(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電装置と、
前記発電装置で発生する発電電力を充電する蓄電装置と、
前記蓄電装置及び／又は前記発電装置の電力によって駆動される回転電機と、
前記発電装置及び前記回転電機を制御する制御装置と、
を備える車両において、
前記制御装置は、
当該車両の前記回転電機に対する要求駆動力が減少したことを検出して、前記発電装置の発電量を減少させる際に、該発電装置の応答遅れに基づく余剰な発電電力が発生する場合に、前記回転電機を、所定の駆動力を発生させる際の電流値又は損失が最も小さくなる相電流とは異なる相電流によって駆動することで、前記余剰な発電電力を前記回転電機で消費させようとするとき、
前記余剰な発電電力の全てが前記回転電機で消費できるか否かを判定する判定手段を有し、
前記判定手段が、前記発電電力の全てを前記回転電機で消費できないと判定したときには、消費できない分の余剰な発電電力を、前記回転電機以外の余剰発電電力消費部で消費させる
ことを特徴とする車両。
【請求項２】
請求項１に記載の車両において、
さらに、前記蓄電装置の電圧を昇圧して前記回転電機に印加する電圧変換器を有し、
前記制御装置は、
前記異なる相電流を、前記電圧変換器により前記蓄電装置の電圧を能力限界まで昇圧して得られる昇圧後最大相電流とした場合に、
前記判定手段が、前記昇圧後最大相電流による前記回転電機での限界消費電力と、前記余剰な発電電力の全てを前記回転電機で消費させるための要求相電流による消費電力と、を比較し、前記要求相電流による前記消費電力が大きいと判定したとき、
前記要求相電流による前記消費電力と前記昇圧後最大相電流により駆動される前記回転電機での前記限界消費電力との差分を、前記消費できない分の余剰な発電電力として、前記余剰発電電力消費部で消費させる
ことを特徴とする車両。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の車両において、
前記余剰発電電力消費部が、電動サーボブレーキである
ことを特徴とする車両。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両において、
前記発電装置が燃料電池である
ことを特徴とする車両。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両において、
前記発電装置が内燃機関によって駆動される他の回転電機により構成される
ことを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、発電装置と回転電機を備える車両に関し、例えば、燃料電池自動車（ＦＣＶ）、シリーズハイブリッド自動車（シリーズＨＥＶ）、レンジエクステンダ電気自動車（レンジエクステンダＥＶ）、及びプラグインハイブリッド自動車（プラグインＨＥＶ）等の電動車両に適用して好適な発電装置を備える車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
発電装置として燃料電池が搭載された燃料電池自動車において、アクセルペダルの操作等を介して負荷（駆動輪を駆動する電動機）から前記燃料電池に要求される出力が頻繁に変動する状況で使用される場合がある。
【０００３】
負荷要求出力が頻繁に変動する使用状況下において、前記負荷要求出力が急激に増加する場合もあり、そうした場合には以下の課題が生じる。
【０００４】
例えば、燃料電池の実際の出力電力値が、負荷要求出力に対応する出力電力値に至るまでの時間（応答時間）に遅れ（応答遅れ）が生じ、その応答遅れの間では負荷に供給される出力電力値が不足してしまうという課題がある。
【０００５】
特許文献１には、このような課題が発生した場合に、２次電池の出力によって燃料電池の出力を補償する燃料電池システムが提案されている(特許文献１の［００４７］、図７)。
【０００６】
その一方、前記負荷（駆動輪を駆動する電動機）の負荷要求出力が急激に減少した場合、例えば、ＷＯＴ（Wide Open Throttle:いわゆるアクセルペダルのベタ踏み）状態からのアクセルペダルの開放時には、前記燃料電池の応答遅れを原因として、前記燃料電池に余剰電力が発生する。
【０００７】
特許文献２には、このような課題が発生した場合に、燃料電池電圧昇圧用の燃料電池用コンバータを停止し燃料電池と高電圧のインバータの入力端を直結させることで、燃料電池端の電圧が、該燃料電池の開回路電圧より高いインバータ端入力電圧になるようにしている。この結果、前記燃料電池の余剰電力が発生しないと記載されている（特許文献２の［００３１］、図４）。
【０００８】
しかしながら、この場合には、燃料電池に供給される空気及び燃料の急激な変化が極間差圧にアンバランスを与え、燃料電池の劣化や破損につながる虞があり、燃料電池側で許容される出力変動には限界がある。しかも、２次電池に過大な電力が供給されないように高耐圧で静電容量の大きい大型のサージ吸収コンデンサの配置も必要とされる。
【０００９】
特許文献３では、負荷要求出力が急激に減少した場合に、燃料電池側コンバータにより燃料電池電圧を固定とし、且つ燃料電池に供給される空気及び／又は燃料を減少させて燃料電池の余剰電力を減少させることで、燃料電池の劣化を回避するようにしている（特許文献３の［０００９］）。しかしながら、この制御は複雑であり、コストが上昇する可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−２７１９０９号公報
【特許文献２】特許第５４７７１０１号公報
【特許文献３】特許第５６３１８２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述したように、前記負荷（駆動輪を駆動する電動機）の負荷要求出力が急激に減少した場合、前記燃料電池の応答遅れを原因として、前記燃料電池に余剰電力が発生する。
【００１２】
この余剰電力による過大な電力が蓄電装置に供給されないように、蓄電装置に並列に前記したサージ吸収コンデンサを設けるとコスト及びスペースが増大する。また、応答遅れを予め見込んで蓄電装置の満充電量を設定すると、蓄電装置の出力により駆動される前記負荷（電動機）の出力が制限される。
【００１３】
さらに、燃料電池自動車においては、高出力化や高効率化の観点から、駆動輪を駆動する前記電動機への印加電圧を、蓄電装置の電圧を電圧変換器（蓄電装置側電圧変換器という。）により昇圧しているが、この昇圧電圧と、燃料電池セル数に依存する燃料電池電圧との差異を合わせるために、燃料電池側にも電圧変換器（燃料電池側電圧変換器という。上記した燃料電池側コンバータ。）を設ける場合がある。
【００１４】
この場合において、蓄電装置側電圧変換器を制御する制御装置と燃料電池側電圧変換器を制御する制御装置とが個別に設けられる場合がある。そうすると、燃料電池の応答遅れの他に、制御装置間の通信遅れが発生する。
【００１５】
この制御装置間の通信遅れは、蓄電装置の過充電を防止するという目的の阻害要因になる。
【００１６】
この場合には、さらに、燃料電池に供給される空気及び燃料の急激な変化は極間差圧にアンバランスを与え、燃料電池の劣化や破損につながる虞があり、燃料電池側で許容される出力変動には限界がある。例えば、燃料電池に供給される空気の増大は、エアポンプ等周辺機器の負荷の増大につながる。
【００１７】
もちろん駆動輪を駆動する電動機の出力を制限することも考えられるが、動力性能上で車両要求を満たせなくなる虞があるとともに、電動機出力の変動は車両挙動にも変化をもたらすため、ドライバビリティ、商品性等の観点から好ましくない。
【００１８】
燃料電池自動車ではなく、シリーズハイブリッド自動車等においても、例えば、ＷＯＴ状態からのアクセルペダルの開放時、さらには、ＷＯＴ状態からフルブレーキ（いわゆるブレーキペダルのベタ踏み）状態への切替時に、車両を駆動する電動機に大きな余剰電力が発生するが、この場合にも、蓄電装置への過充電が懸念される。
【００１９】
この発明は、上記した種々の課題を考慮してなされたものであって、回転電機により駆動される当該車両の要求駆動力が減少した場合に、発電装置の応答遅れ等を原因として余剰な電力が発生するとき、この余剰な電力によって、蓄電装置への充電電力が過剰になる（充電リミット値を超えて充電される）ことを防止し得る車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
この発明に係る車両は、蓄電装置と、発電装置と、前記蓄電装置及び／又は前記発電装置の電力によって駆動される回転電機と、前記発電装置及び前記回転電機を制御する制御装置と、を備える車両において、前記制御装置は、当該車両の前記回転電機に対する要求駆動力が減少したことを検出して、前記発電装置の発電量を減少させる際に、該発電装置の応答遅れに基づく余剰な発電電力が発生するとき、前記回転電機を、所定の駆動力を発生させる際の電流値又は損失が最も小さくなる相電流とは異なる相電流によって駆動することで、前記余剰な発電電力を前記回転電機で消費させる構成としている。
【００２１】
この発明によれば、回転電機による当該車両の要求駆動力、すなわち前記回転電機への要求電力が減少し、発電装置の応答遅れを原因として余剰な発電電力が発生し且つ蓄電装置に充電制約があるとき、前記回転電機を、所定の駆動力を発生させる際の電流値又は損失が最も小さくなる相電流とは異なる相電流によって駆動することで、余剰な発電電力を前記回転電機で消費できるように制御した。このため、余剰な発電電力によって、蓄電装置への充電電力が過剰となる（充電リミット値を超えて充電される）ことを防止することができる。
【００２２】
ここで、前記発電装置を燃料電池としてもよい。
【００２３】
回転電機に電力を供給する燃料電池は、回転電機による当該車両の要求駆動力、すなわち前記回転電機への要求電力が減少した場合において、反応ガスの供給等に時間遅れがあることから、要求電力の減少に即応して発電を減少させることができずに電力減少の応答が遅れる。この燃料電池の応答遅れを原因として余剰な発電電力が発生する。この余剰な発電電力を蓄電装置に蓄電できないとき（充電制約があるとき）、前記回転電機で前記余剰な発電電力を消費できるように制御している。このため、余剰な発電電力によって蓄電装置への充電電力が過剰となる（充電リミット値を超えて充電される）ことを防止することができる。
【００２４】
なお、前記車両は、前記発電装置が内燃機関によって駆動される他の回転電機により構成されるようにしてもよい。
【００２５】
この発明によれば、車両を駆動する回転電機（第２回転電機という。）による当該車両の要求駆動力、すなわち前記第２回転電機への要求電力が減少した場合において、要求電力に即応して内燃機関によって駆動される他の回転電機（第１回転電機という。）の発電を減少させることができずに電力減少の応答が遅れる。この発電の応答遅れを原因として余剰な発電電力が発生する。この余剰な発電電力を充電制約のある蓄電装置に充電できないとき、前記第２回転電機で前記余剰な発電電力を消費できるように制御したので、余剰な発電電力によって蓄電装置への充電電力が過剰となる（充電リミット値を超えて充電される）ことを防止することができる。
【００２６】
この場合において、当該車両の前記回転電機に対する要求駆動力が減少したことを検出して、前記発電装置の発電量を減少させる際に、該発電装置の応答遅れに基づく余剰な発電電力が発生するとき、前記回転電機又は前記回転電機及び前記他の回転電機を、前記所定の駆動力を発生させる際の電流値又は損失が最も小さくなる相電流とは異なる相電流によって駆動することで、前記余剰な発電電力を前記回転電機又は前記回転電機及び前記他の回転電機で消費させるようにしてもよい。
【００２７】
この発明によれば、車両を駆動する回転電機（第２回転電機という。）による当該車両の要求駆動力、すなわち第２回転電機への要求電力が減少した場合において発生する余剰な発電電力（第２回転電機の回生運転による発電電力も含む）が発生する。この余剰な発電電力を充電制約のある蓄電装置に充電できないとき、前記回転電機（第２回転電機）又は前記回転電機（第２回転電機）及び前記他の回転電機（第１回転電機）で発電電力を消費できるように制御したので、より大きな余剰な発電電力が発生しても、このより大きな余剰な発電電力によって蓄電装置への充電電力が過剰となる（充電リミット値を超えて充電される）ことを防止することができる。
【発明の効果】
【００２８】
この発明によれば、余剰な電力が発生した場合に、この余剰な電力を回転電機で消費させるようにしたので、余剰な電力により蓄電装置への充電電力が過剰となる（充電リミット値を超えて充電される）ことが防止される。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】この実施形態に係る車両（燃料電池車両）の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１中、ＶＣＵ、ＦＣＶＣＵ及びインバータ部分の詳細な構成例を示す電気回路図である。
【図３】強め界磁制御における非効率駆動を説明するＩｄ−Ｉｑ平面図である。
【図４】力行運転下での従来効率制御と非効率制御を説明するＩｄ−Ｉｑ平面図である。
【図５】回生運転下での従来効率制御と非効率制御を説明するＩｄ−Ｉｑ平面図である。
【図６】この実施形態に係る車両の非効率制御の動作説明に供されるフローチャートである。
【図７】図６のフローチャート中、ステップＳ９の処理の詳細を示すフローチャートである。
【図８】バッテリ受け入れ電力を示す特性図である。
【図９】図６のフローチャート中、ステップＳ１２の処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１０】要求相電流が昇圧前最大相電流より大きい場合の非効率制御の説明に供されるＩｄ−Ｉｑ平面図である。
【図１１】要求相電流と昇圧後最大相電流が等しい場合の電圧制限楕円の拡大の説明に供されるＩｄ−Ｉｑ平面図である。
【図１２】要求相電流が昇圧後最大相電流より大きい場合の電圧制限楕円の拡大の説明に供されるＩｄ−Ｉｑ平面図である。
【図１３】実施形態の比較例の説明に供されるタイムチャートである。
【図１４】実施形態の動作説明に供されるタイムチャートである。
【図１５】他の実施形態に係る車両（ハイブリッド車両）の概略構成を示すブロック図である。
【図１６】図１５中、ＶＣＵ、第１インバータ及び第２インバータ部分の詳細な構成例を示す電気回路図である。
【図１７】他の実施形態に係る車両の非効率制御の動作説明に供されるフローチャートである。
【図１８】他の実施形態の比較例に係る車両の非効率制御の動作説明に供されるタイムチャート（その１）である。
【図１９】他の実施形態の比較例に係る車両の非効率制御の動作説明に供されるタイムチャート（その２）である。
【図２０】他の実施形態に係る車両の非効率制御の動作説明に供されるタイムチャート（その１）である。
【図２１】他の実施形態に係る車両の非効率制御の動作説明に供されるタイムチャート（その２）である。
【図２２】非効率制御の実施の有無判定用特性図（その１）である。
【図２３】非効率制御の実施の有無判定用特性図（その２）である。
【図２４】図２４Ａ及び図２４Ｂは、それぞれ、図２０及び図２１の時点ｔ１における各モータジェネレータの動作点を示すＩｄ−Ｉｑ平面図である。
【図２５】図２５Ａ及び図２５Ｂは、それぞれ、図２０及び図２１の時点ｔ２における各モータジェネレータの動作点を示すＩｄ−Ｉｑ平面図である。
【図２６】図２６Ａ及び図２６Ｂは、それぞれ、図２０及び図２１の時点ｔ３における各モータジェネレータの動作点を示すＩｄ−Ｉｑ平面図である。
【図２７】図２７Ａ及び図２７Ｂは、それぞれ、図２０及び図２１の時点ｔ４における各モータジェネレータの動作点を示すＩｄ−Ｉｑ平面図である。
【図２８】図２８Ａ及び図２８Ｂは、それぞれ、図２０及び図２１の時点ｔ５における各モータジェネレータの動作点を示すＩｄ−Ｉｑ平面図である。
【図２９】図２９Ａ及び図２９Ｂは、それぞれ、図２０及び図２１の時点ｔ６における各モータジェネレータの動作点を示すＩｄ−Ｉｑ平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、この発明に係る車両について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００３１】
［実施形態］
［構成］
図１は、この実施形態に係る車両（自車両ともいう。）１０の概略構成を示すブロック図である。
【００３２】
車両１０は、基本的には、ＦＣユニット（燃料電池ユニット）１２と、蓄電装置としての高圧バッテリ（高圧ＢＡＴＴ）１４と、パワーユニット１５と、ポンプユニット１７と、回転電機としてのモータジェネレータ２０と、減速機（Ｄ）２２と、車輪（駆動輪）２４と、電動サーボブレーキ｛ＥＳＢ（Electronic Servo Brake）｝２６と、制御装置３０と、を備える。車輪２４は、駆動モータとしてのモータジェネレータ２０により減速機２２を通じて駆動される。
【００３３】
パワーユニット１５は、ＶＣＵ（Voltage Control Unit、ＢＡＴＴＶＣＵ）１６と、インバータ（ＩＮＶ）１８と、を有する。
【００３４】
高圧バッテリ１４の端子電圧であるＶ１電圧は、ＤＣ／ＤＣコンバータ６３を通じて低圧の＋１２［Ｖ］に降圧され、低圧電装品６５及び低圧バッテリ（低圧ＢＡＴＴ）６４に印加される。
【００３５】
図１において、太い実線は機械連結を示し、二重実線は電力配線を示し、実線は制御線（信号線を含む。）を示し、中心に破線を含む二重実線は冷媒流路を示し、ハッチングした二重実線は反応ガス流路を示す。また、二点鎖線で囲ったパワーユニット１５の領域及びＦＣユニット１２の領域は、便宜上、冷媒により冷却される領域をも表している。
【００３６】
制御装置３０は、複数のＥＣＵ（Electronic Control Unit）から構成され、複数のＥＣＵは、統括制御装置としてのマネジメントＥＣＵ３０ａと、モータジェネレータ制御装置としてのモータＥＣＵ３０ｂと、燃料電池制御装置としてのＦＣＥＣＵ３０ｃと、蓄電装置制御装置としてのバッテリＥＣＵ３０ｄと、制動制御装置としての電動サーボブレーキＥＣＵ（ＥＳＢＥＣＵ）３０ｅと、冷媒循環制御装置としての冷媒流量ＥＣＵ３０ｆと、空調制御装置としての空調ＥＣＵ３０ｇとから構成される。各制御装置３０間は、通信線で接続され、相互にデータの共有及び制御信号の授受が行われる。
【００３７】
マネジメントＥＣＵ３０ａは、メインスイッチ５２（パワースイッチであり、内燃機関車両のイグニッションスイッチに相当する。）からのオンオフ信号を受けて車両１０の走行可能状態と停止状態（ソーク状態）とを切り替えるとともに、各種センサ５４からの信号を取得し、他の制御装置３０ｂ〜３０ｇを通じて各負荷及び低圧電装品６５を統括して制御する。
【００３８】
各種センサ５４には、運転者のアクセルペダルの踏込に応じたアクセル開度Ａｐを出力する開度センサ、運転者のブレーキペダルの踏込に応じたブレーキ踏込量Ｂｐを出力する踏込量センサ、シフトレバーのシフト位置Ｐｓを出力するシフト位置センサ、車速Ｖｓを出力する車速センサ、車両１０の加速度ａを出力する加速度センサ、高圧バッテリ１４の残容量ＳＯＣ（State Of Charge）を出力するＳＯＣセンサ及び高圧バッテリ１４の温度（バッテリ温度Ｔｂａｔ）を検出するバッテリ温度センサが含まれる。実際上、ＳＯＣセンサ及びバッテリ温度センサは高圧バッテリ１４に設けられ、高圧バッテリ１４の入出力電力、バッテリ電圧Ｖｂａｔ＝Ｖ１及びバッテリ温度Ｔｂａｔは、バッテリＥＣＵ３０ｄを通じてマネジメントＥＣＵ３０ａに送信される。
【００３９】
モータＥＣＵ３０ｂは、３相の埋込磁石構造の永久磁石同期モータ（回転電機）であるモータジェネレータ２０をベクトル制御する。制御する際に、モータＥＣＵ３０ｂは、モータジェネレータ２０に配置された回転センサからの回転位置θ及びモータ回転数Ｎｍｇ２、並びにコイル温度センサからのコイル温度Ｔｃｏｉｌ等を取得する。
【００４０】
ＦＣＥＣＵ３０ｃは、ＦＣユニット１２の発電等を制御する。バッテリＥＣＵ３０ｄは、高圧バッテリ１４の充放電等を制御する。ＥＳＢＥＣＵ３０ｅは、ブレーキ踏込量Ｂｐに応じてＥＳＢ２６を通じ油圧で車両１０を制動する。空調ＥＣＵ３０ｇは、電動のエアコンプレッサ（Ａ／Ｃ）６６の空調温度等を制御する。
【００４１】
冷媒流量ＥＣＵ３０ｆは、ポンプユニット１７を構成する第１ポンプ１７ａと第２ポンプ１７ｂを駆動制御する。第１ポンプ１７ａが駆動されると、第１ラジエタ６１により走行風で冷却された冷媒（クーラント）が、パワーユニット１５及びモータジェネレータ２０を冷却して循環する。第２ポンプ１７ｂが駆動されると第２ラジエタ６２により走行風で冷却された冷媒（クーラント）が、ＦＣユニット１２を冷却して循環する。
【００４２】
ＦＣユニット１２は、燃料電池スタック（ＦＣスタック）４０と、燃料電池電圧制御ユニット｛ＦＣＶＣＵ（Fuel Cell Voltage Control Unit）｝４２と、燃料（Ｈ2）タンク４３と、エアポンプ（Ａ／Ｐ）４４と、を有する。燃料タンク４３とエアポンプ４４とにより反応ガス供給源４５が構成される。
【００４３】
ＦＣスタック４０は、例えば、固体高分子電解質膜をアノード電極とカソード電極とで両側から挟み込んで形成された燃料電池セル（ＦＣセル）を積層した構造を有する。ＦＣＶＣＵ４２は、燃料電池電圧（ＦＣ電圧）ＶｆｃをＶ２電圧に昇圧してインバータ１８の直流側（ＶＣＵ１６の高圧側）に供給する。
【００４４】
高圧バッテリ１４は、直列に接続された複数の蓄電セルを有し、例えば、１００−３００［Ｖ］の高電圧であるＶ１電圧を出力する。前記蓄電セルは、例えば、リチウムイオン電池やニッケル水素電池のセルである。高圧バッテリ１４は、キャパシタとしてもよい。
【００４５】
ＶＣＵ（ＢＡＴＴＶＣＵ）１６は、高圧バッテリ１４の出力電圧であるＶ１電圧を、Ｖ２電圧に昇圧する。また、ＶＣＵ１６は、Ｖ２電圧をＶ１電圧に降圧する。つまり、ＶＣＵ１６は、高圧バッテリ１４と、インバータ１８（モータジェネレータ２０）及びＦＣユニット１２（ＦＣＶＣＵ４２）との間で昇降圧コンバータ（双方向電圧変換器）として機能する。
【００４６】
図２は、高圧バッテリ１４、ＦＣユニット１２、ＶＣＵ（ＢＡＴＴＶＣＵ）１６、ＦＣＶＣＵ４２、インバータ１８、及びモータジェネレータ２０の接続関係を示す電気回路図である。
【００４７】
図２に示すように、ＶＣＵ１６は、平滑コンデンサ、インダクタ及び上下アームの２つのスイッチング素子を備え、モータＥＣＵ３０ｂの制御下に、高圧バッテリ１４が出力するＶ１電圧を入力電圧として上下アームの２つのスイッチング素子をオンオフ切り替え動作することによって、Ｖ１電圧（バッテリ電圧）よりも高い高圧側のＶ２電圧（出力電圧）に昇圧する。
【００４８】
また、ＶＣＵ１６は、インバータ１８がモータジェネレータ２０の回生運転時に出力するＶ２電圧及び／又はＦＣＶＣＵ４２の出力電圧であるＶ２電圧を入力電圧として上下アームの２つのスイッチング素子をオンオフ切り替え動作することによってＶ２電圧よりも低い低圧側のＶ１電圧（出力電圧）に降圧する。
【００４９】
なお、ＶＣＵ１６の２つのスイッチング素子がオンオフ切り替え動作をしないで、上側スイッチング素子がオン状態、下側スイッチング素子がオフ状態とされたとき、ＶＣＵ１６は直結状態とされ、Ｖ２電圧がＶ１電圧に等しい電圧になる。
【００５０】
ＦＣＶＣＵ４２は、平滑コンデンサ、インダクタ、下アームスイッチング素子及び出力側のダイオードを備え、ＦＣＥＣＵ３０ｃの制御下にＦＣスタック４０が出力するＦＣ電圧Ｖｆｃを入力電圧として下アームスイッチング素子をオンオフ切り替え動作することによってＦＣ電圧Ｖｆｃよりも高い高圧側のＶ２電圧に昇圧する。なお、ＦＣＶＣＵ４２は、昇圧器としてのみ動作する。
【００５１】
インバータ１８は、モータＥＣＵ３０ｂの制御下にＶ２電圧を交流電圧に変換して３相電流をモータジェネレータ２０に供給する（力行運転）。また、インバータ１８は、車両１０の制動時にモータジェネレータ２０が発電した交流電圧をＶ２電圧に変換する（回生運転）。
【００５２】
［非効率制御（強め界磁制御）の基本的な説明］
ここで、この発明の要部に係わる車両１０のモータジェネレータ２０の非効率制御の意義及び基本的な作用について説明する。
【００５３】
図３を参照して、非効率制御での動作点（運転動作点）について説明する。電流ベクトル制御法における従来効率制御の代表的な方式として、最大トルク／電流制御又は最大効率制御がある。すなわち、最大トルク／電流制御とは、所定の駆動力を発生させる際の電流値が最も小さくなるように、モータを制御する方式である。一方、最大効率制御とは、所定の駆動力を発生させる際の損失が最も小さくなるように、モータを制御する方式である。
【００５４】
そして、非効率制御とは、最大トルク／電流制御又は最大効率制御で用いられる相電流、すなわち所定の駆動力（図３中では、定トルク曲線上のトルク）を発生させる際に、電流値又は損失を最も小さくする相電流Ｉａｍｉｎ（ｄ軸電流Ｉｄｍｉｎ，ｑ軸電流Ｉｑｍｉｎ）とは、異なる相電流Ｉａ´（Ｉａｍｉｎ＜Ｉａ´≦Ｉａｍａｘ）でモータジェネレータ２０を駆動する制御である。
【００５５】
この図３例では、非効率制御で採りうる最も大きな相電流Ｉａｍａｘ（ｄ軸電流Ｉｄｍａｘ，ｑ軸電流Ｉｑｍａｘ）は、詳細を後述する電圧制限楕円上の値になる。
【００５６】
非効率制御では、ｄ軸電流Ｉｄの値が従来効率制御でのｄ軸電流Ｉｄｍｉｎの値より正の方向に大きくなる（概ね正の値となる）ので強め界磁制御ともいう。なお、図３に示すように、強め界磁制御は、最大トルク／電流制御に対する強め界磁制御（最大トルク／電流曲線と定トルク曲線の交点から電圧制限楕円と定トルク曲線の交点までの区間での強め界磁制御）と、最大効率制御に対する強め界磁制御（最大効率曲線と定トルク曲線の交点から電圧制限楕円と定トルク曲線の交点までの区間での強め界磁制御）がある。
【００５７】
図３中、右下に四角い枠で囲んで表示しているように、ここでの相電流Ｉａｍｉｎ（ベクトル）は、ｄ軸成分ベクトルであるｄ軸電流Ｉｄｍｉｎとｑ軸成分ベクトルであるｑ軸電流Ｉｑｍｉｎの合成ベクトルを意味している。四角い枠で囲んで表示している他の電流も全てベクトル表示を意味している。
【００５８】
非効率制御における相電流Ｉａ´を構成するｄ軸電流Ｉｄ及びｑ軸電流Ｉｑの値は、力行運転（Ｉｑ＞０）側では、次の（１）式で制限され、回生運転（Ｉｑ＜０）側（後に図示して説明する。）では、次の（２）式で制限される。
力行運転側Ｉａ´
Ｉｄｍｉｎ（＜０）＜Ｉｄ´≦Ｉｄｍａｘ（＞０）
Ｉｑｍｉｎ（＞０）＜Ｉｑ´≦Ｉｑｍａｘ（＞０）                …（１）
回生運転側Ｉａ´（不図示：ｄ軸に対して力行運転側と線対称の図形になる。）
Ｉｄｍｉｎ（＜０）＜Ｉｄ´≦Ｉｄｍａｘ（＞０）
Ｉｑｍｉｎ（＜０）＞Ｉｑ´≧Ｉｑｍａｘ（＜０）                …（２）
【００５９】
図３中、電流制限円については後述する。
【００６０】
以上の説明が、非効率制御の基本的な動作点の説明である。なお、（１）、（２）式から分かるように、非効率制御では、ｄ軸電流Ｉｄを運転可能な範囲（図３中、電流制限円と電圧制限楕円の共通範囲）内で正方向に増加させることで、界磁制御を従来効率制御にかかる界磁制御よりも強めているので強め界磁制御という。強め界磁制御では、従来効率制御と比較して銅損及び鉄損、或いは銅損及び鉄損の和を増大させ、余剰電力が発生した場合の消費先としてモータジェネレータ２０を用いるように制御する。
【００６１】
［非効率制御（強め界磁制御）の詳細についての説明］
次に、非効率制御を行う場合のｄｑ軸座標上のモータジェネレータ２０の動作点及び該モータジェネレータ２０に印加されるＶ２電圧の決め方について説明する。
【００６２】
モータジェネレータ２０の動作点の範囲は、このモータジェネレータ２０に供給可能な最大相電流Ｉａ（図３参照）とモータジェネレータ２０に印加されるＶ２電圧（インバータ１８の直流端電圧）によって制約される。
【００６３】
モータジェネレータ２０の電流（ｄ軸電流Ｉｄ，ｑ軸電流Ｉｑ）の振幅は、最大相電流Ｉａによって制約されるため、次の（３）式（電流制限円）を満たす必要がある。
Ｉｄ2＋Ｉｑ2≦Ｉａ2                                          …（３）
【００６４】
但し、Ｉｄ：ｄ軸電流、Ｉｑ：ｑ軸電流、Ｉａ：最大相電流。
【００６５】
また、モータジェネレータ２０の誘起電圧（Ｖｄ，Ｖｑ）は、次の（４）式で表される。なお、通常（４）式は、マトリクス形式で表される。
Ｖｄ＝０×Ｉｄ＋（−ωＬｑ）×Ｉｑ＋０
Ｖｑ＝（ωＬｄ）×Ｉｄ＋０×Ｉｑ＋ωψａ                      …（４）
【００６６】
但し、ω：モータジェネレータ２０の角速度、Ｌｑ：ｑ軸インダクタンス、Ｌｄ：ｄ軸インダクタンス、ψａ：鎖交磁束（磁石磁束）。
【００６７】
（４）式より、ｄｑ誘起電圧（ｄ軸電機子に生じる誘起電圧Ｖｄとｑ軸電機子に生じる誘起電圧Ｖｑのベクトル和の大きさ）Ｖｏは、次の（５）式で表される。
Ｖｏ＝（Ｖｄ2＋Ｖｑ2）1/2
＝ω｛（ＬｄＩｄ＋ψａ）2＋（ＬｑＩｑ）2｝1/2            …（５）
【００６８】
ここで、図１及び図２に示したＶ２電圧｛ＶＣＵ１６の出力電圧であって、インバータ１８の直流端（入力端）電圧｝の制限電圧をＶｏｍとする。制限電圧Ｖｏｍは、Ｖ２電圧によって決まり、関係式は、ＶＣＵ１６のスイッチング制御の変調方式によって決まる定数をｋとして、次の（６）式で表される。
Ｖｏｍ＝ｋＶ２                                                …（６）
【００６９】
したがって、次の（７）式に示すように、ｄｑ誘起電圧Ｖｏは、制限電圧Ｖｏｍ以下になっている必要がある。
Ｖｏ≦Ｖｏｍ                                                  …（７）
【００７０】
すなわち、（５）式と（７）式とにより、モータジェネレータ２０の動作点の範囲には電圧による制約があるため、次の（８）式（電圧制限楕円）を満たす必要がある。
（ＬｄＩｄ＋ψａ）2＋（ＬｑＩｑ）2≦（Ｖｏｍ／ω）2          …（８）
【００７１】
上述したように、モータジェネレータ２０の動作の電流による制約は（３）式で表される。
【００７２】
図４は、力行運転での例としての運転点移動（動作点移動）を示すＩｄ−Ｉｑ平面図（ｄｑ座標）を示している（図３と同様）。
【００７３】
図５は、回生運転での例としての運転点移動（動作点移動）を示すＩｄ−Ｉｑ平面図（ｄｑ座標）を示している。
【００７４】
上記（３）式は、図４、図５に示すｄｑ軸電流ベクトル空間上の電流制限円（Ｉａ2＝Ｉｄ2＋Ｉｑ2）の内部領域によって表される。
【００７５】
一方、モータジェネレータ２０の動作の電圧による制約は上記（８）式で表され、（８）式は、図４、図５に示すｄｑ軸電流ベクトル空間上の電圧制限楕円｛（ＬｄＩｄ＋ψａ）2＋（ＬｑＩｑ）2＝（Ｖｏｍ／ω）2｝の内部領域によって表される。したがって、モータジェネレータ２０に供給可能な電流の範囲は、（３）式及び（８）式を満たす範囲であり、この範囲は図４、図５にハッチングした範囲で示される。
【００７６】
さらに、モータジェネレータ２０のトルクＴは、次の（９）式で表される。
Ｔ＝Ｐｎ｛ψａＩｑ＋（Ｌｄ−Ｌｑ）ＩｄＩｑ｝                  …（９）
【００７７】
但し、Ｐｎ：モータジェネレータ２０の極対数。右辺第１項は永久磁石によるトルク、右辺第２項はリラクタンストルクである。
【００７８】
この（９）式をｑ軸電流Ｉｑについて解いた定トルク曲線（定トルクライン、等トルクライン又は等トルク曲線ともいう。）を表す式は、次の（１０）式で表される。
Ｉｑ＝Ｔ／［Ｐｎ｛ψａＩｑ＋（Ｌｄ−Ｌｑ）Ｉｄ｝］          …（１０）
【００７９】
この（１０）式は、Ｉｄ＝ψａ／（Ｌｑ−Ｌｄ）、Ｉｑ＝０を漸近線とする双曲線を表す。
【００８０】
なお、上記（４）式の誘起電圧Ｖｄ、Ｖｑの場合には、定トルク曲線は双曲線となるが、電機子巻線抵抗Ｒａを考慮した場合のｄ軸電流Ｉｄ、ｑ軸電流Ｉｑの場合には損失によるトルク低下分を相殺するように通電するため、Ｉｄ、Ｉｑによる定トルク曲線は双曲線とはならない。
【００８１】
次に、モータジェネレータ２０の銅損Ｗｃは、電機子巻線抵抗をＲａとして次の（１１）式で、鉄損Ｗｆは等価鉄損抵抗をＲｃとして（１２）式で、損失（非効率制御による消費電力）Ｗｌｏｓｓは（１３）式で、出力Ｐｍｇは（１４）式で、モータジェネレータ２０の消費電力Ｐは（１５）式で、及び効率ηは（１６）式でそれぞれ与えられる。
Ｗｃ＝ＲａＩａ2＝Ｒａ（Ｉｄ2＋Ｉｑ2）                       …（１１）
Ｗｆ＝（Ｖｄ2＋Ｖｑ2）／Ｒｃ                                …（１２）
Ｗｌｏｓｓ＝Ｗｃ＋Ｗｆ                                      …（１３）
Ｐｍｇ＝Ｔω／Ｐｎ（発生トルク×角速度／極対数）            …（１４）
Ｐ＝Ｐｍｇ＋Ｗｌｏｓｓ＝Ｐｍｇ＋Ｗｃ＋Ｗｆ                  …（１５）
η＝Ｐｍｇ／Ｐ                                              …（１６）
【００８２】
図３を参照して説明したように、非効率制御を行わないモータジェネレータ２０の動作点の制御（従来効率制御）では、例えば、電流に対して発生トルクが最大となる最大トルク／電流制御（動作点における定トルク曲線の接線と電流ベクトルが直交する制御）や、銅損だけでなく鉄損等を考慮した損失が最小となる最大効率制御（動作点は最大トルク／電流制御よりも進み位相、すなわちｄ軸電流Ｉｄを負の方向へ移動させることが多い。）が行われる（図３参照）。
【００８３】
図４、図５に示すように、通常、動作点Ｔ０等、従来効率制御（最大トルク／電流制御）の曲線（動作点）上でモータジェネレータ２０を駆動する。
【００８４】
これに対し、非効率制御が必要になる場合には、その図４、図５に示すように、モータジェネレータ２０のｄ軸電流Ｉｄが、例えば動作点Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４に示すように、正方向に大きくなるように強め界磁制御を行うために、必要に応じてモータジェネレータ２０に印加するＶ２電圧（制限電圧Ｖｏｍ）を上げるか角速度ωを下げればよい。
【００８５】
つまり、（８）式から分かるように、モータジェネレータ２０に印加するＶ２電圧（制限電圧Ｖｏｍ）を上げること又は角速度ωが下がることによって、ｄ軸インダクタンスＬｄ、鎖交磁束ψａ、及びｑ軸インダクタンスＬｑは一定であるので、モータジェネレータ２０の電流（Ｉｄ，Ｉｑ）の振幅を増大させることができ、モータジェネレータ２０の動作点を移動させることができる。但し、角速度ωは、車両１０の運転状態に依存するので、実際上Ｖ２電圧（制限電圧Ｖｏｍ）を上げることによって電圧制限楕円を大きくし運転範囲を拡大することができる。
【００８６】
なお、後述する図１５例の発電機として機能しているモータジェネレータＭＧ１では、角速度ωを変化させてもよい。
【００８７】
Ｖ２電圧の制限電圧Ｖｏｍが大きく、モータジェネレータ２０の角速度ωが小さいときには、電圧制限楕円の面積が大きくなるため、モータジェネレータ２０の電流（Ｉｄ，Ｉｑ）の振幅を増大させ易い。このため、Ｖ２電圧の制限電圧Ｖｏｍ及びモータジェネレータ２０の角速度ωを適切に制御すれば、モータジェネレータ２０の非効率制御を効率的に行うことができる。但し、モータジェネレータ２０の場合、上述したように、角速度ωは、目標車速で決まってくるので、Ｖ２電圧（制限電圧Ｖｏｍ）を制御することになる。
【００８８】
［実施形態の動作説明］
次に図１に示した車両１０（燃料電池車両）の非効率制御（非効率運転）の具体例について、制御装置３０、基本的には、マネジメントＥＣＵ３０ａにより実行される図６のフローチャートを参照して詳細に説明する。
【００８９】
ステップＳ１にて、制御装置３０は、車両状態、ここでは、シフト位置Ｐｓ（例えば、ドライブＤ位置、ドライブＢ位置等）、車速Ｖｓ、加速度ａをそれぞれ各種センサ５４中のシフト位置センサ、車速センサ、加速度センサから取得する。また、公知の要領にて路面の勾配を推定する（勾配センサにより路面勾配を取得してもよい。）。
【００９０】
次いで、ステップＳ２にて、操作量として、各種センサ５４中、アクセルペダル及びブレーキペダルの操作量であるアクセル開度Ａｐ及びブレーキ踏込量Ｂｐを取得する。
【００９１】
次に、ステップＳ３にて、前記車両状態及び前記操作量に応じた車輪２４の目標駆動力を算出する。
【００９２】
次に、ステップＳ４にて、車輪２４の径及び減速機２２の減速比を参照して、目標駆動力に対応するモータジェネレータ２０の出力Ｐｍｇを算出する。
【００９３】
次いで、ステップＳ５にて、モータジェネレータ２０の消費電力Ｐ｛（１５）式参照｝を算出する。
【００９４】
次に、ステップＳ６にて、補機の消費電力Ｐａｕｘを取得する。ここで、補機の消費電力Ｐａｕｘは、エアコンプレッサ６６、エアポンプ４４、第１及び第２ポンプ１７ａ、１７ｂ、及び低圧電装品６５の合計消費電力である。
【００９５】
次に、ステップＳ７にて、ＦＣスタック４０の発電電力（ＦＣ電力）Ｐｆｃを取得する。
【００９６】
さらに、ステップＳ８にて、高圧バッテリ１４のＤＣ端電力予測値（高圧バッテリ端電力予測値）Ｐｂａｔｅを、次の（１７）式により算出する。（１７）式において、高圧バッテリ１４に流れ込む電力（充電電力）を−、流れ出す電力（放電電力）を＋としている。
Ｐｂａｔｅ＝Ｐ−Ｐｆｃ＋Ｐａｕｘ                            …（１７）
【００９７】
Ｐｂａｔｅ：高圧バッテリ端電力予測値、Ｐ：モータジェネレータ２０の消費電力、Ｐｆｃ：発電電力、Ｐａｕｘ：補機の消費電力。
【００９８】
次に、ステップＳ９にて、高圧バッテリ１４の受け入れ可能電力Ｐｂａｔｉｎ（充電リミット値）を算出する。
【００９９】
図７は、ステップＳ９の処理の詳細フローチャートである。
【０１００】
図８は、高圧バッテリ１４の受け入れ可能電力Ｐｂａｔｉｎの算出に供される特性（マップ）である。
【０１０１】
ステップＳ９ａにて、ＳＯＣセンサにより検出される残容量ＳＯＣが１００［％］であるか否かが判断される。残容量ＳＯＣが残容量ＳＯＣ＝１００［％］であれば（ステップＳ９ａ：ＹＥＳ）、ステップＳ９ｂにて、バッテリ受け入れ可能電力Ｐｂａｔｉｎは、Ｐｂａｔｉｎ＝０［ｋＷ］とされる。
【０１０２】
その一方、残容量ＳＯＣが１００［％］未満であれば（ステップＳ９ａ：ＮＯ）、ステップＳ９ｃにて、図８に示した残容量ＳＯＣとバッテリ温度Ｔｂａｔ（例えば、−３０［℃］程度から＋５０［℃］程度）を入力値とした特性（マップ）を参照して高圧バッテリ受け入れ可能電力Ｐｂａｔｉｎを取得する。この特性は、予め作成され、例えば、同一の残容量ＳＯＣにおいて、バッテリ温度Ｔｂａｔが高い程、バッテリ受け入れ可能電力Ｐｂａｔｉｎが大きくなる特性になっている。また、同一のバッテリ温度Ｔｂａｔにおいて、残容量ＳＯＣが低い程、バッテリ受け入れ可能電力Ｐｂａｔｉｎが大きくなる特性になっている。
【０１０３】
次に、ステップＳ１０にて、高圧バッテリ端電力予測値Ｐｂａｔｅが高圧バッテリ受け入れ可能電力Ｐｂａｔｉｎより大きいか否かを比較する。
【０１０４】
高圧バッテリ端電力予測値Ｐｂａｔｅが高圧バッテリ受け入れ可能電力Ｐｂａｔｉｎより小さい（ステップＳ１０：ＮＯ、Ｐｂａｔｅ≦Ｐｂａｔｉｎ）場合には、（１７）式で高圧バッテリ端電力予測値Ｐｂａｔｅとして算出された電力を全て高圧バッテリ１４に充電する。
【０１０５】
この場合、ステップＳ１１では、マネジメントＥＣＵ３０ａは、ＦＣＥＣＵ３０ｃを通じてＦＣユニット１２での燃料電池（ＦＣスタック４０）の発電制御を実行する。
【０１０６】
その一方、ステップＳ１０の判定にて、高圧バッテリ端電力予測値Ｐｂａｔｅが高圧バッテリ受け入れ可能電力Ｐｂａｔｉｎより大きい（ステップＳ１０：ＹＥＳ、Ｐｂａｔｅ＞Ｐｂａｔｉｎ）場合には、高圧バッテリ１４の過充電（充電リミット値を超える充電）を避けるために、（１８）式に示す差分である余剰電力Ｐｓｐを上記した非効率制御を実施してモータジェネレータ２０にて消費することに決定する。
Ｐｓｐ＝Ｐｂａｔｅ−Ｐｂａｔｉｎ                            …（１８）
【０１０７】
非効率制御の実施が必要であると判断した（ステップＳ１０：ＹＥＳ）場合には、ステップＳ１２にて、電動機（ＭＧ）非効率領域消費電力Ｐｉｎｅを算出するとともに、電動サーボブレーキ分担電力Ｐｅｓｖを算出する。
【０１０８】
図９は、ステップＳ１２の詳細フローチャートである。
【０１０９】
ステップＳ１２ａにて、余剰電力Ｐｓｐから算出した必要相電流値を要求相電流Ｉｒｅｑとする。
【０１１０】
図１０に示すように、要求相電流Ｉｒｅｑが、昇圧前最大相電流Ｉａｍａｘより大きい場合には、ステップＳ１２ｂにて、要求相電流Ｉｒｅｑを確保できるように、ＶＣＵ１６にてＶ２電圧に係る制限電圧Ｖｏｍを制限電圧Ｖ´ｏｍへ昇圧し、電圧制限楕円を次の（８´）式に示すように拡大する。
（ＬｄＩｄ＋ψａ）2＋（ＬｑＩｑ）2＝（Ｖ´ｏｍ／ω）2      …（８´）
【０１１１】
次いで、ステップＳ１２ｃにて、昇圧後電動機非効率領域での限界消費電力を電動機非効率領域消費電力Ｐｉｎｅとする。
【０１１２】
さらに、ステップＳ１２ｄにて、要求相電流Ｉｒｅｑと昇圧後最大相電流Ｉ´ａとの大きさ（絶対値）を比較し、｜Ｉｒｅｑ｜＞｜Ｉ´ａ｜であるか否かを判断する。
【０１１３】
要求相電流Ｉｒｅｑの大きさが昇圧後最大相電流Ｉ´ａの大きさよりも小さい（ステップＳ１２ｄ：ＮＯ）場合（等しい場合までを含む）には、電動サーボブレーキ２６での分担電力は不要であるので、ステップＳ１２ｅにて、電動サーボブレーキ分担電力１←０に設定する。
【０１１４】
この場合、図１１に示すように、（８）式で示される電圧制限楕円を、要求相電流Ｉｒｅｑ＝Ｉ´ａが確保できるようＶＣＵ１６を昇圧（制限電圧Ｖｏｍが制限電圧Ｖ´ｏｍとなるようにＶ２電圧を昇圧）することで、（８´）式で示されるＶＣＵ昇圧後電圧制限楕円に拡大する。
【０１１５】
このとき、ステップＳ１３にて、余剰電力Ｐｓｐをモータジェネレータ２０の非効率制御により熱として消費できるよう、昇圧前最大相電流Ｉａｍａｘの動作点（交点）Ｑ１を定トルク曲線上で昇圧後最大相電流Ｉ´ａの交点Ｑ２まで、さらなる強め界磁方向（正のｄ軸電流Ｉｄの値をさらに大きくする方向）に変更する｛電動機運転点のさらなる強め界磁領域（非効率領域）への変更｝。
【０１１６】
その一方、ステップＳ１２ｄの判断にて、要求相電流Ｉｒｅｑの大きさが昇圧後最大相電流Ｉ´ａの大きさよりも大きい（ステップＳ１２ｄ：ＹＥＳ）場合には、ＥＳＢ２６での分担電力が必要となる。そのため、ステップＳ１２ｆにて、電動サーボブレーキ分担電力１を、Ｗｌｏｓｓ｜I=Ireq−Ｗｌｏｓｓ｜I=I´a＝Ｐｒｅｑ−Ｐ´ａ（＝要求相電流Ｉｒｅｑによる電力損失−昇圧後最大相電流Ｉ´ａによる電力損失）に設定する。
【０１１７】
この場合、ステップＳ１３では、図１２に示すように、（８´）式で示されるＶＣＵ昇圧後電圧制限楕円が、パワーユニット１５（ＶＣＵ１６＋ＩＮＶ１８）の能力限界である電流制限円と交差する範囲まで拡大され得る。
【０１１８】
必ず電流制限円と交差する範囲まで拡大されるわけではなく、角速度ωとＶＣＵ１６の昇圧限界によっては、電流制限円と交差する範囲まで拡大することができない。なお、拡大できる場合には、電流制限円と交差する範囲以上に拡大する必要はない。
【０１１９】
このとき、余剰電力Ｐｓｐをモータジェネレータ２０の非効率制御により熱として消費できるよう、昇圧前最大相電流Ｉａｍａｘの交点Ｑ１を定トルク曲線上で昇圧後最大相電流Ｉ´ａの交点Ｑ２＝Ｑ３までさらなる強め界磁方向（正のｄ軸電流Ｉｄの値をさらに大きくする方向）に変更する。ここで、交点Ｑ３から点Ｑ４までの要求電力分Ｗｌｏｓｓ｜I=Ireq−Ｗｌｏｓｓ｜I=I´max＝Ｐｒｅｑ−Ｐ´ｍａｘ（＝要求相電流Ｉｒｅｑによる電力損失−昇圧後最大相電流Ｉ´ａによる電力損失）を電動サーボブレーキ分担電力１とし、ＥＳＢ２６で消費させる。この結果、モータジェネレータ２０の回生制動力に対し、ＥＳＢ２６による制動力が加算される。
【０１２０】
以降、ステップＳ１１にて、ＦＣスタック４０の発電制御を行う。
【０１２１】
［タイムチャートによる実施形態の動作説明］
図１３は、比較例に係る燃料電池車両のタイムチャートであり、図１４は、実施形態の車両１０のタイムチャートである。
【０１２２】
図１３の時点ｔ１１にて運転者によってアクセルペダルが開放される（アクセル開度Ａｐが所定値から０値に向かう）と、モータジェネレータ２０の出力Ｐｍｇが絞れられるに伴って、発電電力Ｐｆｃが、時点ｔ１１〜時点ｔ１３の間で要求発電電力（要求ＦＣ電力）Ｐｆｃｒｅｑとして絞られる（減少させられる）。しかし、エアポンプ４４は慣性があるので、エアポンプ出力Ｐａｐに時間遅れが発生し、急激には減少しないで発電電力Ｐｆｃの要求値に対応した回転数（流量）まで徐々に減少する。
【０１２３】
そのため、発電電力Ｐｆｃの実測値である発電電力（ＦＣ電力）Ｐｆｃａｃｔは、ＦＣスタック４０の内部状態が変化する時点ｔ１２までは一定電力を発生し、時点ｔ１２以降で徐々に減少する。
【０１２４】
そうすると、高圧バッテリ１４のバッテリ端電力であるバッテリ端電力Ｐｂａｔが充電リミット値を超えて過充電状態に至る。この場合、高圧バッテリ１４が損傷する虞がある。
【０１２５】
これに対し、上述した実施形態の車両１０では、図１４のタイムチャートに示すように、時点ｔ１１にて、運転者によってアクセルペダルが開放されアクセル開度Ａｐが所定値から０値に向かうと、モータジェネレータ２０の出力Ｐｍｇが車両要求を満たすように絞れられる。
【０１２６】
この場合、時点ｔ１１から高圧バッテリ１４のバッテリ端電力Ｐｂａｔが充電リミット値を超えない（過充電にならない）よう、ＦＣスタック４０が過剰に発電した発電電力を時点ｔ１１からの非効率制御により、モータジェネレータ２０の消費電力Ｐが、出力Ｐｍｇに損失（非効率制御による消費電力）Ｗｌｏｓｓ（Ｗｃ＋Ｗｆ）が加算された値とされて消費される。これにより、高圧バッテリ１４の過充電が防止される。なお、時点ｔ１０〜時点ｔ１４までの間は、例えば、数秒程度以下の時間である。
【０１２７】
［他の実施形態］
［構成］
図１５は、他の実施形態に係る車両（自車両ともいう。）１０Ａの概略構成を示すブロック図である。図１５において、図１に示したものと同一の構成要素又は対応する構成要素には、同一の符号を付け、その詳細な説明を省略する。
【０１２８】
車両１０Ａは、シリーズパラレル式ハイブリッド車両である。
【０１２９】
車両１０Ａは、基本的には、内燃機関であるエンジンＥＮＧと、モータジェネレータ内包変速機１１と、高圧バッテリ１４と、低圧バッテリ６４と、ＶＣＵ１６と、インバータ（第１インバータ）ＩＮＶ１と、インバータ（第２インバータ）ＩＮＶ２と、ＥＳＢ２６と、制御装置３０と、を備える。制御装置３０は、図１に示したのと同様に分割してもよいが、ここでは、煩雑さの回避及び理解の便宜のために１つにまとめている。
【０１３０】
モータジェネレータ内包変速機１１は、それぞれベクトル制御される３相の永久磁石同期モータであるモータジェネレータ（第１モータジェネレータ）ＭＧ１（電動機）及びモータジェネレータ（第２モータジェネレータ）ＭＧ２（発電機）と、駆動システム２１と、減速機（Ｄ）２２と、を備える。
【０１３１】
駆動システム２１は、エンジンＥＮＧと減速機２２とを直結させるクラッチと、前記クラッチと減速機２２との間に介装される変速機又は固定ギヤ段と、を備える。
【０１３２】
図１５中、太い実線は機械連結を示し、二重実線は電力配線を示し、細い実線は制御線を示す。
【０１３３】
シリーズパラレル式ハイブリッド車両である車両１０Ａの公知の動作について簡単に説明すると、車両１０Ａは、（ａ）ＥＶドライブモードと、（ｂ）エンジンドライブモードと、（ｃ）ハイブリッドドライブモードでの走行が可能である。
【０１３４】
（ａ）ＥＶドライブモードでは、駆動システム２１が開放され、エンジンＥＮＧ及びモータジェネレータＭＧ１が停止され、高圧バッテリ１４の電力によりモータジェネレータＭＧ２を通じて車輪２４が駆動される。
【０１３５】
（ｂ）エンジンドライブモードでは、駆動システム２１が締結され、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２が停止されるエンジンＥＮＧによる駆動が基本になるが、状況に応じてモータジェネレータＭＧ２による駆動を加えたり、モータジェネレータＭＧ１による発電を行ったりする。
【０１３６】
（ｃ）ハイブリッドドライブモードでは、駆動システム２１が開放され、シリーズ式ハイブリッドとして機能する。この場合、基本的には、高効率領域でエンジンＥＮＧを作動させる。エンジンＥＮＧの回転動力によりモータジェネレータＭＧ１を発電機として駆動し、その電力でモータジェネレータＭＧ２の駆動を行う。モータジェネレータＭＧ１の余剰の発電分は、高圧バッテリ１４に充電される。逆に、駆動に必要な出力が大きく、エンジン駆動のみでは効率が悪くなる場合は、高圧バッテリ１４の電力も利用してモータジェネレータＭＧ２を駆動する。
【０１３７】
この他の実施形態では、（ｃ）ハイブリッドドライブモードを前提として説明する。
【０１３８】
車両１０Ａの駆動用のモータジェネレータＭＧ２（モータジェネレータ２０）は、高圧バッテリ１４及びモータジェネレータＭＧ１の少なくとも一方からの電力供給によって電動機として運転（力行運転）され、車両１０Ａが走行するための動力（トルク）を発生する。
【０１３９】
モータジェネレータＭＧ２で発生した動力は、減速機２２を介して車輪２４に伝達される。
【０１４０】
また、モータジェネレータＭＧ２は、車両１０Ａの制動時には、基本的には、回生運転を行う発電機として動作する。したがって、車両１０Ａの制動時には、モータジェネレータＭＧ２とモータジェネレータＭＧ１の発電電力が高圧バッテリ１４及び／又は電動のエアコンプレッサ６６に供給される。
【０１４１】
ＶＣＵ１６は、基本的には、Ｖ２電圧を制御し、且つＶ２電圧が発生する２次側とＶ１電圧が発生する１次側（高圧バッテリ１４側）との間で昇降圧制御を行う。
【０１４２】
図１６は、高圧バッテリ１４、ＶＣＵ１６、インバータＩＮＶ１、インバータＩＮＶ２、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２の接続関係を示す概略電気回路図である。
【０１４３】
図１６に示すように、ＶＣＵ１６は、平滑コンデンサ、インダクタ及び上下アームの２つのスイッチング素子を備える。ＶＣＵ１６は、高圧バッテリ１４が出力するＶ１電圧を入力電圧として上下アームの２つのスイッチング素子をオンオフ切り替え動作することによってＶ１電圧を昇圧し、出力側のＶ２電圧にする。また、インバータＩＮＶ１又はインバータＩＮＶ２が出力するＶ２電圧を入力電圧として上下アームの２つのスイッチング素子をオンオフ切り替え動作することによってＶ２電圧を降圧し、出力側のＶ１電圧にする。
【０１４４】
なお、ＶＣＵ１６の２つのスイッチング素子がオンオフ切り替え動作しないで、上側スイッチング素子がオン状態、下側スイッチング素子がオフ状態とされたときのＶ２電圧はＶ１電圧に等しい。
【０１４５】
インバータＩＮＶ１は、エンジンＥＮＧの駆動によってモータジェネレータＭＧ１が発電した交流電圧を直流電圧であるＶ２電圧に変換する。
【０１４６】
インバータＩＮＶ２は、Ｖ２電圧を交流電圧に変換して３相電流をモータジェネレータＭＧ２に供給する（力行運転）。また、インバータＩＮＶ２は、車両１０Ａの制動時にモータジェネレータＭＧ２が発電した交流電圧をＶ２電圧に変換する（回生運転）。
【０１４７】
図１５にもどり、電動サーボブレーキ２６は、車両１０Ａの運転者によるブレーキペダル５４ａ（踏込量センサが組み込まれている。）の操作量であるブレーキ踏込量Ｂｐに応じて図示しない電動機によって制御される油圧システムによって車両１０Ａを制動する。
【０１４８】
図１５において各種センサは、ブレーキペダル５４ａに組み込まれブレーキペダル５４ａの踏込量に応じたブレーキ踏込量Ｂｐを出力するブレーキ踏込量センサ、アクセルペダル５４ｂに組み込まれアクセルペダル５４ｂの踏込量に応じたアクセル開度Ａｐを出力するアクセル開度センサ、車速Ｖｓを出力する車速センサ５４ｃ、加速度ａを出力する加速度センサ５４ｄ、シフトレバー５４ｅに組み込まれシフト位置Ｐｓを出力するシフト位置センサ、及び高圧バッテリ１４の残容量ＳＯＣを出力するＳＯＣセンサ５４ｆ、モータジェネレータＭＧ２、ＭＧ１の回転位置θ及びモータ回転数Ｎｍｇ２、Ｎｍｇ１を検出するレゾルバ等のセンサが、制御装置３０に接続されている。
【０１４９】
制御装置３０は、インバータＩＮＶ１、モータジェネレータＭＧ１、インバータＩＮＶ２、及びモータジェネレータＭＧ２、及びＶＣＵ１６を含むベクトル制御を行う他、エンジンＥＮＧ、ＥＳＢ２６及び補機である電動のエアコンプレッサ６６及び低圧の電装品６５の制御を行う。
【０１５０】
［動作］
次に、基本的には以上のように構成される他の実施形態に係る車両１０Ａの制御装置３０による制御動作について図１７に示すフローチャートを参照して説明する。
【０１５１】
図１７のフローチャートは、図６に示したフローチャートと、処理内容が同様であり、対応する処理には同一のステップ番号を付け、その詳細な説明は省略する。他の実施形態では、駆動用のモータジェネレータＭＧ２の他、必要な場合に、発電用のモータジェネレータＭＧ１に対しても非効率制御を行うように構成されている。
【０１５２】
この場合、ステップＳ４では、各モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２の出力Ｐｍｇ１、Ｐｍｇ２が算出される。モータジェネレータＭＧ１の出力は、（１４）式と同様に、モータジェネレータＭＧ１の発生トルクＴと角速度（エンジン回転数）に基づき求められる。なお、出力Ｐｍｇ１、Ｐｍｇ２が負の値である場合には、回生出力を示している。
【０１５３】
ステップＳ５では、各モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２の消費電力Ｐ１、Ｐ２が（１５）式に基づき算出される。なお、消費電力Ｐ＝Ｐ１が負の値である場合には、発電電力Ｐ１を示している。また、消費電力Ｐ＝Ｐ２が負の値である場合には、回生電力Ｐ２を示している。
【０１５４】
ステップＳ７では、モータジェネレータＭＧ１の発電電力Ｐｇ１が取得される。
【０１５５】
さらに、ステップＳ８にて、高圧バッテリ１４のＤＣ端電力予測値（高圧バッテリ端電力予測値）Ｐｂａｔｅを、次の（１９）式により算出する。高圧バッテリ１４に流れ込む電力（充電電力）を−、流れ出す電力（放電電力）を＋とする。
Ｐｂａｔｅ＝Ｐ＋Ｐｇ１＋Ｐａｕｘ                            …（１９）
【０１５６】
［タイムチャートによる他の実施形態の動作説明］
以下、同様であるが、ステップＳ１３の処理に係わる従来効率制御と非効率制御（強め界磁制御）の切り替わり動作について、図１８以降のタイムチャート等を参照して説明する。
【０１５７】
例えば、ブレーキペダル５４ａの操作（ブレーキ操作）によりモータジェネレータＭＧ２により回生制動力を得る場合には、モータジェネレータＭＧ２の非効率制御運転による電力消費を増大させることで、高圧バッテリ１４の過充電を回避できる。以下に説明するタイムチャートでは、モータジェネレータＭＧ２に加えモータジェネレータＭＧ１においても非効率制御を適用した例について説明している。
【０１５８】
図１８は、他の実施形態に係る車両１０Ａの比較例の車両の非効率制御の動作説明に供される、高圧バッテリ１４の過充電が発生し易い状況を説明するタイムチャートである。
【０１５９】
図１９は、従来効率制御での比較例の非効率制御（強め界磁制御）が発生しない場合の過充電発生の状況を説明するタイムチャートである。
【０１６０】
図２０、図２１は、他の実施形態に係る車両１０Ａの非効率制御（強め界磁制御）により過充電の発生を防止し得た状況を説明するタイムチャートである。
【０１６１】
なお、図１８から図２１において、アクセル開度Ａｐとブレーキ踏込量Ｂｐは、同一の波形を再掲示している。
【０１６２】
図１８及び図１９中、時点ｔａでは、車速Ｖｓ（車輪２４の回転数である足軸回転数に比例する。）＝０で車両１０Ａが停止されている。この状態において、時点ｔａにて、アクセルペダル５４ｂがベタ踏み（Ｗｉｄｅ  Ｏｐｅｎ  Ｔｈｒｏｔｔｌｅ：車の運転状態では、スロットルを全開にした状態をいう。）(全開加速)されると、制御装置３０は、図１８に示すように、モータジェネレータＭＧ２のトルクＴを、最大トルク（低回転）とし、さらに、時点ｔｂにて、モータジェネレータＭＧ１をクランキングモータとして動作させ、エンジンＥＮＧを始動させる。
【０１６３】
エンジンＥＮＧが始動されると、その後、時点ｔｃにて、エンジンＥＮＧによりモータジェネレータＭＧ１が駆動されて駆動力を賄うための発電が開始され継続される。時点ｔｃからしばらくの間、モータジェネレータＭＧ２のトルクは最大トルク（低回転）側に制御されている。
【０１６４】
図１８、図１９の時点ｔｄから時点ｔｇまでの間に、アクセルペダル５４ｂからブレーキペダル５４ａへの踏み替えが検出され、アクセルの全開状態（アクセル開度Ａｐ＝１００［％］）からブレーキ踏込量Ｂｐが最大、いわゆるフルブレーキ状態（ブレーキ踏込量Ｂｐ＝１００［％］）にされる。
【０１６５】
時点ｔｆ近傍からモータジェネレータＭＧ２は、回生運転（制動力が発生）とされる。
【０１６６】
図１９において、従来効率制御のモータジェネレータＭＧ２の出力Ｐｍｇ２に従来効率制御でのモータジェネレータＭＧ２の損失Ｗｌｏｓｓ２が加算されて、従来効率制御でのモータジェネレータＭＧ２の消費電力Ｐ２とされている。また、従来効率制御のモータジェネレータＭＧ１の出力Ｐｍｇ１に従来効率制御でのモータジェネレータＭＧ１の損失Ｗｌｏｓｓ１が加算されて、従来効率制御でのモータジェネレータＭＧ１の消費電力Ｐ１（負の値であるので発電電力）とされている。
【０１６７】
図１９から分かるように、従来効率制御でのバッテリ出力（ＢＡＴＴ出力）であるバッテリ端電力Ｐｂａｔは、ＷＯＴ期間において、放電リミット値を上回ることがない。このＷＯＴの期間中、残容量ＳＯＣは、徐々に減少する。
【０１６８】
時点ｔｄでいわゆるＷＯＴ状態からアクセルペダル５４ｂを開放すると、モータジェネレータＭＧ２の出力Ｐｍｇ２は急減し、さらに時点ｔｆから時点ｔｇの間でフルブレーキまでブレーキペダル５４ａを一気に踏み込むと、その間、モータジェネレータＭＧ２の出力Ｐｍｇ２の回生電力（図１９中、負の値の消費電力Ｐ２）が急増する。
【０１６９】
このため、時点ｔｄ近傍及び時点ｔｇ近傍で回生電力に係わるバッテリ端電力Ｐｂａｔが、充電リミット値を超えることになり、高圧バッテリ１４が劣化する虞がある。
【０１７０】
したがって、図１９の二点鎖線で囲った時間領域に示すように、時点ｔｄから時点ｔｇを含む期間が、非効率制御（強め界磁制御）による過充電防止の対象期間とされる。
【０１７１】
図２０、図２１は、非効率制御（強め界磁制御）が実施されたときの、図１９中、長方形の二点鎖線で囲った時間領域（強め界磁制御による過充電防止の対象期間）の拡大図であって、バッテリ端電力Ｐｂａｔが、充電リミット値を超えない（下回らない）過充電防止結果を示している。
【０１７２】
図２２及び図２３は、制御装置３０が非効率制御の実施の有無を判断するために、予め作成され記憶されている特性マップ（特性表）２００、２０２の概要を示している。
【０１７３】
図２２に示す特性マップ２００では、横軸の関数ｆの変数が、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２のモータ回転数Ｎｍｇ１、Ｎｍｇ２、発電電力Ｐ１、消費電力Ｐ２とされ、縦軸の関数ｆの変数がアクセル開度Ａｐ及びアクセル開度変化量ΔＡｐ／Δｔ又はブレーキ踏込量Ｂｐ及びブレーキ踏込量変化量ΔＢｐ／Δｔとされる。
【０１７４】
特性マップ２００から分かるように、モータ回転数Ｎｍｇ１、Ｎｍｇ２が高い程、発電電力Ｐ１が大きい程、消費電力Ｐ２が大きい程、且つアクセル開度Ａｐが大きい程、アクセル開度変化量ΔＡｐ／Δｔが大きい程、非効率制御運転領域と判定され、すなわち、非効率制御の実施が行われ、逆の場合には、非効率制御運転不要領域、すなわち非効率制御の実施が不要な従来効率制御領域（通常制御領域）と判定される。
【０１７５】
つまり、判断時点でのモータジェネレータＭＧ２の出力Ｐｍｇ２が大きい程、且つモータジェネレータＭＧ１の出力Ｐｍｇ１（この場合、発電電力）が大きい状態（図１９のＷＯＴの後半状態）程、次の遷移状態（図１９の時点ｔｄ〜時点ｔｇの状態）では、余剰な電力（モータジェネレータＭＧ２の回生電力、モータジェネレータＭＧ１の発電電力の余剰分）の発生が大きくなり、非効率制御実施の可能性が高いと判断される。
【０１７６】
図２３の特性マップ２０２では、バッテリ端電力Ｐｂａｔが放電側（Ｐｂａｔ＞０）、例えばバッテリ端電力ＰｂａｔがＰｂａｔ＝Ｐｂ３、Ｐｂ４にあって、急峻な充電側へのバッテリ端電力変化量Ｐｂａｔ／Δｔ（＜＜０）が予測されるとき非効率制御運転領域とされ、非効率制御実施が必要と判断される。
【０１７７】
また、特性マップ２０２において、バッテリ端電力ＰｂａｔがＰｂａｔ＝Ｐｂ２である場合には、充電側へのバッテリ端電力変化量Ｐｂａｔ／Δｔが、Ｐｂａｔ＝Ｐｂ３での変化量に比較して小さい場合であっても、過充電リミット値に近づく可能性が大きいと判断されるので、非効率制御運転領域とされ、非効率制御実施が必要と判断される。
【０１７８】
さらに、特性マップ２０２において、バッテリ端電力Ｐｂａｔがバッテリ端電力Ｐｂ１より深い充電側にある（Ｐｂａｔ＜Ｐｂ１）場合、バッテリ充電変化量ΔＰｂａｔ／Δｔの値がゼロ値であっても、非効率制御運転領域とされ、非効率制御実施が必要と判断される。
【０１７９】
図２０及び図２１のタイムチャートにもどり、制御装置３０は、所定の短時間内（時点ｔ−１〜時点ｔ０の間）に、アクセル開度Ａｐが１００［％］から８０［％］程度に減少（急減）し（アクセル開度Ａｐの変化量であるアクセル開度変化量ΔＡｐ／Δｔが大）、モータジェネレータＭＧ２の消費電力Ｐ２やモータジェネレータＭＧ１の発電電力Ｐ１が大きく、且つバッテリ端電力Ｐｂａｔ（放電）が大きく、充電側への大きなバッテリ端電力変化量Ｐｂａｔ／Δｔが検出されることから、特性２００、２０２に基づき、時点ｔ０にて、モータジェネレータＭＧ２の強め界磁指令（フラグ）をセットする。
【０１８０】
この場合、図２０に示すように、車両１０の減速中の時点ｔ０〜時点ｔ３の間で、Ｖ２電圧を増加し、ｄ軸電流Ｉｄを正方向に大きくし、且つｑ軸電流Ｉｑを大きくすることで、モータジェネレータＭＧ１に対する非効率制御（強め界磁制御）を実施する。これにより、図２１の時点ｔ０〜時点ｔ３に示すように、モータジェネレータＭＧ２の損失Ｗｌｏｓｓ２（熱損失）が大きくなり、モータジェネレータＭＧ２が余剰電力を吸収しているといえる。そのため、バッテリ端電力Ｐｂａｔ（ＢＡＴＴ出力）が充電リミット値を超えて充電されることが防止される（充電リミット値を超えない）。
【０１８１】
また、図２０の時点ｔ３´〜時点ｔ３´´に示すように、ＷＯＴ後、アクセル開度Ａｐが０［％］（アクセルペダル開放）とされた後に、ブレーキペダル５４ａが踏み込まれ（ΔＢｐ／Δｔ→大）、ブレーキ踏込量ＢｐがＢＰ＝０［％］の状態からＢＰ＝２０［％］程度までなったときには、特性マップ２００に基づき、モータジェネレータＭＧ２で大きな回生電力（Ｐｍｇ２＜０）が発生することが予測されるので、時点ｔ３´´でモータジェネレータＭＧ２の強め界磁指令（フラグ）がセットされ、時点ｔ６まで指令が継続される。
【０１８２】
この場合（ＷＯＴ後→フルブレーキ）には、モータジェネレータＭＧ２の損失では余剰電力を消費できないとも判断され、モータジェネレータＭＧ１にも、時点ｔ３´´から時点ｔ６まで強め界磁指令（フラグ）がセットされ、継続される。
【０１８３】
このようにして、時点ｔ３´´〜時点ｔ６までの間、ｄ軸電流Ｉｄが従来効率制御時に比較して正の値側に大きくされ、ｑ軸電流Ｉｑが回生側で従来効率制御に比較して負の値側に大きくされる。
【０１８４】
モータジェネレータＭＧ２の回生電力が大きい時点ｔ３´´〜時点ｔ６までの間で、それが余剰電力としてモータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２で消費され、バッテリ端電力Ｐｂａｔが充電リミット値を超えて下がる（より充電される）ことが防止される。
【０１８５】
図２４Ａ、図２４Ｂ、図２５Ａ、図２５Ｂ、図２６Ａ、図２６Ｂ、図２７Ａ、図２７Ｂ、図２８Ａ、図２８Ｂ、及び図２９Ａ、図２９Ｂは、それぞれ、図２０、図２１の時点ｔ１、時点ｔ２、時点ｔ３、時点ｔ４、時点ｔ５、及び時点ｔ６での強め界磁制御における電流ベクトルを示している。
【０１８６】
ドット（黒丸）が他の実施形態に係る電流ベクトルを示し、サークル（白丸）が従来技術に係る電流ベクトルを示している。
【０１８７】
図２０に示したように、アクセル開度Ａｐが減少中の時点ｔ１において、モータジェネレータＭＧ２の強め界磁指令（フラグ）がセットされたことに対応して、Ｖ２電圧が大きくされ、図２４Ａ（時間＝時点ｔ１）に示すように、制限電圧Ｖｏｍによる運転範囲が破線の楕円から実線の楕円に拡大される。
【０１８８】
このとき、電流ベクトルが、サークル（白丸）で示す従来技術に係る動作点Ｉｍｐ１から、定トルク曲線に沿って、ｄ軸電流Ｉｄ及びｑ軸電流Ｉｑが同時に正方向に増加されてドット（黒丸）で示す動作点Ｉｍ１に移動される。定トルク曲線に沿って移動しているので、減速Ｇが、従来技術と同一となり、車両１０Ａの商品性能（乗り心地）は従来技術と同等に保持される。
【０１８９】
なお、時点ｔ１では、図２４Ｂに示すように、モータジェネレータＭＧ１は、Ｖ２電圧が大きくされ制限電圧Ｖｏｍによる運転範囲が破線の運転範囲から実線の運転範囲に拡大されているが、非効率制御（強め界磁制御）がされていないので、動作点は破線で示す運転範囲中のドットで示す動作点Ｉｇ１に設定（保持）されている。
【０１９０】
次に、図２０のアクセル開度Ａｐがゼロ値となった時点ｔ２の近傍において、モータジェネレータＭＧ２は、非効率制御（強め界磁制御）されているので、図２５Ａに示すように、従来技術では、Ｉｄ＝０とされた位置に動作点Ｉｍｐ２があるが、Ｉｄ＞０の動作点Ｉｍ２に移動される。このときのモータジェネレータＭＧ１の動作点Ｉｇ２は、Ｉｇ１（図２４Ｂ）と略同一位置とされる。
【０１９１】
同様に、時点ｔ３では、モータジェネレータＭＧ２は、図２６Ａに示す動作点Ｉｍ３＝Ｉｍ２、Ｉｍｐ３＝Ｉｍｐ２とされ、モータジェネレータＭＧ１は、図２６Ｂに示す動作点Ｉｇ３≒Ｉｇ２とされる。
【０１９２】
時点ｔ４では、モータジェネレータＭＧ２及びモータジェネレータＭＧ１が回生運転側で、非効率制御（強め界磁制御）がなされ、動作点は、それぞれ、図２７Ａ、図２７Ｂに示すように、動作点Ｉｍ４（従来技術の動作点Ｉｍｐ４）、動作点Ｉｇ４（従来技術の動作点Ｉｇｐ４）とされる。
【０１９３】
以降、時点ｔ５では、モータジェネレータＭＧ２及びモータジェネレータＭＧ１は、同様に、回生運転側で、非効率制御（強め界磁制御）され、動作点は、それぞれ、図２８Ａ、図２８Ｂに示すように、動作点Ｉｍ５（従来技術の動作点Ｉｍｐ５）、動作点Ｉｇ５（従来技術の動作点Ｉｇｐ５）とされる。
【０１９４】
図２０、図２１の時点ｔ６では、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２のモータ回転数Ｎｍｇ１、Ｎｍｇ２（角速度ω）が小さくなって、図２９Ａに示すように、それぞれ運転範囲が拡大され、モータジェネレータＭＧ２の動作点は動作点Ｉｍ６（従来技術の動作点Ｉｍｐ６）とされる。モータジェネレータＭＧ１においては、動作点Ｉｇ６（従来技術の動作点Ｉｇｐ６）とされる。
【０１９５】
［実施形態及び他の実施形態のまとめ］
本技術は、応答性の高い回転電機｛（モータジェネレータＭＧ２）又は（モータジェネレータＭＧ２及びモータジェネレータＭＧ１）｝の制御（非効率制御）によって、車両１０、１０Ａの遅延応答（車両要求駆動力に対するＦＣスタック４０の発電制御遅れやＥＣＵ間の通信遅れ）等に基づいて発生する余剰電力の一部を吸収させることで、回転電機｛（モータジェネレータＭＧ２）又は（モータジェネレータＭＧ２及びモータジェネレータＭＧ１）｝を電力バッファ装置的に用いる技術である。
【０１９６】
この技術によれば、ＦＣスタック４０等の発電装置及び高圧バッテリ１４双方の寿命・耐久性の向上を図ることができるとともに、サージ吸収コンデンサやＦＣユニット１２の燃料遮断装置等の附帯装置の小型化に寄与する。また、ＦＣスタック４０及び高圧バッテリ１４のポテンシャルを十分に引き出すことができ、車両商品性の向上を図ることができる。
【０１９７】
具体的には、車両要求駆動力の変化が、発電制御の応答よりも早く、高圧バッテリ１４の受入電力に余裕が無い場合、モータジェネレータＭＧ２又は（モータジェネレータＭＧ２及びモータジェネレータＭＧ１）を非効率で運転することで、車両挙動に影響を与えることなく、電力バランス制御精度を維持することができる。
【０１９８】
上述した実施形態及び他の実施形態での車両１０、１０Ａは、図１及び図１５に示したように、蓄電装置としての高圧バッテリ１４と、発電装置としてのＦＣスタック４０又はモータジェネレータＭＧ１と、高圧バッテリ１４並びに高圧バッテリ１４及び／又はモータジェネレータＭＧ１の電力によって駆動される回転電機としてのモータジェネレータ２０（ＭＧ２）と、制御装置３０と、を備える。
【０１９９】
制御装置３０は、当該車両１０、１０Ａのモータジェネレータ２０（ＭＧ２）に対する要求駆動力が減少した（図１４ではアクセル開度Ａｐが減少した。図２０、図２１ではアクセル開度Ａｐが減少した後ブレーキ踏込量Ｂｐが増加した。）ことを検出して、車両１０ではＦＣスタック４０の発電電力Ｐｆｃを減少させる際、車両１０ＡではモータジェネレータＭＧ１の発電量を減少させる（図１８の時点ｔｆ以降）際に、発電装置（ＦＣスタック４０又はモータジェネレータＭＧ１）が該発電装置（ＦＣスタック４０又はモータジェネレータＭＧ１）の応答遅れに基づく余剰な発電電力が発生するとき（図１３の時点ｔ１３近傍、図１８の時点ｔｆ〜ｔｇ近傍）であって且つ高圧バッテリ１４に充電制約がある（バッテリ端電力Ｐｂａｔが満充電側にある）とき、回転電機（モータジェネレータＭＧ２及び／又はモータジェネレータＭＧ１）を、所定の駆動力（所定トルク）を発生させる際の電流値又は損失が最も小さくなる相電流（例えば、図３に示す最大トルク／電流制御又は最大効率制御での相電流Ｉａｍｉｎ）とは異なる相電流（電流値）Ｉａ´（図３中、Ｉａｍｉｎ＜Ｉａ´≦Ｉａｍａｘ）によって駆動することで、前記余剰な発電電力を回転電機（モータジェネレータＭＧ２及び／又はモータジェネレータＭＧ１）で消費させる。
【０２００】
このため、余剰な発電電力によって、高圧バッテリ１４への充電電力が過剰となる（充電リミット値を超えて充電される。）ことが防止される。
【０２０１】
発電装置がＦＣスタック４０である場合、特許文献２のようにＦＣスタック４０の出力を急激に遮断しないので、ＦＣスタック４０の劣化を回避することができる。
【０２０２】
なお、前記異なる相電流Ｉａ´は、従来効率制御での回転電機（モータジェネレータＭＧ２及び／又はモータジェネレータＭＧ１）の相電流を相電流Ｉａｍｉｎ（所定の駆動力、図３参照）とするとき、ＶＣＵ１６により昇圧したＶ２電圧の制限電圧Ｖｏｍによる電圧制限楕円と前記所定トルクを強め界磁側に延長した定トルク曲線との交点の相電流Ｉａｍａｘ（図３参照）まで運転範囲を拡大した強め界磁制御で回転電機（モータジェネレータＭＧ２及び／又はモータジェネレータＭＧ１）を駆動し、前記余剰な電力を前記回転電機により消費させるようにしてもよい。
【０２０３】
そして、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２の強め界磁制御では、ｄ軸電流Ｉｄが従来効率制御に比較して、正の方向に向かう値となるので、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２の温度上昇に伴う永久磁石の減磁を防止することができる。つまり、強め界磁制御（非効率制御）であるので磁石が高温となっても、磁石に反磁界を与えることがなく、着磁する方向の磁界を与えるため、磁石減磁の耐性が向上する。さらに、強め界磁制御では、ロータの磁石と電機子のコイルとの間の磁気による吸引力が高まるのでロータの回転方向及び軸方向の両方向の移動を抑制することができ、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２のＮＶ（ノイズ振動）特性、ひいては車両１０、１０ＡのＮＶ特性が向上する。
【０２０４】
なお、この発明は、上述の実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【０２０５】
１０、１０Ａ…車両                  １２…ＦＣユニット
１４…高圧バッテリ                  １６…ＶＣＵ
２０（ＭＧ２）…モータジェネレータ  ３０…制御装置
３０ａ…マネジメントＥＣＵ          ＭＧ１…モータジェネレータ
【図１】
0006395268.tif 000002
【図２】
0006395268.tif 000003
【図３】
0006395268.tif 000004
【図４】
0006395268.tif 000005
【図５】
0006395268.tif 000006
【図６】
0006395268.tif 000007
【図７】
0006395268.tif 000008
【図８】
0006395268.tif 000009
【図９】
0006395268.tif 000010
【図１０】
0006395268.tif 000011
【図１１】
0006395268.tif 000012
【図１２】
0006395268.tif 000013
【図１３】
0006395268.tif 000014
【図１４】
0006395268.tif 000015
【図１５】
0006395268.tif 000016
【図１６】
0006395268.tif 000017
【図１７】
0006395268.tif 000018
【図１８】
0006395268.tif 000019
【図１９】
0006395268.tif 000020
【図２０】
0006395268.tif 000021
【図２１】
0006395268.tif 000022
【図２２】
0006395268.tif 000023
【図２３】
0006395268.tif 000024
【図２４】
0006395268.tif 000025
【図２５】
0006395268.tif 000026
【図２６】
0006395268.tif 000027
【図２７】
0006395268.tif 000028
【図２８】
0006395268.tif 000029
【図２９】
0006395268.tif 000030