特許 7459752 回生制御方法及び回生制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-25

(45)【発行日】2024-04-02

(54)【発明の名称】回生制御方法及び回生制御装置

(51)【国際特許分類】

   B60W 10/08 20060101AFI20240326BHJP

   B60L 7/22 20060101ALI20240326BHJP

   B60L 7/24 20060101ALI20240326BHJP

   B60L 50/61 20190101ALI20240326BHJP

   B60L 58/10 20190101ALI20240326BHJP

   B60K 6/46 20071001ALI20240326BHJP

   B60W 10/26 20060101ALI20240326BHJP

   B60W 20/00 20160101ALI20240326BHJP

   B60W 10/18 20120101ALI20240326BHJP

   B60W 20/14 20160101ALI20240326BHJP

   B60W 20/13 20160101ALI20240326BHJP

   B60T 8/17 20060101ALI20240326BHJP

【ＦＩ】

B60W10/08 900

B60L7/22 G ZHV

B60L7/24 D

B60L50/61

B60L58/10

B60K6/46

B60W10/26 900

B60W20/00

B60W10/18 900

B60W20/14

B60W20/13

B60T8/17 C

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2020171489

(22)【出願日】2020-10-09

(65)【公開番号】P2022063117

(43)【公開日】2022-04-21

【審査請求日】2023-08-07

(73)【特許権者】

【識別番号】000003997

【氏名又は名称】日産自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002468

【氏名又は名称】弁理士法人後藤特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】松本 充彦

【審査官】井古田 裕昭

(56)【参考文献】

【文献】特開２００１－２３８３０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１６３０５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１３４６０２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｗ １０／０８

Ｂ６０Ｌ ７／２２

Ｂ６０Ｌ ７／２４

Ｂ６０Ｌ ５０／６１

Ｂ６０Ｌ ５８／１０

Ｂ６０Ｋ ６／４６

Ｂ６０Ｗ １０／２６

Ｂ６０Ｗ ２０／００

Ｂ６０Ｗ １０／１８

Ｂ６０Ｗ ２０／１４

Ｂ６０Ｗ ２０／１３

Ｂ６０Ｔ ８／１７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

バッテリからの電力供給によって駆動輪に駆動トルクを発生する駆動制御と前記バッテリに電力を回収して前記駆動輪に回生制動トルクを発生する回生制御に使用される駆動モータと、エンジンによって駆動されることで前記バッテリに電力を供給する非駆動モータと、を備える電動車両の回生制御方法であって、
前記回生制動トルクを得るために発生する電力である回生電力を演算し、
前記バッテリの充電可能電力を演算し、
少なくとも前記回生電力が前記充電可能電力を超えることで前記回生制御によって余剰電力が発生するときに、前記余剰電力を前記駆動モータ及び前記非駆動モータで消費し、
前記余剰電力の発生または増減に対して、前記非駆動モータにおける消費電力の追従速度を、前記駆動モータにおける消費電力の追従速度よりも遅くする、
回生制御方法。

【請求項2】

請求項１に記載の回生制御方法であって、
前記駆動モータ及び前記非駆動モータのトルクを維持するように前記消費電力を調節する、
回生制御方法。

【請求項3】

請求項１または２に記載の回生制御方法であって、
前記非駆動モータの前記追従速度を前記駆動モータの前記追従速度よりも遅くしたことによって不足する前記消費電力は、前記駆動モータの前記追従速度を増加させて、前記駆動モータにおける前記消費電力を増加することによって消費する、
回生制御方法。

【請求項4】

請求項３に記載の回生制御方法であって、
前記非駆動モータにおける消費電力を決定し、
発生する前記余剰電力のうち、前記非駆動モータにおける消費分を除いた残余の余剰電力を演算し、
前記駆動モータの前記追従速度を、前記残余の余剰電力を消費する追従速度にする、
回生制御方法。

【請求項5】

請求項４に記載の回生制御方法であって、
前記非駆動モータの追従速度は、前記電動車両の車速及び／または前記エンジンの回転数に基づいて決定される、
回生制御方法。

【請求項6】

請求項５に記載の回生制御方法であって、
前記車速が大きいほど、前記非駆動モータの追従速度を高くする、
回生制御方法。

【請求項7】

請求項５または６に記載の回生制御方法であって、
前記エンジンの回転数が高いほど、前記非駆動モータの追従速度を高くする、
回生制御方法。

【請求項8】

請求項５～７のいずれか１項に記載の回生制御方法であって、
前記車速が所定の閾値より大きいときの前記非駆動モータの前記追従速度を、前記車速が前記閾値以下であるときの前記非駆動モータの前記追従速度よりも大きくする、
回生制御方法。

【請求項9】

請求項１～８のいずれか１項に記載の回生制御方法であって、
前記エンジンのトルク変動が大きいシーンでは、前記非駆動モータの前記追従速度をさらに遅くする、
回生制御方法。

【請求項10】

請求項９に記載の回生制御方法であって、
前記トルク変動が大きいシーンは、前記エンジンが暖機運転中であり、かつ、前記エンジンの回転数を予め定める所定の回転数から変化させているシーンである、
回生制御方法。

【請求項11】

請求項１～４のいずれか１項に記載の回生制御方法であって、
前記バッテリからの電力供給により前記非駆動モータのトルクが変更される態様で前記非駆動モータを駆動することで、前記エンジンを空回しすることによって前記バッテリの電力を使用するモータリングを実行し、
前記電動車両の車速が所定の閾値よりも小さいとき、または、静粛性が優先される運転モードでの制御が実行されているときには、前記モータリングを実行する代わりに、前記非駆動モータのｄ軸電流を調節することによって前記非駆動モータのトルクを維持しながら、前記余剰電力の少なくとも一部を前記非駆動モータで消費する、
回生制御方法。

【請求項12】

請求項１～１１のいずれか１項に記載の回生制御方法であって、
前記余剰電力を消費するときに、前記駆動モータ及び前記非駆動モータに発生する熱量を演算し、
演算した前記熱量に応じて摩擦ブレーキを作動させる、
回生制御方法。

【請求項13】

バッテリからの電力供給によって駆動輪に駆動トルクを発生する駆動制御と前記バッテリに電力を回収して前記駆動輪に回生制動トルクを発生する回生制御に使用される駆動モータと、エンジンによって駆動されることで前記バッテリに電力を供給する非駆動モータと、前記駆動モータ及び前記非駆動モータを制御するコントローラと、を備える電動車両の回生制御装置であって、
前記コントローラは、
前記回生制動トルクを得るために発生する電力である回生電力を演算し、
前記バッテリの充電可能電力を演算し、
少なくとも前記回生電力が前記充電可能電力を超えることで回生制御によって余剰電力が発生するときに、前記余剰電力を前記駆動モータ及び前記非駆動モータで消費させ、
前記余剰電力の発生または増減に対して、前記非駆動モータにおける消費電力の追従速度を、前記駆動モータにおける消費電力の追従速度よりも遅くする、
回生制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、回生制御方法及び回生制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、モータとエンジンを併用するハイブリッド車両が普及している。例えば、ハイブリッド車両の一形態としてシリーズハイブリッド車両が知られている。シリーズハイブリッド車両は専らモータによって駆動トルクを発生させる電動車両であり、シリーズハイブリッド車両ではエンジンはモータに電力を供給するバッテリを充電するための発電機に使用される。

【0003】

シリーズハイブリッド車両等のハイブリッド車両では、モータで制動トルクを発生させ、電力をバッテリに回収する回生制御が行われる。ただし、回生制御では、バッテリが満充電に近いときには、駆動輪に十分な回生制動トルクを発生させることができない。このため、特許文献１には、シリーズハイブリッド車両において、回生制御と同時に、エンジンを発電用のモータによって駆動（いわゆるモータリング）することで、回生制御を継続できるようにする技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００６－２８０１６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載されているように、回生電力でエンジンを力行回転すれば、バッテリが満充電に近いときでも回生制動トルクを発生させることができる。しかし、このエンジンは発電用であって、駆動輪等に接続していない。したがって、回生電力を消費するために、このエンジンを駆動すると、エンジンの回転数が大きく変動してしまう。その結果、エンジンの回転数の変動に応じたノイズや振動が発生し、音振性能の悪化につながりやすい。

【0006】

また、発電用のエンジンに接続するモータ（発電機）は、駆動用のモータよりも小型である場合が多い。このため、発電用エンジンに接続するモータの力行回転で使用し得る程度の電力使用では、依然として十分な回生制動トルクを駆動輪に発生させることができない場合がある。

【0007】

さらに、バッテリの充電状態が満充電に近いときには、発電用エンジンに接続するモータは停止していることも多い。このように、停止中の発電用モータを用いて余剰な回生電力を消費させようとすると、一部の巻線にだけ電流が流れ、過加熱となってしまう場合がある。

【0008】

本発明は、バッテリの充電状態が満充電に近いときでも、音振性能の悪化や発電用モータの過加熱を防ぎつつ、回生制動トルクを発生させることができる回生制御方法及び回生制御装置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】

【0009】

本発明のある態様の回生制御方法は、バッテリからの電力供給によって駆動輪に駆動トルクを発生し、かつ、バッテリに電力を回収して駆動輪に回生制動トルクを発生する駆動モータと、エンジンによって駆動されることでバッテリに電力を供給する非駆動モータと、を備える電動車両の回生制御方法である。このある態様の回生制御方法では、回生制動トルクを得るために発生する電力である回生電力を演算し、バッテリの充電可能電力を演算する。また、少なくとも回生電力が充電可能電力を超えることで回生制御によって余剰電力が発生するときに、余剰電力を駆動モータ及び非駆動モータで消費する。そして、余剰電力の発生または増減に対して、非駆動モータにおける消費電力の追従速度を、駆動モータにおける消費電力の追従速度よりも遅くする。

【発明の効果】

【0010】

本発明の回生制御方法及び回生制御装置によれば、バッテリの充電状態が満充電に近いときでも、音振性能の悪化や発電用モータの過加熱を防ぎつつ、回生制動トルクを発生させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、電動車両の構成を示すブロック図である。

【図2】図２は、コントローラの構成を示すブロック図である。

【図3】図３は、制駆動トルク制御部の構成を示すブロック図である。

【図4】図４は、消費電力制御部の構成を示すブロック図である。

【図5】図５は、車速と、発電モータにおける消費電力の追従速度と、の関係を示す説明図である。

【図6】図６は、駆動モータ制御部の構成を示すブロック図である。

【図7】図７は、発電モータ制御部の構成を示すブロック図である。

【図8】図８は、駆動モータ及び発電モータにおける消費電力の調節方法を示す説明図である。

【図9】図９は、第１実施形態に係る電動車両の作用を示すフローチャートである。

【図10】図１０は、電動車両が減速する際の（Ａ）駆動モータの制駆動トルク、（Ｂ）余剰電力、及び、（Ｃ）消費電力の推移を示すタイミングチャートである。

【図11】図１１は、第２実施形態で付加する判定処理のフローチャートである。

【図12】図１２は、エンジンのトルク変動が大きい状況で電動車両が減速する際の（Ａ）駆動モータの制駆動トルク、（Ｂ）余剰電力、及び、（Ｃ）消費電力の推移を示すタイミングチャートである。

【図13】図１３は、第３実施形態で発電モータにおける消費電力の追従速度に施す補正処理を示すグラフである。

【図14】図１４は、第４実施形態において付加する判定処理のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。

【0013】

［第１実施形態］
図１は、電動車両１００の構成を示すブロック図である。図１に示すように、電動車両１００は、駆動輪１０と、パワートレイン１１と、コントローラ１２と、操作部１３と、を備える。

【0014】

駆動輪１０は、電動車両１００の車輪である。駆動輪１０には、パワートレイン１１から駆動力及び／または制動力が伝達される。これにより、駆動輪１０には、電動車両１００を駆動する駆動トルク、及び／または、電動車両１００を制動する制動トルクが発生する。

【0015】

パワートレイン１１は、駆動輪１０に駆動トルク及び制動トルク（以下、制駆動トルクという）を発生する。パワートレイン１１は、バッテリ１４とバッテリパラメータ検出器１５を備える。

【0016】

バッテリ１４は、電動車両１００を駆動するためのエネルギー源である。バッテリパラメータ検出器１５は、バッテリ１４のＳＯＣ（充電状態）、バッテリ１４の温度Ｔｂ、及び、初期の満充電容量に対する現在の満充容量（いわゆるＳＯＨ（State Of Health））等を検出する。バッテリパラメータ検出器１５によって検出された各種バッテリパラメータは、コントローラ１２に入力される。

【0017】

また、パワートレイン１１は、インバータ１６、電流検出器１７、駆動モータ１８、電気角検出器１９、減速機２０を備える。これらは、駆動輪１０に制駆動トルクを発生させる制駆動トルク発生系を構成する。

【0018】

インバータ１６は、電動車両１００が駆動されるときに、バッテリ１４から印加される直流電圧を交流電圧に変換して駆動モータ１８に供給する。また、インバータ１６は、電動車両１００が制動されるときに、駆動モータ１８によって生成される回生電力をバッテリ１４に供給し、バッテリ１４を充電することができる。

【0019】

電流検出器１７は、電動車両１００が駆動されるときにインバータ１６が駆動モータ１８に供給する電流を検出する。また、電流検出器１７は、電動車両１００が減速するときに、駆動モータ１８からインバータ１６に入力される電流を検出する。電流検出器１７が検出した電流は、コントローラ１２に入力される。本実施形態では、駆動モータ１８は、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相を有する三相同期交流モータである。このため、電流検出器１７は、各相の電流Ｉ１ｕ，Ｉ１ｖ，Ｉ１ｗ（図６参照）を検出する。但し、電流検出器１７は、これら三相の電流のうち、任意の二相の電流を検出し、残りの一相の電流はコントローラ１２で算出することができる。

【0020】

駆動モータ１８は、駆動用の電動モータであって、電動車両１００が有する第１の電動モータである。駆動モータ１８は、電動車両１００の駆動力源であり、減速機２０を介して駆動輪１０に接続している。インバータ１６を介してバッテリパラメータ検出器１５から電力供給を受けて作動することにより、駆動モータ１８は駆動輪１０に駆動トルクを発生する。また、駆動モータ１８発電機として機能する。すなわち、電動車両１００が減速するときには、駆動モータ１８は駆動輪１０の回転に対する負荷となり、駆動輪１０に制動トルク（以下、回生制動トルクという）を発生する。この回生制動によって、駆動モータ１８は電力（以下、回生電力という）を回収する。したがって、駆動モータ１８は、バッテリ１４からの電力供給によって駆動輪１０に駆動トルクを発生し、かつ、バッテリ１４に電力を回収して駆動輪１０に回生制動トルクを発生する。

【0021】

電気角検出器１９は、駆動モータ１８の電気角θｄ（図６参照）を検出する。電気角検出器１９によって検出された電気角θｄは、コントローラ１２に入力される。電気角θｄは、コントローラ１２において駆動モータ１８の回転数Ｎｄ（図２参照）または電気角速度ωｄ（図示しない）に適宜変換等され、電動車両１００の制御に使用される。

【0022】

減速機２０は、駆動モータ１８の出力軸における回転速度を減速して駆動輪１０に伝達する。これにより、減速機２０は、駆動輪１０にその減速比に応じたトルク（駆動トルク）を発生させる。

【0023】

また、パワートレイン１１は、エンジン２１、エンジンパラメータ検出器２２、減速機２３、発電モータ２４、電気角検出器２５、電流検出器２６、及び、インバータ２７を備える。これらは、バッテリ１４に供給する充電用の電力を発生する発電系を構成する。

【0024】

エンジン２１は、減速機２３を介して発電モータ２４に接続している。エンジン２１の燃焼によるトルク（以下、燃焼トルクという）は、専ら発電モータ２４の駆動に使用される。すなわち、電動車両１００は、いわゆるシリーズハイブリッド車両である。また、バッテリ１４等から供給される電力によって発電モータ２４を駆動するときには、エンジン２１は、自身の燃焼に依らず、発電モータ２４によって回転される。このように、バッテリ１４の電力を使用する等の目的で、発電モータ２４をバッテリ１４の電力で駆動し、エンジン２１を空回しすることはモータリングと呼ばれる。モータリングにおいては、発電モータ２４は最大の電力効率で駆動され、バッテリ１４の電力は主としてエンジン２１によって熱に変換される。

【0025】

エンジンパラメータ検出器２２は、エンジン２１の回転数Ｎ_E（図５参照）等、エンジン２１の運転状態を表す各種パラメータを検出する。エンジンパラメータ検出器２２は、これらエンジンパラメータを検出するための１または複数の検出器で構成される。

【0026】

減速機２３は、エンジン２１の出力軸における回転速度を減速して発電モータ２４に出力する。これにより、減速機２３は、その減速比に応じたトルクで発電モータ２４を駆動する。

【0027】

発電モータ２４は、電動車両１００が有する第２の電動モータである。但し、発電モータ２４は、主にバッテリ１４を充電するための電力を生成する発電機として使用され、電動車両１００の駆動（駆動トルクまたは制動トルクの発生）には使用されない。バッテリ１４に供給する電力を生成する場合、発電モータ２４はエンジン２１によって駆動される。そして、発電モータ２４で発生する電力は、インバータ２７を介してバッテリ１４に供給される。すなわち、発電モータ２４は、エンジン２１によって駆動されることでバッテリ１４に電力を供給する「非駆動モータ」（非駆動用のモータ）である。また、発電モータ２４は、モータリングを実行するために、バッテリ１４の電力を用いて駆動される場合がある。

【0028】

電気角検出器２５は、発電モータ２４の電気角θｇ（図７参照）を検出する。電気角検出器２５によって検出された電気角θｇは、コントローラ１２に入力される。電気角θｇは、コントローラ１２において発電モータ２４の回転数Ｎｇ（図２参照）または電気角速度ωｇ（図示しない）に適宜変換等され、電動車両１００の制御に使用される。

【0029】

電流検出器２６は、インバータ２７を介してバッテリ１４に入力する電流、または、インバータ２７を介してバッテリ１４から発電モータ２４に供給する電流を検出する。電流検出器２６によって検出された電流は、コントローラ１２に入力される。本実施形態では、発電モータ２４は、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相を有する三相同期交流モータである。このため、電流検出器２６は、各相の電流Ｉ２ｕ，Ｉ２ｖ，Ｉ２ｗ（図７参照）を検出する。但し、電流検出器２６は、これら三相の電流のうち、任意の二相の電流を検出し、残りの一相の電流はコントローラ１２で算出することができる。

【0030】

インバータ２７は、発電モータ２４が出力する交流電圧を直流電圧に変換してバッテリ１４に供給する。これにより、発電モータ２４で生成された電力で、バッテリ１４が充電される。また、モータリングを実行するときには、インバータ２７は、バッテリ１４の直流電圧を交流電圧に変換して発電モータ２４に供給する。

【0031】

上記の他、パワートレイン１１は、摩擦ブレーキ２８を含む。摩擦ブレーキ２８は、駆動輪１０を摩擦力により制動する。摩擦ブレーキ２８は、少なくとも運転者によるブレーキペダルの操作によって駆動される。また、摩擦ブレーキ２８は、コントローラ１２の制御によって駆動される場合がある。摩擦ブレーキ２８がコントローラ１２の制御によって駆動されるときには、摩擦ブレーキ２８と駆動モータ１８は協調して制御される。すなわち、コントローラ１２は、摩擦ブレーキ２８によって発生する制動トルク（以下、摩擦制動トルクという）と、駆動モータ１８が発生する回生制動トルクと、を合わせて、電動車両１００の制動に必要な制動トルクを発生させることができる。但し、本実施形態においては、摩擦ブレーキ２８はコントローラ１２によっては制御されない。したがって、運転者がブレーキペダルを操作した場合を除き、摩擦ブレーキ２８は作動しない。

【0032】

コントローラ１２は、パワートレイン１１を構成する各部を直接的または間接的に制御するための制御信号を生成し、これらを制御する。例えば、コントローラ１２は、駆動モータ１８及び非駆動モータである発電モータ２４を制御する。これにより、コントローラ１２は、電動車両１００の駆動、制動、及び、バッテリ１４の充電または放電等を統合的に制御する。また、コントローラ１２は、上記の制御信号を生成するために、各種の車両情報を取得し、それらを上記の制御信号の生成に使用する。車両情報とは、電動車両１００の動作状態、及び、パワートレイン１１を構成する各部の動作状態等を示す各種のパラメータであり、検出等によって直接的に取得可能なパラメータの他、検出等されたパラメータを用いて演算されるパラメータを含む。本実施形態では、駆動輪１０の制駆動トルクＴ、駆動モータ１８の回転数Ｎｄ、発電モータ２４の回転数Ｎｇ、エンジン２１の燃焼トルクＴｃ、及び、エンジン２１の回転数Ｎ_E等が車両情報として任意のタイミングで取得及び使用可能である。また、例えば、バッテリ１４の温度Ｔｂ及びＳＯＣは、電動車両１００の車両情報である。また、車両情報には、駆動モータ１８の電流Ｉ１ｕ，Ｉ１ｖ，Ｉ１ｗ、駆動モータ１８の電気角θｄ、回転数Ｎｄ、及び、電気角速度ωｄが含まれる。また、車両情報には、エンジン２１の回転数Ｎ_E、発電モータ２４の電気角θｇ、回転数Ｎｇ、及び、電気角速度ωｇも含まれる。

【0033】

コントローラ１２は、例えば、中央演算装置（ＣＰＵ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、及び、入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）等から構成されるコンピュータである。また、コントローラ１２は、パワートレイン１１を構成する各部の制御を、予め定められた所定の制御周期で定期的に実行するようにプログラムされている。

【0034】

本実施形態においては、コントローラ１２は、少なくとも回生電力が、バッテリ１４に充電し得る電力を超えることで、回生制御によって、回生電力と充電し得る電力の偏差に応じた余剰電力Ｐｓ（図１０参照）が発生するときに、その余剰電力Ｐｓを駆動モータ１８及び非駆動モータである発電モータ２４で消費させる。

【0035】

ここでいう余剰電力Ｐｓの消費は、駆動モータ１８及び発電モータ２４を通常に駆動する所定の電力（例えば最大の電力効率で駆動した場合に使用する電力）よりも多くの電力を使用することによって実現される。また、余剰電力Ｐｓの消費は、主として、駆動モータ１８に接続するインバータ１６、及び、発電モータ２４に接続するインバータ２７が余剰電力Ｐｓを熱に変換することによって実現される。すなわち、余剰電力Ｐｓを「駆動モータ１８及び発電モータ２４で」消費することは、駆動モータ１８及び発電モータ２４を駆動する際に、主としてインバータ１６及びインバータ２７が余剰電力Ｐｓを熱に変換することを意味する。したがって、本実施形態における余剰電力Ｐｓの消費と、モータリングによる電力の使用と、を比較すると、電力を熱に変換する点において共通するが、電力を熱に変換する主体が異なる。以下において、駆動モータ１８及び発電モータ２４について、消費電力等というときの「消費」についても同様である。

【0036】

そして、コントローラ１２は、この余剰電力Ｐｓの発生または増減に対して、非駆動モータである発電モータ２４における消費電力の追従速度δｇ（図５及び図１０参照）を、駆動モータ１８における消費電力の追従速度δｄ（図１０参照）よりも遅くする。このための具体的なコントローラ１２の構成及び回生制御方法については詳細を後述する。

【0037】

なお、本実施形態において、余剰電力とは、駆動モータ１８で発生する回生電力のうち、現実的なマージンＰｍ（図示しない）を考慮し、バッテリ１４が追加的に充電し得る電力（満充電容量と現在の充電容量の差分）を超える分量の電力をいう。また、余剰電力の「発生」とは、現実に余剰電力Ｐｓが生じたこと、将来において余剰電力Ｐｓが確実に発生すること、または、将来において余剰電力Ｐｓが生じる見込みがあること、をいう。余剰電力Ｐｓの増減とは、現実に発生した余剰電力Ｐｓ、将来において確実に発生する余剰電力Ｐｓ、または、将来において余剰電力Ｐｓが生じる見込み、が増加または減少することをいう。

【0038】

また、本実施形態において、駆動モータ１８における消費電力の追従速度δｄは、駆動モータ１８による電力消費量の変化率である。すなわち、駆動モータ１８における消費電力の追従速度δｄとは、駆動モータ１８における消費電力が、余剰電力Ｐｓの発生または増減に追従して発生または増減する速度をいう。同様に、発電モータ２４における消費電力の追従速度δｇは、発電モータ２４による電力消費量の変化率である。すなわち、発電モータ２４における消費電力の追従速度δｇとは、駆動モータ１８における消費電力が、余剰電力Ｐｓの発生または増減に追従して発生または増減する速度をいう。すなわち、駆動モータ１８の追従速度δｄ及び発電モータ２４の追従速度δｇは、どの程度の時間で、消費電力を目標とする消費電力に到達させるかを表す。目標とする消費電力は、駆動モータ１８と発電モータ２４について、それぞれ余剰電力Ｐｓに応じて定まる。駆動モータ１８と発電モータ２４が同型であるときには、例えば余剰電力Ｐｓの５０％を、駆動モータ１８及び発電モータ２４の目標とする消費電力とすることができる。

【0039】

操作部１３は、運転者が直接に操作するステアリングホイール、アクセルペダル、ブレーキペダル、シフトレバー等、及び、これらの操作状態を検出する検出器等（いずれも図示しない）によって構成される。また、電動車両１００の動作モードのオン／オフまたは切り替え等を行うスイッチ等も操作部１３に含まれる。これら操作部１３の各部の操作状態は、電動車両１００の車両情報として、コントローラ１２が任意のタイミングで取得し得る。例えば、アクセルペダルの操作量に応じて定まるアクセル開度Ａｐｏ（図２参照）は、車両情報としてコントローラ１２に取得される。

【0040】

図２は、コントローラ１２の構成を示すブロック図である。図２に示すように、コントローラ１２は、（１）制駆動トルク制御部３１、（２）消費電力制御部３２、（３）エンジン制御部３３、（４）駆動モータ制御部３４、及び、（５）発電モータ制御部３５を含む。

【0041】

（１）制駆動トルク制御部
制駆動トルク制御部３１は、アクセル開度Ａｐｏ及び駆動モータ１８の回転数Ｎｄに基づいて、目標トルクＴ^*を演算する。目標トルクＴ^*は、パワートレイン１１によって駆動輪１０で発生させる制駆動トルクの目標値である。目標トルクＴ^*は、駆動モータ制御部３４に入力される。

【0042】

図３は、制駆動トルク制御部３１の構成を示すブロック図である。図３に示すように、制駆動トルク制御部３１は、車速演算部４１と、目標トルク演算部４２と、目標トルク制限部４３と、を備える。

【0043】

車速演算部４１は、駆動モータ１８の回転数Ｎｄに基づいて、電動車両１００の車速Ｖを演算により求める。本実施形態では、電動車両１００の車速Ｖを算出するが、駆動輪１０等に車輪速センサを設けているときには、検出された車輪速を電動車両１００の車速Ｖとして用いることができる。

【0044】

目標トルク演算部４２は、アクセル開度Ａｐｏ及び車速Ｖに基づいて目標トルクＴ^*を演算する。目標トルクＴ^*は、制駆動トルクの目標値である。目標トルクＴ^*が正値であるとき、目標トルクＴ^*は駆動トルクの目標値を表す。一方、目標トルクＴ^*が負値であるとき、目標トルクＴ^*は回生による制動トルク（以下、回生制動トルクという）の目標値を表す。すなわち、回生制御が実行されるときには、目標トルクＴ^*は目標回生制動トルクを表す。目標トルクＴ^*は、目標トルク制限部４３を介して駆動モータ制御部３４に入力される。

【0045】

また、目標トルク演算部４２は目標トルクＴ^*を演算するとともに、目標トルクＴ^*に相当する制駆動トルクを実現するための駆動モータ１８の目標回転数Ｎｄ^*を演算する。駆動モータ１８の目標回転数Ｎｄ^*は、実質的に最大の電力効率で目標トルクＴ^*に相当する制駆動トルクを実現するように定められる。駆動モータ１８の目標回転数Ｎｄ^*は消費電力制御部３２に入力される。

【0046】

なお、目標トルク演算部４２は、例えば、アクセル開度Ａｐｏ及び車速Ｖで定まる動作点（運転点）ごとに目標トルクＴ^*及び目標回転数Ｎｄ^*を予め定めたマップを保有する。このため、目標トルク演算部４２は、このマップを参照することにより、現在のアクセル開度Ａｐｏ及び車速Ｖに対応する目標トルクＴ^*及び目標回転数Ｎｄ^*を算出する。すなわち、目標トルク演算部４２が演算する目標トルクＴ^*及び目標回転数Ｎｄ^*の値、現在のアクセル開度Ａｐｏ及び車速Ｖによって定まる静的な値である。

【0047】

目標トルク制限部４３は、電動車両１００の運転性の維持等のために、目標トルクＴ^*の時間変化率等について動的な制限を実施する。時間変化率等の制限が施された目標トルクＴ^*は駆動モータ制御部３４に出力される。

【0048】

（２）消費電力制御部
消費電力制御部３２（図２参照）は、駆動モータ１８における消費電力の目標値（以下、駆動モータ１８の目標消費電力という）Ｐｃｄ^*を演算する。また、消費電力制御部３２は、発電モータ２４における消費電力の目標値（以下、発電モータ２４の目標消費電力という）Ｐｃｇ^*を演算する。

【0049】

駆動モータ１８の目標消費電力Ｐｃｄ^*及び発電モータ２４の目標消費電力Ｐｃｇ^*は、少なくとも回生電力が発生するときに演算され、それぞれ駆動モータ制御部３４と発電モータ制御部３５に入力される。また、駆動モータ１８の目標消費電力Ｐｃｄ^*及び発電モータ２４の目標消費電力Ｐｃｇ^*は、例えば所定の制御周期ごとに設定される短期的な消費電力の目標値であり、経時的に変化する。また、駆動モータ１８の目標消費電力Ｐｃｄ^*及び発電モータ２４の目標消費電力Ｐｃｇ^*の経時的な変化率はそれぞれ個別に定められる。そして、発電モータ２４の目標消費電力Ｐｃｇ^*の経時的な変化率は、駆動モータ１８の目標消費電力Ｐｃｇ^*の経時的な変化率よりも小さい。このため、余剰電力の発生または増減に対して、発電モータ２４の目標消費電力Ｐｃｇ^*の追従速度は、駆動モータ１８の目標消費電力Ｐｃｄ^*よりも遅い。

【0050】

図４は、消費電力制御部３２の構成を示すブロック図である。図４に示すように、消費電力制御部３２は、目標回生電力演算部４４、充電可能電力演算部４５、第１消費可能電力演算部４６、第２消費可能電力演算部４７、及び、目標消費電力演算部４８を備える。

【0051】

目標回生電力演算部４４は、回生制御が実行されるときに、目標トルクＴ^*（目標回生制動トルク）と駆動モータ１８の目標回転数Ｎｄ^*とに基づいて、目標回生電力Ｐｒｅｇ^*を演算する。目標回生電力Ｐｒｅｇ^*は回生電力の見込み値である。すなわち、目標回生電力Ｐｒｅｇ^*は、所定の回生制動トルクを駆動輪１０に発生させようとするときに、これに応じて発生する回生電力を表す。目標回生電力Ｐｒｅｇ^*は、目標消費電力演算部４８に入力される。

【0052】

充電可能電力演算部４５は、バッテリ１４の充電可能電力ΔＰを演算する。バッテリ１４の充電可能電力ΔＰは、バッテリ１４のＳＯＣ、及び、バッテリ１４の温度Ｔｂ等に基づいて算出される。より具体的には、バッテリ１４の充電可能電力ΔＰは、原則として、ＳＯＣ及び温度Ｔｂ等のバッテリ１４の状態に応じて定まる充電可能な電力（以下、基本充電可能電力という）Ｄ_Pである。本実施形態では、より現実的に、現在の動作状態で駆動モータ１８、発電モータ２４、補機、及び、その他各部等が消費する電力の合計値（以下、損失電力という）Ｐ_lossと、安全性確保等のための所定のマージンＰｍと、が考慮される。すなわち、バッテリ１４の充電可能電力ΔＰは、基本充電可能電力Ｄ_Pと損失電力Ｐ_lossの和からマージンＰｍを減算して算出される。すなわち、ΔＰ＝Ｄ_P＋Ｐ_loss－Ｐｍである。

【0053】

第１消費可能電力演算部４６は、駆動輪１０の現在の制駆動トルクＴ、駆動モータ１８の現在の回転数Ｎｄに基づき、駆動モータ１８において追加的に消費可能な電力の上限値（以下、駆動モータ１８の消費可能電力という）Ｐｃｄを演算する。

【0054】

駆動モータ１８は、目標トルクＴ^*に基づく制駆動トルクＴの出力を実現するために、原則として最大の電力効率で駆動される。これに対し、「消費可能な電力の上限値」とは、駆動モータ１８に印加する電圧及び／または駆動モータ１８に流れる電流を調節することにより、目標トルクＴ^*に基づく制駆動トルクＴの出力を維持しつつ、消費し得る最大の電力をいう。また、「追加的に」とは、最大の電力効率で駆動される場合の駆動モータ１８の消費電力に対する増加分を表す。すなわち、駆動モータ１８の消費可能電力Ｐｃｄは、駆動モータ１８で余剰に消費可能な電力を表す。

【0055】

なお、駆動モータ１８及び／またはインバータ１６の温度が車両情報として得られるときには、第１消費可能電力演算部４６は、これらの温度を用いて、より正確に駆動モータ１８の消費可能電力Ｐｃｄを演算することができる。

【0056】

第２消費可能電力演算部４７は、発電モータ２４の回転数Ｎｇ及びエンジン２１の現在の燃焼トルクＴｃに基づき、発電モータ２４において消費可能な電力の上限値（以下、発電モータ２４の消費可能電力という）Ｐｃｇを演算する。

【0057】

発電モータ２４について「消費可能な電力の上限値」とは、発電モータ２４に印加する電圧及び／または発電モータ２４に流れる電流を調節することにより、発電モータ２４に燃焼トルクを入力するエンジン２１の回転数Ｎ_Eに変動を生じさせずに、発電モータ２４で消費し得る最大の電力をいう。すなわち、発電モータ２４の消費可能電力Ｐｃｇは、発電モータ２４で消費可能な電力を表す。

【0058】

なお、発電モータ２４及び／またはインバータ２７の温度が車両情報として得られるときには、第２消費可能電力演算部４７は、これらの温度を用いて、より正確に発電モータ２４の消費可能電力Ｐｃｇを演算することができる。

【0059】

目標消費電力演算部４８は、発電モータ２４の目標消費電力Ｐｃｇ^*を演算する。発電モータ２４の目標消費電力Ｐｃｇ^*は、回生制御によって発生する余剰電力のうち、発電モータ２４で消費する電力の過渡的な目標値である。発電モータ２４の目標消費電力Ｐｃｇ^*の上限値は、発電モータ２４の消費可能電力Ｐｃｇである。また、発電モータ２４の目標消費電力Ｐｃｇ^*は制御周期ごとに定められ、経時的に変化し得る。そして、この目標消費電力Ｐｃｇ^*の経時的な変換量は、発電モータ２４における消費電力の追従速度δｇが所定の追従速度となるように定められる。

【0060】

図５は、車速Ｖと、発電モータ２４における消費電力の追従速度δｇと、の関係を示す説明図である。図５に示すように、発電モータ２４における消費電力の追従速度δｇは、車速Ｖの増大に応じて大きくなるように設定される。また、エンジン２１の回転数Ｎ_Eが高くなるほど、発電モータ２４における消費電力の追従速度δｇは大きくなるように設定される。その上で、発電モータ２４における消費電力の追従速度δｇは、駆動モータ１８における消費電力の追従速度δｄ以上とならない範囲内で定められている。

【0061】

この図５に示す追従速度δｇのマップは、例えば、実験またはシミュレーション等に基づいて予め定められ、目標消費電力演算部４８はこれを予め保有する。したがって、目標消費電力演算部４８は、このマップを参照することにより、発電モータ２４の消費可能電力Ｐｃｇを上限とし、電動車両１００の車速Ｖ及びエンジン２１の回転数Ｎ_Eに基づいて、追従速度δｇの目標消費電力Ｐｃｇ^*を算出する。

【0062】

なお、図５においては、発電モータ２４における消費電力の追従速度δｇは、電動車両１００の車速Ｖ及びエンジン２１の回転数Ｎ_Eによって定められているが、車速Ｖまたはエンジン２１の回転数Ｎ_Eの一方に応じて定めることもできる。また、図５のマップを用いる代わりに、例えば図５のマップにおける最小値（図示しない）を、発電モータ２４における消費電力の追従速度δｇの固定値として使用してもよい。

【0063】

目標消費電力演算部４８は、上記のように発電モータ２４の目標消費電力Ｐｃｇ^*を演算する他、駆動モータ１８の目標消費電力Ｐｃｄ^*を演算する。駆動モータ１８の目標消費電力Ｐｃｄ^*は、回生制御によって発生する余剰電力のうち、駆動モータ１８で消費する電力の過渡的な目標値である。駆動モータ１８の目標消費電力Ｐｃｄ^*の上限値は、駆動モータ１８の消費可能電力Ｐｃｄである。また、駆動モータ１８の目標消費電力Ｐｃｄ^*は制御周期ごとに定められ、経時的に変化し得る。

【0064】

目標消費電力演算部４８は、駆動モータ１８の目標消費電力Ｐｃｄ^*を、目標回生電力Ｐｒｅｇ^*、バッテリ１４の充電可能電力ΔＰ、及び、発電モータ２４の目標消費電力Ｐｃｇ^*に基づいて算出する。

【0065】

具体的には、駆動モータ１８の目標消費電力Ｐｃｄ^*の演算のために、目標消費電力演算部４８は、まず、回生制御によって発生する余剰電力Ｐｓを演算する。余剰電力Ｐｓは、目標回生電力Ｐｒｅｇ^*と、バッテリ１４の充電可能電力ΔＰの偏差（Ｐｒｅｇ^*－ΔＰ）である。

【0066】

次に、目標消費電力演算部４８は、余剰電力Ｐｓと、発電モータ２４の目標消費電力Ｐｃｇ^*の偏差（Ｐｓ－Ｐｃｇ^*）を算出し、これを駆動モータ１８の目標消費電力Ｐｃｄ^*とする。そして、目標消費電力演算部４８は、駆動モータ１８の追従速度δｄを、この残余の余剰電力を消費する追従速度にする。これにより、目標消費電力Ｐｃｄ^*が消費可能電力Ｐｃｄを超えない限り、発電モータ２４での消費分（目標消費電力Ｐｃｇ^*）を除いた残余の余剰電力（偏差（Ｐｓ－Ｐｃｇ^*））は、駆動モータ１８で消費される。

【0067】

すなわち、余剰電力Ｐｓが一定であるとすると、発電モータ２４の目標消費電力Ｐｃｇ^*が減少したときには、駆動モータ１８の目標消費電力Ｐｃｄ^*が増加する。したがって、発電モータ２４の追従速度δｇを駆動モータ１８の追従速度δｄよりも遅くしたことによって低減する総合的な消費電力は、駆動モータ１８の追従速度δｄが自動的に増加されることで、駆動モータ１８における消費電力を増加することによって補われる。同様に、発電モータ２４の目標消費電力Ｐｃｇ^*が増加したときには、駆動モータ１８の目標消費電力Ｐｃｄ^*は減少する。この結果、駆動モータ１８及び発電モータ２４で余剰電力Ｐｓが全て消費される。

【0068】

駆動モータ１８における消費電力の追従速度δｄは、発電モータ２４の目標消費電力Ｐｃｇ^*に応じて変化するが、発電モータ２４における消費電力の追従速度δｇはこの変化も考慮して、駆動モータ１８における消費電力の追従速度δｇよりも遅くなるように設定されている。

【0069】

上記の他、目標消費電力演算部４８は、目標回生電力Ｐｒｅｇ^*とバッテリ１４の充電可能電力ΔＰを比較し、その比較結果に基づいて、発電モータ２４の目標消費電力Ｐｃｇ^*及び駆動モータ１８の目標消費電力Ｐｃｄ^*を増加させるか、減少させるかを決定する。具体的には、目標回生電力Ｐｒｅｇ^*がバッテリ１４の充電可能電力ΔＰよりも大きいとき、すなわち、余剰電力Ｐｓが発生するときには、目標消費電力演算部４８は、発電モータ２４の目標消費電力Ｐｃｇ^*及び駆動モータ１８の目標消費電力Ｐｃｄ^*を増加させる。一方、目標回生電力Ｐｒｅｇ^*がバッテリ１４の充電可能電力ΔＰ以下であるとき、すなわち、余剰電力Ｐｓが発生しないときには、目標消費電力演算部４８は、発電モータ２４の目標消費電力Ｐｃｇ^*及び駆動モータ１８の目標消費電力Ｐｃｄ^*を減少させる。ここで行う発電モータ２４の目標消費電力Ｐｃｇ^*及び駆動モータ１８の目標消費電力Ｐｃｄ^*の増減は、前述の通り、各々の追従速度δｇ，δｄにしたがって行われる。

【0070】

（３）エンジン制御部
エンジン制御部３３（図２参照）は、バッテリ１４の充電可能電力ΔＰ等に応じてエンジン２１を制御する。これにより、エンジン制御部３３は、間接的に発電モータ２４を駆動し、バッテリ１４に供給する電力を発電する。本実施形態においては、エンジン制御部３３は、バッテリ１４の充電可能電力ΔＰに基づいて、エンジン２１の目標燃焼トルクＴｃ^*を演算する。目標燃焼トルクＴｃ^*は、エンジン２１の燃焼によって発生するトルクの目標値である。また、エンジン制御部３３は、目標燃焼トルクＴｃ^*を演算するとともに、発電モータ２４の目標回転数Ｎｇ^*を演算する。発電モータ２４の目標回転数Ｎｇ^*は、エンジン２１に目標燃焼トルクＴｃ^*を出力させる場合における発電モータ２４の回転数Ｎｇの目標値である。

【0071】

エンジン制御部３３は、目標燃焼トルクＴｃ＊をエンジン２１に入力することにより、エンジン２１の燃焼を制御する。すなわち、目標燃焼トルクＴｃ^*は、燃焼トルク指令値である。また、発電モータ２４の目標回転数Ｎｇ^*は、発電モータ制御部３５に入力される。

【0072】

（４）駆動モータ制御部
駆動モータ制御部３４（図２参照）は、目標トルクＴ^*と、駆動モータ１８の目標消費電力Ｐｃｄ^*等に基づいて、駆動モータ１８を制御するための制御信号を生成する。

【0073】

図６は、駆動モータ制御部３４の構成を示すブロック図である。図６に示すように、駆動モータ制御部３４は、電流演算部５１、回転数演算部５２、目標電流演算部５５、ｄ軸電流偏差演算部５６、ｄ軸電流フィードバック制御部５７（ＦＢ）、ｑ軸電流偏差演算部５８、ｑ軸電流フィードバック制御部５９（ＦＢ）、及び、電圧指令演算部６０を備える。

【0074】

電流演算部５１は、電流検出器１７から、駆動モータ１８に流れる電流Ｉ１ｕ，Ｉ１ｖ，Ｉ１ｗを取得し、駆動モータ１８の回転数Ｎｄを用いて、これらの電流Ｉ１ｕ，Ｉ１ｖ，Ｉ１ｗからｄ軸電流Ｉ１ｄ及びｑ軸電流Ｉ１ｑを演算する。ｄ軸電流Ｉ１ｄはｄ軸電流偏差演算部５６に入力され、ｑ軸電流Ｉ１ｑはｑ軸電流偏差演算部５８に入力される。

【0075】

回転数演算部５２は、電気角検出器１９から、駆動モータ１８の電気角θｄを取得し、取得した電気角θｄに基づいて駆動モータ１８の回転数Ｎｄを演算する。駆動モータ制御部３４においては、駆動モータ１８の回転数Ｎｄは、目標電流演算部５５に入力される。

【0076】

目標電流演算部５５は、駆動モータ１８の目標消費電力Ｐｃｄ^*、目標トルクＴ^*、及び、駆動モータ１８の現在の回転数Ｎｄに基づいて、目標ｄ軸電流Ｉ１ｄ^*及び目標ｑ軸電流Ｉ１ｑ^*を演算する。目標ｄ軸電流Ｉ１ｄ^*は、駆動モータ１８におけるｄ軸電流Ｉ１ｄの目標値である。同様に、目標ｑ軸電流Ｉ１ｑ^*は、駆動モータ１８におけるｑ軸電流Ｉ１ｑの目標値である。目標ｄ軸電流Ｉ１ｄ^*はｄ軸電流偏差演算部５６に入力され、目標ｑ軸電流Ｉ１ｑ^*はｑ軸電流偏差演算部５８に入力される。

【0077】

上記の通り、目標電流演算部５５は、目標トルクＴ^*、及び、駆動モータ１８の現在の回転数Ｎｄだけでなく、駆動モータ１８の目標消費電力Ｐｃｄ^*を考慮して、目標ｄ軸電流Ｉ１ｄ^*及び目標ｑ軸電流Ｉ１ｑ^*を演算する。したがって、回生制御により余剰電力Ｐｓが発生したときには、目標ｄ軸電流Ｉ１ｄ^*及び／または目標ｑ軸電流Ｉ１ｑ^*は、余剰電力Ｐｓが発生しない通常時と比べて大きい値が設定される。但し、目標ｄ軸電流Ｉ１ｄ^*及び目標ｑ軸電流Ｉ１ｑ^*は、駆動輪１０に発生させる制駆動トルクが実質的に目標トルクＴ^*に一致する範囲（電動車両１００の車種等に応じて許容し得る範囲）内で設定される。駆動モータ１８は、目標ｄ軸電流Ｉ１ｄ^*及び目標ｑ軸電流Ｉ１ｑ^*に基づいて制御されるので、回生制御により余剰電力Ｐｓが発生したときには駆動モータ１８で余剰電力Ｐｓの少なくとも一部が消費される。

【0078】

ｄ軸電流偏差演算部５６は、目標ｄ軸電流Ｉ１ｄ^*と現在のｄ軸電流Ｉ１ｄの偏差ΔＩ１ｄ（＝Ｉ１ｄ^*－Ｉ１ｄ）を演算する。この偏差ΔＩ１ｄは、ｄ軸電流フィードバック制御部５７に入力される。

【0079】

ｄ軸電流フィードバック制御部５７は、偏差ΔＩ１ｄに基づいて、駆動モータ１８のｄ軸電流Ｉ１ｄをフィードバック制御する。その結果として、ｄ軸電流フィードバック制御部５７は、駆動モータ１８のｄ軸電流Ｉ１ｄに関するｄ軸電流指令を電圧指令演算部６０に入力する。

【0080】

ｑ軸電流偏差演算部５８は、目標ｑ軸電流Ｉ１ｑ^*と現在のｑ軸電流Ｉ１ｑの偏差ΔＩ１ｑ（＝Ｉ１ｑ^*－Ｉ１ｑ）を演算する。この偏差ΔＩ１ｑは、ｑ軸電流フィードバック制御部５９に入力される。

【0081】

ｑ軸電流フィードバック制御部５９は、偏差ΔＩ１ｑに基づいて、駆動モータ１８のｑ軸電流Ｉ１ｑをフィードバック制御する。その結果として、ｑ軸電流フィードバック制御部５９は、駆動モータ１８のｑ軸電流Ｉ１ｑに関するｑ軸電流指令を電圧指令演算部６０に入力する。

【0082】

電圧指令演算部６０は、上記のｄ軸電流指令及びｑ軸電流指令を、所定の演算により電圧指令に変換し、インバータ１６に出力する。これにより、インバータ１６と接続する駆動モータ１８は、駆動輪１０に目標トルクＴ^*を発生させるように制御される。なお、電圧指令演算部６０が演算する電圧指令は、駆動モータ１８の各相に印加する電圧を指定する指令である。

【0083】

（５）発電モータ制御部
発電モータ制御部３５（図２参照）は、発電モータ２４の目標回転数Ｎｇ^*と、発電モータ２４の目標消費電力Ｐｃｇ^*等に基づいて、発電モータ２４を制御するための制御信号を生成する。

【0084】

図７は、発電モータ制御部３５の構成を示すブロック図である。図７に示すように、電流演算部６１、回転数演算部６２、回転数偏差演算部６３、回転数フィードバック制御部６４、目標電流演算部６５、ｄ軸電流偏差演算部６６、ｄ軸電流フィードバック制御部６７、ｑ軸電流偏差演算部６８、ｑ軸電流フィードバック制御部６９、及び、電圧指令演算部７０を備える。

【0085】

電流演算部６１は、電流検出器２６から、発電モータ２４に流れる電流Ｉ２ｕ，Ｉ２ｖ，Ｉ２ｗを取得し、発電モータ２４の回転数Ｎｇを用いて、これらの電流Ｉ２ｕ，Ｉ２ｖ，Ｉ２ｗからｄ軸電流Ｉ２ｄ及びｑ軸電流Ｉ２ｑを演算する。ｄ軸電流Ｉ２ｄはｄ軸電流偏差演算部６６に入力され、ｑ軸電流Ｉ２ｑはｑ軸電流偏差演算部６８に入力される。

【0086】

回転数演算部６２は、電気角検出器２５から、発電モータ２４の電気角θｇを取得し、取得した電気角θｇに基づいて発電モータ２４の回転数Ｎｇを演算する。発電モータ制御部３５においては、発電モータ２４の回転数Ｎｇは、回転数偏差演算部６３と目標電流演算部６５に入力される。

【0087】

回転数偏差演算部６３は、発電モータ２４について、目標回転数Ｎｇ^*と現在の回転数Ｎｇとの偏差ΔＮｇ（＝Ｎｇ^*－Ｎｇ；図示しない）を演算する。ここで算出された偏差ΔＮｇは回転数フィードバック制御部６４に入力される。

【0088】

回転数フィードバック制御部６４は、偏差ΔＮｇに基づいて、発電モータ２４の回転数Ｎｇをフィードバック制御する。その結果として、回転数フィードバック制御部６４は、発電モータ２４の回転数Ｎｇに関する回転数指令を目標電流演算部６５に入力する。発電モータ２４の制御における回転数指令は、駆動モータ１８の制御における目標トルクＴ^*に対応する。すなわち、駆動モータ制御部３４の目標電流演算部５５では、駆動モータ１８の目標トルクＴ^*を使用するが、非駆動用である発電モータ２４には目標となるトルクはない。このため、目標電流演算部６５では、駆動モータ１８の目標トルクＴ^*に代えて、回転数指令が使用される。

【0089】

目標電流演算部６５は、発電モータ２４の目標消費電力Ｐｃｇ^*、回転数フィードバック制御部６４から入力される回転数指令、及び、発電モータ２４の現在の回転数Ｎｇに基づいて、目標ｄ軸電流Ｉ２ｄ^*及び目標ｑ軸電流Ｉ２ｑ^*を演算する。目標ｄ軸電流Ｉ２ｄ^*は、発電モータ２４に流すｄ軸電流Ｉ２ｄの目標値である。同様に、目標ｑ軸電流Ｉ２ｑ^*は、発電モータ２４に流すｑ軸電流Ｉ２ｑの目標値である。

【0090】

上記の通り、目標電流演算部６５は、回転数指令、及び、発電モータ２４の現在の回転数Ｎｇだけでなく、発電モータ２４の目標消費電力Ｐｃｇ^*を考慮して、目標ｄ軸電流Ｉ２ｄ^*及び目標ｑ軸電流Ｉ２ｑ^*を演算する。したがって、回生制御により余剰電力Ｐｓが発生したときには、目標ｄ軸電流Ｉ２ｄ^*及び／または目標ｑ軸電流Ｉ２ｑ^*は、余剰電力Ｐｓが発生しない通常時と比べて大きい値が設定される。但し、目標ｄ軸電流Ｉ２ｄ^*及び目標ｑ軸電流Ｉ２ｑ^*は、エンジン２１の回転数Ｎ_Eが実質的に変化しない範囲（電動車両１００の車種等に応じて許容し得る範囲）内で設定される。発電モータ２４には、この目標ｄ軸電流Ｉ２ｄ^*及び目標ｑ軸電流Ｉ２ｑ^*に応じた電流が流れるので、回生制御により余剰電力Ｐｓが発生したときには発電モータ２４で余剰電力Ｐｓの少なくとも一部が消費される。

【0091】

ｄ軸電流偏差演算部６６は、目標ｄ軸電流Ｉ２ｄ^*と現在のｄ軸電流Ｉ２ｄの偏差ΔＩ２ｄ（＝Ｉ２ｄ^*－Ｉ２ｄ）を演算する。この偏差ΔＩ２ｄは、ｄ軸電流フィードバック制御部６７に入力される。

【0092】

ｄ軸電流フィードバック制御部６７は、偏差ΔＩ２ｄに基づいて、発電モータ２４のｄ軸電流Ｉ２ｄをフィードバック制御する。その結果として、ｄ軸電流フィードバック制御部６７は、発電モータ２４のｄ軸電流Ｉ２ｄに関するｄ軸電流指令を電圧指令演算部７０に入力する。

【0093】

ｑ軸電流偏差演算部６８は、目標ｑ軸電流Ｉ２ｑ^*と現在のｑ軸電流Ｉ２ｑの偏差ΔＩ２ｑ（＝Ｉ２ｑ^*－Ｉ２ｑ）を演算する。この偏差ΔＩ２ｑは、ｑ軸電流フィードバック制御部６９に入力される。

【0094】

ｑ軸電流フィードバック制御部６９は、偏差ΔＩ２ｑに基づいて、発電モータ２４のｑ軸電流Ｉ２ｑをフィードバック制御する。その結果として、ｑ軸電流フィードバック制御部６９は、発電モータ２４のｑ軸電流Ｉ２ｑに関するｑ軸電流指令を電圧指令演算部７０に入力する。

【0095】

電圧指令演算部７０は、上記のｄ軸電流指令及びｑ軸電流指令を、所定の演算により電圧指令に変換し、インバータ２７に出力する。これにより、インバータ２７と接続する発電モータ２４には、ｄ軸電流指令及びｑ軸電流指令に対応する電流が流れる。なお、電圧指令演算部７０が演算する電圧指令は、発電モータ２４の各相に印加する電圧を指定する指令である。

【0096】

図８は、駆動モータ１８及び発電モータ２４における消費電力の調節方法を示す説明図である。図８のｄ軸電流Ｉｄ及びｑ軸電流Ｉｑは、駆動モータ１８の制御においては駆動モータ１８のｄ軸電流Ｉ１ｄ及びｑ軸電流Ｉ２ｑであり、発電モータ２４の制御においては発電モータ２４のｄ軸電流Ｉ２ｄ及びｑ軸電流Ｉ２ｑである。また、図８の電流ベクトルＩ_totalはｄ軸電流Ｉｄとｑ軸電流Ｉｑの合成ベクトルであり、駆動モータ１８または発電モータ２４に流れる電流量を表す。

【0097】

駆動モータ１８及び発電モータ２４の制御において、これら出力するトルクに対するｄ軸電流Ｉｄとｑ軸電流Ｉｑの各相関関係（トルク相関）を比較すると、ｑ軸電流Ｉｑはトルク相関が大きく、ｄ軸電流Ｉｄはトルク相関が小さい。すなわち、ｑ軸電流Ｉｑが変化すると、駆動モータ１８及び発電モータ２４が出力するトルクは大きく変化する。一方、ｄ軸電流Ｉｄが変化しても、駆動モータ１８及び発電モータ２４が出力するトルクの変化は小さい。したがって、図８に示すように、ｑ軸電流Ｉｑを変えずに、ｄ軸電流Ｉｄをｄ軸電流Ｉｄ′に増加して、電流ベクトルＩ_totalをＩ′_totalに延長すると、概ね出力トルクを一定に保ったまま、消費電力を増加することができる。すなわち、主にｄ軸電流Ｉｄを調節することで、出力するトルクをほぼ変更せずに、駆動モータ１８及び発電モータ２４の電力効率を調節できる。

【0098】

したがって、余剰電力Ｐｓが発生するときに、目標電流演算部５５（図６参照）は、駆動モータ１８の目標消費電力Ｐｃｄ^*に基づいて、例えば目標ｄ軸電流Ｉ１ｄ^*を増加し、電流ベクトルの大きさを駆動モータ１８の目標消費電力Ｐｃｄ^*に対応する大きさにする。これにより、駆動輪１０に発生させる制駆動トルクは、実質的に目標トルクＴ^*に一致する範囲内に収まり、かつ、駆動モータ１８における目標消費電力Ｐｃｄ^*が達成される。同様に、余剰電力Ｐｓが発生するときに、目標電流演算部６５（図７参照）は、発電モータ２４の目標消費電力Ｐｃｇ^*に基づいて、例えば目標ｄ軸電流Ｉ２ｄ^*を増加し、電流ベクトルの大きさを発電モータ２４の目標消費電力Ｐｃｇ^*に対応する大きさにする。これにより、エンジン２１の回転数Ｎ_Eは実質的に変化しない範囲内に収まり、かつ、発電モータ２４における目標消費電力Ｐｃｇ^*が達成される。

【0099】

以下、上記のように構成される電動車両１００における回生制御の作用を説明する。

【0100】

図９は、第１実施形態に係る電動車両１００の作用を示すフローチャートである。図９に示すように、電動車両１００で実行される回生制御では、まず、ステップＳ１０１においてアクセル開度Ａｐｏ等の制御に必要な車両情報が検出される。また、ステップＳ１０２において、車速Ｖ等が検出される。また、ステップＳ１０２では、検出されたアクセル開度Ａｐｏ等の車両情報を用いて、演算等により、その他の必要な車両情報が検出される。

【0101】

次いで、ステップＳ１０３において、回生制御時の目標トルクＴ^*である目標回生制動トルクが演算される。また、ステップＳ１０４において目標回生電力Ｐｒｅｇ^*が演算され、ステップＳ１０５において充電可能電力ΔＰが演算される。さらに、ステップＳ１０６において非駆動モータである発電モータ２４の消費可能電力Ｐｃｇが演算され、ステップＳ１０７において駆動モータ１８の消費可能電力Ｐｃｄが演算される。

【0102】

その後、ステップＳ１０８で目標回生電力Ｐｒｅｇ^*と、充電可能電力ΔＰと、が比較される。この比較の結果、目標回生電力Ｐｒｅｇ^*が充電可能電力ΔＰよりも大きく、回生制御により余剰電力Ｐｓが発生するときには、ステップＳ１０９及びステップＳ１１０が実行される。一方、ステップＳ１０８における比較の結果、目標回生電力Ｐｒｅｇ^*が充電可能電力ΔＰ以下であって、回生電力をバッテリ１４で回収でき、余剰電力Ｐｓが発生しないときには、ステップＳ１１１及びステップＳ１１２が実行される。

【0103】

ステップＳ１０９では、非駆動モータである発電モータ２４について、余剰電力Ｐｓの発生または増減に応じた目標消費電力Ｐｃｇ^*が演算される。また、ステップＳ１１０では、駆動モータ１８について、余剰電力Ｐｓの発生または増減に応じた目標消費電力Ｐｃｄ^*が演算される。そして、これらの目標消費電力Ｐｃｇ^*及び目標消費電力Ｐｃｄ^*は、発電モータ２４における消費電力の増加速度（追従速度δｇ）が駆動モータ１８における消費電力の増加速度（追従速度δｄ）よりも遅くなるように、設定される。

【0104】

一方、ステップＳ１１１では、非駆動モータである発電モータ２４の消費電力を、ステップＳ１０９と同様の追従速度δｇで減少させる目標消費電力Ｐｃｇ^*が演算される。また、ステップＳ１１２では、駆動モータ１８の消費電力を、ステップＳ１１０と同様の追従速度δｄで減少させる目標消費電力Ｐｃｄ^*が演算される。例えばアクセルの踏み込みによって回生制御から駆動制御に切り替わったとき等、急に余剰電力Ｐｓが発生しなくなったときにも、発電モータ２４の回転数Ｎｇ、エンジン２１の回転数Ｎ_E、及び、駆動モータ１８の回転数Ｎｄの急峻な変化を抑制するためである。この場合の目標消費電力Ｐｃｄ^*は、発電モータ２４で余剰電力Ｐｓを消費するための追加的な消費電力をゼロに漸近させるものである。

【0105】

こうして、発電モータ２４の目標消費電力Ｐｃｇ^*及び駆動モータ１８の目標消費電力Ｐｃｄ^*が算出されると、ステップＳ１１３では、回生制御時の目標トルクＴ^*である目標回生制動トルクに対して変化率制限等の制限処理が施される。その後、ステップＳ１１４において、発電モータ２４の目標消費電力Ｐｃｇ^*に基づいて非駆動モータである発電モータ２４が制御され、駆動モータ１８の目標消費電力Ｐｃｄ^*及び制限処理後の目標回生制動トルクに基づいて駆動モータ１８が制御される。

【0106】

以上のように動作することで、電動車両１００では、回生制御によって余剰電力Ｐｓが発生するときに、この余剰電力Ｐｓは駆動モータ１８及び発電モータ２４で消費される。そして、余剰電力Ｐｓの発生または増減に対して、非駆動モータである発電モータ２４における消費電力の追従速度δｇは、駆動モータ１８における消費電力の追従速度δｄよりも遅くなるように調節される。

【0107】

図１０は、電動車両１００が減速する際の（Ａ）駆動モータ１８の制駆動トルク、（Ｂ）余剰電力Ｐｓ、及び、（Ｃ）消費電力の推移を示すタイミングチャートである。

【0108】

例えば、電動車両１００が時刻ｔ０から時刻ｔ１にかけて一定の加速度で加速されており、その後、時刻ｔ１から駆動モータ１８が発生させる回生制御トルクによって電動車両１００が減速され、時刻ｔ６に電動車両１００が停車に至るとする。より具体的には、図１０（Ａ）に示すように、時刻ｔ０から時刻ｔ１において駆動モータ１８のトルクは正の一定値であり、駆動輪１０には電動車両１００を加速する駆動トルクが発生する。そして、時刻ｔ１から時刻ｔ２にかけて駆動モータ１８のトルクは減少し、駆動輪１０には回生制動トルクが発生する。この時刻ｔ１から時刻ｔ２の間に駆動モータ１８の制駆動トルクが負に至る。また、時刻ｔ２から時刻ｔ３まで、駆動モータ１８のトルクは一定であるため、電動車両１００は一定の回生制動トルクで減速される。その後、時刻ｔ６に至るまで、駆動トルクのトルクは漸増し、時刻ｔ６においてゼロとなる。また、電動車両１００が時刻ｔ１以降において回生制動トルクによって減速されるときに、図１０（Ｂ）に示すように余剰電力Ｐｓが生じるとする。

【0109】

このとき、電動車両１００では、回生制御によって生じる上記の余剰電力Ｐｓは、駆動モータ１８及び発電モータ２４によって消費されるが、駆動モータ１８と発電モータ２４で、余剰電力Ｐｓの発生または増減に対する消費電力の追従速度が異なる。具体的には、図１０（Ｃ）に示すように、余剰電力Ｐｓが時刻ｔ１から発生し、時刻ｔ２にかけて余剰電力Ｐｓが増加する。そして、破線のグラフ７１に示すように、この余剰電力Ｐｓの発生及び増加に対して、駆動モータ１８における消費電力の追従速度δｄは俊敏である。一方、実線のグラフ７２に示すように、この同じ余剰電力Ｐｓの発生及び増加に対して、発電モータ２４における消費電力の追従速度δｇは、駆動モータ１８における消費電力の追従速度δｄよりも遅くなるように調節される。

【0110】

これは、余剰電力Ｐｓが減少する場合も同様である。すなわち、余剰電力Ｐｓが時刻ｔ２から減少し始めると、グラフ７１に示すように、これに素早く対応して駆動モータ１８における消費電力は直ちに減少し始め、時刻ｔ４にはゼロに至る。一方、グラフ７２に示すように、発電モータ２４における消費電力は、追従が遅れ、時刻ｔ２よりも後の時刻ｔ３から減少を始め、その減少速度は、時刻ｔ２から時刻ｔ４における駆動モータ１８の消費電力の減少速度よりも遅い。

【0111】

このように、回生制御によって発生する余剰電力Ｐｓを駆動モータ１８と発電モータ２４で消費すると、バッテリ１４が満充電に近い場合等、通常であれば、要求に対して小さい回生制動トルクしか得られないときでも、要求を満たす回生制動トルクが得られる。特に、発電モータ２４だけでは余剰電力Ｐｓを消費しきれないこともあるが、駆動モータ１８と発電モータ２４を併用して余剰電力Ｐｓが消費されるので、バッテリ１４が満充電に近いときでも、要求を満たす回生制度トルクが安定的に得られる。

【0112】

その上で、駆動モータ１８の追従速度δｄよりも、発電モータ２４の追従速度δｇを遅らせているので、音振性能の悪化が防止される。例えば、余剰電力Ｐｓを消費できれば、要求を満たす回生制動トルクが得られるので、発電モータ２４における消費電力も余剰電力Ｐｓの発生及び増減に対して急峻に追従させると、発電モータ２４に接続するエンジン２１の回転数Ｎ_Eもこれに応じて急変し、音振性能が悪化する。このため、発電モータ２４の追従速度δｇを、駆動モータ１８の追従速度δｄよりも遅らせることで、エンジン２１の回転数Ｎ_Eの急変が防止される。その結果、バッテリ１４が満充電に近いときでも、音振性能を維持しつつ、要求を満たす回生制動トルクが得られる。

【0113】

また、駆動モータ１８の追従速度δｄと比較して、発電モータ２４の追従速度δｇを遅らせているので、発電モータ２４の過加熱を防止することができる。例えば、余剰電力Ｐｓが発生するときには、バッテリ１４のＳＯＣは満充電に近く、エンジン２１及び発電モータ２４が停止している状況であることも多い。このように、停止している発電モータ２４に、エンジン２１の回転数Ｎ_Eがほぼ変わらない範囲で追加的に電流を流すと、発電モータ２４の巻線のうち、一部の巻線に集中的に電流が流れ、過加熱となることがある。しかし、発電モータ２４の追従速度δｇを遅らせることで、発生する熱が低減される。すなわち、駆動モータ１８の追従速度δｄと比較して、発電モータ２４の追従速度δｇを遅くすることによって、バッテリ１４が満充電に近いときでも、発電モータ２４の過加熱を防止しつつ、要求を満たす回生制動トルクが得られる。また、発電モータ２４の追従速度δｇを遅らせると、その後、モータリングに移行する際にも、エンジン２１の回転数Ｎ_Eの変動が小さくなる。その結果、バッテリ１４が満充電に近いときでも、音振性能を維持しつつ、要求を満たす回生制動トルクが得られる。

【0114】

なお、図１０では、一例として、継続的な回生制御によって停車に至る過程を示しているので、余剰電力Ｐｓはその発生後、駆動モータ１８及び発電モータ２４での消費依らずに、急に消失する（ゼロになる）ことはない。しかし、回生制御の開始後、例えばアクセルが踏み込まれると、これに応じて余剰電力Ｐｓが急に消失する場合がある。このような場合には、ステップＳ１１１及びステップＳ１１２の動作により、発電モータ２４の回転数Ｎｇ、エンジン２１の回転数Ｎ_E、及び、駆動モータ１８の回転数Ｎｄの急峻な変化が抑制される。その結果、音振性能が維持される。

【0115】

以上のように、第１実施形態に係る回生制御方法は、バッテリ１４からの電力供給によって駆動輪１０に駆動トルクを発生する駆動制御とバッテリ１４に電力を回収して駆動輪１０に回生制動トルクを発生する回生制御に使用される駆動モータ１８と、エンジン２１によって駆動されることでバッテリ１４に電力を供給する非駆動モータ（発電モータ２４）と、を備える電動車両１００の回生制御方法である。そして、この回生制御方法では、回生制動トルクを得るために発生する電力である回生電力（目標回生電力Ｐｒｅｇ^*）を演算し、バッテリ１４の充電可能電力ΔＰを演算する。また、この回生制御方法では、少なくとも回生電力（目標回生電力Ｐｒｅｇ^*）が充電可能電力ΔＰを超えることで、回生制御によって余剰電力Ｐｓが発生するときに、余剰電力Ｐｓを駆動モータ１８及び非駆動モータ（発電モータ２４）で消費する。さらに、この回生制御方法では、余剰電力Ｐｓの発生または増減に対して、非駆動モータ（発電モータ２４）における消費電力の追従速度δｇを、駆動モータ１８における消費電力の追従速度δｄよりも遅くする。

【0116】

これにより、非駆動モータ（発電モータ２４）の電力消費を最大限まで活用して余剰電力Ｐｓを消費する場合と比較して、非駆動モータ（発電モータ２４）に接続するエンジン２１の回転数Ｎ_Eの変化速度が抑えられる。また、余剰電力Ｐｓを消費するために、非駆動モータ（発電モータ２４）の一部の巻線に電流が流れるとしても、この電流のピークは低下する。このため、非駆動モータ（発電モータ２４）の電力消費を即座に最大限まで活用して余剰電力Ｐｓを消費する場合と比較して、その一部の巻線における発熱量が抑えられる。これらの結果、音振性能の悪化、及び、非駆動モータ（発電モータ２４）の過加熱を防止しつつ、要求される回生制動トルクが得られる。

【0117】

また、第１実施形態に係る回生制御方法では、駆動モータ１８及び非駆動モータ（発電モータ２４）のトルクを維持するように、これらの消費電力が調節される。これにより、特に良好に、駆動モータ１８では要求にほぼ一致する回生制御トルクを維持し、かつ、非駆動モータ（発電モータ２４）ではエンジン２１の回転数Ｎ_Eの変動を抑えることができるので、制御性が向上する。

【0118】

また、非駆動モータ（発電モータ２４）の追従速度δｇを駆動モータ１８の追従速度δｄよりも遅くすると、通常は、駆動モータ１８及び非駆動モータ（発電モータ２４）における消費電力の総量は低減する。しかし、第１実施形態に係る回生制御方法では、非駆動モータ（発電モータ２４）の追従速度δｇを駆動モータ１８の追従速度δｄよりも遅くしたことによって不足する消費電力は、駆動モータ１８の追従速度δｄを増加させて、駆動モータ１８における消費電力を増加することによって消費される。このため、駆動モータ１８における消費電力が、駆動モータ１８の限界（消費可能電力Ｐｃｄ）を超えない限りにおいて、余剰電力Ｐｓは駆動モータ１８及び非駆動モータ（発電モータ２４）で消費できる。その結果、通常の運転状況であれば、バッテリ１４のＳＯＣに関わらず、ほぼ常に、要求される回生制動トルクが得られる。また、この制御によれば、非駆動モータ（発電モータ２４）の消費電力が単純に低減されてしまう場合と比較して、より多くの余剰電力Ｐｓを駆動モータ１８及び非駆動モータ（発電モータ２４）で消費できるようになる。その結果、駆動モータ１８で発生できる最大の回生制動トルクが増加する。

【0119】

より具体的には、第１実施形態に係る回生制御方法では、非駆動モータ（発電モータ２４）における消費電力（目標消費電力Ｐｃｇ^*）を決定し、発生する余剰電力Ｐｓのうち、非駆動用モータ（発電モータ２４）における消費分（目標消費電力Ｐｃｇ^*）を除いた残余の余剰電力（Ｐｓ－Ｐｃｇ^*）を演算する。そして、駆動モータ１８の追従速度δｄは、残余の余剰電力（Ｐｓ－Ｐｃｇ^*）を消費する追従速度にされる。これにより、非駆動モータ（発電モータ２４）の追従速度δｇを駆動モータ１８の追従速度δｄよりも遅くしたことによって不足する消費電力は、自動的に補われる。このため、第１実施形態に係る回生制御方法では、余剰電力Ｐｓを駆動モータ１８及び非駆動モータ（発電モータ２４）で消費し、要求される回生制動トルクが得られやすい。

【0120】

上記の他、第１実施形態に係る回生制御方法では、非駆動モータ（発電モータ２４）の追従速度δｇは、電動車両１００の車速Ｖ及び／またはエンジン２１の回転数Ｎ_Eに基づいて決定される。このため、非駆動モータ（発電モータ２４）の追従速度δｇを、運転状況に応じて適切に設定することができる。このように、運転状況に応じて適切に追従速度δｇが適切に調節されることで、回生制御が適切に行われやすい。

【0121】

より具体的には、第１実施形態に係る回生制御方法では、車速Ｖが大きいほど、非駆動モータ（発電モータ２４）の追従速度δｇを高くする。これは、車速Ｖが高いほど、走行音等のいわゆる暗騒音が大きくなるので、エンジン２１の回転数Ｎ_Eの変動に起因して音振性能が多少悪化しても、許容され得るからである。このように、車速Ｖが大きいほど、非駆動モータ（発電モータ２４）の追従速度δｇを高くすることで、特に車速Ｖが大きい運転状況下で、回生制御が適切に行われやすい。

【0122】

また、第１実施形態に係る回生制御方法では、エンジン２１の回転数Ｎ_Eが高いほど、非駆動モータ（発電モータ２４）の追従速度δｇを高くする。このように設定されるのは、エンジン２１の回転数Ｎ_Eが高いほど音振が大きくなるので、エンジン２１の回転数Ｎ_Eの変動に起因して音振性能が多少悪化しても、許容され得るからである。このように、エンジン２１の回転数Ｎ_Eが高いほど、非駆動モータ（発電モータ２４）の追従速度δｇを高くすることで、特にエンジン２１の回転数Ｎ_Eが高い運転状況下で、回生制御が適切に行われやすい。

【0123】

［第２実施形態］
上記第１実施形態では、エンジン２１の燃焼によるトルク変動に関わらず、発電モータ２４の追従速度δｇを決定するが（図５参照）、発電モータ２４の追従速度δｇを決定するときには、さらにエンジン２１の燃焼によるトルク変動を考慮することが好ましい。本実施形態では、エンジン２１の燃焼によるトルク変動を考慮して、発電モータ２４の追従速度δｇを決定する例を説明する。

【0124】

図１１は、第２実施形態で付加する判定処理のフローチャートである。図１１に示すように、本実施形態では、発電モータ２４の追従速度δｇを決定するときに、ステップＳ２０１においてエンジン２１が暖機運転の最中（暖機中）であるか否かが判定される。ステップＳ２０１の判定の結果、エンジン２１が暖機中であるときには、ステップＳ２０２が実行される。一方、ステップＳ２０１の判定の結果、エンジン２１が暖機中でないときには、ステップＳ２０４が実行される。

【0125】

ステップＳ２０２においては、エンジン２１が過渡中であるか否かが判定される。過渡中とは、暖機のために、エンジン２１の回転数Ｎ_Eが予め定める所定の回転数Ｎ_Eから他の回転数に遷移させた状態、または、その過程においてエンジン２１の回転数Ｎ_Eが変化している状態をいう。エンジン２１が過渡中であるときには、ステップＳ２０３が実行される。一方、エンジン２１が過渡中でないときには、ステップＳ２０４が実行される。

【0126】

ステップＳ２０３においては、非駆動モータ（発電モータ２４）の追従速度δｇが、第１実施形態で定める追従速度δｇ（図５参照）よりもさらに低減される。エンジン２１が暖機中であり、かつ、過渡中であるシーンは、エンジン２１のトルク変動が顕著である。このため、非駆動モータ（発電モータ２４）の追従速度δｇが高いと、特に音振性能が悪化しやすい。このため、ステップＳ２０３では、エンジン２１のトルク変動が顕著であるシーンにおいて、通常よりも、非駆動モータ（発電モータ２４）の追従速度δｇが低減される。このステップＳ２０３における追従速度δｇの低減は、例えば、図５の追従速度δｇを定めるマップを、より低い追従速度δｇを定めるマップに交換することによって行われる。また、図５のマップで定める追従速度δｇに対して、予め定める所定の上限値による制限を加えることによって、追従速度δｇを低減することができる。

【0127】

ステップＳ２０４においては、非駆動モータ（発電モータ２４）の追従速度δｇが、第１実施形態で定める追従速度δｇ（図５参照）に維持される。エンジン２１が暖機中でなく、あるいは、エンジン２１が暖機中であっても過渡中でないときには、エンジン２１のトルク変動は通常時と相違ない。このため、ステップＳ２０４では、非駆動モータ（発電モータ２４）の追従速度δｇを維持する。

【0128】

図１２は、エンジン２１のトルク変動が大きい状況で電動車両１００が減速する際の（Ａ）駆動モータ１８の制駆動トルク、（Ｂ）余剰電力Ｐｓ、及び、（Ｃ）消費電力の推移を示すタイミングチャートである。図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）に示すように、電動車両１００が停車しようとする状況は第１実施形態と同様である。一方、図１２（Ｃ）に示すように、上記の判定処理を行うことによって、エンジン２１のトルク変動が大きいときには、実線のグラフ８１に示すように、発電モータ２４の追従速度δｇは、第１実施形態のとき（図１０（Ｃ）のグラフ７１参照）よりもさらに低減される。これに応じて、破線のグラフ８２に示すように、駆動モータ１８の追従速度δｄは、第１実施形態のとき（図１０（Ｃ）のグラフ７２参照）よりも高くなる。

【0129】

上記のように、第２実施形態に係る回生制御方法では、エンジン２１のトルク変動が大きいシーンでは、発電モータ２４の追従速度δｇを低減する。これにより、エンジン２１のトルク変動が大きいシーンにおいても、音振性能の悪化を特に適切に防ぎつつ、要求される回生制動トルクが得られる。

【0130】

上記の第２実施形態の例では、エンジン２１のトルク変動が大きいシーンは、特に、エンジン２１が暖機運転中であり、かつ、エンジン２１の回転数Ｎ_Eを予め定める所定の回転数から変化させているシーンである。これは、エンジン２１のトルク変動が特に大きくなりやすいシーンである。このため、このシーンにおいて、非駆動モータ（発電モータ２４）の追従速度δｇをさらに遅くすると、音振性能の悪化を特に適切に防ぎつつ、要求される回生制動トルクが得られる。

【0131】

なお、上記の第２実施形態においては、ステップＳ２０１の暖機中であるか否かの判定と、ステップＳ２０２の過渡中であるか否かの判定と、を組み合わせて、エンジン２１のトルク変動が大きいシーンを判定しているが、これに限らない。例えば、ステップＳ２０１の暖機中であるか否かの判定を省略し、ステップ２０２の過渡中であるか否かの判定によってエンジン２１のトルク変動が大きいシーンを判定してもよい。但し、電動車両１００においては、発電モータ２４は、暖機中を除き、動作時は発電効率が良い所定の回転数で駆動される。また、暖機中であるか否かの判定は、過渡中であるか否かの判定よりも容易である。このため、上記の第２実施形態の例のように、暖機中である場合に限って、さらに過渡中であるか否かの判定をすることにより、演算等の負荷が低下する利点がある。

【0132】

［第３実施形態］
上記の第１実施形態及び第２実施形態においては、非駆動モータ（発電モータ２４）の追従速度δｇは、車速Ｖに応じて変化するものの、車速Ｖの速度域に依らず、車速Ｖの増加に応じて単調に増加する（図５参照）。しかし、車速Ｖに応じた追従速度δｇの変化のさせ方は、より柔軟に任意に設定できる。例えば、本実施形態では、第１実施形態で演算する発電モータ２４の追従速度δｇに、さらに車速Ｖに応じた上限値を設定する補正処理を実施する。

【0133】

図１３は、第３実施形態で発電モータ２４における消費電力の追従速度δｇに施す補正処理を示すグラフである。図１３に示すように、本実施形態では、車速Ｖが所定の閾値Ｔｈ１以下である範囲において、発電モータ２４の追従速度δｇに一定の上限値「δｇ０」で制限する。また、車速Ｖが閾値Ｔｈ１より大きい範囲においては、車速Ｖの増加に応じて、この上限値を、一定の上限値「δｇ０」から大きくする。そして、第１実施形態で演算する発電モータ２４の追従速度δｇを、この図１３に示す上限値で制限または拡張する。

【0134】

閾値Ｔｈ１は、例えば、電動車両１００の走行によって発生する暗騒音と、電動車両１００の車種に応じて許容し得る音振性能と、に基づいて予め定められる。また、一定の上限値「δｇ０」は、発電モータ２４の過加熱等に対する安全性、及び、電動車両１００の車種に応じて許容し得る音振性能に基づいて、実験等により予め定められる。

【0135】

上記のように、第３実施形態に係る回生制御方法では、車速Ｖが所定の閾値Ｔｈ１より大きいときの非駆動モータ（発電モータ２４）の追従速度δｇを、車速Ｖが閾値Ｔｈ１以下であるときの非駆動モータ（発電モータ２４）の追従速度δｇ（一定値「δｇ０」）よりも大きくする。これにより、車速Ｖが大きく、音振性能の悪化が大きな問題にならないときに、最大の回生制動トルクの応答が速くすることできる。また、車速Ｖが小さいときには、電動車両１００の車種に応じて要求される音振性能が満たされつつ、要求される回生制動トルクが得られる。

【0136】

［第４実施形態］
前述のように、電動車両１００では、モータリングが実行される場合がある。モータリングでは、バッテリ１４からの電力供給により、発電モータ２４のトルクが変更される態様で発電モータ２４が駆動される。その結果、エンジン２１が空回しされる。これにより、モータリングではバッテリ１４の電力が使用されるので、回生制御による余剰電力Ｐｓの発生自体を抑えることができる。したがって、本実施形態では、第１実施形態等の駆動モータ１８及び発電モータ２４における余剰電力Ｐｓの消費と、モータリングの使い分けについて説明する。

【0137】

図１４は、第４実施形態において付加する判定処理のフローチャートである。図１４に示すように、本実施形態においては、ステップＳ３０１において、静粛性を優先すべき状況か否かが判定される。静粛性を優先すべき状況とは、例えば、車速Ｖが低い（例えば車速Ｖが第３実施形態の閾値Ｔｈ１より小さい）状況である。また、例えば、運転モードとして、エンジン２１を使用せずバッテリ１４の電力の範囲内で電動車両１００を駆動するＥＶモード（電気自動車モード）が設定されている状況も、静粛性を優先すべき状況である。

【0138】

ステップＳ３０１において、静粛性を優先すべき状況であると判定されたときには、ステップＳ３０２が実行される。ステップＳ３０２では、第１実施形態等と同様に、非駆動モータ（発電モータ２４）及び駆動モータ１８の消費電力を増加する。すなわち、ステップＳ３０２では、モータリングに優先して、モータリングを実行する代わりに（例えばモータリングをせずに、または、モータリングを中止して）、回生制御によって発生する余剰電力Ｐｓを、駆動モータ１８及び発電モータ２４で消費する。このため、例えばｄ軸電流を調節することによって発電モータ２４のトルクを維持しながら、余剰電力Ｐｓの少なくとも一部は発電モータ２４で消費される。

【0139】

一方、ステップＳ３０１において、静粛性を優先すべき状況でないと判定されたときには、ステップＳ３０３が実行される。ステップＳ３０３では、第１実施形態等のように余剰電力Ｐｓを駆動モータ１８及び発電モータ２４で消費する代わりに、モータリングを実行し、バッテリ１４の電力を使用して余剰電力Ｐｓの発生自体を抑制する。すなわち、ステップＳ３０３では、モータリングを優先する。

【0140】

上記のように、第４実施形態に係る回生制御方法では、電動車両１００の車速Ｖが所定の閾値（例えば閾値Ｔｈ１）よりも小さいとき、または、静粛性が優先される運転モード（ＥＶモード）での制御が実行されているときには、モータリングを実行する代わりに、例えば非駆動モータ（発電モータ２４）のｄ軸電流を調節することによって非駆動モータ（発電モータ２４）のトルクを維持しながら、余剰電力Ｐｓの少なくとも一部を非駆動モータ（発電モータ２４）で消費する。このように、余剰電力Ｐｓを駆動モータ１８及び非駆動モータ（発電モータ２４）で消費する制御と、モータリングによってバッテリ１４の電力を使用する制御と、を適宜に使い分けることによって、余剰電力Ｐｓを駆動モータ１８及び非駆動モータ（発電モータ２４）で消費する制御が実行される頻度が低減される。その結果、駆動モータ１８及び非駆動モータ（発電モータ２４）における熱の発生が抑えられる。

【0141】

［第５実施形態］
上記の第１実施形態等においては、摩擦ブレーキ２８はコントローラ１２によって制御されないが、コントローラ１２によって摩擦ブレーキ２８を制御することによって、回生制御で摩擦ブレーキ２８を併用することができる。この場合、コントローラ１２は、駆動モータ１８及び非駆動モータ（発電モータ２４）で余剰電力Ｐｓを消費させるときに、駆動モータ１８及び非駆動モータ（発電モータ２４）で発生する熱量を演算する。そして、演算した各モータの熱量に応じて摩擦ブレーキ２８を作動させる。例えば、駆動モータ１８での発熱量が所定の閾値Ｈ１（図示しない）を超えるときに、または、発電モータ２４での発熱量が所定の閾値Ｈ２（図示しない）を超えるときに、コントローラ１２は、摩擦ブレーキ２８を作動させる。そして、発熱量が閾値Ｈ１，Ｈ２以内となるように、コントローラ１２は、駆動モータ１８及び／または非駆動モータ（発電モータ２４）に流れる電流を制限し、消費電力を制限する。閾値Ｈ１は、駆動モータ１８及びその周辺部材の耐熱性等を考慮して予め定められる。同様に、閾値Ｈ２は、発電モータ２４及びその周辺部材の耐熱性等を考慮して予め定められる。また、摩擦ブレーキ２８によって発生させる摩擦制動トルクは、要求される回生制動トルクを実現するように調整される。

【0142】

このように、余剰電力Ｐｓを消費するときに、駆動モータ１８及び非駆動モータ（発電モータ２４）に発生する熱量を演算し、演算した熱量に応じて摩擦ブレーキ２８を作動させると、駆動モータ１８及び発電モータ２４の発熱を抑えることができる。

【0143】

上記の第５実施形態のように、コントローラ１２が回生制御で摩擦ブレーキ２８を併用する場合、コントローラ１２は、駆動モータ１８の目標消費電力Ｐｃｄ^*が消費可能電力Ｐｃｄを超えるときに、摩擦ブレーキ２８を作動させることができる。このように、駆動モータ１８の目標消費電力Ｐｃｄ^*が消費可能電力Ｐｃｄを超えるときに、摩擦ブレーキ２８を作動させると、駆動モータ１８及び非駆動モータ（発電モータ２４）で消費しきれない余剰電力Ｐｓが発生するときにも、要求される回生制動トルクを得ることができる。

【0144】

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態及び各変形例で説明した構成は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を限定する趣旨ではない。例えば、本発明は、２以上の駆動モータを有する電動車両、及び、２以上の非駆動モータを有する電動車両にも好適である。

【符号の説明】

【0145】

１０ ：駆動輪
１１ ：パワートレイン
１２ ：コントローラ
１４ ：バッテリ
１８ ：駆動モータ
２１ ：エンジン
２４ ：発電モータ
２８ ：摩擦ブレーキ
３１ ：制駆動トルク制御部
３２ ：消費電力制御部
３３ ：エンジン制御部
３４ ：駆動モータ制御部
３５ ：発電モータ制御部
４１ ：車速演算部
４２ ：目標トルク演算部
４３ ：目標トルク制限部
４４ ：目標回生電力演算部
４５ ：充電可能電力演算部
４６ ：第１消費可能電力演算部
４７ ：第２消費可能電力演算部
４８ ：目標消費電力演算部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】