JP2017158389A - 車両 - Google Patents

Abstract

【課題】車両で発生する余分な電力を回転電機の非効率領域での消費中に、前記回転電機の温度が閾値温度を上回った場合には、車両挙動に影響を与えることを抑制しながら、過熱を防止する。【解決手段】車両１０内で余分な電力が発生したとき、閾値温度以下の状況では、非効率領域下で第１モータジェネレータＭＧ１の運転範囲を拡大し、第１モータジェネレータＭＧ１により前記電力を消費する。余分な電力の消費中に、第１モータジェネレータＭＧ１の温度が閾値温度を上回った場合には、非効率領域下、等トルクライン上で昇圧電圧を小さくし第１モータジェネレータＭＧ１の運転範囲を縮小し、第１モータジェネレータＭＧ１の過熱を防止する。【選択図】図１４

Description

この発明は、回転電機（モータ、ジェネレータ、及び／又はモータジェネレータ）を備える車両に関し、例えば、電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池自動車等の電動車両に適用して好適な回転電機を備える車両に関する。

特許文献１には、エンジンと、このエンジンにより駆動される発電用発電機と、駆動用電動機と、電気エネルギの蓄積手段であるバッテリと、を備えるハイブリッド車両が開示されている（特許文献１の図１）。

この特許文献１に開示されたハイブリッド車両では、ブレーキペダルの操作量及び車両速度制御手段からの減速要求指令に基づいて制動装置を制御して車両を減速させる制動制御に加え、前記駆動用電動機の回生トルクを制動力として付加して回生協調制動を行う。

特許文献１に開示されたハイブリッド車両では、また、前記駆動用電動機の回生運転時には、前記駆動用電動機の回生運転によって発生した回生エネルギを電気エネルギとして前記バッテリに蓄積する。但し、前記バッテリの充電状態により前記駆動用電動機の回生エネルギを前記バッテリが吸収できないことによって所望の減速度が得られない場合には、前記発電用電動機をｑ軸電流＝０、ｄ軸電流＜０と制御して、前記バッテリが吸収しきれない前記駆動用電動機の回生エネルギを前記発電用電動機の熱損失とし、余剰の電気エネルギを吸収することにより所望の減速度を得るように制御するようにすることが開示されている｛特許文献１の［００１９］、図３（ａ）、図３（ｂ）｝。

特開２００３−１３４６０２号公報

特許文献１では、発電用電動機のｄ軸電流（ｄ軸電流＜０）を制御することで、余分な電力消費を大きくすることができるが、その分発電用電動機及び該発電用電動機を駆動する駆動装置（電力変換装置）での温度が上昇してしまい、例えば非常に長い下り坂を降坂する場合には、発電用電動機又は駆動装置の温度が制限温度に達してしまう場合がある。

特許文献１には、発電用電動機の温度が制限温度に達した場合の制御については何も記載されておらず、改良の余地がある。

また、特許文献１では、ｄ軸電流＜０となるように制御しているので、電機子磁束が減磁方向の磁束となり、永久磁石が減磁してしまうという課題がある。さらに、電機子磁束が減磁方向の磁束となると、ロータのラジアル方向及びロータのスラスト方向の磁気拘束力が低下するので、発電用電動機のＮＶ（ノイズと振動）特性が悪化する。

この発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、ＮＶ特性を悪化させることなく、当該車両で発生する余分な電力を前記回転電機により消費可能とする。その一方、前記余分な電力を消費中に、前記回転電機の温度又は駆動装置の温度がそれらの閾値温度を上回った場合には、車両挙動に影響を与えることを抑制しながら、前記回転電機又は前記駆動装置の過熱を防止することを可能とする車両を提供することを目的とする。

この発明に係る回転電機を備える車両は、蓄電装置と、直流と交流の両方向に変換可能な駆動装置と、前記駆動装置の交流側に接続されるとともに、出力軸が負荷に接続される回転電機と、低圧側が前記蓄電装置に接続され高圧側が前記駆動装置の直流側に接続され、前記蓄電装置の電圧を昇圧し、該昇圧電圧を、前記駆動装置を通じて前記回転電機に印加する電圧変換器と、前記駆動装置、前記回転電機及び前記電圧変換器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、前記回転電機が所定の駆動力を発生させるための最も小さな電流値とは異なる第１の電流値で該回転電機を駆動することで、余分な電力を前記回転電機により消費させながら、前記回転電機の温度又は前記駆動装置の温度が閾値温度を上回ったとき、前記第１の電流値よりも小さな第２の電流値で前記回転電機を駆動し、前記回転電機が消費する電力を小さくするように構成している。

この発明によれば、車両内で余分な電力（余剰電力）が発生したとき、回転電機の温度及び駆動装置の温度が閾値以下の温度で高くない状況下では、非効率領域（回転電機が所定の駆動力を発生させるための最も小さな電流値とは異なる電流値となる領域）下で前記回転電機の運転範囲を拡大することで、当該車両で発生する余分な電力を前記回転電機により消費可能とする。その一方、前記余分な電力を前記回転電機で消費中に、前記回転電機の温度又は前記駆動装置の温度がそれらの閾値温度を上回った場合には、前記回転電機が消費する電力を減らすことで、前記回転電機又は前記駆動装置の過熱を防止することができる。

この場合において、前記制御装置は、回転電機に供給する相電流を、前記第１の電流値から前記第２の電流値に変更する際には、等トルクライン上で相電流を小さくするようにしてもよい。前記等トルクライン上で相電流を小さくするようにしたので、回転電機の軸端トルク（出力軸に生じるトルク）を一定に保持しながら、回転電機での消費電力を可変することができる。

また、前記制御装置は、前記電圧変換器によって前記蓄電装置の電圧を昇圧することで、前記回転電機の運転範囲を拡大し、拡大された前記運転範囲で、前記回転電機に供給する電流が前記第１の電流値となるように前記回転電機を駆動するとともに、前記回転電機の温度又は前記駆動装置の温度が閾値温度を上回ったとき、前記昇圧電圧を低くして前記運転範囲を縮小し、縮小された前記運転範囲で、前記回転電機に供給する電流が前記第１の電流値となるように前記回転電機を駆動するようにしてもよい。
昇圧電圧を制御することによって、運転範囲の拡大・縮小を制御することができるため、回転電機の温度又は駆動装置の温度が閾値温度を上回ったときには、昇圧電圧を低下させることで、回転電機に供給する相電流を小さくすることができる（すなわち、電流が小さくなるように運転点を移行させることができる）ため、運転点を移行させる際の制御の複雑化を抑制することができる。

なお、前記制御装置は、前記車両で発生する余分な電力が制動用の回生電力である場合であって、該回生電力が前記回転電機で全て消費できない場合には、消費できない分の回生電力による制動力を、機械ブレーキにより分担させることが好ましい。このようにすれば、自車両が発生する余分な電力が制動用の回生電力である場合に、回生電力による制動力を前記回転電機の力行による電力消費で担保し、それでも足りない分を機械ブレーキで補うようにしているので、制動力が確保される。また、前記回転電機を等トルクライン上で制御しているので、車両挙動への影響が抑制される。

また、前記回転電機の温度は、該回転電機を構成する界磁コイルの温度又は前記回転電機を冷却する冷却媒体の温度であり、前記駆動装置の温度は、該駆動装置を構成する半導体スイッチング素子の温度であるとしてもよい。回転電機の温度又は駆動装置の温度を簡易且つ正確に反映することができる。

より具体的に、前記回転電機の運転範囲の拡大は、強め界磁制御による動作により行うようにする。ｄ軸電流が正値となる強め界磁制御（非効率制御）なので、回転電機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。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。また、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、回転電機のＮＶ特性、ひいては車両のＮＶ特性が向上する。

この発明は、前記駆動装置を第１駆動装置とし、前記負荷を内燃機関とし、前記回転電機を第１回転電機とし、さらに、負荷が車輪とされる第２回転電機と、交流側が前記第２回転電機に接続されるとともに、直流側が前記電圧変換器の高圧側に接続される第２駆動装置と、を備え、前記車両で発生される余分な電力が、前記第２回転電機が発生する回生電力の一部又は全部とされた車両に適用して好ましい。

すなわち、この発明は、ハイブリッド車両に好適に適用することができる。この発明によれば、機械ブレーキの介入を最小限に抑制することができ、機械ブレーキの摩擦材を長期間使用できるようになる。使用期間が通常と同じでよいならば、機械ブレーキの摩擦材を小さくすることができる。

この発明によれば、車両内で余分な電力（余剰電力）が発生したとき、回転電機の温度及び駆動装置の温度が閾値以下の温度で高くない状況下では、非効率領域下で前記回転電機の運転範囲を拡大する。これにより、当該車両で発生する余分な電力を前記回転電機により消費できる。

この場合、ロータ側の磁石とステータ側の電機子との磁気吸引力が増加するので、ロータの軸の軸方向への移動が抑制され、ＮＶ特性をその分向上できる。

その一方、前記余分な電力を前記回転電機で消費中に、前記回転電機の温度又は前記駆動装置の温度がそれらの閾値温度を上回った場合には、非効率領域下で前記昇圧電圧を小さくして前記回転電機の運転範囲を縮小し、前記回転電機が消費する電力を減らすことで、前記回転電機又は前記駆動装置の過熱を防止できる。

この実施形態に係る車両の概略構成を示すブロック図である。 図１例の車両の理解の便宜のために一部省略した車両の概略構成を示すブロック図である。 図１及び図２中、ＶＣＵ部分、及び第１及び第２インバータ部分の構成例を示す概略電気回路図である。 実施形態に係る車両における基本的な非効率制御の説明図である。 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。 この実施形態に係る車両の非効率制御の具体例の動作説明に供されるフローチャートである。 バッテリ受け入れ電力を示す特性図である。 図６のフローチャート中、ステップＳ７の処理の詳細を示すフローチャートである。 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。 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８のフローチャート中、ステップＳ１７の処理の詳細を示すフローチャートである。 図１１のフローチャート中、ステップＳ１８の処理の詳細を示すフローチャートである。 全体動作の説明に供されるＩｄ−Ｉｑ平面図である。 実施形態の作用説明図である。 変形例の車両（電気自動車）の概略構成を示すブロック図である。

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。

［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。

車両１０は、基本的には、エンジンＥＮＧと、駆動システム１１と、高圧バッテリＢＡＴｈと、低圧バッテリＢＡＴｌと、電圧変換器としてのＶＣＵ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌ Ｕｎｉｔ）１２と、第１インバータＩＮＶ１と、第２インバータＩＮＶ２と、電動サーボブレーキＥＳＢ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｓｅｒｖｏ Ｂｒａｋｅ）と、制御装置１４と、を備える。

駆動システム１１は、それぞれベクトル制御される３相の埋込磁石構造の永久磁石同期モータ（回転電機）である第１モータジェネレータＭＧ１及び第２モータジェネレータＭＧ２と、エンジンＥＮＧと、駆動力伝達状態切替部１５と、減速機Ｄと、を備える。

駆動力伝達状態切替部１５は、エンジンＥＮＧと減速機Ｄとを直結させるクラッチ（不図示）と、前記クラッチと減速機Ｄとの間に介装される変速機又は固定ギヤ段と、を備える。

図１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（信号線を含む。）を示す。

この車両１０において、駆動力伝達状態切替部１５と、該駆動力伝達状態切替部１５から両側に延びる機械連結は、エンジンＥＮＧを動力源として駆動力伝達状態切替部１５を介し減速機Ｄを通じて車輪（駆動輪）Ｗを駆動するときのみ使用される。なお、加速時には、エンジンＥＮＧと第２モータジェネレータＭＧ２を利用するようにすることもできる。

なお、この発明は、駆動力伝達状態切替部１５によって、エンジンＥＮＧの動力が車輪（駆動輪）Ｗ側とは切離されるとともに、第２モータジェネレータＭＧ２が車輪（駆動輪）Ｗを駆動する状態で、主として適用される。

そこで、図２に示すように、煩雑さの回避及び理解の便宜のために、以下、駆動力伝達状態切替部１５を描いていない車両１０の概略構成を示すブロック図に基づいて構成及び動作を説明する。

エンジンＥＮＧは、第１モータジェネレータＭＧ１を発電機として駆動する。この場合、第１モータジェネレータＭＧ１は、エンジンＥＮＧの回転動力により駆動され電力を発生する。

また、エンジンＥＮＧは、車両１０の制動時に電動機として動作する第１モータジェネレータＭＧ１により駆動され空回り状態でクランク軸が回転する機械的負荷としても機能する場合がある。

車両１０の駆動用の第２モータジェネレータＭＧ２は、高圧バッテリＢＡＴｈ及び第１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動作（力行）し、車両１０が走行するためのトルクを発生する。第２モータジェネレータＭＧ２で発生したトルクは、減速機Ｄを介して車輪Ｗに駆動力として伝達される。また、第２モータジェネレータＭＧ２は、車両１０の制動時には発電機として動作する。

高圧バッテリＢＡＴｈ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］の高電圧を供給する。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ＢＡＴｈは、キャパシタとしてもよい。

コンバータＣＯＮＶは、高圧バッテリＢＡＴｈの直流出力電圧を直流のまま降圧するＤＣ／ＤＣコンバータである。低圧バッテリＢＡＴｌは、コンバータＣＯＮＶによって降圧された電圧を蓄電し、例えば１２［Ｖ］の定電圧を補機１６に含まれるライト等の電装品１８に供給するとともに、制御装置１４等の直流電源とされる。

ＶＣＵ１２は、高圧バッテリＢＡＴｈの出力電圧であるＶ１電圧を、第２モータジェネレータＭＧ２が電動機として動作する際の第２モータジェネレータＭＧ２用の入力電圧であるＶ２電圧に昇圧する。

また、ＶＣＵ１２は、車両１０の制動時に第２モータジェネレータＭＧ２が発電機として動作する際の第２モータジェネレータＭＧ２の出力電圧であるＶ２電圧を降圧し、Ｖ１電圧にする。

さらに、ＶＣＵ１２は、車両１０の制動時に第２モータジェネレータＭＧ２が発電機として動作し、その発電電力により第１インバータＩＮＶ１を通じて第１モータジェネレータＭＧ１を駆動する際のＶ２電圧の昇降圧を行う。

さらに、ＶＣＵ１２は、エンジンＥＮＧの駆動によって第１モータジェネレータＭＧ１が発電し直流に変換されたＶ２電圧を降圧し、Ｖ１電圧にする。

つまり、ＶＣＵ１２は、高圧バッテリＢａｔｈと第１モータジェネレータＭＧ１、及び第２モータジェネレータＭＧ２との間での昇降圧コンバータ（双方向電圧変換器）として機能する。

ＶＣＵ１２によって降圧されたＶ１電圧での電力は、補機１６に含まれる電動エアコンプレッサ２０の駆動用電力及び／又は高圧バッテリＢＡＴｈの充電用電力として供給される。

図３は、高圧バッテリＢＡＴｈ、ＶＣＵ１２、第１インバータＩＮＶ１、第２インバータＩＮＶ２、第１モータジェネレータＭＧ１及び第２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。

図３に示すように、ＶＣＵ１２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。ＶＣＵ１２は、高圧バッテリＢＡＴｈ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出力側のＶ２電圧をＶ１電圧よりも高い電圧に昇圧する。また、第１インバータＩＮＶ１又は第２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出力側のＶ１電圧をＶ２電圧よりも低い電圧に降圧する。

なお、ＶＣＵ１２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。

さらに、図３において、第１インバータＩＮＶ１は、エンジンＥＮＧの駆動によって第１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。また、第１インバータＩＮＶ１は、車両１０の制動時に第２モータジェネレータＭＧ２で発電され第２インバータＩＮＶ２によって変換されたＶ２電圧を交流電圧に変換し３相電流を第１モータジェネレータＭＧ１に供給する場合もある。第２インバータＩＮＶ２は、Ｖ２電圧を交流電圧に変換して３相電流を第２モータジェネレータＭＧ２に供給する（力行）。さらに、第２インバータＩＮＶ２は、車両１０の制動時に第２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）。

図１及び図２に示した電動サーボブレーキＥＳＢは、車両１０の運転者によるブレーキペダル３０の操作量である踏込量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１０を制動する。

制御装置１４は、第１インバータＩＮＶ１、第１モータジェネレータＭＧ１、第２インバータＩＮＶ２、及び第２モータジェネレータＭＧ２、及びＶＣＵ１２を含むベクトル制御を行う他、エンジンＥＮＧ、電動サーボブレーキＥＳＢ及び補機１６の制御を行う。

制御装置１４による制御の詳細については後述するが、制御装置１４は、センサの出力として、ブレーキペダル３０の操作量を表す踏込量センサからのブレーキ踏込量Ｂｐの他、アクセルペダル３２の操作量を表すアクセル開度センサからのアクセル開度Ａｐ、車速センサ３４からの車速Ｖｓ、加速度センサ５８からの加速度ａを取り込む。

また、制御装置１４は、センサの出力として、ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）センサ３５からの高圧バッテリＢＡＴｈの残容量ＳＯＣ、スイッチング素子近傍に取り付けられた温度センサ３６からの第１インバータＩＮＶ１の温度Ｔｉ１、スイッチング素子近傍に取り付けられた温度センサ３７からの第２インバータＩＮＶ２の温度Ｔｉ２、ステータのコイル近傍に取り付けられた温度センサ３８からの第１モータジェネレータＭＧ１の温度Ｔｃｏｉｌ、ステータのコイル近傍に取り付けられた温度センサ３９からの第２モータジェネレータＭＧ２の温度Ｔｃｏｉ２、駆動システム１１内を循環する冷却用オイル（冷却媒体）の流路に取り付けられた温度センサ４０からの冷却媒体の温度Ｔａｔｆを取り込む。なお、冷却用オイルは、第１及び第２モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２を含んで駆動システム１１内を冷却する。

さらに、制御装置１４は、センサの出力として、第１及び第２モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２のレゾルバ等のセンサ（不図示）からの回転数・電流・回転角度位置等を取り込む。また、制御装置１４は、シフトレバー４２の位置を表すシフト位置センサからのシフト位置Ｐｓ（例えば、ドライブＤ位置、ドライブＢ位置等）を取り込む。

［基本的な非効率制御の説明］
ここで、基本的には以上のように構成される車両１０の第１モータジェネレータＭＧ１に係わる非効率制御（後述するように、主に正のｄ軸電流Ｉｄをモータジェネレータに印加する制御であって、強め界磁制御ともいう。）の基本的な動作について図４を参照して説明する。

例えば、車両１０の降坂走行時に、アクセルペダル３２が開放されると、第２モータジェネレータＭＧ２は力行状態から回生状態に切り替えられる。この場合、第２モータジェネレータＭＧ２は発電機として作動し車両１０に制動力（回生制動）を与え、且つ回生電力を発生する。この回生電力は、第２モータジェネレータＭＧ２から第２インバータＩＮＶ２、及びＶＣＵ１２を通じて、充電制約のない場合、高圧バッテリＢＡＴｈに充電され、車両１０には、回生ブレーキとしての制動力がかかる。

しかし、高圧バッテリＢＡＴｈが満充電状態等である充電制約がある場合等には、該高圧バッテリＢＡＴｈへの回生電力の受け入れが制限される。

そこで、この実施形態では、第２モータジェネレータＭＧ２の回生電力の高圧バッテリＢＡＴへの受け入れ（充電）が制限される場合、換言すれば、車両１０で余分な電力が発生した場合には、Ｖ２電圧により第１インバータＩＮＶ１を介して第１モータジェネレータＭＧ１を電動機として駆動し、負荷としてのエンジンＥＮＧを空回りさせる（エンジンＥＮＧは、逆駆動されるという。）。つまり、第１モータジェネレータＭＧ１を通じてエンジンＥＮＧを空回りさせるエネルギとして第２モータジェネレータＭＧ２の回生電力が利用される。

図４は、車両１０の制動時に、第２モータジェネレータＭＧ２が発生した回生電力によって第１モータジェネレータＭＧ１を電動機として駆動しエンジンＥＮＧが空回りされる場合のエネルギの流れを示す説明図である。

図４に示すように、第１モータジェネレータＭＧ１を力行運転してエンジンＥＮＧを逆駆動する際、第１モータジェネレータＭＧ１に印加するＶ２電圧をＶＣＵ１２がＶ１電圧を昇圧して得、第１モータジェネレータＭＧ１のｄ軸電流Ｉｄが概ね正の値（Ｉｄ＞０）に大きくなるように強め界磁制御を行うことによって、第１モータジェネレータＭＧ１を非効率な動作点で駆動する。

なお、通常の界磁制御（図５中、従来効率制御・代表的制御）では、トルクの発生に寄与しないｄ軸電流Ｉｄを負の値（Ｉｄ＜０）とし、電流に対して発生トルクが最大となるようにベクトル制御する最大トルク／電流（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｔｏｒｑｕｅ Ｐｅｒ Ａｍｐｅｒｅ、ＭＴＰＡ）制御としているが、この実施形態では、この最小の電流とは異なる電流値となるように昇圧して第１モータジェネレータＭＧ１を、ｄ軸電流Ｉｄが概ね正値｛より正確には、図５中、動作点Ｐ０でのｄ軸電流Ｉｄ０を上回る電流値、Ｉｄ０＜Ｉｄ（Ｉｄは、負値も正値もとる。）｝となるように駆動している。

この場合、第１モータジェネレータＭＧ１に印加するＶ２電圧を昇圧することによって、第１モータジェネレータＭＧ１の運転可能範囲は拡大する。また、強め界磁制御が行われた第１モータジェネレータＭＧ１では、出力効率が低下して、主に固定子（電機子）コイルの銅損による発熱量が増加する。この発熱量によって、第２モータジェネレータＭＧ２の回生電力の余剰分（余分な電力）を消費する。

なお、以下の説明では、力行運転｛第１モータジェネレータＭＧ１の回転方向にトルク（駆動トルク・力行トルク）を発生｝する又は回生運転｛第１モータジェネレータＭＧ１の回転方向の反対方向にトルク（制動トルク・回生トルク）を発生｝する第１モータジェネレータＭＧ１に印加するＶ２電圧の昇圧と第１モータジェネレータＭＧ１の強め界磁制御をまとめて「非効率制御」という。

次に、非効率制御を行う場合のｄｑ軸座標（Ｉｄ−Ｉｑ平面ともいう。）上の第１モータジェネレータＭＧ１を代表とするモータジェネレータの動作点及び該モータジェネレータに印加される電圧について図５のＩｄ−Ｉｑ平面図をも参照して説明する。

モータジェネレータの動作点の範囲は、このモータジェネレータに供給可能な最大相電流Ｉａとモータジェネレータに印加されるＶ２電圧（インバータの直流端電圧）によって制約される。

モータジェネレータの電流（Ｉｄ，Ｉｑ）の振幅は、最大相電流Ｉａによって制約されるため、次の（１）式（電流制限円）を満たす必要がある。
Ｉｄ²＋Ｉｑ²≦Ｉａ² …（１）

但し、Ｉｄ：ｄ軸電流、Ｉｑ：ｑ軸電流、Ｉａ：最大相電流。なお、Ｉａは、電流ベクトルＩｄと電流ベクトルＩｑとをベクトル合成した電流であるので電流ベクトルＩａともいう。

また、モータジェネレータの誘起電圧（Ｖｄ，Ｖｑ）は、次の（２）式で表される。なお、通常（２）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 …（２）

但し、ω：モータジェネレータの角速度、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）。

（２）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（３）式で表される。
Ｖｏ＝（Ｖｄ²＋Ｖｑ²）^1/2
＝ω｛（ＬｄＩｄ＋ψａ）²＋（ＬｑＩｑ）²｝^1/2 …（３）

ここで、図２に示したＶ２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、ＶＣＵ１２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（４）式で表される。
Ｖｏｍ＝ｋＶ２ …（４）

次の（５）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 …（５）

すなわち、（３）式と（５）式とにより、モータジェネレータの動作点の範囲には電圧による制約があるため、次の（６）式（電圧制限楕円）を満たす必要がある。
（ＬｄＩｄ＋ψａ）²＋（ＬｑＩｑ）²≦（Ｖｏｍ／ω）² …（６）

上述したように、モータジェネレータの動作の電流による制約は（１）式で表される。

図５は、Ｉｄ−Ｉｑ平面（ｄｑ座標）を示している。この場合、（１）式は、図５に示すｄｑ座標上の電流制限円（Ｉａ²＝Ｉｄ²＋Ｉｑ²）の内部領域によって表される。

また、モータジェネレータの動作の電圧による制約は（６）式で表され、（６）式は、図５に示すｄｑ座標上の電圧制限楕円｛（ＬｄＩｄ＋ψａ）²＋（ＬｑＩｑ）²＝（Ｖｏｍ／ω）²｝の内部領域によって表される。モータジェネレータに供給可能な電流の範囲は、（１）式及び（６）式を満たす範囲であり、この範囲は図５にハッチングした範囲で示される。
一方、モータジェネレータのトルクＴは、次の（７）式で表される。
Ｔ＝Ｐｎ｛ψａＩｑ＋（Ｌｄ−Ｌｑ）ＩｄＩｑ｝ …（７）

但し、Ｐｎ：モータジェネレータの極対数。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。

この（７）式をＩｑについて解いた等トルクライン（等トルク曲線、定トルクライン、又は定トルク曲線ともいう。）を表す式は、次の（８）式で表される。
Ｉｑ＝Ｔ／［Ｐｎ｛ψａＩｑ＋（Ｌｄ−Ｌｑ）Ｉｄ｝］ …（８）

この（８）式は、Ｉｄ＝ψａ／（Ｌｑ−Ｌｄ）、Ｉｑ＝０を漸近線とする双曲線（図５中の等トルクラインＴの力行側と回生側の曲線）を表す。

ところで、非効率制御を行わないモータジェネレータの動作点の制御では、例えば、電流に対する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５に示す例では、動作点（交点ともいう。）Ｐ０等、代表的な従来効率制御｛最大トルク／電流（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｔｏｒｑｕｅ Ｐｅｒ Ａｍｐｅｒｅ、ＭＴＰＡ）制御｝の曲線（動作点）上でモータジェネレータを駆動する。

これに対し、この実施形態に行う非効率制御では、その図５に示すように、モータジェネレータのｄ軸電流Ｉｄが、例えば動作点（交点）Ｐ４の値のように正の値に大きくなるように強め界磁制御を行う。この強め界磁制御を行うために、モータジェネレータに印加するＶ２電圧を上げる必要がある。モータジェネレータに印加するＶ２電圧を上げることによってモータジェネレータの電流Ｉａ（Ｉｄ，Ｉｑ）の振幅が増大し、モータジェネレータの動作点を移動させることができる。モータジェネレータの負荷であるエンジンＥＮＧの逆駆動に要するトルクは、エンジン回転数や温度等に伴って変化するオイル粘度等に応じたフリクションによって決まるが、定性的には、当該トルクが小さいときは定トルク曲線が漸近線に近づくため、ｄ軸電流Ｉｄを正の方向に移動させ易い。

また、Ｖ２電圧の制限電圧Ｖｏｍが大きく、モータジェネレータの角速度ωが小さいときには、（６）式の定電圧楕円の面積が大きくなるため、モータジェネレータの電流Ｉａ（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の角速度ωを適切に制御すれば、モータジェネレータの非効率制御を効率的に行うことができることが分かる。

図５において、モータジェネレータの力行側での非効率制御（Ｉｄ＞Ｉｄ０、Ｉｑ＞０）下でのＶ２電圧の昇圧前最大相電流Ｉｍａｘは、電圧制限楕円と等トルクラインとの交点（動作点）Ｐ１で制限される。

なお、モータジェネレータの回生側での非効率制御（Ｉｄ＞Ｉｄ０、Ｉｑ＜０）におけるＶ２電圧の昇圧前最大相電流Ｉｍａｘは、電圧制限楕円と等トルクラインとの交点Ｐ１´で制限される。

［非効率制御の詳細な動作説明］
次に車両１０における要求回生電力Ｐｒｅｇが高圧バッテリＢＡＴｈの受け入れ可能電力より大きい場合における非効率制御（非効率運転）の具体例について図６のフローチャートを参照して詳細に説明する。

ステップＳ１にて、制御装置１４は、第２モータジェネレータＭＧ２の要求回生電力Ｐｒｅｇを算出する。要求回生電力Ｐｒｅｇは、公知のように、道路の勾配（勾配検知センサ又は推定可能）、シフトレバー４２のシフト位置Ｐｓ（例えば、ドライブＤ位置、ドライブＢ位置等）、アクセルペダル３２の開度Ａｐ（ここでは、開度Ａｐ＝０（アクセルペダル３２ｇ開放状態））、車速センサ３４の車速Ｖｓ、及びブレーキペダル３０の踏込量Ｂｐに基づき、目標減速Ｇが算出され、この目標減速Ｇに基づき要求回生電力Ｐｒｅｇが算出される。

ここでは、車速Ｖｓが概ね一定になるように、降坂勾配に応じて要求回生電力Ｐｒｅｇが算出されるものとする。

次いで、ステップＳ２にて、高圧バッテリＢＡＴｈの受け入れ可能電力（バッテリ受け入れ可能電力）Ｐｂａｔｉｎを算出する。

図７の特性（マップ）に示すように、バッテリ受け入れ可能電力Ｐｂａｔｉｎは、ＳＯＣセンサ３５により検出される残容量ＳＯＣが１００［％］であれば、Ｐｂａｔｉｎ＝０［ｋＷ］である。

残容量ＳＯＣが１００［％］未満であれば、残容量ＳＯＣと、バッテリ温度Ｔｂａｔ（例えば、図示するように、−３０［℃］程度から＋５０［℃］程度）とを入力値とした特性（マップ）を参照して取得する。この特性は、予め作成され、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。同様に、例えば、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。

次に、ステップＳ３にて、補機消費電力Ｐａｕｘを算出する。補機消費電力Ｐａｕｘは、電動エアコンプレッサ２０の消費電力と、コンバータＣＯＮＶの消費電力と、電装品１８の消費電力との和により算出される。

次いで、ステップＳ４にて、非効率運転の実施が必要か否かを判断する。この場合、要求回生電力Ｐｒｅｇが、バッテリ受け入れ可能電力Ｐｂａｔｉｎと補機消費電力Ｐａｕｘとにより消費可能であれば（Ｐｒｅｇ≦Ｐｂａｔｉｎ＋Ｐａｕｘ）、非効率運転を行わなくても車両１０で消費（充電を含む。）できるので、非効率運転フラグＦｉをリセットにする（Ｆｉ←０）。その一方、要求回生電力Ｐｒｅｇが、受け入れ可能電力Ｐｂａｔｉｎと補機消費電力Ｐａｕｘとの合成消費電力より大きい（Ｐｒｅｇ＞Ｐｂａｔｉｎ＋Ｐａｕｘ）場合には、非効率運転を行う必要があると判断し、非効率運転フラグＦｉをセットにする（Ｆｉ←１）。

次に、ステップＳ５にて、非効率運転フラグＦｉがセットされている（Ｆｉ＝１）か、否（Ｆｉ＝０）かを判断する。

非効率運転フラグＦｉがセットされていない（Ｆｉ＝０）場合（ステップＳ５：ＮＯ）には、第２モータジェネレータＭＧ２の要求回生電力Ｐｒｅｇを第１モータジェネレータＭＧ１（ここでは、単に電動機ともいう。）の非効率領域で消費する必要はない。そのため、ステップＳ６にて、電動機非効率領域消費電力Ｐｉｎｅをゼロ（Ｐｉｎｅ←０）として、ステップＳ１に戻る。

非効率運転フラグＦｉがセットされている（Ｆｉ＝１）場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）には、ステップＳ７にて、電動機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。

図８は、ステップＳ７の詳細フローチャートである。

ステップＳ７ａにて、要求回生電力Ｐｒｅｇから算出した必要相電流値を要求相電流Ｉｒｅｑとする。

図５に示すように、要求相電流Ｉｒｅｑは、昇圧前最大相電流Ｉｍａｘ（＝Ｉａ）より大きいので、ステップＳ７ｂにて、要求相電流Ｉｒｅｑを確保できるように、ＶＣＵ１２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（６´）式に示すように拡大する。
（ＬｄＩｄ＋ψａ）²＋（ＬｑＩｑ）²≦（Ｖ´ｏｍ／ω）² …（６´）

次いで、ステップＳ７ｃ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。

次に、ステップＳ７ｄにて、要求相電流Ｉｒｅｑと電流制限円の昇圧後相電流（電流制限円相電流ともいう。）Ｉ´ｍａｘとの大きさ（絶対値）を比較し、｜Ｉｒｅｑ｜＞｜Ｉ´ｍａｘ｜であるか否かを判断する。

要求相電流Ｉｒｅｑの大きさが電流制限円相電流Ｉ´ｍａｘの大きさよりも小さい（ステップＳ７ｄ：ＮＯ）場合（等しい場合までを含む）には、電動サーボブレーキＥＳＢでの分担電力は不要であるので、ステップＳ７ｅにて、電動サーボブレーキ分担電力１←０に設定する。

この場合、図９に示すように、（６）式で示される電圧制限楕円を、要求相電流Ｉｒｅｑ＝Ｉ´ｍａｘが確保できるようＶＣＵ１２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、（６´）式で示されるＶＣＵ昇圧後電圧制限楕円に拡大する。

このとき、要求回生電力Ｐｒｅｇを第１モータジェネレータＭＧ１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Ｉｍａｘの交点Ｐ１を等トルクライン上で昇圧後最大相電流Ｉ´ｍａｘの交点Ｐ２（＝Ｐ４）まで、さらなる強め界磁方向（正のｄ軸電流の値をさらに大きくする方向）に変更する。

その一方、ステップＳ７ｄの判断にて、要求相電流Ｉｒｅｑの大きさが電流制限円相電流Ｉ´ｍａｘの大きさよりも大きい（ステップＳ７ｄ：ＹＥＳ）場合には、電動サーボブレーキＥＳＢでの分担電力が必要となる。そのため、ステップＳ７ｆにて、電動サーボブレーキ分担電力１を、Ｒａ（Ｉｒｅｑ²−Ｉ´ｍａｘ²）に設定する。

この場合、図１０に示すように、（６´）式で示されるＶＣＵ昇圧後電圧制限楕円が、ＶＣＵ１２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る。このとき、要求回生電力Ｐｒｅｇを第１モータジェネレータＭＧ１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Ｉｍａｘの交点Ｐ１を等トルクライン上で昇圧後最大相電流Ｉ´ｍａｘの交点Ｐ２（＝Ｐ４）までさらなる強め界磁方向（正のｄ軸電流の値をさらに大きくする方向）に変更する。ここで、交点Ｐ２から点Ｐ４までの要求電力分Ｒａ（Ｉｒｅｑ²−Ｉ´ｍａｘ²）を電動サーボブレーキ分担電力１とし、電動サーボブレーキＥＳＢで消費させる。この結果、第２モータジェネレータＭＧ２の回生制動力に対し、電動サーボブレーキＥＳＢによる制動力が加算される。

次に、ステップＳ１７にて、電圧制限楕円を拡大した電動機非効率運転を行う際、又は行った結果として、第１モータジェネレータＭＧ１の制限温度に達しているか否かを熱害条件として処理判断する。

図１１は、ステップＳ１７の詳細フローチャートである。

ステップＳ１７ａにて第１モータジェネレータＭＧ１の電機子コイルに具備されたサーミスタ等の温度センサ３８（図２）により電動機コイル温度Ｔｃｏｉｌを取得する。

さらに、ステップＳ１７ｂにて第１モータジェネレータＭＧ１を冷却するオイルの温度である冷却媒体温度Ｔａｔｆを温度センサ４０から取得する。

次いで、ステップＳ１７ｃにて、電動機コイル温度Ｔｃｏｉｌが管理温度である閾値温度Ｔｈ１より小さく（Ｔｃｏｉｌ＜Ｔｔｈ１）、且つ冷却媒体温度Ｔａｔｆが管理温度である閾値温度Ｔｈ２より小さいか（Ｔａｔｆ＜Ｔｈ２）否かを判断する。

ステップＳ１７ｃの判断が肯定的（Ｔｃｏｉｌ＜Ｔｈ１、且つＴａｔｆ＜Ｔｈ２）である（ステップＳ１７ｃ：ＹＥＳ）場合には、第１モータジェネレータＭＧ１は熱害にさらされないものと判断し、ステップＳ１７ｄにて、熱害フラグＦｈｅａｔをリセット（Ｆｈｅａｔ←０）してステップＳ１にもどる。

その一方、ステップＳ１７ｃでの温度の判断中、少なくとも一方の温度の判断が否定的になって、ステップＳ１７ｃの判断が否定的となった（ステップＳ１７ｃ：ＮＯ）場合には、第１モータジェネレータＭＧ１を熱害から守る必要があるので、まず、ステップＳ１７ｅにて、熱害フラグＦｈｅａｔをセット（Ｆｈｅａｔ←１）する。

次いで、ステップＳ１７ｆにて、電圧制限楕円に係る熱害条件Ｖｏｍの条件変更を行い、ステップＳ１８にて、さらに、電動サーボブレーキＥＳＢの総分担電力を算出する。

図１３を参照してステップＳ１７ｆ及びステップＳ１８の処理を説明する。

Ｆｈｅａｔ＝１である熱害条件が成立した場合、次の（５´´）式に示すように、Ｖ´ｏｍをＶ^heatｏｍまで戻して、すなわち、Ｖ２電圧を低下させて、電動機非効率領域を、高温時においても運転可能な電圧制限楕円まで縮小する。この場合、電動機軸端要求トルク特性上の等トルクラインをトレースしながら相電流Ｉｍａｘを交点Ｐ５まで小さくする。

（ＬｄＩｄ＋ψａ）²＋（ＬｑＩｑ）²≦（Ｖ^heatｏｍ／ω）² …（５´´）

この場合、ステップＳ１８にて電動サーボブレーキＥＳＢの総分担電力Ｐｅｓｂａｌｌを算出する。

図１２は、ステップＳ１８の詳細フローチャートである。

ステップＳ１８ａにて、熱害フラグＦｈｅａｔがＦｈｅａｔ＝１であるか否（Ｆｈｅａｔ＝０）かをステップＳ１７ｃで説明した内容で再判断し、熱害フラグＦｈｅａｔがＦｈｅａｔ＝０であるときには、熱害条件がクリアされたので、相電流Ｉ^heatｍａｘを等トルクライン上で相電流Ｉａを相電流Ｉ´ｍａｘまで戻し、動作点（交点）Ｐ５を動作点（交点）Ｐ３にする。これにより、ステップＳ１８ｂに示すように、電動サーボブレーキＥＳＢの総分担電力Ｐｅｓｂａｌｌ（電動サーボフレーキ分担電力ＡＬＬという。）を、ステップＳ７ｆで算出した電動サーボブレーキＥＳＢの分担電力１までもどすことができる。

その一方、ステップＳ１８ａの判断にて、熱害フラグＦｈｅａｔがＦｈｅａｔ＝１であるときには、熱害条件がクリアされていないので、相電流Ｉ^heatｍａｘの動作点（交点）Ｐ５にて、電動サーボブレーキＥＳＢの総分担電力Ｐｅｓｂａｌｌを、動作点（交点）Ｐ３から動作点（交点）Ｐ４間の分であるステップＳ７ｆで算出した電動サーボブレーキ分担電力１＝Ｒａ（Ｉｒｅｑｍａｘ²−Ｉ´ｍａｘ²）と、動作点（交点）Ｐ３から動作点（交点）Ｐ５までの電動サーボブレーキ分担電力＝Ｒａ（Ｉ´ｍａｘ²−Ｉ^heatｍａｘ²）との合成電力を電動サーボブレーキＥＳＢで分担し消費させる。
このようにして、第１モータジェネレータＭＧ１を熱害から守ることができる。
なお、上述したステップ１７では、熱害条件が成立した場合に電圧制限楕円を縮小することで、電動機の運転点をＰ３からＰ５まで移行させたが、電圧制限楕円は縮小させずに、すなわち、Ｖ２電圧（昇圧電圧）を低下させずに、電動機の運転点をＰ３からＰ５まで移行させることも可能である。

［実施形態のまとめ及び変形例］
この実施形態に係る車両１０は、蓄電装置としての高圧バッテリＢＡＴｈと、直流と交流の両方向に変換可能な駆動装置としての第１及び第２インバータＩＮＶ１、ＩＮＶ２と、前記駆動装置としての第１及び第２インバータＩＮＶ１、ＩＮＶ２の交流側に接続されるとともに、出力軸が負荷（第１インバータＩＮＶ１の負荷としてのエンジンＥＮＧ及び／又は第２インバータＩＮＶの負荷としての車輪Ｗ）に接続される回転電機としての第１モータジェネレータＭＧ１及び／又は第２モータジェネレータＭＧ２）と、低圧側（Ｖ１電圧側）が高圧バッテリＢＡＴｈに接続され高圧（Ｖ２電圧）側が第１及び第２インバータＩＮＶ１、ＩＮＶ２の直流側に接続され、高圧バッテリＢＡＴｈのＶ１電圧を昇圧してＶ２電圧とし、該昇圧電圧であるＶ２電圧を、前記第１及び第２インバータＩＮＶ１、ＩＮＶ２を通じてそれぞれ第１及び第２モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２に印加する電圧変換器としてのＶＣＵ１２と、前記第１及び第２インバータＩＮＶ１、ＩＮＶ２、前記第１及び第２モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２及び前記ＶＣＵ１２を制御する制御装置１４と、を備える。

上述した図１３は、全体動作の説明に供されるＩｄ−Ｉｑ平面図である。
制御装置１４は、該車両１０で余分な電力が発生した場合、例えば、第２モータジェネレータＭＧ２の回生電力Ｐｒｅｇの一部又は全部が余剰になって補機１６での消費を行っても、さらに残容量ＳＯＣが１００［％］の高圧バッテリＢＡＴｈへの充電ができない場合、ＶＣＵ１２による前記昇圧電圧であるＶ２電圧（制限電圧Ｖｏｍ）を、第１モータジェネレータＭＧ１が所定の駆動力を発生させるための最も小さな電流値（図１３の「従来効率制御」での動作点Ｐ０での電流値）とは異なる電流値｛図１３中、動作点Ｐ０におけるｄ軸電流値（ｄ軸閾値電流値という。）Ｉｄ０より大きな電流値（Ｉｄ＞Ｉｄ０）｝となるように昇圧（例えば、制限電圧Ｖ´ｏｍ、図１３中、交点Ｐ３）することで第１モータジェネレータＭＧ１の運転範囲を拡大する。

そして、拡大した前記運転範囲で該第１モータジェネレータＭＧ１を駆動することで、前記余分な電力、例として第２モータジェネレータＭＧ２の回生電力Ｐｒｅｇの一部又は全部を第１モータジェネレータＭＧ１により消費させることができる。

この消費中に、第１モータジェネレータＭＧ１の温度、ここでは、銅損で温度上昇するコイル温度Ｔｃｏｉｌ又は第１インバータＩＮＶ１の温度Ｔｉ１あるいは冷却媒体の温度Ｔａｔｆがそれぞれに対応して予め定められている閾値温度Ｔｔｈを上回ったとき、前記昇圧電圧であるＶ２電圧を小さくして第１モータジェネレータＭＧ１の運転範囲を縮小し、第１モータジェネレータＭＧ１が消費する電力を小さくする｛例えば、制限電圧Ｖ^heatｏｍ、図１３中、動作点（交点）Ｐ５｝。

このように制御することで、車両１０内で発生し、補機１６や高圧バッテリＢＡＴｈで消費乃至充電できない余分な電力を消費することができ、第１モータジェネレータＭＧ１又は第１インバータＩＮＶ１の過熱を防止することができる。

なお、Ｖ２電圧を昇圧することで第１モータジェネレータＭＧ１の運転範囲を拡大する際には、等トルクライン上でｄ軸電流Ｉｄを大きくし、前記昇圧電圧であるＶ２電圧を小さくする際には、前記等トルクライン上でｄ軸電流Ｉｄを小さくするようにしたので、第１モータジェネレータＭＧ１の軸端トルク（出力軸に生じるトルク）を一定に保持しながら、第１モータジェネレータＭＧ１での消費電力を可変することができる。

特に、ｄ軸電流Ｉｄが正値となる強め界磁制御（非効率制御）の場合には、第１モータジェネレータＭＧ１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という派生的な効果も達成される。つまり、強め界磁制御（非効率制御）であるので永久磁石が高温となっても、永久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。

その上、強め界磁制御（非効率制御）であるので、図示しないロータの永久磁石とステータの電機子との吸引力（磁気拘束力）が高まる結果、ロータの回転方向及びロータの軸方向の磁気拘束力が高まり、第１モータジェネレータＭＧ１のＮＶ特性が向上するという派生的な効果も奏される。

この場合において、自車両１０が発生する余分な電力が制動用の回生電力Ｐｒｅｇである場合に、回生電力Ｐｒｅｇによる制動力を第１モータジェネレータＭＧ１の力行による電力消費で担保し、それでも足りない分を機械ブレーキ、この実施形態では、電動サーボブレーキＥＳＢで補うようにしているので、制動力は確保される。また、等トルクライン上で制御しているので、車両挙動の変化が抑制される。

車両１０は、ハイブリッド車両であり、この実施形態によれば、機械ブレーキの介入を最小限に抑制することができ、機械ブレーキの摩擦材を長期間使用できるようになる。使用期間が通常と同じでよいならば、機械ブレーキの摩擦材を小さくすることができる。

図１４を参照して、この実施形態の作用を分かり易く説明する。
高圧バッテリＢＡＴｈの充電が可能である場合、車輪Ｗへの制動力は、第２モータジェネレータＭＧ２の回生電力及び電動サーボブレーキＥＳＢの熱発生（電動サーボブレーキ分担電力１）により担保され、回生電力は高圧バッテリＢＡＴｈに充電される。エンジンＥＮＧにより回転される第１モータジェネレータＭＧ１の発電電力も高圧バッテリＢＡＴｈに充電される（図１４中、最上段の図）。

高圧バッテリＢＡＴｈの充電が制約されるとき（高圧バッテリＢＡＴｈが満充電）、第１モータジェネレータＭＧ１等の非熱害時には、第２モータジェネレータＭＧ２の回生電力Ｐｒｅｇにより、第１モータジェネレータＭＧ１を非効率領域の等トルクライン上で力行運転することでエンジンＥＮＧを空回しするとともに、回生電力Ｐｒｅｇを第１モータジェネレータＭＧ１の非効率領域で熱に変換する（図１３の交点Ｐ２＝Ｐ３）。この場合、電動サーボブレーキＥＳＢの熱発生は変化しない（図１４中、中段の図）。

その一方、高圧バッテリＢＡＴｈの充電が制約されるとき（高圧バッテリＢＡＴｈが満充電）であって、第１モータジェネレータＭＧ１等の熱害時には、上記実施形態で説明したように、回生電力Ｐｒｅｇにより、第１モータジェネレータＭＧ１を非効率領域の等トルクライン上で力行運転することでエンジンＥＮＧを空回しするとともに、回生電力Ｐｒｅｇを第１モータジェネレータＭＧ１の非効率領域で熱に変換するが、ハッチング領域で示すように非効率領域での消費電力を減少させる（図１３の交点Ｐ５）。その分、電動サーボブレーキＥＳＢの分担分を大きくするので、電動サーボブレーキＥＳＢでの熱発生は大きくなる（図１４中、下段の図）。

このように上記した実施形態によれば、第２モータジェネレータＭＧ２又は第２インバータＩＮＶ２を構成する要素（コンポーネント）の温度が管理温度以上になったと判断された場合には、ＶＣＵ１２の昇圧電圧であるＶ２電圧を下げ、モータジェネレータＭＧ２の非効率領域の運転領域上限を小さくするようにしている。

このように構成することで、新規なデバイスを追加することなく（構成の変更なく）、制御の変更のみで（コストの増加なく）、過昇温による第２モータジェネレータＭＧ２及び第２インバータＩＮＶ２の故障を未然に防止することができる。しかも車両１０の挙動に与える影響を抑制することができる。

［変形例］
図１５は、変形例の車両１０Ａの概略構成を示すブロック図である。

この変形例の車両１０Ａは、いわゆる電気自動車である。この車両１０Ａにおいて、例えば、長い下り坂を走行中（降坂中）に、第２モータジェネレータＭＧ２の回生電力Ｐｒｅｇが、余剰となり余分な電力が発生した場合に、図５に示した回生側（Ｉｄ＞０、Ｉｑ＜０）の等トルクライン（回生）上の非効率領域（Ｉｄ＞Ｉｄ０、特にＩｄ＞０）で第２モータジェネレータＭＧ２を動作させることで、実施形態で説明したのと同様に、前記余分な電力を消費させることができる。
なお、回生側においてもＶ２電圧を昇圧し、拡大した運転範囲で第２モータジェネレータＭＧ２の回生時の非効率制御を行ってもよい。

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。

１０、１０Ａ…車両（自車両） １１…駆動システム
１２…ＶＣＵ １４…制御装置
ＥＮＧ…エンジン ＥＳＢ…電動サーボブレーキ
ＩＮＶ１…第１インバータ ＩＮＶ２…第２インバータ
ＭＧ１…第１モータジェネレータ ＭＧ２…第２モータジェネレータ

Claims (7)

1. 蓄電装置と、
   直流と交流の両方向に変換可能な駆動装置と、
   前記駆動装置の交流側に接続されるとともに、出力軸が負荷に接続される回転電機と、
   低圧側が前記蓄電装置に接続され高圧側が前記駆動装置の直流側に接続され、前記蓄電装置の電圧を昇圧し、該昇圧電圧を、前記駆動装置を通じて前記回転電機に印加する電圧変換器と、
   前記駆動装置、前記回転電機及び前記電圧変換器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、
   前記回転電機が所定の駆動力を発生させるための最も小さな電流値とは異なる第１の電流値で該回転電機を駆動することで、余分な電力を前記回転電機により消費させながら、前記回転電機の温度又は前記駆動装置の温度が閾値温度を上回ったとき、前記第１の電流値よりも小さな第２の電流値で前記回転電機を駆動し、前記回転電機が消費する電力を小さくする
   ことを特徴とする車両。
2. 請求項１に記載の車両において、
   前記制御装置は、回転電機に供給する相電流を、前記第１の電流値から前記第２の電流値に変更する際には、等トルクライン上で相電流を小さくする
   ことを特徴とする車両。
3. 請求項１又は２に記載の車両において、
   前記制御装置は、
   前記電圧変換器によって前記蓄電装置の電圧を昇圧することで、前記回転電機の運転範囲を拡大し、拡大された前記運転範囲で、前記回転電機に供給する電流が前記第１の電流値となるように前記回転電機を駆動するとともに、
   前記回転電機の温度又は前記駆動装置の温度が閾値温度を上回ったとき、前記昇圧電圧を低くして前記運転範囲を縮小し、縮小された前記運転範囲で、前記回転電機に供給する電流が前記第１の電流値となるように前記回転電機を駆動する
   ことを特徴とする車両。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両において、
   前記制御装置は、
   前記車両で発生する余分な電力が制動用の回生電力である場合であって、該回生電力が前記回転電機で全て消費できない場合には、消費できない分の回生電力による制動力を、機械ブレーキにより分担させる
   ことを特徴とする車両。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両において、
   前記回転電機の温度は、該回転電機を構成する界磁コイルの温度又は前記回転電機を冷却する冷却媒体の温度であり、前記駆動装置の温度は、該駆動装置を構成する半導体スイッチング素子の温度である
   ことを特徴とする車両。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両において、
   前記回転電機の運転範囲の拡大は、強め界磁制御による動作により行う
   ことを特徴とする回転電機を備える車両。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両において、
   前記駆動装置を第１駆動装置とし、
   前記負荷を内燃機関とし、
   前記回転電機を第１回転電機とし、
   さらに、負荷が車輪とされる第２回転電機と、
   交流側が前記第２回転電機に接続されるとともに、直流側が前記電圧変換器の高圧側に接続される第２駆動装置と、を備え、
   前記車両で発生される余分な電力が、前記第２回転電機が発生する回生電力の一部又は全部とされた
   ことを特徴とする車両。

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