(57)【要約】【課題】ハイブリッド車両のバッテリレス走行中にインバータを停止させる必要が生じた場合において、インバータの制御への影響を回避しつつ入力側コンデンサの電圧を低下させることを可能にする。【解決手段】制御装置３０は、バッテリレス走行中に遮断指令ＣＳＴＰが入力された場合には、モータジェネレータＭＧ２の逆起電圧が直流電圧ＶＨよりも大きいか否かを判定する。制御装置３０は、その逆起電圧が直流電圧ＶＨよりも高いと判定される間には、インバータ２２をＰＷＭ制御し、かつＰＷＭ制御を持続可能な電圧範囲内に直流電圧ＶＨを維持する。一方、モータジェネレータＭＧ２の逆起電圧が直流電圧ＶＨよりも低いと判定される場合には、制御装置３０は、直流電圧ＶＨが低下するようにインバータ２２を制御するとともに、直流電圧ＶＨが所定の停止電圧に達したときにインバータ２２を停止させる。【選択図】図１
2010200582.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１および第２の電力線の間の直流電力を交流電力に変換するインバータと、
前記インバータから前記交流電力が供給されることにより車両を駆動可能であり、かつ前記車両の走行にともなって逆起電圧を発生させる電動機と、
前記第１および第２の電力線の間に接続されるコンデンサと、
前記インバータの入力電圧として前記第１および第２の電力線の間の直流電圧を検出する電圧検出部と、
前記インバータに前記直流電力を供給可能な蓄電装置と、
前記車両の走行用の動力を出力可能な動力出力装置と、
前記蓄電装置と前記インバータとの電気的接続を遮断可能に構成された接続装置と、
前記接続装置により前記蓄電装置が前記インバータから電気的に切り離され、かつ前記動力出力装置からの動力により車両が走行する間に、前記インバータの停止条件が成立した場合には、前記インバータを動作状態から停止状態に移行させる制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記逆起電圧が、前記電圧検出部により検出された前記直流電圧よりも大きいか否かを判定する電圧判定部と、
前記コンデンサを放電するために、前記インバータが前記電動機に前記交流電力を供給するよう前記インバータを制御するとともに、前記直流電圧が所定の停止電圧まで低下したときに、前記インバータを停止させるインバータ制御部とを含み、
前記インバータ制御部は、前記逆起電圧が前記直流電圧よりも高いと前記電圧判定部によって判定される間には、前記インバータをパルス幅変調制御し、かつ、前記インバータを断続的に停止させることにより、前記パルス幅変調制御を持続可能な電圧範囲内に前記直流電圧を維持する一方で、前記逆起電圧が前記直流電圧よりも低いと前記電圧判定部によって判定された場合には、前記直流電圧が低下するように前記インバータを制御するとともに、前記直流電圧が前記所定の停止電圧に達したときに前記インバータを停止させる、車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に関し、特に電動機（モータ）、インバータおよび蓄電装置を備える車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動機（モータ）、発電機（ジェネレータ）、および蓄電装置を備える車両（たとえばハイブリッド自動車、電気自動車等）においては、蓄電装置の異常時に蓄電装置を用いない走行（いわゆるバッテリレス走行）を実現するための各種の方法が提案されている。
【０００３】
たとえば特開２００７−１３７３７３号公報（特許文献１）では、バッテリが遮断されたときに、エンジン回転数が目標回転数に一致するようにエンジンをフィードバック制御するとともに、エンジン回転数と目標回転数との偏差に基づいて、インバータを遮断するか否かを判定する方法が開示されている。また、特開２００７−１９６７３３号公報（特許文献２）では、車両がバッテリを用いずに走行している際にモータ駆動が制限された場合、エンジンおよびモータの駆動を停止することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１３７３７３号公報
【特許文献２】特開２００７−１９６７３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に、インバータの入力側には、インバータに入力される直流電圧の変動を抑制するためにコンデンサが設けられる。直流高電圧がインバータに印加された状態がインバータの停止後に継続することを回避するため、インバータの停止に先立ってコンデンサを放電することが好ましいと考えられる。
【０００６】
一方、バッテリレス走行の実行中に、何らかの理由によりインバータを停止させる必要が生じることが考えられる。しかしながらコンデンサを放電させることによってインバータの入力電圧が低下する。車両が走行中であるにもかかわらず、インバータの入力電圧を低下させた場合には、インバータの制御に影響が生じる可能性がある。しかしながら、特開２００７−１３７３７３号公報（特許文献１）および特開２００７−１９６７３３号公報（特許文献２）には、バッテリレス走行中にインバータを停止させるためのコンデンサの放電方法（インバータの入力電圧の低下方法）について具体的に開示されていない。
【０００７】
本発明の目的は、ハイブリッド車両のバッテリレス走行中にインバータを停止させる必要が生じた場合において、インバータの制御への影響を回避しつつ入力側コンデンサの電圧を低下させることを可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は要約すれば、車両であって、インバータと、電動機と、コンデンサと、検出部と、蓄電装置と、動力出力装置と、接続装置と、制御装置とを備える。インバータは、第１および第２の電力線の間の直流電力を交流電力に変換する。電動機は、インバータから交流電力が供給されることにより車両を駆動可能であり、かつ車両の走行にともなって逆起電圧を発生させる。コンデンサは、第１および第２の電力線の間に接続される。電圧検出部は、インバータの入力電圧として第１および第２の電力線の間の直流電圧を検出する。蓄電装置は、インバータに直流電力を供給可能である。動力出力装置は、車両の走行用の動力を出力可能である。接続装置は、蓄電装置とインバータとの電気的接続を遮断可能に構成される。制御装置は、接続装置により蓄電装置がインバータから電気的に切り離され、かつ動力出力装置からの動力により車両が走行する間に、インバータの停止条件が成立した場合には、インバータを動作状態から停止状態に移行させる。制御装置は、電圧判定部と、インバータ制御部とを含む。電圧判定部は、逆起電圧が、電圧検出部により検出された直流電圧よりも大きいか否かを判定する。インバータ制御部は、コンデンサを放電するために、インバータが電動機に交流電力を供給するようインバータを制御するとともに、直流電圧が所定の停止電圧まで低下したときに、インバータを停止させる。インバータ制御部は、逆起電圧が直流電圧よりも高いと電圧判定部によって判定される間には、インバータをパルス幅変調制御し、かつ、インバータを断続的に停止させることにより、パルス幅変調制御を持続可能な電圧範囲内に直流電圧を維持する。インバータ制御部は、逆起電圧が直流電圧よりも低いと電圧判定部によって判定された場合には、直流電圧が低下するようにインバータを制御するとともに、直流電圧が所定の停止電圧に達したときにインバータを停止させる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、バッテリレス走行中にインバータを停止させる必要が生じた場合において、インバータの制御への影響を回避しつつ、入力側コンデンサの電圧を低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に従う車両の一構成例を示す図である。
【図２】図１に示す制御装置３０の機能ブロック図である。
【図３】逆起電圧とモータ回転数との関係を説明するための図である。
【図４】制御装置３０によって実行される、バッテリレス走行時におけるインバータの停止処理を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００１２】
図１は、本発明の実施の形態に従う車両の一構成例を示す図である。図１を参照して、本発明の実施の形態に従う車両１００はハイブリッド車両である。具体的には、車両１００は、バッテリＢ１と、接続部４０と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、エンジン４と、動力分配機構３と、車輪２と、制御装置３０とを含む。
【００１３】
エンジン４は、ガソリン等の燃料を燃焼させることによって動力を発生させる内燃機関である。動力分配機構３は、エンジン４とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に結合されてこれらの間で動力を分配する機構である。たとえば動力分配機構としてはサンギヤ、プラネタリキャリヤ、リングギヤの３つの回転軸を有する遊星歯車機構を用いることができる。これら３つの回転軸がエンジン４、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各回転軸にそれぞれ接続される。
【００１４】
なおモータジェネレータＭＧ２の回転軸は図示しない減速ギヤあるいは差動ギヤによって車輪２に結合されている。また動力分配機構３の内部にモータジェネレータＭＧ２の回転軸に対する減速機をさらに組み込んでもよい。
【００１５】
モータジェネレータＭＧ１は、エンジン４により駆動される発電機として用いられるとともに、エンジン４を始動することが可能な電動機としても用いられる。モータジェネレータＭＧ１が発電することにより得られる電力は、たとえばモータジェネレータＭＧ２の駆動あるいはバッテリＢ１の充電に用いられる。モータジェネレータＭＧ２は、主として車輪２を駆動する電動機として用いられる。車輪２は前輪および後輪のいずれでもよい（以下の説明においては、車輪２は前輪であるとする）。
【００１６】
接続部４０は、バッテリＢ１の負極と接地ラインＳＬとの間に接続されるシステムメインリレーＳＭＲＧと、バッテリＢ１の正極と電源ラインＰＬ１との間に接続されるシステムメインリレーＳＭＲＢとを含む。システムメインリレーＳＭＲＧ，ＳＭＲＢは、制御装置３０から与えられる信号ＳＥＧ，ＳＥＢ（図１中では、信号ＳＥＧ，ＳＥＢを総括した信号ＳＥもあわせて示す）にそれぞれ応じてオン／オフ状態が制御される。システムメインリレーＳＭＲＧ，ＳＭＲＢがオフされると、バッテリＢ１が電源ラインＰＬ１および接地ラインＳＬから切り離される。
【００１７】
車両１００は、さらに、電圧センサ１０と、電流センサ１１とを含む。電圧センサ１０は、バッテリＢ１の端子間の電圧ＶＢを検知する。電流センサ１１は、バッテリＢ１に入出力される電流ＩＢを検知する。バッテリＢ１は車両１００に搭載される蓄電装置であり、たとえばニッケル水素、リチウムイオン等の二次電池、燃料電池、あるいは大容量のキャパシタなどを採用できる。
【００１８】
車両１００は、さらに、平滑コンデンサＣ１，Ｃ２と、電圧センサ２１と、コンバータ１２と、電圧センサ１３とを含む。
【００１９】
平滑コンデンサＣ１は、電源ラインＰＬ１と接地ラインＳＬとの間に接続される。電圧センサ２１は、平滑コンデンサＣ１の２つの端子間の電圧ＶＬを検知して、その検知した電圧ＶＬを制御装置３０に対して出力する。コンバータ１２は、平滑コンデンサＣ１の端子間電圧を昇圧する。平滑コンデンサＣ２は、コンバータ１２によって昇圧された電圧を平滑化する。電圧センサ１３は、平滑コンデンサＣ２の端子間電圧（電圧ＶＨ）を検知して制御装置３０に出力する。電圧ＶＨは、インバータ１４，２２の入力電圧に対応する直流電圧である。
【００２０】
コンバータ１２は、バッテリＢ１からの直流電力を昇圧してインバータ１４，２２に出力するとともに、インバータ１４，２２のうち少なくとも１つからの直流電力を降圧する。コンバータ１２は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間に直列に接続されるＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）素子Ｑ１，Ｑ２と、ＩＧＢＴ素子Ｑ１，Ｑ２にそれぞれ逆並列接続されるダイオードＤ１，Ｄ２と、電源ラインＰＬ１およびＩＧＢＴ素子Ｑ１，Ｑ２の接続点の間に接続されるリアクトルＬ１とを含む。
【００２１】
車両１００は、さらに、インバータ１４，２２と、電流センサ２４，２５と、回転数センサ２６，２７と、遮断装置６０とを含む。
【００２２】
インバータ１４は、コンバータ１２によって昇圧された直流電圧を受けて、たとえばエンジン４を始動させるためにモータジェネレータＭＧ１を駆動する。また、インバータ１４は、エンジン４がモータジェネレータＭＧ１を駆動することによってモータジェネレータＭＧ１が発電した電力を、コンバータ１２に戻す。このときコンバータ１２は、降圧回路として動作するように制御装置３０によって制御される。
【００２３】
インバータ１４は、Ｕ相アーム１５と、Ｖ相アーム１６と、Ｗ相アーム１７とを含む。Ｕ相アーム１５，Ｖ相アーム１６，およびＷ相アーム１７は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間に並列に接続される。
【００２４】
各アームは、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間に直列接続される２つのＩＧＢＴ素子と、その２つのＩＧＢＴ素子とそれぞれ逆並列接続される２つのダイオードとを含む。具体的には、Ｕ相アーム１５は、ＩＧＢＴ素子Ｑ３，Ｑ４およびダイオードＤ３，Ｄ４を含む。Ｖ相アーム１６は、ＩＧＢＴ素子Ｑ５，Ｑ６およびダイオードＤ５，Ｄ６を含む。Ｗ相アーム１７は、ＩＧＢＴ素子Ｑ７，Ｑ８と、ダイオードＤ７，Ｄ８とを含む。
【００２５】
モータジェネレータＭＧ１は、三相の永久磁石同期モータであり、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の３つのコイルは各々一方端が中点に共に接続されている。そして、Ｕ相コイルの他方端がＩＧＢＴ素子Ｑ３，Ｑ４の接続ノードに接続される。またＶ相コイルの他方端がＩＧＢＴ素子Ｑ５，Ｑ６の接続ノードに接続される。またＷ相コイルの他方端がＩＧＢＴ素子Ｑ７，Ｑ８の接続ノードに接続される。
【００２６】
電流センサ２４は、モータジェネレータＭＧ１に流れる電流をモータ電流値ＭＣＲＴ１として検出し、モータ電流値ＭＣＲＴ１を制御装置３０へ出力する。回転数センサ２６は、モータジェネレータＭＧ１の回転子の回転数ＭＲＮ１を検出して制御装置３０へ出力する。
【００２７】
インバータ２２は、車輪２を駆動するモータジェネレータＭＧ２に対して、コンバータ１２の出力する直流電圧を三相交流に変換して出力する。またインバータ２２は、回生制動に伴い、モータジェネレータＭＧ２において発電された電力をコンバータ１２に戻す。このとき、コンバータ１２は降圧回路として動作するように制御装置３０によって制御される。インバータ２２の内部の構成は、図示しないがインバータ１４と同様であり、詳細な説明は繰返さない。
【００２８】
制御装置３０は、トルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２と、モータ回転数ＭＲＮ１，ＭＲＮ２と、電圧ＶＢ，ＶＬ，ＶＨおよび電流ＩＢの各値と、モータ電流値ＭＣＲＴ１，ＭＣＲＴ２と、指令ＩＧとを受ける。
【００２９】
たとえば運転者がイグニッションスイッチ（図示せず）をオンすることにより指令ＩＧがオフ状態からオン状態に切換わる。指令ＩＧがオン状態になると、制御装置３０はバッテリＢ１をインバータ１４，２２に電気的に接続するために接続部４０を制御する。すなわち制御装置３０は、システムメインリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＧに信号ＳＥＢ，ＳＥＧを送り、システムメインリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＧをオンする。
【００３０】
制御装置３０は、コンバータ１２に対して昇圧指示を行なう信号ＰＷＵ１，降圧指示を行なう信号ＰＷＤ１および動作停止を指示する信号ＣＳＤＮを出力する。
【００３１】
さらに制御装置３０は、インバータ１４（ＩＧＢＴ素子Ｑ３〜Ｑ８）をスイッチング制御するための信号ＣＴＬ１およびインバータ１４の動作を停止させる（ＩＧＢＴ素子Ｑ３〜Ｑ８のゲートを遮断する）ための信号ＳＴＰ１を生成し、信号ＣＴＬ１および信号ＳＴＰ１のいずれか一方をインバータ１４へ出力する。
【００３２】
さらに制御装置３０は、インバータ２２をスイッチング制御するための信号ＣＴＬ２およびインバータ２２の動作を停止させるための信号ＳＴＰ２を生成し、信号ＣＴＬ２または信号ＳＴＰ２のいずれか一方をインバータ２２へ出力する。
【００３３】
制御装置３０は、車両１００の走行中にバッテリＢ１の異常が生じた場合、システムメインリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＧに信号ＳＥＢ，ＳＥＧをそれぞれ送ることによりシステムメインリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＧをオフする。これによりバッテリＢ１とインバータ１４，２２との電気的接続が遮断される。
【００３４】
この場合、車両１００は、バッテリＢ１を用いない走行（バッテリレス走行）を実行する。具体的には、インバータ２２に供給される直流電力は、モータジェネレータＭＧ１およびインバータ１４によって生成される。
【００３５】
バッテリレス走行の一形態を以下に説明する。エンジン４により発生された動力は動力分配機構３によって、モータジェネレータＭＧ１と車輪２との２経路に分配される。モータジェネレータＭＧ１はエンジン４の動力により発電する。インバータ１４は、モータジェネレータＭＧ１により生成された交流電力を直流電力に変換して、電源ラインＰＬ２および接地ラインＳＬの間にその直流電力を出力する。インバータ２２は、電源ラインＰＬ２および接地ラインＳＬを介して入力される直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータＭＧ２に供給することによりモータジェネレータＭＧ２を駆動する。
【００３６】
すなわちエンジン４、インバータ１４およびモータジェネレータＭＧ１は、車両１００の走行用の動力を出力可能な動力出力装置を構成する。
【００３７】
さらに、制御装置３０は、バッテリレス走行中に遮断装置６０から遮断指令ＣＳＴＰを受けた場合、インバータ２２を停止させる。遮断装置６０は、たとえば自動変速機（図示せず）の変速レンジがニュートラルレンジであることを検知することによって遮断指令ＣＳＴＰを出力する。
【００３８】
制御装置３０は、インバータ２２を停止するに先立って電圧ＶＨを低下させる。この場合、たとえばモータジェネレータＭＧ１の発電による電力量を低下させるとともにインバータ２２がモータジェネレータＭＧ２を駆動するように、インバータ２２を制御する。インバータ２２がモータジェネレータＭＧ２を駆動するため、平滑コンデンサＣ２からモータジェネレータＭＧ２に電力が供給される。
【００３９】
平滑コンデンサＣ２に入力される電力量よりも平滑コンデンサＣ２から取り出される電力量を大きくすることによって平滑コンデンサＣ２の電圧ＶＨが低下する。制御装置３０は、平滑コンデンサＣ２の端子間電圧ＶＨがある程度の大きさまで低下した時点でインバータ２２を停止させる。
【００４０】
このように本実施の形態では、インバータ２２を停止させる前に電圧ＶＨを低下させる。これにより、インバータ２２（スイッチング素子）の保護等を図ることができる。
【００４１】
図２は、図１に示す制御装置３０の機能ブロック図である。図２は、特に、バッテリレス走行時にインバータ２２を停止させるための制御装置３０の制御構成を示すものである。なお、図２に示した構成はソフトウェアによって実現されてもよいし、ハードウェアによって実現されてもよい。
【００４２】
図２を参照して、制御装置３０は、逆起電圧演算部５１と、電圧判定部５２と、インバータ制御部５３と、停止判定部５４とを含む。
【００４３】
逆起電圧演算部５１は、モータ回転数ＭＲＮ２に基づいて、モータジェネレータＭＧ２の逆起電圧Ｖｍを算出する。図３に示すように、一般に、モータの逆起電圧（誘起電圧）はモータの回転数に比例する。したがって、モータの単位回転数あたりの逆起電圧（すなわち比例係数）が予め定められていれば、モータ回転数に基づいて逆起電圧を演算できる。逆起電圧演算部５１は予め定められた比例係数を記憶するとともに、その比例係数をモータ回転数ＭＲＮ２に乗じることによって逆起電圧Ｖｍを算出する。
【００４４】
電圧判定部５２は、電圧センサ１３によって検出された電圧ＶＨと、逆起電圧演算部５１によって算出された逆起電圧Ｖｍとを受ける。電圧判定部５２は、逆起電圧Ｖｍが電圧ＶＨより大きいか否かを判定するとともに、その判定結果をインバータ制御部５３に出力する。
【００４５】
インバータ制御部５３は、トルク指令値ＴＲ２およびモータ電流値ＭＣＲＴ２に基づいてインバータ２２（図示せず）を制御するための信号ＣＴＬ２を生成する。さらに、インバータ制御部５３は、停止判定部５４からの停止信号に応じて、インバータ２２を停止させるための信号ＳＴＰ２を生成する。インバータ制御部５３は、信号ＣＴＬ２およびＳＴＰ２のいずれか一方をインバータ２２に出力する。
【００４６】
インバータ制御部５３は、電圧判定部５２の判定結果に基づいてインバータ２２を制御する。具体的に説明すると、電圧判定部５２によって逆起電圧Ｖｍが電圧ＶＨより大きいと判定された場合、インバータ制御部５３は、インバータ２２に対してＰＷＭ（パルス幅変調）制御を実行するためにインバータ２２に信号ＣＴＬ２を送る。
【００４７】
ＰＷＭ制御では、モータ電流のフィードバックによってモータ印加電圧（交流）の振幅および位相が制御される。これによりトルク制御が実行される。
【００４８】
ここで、インバータ２２からモータジェネレータＭＧ２に与えられる電力が一定であるとすると、電圧ＶＨの低下に応じてモータ電流を大きくする必要がある。なお、モータジェネレータＭＧ２に供給されるパワー（電力）は、モータジェネレータＭＧ２のトルク指令値ＴＲ２およびモータ回転数ＭＲＮ２に基づいて算出可能である。したがって、モータジェネレータＭＧ２に供給されるパワーと電圧ＶＨとに基づいて、モータジェネレータＭＧ２に流れるモータ電流の値（モータ電流値ＭＣＲＴ２）を算出できる。
【００４９】
ＰＷＭ制御とは、モータ電流をトルク指令値に応じた電流指令値と一致させるフィードバック制御である、したがってモータ電流が大きくなることで、モータ電流と電流指令値との偏差が拡大する。これにより電流フィードバック制御の維持（ＰＷＭ制御の維持）が困難となる可能性がある。
【００５０】
そこで、インバータ制御部５３は、ＰＷＭ制御を維持するために電圧ＶＨを上昇させる（モータ電流を低下させる）必要が生じた場合には、インバータ２２に対して信号ＳＴＰ２を送ることによりインバータ２２を断続的に停止させる。
【００５１】
インバータ２２を停止させることによりモータジェネレータＭＧ２の逆起電圧Ｖｍが平滑コンデンサＣ２に印加される。電圧ＶＨよりも逆起電圧Ｖｍが大きい場合には、インバータ２２を停止させることによって平滑コンデンサＣ２の電圧ＶＨが上昇する。このようにして、インバータ制御部５３はＰＷＭ制御を持続可能な電圧範囲内に電圧ＶＨを維持するとともに、逆起電圧が電圧ＶＨより低下するまでＰＷＭ制御を継続する。
【００５２】
なお、電圧ＶＨを上昇させるか否かは、検出されるモータ電流値ＭＣＲＴ２が所定の制御範囲内にあるか否かによって判定される。この制御範囲は、たとえば実験などによって予め算出される。
【００５３】
一方、電圧判定部５２によって逆起電圧Ｖｍが電圧ＶＨより小さいと判定された場合、制御装置３０は、電圧ＶＨが所定の停止可能電圧まで低下するようにインバータ２２を制御する。具体的には、制御装置３０は、インバータ２２に対して矩形波電圧制御を実行するためにインバータ２２に信号ＣＴＬ２を送る。
【００５４】
矩形波電圧制御では、矩形波の１パルスに対応する電圧がモータジェネレータＭＧ２に印加される。矩形波電圧制御の実行時にはモータ印加電圧の振幅が固定される。このため、矩形波電圧制御では、トルク実績値とトルク指令値との偏差に基づいて矩形波電圧パルスの位相が制御されることにより、トルク制御が実行される。トルク実績値は、たとえばモータジェネレータＭＧ２に供給される電力（モータ電流値およびモータ印加電圧に基づいて算出される）と、モータ回転数ＭＲＮ２に基づく角速度により算出される。
【００５５】
さらに、インバータ制御部５３は、停止判定部５４から停止信号を受けたときにインバータ２２に対して信号ＳＴＰ２を出力する。
【００５６】
停止判定部５４は、電圧ＶＨを受けるとともに、その電圧ＶＨが所定の停止可能電圧以下であるか否かを判定する。停止判定部５４は、電圧ＶＨが停止可能電圧以下であると判定した場合には、インバータ制御部５３に対して停止信号を出力する。インバータ制御部５３は、停止判定部５４からの停止信号に応じて、信号ＳＴＰ２をインバータ２２に出力する。インバータ２２は信号ＳＴＰ２に応じて停止する。したがって、電圧ＶＨが所定の停止可能電圧以下に低下した場合には、インバータ２２が停止する。
【００５７】
図４は、制御装置３０によって実行される、バッテリレス走行時におけるインバータの停止処理を説明するフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、たとえば一定の時間ごと、あるいは所定の条件の成立時にメインルーチンから呼び出されて実行される。
【００５８】
図４および図１を参照して、処理が開始されると、ステップＳ１において制御装置３０は、バッテリＢ１が異常であるか否かを判定する。たとえば制御装置３０は、電圧ＶＢおよび電流ＩＢの各値に基づいてバッテリＢ１の異常の有無を判定する。なお、バッテリＢ１の異常の有無を判定するためにバッテリＢ１の温度を用いてもよい。
【００５９】
バッテリＢ１が異常でないと判定された場合（ステップＳ１においてＮＯ）、全体の処理は終了する。一方、バッテリＢ１が異常であると判定された場合（ステップＳ１においてＹＥＳ）、処理はステップＳ２に進む。
【００６０】
ステップＳ２において、制御装置３０は、システムメインリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＧに信号ＳＥＢ，ＳＥＧをそれぞれ送ることによって、システムメインリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＧをオフする。
【００６１】
ステップＳ３において、制御装置３０は、動力出力装置（エンジン４、モータジェネレータＭＧ１、インバータ１４）から車両走行用の動力を出力させることによって、バッテリレス走行を実行する。たとえば、エンジン４の動力がモータジェネレータＭＧ１に供給されてモータジェネレータＭＧ１が発電する。モータジェネレータＭＧ１の発電により生成された交流電力は、インバータ１４によって直流電力に変換されるとともにインバータ２２に供給される。インバータ２２はその直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータＭＧ２に供給する。制御装置３０は、インバータ１４，２２が上述の動作を行なうようにインバータ１４，２２を制御する。
【００６２】
ステップＳ４において、制御装置３０は、インバータ２２の遮断指令の有無を判定する。制御装置３０が遮断装置６０から遮断指令ＣＳＴＰを受けることにより、制御装置３０は、遮断指令の入力があったと判定する。この場合（ステップＳ４においてＹＥＳ）、処理はステップＳ５に進む。一方、制御装置３０が遮断指令ＣＳＴＰを受けていない場合、制御装置３０は、遮断指令の入力がないと判定する。この場合（ステップＳ４においてＮＯ）、処理はステップＳ３に戻される。
【００６３】
ステップＳ５において、制御装置３０は、インバータ２２を動作状態から停止状態に移行するための処理（終了処理）を開始する。
【００６４】
ステップＳ６において、制御装置３０は、平滑コンデンサＣ２を放電するための処理を実行する。具体的には、制御装置３０は、ＰＷＭ制御あるいは矩形波電圧制御に従ってインバータ２２を制御する。制御装置３０は、インバータ２２を制御するために、インバータ２２に信号ＣＴＬ２を出力する。
【００６５】
ステップＳ７において、制御装置３０はモータジェネレータＭＧ２の逆起電圧を算出する。この処理は、図２に示す逆起電圧演算部５１により実行される。逆起電圧演算部５１は、所定の比例定数にモータ回転数ＭＲＮ２を乗算することにより逆起電圧Ｖｍを算出する。
【００６６】
ステップＳ８において、制御装置３０は、逆起電圧Ｖｍが電圧ＶＨより大きいか否かを判定する。この処理は、図２に示す電圧判定部５２により実行される。逆起電圧Ｖｍが電圧ＶＨより大きいと判定された場合（ステップＳ８においてＹＥＳ）、処理はステップＳ９に進む。
【００６７】
ステップＳ９において、制御装置３０は、電圧ＶＨを、ＰＷＭ制御可能な電圧に維持する。この処理は、図２に示すインバータ制御部５３により実行される。インバータ制御部５３は信号ＣＴＬ２をインバータ２２に出力することによりインバータ２２に対してＰＷＭ制御を実行する。モータ電流が所定の制御範囲から外れた場合には、インバータ制御部５３は信号ＳＴＰ２をインバータ２２に出力することによりインバータ２２を断続的に停止させる。インバータ２２を停止させることによりモータジェネレータＭＧ２の逆起電圧Ｖｍが平滑コンデンサＣ２に印加される。これにより電圧ＶＨが上昇する。そしてインバータ制御部５３はインバータ２２に対するＰＷＭ制御を再度実行する。
【００６８】
ステップＳ９の処理が終了すると、全体の処理はステップＳ７に戻る。このようにして、インバータ制御部５３は、逆起電圧Ｖｍが電圧ＶＨよりも低下するまでＰＷＭ制御を継続するとともに、ＰＷＭ制御を持続可能な電圧範囲内に電圧ＶＨを維持する。
【００６９】
逆起電圧Ｖｍが電圧ＶＨ以下と判定された場合（ステップＳ８においてＮＯ）、処理はステップＳ１０に進む。ステップＳ１０において、制御装置３０は、電圧ＶＨが所定の停止可能電圧以下であるか否かを判定する。この処理は図２に示す停止判定部５４により実行される。停止可能電圧は特に限定されないが、一例を示すと５０Ｖである。
【００７０】
電圧ＶＨが所定の停止可能電圧より大きいと判定された場合（ステップＳ１０においてＮＯ）、処理はステップＳ６に戻る。これにより、制御装置３０は、平滑コンデンサＣ２を放電するための処理を実行する。この場合には、電圧ＶＨが逆起電圧以下であるので、制御装置３０は矩形波電圧制御に従ってインバータ２２を制御する。
【００７１】
一方、電圧ＶＨが所定の停止可能電圧以下であると判定された場合（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、ステップＳ１１の処理が実行される。ステップＳ１１において、停止判定部５４はインバータ制御部５３に停止信号を送る。インバータ制御部５３は停止信号に応じて信号ＳＴＰ２をインバータ２２に送る。インバータ制御部５３は信号ＳＴＰ２をインバータ２２に送ることによってインバータ２２を停止させる。ステップＳ１１の処理が終了すると全体の処理が終了する。
【００７２】
車両の走行中にはモータジェネレータＭＧ２が回転しているので、モータジェネレータＭＧ２が逆起電圧を発生させる。したがってインバータ２２を停止させる場合には、この逆起電圧を考慮する必要がある。通常では、逆起電圧が電圧ＶＨより高くならないようにモータ電流が制御される。具体的には、回転数およびトルクに応じて、基本的には最大トルク制御を行ないつつ、逆起電圧の抑制が必要となる高回転数領域では、最大トルク制御に代えて弱め界磁制御を適用するように制御方式が切り換えられる。なお、上述のＰＷＭ制御は「最大トルク制御」に対応し、矩形波電圧制御は「弱め界磁制御」に対応する。
【００７３】
本実施の形態では、バッテリレス走行中にインバータ２２を動作状態から停止状態に移行させるために、電圧ＶＨの低下（平滑コンデンサＣ２の放電）が行なわれる。上述のように、ＰＷＭ制御の場合には、電圧ＶＨが低くなるとモータ電流が制御範囲を外れる可能性があるのでＰＷＭ制御を維持することが困難になる。そこで電圧ＶＨと逆起電圧との大小関係に関わらず、矩形波電圧制御に従ってインバータ２２を制御することが考えられる。
【００７４】
しかしながら、矩形波電圧制御では、モータ印加電圧の振幅が固定されるとともに、モータ印加電圧の位相のみが制御される。一方、ＰＷＭ制御では、モータ電流のフィードバックによってモータ印加電圧（交流）の振幅および位相が制御される。このため、矩形波電圧制御の適用時には、ＰＷＭ制御の適用時に比べて制御応答性が低下する。
【００７５】
たとえば、電圧ＶＨが一旦低下したことによりインバータ２２が遮断されたとする。逆起電圧が電圧ＶＨよりも大きい場合には、逆起電圧が平滑コンデンサＣ２に印加されることにより電圧ＶＨが上昇する。したがって、インバータ２２に対して、電圧ＶＨを低下させるための制御を再実行する必要がある。
【００７６】
しかしながら、矩形波電圧制御では、電圧ＶＨが低くなるほど制御応答性が悪くなる。このため電圧ＶＨの上昇に対する追従（電圧ＶＨの低下）が遅れる可能性がある。最悪の場合として、インバータ２２の制御破綻が生じること、あるいはインバータ２２が損傷すること等が想定される。また、それらの事態が生じた場合への対策も考慮する必要がある。
【００７７】
本実施の形態では、逆起電圧が電圧ＶＨよりも高い間は、インバータ２２に対してＰＷＭ制御が実行される。さらに、逆起電圧が電圧ＶＨよりも高いと判定される間、制御装置３０は、インバータ２２を断続的に停止させることにより、ＰＷＭ制御を持続可能な電圧範囲内に電圧ＶＨを維持する。これにより、インバータ２２の制御への影響（たとえば制御破綻の発生）を回避しつつ平滑コンデンサＣ２の電圧ＶＨを低下させることができる。
【００７８】
一方、逆起電圧が電圧ＶＨより低いと判定された場合には、電圧ＶＨが低下するようにインバータ２２が制御される。具体的にはインバータ２２は矩形波電圧制御される。
【００７９】
矩形波電圧制御により逆起電圧を低く抑えつつ、平滑コンデンサＣ２からモータジェネレータＭＧ２に電力を供給できる。これにより、平滑コンデンサＣ２の電圧ＶＨを停止可能電圧まで低下させることができる。そして、電圧ＶＨを停止可能電圧まで低下した場合、制御装置３０はインバータ２２を停止させる。
【００８０】
以上のように本実施の形態によれば、バッテリレス走行中にインバータを停止させる必要が生じた場合において、インバータの制御への影響を回避しつつ、平滑コンデンサＣ２の電圧を低下させることができる。
【００８１】
なお、本発明は、走行に伴って逆起電圧を発生しうるモータと、そのモータを駆動するためのインバータと、そのインバータの直流入力側に接続されるコンデンサとを備える車両に適用可能である。したがって、本発明が適用可能な車両の構成は、図１に示す構成に限られるものではなく、様々な形態の車両に適用可能である。たとえば、後輪を駆動する第３のモータジェネレータを図１の構成に追加してもよい。
【００８２】
また、本発明を適用可能な車両は、エンジン（内燃機関）とモータとを搭載するハイブリッド自動車に限定されず、たとえば電気自動車あるいは燃料電池車であってもよい。
【００８３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００８４】
２  車輪、３  動力分配機構、４  エンジン、１０，１３，２１  電圧センサ、１１，２４，２５  電流センサ、１２  コンバータ、１４，２２  インバータ、１５  Ｕ相アーム、１６  Ｖ相アーム、１７  Ｗ相アーム、２６，２７  回転数センサ、３０  制御装置、４０  接続部、５１  逆起電圧演算部、５２  電圧判定部、５３  インバータ制御部、５４  停止判定部、６０  遮断装置、１００  車両、Ｂ１  バッテリ、Ｃ１，Ｃ２  平滑コンデンサ、Ｄ１〜Ｄ８  ダイオード、Ｌ１  リアクトル、ＭＧ１，ＭＧ２  モータジェネレータ、ＰＬ１，ＰＬ２  電源ライン、Ｑ１〜Ｑ８  ＩＧＢＴ素子、ＳＬ  接地ライン、ＳＭＲＢ，ＳＭＲＧ  システムメインリレー。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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