以下、本発明に係る回転電機制御シス� �ム100の一実施の形態について図面を参照し� �がら説明する。この回転電機制御システム10 0は、図3にその全体を示す車両駆動システム2 00に組み込まれて、車両駆動システム200に備� ��られる回転電機MG1,MG2の運転制御の用を果す 。

 図1はこの車両駆動システム200の駆動系の 概略を示す図であり、図2は、回転電機MG1,MG2� ��制御するために設けられるインバータInを� �とする回転電機制御系の概略を示す図であ� �。図3は、本願独特の制御装置ECUを備えた車� ��駆動システム200の全体の概要を示す図であ� ��。図3において、実線の矢印で各種情報の伝 達経路、二重の実線で駆動力の伝達経路を、 二重の破線で電力の伝達経路を示している。

1-1.駆動系
 図1、図3に示すように、車両にはエンジンE� ��一対の回転電機MG1,MG2とが備えられており、 エンジンE若しくはモータとして働く回転電� �から駆動力を得て走行可能に構成されると� �もに、エンジンEにより発生される駆動力の� ��なくとも一部は、発電機として働く回転電� ��において電力に変換され、バッテリBの充電 、あるいはモータとして働く回転電機の駆動 の用に供される。さらに、制動時には、制動 力を回転電機により回生して、バッテリBに� �力として蓄電することも可能となっている� �

 この車両駆動システム200は所謂ハイブリ� ��ドシステムであり、エンジンEと車輪Wとの� �に、ハイブリッド駆動装置1を備えて構成さ� ��ている。エンジンEとしては、ガソリンエン ジンやディーゼルエンジン等の公知の各種の 内燃エンジンを用いることができる。

 ハイブリッド駆動装置1の入力軸Iは、エ� �ジンEのクランクシャフト等の出力回転軸に� ��続されている。なお、入力軸IがエンジンE� �出力回転軸との間にダンパやクラッチ等を� �して接続された構成としても好適である。� �力は、ディファレンシャル装置D等を介して� ��輪Wに回転駆動力を伝達可能に接続されてい る。さらに、入力軸Iは動力分配機構P1のキャ リアcaに連結されており、車輪Wにディファレ ンシャル装置Dを介して接続される中間軸Mは� ��ングギヤrに連結されている。

 第1回転電機MG1は、ステータSt1と、このス テータSt1の径方向内側に回転自在に支持され たロータRo1と、を有している。この第1回転� �機MG1のロータRo1は、動力分配機構P1のサンギ ヤsと一体回転するように連結されている。� �た、第2回転電機MG2は、ステータSt2と、この� ��テータSt2の径方向内側に回転自在に支持さ� ��たロータRo2とを有している。この第2回転電 機MG2のロータRo2は、出力ギヤOと一体回転す� �ように連結され、ディファレンシャル装置D� ��入力側に接続されている。第1回転電機MG1及 び第2回転電機MG2は、図1、図3に示すように、 インバータInを介してバッテリBに電気的に接 続されている。また、インバータInは冷却水� ��の熱交換により冷却される構造が採用され� ��いる。第1回転電機MG1及び第2回転電機MG2は� �それぞれ電力の供給を受けて動力を発生す� �モータとしての機能と、動力の供給を受け� �電力を発生する発電機としての機能とを果� �ことが可能とされている。

 本例では、第1回転電機MG1は、主に動力分 配機構P1のサンギヤsを介して入力された駆動 力により発電を行う発電機として機能し、バ ッテリBを充電し、或いは第2回転電機MG2を駆� ��するための電力を供給する。ただし、車両� ��高速走行時には第1回転電機MG1はモータとし て機能する場合もある。一方、第2回転電機MG 2は、主に車両の走行用の駆動力を補助する� �ータとして機能する。また、車両の減速時� �に、第2回転電機MG2は、車両の慣性力を電気� ��ネルギとして回生する発電機として機能す� ��。このような第1回転電機MG1及び第2回転電� �MG2の運転は、制御装置ECUから制御指令に従� �て行われる。

 図1に示すように、動力分配機構P1は、入� ��軸Iと同軸状に配置されたシングルピニオン 型の遊星歯車機構により構成されている。す なわち、動力分配機構P1は、複数のピニオン� ��ヤを支持するキャリアcaと、前記ピニオン� �ヤにそれぞれ噛み合うサンギヤs及びリング� ��ヤrとを回転要素として有している。サンギ ヤsは、第1回転電機MG1のロータRo1と一体回転� ��るように接続される。キャリアcaは、入力� �Iと一体回転するように接続されている。リ� ��グギヤrは、中間軸Mと一体回転するように� �続されている。これにより、リングギヤrは� ��中間軸Mを介してディファレンシャル装置D� �接続されている。

1-2 回転電機制御系
 図2は、インバータInを主体とする各回転電� ��の動作制御系を示したものである。この回� ��電機制御系は、バッテリBと各回転電機MG1,MG 2と、両者の間に介装されるインバータInとを 備えて構成されている。そして、インバータ Inは、バッテリB側から、電圧変換部4、周波� �変換部5を備えている。図2からも判明するよ うに、一対の回転電機MG1,MG2に対して、それ� �れ周波数変換部5は個別に設けられている。� ��波数変換部5と各回転電機MG1,MG2との間には� �回転電機を流れる電流量を測定するための� �流センサ(第1回転電機電流センサSe7,第2回転� ��機電流センサSe8)が備えられている。

 上記のバッテリBは、回転電機MG1,MG2へ電� �の供給が可能なものであるとともに、回転� �機MG1,MG2から電力の供給を受けて蓄電可能で� ��のである。

 インバータInにおいて、電圧変換部4を成す� ��圧変換回路は、リアクトル4a、フィルタコ� �デンサ4bと、上下一対のスイッチング素子4c, 4dで構成されている。これら各スイッチング� ��子4c,4dとして、MOSFET(MOS型電界効果トランジ� ��タ)を採用できる。
 上段のスイッチング素子4cのソースは下段� �スイッチング素子4dのドレインに接続される とともに、リアクトル4aを介してバッテリBの プラス側に接続されている。上段のスイッチ ング素子4cのドレインが周波数変換部5の入力 プラス側とされる。上段のスイッチング素子 4c及び下段のスイッチチイグ素子4dのゲート� �ドライバー回路7に接続され、下段のスイッ� ��ング素子4dのソースはバッテリBのマイナス� ��(グランド)に接続される。
 これらスイッチング素子4c,4dが、後述する� �転電機制御手段14から出力される電圧指令で ある要求電圧に基づいてドライバー回路7か� �PWM制御されることで、バッテリBからの電圧� ��昇圧して周波数変換部5に供給する。一方、 回転電機MG2側から電力を受ける場合は、降圧 してバッテリBに供給することとなる。

 周波数変換部5を成すインバータ回路は、上 下両段のスイッチング素子8a,8b,8c,8d,8e,8fを備� ��て構成されている。これら各スイッチング� ��子8a,8b,8c,8d,8e,8fとしても、MOSFET(MOS型電界効� ��トランジスタ)を採用できる。
 上段のスイッチング素子8a,8b,8cのドレイン� �電圧変換部4の出力プラス側に接続され、ゲ� ��トはドライバー回路7に接続され、ソースは 下段のスイッチング素子8d,8e,8fのドレインに� ��続され、下段のスイッチング素子8d,8e,8fの� �ートはドライバー回路7に接続され、ソース� ��、電圧変換部4の出力マイナス側、即、バッ テリBのマイナス側(グランド)に接続されてい る。
 対となる上下両段のスイッチング素子(8a,8d) ,(8b,8e),(8c,8f)の各中間点9u,9v,9wは、回転電機MG1 ,MG2のU相、V相、W相の巻線にそれぞれ接続さ� �ている。各巻線への通電電流は、電流検出� �ンサSe7,Se8によって検出されており、この検� ��値はドライバー回路7に送出され、さらに制 御装置ECUにも送られる。

 これらスイッチング素子8a,8b,8c,8d,8e,8fが� �後述する回転電機制御手段14から出力される 要求回転速度、要求トルクに基づいてドライ バー回路からPWM制御されることで、各回転電 機MG1,MG2を、要求回転速度、要求トルク(トル� ��制限を行う場合は制限トルク)で運転させる 。回転電機MG1,MG2側から電力を受ける場合は� �所定周波数の交流を直流に変換することと� �る。

 インバータInは、図3に模式的に示すよう� ��、通電によって発熱し高温となる各スイッ� ��ング素子4c,4d,8a,8b,8c,8d,8e,8fを降温するため� �熱交換器9を備えている。熱交換器9には、外 側の一側面にスイッチング素子8a(他のスイッ チング素子は図示省略)が密着固定され、内� �に冷媒である冷却水が流通する冷却水通路9a が形成されている。冷却水通路9aの入口およ� ��出口には、冷却水循環路10の一端および他� �が接続されており、冷却水循環路10は熱交換 器9から送出される高温の冷却水を降温して� �降温された冷却水を熱交換器9に戻す。

1-3.車両駆動システム
 以下、図3に基づいて、本願に係る車両駆動 システム200の全体について、システムの中核 を成す制御装置ECUを中心に説明する。
 図3に示すように、制御装置ECUは、車両の各 部に設けられたセンサSe1~Se8で取得される情� �を用いて、エンジンE、第1回転電機MG1、第2� �転電機MG2等の運転制御を行う。ここで、第1� ��転電機MG1、第2回転電機MG2の運転制御は、先 に説明したインバータInを介するものとなる� ��

 本例では、センサとして、第1回転電機回 転速度センサSe1、第2回転電機回転速度セン� �Se2、エンジン回転速度センサSe3、バッテリ� �態検出センサSe4、車速センサSe5、アクセル� �作検出センサSe6、第1回転電機電流センサSe7� ��び第2回転電機電流センサSe8が設けられてい る。

 第1回転電機回転速度センサSe1は、第1回� �電機MG1のロータRo1の回転速度を検出するた� �のセンサである。第2回転電機回転速度セン� ��Se2は、第2回転電機MG2のロータRo2の回転速度 を検出するためのセンサである。エンジン回 転速度センサSe3は、エンジンEの出力回転軸� �回転速度を検出するためのセンサである。� �例の場合、入力軸IはエンジンEの出力回転軸 と一体回転するので、このエンジン回転速度 センサSe3により検出されるエンジンEの回転� �度は入力軸Iの回転速度と一致する。バッテ� ��状態検出センサSe4は、バッテリBの充電量、 バッテリを流れる電流及びバッテリの電圧(� �ッテリ電圧)等を検出するためのセンサであ� ��。車速センサSe5は、車速を検出するために� ��ィファレンシャル装置Dの入力軸(図示省略)� ��回転速度を検出するためのセンサである。� ��クセル操作検出センサSe6は、アクセルペダ� ��18の操作量を検出するためのセンサである� �第1回転電機電流センサSe7及び第2回転電機電 流センサSe8は、インバータInに備えられ、そ� ��ぞれ第1回転電機MG1,第2回転電機MG2を流れる� ��流を検出する。

 制御装置ECUは、要求駆動力決定手段11、� �行条件決定手段12、エンジン制御手段13、回� ��電機制御手段14を備えている。さらに、こ� �制御装置ECUには、本願独特の構成の、所定� �条件下でトルク制限を実行するトルク制限� �段15が設けられており、このトルク制限手段 15は、バッテリ電力導出手段15a、バッテリ電� ��変化率導出手段15b、回転速度変化率導出手� ��15c、トルク制限判定手段15d、トルク制限値� ��出手段15eが備えられている。

 制御装置ECUにおけるこれらの各手段は、C PU等の演算処理装置を中核部材として、入力� ��れたデータに対して種々の処理を行うため� ��機能部がハードウエア又はソフトウエア(プ ログラム)或いはその両方により実装されて� �成されている。

 要求駆動力決定手段11は、車速センサSe5及� �アクセル操作検出センサSe6からの出力に基� �いて、運転者による要求駆動力を演算して� �得決定する。
 エンジン制御手段13は、エンジンEの運転開� ��、停止を行う他、走行条件決定手段12によ� �決定されるエンジンに要求される回転速度� �び出力トルクに従って、エンジンの回転速� �制御、出力トルク制御等の運転制御を行う� �回転電機制御手段14は、走行条件決定手段12� ��より決定される各回転電機MG1,MG2に要求され る回転速度及び出力トルクに従って、インバ ータInを介して、第1回転電機MG1及び第2回転� �機MG2の回転速度制御、トルク制御等の運転� �御を行う。

 走行条件決定手段12は、車速センサSe5に� �り得られる車速の情報、要求駆動力決定手� �11により得られる要求駆動力の情報及びバッ テリ状態検出センサSe4により得られるバッテ リの充電量の情報等に従って、予め備えられ ているマップ等に従って、車両に要求される 走行条件である、エンジンEの回転速度(要求� ��転速度)及び出力トルク(要求トルク)、第1回 転電機MG1及び第2回転電機MG2それぞれの回転� �度(要求回転速度)及び出力トルク(要求トル� �)を決定する。

 この走行条件決定手段12における上記走� �条件の決定例を例示的に説明すると、バッ� �リBの蓄電量が充分である場合には、例えば� ��エンジンEが最適燃費効率を発揮できる運転 条件をエンジンEに要求する回転速度及びト� �クとし、このエンジンEの運転条件では不足� ��るトルクを第2回転電機MG2に要求されるトル クとし、さらに、動力分配機構P1により第1回 転電機MG1側に分配されるトルクを第1回転電� �MG1に要求されるトルク(この状態では第1回転 電機MG1は発電機として働くため、要求トルク は負)とする。そして、前述の動力分配機構P1 の構成及び駆動系に備えられるギヤのギヤ比 等に従って、第1回転電機MG1、第2回転電機MG2� ��取るべき回転速度が要求回転速度として決� ��される。

 一方、バッテリBの蓄電量が少なくなって おり車両に制動がかかっている場合には、モ ータとして働く第2回転電機MG2の回転速度が� �えられた状態で、第1回転電機MG1で発電され� ��電力を増加させるべく、エンジンE、第1回� �電機MG1、第2回転電機MG2の運転条件を決定す� ��。この場合、車両に制動がかかる状態で車� ��Wの回転速度、ひいては第2回転電機MG2の回� �速度は低下している。この状態でエンジン� �転速度を上げることで、動力分配機構P1にお ける遊星歯車の各ギヤの接続関係から、発電 機として働く第1回転電機MG1の回転速度を上� �させる。その結果、第1回転電機MG1の発電量� ��増加させて、バッテリBの充電を行うことが できる。

 走行条件決定手段12により決定されるエ� �ジンEに対する要求回転速度および要求トル� ��は、エンジン制御手段13に送られ、エンジ� �Eが、これら要求回転速度、要求トルクを満� ��すように運転制御される。一方、第1回転電 機MG1、第2回転電機MG2に対する要求回転速度� �び要求トルクは、それぞれ回転電機制御手� �14に送られ、個々の回転電機に対する運転制 御情報が生成され、要求回転速度に対応する 周波数指令、要求トルクに対応する電流指令 に変換されるとともに、インバータInに送ら� ��、ドライバー回路7を介して個々の回転電機 MG1,MG2が運転制御される。

 さて、図3に示すように、回転電機制御手段 14にはインバータ電圧決定部14aが設けられて� ��る。先に示したように回転電機制御手段14� �は走行条件決定手段12から、各回転電機MG1,MG 2に対する要求回転速度および要求トルクが� �られてくる。一方、本例で採用するインバ� �タInは、共通の電圧変換部4を備え、その共� �の電圧変換部4により電圧変換された直流電� ��(この電圧をインバータ電圧と呼ぶ)が、周� �数変換部5にかかる。そこで、回転電機制御� ��段14では、個々の回転電機MG1,MG2に要求され� ��要求回転速度及び要求トルクから、インバ� ��タInで回転電機MG1,MG2を制御するのに必要と� ��る回転電機別の周波数及び電流値を求め、� ��らに各回転電機MG1,MG2別に必要となる直流電 圧(この電圧をそれぞれ第1電圧、第2電圧と呼 ぶ)を求める。そして、回転電機制御手段14で は、一対求められる第1電圧、第2電圧に基づ� ��て、それらの高い方の電圧をインバータ電� ��とする。
 従って、回転電機制御手段14では、インバ� �タInに対する指令値として、前記インバータ 電圧Vcが求められるとともに、回転電機MG1,MG2 別に周波数及び電流値が求められ、インバー タInに送られる。

 以上は、走行条件決定手段12により決定さ� �る走行条件にそのまま従って、エンジンE及� ��一対の回転電機MG1,MG2が運転される場合の説 明である。
 このような通常状態における走行状態に対� ��て、本願にあっては、トルク制限手段15に� �り、バッテリに過電流が流れる可能性があ� �場合に、所定の条件下でモータとして働く� �転電機のトルクを制限するように構成され� �いる。トルク制限が実行される状態にあっ� �は、モータとして働く回転電機のトルクが� �トルク制限値に制限される。
 このトルク制限手段15は、バッテリ電力導� �手段15a、バッテリ電力変化率導出手段15b、� �転速度変化率導出手段15c、トルク制限判定� �段15d、トルク制限値導出手段15eから構成さ� �ている。

1 バッテリ電力導出手段
 このバッテリ電力導出手段15aは、現状でバ� ��テリ電力を導出する手段であり、本実施形� ��の場合、バッテリ電力は、一対の回転電機� ��関して、前記走行条件決定手段12により決� �される走行条件(要求トルク及び要求回転速� ��)に従って、一方がモータとして他方が発電 機として働く場合に、バッテリから取り出さ れる電力(バッテリが供給する電力)である。

 このバッテリ電力は、以下にそれぞれ示� ��、モータ電力(式1)、発電機電力(式2)、昇圧� ��ンバータ損失及びコンデンサチャージ電力( 式3)の合算値として導出される。これらは全� ��推定値であり、以下に示す式に従って求め� ��れるが、一部(モータ損失、発電機損失、昇 圧コンバータ損失)は、走行条件に応じて、� �め求められているマップ等を利用して求め� �。これら値を、予め経験的に求められてい� �推定式に基づいて求めるものとしてもよい� �

 モータ電力〔W〕=モータ要求トルク×モー タ要求回転速度×2π/60+モータ損失:ここで、� �ータ損失は経験値を使用する・・・・・・� �式1

 発電機電力〔W〕=発電機要求トルク×発電機 要求回転速度×2π/60+発電機損失:ここで、発� �機損失は経験値を使用する・・・・・・・� �2
 これらの式でトルクの単位は〔Nm〕で、回� �速度の単位は〔rpm〕である(以下同じ)。

 昇圧コンバータ損失は、本例のような電圧� ��換部4(昇圧部)を備える構成において、コン� ��ータを挟んで電圧変換を行うことにより発� ��する損失である。
具体的には、図2のp1、p2間で発生する損失で� ��る。この値も経験的に得られている値であ� ��、図4に、バッテリ電流〔A〕と昇圧コンバ� �タ損失〔W〕の関係を示した。従って、この� ��失は、バッテリ電流を得て、図4から、もし くは同図上掲の近似式に従って、その時点の 昇圧コンバータ損失を求めることができる。 近似式において、a1,a2,a3は予め定められてい� ��定数である。ここで、バッテリ電流は、先� ��示したバッテリ状態検出センサSe4により検� ��される電流を使用することができる。さら� ��、本願にあっては、バッテリ電力が経時的� ��逐次求められるため、その逐次求められた� ��ッテリ電力で直前のバッテリ電力をバッテ� ��状態検出センサSe4により計測される現在の� ��ッテリ電圧で除算して求めてもよい。

 コンデンサチャージ電力は、平滑用コン� ��ンサ17(図2参照)の容量をC〔F〕、δtをタイム ステップとして、以下の式に基づいて求めら れる。

 コンデンサチャージ電力=
[C×(昇圧後電圧) ² /2-C×(前回の昇圧後電圧) ² /2]/δt・・式3

 従って、バッテリ電力は、以下の式となる� ��
 バッテリ電力=
 モータ電力+発電機電力+昇圧コンバータ損� �+コンデンサチャージ電力
                             � �・・・式4

2 バッテリ電力変化率導出手段
 このバッテリ電力変化率導出手段15bは、現� ��のバッテリ電力と、単位タイムステップ前� ��バッテリ電力との差の絶対値をバッテリ電� ��変化率として求める。

3 回転速度変化率導出手段
 この回転速度変化率導出手段15cは、モータ� ��して働いている回転電機に関し、現在の回� ��速度と、単位タイムステップ前の回転速度� ��の差の絶対値を回転速度変化率として求め� ��。

4 トルク制限判定手段
 このトルク制限判定手段15dは、トルク制限� ��行うか否かの判定を実行する手段である。� ��願にあっては、以下のいずれかの条件にお� ��てトルク制限をかける。トルク制限を行わ� ��い場合は、各回転電機は、要求トルク、要� ��回転速度で制御される。図5に、本願におけ るトルク制限の条件の概略を示した。
 本願にあっては、バッテリ電力が過大であ� ��場合(条件1)とバッテリ電力が急変している� ��合(条件2)とのいずれかの状態で、トルク制� ��をかける。

 条件1(過大時)
 図5の最も下側に示されている状況である、 現在のバッテリ電力が、バッテリ電力が過大 か否かを判定する過大時閾値より大きい過大 時に、無条件に、トルク制限手段がトルク制 限を実行する。
 バッテリ電力が、過大時閾値より小さい非� ��大時には、下記条件2の場合を除いて、トル ク制限を実行せず、モータとして働く回転電 機が、要求回転速度及び要求トルクに基づい て制御される。

 条件2(急変時)
 図5の上側3段に示されている状況である、� �ッテリ電力が急変しているか否かを判定す� �急変時閾値より大きい急変時に、バッテリ� �力変化率の状況、或いはモータ回転速度変� �率の状況を見て、いずれかの変化率がそれ� �れ設定される所定の値よりも大きい場合に� �ルク制限手段がトルク制限を実行する。
 バッテリ電力が、急変時閾値より小さい非� ��変時には、上記条件1の場合を除いて、トル ク制限を実行せず、モータとして働く回転電 機が、要求回転速度及び要求トルクに基づい て制御される。

 ここで、バッテリ電力変化率の状況とは、� ��ッテリ電力変化率が、バッテリ電力変化率� ��大きいか否かを判定するバッテリ電力急変� ��値より大きい場合に、バッテリ電力からみ� ��急変時に相当とするものである。
 一方、回転速度変化率の状況とは、回転速� ��変化率が、回転速度変化率が大きいか否か� ��判定する回転速度急変閾値より大きい場合� ��、回転速度からみて急変時に相当するとす� ��ものである。

 そして、条件1と条件2との関係について� �明すると、先に説明した過大時閾値は急変� �閾値より大きく設定されている。

 以上の判定によりトルク制限を実行する場� ��は、トルク制限値導出手段15eが働き、その� ��点でのトルク制限値が求められる。
5 トルク制限値導出手段
 このトルク制限値に関しても、本願にあっ� ��は、過大時のトルク制限値と、急変時のト� ��ク制限値との別異のトルク制限値を求める� ��うにシステムが構築されている。すなわち� ��図3に示すように、トルク制限値導出手段15e として、過大時トルク制限値導出手段15f、及 び急変時トルク制限値導出手段15fが備えられ ている。
 過大時トルク制限値導出手段
 過大時トルク制限値導出手段15fは、過大時� ��、当該過大時に許容できるバッテリ電力の� ��大値である過大時制限電力に基づいて、ト� ��ク制限値を求める。この過大時制限電力は� ��実質的に、これまで説明してきたバッテリ� ��力について予め設定されている過大時閾値� ��同じ値とされている。
 具体的には、下記の式5で過大時のトルク制 限値が求められる。

 過大時トルク制限値〔Nm〕=
(過大時制限電力-発電機電力-モータ損失-昇� �コンバータ損失-コンデンサチャージ電力)/[( 2π/60)×モータ回転速度]・・・・・・・・・� �5

 急変時トルク制限値導出手段
 急変時トルク制限値導出手段15gは、急変時� ��、当該急変時に許容できるバッテリ電力の� ��大値である急変時制限電力に基づいて、ト� ��ク制限値を求める。この急変時制限電力は� ��実質的に、これまで説明してきたバッテリ� ��力について予め設定されている急変時閾値� ��同じ値とされている。
 具体的には、下記の式6で急変時のトルク制 限値が求められる。

 急変時トルク制限値〔Nm〕=
(急変時制限電力-発電機電力-モータ損失-昇� �コンバータ損失-コンデンサチャージ電力)/[( 2π/60)×モータ回転速度]・・・・・・・・・� �6

 従って、過大時制限電力と急変時制限電力� ��の関係は、前者が後者より大きくなる。
 以上が、本願に係る回転電機制御システム� ��構成の説明である。
 以下、図6、図7、図8に基づいて、当該回転� ��機制御システムにおけるトルク制限に関し� ��説明する。

 図6は、本実施形態におけるトルク制限処理 のフローチャートである。
 トルク制限処理は、イグニッションキーのO N操作からOFF操作に到るまで常時、所定のタ� �ムステップで繰り返される。
 処理にあたっては、図6のフローチャートで 最上段に示されるように、発電機及びモータ に対する要求トルクが取り込まれるとともに 、発電機及びモータの回転速度が検出される (ステップ#1)。図6にあっては、要求トルクを� ��ルク指令値として記載している。また、検� ��される回転速度(実回転速度)は要求回転速� �に相応している。
 これらの情報を得た後、バッテリ電力導出� ��段15aは、その時点でのバッテリ電力を導出� ��る(ステップ#2)とともに、バッテリ電力変化 率導出手段15bが、バッテリ電力の変化率を導 出する(ステップ#3)。一方、逐次取り込まれ� �モータ回転速度から、回転速度変化率導出� �段15cは、モータとして働く回転電機の回数� �変化率を導出する(ステップ#4)。
 以上の処理を経て、その時点におけるバッ� ��リ電力、バッテリ電力変化率、回転速度変� ��率が得られる。

 トルク制限判定手段15dは、以上のように� ��て得られるバッテリ電力変化率及び回転速� ��変化率に基づいて、バッテリ電力変化率が� ��ッテリ電力急変閾値以上か、回転速度変化� ��が回転速度急変閾値以上かの、いずれかの� ��件を満足するか否かを判定する(ステップ#5) 。このようにして、変化率の点からみた急変 の発生が判定される。そして、いずれかの条 件が満たされる場合(ステップ#5:yes)は、バッ� ��リ電力が急変時閾値以上かが判定される(ス テップ#6)。従って、バッテリ電力の大きさか らみた急変の発生が判定される。そして、急 変の発生が確認された場合(ステップ#6:yes)は� ��急変時トルク制限値導出手段15gにより急変� ��トルク制限値が導出され(ステップ#7)、その 値に基づいたモータトルク制限が実行される (ステップ#8)。急変の発生が確認されない場� �(ステップ#6:no)は、制限は行われることなく( ステップ#9)、要求トルク、要求回転速度でモ ータとして働く回転電機は運転される。

 上記バッテリ電力変化率及び回転速度変� ��率からみて、いずれかの条件も満たされな� ��場合(ステップ#5:no)は、バッテリ電力が過大 時閾値以上かが判定される(ステップ#10)。従� ��て、バッテリ電力の大きさからみた過大の� ��生が判定される。そして、過大の発生が確� ��された場合(ステップ#10:yes)は、過大時トル� ��制限値導出手段15fにより過大時トルク制限� ��が導出され(ステップ#11)、その値に基づい� �モータトルク制限が実行される(ステップ#8)� ��過大の発生が確認されない場合(ステップ#10 :no)は、制限は行われることなく(ステップ#9)� ��要求トルク、要求回転速度でモータとして� ��く回転電機は運転される。

 以上がトルク制限処理の処理フローに関す� ��説明であるが、以下、図7、図8に基づいて� �急変に基づいてトルク制限を行う場合、過� �に基づくトルク制限を行う場合について説� �する。
 図7、図8は、それぞれ、トルク制限を実行� �た場合の状態を示している。ここで、図7は� ��急変が起こってトルク制限を実行している� ��態(これまで説明してきた急変時)を同図左� �に、急変あるいは過大が起こらずトルク制� �を行うことなく通常の運転状態が保たれて� �る状態(これまで説明してきた非急変時であ� ��とともに、非過大時)を同図右側に示してい る。
 一方、図8は、急変が起こってトルク制限を 実行している状態を同図左側に、急変とは認 められないままにバッテリ電力が過大となっ た状態(これまで説明してきた過大時)に、ト� ��ク制限を行っている状態を示している。

 図7、8において、横軸は時間であり、縦� �は、下側から、図7にあっては、バッテリ電� ��急変フラグ、モータ回転速度急変フラグ、� ��ルク制限フラグ、モータ回転速度、バッテ� ��電力、急変時閾値(急変時の判定に使用する バッテリ電力の閾値)、モータトルク指令値� �示している。ここで、このモータトルク指� �値は、これまで説明してきたモータとして� �く回転電機に対する要求トルクに相当する� �図8にあっては、バッテリ電力急変フラグ、� ��ータ回転速度急変フラグ、トルク制限フラ� ��、モータ回転速度、バッテリ電力、急変時� ��値、モータトルク指令値に加えて、過大時� ��値(過大時の判定に使用するバッテリ電力の 閾値)を示している。

 急変
 図7の左側には、モータ回転速度及びバッテ リ電力が急変し、モータ回転速度、バッテリ 電力が増加した状態を示している。図示する 状態にあっては、モータ回転速度が急変し、 バッテリ電力が急変時閾値を超えた状態で、 トルク制限がかけられる。従って、トルク制 限フラグが立つこととなる。トルク制限がか けられるとモータトルク指令値が順次低減さ れるが、モータ回転速度が減少に向かうに従 って、モータトルク指定値も上昇傾向に変化 する。そして、バッテリ電力の変化率からす ると、なお急変と判断される可能性があるが 、バッテリ電力が急変時閾値を下回ることで 、トルク制限が解消される。

 図7の右側には、モータ回転速度、バッテ リ電力が徐々に増加した状態を示している。 この状態では、バッテリ電力が急変時閾値を 超える状態でも、モータ回転速度及びバッテ リ電力の急変が認められないため、トルク制 限がかけられることはない。

 過大
 図8の左側には、図7と同様な状態を示し、� �変に伴ってトルク制限がかかる状態を示し� �いる。モータ回転速度及びバッテリ電力が� �変し、モータ回転速度、バッテリ電力が増� �した状態を示している。

 図8の右側には、モータ回転速度及びバッ テリ電力が急変することなく、バッテリ電力 が過大となった状態を示している。図示する 状態にあっては、モータ回転速度が徐々に増 加し、バッテリ電力が過大時閾値を超えた状 態で、トルク制限がかけられる。従って、ト ルク制限フラグが立つこととなる。トルク制 限がかけられるとモータトルク指令値が順次 低減されるが、モータ回転速度が減少に向か うに従って、モータトルク指定値も上昇傾向 に変化する。そして、バッテリ電力が過大時 閾値を下回ることで、トルク制限が解消され る。

 以上のようにして、トルク制限を急変時� ��かけるのみならず、過大時にもかけること� ��より、過電流の発生を防止することができ� ��ようになった。さらに、急変時にあっても� ��バッテリ電力自体の大きさに基づく判定を� ��うとともに、モータとして働く回転電機の� ��転速度の変化率に基づいて判定をも行うこ� ��とすることで、より一層の過電流防止を図� ��ことができるようになった。

〔別実施の形態〕
(1) 上記の実施形態にあっては、バッテリ電� ��の閾値として、それぞれ単一の急変時閾値� ��過大時閾値を使用する例を示した。しかし� ��がら、各閾値にバッテリ電力が増加する状� ��で使用する上側の閾値と、バッテリ電力が� ��少する状態で使用する下側の閾値とを設け� ��もよい。このように閾値を一対の値とする� ��的は、閾値にヒステリシスを持たせて制御� ��れ等を吸収することである。この構成を採� ��してトルク制限を実行した場合の状況を、� ��7に対応して図9に、図8に対応して図10に示� �た。
 図9には、急変時閾値として、急変時閾値上 側および急変時閾値下側が設けられている。 この構成では、バッテリ電力の増加時には急 変時閾値上側を使用し、減少時には急変時閾 値下側を使用することで、制御遅れ等を吸収 でき、ハンチング等を起こし難い安定したト ルク制限を実現できる。
 図10には、急変時閾値に加えて、過大時閾� �として、過大時閾値上側および過大時閾値� �側が設けられている状態を示している。こ� �構成では、バッテリ電力の増加時には過大� �閾値上側を使用し、減少時には過大時閾値� �側を使用することで、制御遅れ等を吸収で� �、ハンチング等を起こし難い安定したトル� �制限を実現できる。
(2) これまで説明してきた実施形態にあって� ��、エンジンと一対の回転電機とを備えたス� ��リットタイプのハイブリッド駆動装置に関� ��て説明したが、本願は、回転電機を単一備� ��たハイブリッド駆動装置に採用可能である� ��さらに、モータとして働く回転電機を備え� ��駆動装置(電動モータのみにより走行する走 行装置)にも適用可能である。
(3) 回転電機を単一備えたハイブリッド駆動� ��置の構成としては、図11に示す様々な構成� �駆動装置に採用できる。同図はそれぞれ、� �下の構造を示している。
(a)は、伝動下流側で車輪(図外)に連結される� ��段変速機CVTに、回転電機MGを連結しておき� �エンジンからの出力をクラッチCを介して変� ��機CVTに伝動可能とした構成を示している。
(b)は、(a)の構成において無断変速機を介する ことなく、直接車輪(図上タイヤと記載)に連� ��する構造を採用したものである。
(c)は、伝動下流側で車輪(図外)に連結される� ��段変速機CVTに、トルクコンバータTCを介し� �回転電機MGを連結しておき、さらに、その回 転電機MGのロータ軸RXの伝動上手側にエンジ� �からの出力をクラッチCを介して連結可能と� ��た構成を示している。
(d)は、(c)の構成において無断変速機を介する ことなく、直接車輪(図上タイヤと記載)に連� ��する構造を採用したものである。
(e)は、伝動下流側で車輪(図外)に連結される� ��速機TMの入力軸IXに遊星歯車機構PGを設け、� ��星歯車機構PGの一要素に、ダンパDAを介して エンジンからの動力が伝達されるとともに、 遊星歯車機構PGの他の要素に回転電機MGを連� �しておき、回転電機MG単独での走行、エンジ ンと回転電機MGとの両方から駆動力を得ての� ��行を可能とした構成を示している。
(f)は、(e)の構成において変速機を介すること なく、直接車輪(図上タイヤと記載)に連結す� ��構造を採用したものである。

 このように、発電機として働く回転電機を� ��えない駆動装置にあっては、これまで説明� ��てきた、各手段における導出式が下記のよ� ��に変わることとなる。
1 バッテリ電力導出手段
 バッテリ電力導出手段15aは、この場合もバ� ��テリ電力を導出する。
 バッテリ電力は、モータとして働く回転電� ��に関して、当該回転電機が、要求トルク、� ��求回転速度に従って働く状態で、バッテリ� ��供給することが必要となる電力であり、当� ��モータとして働く回転電機の要素のみが関� ��する。

 このバッテリ電力は、以下に示すモータ� ��力(式11)として導出される。

 モータ電力〔W〕=モータ要求トルク×モー タ要求回転速度×2π/60+モータ損失:ここで、� �ータ損失は経験値を使用する・・・・・・� �・式11

 従って、バッテリ電力は、以下の式となる� ��
 バッテリ電力=モータ電力・・・・・・・・ ・・・・・・・・・・・式12
 但し、このようにモータとして働く回転電� ��のみしかない場合は、下記の図12で示すよ� �に、バッテリ電流とバッテリ電圧の積とし� �、その検出値から直接バッテリ電力を求め� �こともできる。この場合、発電機側は考慮� �る必要がないためである。

2 バッテリ電力変化率導出手段
 このバッテリ電力変化率導出手段15bは、現� ��のバッテリ電力と、単位タイムステップ前� ��バッテリ電力との差の絶対値をバッテリ電� ��変化率として求める。従って、先に説明し� ��ものと変わりはない。

3 回転速度変化率導出手段
 この回転速度変化率導出手段15cは、モータ� ��して働いている回転電機に関し、現在の回� ��速度と、単位タイムステップ前の回転速度� ��の差の絶対値を回転速度変化率として求め� ��。従って、先に説明したものと変わりはな� ��。

4 トルク制限判定手段
 このトルク制限判定手段15dは、本願独特の� ��定の条件を満たした場合にトルクを制限を� ��けるか否かを判定する手段である。
 条件1(過大時)
 図5の最も下側に示されている状況である、 バッテリ電力が、バッテリ電力が過大か否か を判定する過大時閾値より大きい過大時に、 無条件に、トルク制限手段がトルク制限を実 行する。
 バッテリ電力が、過大時閾値より小さい非� ��大時には、下記条件2の場合を除いて、トル ク制限を実行することはない。

 条件2(急変時)
 図5の上側3段に示されている状況である、� �ッテリ電力が急変しているか否かを判定す� �急変時閾値より大きい急変時に、バッテリ� �力変化率の状況、或いはモータ回転速度変� �率の状況を見て、いずれかの変化率がそれ� �れ設定される所定の値よりも大きい場合に� �ルク制限手段がトルク制限を実行する。
 バッテリ電力が、急変時閾値より小さい非� ��変時には、上記条件1の場合を除いて、トル ク制限を実行することはない。

 ここで、バッテリ電力変化率の状況とは、� ��ッテリ電力変化率が、バッテリ電力変化率� ��大きいか否かを判定するバッテリ電力急変� ��値より大きい場合に、バッテリ電力からみ� ��急変時に相当とするものである。
 一方、回転速度変化率の状況とは、回転速� ��変化率が、回転速度変化率が大きいか否か� ��判定する回転速度急変閾値より大きい場合� ��、回転速度からみて急変時に相当するとす� ��ものである。従って、先に説明したものと� ��わりはない。

 以上の判定によりトルク制限を実行する場� ��は、トルク制限値導出手段15eが働き、その� ��点でのトルク制限値が求められる。
5 トルク制限値導出手段
 過大時トルク制限値導出手段
 過大時トルク制限値導出手段15fは、過大時� ��、当該過大時に許容できるバッテリ電力の� ��大値である過大時制限電力に基づいて、ト� ��ク制限値を求める。この過大時制限電力は� ��実質的に、これまで説明してきたバッテリ� ��力について予め設定されている過大時閾値� ��同じ値とされている。
 具体的には、下記の式13で過大時のトルク� �限値が求められる。

 過大時トルク制限値〔Nm〕=
(過大時制限電力-モータ損失)/[(2π/60)×モータ 回転速度]・・式13

 急変時トルク制限値導出手段
 急変時トルク制限値導出手段15gは、急変時� ��、当該急変時に許容できるバッテリ電力の� ��大値である急変時制限電力に基づいて、ト� ��ク制限値を求める。この急変時制限電力は� ��実質的に、これまで説明してきたバッテリ� ��力について予め設定されている急変時閾値� ��同じ値とされている。
 具体的には、下記の式14で急変時のトルク� �限値が求められる。

 急変時トルク制限値〔Nm〕=
(急変時制限電力-モータ損失)/[(2π/60)×モータ 回転速度]・・式14

 以上が、本願に係る回転電機制御システム� ��構成の説明である。
 以下、図6に対応して、図12に基づいて、当� ��回転電機制御システムにおけるトルク制限� ��関して説明する。
 図12は、本実施形態におけるトルク制限処� �のフローチャートである。
 トルク制限処理は、イグニッションキーのO N操作からOFF操作に到るまで常時、所定のタ� �ムステップで繰り返される。
 処理にあたっては、図12のフローチャート� �最上段に示さえるように、バッテリ電圧と� �ッテリ電流及びモータ回転速度が検出され� �(ステップ#51)。
 これらの情報を得た後、バッテリ電力導出� ��段15aは、その時点でのバッテリ電力を導出� ��る(ステップ#52)とともに、バッテリ電力変� �率導出手段15bが、バッテリ電力の変化率を� �出する(ステップ#53)。一方、逐次取り込まれ るモータ回転速度から、回転速度変化率導出 手段15cは、モータとして働く回転電機の回数 数変化率を導出する(ステップ#54)。

 トルク制限判定手段15dは、以上のようにし� ��得られるバッテリ電力変化率及び回転速度� ��化率に基づいて、バッテリ電力変化率がバ� ��テリ電力急変閾値以上か、回転速度変化率� ��回転速度急変閾値以上かの、いずれかの条� ��を満足するか否かを判定する(ステップ#55)� �このようにして、変化率の点からみた急変� �発生が判定される。そして、いずれかの条� �が満たされる場合(ステップ#55:yes)は、バッ� �リ電力が急変時閾値以上かが判定される(ス� ��ップ#56)。従って、バッテリ電力の大きさか らみた急変の発生が判定される。
 そして、急変の発生が確認された場合(ステ ップ#56:yes)は、急変時トルク制限値導出手段1 5gにより急変時トルク制限値が導出され(ステ ップ#57)、その値に基づいたモータトルク制� �が実行される(ステップ#58)。急変の発生が確 認されない場合(ステップ#56:no)は、制限は行� ��れることなく(ステップ#59)、要求トルク、� �求回転速度でモータとして働く回転電機は� �転される。

 上記バッテリ電力変化率及び回転速度変化� ��からみて、いずれかの条件も満たされない� ��合(ステップ#55:no)は、バッテリ電力が過大� �閾値以上かが判定される(ステップ#60)。従っ て、バッテリ電力の大きさからみた過大の発 生が判定される。
 そして、過大の発生が確認された場合(ステ ップ#60:yes)は、過大時トルク制限値導出手段1 5fにより過大時トルク制限値が導出され(ステ ップ#61)、その値に基づいたモータトルク制� �が実行される(ステップ#58)。過大の発生が確 認されない場合(ステップ#60:no)は、制限は行� ��れることなく(ステップ#59)、要求トルク、� �求回転速度でモータとして働く回転電機は� �転される。

 以上の構成を採用することにより、単一の� ��ータとして働く回転電機を備えた駆動装置� ��おいて、バッテリに過電流が流れるのを良� ��に防止できる。
(4) これまで説明してきた実施形態にあって� ��、トルク制限値の導出に際しては、現時点� ��検出値を使用することとした。しかしなが� ��、サンプルタイムあるいは制御遅れを考慮� ��た場合、モータ回転速度の予測値や発電機� ��力の予測値を、トルク制限値導出手段によ� ��トルク制限値の導出に採用することも好ま� ��い形態である。この場合、モータ回転速度� ��測値、及び発電機電力予測値として以下の� ��に基づいて導出される値を採用できる。

 モータ回転速度予測値=現在のモータ回転速 度+制御遅れ×モータ回転速度変化率
                          ・・� �・・・式21
 発電機電力予測値=現在の発電機電力+制御� �れ×発電機電力変化率
                          ・・� �・・・式22

 このように予測値を採用する場合は、過� ��時トルク制限値及び急変時トルク制限値を� ��前掲の式5、式6に代えて以下の式に基づい� �求めることができる。

 過大時トルク制限値〔Nm〕=
(過大時制限電力-発電機電力予測値-モータ損 失-昇圧コンバータ損失-コンデンサチ
ャージ電力)/[(2π/60)×モータ回転速度予測値]� ��・式23

 急変時トルク制限値〔Nm〕=
(急変時制限電力-発電機電力予測値-モータ損 失-昇圧コンバータ損失-コンデンサチ
ャージ電力)/[(2π/60)×モータ回転速度予測値]� ��・式24

 このように予測値を使用することで、さ� ��に確度の高い制御を行える。