リンク間電圧指令と、前記リンク間電圧とを受信し、前記直流部エネルギーを演算して出力する前記第１制御部、第１入力端子に前記第１制御部の出力が入力され、第２入力端子に前記第２制御部の出力が入力され、前記第１制御信号が第１レベルのときに前記第１入力端子と第１出力端子とを接続し、前記第１制御信号が第２レベルのときに前記第２入力端子と前記第１出力端子とを接続する前記第１切替器、前記第１切替器から出力される値を受信し、前記第２演算項を演算する前記第１演算部、および、前記第１演算項と前記第２演算項とを加算して出力する前記第１加算器、を備えた第１電動機制御部と、
前記リンク間電圧指令と、前記リンク間電圧とを受信し、前記直流部エネルギーを演算して出力する前記第２制御部、第３入力端子に前記第２制御部の出力が入力され、第４入力端子に前記第１制御部の出力が入力され、前記第２制御信号が第１レベルのときに前記第３入力端子と第２出力端子とを接続し、前記第２制御信号が第２レベルのときに前記第４入力端子と前記第２出力端子とを接続する前記第２切替器、前記第２切替器から出力される値を受信し、前記第４演算項を演算する前記第２演算部、および、前記第３演算項と前記第４演算項とを加算して出力する前記第２加算器、を備えた第２電動機制御部と、
を備えた車両システム。
【請求項２】
外部から供給されるブレーキ状態と、前記車軸トルク指令と、車両走行速度とを受信し、前記車軸トルク指令がゼロであり、前記車両走行速度がゼロであり、かつ、前記ブレーキ状態が入れられた状態であるときに、第１レベルの停止指令を出力する車両停車判定部を更に備え、
前記第２インバータ制御部は前記停止指令を受信し、前記停止指令が第１レベルであるときに、前記第２電動機のトルク指令をゼロとしてゲート指令を出力する、請求項１記載の車両システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明の実施形態は、車両システムに関する。
【背景技術】
【０００２】  内燃機関から供給されるエネルギーと、蓄電池から供給されるエネルギーとの両方を車軸に伝達可能に構成されたハイブリッド車両システムが提案されている。【０００３】  シリーズパラレルハイブリッド車両システムは、内燃機関から供給されるエネルギーを発電機側と車軸側とに伝達する三軸動力伝達機構を有している。シリーズパラレルハイブリッド車両システムでは、車軸は、内燃機関から三軸動力伝達機構を介して車軸に供給されるエネルギーと、発電機から供給される電気エネルギーと蓄電池から供給されるエネルギーとを用いて回転する。【０００４】  また、シリーズパラレルハイブリッド車両システムでは、車軸（車速）と内燃機関の回転速度を独立に決定することが可能である。また、シリーズパラレルハイブリッド車両システムでは、車両の出力トルクと内燃機関の出力とを独立に決定することが可能である。これにより、車両の運転状態によらず、内燃機関の動作点を決めることができるので、内燃機関の動作点として効率が良い点に選ぶことで、内燃機関の高効率運転が可能となり、燃費を向上することができる。【０００５】  また、内燃機関の出力エネルギーと、車両の出力エネルギーとに差がある場合には、直流リンクに接続された蓄電池の充放電により、エネルギーの過不足を調整することも可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許３０５０１２５号公報
【発明の概要】
【０００７】  シリーズパラレルハイブリッド車両システムは、例えば、発電機を駆動するインバータと、モータを駆動するインバータと、２つのインバータの間を接続する直流リンクと、直流リンクに接続した蓄電池と、直流リンクから給電される補機と、を備えている。
【０００８】  バッテリに不具合が発生したとき等に直流リンクとバッテリとを電気的に切り離すと、補機で消費されるエネルギーの変化により直流リンクの電圧が変化し、インバータを安定して駆動することが難しかった。更に、インバータの動作が不安定になると、車両システム全体が停止することがあった。  また、バッテリが劣化することを回避するために、バッテリを直流リンクから切り離した状態でも、安定した動作が可能な車両システムが望まれていた。
【０００９】  本発明の実施形態は、上記事情を鑑みて成されたものであって、安定した駆動を実現する車両システムを提供することを目的とする。
【００１０】
実施形態による車両システムは、内燃機関と、第１電動機と、第２電動機と、前記内燃機関で生成されたエネルギーにより回転するプラネタリアキャリアと、前記第１電動機へ回転動力を伝達するサンギアと、第２動力伝達機構へ回転動力を伝達するリングギアと、を備え、前記内燃機関の回転運動を、前記第１電動機と前記第２動力伝達機構とに伝達する第１動力伝達機構と、前記第２動力伝達機構と連結され回転する車軸と、前記第２動力伝達機構は、前記第２電動機と前記車軸との間、および、前記第１動力伝達機構と前記車軸との間で回転運動を伝達し、前記第１電動機を駆動する第１インバータと、直流リンクを介して前記第１インバータと接続し、前記第２電動機を駆動する第２インバータと、前記直流リンクのリンク間電圧を検出する電圧検出器と、外部から供給されるリンク間電圧指令と、前記リンク間電圧とが等しくなるように、直流部エネルギーを出力する直流電圧一定制御部と、外部から供給される車軸トルク指令と、前記直流部エネルギーとを受信し、前記車軸の出力トルクが前記車軸トルク指令と等しく、かつ、前記直流リンクの電圧が一定となるように、前記第１電動機のトルク指令と、前記第２電動機のトルク指令とを演算するトルク演算部と、前記第１電動機のトルク指令に基づいて前記第１インバータへゲート指令を出力する第１インバータ制御部と、前記第２電動機のトルク指令に基づいて前記第２インバータへゲート指令を出力する第２インバータ制御部と、を備え、前記第１電動機のトルク指令は、前記サンギアの歯数と前記リングギアの回転角速度と前記車軸トルク指令との積を、前記サンギアの歯数と前記サンギアの回転角速度との積と前記リングギアの歯数と前記リングギアの回転角速度との積との和で除した値を負とした第１演算項と、前記サンギアの歯数と前記直流部エネルギーとの積を、前記サンギアの歯数と前記サンギアの回転角速度との積と前記リングギアの歯数と前記リングギアの回転角速度との積との和で除した値を負とした第２演算項と、が加算された値であり、前記第２電動機のトルク指令は、前記サンギアの歯数と前記サンギアの回転角速度と前記車軸トルク指令との積を、前記サンギアの歯数と前記サンギアの回転角速度との積と前記リングギアの歯数と前記リングギアの回転角速度との積との和で除した第３演算項と、前記リングギアの歯数と前記直流部エネルギーとの積を、前記サンギアの歯数と前記サンギアの回転角速度との積と前記リングギアの歯数と前記リングギアの回転角速度との積との和で除した値を負とした第４演算項と、が加算された値であり、前記直流電圧一定制御部は、第１制御部と、第２制御部と、第１切替器と、第２切替器と、を備え、前記トルク演算部は、部分トルク演算部と、第１演算部と、第１加算器と、第２演算部と、第２加算器と、を備え、前記車軸トルク指令を受信し前記第１演算項と前記第３演算項とを演算する前記部分トルク演算部、および、前記第１電動機の回転角速度と前記第２電動機の回転角速度とに基づいて前記直流リンクの電圧制御を行う電動機を選択し、前記第１電動機の動作により前記直流リンクの電圧を制御するときに値が第１レベルとなり、前記第２電動機の動作により前記直流リンクの電圧を制御するときに値が第２レベルとなる第１制御信号と、前記第２電動機の動作により前記直流リンクの電圧を制御するときに値が第１レベルとなり、前記第１電動機の動作により前記直流リンクの電圧を制御するときに値が第２レベルとなる第２制御信号と、を出力する直流電圧一定制御選択部、を備えた統括制御部と、前記リンク間電圧指令と、前記リンク間電圧とを受信し、前記直流部エネルギーを演算して出力する前記第１制御部、第１入力端子に前記第１制御部の出力が入力され、第２入力端子に前記第２制御部の出力が入力され、前記第１制御信号が第１レベルのときに前記第１入力端子と第１出力端子とを接続し、前記第１制御信号が第２レベルのときに前記第２入力端子と前記第１出力端子とを接続する前記第１切替器、前記第１切替器から出力される値を受信し、前記第２演算項を演算する前記第１演算部、および、前記第１演算項と前記第２演算項とを加算して出力する前記第１加算器、を備えた第１電動機制御部と、前記リンク間電圧指令と、前記リンク間電圧とを受信し、前記直流部エネルギーを演算して出力する前記第２制御部、第３入力端子に前記第２制御部の出力が入力され、第４入力端子に前記第１制御部の出力が入力され、前記第２制御信号が第１レベルのときに前記第３入力端子と第２出力端子とを接続し、前記第２制御信号が第２レベルのときに前記第４入力端子と前記第２出力端子とを接続する前記第２切替器、前記第２切替器から出力される値を受信し、前記第４演算項を演算する前記第２演算部、および、前記第３演算項と前記第４演算項とを加算して出力する前記第２加算器、を備えた第２電動機制御部と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、実施形態の車両システムの構成例を概略的に示す図である。
【図２】図２は、図１に示す車両システムの第１動力伝達機構の一構成例を説明するための図である。
【図３】図３は、図１に示す車両制御装置の構成例を概略的に示すブロック図である。
【図４】図４は、図３に示す直流電圧一定制御部の構成例を概略的に示すブロック図である。
【図５】図５は、第２実施形態の車両システムの車両制御装置の構成例を概略的に示すブロック図である。
【図６】図６は、第３実施形態の車両システムの車両制御装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図７】図７は、第３実施形態の車両システムの車両制御装置の他の構成例を概略的に示すブロック図である。
【実施形態】
【００１２】  以下、実施形態の車両システムについて、図面を参照して説明する。  本実施形態の車両システムは、内燃機関１０と、第１動力伝達機構２０と、発電機（第１電動機）３０と、第１インバータ４０と、第２インバータ５０と、モータ（第２電動機）６０と、第２動力伝達機構７０と、車軸８０と、補機９０と、車輪ＷＬと、車両制御装置ＣＴＲと、電圧検出器ＶＳと、を備えている。
【００１３】  内燃機関１０は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等、車両を駆動する機械エネルギーを生成する原動機である。    第１動力伝達機構２０は、内燃機関１０の回転運動を発電機側３０と車輪ＷＬ側（車軸８０側）とに伝達する構成であって、内燃機関１０で生成された機械エネルギーを、発電機３０側に供給されるエネルギーと、車輪ＷＬ側（車軸８０側）に供給されるエネルギーとに分配する三軸動力伝達機構である。
【００１４】  図２は、図１に示す車両システムの第１動力伝達機構の一構成例を説明するための図である。    第１動力伝達機構２０は、例えば遊星歯車であって、サンギアＳと、サンギアＳに外接したプラネタリアギアＰと、プラネタリアギアＰが内接したリングギアＲと、プラネタリアギアＰの軌道に沿って回転するプラネタリキャリアＣと、を備えている。本実施形態では、プラネタリキャリアＣは、内燃機関１０で生成された機械エネルギーＰｅにより回転する。サンギアＳの回転動力は発電機３０へ伝達される。リングギアＲの回転動力は車軸８０と接続した第２動力伝達機構７０に伝達される。
【００１５】  第１動力伝達機構２０の、サンギアＳ、リングギアＲ、プラネタリアギアＰ、および、プラネタリアキャリアＣの運動方程式を以下に示す。  なお、θはギア、電動機等の回転角度、ωはギア、電動機等の回転角速度、Ｔはギア、電動機等のトルク、Ｊはギア、電動機等のイナーシャ、Ｇはギア歯数である。また、上記記号の添え字は、Ｓはサンギアに関するもの、Ｐはプラネタリギアに関するもの、Ｃはプラネタリキャリアに関するもの、Ｒはリングギアに関するものを表している。
【００１６】
【数１】
0006678749.tif 000002
【００１７】  なお、上記運動方程式における拘束条件は下記のようになる。【数２】
0006678749.tif 000003
【００１８】  ここで、サンギアＳと、内燃機関１０と、プラネタリギアＰとのイナーシャが、車両の慣性質量に対して無視できる程度に小さいとすると、運動方程式を下記のように記載することができる。【数３】
0006678749.tif 000004
【００１９】  発電機３０は、第１動力伝達機構２０のサンギアＳを介して供給される機械エネルギーＰｇを電気エネルギーに変換する。発電機３０は、例えば、サンギアＳと連動する回転子と、固定子とを備えた電動機であって、３相交流電力を出力する。
【００２０】  第１インバータ４０は、発電機３０の動作を制御する制御手段であって、発電機３０から出力された３相交流電力を直流電力に変換して回生動作とするとともに、直流リンクから供給される直流電力を３相交流電力に変換して発電機３０へ供給し、発電機３０を力行動作とする。第１インバータ４０は直流リンクを介して第２インバータ５０およびバッテリＢＴと接続している。第１インバータ４０の直流側にはコンデンサが接続している。
【００２１】  第２インバータ５０は、直流リンクから供給された直流電力を交流電力に変換してモータ６０へ出力する。また、第２インバータ５０は、モータ６０から供給された交流電力を直流電力に変換して直流リンクへ出力する。第２インバータ５０の直流側にはコンデンサが接続している。
【００２２】  電圧検出器ＶＳは、直流リンクの電圧を検出する。電圧検出器ＶＳで検出された直流電圧（リンク間電圧）ＶＤＣは、車両制御装置ＣＴＲへ供給される。  モータ６０は、第２インバータ５０から供給される交流電力により駆動される電動機であって、電気エネルギーを機械エネルギーＰｍに変換して第２動力伝達機構７０へ出力する。
【００２３】  第２動力伝達機構７０は、第２インバータ５０と車軸８０との間、および、第１動力伝達機構２０と車軸８０との間で回転運動を伝達することができる。すなわち、第２動力伝達機構７０は、リングギアＲを介して内燃機関１０から伝達された機械エネルギーと、第２インバータ５０から供給された機械エネルギーとを合成したエネルギーＰｏｕｔを車軸８０へ伝達可能である。また、車軸８０の回転運動を、リングギアＲおよび第２インバータ５０へ伝達可能である。車輪ＷＬは車軸８０を介して回転駆動される。
【００２４】  バッテリＢＴは、例えば、複数の２次電池セルを含む蓄電池を備え、直流リンクから供給される電力により充電可能であり、直流リンクへ電力を放電可能に構成されている。
【００２５】  補機９０は、例えば照明装置など、車両内に搭載された負荷である。補機９０は直流リンクを介してバッテリＢＴ、第１インバータ４０、および、第２インバータ５０と接続し、直流リンクから供給されるエネルギーにより駆動される。
【００２６】  車両制御装置ＣＴＲは、内燃機関１０、発電機３０、第１インバータ４０、第２インバータ５０、モータ６０、および、バッテリＢＴが互いに連係して動作するように制御する制御部である。車両制御装置ＣＴＲは、例えば、ＣＰＵ（central processing unit）やＭＰＵ（micro processing unit）などのプロセッサと、メモリとを備える演算手段である。
【００２７】  図３は、図１に示す車両制御装置ＣＴＲの構成例を概略的に示すブロック図である。  なお、以下の説明において、「Ｅ」の添え字は、内燃機関１０に関する値に付され、「ＭＧ１」の添え字は、発電機３０に関する値に付され、「ＭＧ２」の添え字は、モータ６０に関する値に付される。
【００２８】  車両制御装置ＣＴＲは、回転数決定部１００と、直流電圧一定制御部１１０と、トルク演算部１２０と、第１インバータ制御部４２と、第２インバータ制御部５２と、を備えている。
【００２９】  回転数決定部１００は、例えば、車軸８０の出力トルクに対応する内燃機関１０の回転数を格納したテーブルを備えている。回転数決定部１００は、外部から供給される車軸の出力トルク指令（車軸トルク指令）Ｔｒｅｆを受信し、車軸トルク指令Ｔｒｅｆに対応する内燃機関１０の回転数をテーブルから読み出して出力する。
【００３０】  直流電圧一定制御部１１０は、直流電圧指令（リンク間電圧指令）ＶＤＣｒｅｆと直流電圧ＶＤＣとを受信し、リンク間電圧指令ＶＤＣｒｅｆの値と直流電圧ＶＤＣの値との差がゼロとなるように、直流部エネルギーＰＤＣの値を演算して出力する。
【００３１】  図４は、図３に示す直流電圧一定制御部の構成例を概略的に示すブロック図である。  直流電圧一定制御部１１０は、減算器１１２と、比例ゲイン乗算器１１４と、積分ゲイン乗算器１１６と、積分器１１８と、加算器１１９と、を備えている。
【００３２】  減算器１１２には、リンク間電圧指令ＶＤＣｒｅｆと直流電圧ＶＤＣとが入力され、リンク間電圧指令ＶＤＣｒｅｆの値から直流電圧ＶＤＣの値を減じた差分が比例定数乗算器１１４と積分ゲイン乗算器１１６とに出力される。
【００３３】  比例ゲイン乗算器１１４は、入力された差分値（ＶＤＣｒｅｆ−ＶＤＣ）に比例ゲインＫｐを乗じて加算器１１９へ出力する。  積分ゲイン乗算器１１６は、入力された差分値（ＶＤＣｒｅｆ−ＶＤＣ）に積分ゲインＫＩを乗じて積分器１１８へ出力する。
【００３４】  積分器１１８は、積分ゲイン乗算器１１６から入力された値（ＫＩ×（ＶＤＣｒｅｆ−ＶＤＣ））を積分して加算器１１９へ出力する。  加算器１１９は、比例ゲイン乗算器１１４から入力された値（Ｋｐ×（ＶＤＣｒｅｆ−ＶＤＣ））と積分器から入力された値（ＫＩ×（ＶＤＣｒｅｆ−ＶＤＣ）／ｓ）とを加算して、直流部エネルギーＰＤＣとして出力する。
【００３５】  トルク演算部１２０は、直流部エネルギーＰＤＣと車軸トルク指令Ｔｒｅｆとを受信して、車軸８０の出力トルクが車軸トルク指令Ｔｒｅｆを実現し、かつ、直流リンクの電圧が一定となるように、発電機３０のトルク指令ＴＭＧ１とモータ６０のトルク指令ＴＭＧ２とを演算する。
【００３６】  以下、トルク演算部１２０で演算されるトルク指令ＴＭＧ１、ＴＭＧ２について説明する。    第１動力伝達機構２０のサンギアＳには、発電機３０が接続されているため、サンギアＳで生じるトルクＴｓは発電機３０で生じるトルクＴＭＧ１と等しくなる（式（９））。このことを考慮すると、上述の式（６）と式（７）との関係から、下記式（１０）となる。
【００３７】
【数４】
0006678749.tif 000005
車軸８０から出力されるトルクＴＯＵＴは、第１動力伝達機構２０のリングギアＲに生じるトルクλ２と、モータ６０で生じるトルクＴＭＧ２との合計であるため、下記式（１１）のように表される。
【００３８】
【数５】
0006678749.tif 000006
第１動力伝達機構２０の各ギアの回転が定速であるとすると、内燃機関１０（キャリアＣ）で生じるトルクＴｃは、上述の式（６）、（８）、（９）より、下記式（１２）のように表される。
【００３９】
【数６】
0006678749.tif 000007
さらに、上述の式（１０）との関係により、下記式（１３）のように表すことができる。
【００４０】
【数７】
0006678749.tif 000008
上記式（１３）より、内燃機関１０の負荷は、発電機３０のトルクＴＭＧ１により決まることが分かる。
【００４１】  一方で、発電機３０で消費するエネルギー（＝ωｓ・ＴＭＧ１）と、モータ６０で消費するエネルギー（＝ωＲ・ＴＭＧ２）と、直流リンクにおいてバッテリＢＴや補機９０等で消費するエネルギー（直流部エネルギーＰＤＣ）と、の関係は下記式（１４）のように表される。
【００４２】
【数８】
0006678749.tif 000009
ここで、上記式（１４）の各項それぞれの値が負の場合は、発電機３０とモータ６０とについては発電、バッテリＢＴについては充電していることを意味している。
【００４３】  上述の式（１１）、（１４）より、直流リンクに供給されるエネルギーを直流部エネルギーＰＤＣとし、かつ、車軸から出力されるトルクＴＯＵＴ得るためのトルクＴＭＧ１、ＴＭＧ２を求めると、下記式（１５）、（１６）のように表される。
【００４４】
【数９】
0006678749.tif 000010
上記式（１５）、（１６）において車軸の出力トルクＴＯＵＴと、直流部エネルギーＰＤＣとは独立に決めることが可能であるため、直流部エネルギーＰＤＣを補機９０で消費するエネルギーとなるように設定することにより、直流リンク電圧を一定に保ったまま、車軸トルクＴＯＵＴを任意の値に変更可能となる。
【００４５】  しかしながら、補機９０でのエネルギー消費量は不定であり、また、例え補機９０で消費されるエネルギーが検出可能であったとしても、検出誤差等の影響で精度良く制御することは困難である。そこで、本実施形態では、直流電圧一定制御部１１０にて演算された値を直流部エネルギーＰＤＣとして用いることにより、直流リンク電圧を一定の値としている。
【００４６】  すなわち、式（１５）（１６）を、車軸トルクＴＯＵＴと、直流部エネルギーＰＤＣとの項に分けて記載すると、下記式（１７）、（１８）のように表すことができる。【数１０】
0006678749.tif 000011
【００４７】  発電機３０のトルク指令ＴＭＧ１は、サンギアＳの歯数ＧｓとリングギアＲの回転角速度ωＲと車軸トルク指令ＴＯＵＴとの積を、サンギアＳの歯数ＧｓとサンギアＳの回転角速度ωＳとの積とリングギアＲの歯数ＧＲとリングギアＲの回転角速度ωＲとの積との和で除した値を負とした第１演算項と、サンギアＳの歯数ＧＳと直流部エネルギーＰＤＣとの積を、サンギアＳの歯数ＧＳとサンギアＳの回転角速度ωＳとの積とリングギアＲの歯数ＧＲとリングギアＲの回転角速度ωＲとの積との和で除した値を負とした第２演算項と、が加算された値である。
【００４８】  モータ６０のトルク指令ＴＭＧ２は、サンギアＳの歯数ＧＳとサンギアＳの回転角速度ωＳと車軸トルク指令ＴＯＵＴとの積を、サンギアＳの歯数ＧＳとサンギアＳの回転角速度ωＳとの積とリングギアＲの歯数ＧＲとリングギアＲの回転角速度ωＲとの積との和で除した第３演算項と、サンギアＳの歯数ＧＳと直流部エネルギーＰＤＣとの積を、サンギアＳの歯数ＧＳとサンギアＳの回転角速度ωＳとの積とリングギアＲの歯数ωＲとリングギアＲの回転角速度ωＲとの積との和で除した値を負とした第４演算項と、が加算された値である。
【００４９】  上記式（１７）、（１８）において、車軸トルクＴＯＵＴを車軸トルク指令Ｔｒｅｆの値とすることにより、車軸トルク指令Ｔｒｅｆと等しい車軸トルクＴＯＵＴを実現しつつ、直流リンクの電圧を一定とすることができる。【数１１】
0006678749.tif 000012
【００５０】  第１インバータ制御部４２は、トルク演算部１２０からトルク指令ＴＭＧ１を受信し、トルク指令ＴＭＧ１のトルクを出力するための制御（ベクトル制御など）を行い、第１インバータ４０へのゲート指令を生成して出力する。  第２インバータ制御部５２は、トルク演算部１２０からトルク指令ＴＭＧ２を受信し、トルク指令ＴＭＧ２のトルクを出力するための制御（ベクトル制御など）を行い、第２インバータ５０へのゲート指令を生成して出力する。
【００５１】  上記のように生成したゲート指令により、第１インバータ４０と第２インバータ５０とが動作することにより、直流リンクにバッテリＢＴが接続されていないときでも、直流リンク電圧を一定に保ち、かつ、任意に設定された車軸トルク指令Ｔｒｅｆを実現する出力トルクＴＯＵＴを車軸８０から出力可能となる。すなわち、本実施形態の車両システムによれば、安定した駆動を実現することができる。
【００５２】  次に、第２実施形態の車両システムについて図面を参照して説明する。    なお、以下の説明において、上述の第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００５３】  図５は、第２実施形態の車両システムの車両制御装置の構成例を概略的に示すブロック図である。  本実施形態では、車両制御装置ＣＴＲは複数のプロセッサを含み、発電機３０を制御する発電機制御部ＭＣ２と、モータ６０を制御するモータ制御部ＭＣ３と、統括制御部ＭＣ１とは、異なるプロセッサにより動作する。統括制御部ＭＣ１は、発電機制御部ＭＣ２およびモータ制御部ＭＣ３の両方と通信可能に構成されている。発電機制御部ＭＣ２とモータ制御部ＭＣ３とは互いに通信を行うことができない。発電機制御部ＭＣ２とモータ制御部ＭＣ３とは、統括制御部ＭＣ１の通信手段（図示せず）を介して通信を行うことができる。本実施形態では、上記のように複数のプロセッサを用いて発電機３０とモータ６０とを連携して制御する構成について説明する。
【００５４】  本実施形態では、車両制御装置ＣＴＲは、発電機（第１電動機）３０の回転角速度ωＭＧ１とモータ（第２電動機）６０の回転角速度ωＭＧ２とに基づいて、直流リンクの電圧制御を行う電動機を選択し、発電機３０の動作により直流リンクの電圧を制御するときに第１レベル（＝１）となる第１制御信号ＣＭＤ１と、モータ６０の動作により直流リンクの電圧を制御するときに第１レベル（＝１）となる第２制御信号ＣＭＤ２と、を出力する直流電圧一定制御選択部１３０を更に備えている。例えば、発電機３０の動作により直流リンクの電圧を制御するときは、第１制御信号ＣＭＤ１が１となり、第２制御信号ＣＭＤ２が０（第１レベルと異なる第２レベル）となる。モータ６０の動作により直流リンクの電圧を制御するときには、第１制御信号ＣＭＤ１が０（第２レベル）となり、第２制御信号ＣＭＤ２が１となる。
【００５５】  上記のように、本実施形態では、第１直流電圧一定制御部１１０Ａと第２直流電圧一定制御部１１０Ｂとのいずれか一方の出力信号に基づいて直流リンクの電圧を一定に制御するため、第１制御信号ＣＭＤ１と第２制御信号ＣＭＤ２とは排他的に１となる。例えば、第１直流電圧一定制御部１１０Ａと第２直流電圧一定制御部１１０Ｂとの両方が、直流リンクの電圧一定制御を行うと、センサや回路における誤差により、直流リンクの電圧を上げようと制御する制御部と、直流リンクの電圧を下げようと制御する制御部とが生じ、第１直流電圧一定制御部１１０Ａと第２直流電圧一定制御部１１０Ｂとの動作が破綻する可能性がある。
【００５６】  例外として、車両システム全体が停止しているときには、第１制御信号ＣＭＤ１と第２制御信号ＣＭＤ２とがゼロ（＝０）となる。車両システムが停止しているときには、インバータ制御部がゲート指令の出力を停止しており、停止シーケンスが動作するため、直流リンクの電圧はゼロ（＝０）で安定することとなる。
【００５７】  直流電圧一定制御部１１０は、第１直流電圧一定制御部（第１制御部）１１０Ａと、第２直流電圧一定制御部（第２制御部）１１０Ｂと、第１切替器ＳＷＡと、第２切替器ＳＷＢと、を備えている。
【００５８】  第１直流電圧一定制御部１１０Ａは、例えば、第１制御信号ＣＭＤ１と、リンク間電圧指令ＶＤＣｒｅｆと、直流電圧ＶＤＣとを受信し、第１制御信号ＣＭＤ１の値が第１レベル（＝１）であるときに直流部エネルギーＰＤＣ１を演算して出力する。第１直流電圧一定制御部１１０Ａは、第１制御信号ＣＭＤ１の値が第２レベル（＝０）であるときには、第１直流電圧一定制御部１１０Ａの出力ＰＤＣ１は、例えばゼロである。
【００５９】  なお、ＣＭＤ１＝０であるときは、第１直流電圧一定制御部１１０Ａの出力ＰＤＣ１は、いずれの構成でも使用されないため、出力ＰＤＣ１がどのような値であっても他の構成の動作に影響するものではなく、ゼロ以外の値に設定されても構わない。また、第１直流電圧一定制御部１１０Ａは、リンク間電圧指令ＶＤＣｒｅｆと、直流電圧ＶＤＣとを受信し、直流部エネルギーＰＤＣ１を演算して出力するものであってもよい。すなわち、第１制御信号ＣＭＤ１の値が第２レベル（＝０）のときには、後述する第１切替器ＳＷＡが切り替わることにより、直流部エネルギーＰＤＣ１はいずれの構成でも使用されないため、第１制御信号ＣＭＤ１に関わらず、第１直流電圧一定制御部１１０Ａは直流部エネルギーＰＤＣ１を演算して出力するものであっても構わない。
【００６０】  第２直流電圧一定制御部１１０Ｂは、第２制御信号ＣＭＤ２と、リンク間電圧指令ＶＤＣｒｅｆと、直流電圧ＶＤＣとを受信し、第２制御信号ＣＭＤ２の値が第１レベル（＝１）であるときに直流部エネルギーＰＤＣ２を演算して出力する。第２直流電圧一定制御部１１０Ｂは、第２制御信号ＣＭＤ２の値が第２レベル（＝０）であるときには、第２直流電圧一定制御部１１０Ｂの出力ＰＤＣ２は、例えばゼロである。
【００６１】  なお、ＣＭＤ２＝０であるときは、第２直流電圧一定制御部１１０Ｂの出力ＰＤＣ２は、いずれの構成でも使用されないため、出力ＰＤＣ２がどのような値であっても他の構成の動作に影響するものではなく、ゼロ以外の値に設定されても構わない。また、第２直流電圧一定制御部１１０Ｂは、リンク間電圧指令ＶＤＣｒｅｆと、直流電圧ＶＤＣとを受信し、直流部エネルギーＰＤＣ２を演算して出力するものであってもよい。すなわち、第２制御信号ＣＭＤ２の値が第２レベル（＝０）のときには、後述する第２切替器ＳＷＢが切り替わることにより、直流部エネルギーＰＤＣ２はいずれの構成でも使用されないため、第２制御信号ＣＭＤ２に関わらず、第２直流電圧一定制御部１１０Ｂは直流部エネルギーＰＤＣ２を演算して出力するものであっても構わない。
【００６２】  第１切替器ＳＷＡは、第１入力端子に第１直流電圧一定制御部１１０Ａの出力ＰＤＣ１が入力され、第２入力端子に第２直流電圧一定制御部１１０Ｂの出力ＰＤＣ２が入力される。第１切替器ＳＷＡは、第１制御信号ＣＭＤ１が第１レベル（＝１）のときに第１入力端子と出力端子とを接続する。第１切替器ＳＷＡは、第１制御信号ＣＭＤ１が第２レベル（＝０）のときに第２入力端子と出力端子とを接続する。
【００６３】  第２切替器ＳＷＢは、第３入力端子に第２直流電圧一定制御部１１０Ｂの出力ＰＤＣ２が入力され、第４入力端子に第１直流電圧一定制御部１１０Ａの出力ＰＤＣ１が入力される。第２切替器ＳＷＢは、第２制御信号ＣＭＤ２が第１レベル（＝１）のときに第３入力端子と出力端子とを接続する。第２切替器ＳＷＢは、第２制御信号ＣＭＤ２が第２レベル（＝０）のときに第４入力端子と出力端子とを接続する。
【００６４】
トルク演算部１２０は、部分トルク演算部１２０´と、第１演算部１４０Ａと、第１加算器１５０Ａと、第２演算部１４０Ｂと、第２加算器１５０Ｂと、を備えている。
部分トルク演算部１２０´は、車軸トルク指令Ｔｒｅｆを受信し、上述の式（１９）の車軸トルク指令Ｔｒｅｆに関する項（第１演算項）と、上述の式（２０）の車軸トルク指令Ｔｒｅｆに関する項（第３演算項）とを演算する。第１演算部１４０Ａは、第１切替器ＳＷＡから出力される値を受信し、上述の式（１９）の直流部エネルギーＰＤＣに関する項（第２演算項）を演算する。第１加算器１５０Ａは、上記第１演算項と第２演算項とを加算して出力する。第２演算部１４０Ｂは、第２切替器ＳＷＢから出力される値を受信し、上述の式（２０）の直流部エネルギーＰＤＣに関する項（第４演算項）を演算する。第２加算器１５０Ｂは、上記第３演算項と第４演算項とを加算して出力する。
【００６５】  車両制御装置ＣＴＲは、統括制御部ＭＣ１、発電機制御部ＭＣ２、および、モータ制御部ＭＣ３を含んでいる。統括制御部ＭＣ１と発電機制御部ＭＣ２とモータ制御部ＭＣ３とは、互いに異なるプロセッサにより動作する構成である。
【００６６】  統括制御部ＭＣ１は、回転数決定部１００と、部分トルク演算部１２０´と、直流電圧一定制御選択部１３０と、を備えている。  回転数決定部１００は、上述の第１実施形態と同様に、例えば、車軸８０の出力トルクに対応する内燃機関１０の回転数を格納したテーブルを備えている。回転数決定部１００は、外部から供給される車軸トルク指令Ｔｒｅｆを受信し、車軸トルク指令Ｔｒｅｆに対応する内燃機関１０の回転数をテーブルから読み出して出力する。
【００６７】  部分トルク演算部１２０´は、外部から供給される車軸トルク指令Ｔｒｅｆを受信し、上述の式（１９）、（２０）により演算されるトルク指令ＴＭＧ１、ＴＭＧ２の車軸トルク指令Ｔｒｅｆに関する項（上述の第１演算項と第３演算項）に相当する下記の部分トルク指令ＴＭＧ１´、ＴＭＧ２´を演算して出力する。
【００６８】
【数１２】
0006678749.tif 000013
直流電圧一定制御選択部１３０は、発電機３０の回転角速度ωＭＧ１と、発電機３０の最大トルク特性ＴＭＡＸ−ＭＧ１と、モータ６０の回転角速度ωＭＧ２と、モータ６０の最大トルク特性ＴＭＡＸ−ＭＧ２と、を受信し、第１制御信号ＣＭＤ１と第２制御信号ＣＭＤ２とを出力する。第１制御信号ＣＭＤ１と第２制御信号ＣＭＤ２とは、発電機３０により直流リンクの電圧を一定に制御するか、モータ６０により直流リンクの電圧を一定に制御するかを選択するための信号である。
【００６９】  本実施形態では、直流リンクは、第１電動機である発電機３０を駆動する第１インバータ４０と、第２電動機であるモータ６０を駆動する第２インバータ５０との間に接続していることから、発電機３０の動作とモータ６０の動作とのいずれか一方により定電圧制御を行うことが可能である。
【００７０】  電動機は、一般的に出力可能なトルクに限界がある。電動機が角速度ωで回転しているときに出力可能な最大トルクＴＭＡＸとすれば、角速度ωと最大トルクＴＭＡＸとの積が大きい電動機の方が、より直流リンクの電圧制御に対する余力を有していることとなる。  上記のことから、直流電圧一定制御選択部１３０は、発電機３０の回転角速度ωＭＧ１と最大トルクＴＭＡＸ−ＭＧ１との積と、モータ６０の回転角速度ωＭＧ２と最大トルクＴＭＡＸ−ＭＧ２との積とを比較して、回転角速度と最大トルクとの積が大きい方の電動機を用いて、直流リンクの電圧制御を行うように第１制御信号ＣＭＤ１と第２制御信号ＣＭＤ２とを出力する。
【００７１】  本実施形態では、直流電圧一定制御選択部１３０は、例えば、ωＭＧ１ＴＭＡＸ−ＭＧ１＞ωＭＧ２ＴＭＡＸ−ＭＧ２のときには、第１制御信号ＣＭＤ１が「１」、第２制御信号ＣＭＤ２が「０」とし、ωＭＧ１ＴＭＡＸ−ＭＧ１≦ωＭＧ２ＴＭＡＸ−ＭＧ２のときには、第１制御信号ＣＭＤ１が「０」、第２制御信号ＣＭＤ２が「１」とする。なお、第１制御信号ＣＭＤ１と第２制御信号ＣＭＤ２とは、例えば、値が「０」のときに電圧制御の停止要求を示し、値が「１」のときに電圧制御の動作要求を示す。
【００７２】  なお、上述の式（５）より、サンギアＳとリングギアＲとの速度の増減方向は、互いに反対方向となっているため、発電機３０の速度が減少しているときにはモータ６０の速度が増加し、発電機３０の速度が増加しているときにはモータ６０の速度が減少していることとなる。このことから、内燃機関１０が動作している状況において、発電機３０とモータ６０とのいずれか一方にて、直流リンクの電圧制御が可能な状態となっている。
【００７３】  発電機制御部ＭＣ２は、第１直流電圧一定制御部１１０Ａと、第１演算部１４０Ａと、第１加算器１５０Ａと、第１インバータ制御部４２と、第１切替器ＳＷＡと、を備えている。
【００７４】  第１直流電圧一定制御部１１０Ａは、第１制御信号ＣＭＤ１と、直流リンクの電圧の目標値ＶＤＣｒｅｆと直流電圧検出値ＶＤＣとを受信し、第１制御信号ＣＭＤ１の値が「１」のときに、第１実施形態の直流電圧一定制御部１１０と同様に、リンク間電圧指令ＶＤＣｒｅｆと直流電圧検出値ＶＤＣとの差がゼロとなるように、直流部エネルギーＰＤＣ１の値を演算して出力する。直流部エネルギーＰＤＣ１は、統括制御部ＭＣ１を介して、切替器ＳＷＡの入力端子の一方と、後述する切替器ＳＷＢの入力端子の他方とへ供給される。
【００７５】  第１切替器ＳＷＡは、２つの入力端子（第１入力端子および第２入力端子）と１つの出力端子とを有し、第１制御信号ＣＭＤ１の値に応じて第１入力端子と第２入力端子とのいずれかが出力端子と電気的に接続するように切り替える。切替器ＳＷＡは、第１制御信号ＣＭＤ１の値が「１」のときに第１入力端子と出力端子とを電気的に接続し、制御信号ＣＭＤ１の値が「０」のときに第２入力端子と出力端子とを電気的に接続する。
【００７６】  第１演算部１４０Ａは、切替器ＳＷＡから直流部エネルギーＰＤＣ１と直流部エネルギーＰＤＣ２とのいずれか一方を受信し、上述の式（１９）、（２０）により演算されるトルク指令ＴＭＧ１の直流部エネルギーＰＤＣに関する項（上記第２演算項）に相当する下記の定電圧指令ＡＶＲ１を第１加算器１５０Ａへ出力する。
【００７７】
【数１３】
0006678749.tif 000014
第１加算器１５０Ａは、統括制御部ＭＣ１の部分トルク演算部１２０´から出力される部分トルク指令ＴＭＧ１´と、第１演算部１４０Ａから出力される定電圧指令ＡＶＲ１とを受信し、部分トルク指令ＴＭＧ１´と定電圧指令ＡＶＲ１とを加算した値を、発電機３０のトルク指令ＴＭＧ１として第１インバータ制御部４２へ出力する。
【００７８】  第１インバータ制御部４２は、上述の第１実施形態と同様に、トルク指令ＴＭＧ１を受信し、トルク指令ＴＭＧ１のトルクを出力するための制御（ベクトル制御など）を行い、第１インバータ４０へのゲート指令を生成して出力する。
【００７９】  モータ制御部ＭＣ３は、第２直流電圧一定制御部１１０Ｂと、第２演算部１４０Ｂと、第２加算器１５０Ｂと、第２インバータ制御部５２と、第２切替器ＳＷＢと、を備えている。
【００８０】  第２直流電圧一定制御部１１０Ｂは、第２制御信号ＣＭＤ２と、直流リンクの電圧の目標値ＶＤＣｒｅｆと直流電圧検出値ＶＤＣとを受信し、第２制御信号ＣＭＤ２の値が「１」のときに、第１実施形態の直流電圧一定制御部１１０と同様に、リンク間電圧指令ＶＤＣｒｅｆと直流電圧検出値ＶＤＣとの差がゼロとなるように、直流部エネルギーＰＤＣ２の値を演算して出力する。直流部エネルギーＰＤＣ２は、統括制御部ＭＣ１を介して、第２切替器ＳＷＢの第３入力端子と、上述の切替器ＳＷＡの第２入力端子とへ供給される。
【００８１】  第２切替器ＳＷＢは、２つの入力端子（第３入力端子および第４入力端子）と１つの出力端子とを有し、第２制御信号ＣＭＤ２の値に応じて第３入力端子と第４入力端子とのいずれかが出力端子と電気的に接続するように切り替える。第２切替器ＳＷＢは、第２制御信号ＣＭＤ２の値が「１」のときに第３入力端子と出力端子とを電気的に接続し、第２制御信号ＣＭＤ２の値が「０」のときに第４入力端子と出力端子とを電気的に接続する。
【００８２】  第２演算部１４０Ｂは、第２切替器ＳＷＢから直流部エネルギーＰＤＣ２と直流部エネルギーＰＤＣ１とのいずれか一方を受信し、上述の式（１９）、（２０）により演算されるトルク指令ＴＭＧ２の直流部エネルギーＰＤＣに関する項（上記第４演算項）に相当する下記の定電圧指令ＡＶＲ２を加算器１５０Ｂへ出力する。
【００８３】
【数１４】
0006678749.tif 000015
第２加算器１５０Ｂは、統括制御部ＭＣ１の部分トルク演算部１２０´から出力される部分トルク指令ＴＭＧ２´と、第２演算部１４０Ｂから出力される定電圧指令ＡＶＲ２とを受信し、部分トルク指令ＴＭＧ２´と定電圧指令ＡＶＲ２とを加算した値を、モータ６０のトルク指令ＴＭＧ２として第２インバータ制御部５２へ出力する。
【００８４】  第２インバータ制御部５２は、上述の第１実施形態と同様に、トルク指令ＴＭＧ２を受信し、トルク指令ＴＭＧ２のトルクを出力するための制御（ベクトル制御など）を行い、第２インバータ５０へのゲート指令を生成して出力する。
【００８５】  したがって、発電機３０の動作により直流リンクの電圧が一定になるように制御するときには、トルク指令ＴＭＧ１、ＴＭＧ２は下記のように表すことができる。【数１５】
0006678749.tif 000016
【００８６】  モータ６０の動作により直流リンクの電圧が一定になるように制御するときには、トルク指令ＴＭＧ１、ＴＭＧ２は下記のように表すことができる。【数１６】
0006678749.tif 000017
【００８７】  上述の第１実施形態では、直流電圧一定制御部１１０の出力（直流部エネルギーＰＤＣ）が、第１インバータ制御部４２および第２インバータ制御部５２へ遅延なく送られるときには、補機９０の消費エネルギーの変動に追従することが可能である。しかしながら、例えば、発電機３０を制御する構成と、モータ６０を制御する構成とが、互いに異なるプロセッサにより動作するときには、互いの構成への指令に遅延が発生するため、トルク応答が遅れることとなる。
【００８８】  例えば、発電機３０が定速回転しているときに発電機３０の動作により直流リンクの定電圧制御を行うと、補機９０の消費エネルギーが変化した場合、発電機３０は低速回転しているために大きなエネルギーを生成することができず、補機９０の消費エネルギー変化に追従できない可能性がある。  一方で、モータ６０は、発電機３０の制御部とモータ６０の制御部との通信遅延により、直流部エネルギーの値が即時に送られず、補機の消費エネルギー変化に即時に追従することができない可能性がある。これらの場合には、直流リンクの電圧が変動してしまうため、車両システム全体の動作が停止する可能性がある。
【００８９】  本実施形態の車両システムによれば、発電機３０とモータ６０との動作状態（回転角速度と最大トルクとの積）に応じて、発電機３０とモータ６０とのどちら電動機の動作により直流リンクの電圧制御を行うかを決定するため、安定した直流リンク電圧制御を実現することができる。また、電圧制御を行っていない電動機の制御部は、電圧制御を行っている電動機の制御部から直流部エネルギーＰＤＣを受信することにより、直流リンクの電圧が変化したときにも追従することが可能となる。  なお、本実施形態では、発電機３０を制御する構成と、モータ６０とを制御する構成とが互いに異なるプロセッサにより動作する際の通信遅延が生じたとしても、１０ｍｓ〜１００ｍｓ程度である。すなわち、本実施形態の車両システムによれば、安定した駆動を実現することができる。
【００９０】  なお、上記第２実施形態では、直流電圧一定制御選択部１３０は、回転角速度と最大トルクの積の値が大きい方の電動機が電圧制御を行うものとしたが、回転角速度のみを比較して、回転角速度が大きい方の電動機が電圧制御を行うものとして選択しても構わない。その場合であっても、上述の第２実施形態と同様の効果を得ることができ、例えば回転角速度のセンサを備えない車両であっても本実施形態を適用することができる。
【００９１】  次に、第３実施形態の車両システムについて、図面を参照して説明する。  本実施形態の車両システムは、車両が停止しているとき、すなわち発電機３０が停止しているときの動作を考慮した構成を備えている。
【００９２】  図６は、第３実施形態の車両システムの車両制御装置の構成を概略的に示すブロック図である。  制御装置ＣＴＲは、第１実施形態の車両システムにおける制御装置ＣＴＲに、車両停車判定部１５０を更に備えた構成である。
【００９３】  車両停車判定部１５０は、外部から供給されたブレーキ状態と、車軸トルク指令Ｔｒｅｆと、車両走行速度ωＲと、を受信し、第２インバータ制御部５２へ停止指令を出力する。車両停車判定部１５０は、ブレーキが入れられている状態であり、車軸トルク指令Ｔｒｅｆの値が「０」であり、車両走行速度が「０」であるときに、車両が停車しているものと判断し、停止指令を「１」とし、上記の条件が満たされないときには停車指令を「０」とする。
【００９４】  第２インバータ制御部５２は、車両停車判定部１５０から入力される停止指令の値が「１」のときに、第２インバータ５０の動作を停止する。すなわち、第２インバータ制御部５２は、トルク演算部１２０から入力されるトルク指令ＴＭＧ２の値に関わらず、トルク指令ＴＭＧ２＝０として第２インバータ５０へゲート指令を出力する。
【００９５】  車両が停車しているときには、車軸８０の出力トルクＴＯＵＴ（＝Ｔｒｅｆ）＝０であるため、式（１９）、（２０）より発電機３０のトルク指令ＴＭＧ１と、モータ６０のトルク指令ＴＭＧ２は下記のように表すことができる。【数１７】
0006678749.tif 000018
【００９６】  モータ６０は車軸８０と連結しているため、車両が停車しているときには、モータの回転角速度ωＭＧ２＝０となる。したがって、車両が停車しているときには、モータ６０は、直流リンクにエネルギーを供給することがないため、モータ６０は直流リンクの電圧制御に影響しない。さらに、車両のブレーキ機構（図示せず）が動作している状態では、モータ６０で生じるトルクをブレーキ機構が代わりに負担することとなる。そのため、車両が停車しているときには、第２インバータ５０は動作停止してもよく、不要な動作を行わないことにより、故障率を低下することができるとともに、モータ６０および第２インバータ５０の電気的エネルギー損失による温度上昇を抑制することができる。すなわち、本実施形態の車両システムによれば、安定した駆動を実現することができる。
【００９７】  すなわち、本実施形態では、停止指令の値が「１」のとき、トルク指令ＴＭＧ１、ＴＭＧ２は下記のようになる。【数１８】
0006678749.tif 000019
【００９８】  図７は、第３実施形態の車両システムの車両制御装置の他の構成例を概略的に示すブロック図である。  この例では、車両制御装置ＣＴＲは、第２実施形態の車両システムにおける車両制御装置に、車両停車判定部１５０を更に備えた構成である。
【００９９】  この例においても、車両停車判定部１５０は、外部から供給されたブレーキ状態と、トルク指令Ｔｒｅｆと、車両走行速度ωＲと、を受信し、第２インバータ制御部５２へ停止指令を出力する。車両停車判定部１５０は、ブレーキが入れられている状態であり、車軸トルク指令Ｔｒｅｆの値が「０」であり、車両走行速度が「０」であるときに、車両が停車しているものと判断し、停止指令を「１」とし、上記の条件が満たされないときには停車指令を「０」とする。
【０１００】  第２インバータ制御部５２は、車両停車判定部１５０から入力される停止指令の値が「１」のときに、第２インバータ５０の動作を停止する。すなわち、第２インバータ制御部５２は、トルク演算部１２０から入力されるトルク指令ＴＭＧ２の値に関わらず、トルク指令ＴＭＧ２＝０として第２インバータ５０へゲート指令を出力する。
【０１０１】  すなわち、この例では、停止指令が「１」のとき、には、上述の式（２５）、（２６）により下記のように表すことができる。【数１９】
0006678749.tif 000020
上記のように、本実施形態の車両システムによれば、安定した駆動を実現することができる。
【０１０２】  本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【図１】
0006678749.tif 000021
【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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