(57)【要約】【課題】複数の蓄電部を搭載した電源システムおよび当該電源システムを搭載した車両において、蓄電部間に過大な電流が流れるのを抑制する。【解決手段】第１コンバータ制御部２１０は、第１コンバータを電圧制御モードに従って制御し、第２コンバータ制御部２３０は、第２コンバータを電流制御モードに従って制御する。第２コンバータ制御部２３０は、対応の蓄電部の電流値を電流目標値と一致させるための電流フィードバック制御要素と、対応の蓄電部の電圧値と電圧目標値との比に応じた値を加算する電流フィードフォワード制御要素とを含む制御演算により、第２コンバータを制御するためのデューティー比指令を生成する。下限値制限部２４２は、対応の蓄電部の内部抵抗値を取得すると、内部抵抗値に応じてデューティー比指令の下限値を設定し、制御演算により生成されたデューティー比指令が下限値を下回らないように制限して、制限後の値を変調部２４４へ出力する。【選択図】図３
2010136574.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷装置に電力を供給する電源システムであって、
各々が充放電可能に構成された複数の蓄電部と、
前記負荷装置と前記電源システムとの間で電力を授受可能に構成された電力線対と、
前記複数の蓄電部と前記電力線対との間にそれぞれ設けられ、各々が、スイッチング素子のスイッチング動作により対応の蓄電部と前記電力線対との間で電圧変換動作を行なう複数の電圧変換部と、
前記複数の電圧変換部における前記電圧変換動作を制御する制御部とを備え、
前記複数の電圧変換部の各々は、前記電力線対の電圧値が電圧目標値となるように制御する電圧制御モード、および対応の前記蓄電部の電流値が電流目標値となるように制御する電流制御モードのいずれかに設定されて前記電圧変換動作を実行し、
前記制御部は、
前記複数の電圧変換部のうち、前記電流制御モードに設定された第１の電圧変換部に対して、対応の前記蓄電部の電流値の前記電流目標値に対する偏差に応じて前記スイッチング素子へのスイッチング制御信号のデューティー比を調整することにより、電圧変換比を制御する電圧変換制御手段と、
前記第１の電圧変換部に対応する前記蓄電部の内部抵抗を取得する内部抵抗取得手段と、
取得された対応の前記蓄電部の内部抵抗値に応じて、該デューティー比の許容範囲を設定する許容範囲設定手段と、
前記スイッチング制御信号のデューティー比が前記許容範囲内になるように、該デューティー比を制限するデューティー比制限手段とを含む、電源システム。
【請求項２】
前記許容範囲設定手段は、取得された対応の前記蓄電部の内部抵抗値に応じて、前記許容範囲における下限値を設定し、
前記デューティー比制限手段は、前記スイッチング制御信号のデューティー比が前記下限値以上となるように、該デューティー比を制限する、請求項１に記載の電源システム。
【請求項３】
前記下限値は、前記第１の電圧変換部を通過して対応の前記蓄電部と前記電力線対との間で授受される電力の上限値に対応するデューティー比に略等しい、請求項２に記載の電源システム。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の電源システムと、
前記電源システムから供給される電力を受けて駆動力を発生する駆動力発生部とを備える、車両。
【請求項５】
負荷装置に電力を供給する電源システムの制御方法であって、
前記電源システムは、
各々が充放電可能に構成された複数の蓄電部と、
前記負荷装置と前記電源システムとの間で電力を授受可能に構成された電力線対と、
前記複数の蓄電部と前記電力線対との間にそれぞれ設けられ、各々が、スイッチング素子のスイッチング動作により対応の蓄電部と前記電力線対との間で電圧変換動作を行なう複数の電圧変換部とを含み、
前記複数の電圧変換部の各々は、前記電力線対の電圧値が電圧目標値となるように制御する電圧制御モード、および対応の前記蓄電部の電流値が電流目標値となるように制御する電流制御モードのいずれかに設定されて前記電圧変換動作を実行し、
前記制御方法は、
前記複数の電圧変換部のうち、前記電流制御モードに設定された第１の電圧変換部に対して、対応の前記蓄電部の電流値の前記電流目標値に対する偏差に応じて前記スイッチング素子へのスイッチング制御信号のデューティー比を調整することにより、電圧変換比を制御するステップと、
前記第１の電圧変換部に対応する前記蓄電部の内部抵抗を取得するステップと、
取得された対応の前記蓄電部の内部抵抗値に応じて、該デューティー比の許容範囲を設定するステップと、
前記スイッチング制御信号のデューティー比が前記許容範囲内になるように、該デューティー比を制限するステップとを備える、電源システムの制御方法。
【請求項６】
前記許容範囲を設定するステップは、取得された対応の前記蓄電部の内部抵抗値に応じて、前記許容範囲における下限値を設定するステップを含み、
前記デューティー比を制限するステップは、前記スイッチング制御信号のデューティー比が前記下限値以上となるように、該デューティー比を制限するステップを含む、請求項５に記載の電源システムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電源システムおよびそれを備えた車両、ならびに電源システムの制御方法に関し、より特定的には、複数の蓄電部を備えた電源システムおよびそれを備えた車両、ならびに該電源システムの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題を考慮して、電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池車などのように、電動機を駆動力源とする車両が注目されている。このような車両には、電動機に電力を供給したり、回生制動時に運動エネルギーを電気エネルギーに変換して蓄電したりするために、二次電池や電気二重層キャパシタなどからなる蓄電部が搭載されている。
【０００３】
このような電動機を駆動力源とする車両において、加速性能や走行持続距離などの走行性能を高めるために、蓄電部の充放電容量を大きくすることが望ましい。蓄電部の充放電容量を大きくするための一つの方法として、複数の蓄電部を搭載する構成が提案されている。このような構成では、各蓄電部の充放電電流を制御するための電力変換部（コンバータなど）が各蓄電部に対応付けて設けられる。各蓄電部に対する充放電を独立に行なうことで、各々を適正な充電状態値（ＳＯＣ：State Of Charge；以下、「ＳＯＣ」とも称す）に維持し、過放電や過充電などを回避することができる。
【０００４】
各蓄電部に対する充放電を独立に実行可能な構成の一例として、特開２００７−２９５７０１号公報（特許文献１）には、複数の電圧変換部のうちの少なくとも１つに対して、負荷装置への供給電圧値を電圧目標値と一致させるための制御（電圧制御）を行なう一方、残余の電圧変換部に対して、対応の蓄電部の電流値を電流目標値と一致させるための制御（電流制御）を行なう構成が開示されている。
【特許文献１】特開２００７−２９５７０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示される電源システムでは、上述した電流制御は、対応の蓄電部に入出力される電池電流値を、該蓄電部と電圧変換部とを接続する電力線の一方に介挿された電池電流検出部にて検出し、その検出した電池電流値を電流目標値と一致させるための電流フィードバック制御要素と、蓄電部の蓄電電圧値と電圧目標値との比に応じた値（電圧変換比）を加算する電圧フィードフォワード制御要素とを含む制御演算結果に応じて、電圧変換動作を実行するように構成されている。
【０００６】
しかしながら、このような構成において、たとえば電池電流検出部が故障した場合には、電流フィードバック制御要素が予め定められた許容範囲内の上限値もしくは下限値に張り付いてしまうため、負荷装置への供給電圧値が電圧目標値を超えて増大するという制御破綻が発生する問題がある。
【０００７】
そして、複数の電圧変換部のうちのいずれか１つにおいて、このような制御破綻が生じると、電力線に対して並列に接続される残余の電圧変換部では、増大した供給電圧値を電圧目標値と一致させるように電圧変換動作が行なわれる。そのため、該残余の電圧変換部に対応する蓄電部には、電力線を介して他の蓄電部から過大な電流が流入される可能性がある。
【０００８】
それゆえ、この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、複数の蓄電部を搭載した電源システムおよび当該電源システムを搭載した車両において、蓄電部間に過大な電流が流れるのを抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明のある局面に従えば、負荷装置に電力を供給する電源システムであって、各々が充放電可能に構成された複数の蓄電部と、負荷装置と電源システムとの間で電力を授受可能に構成された電力線対と、複数の蓄電部と電力線対との間にそれぞれ設けられ、各々が、スイッチング素子のスイッチング動作により対応の蓄電部と電力線対との間で電圧変換動作を行なう複数の電圧変換部と、複数の電圧変換部における電圧変換動作を制御する制御部とを備える。複数の電圧変換部の各々は、電力線対の電圧値が電圧目標値となるように制御する電圧制御モード、および対応の蓄電部の電流値が電流目標値となるように制御する電流制御モードのいずれかに設定されて電圧変換動作を実行する。制御部は、複数の電圧変換部のうち、電流制御モードに設定された第１の電圧変換部に対して、対応の蓄電部の電流値の電流目標値に対する偏差に応じてスイッチング素子へのスイッチング制御信号のデューティー比を調整することにより、電圧変換比を制御する電圧変換制御手段と、第１の電圧変換部に対応する蓄電部の内部抵抗を取得する内部抵抗取得手段と、取得された対応の蓄電部の内部抵抗値に応じて、該デューティー比の許容範囲を設定する許容範囲設定手段と、スイッチング制御信号のデューティー比が許容範囲内になるように、該デューティー比を制限するデューティー比制限手段とを含む。
【００１０】
好ましくは、許容範囲設定手段は、取得された対応の蓄電部の内部抵抗値に応じて、許容範囲における下限値を設定する。デューティー比制限手段は、スイッチング制御信号のデューティー比が下限値以上となるように、該デューティー比を制限する。
【００１１】
好ましくは、下限値は、第１の電圧変換部を通過して対応の蓄電部と電力線対との間で授受される電力の上限値に対応するデューティー比に略等しい。
【００１２】
この発明の別の局面に従えば、車両は、上記のいずれか１つの電源システムと、電源システムから供給される電力を受けて駆動力を発生する駆動力発生部とを備える。
【００１３】
この発明の別の局面に従えば、負荷装置に電力を供給する電源システムの制御方法であって、電源システムは、各々が充放電可能に構成された複数の蓄電部と、負荷装置と電源システムとの間で電力を授受可能に構成された電力線対と、複数の蓄電部と電力線対との間にそれぞれ設けられ、各々が、スイッチング素子のスイッチング動作により対応の蓄電部と電力線対との間で電圧変換動作を行なう複数の電圧変換部とを含む。複数の電圧変換部の各々は、電力線対の電圧値が電圧目標値となるように制御する電圧制御モード、および対応の蓄電部の電流値が電流目標値となるように制御する電流制御モードのいずれかに設定されて電圧変換動作を実行する。制御方法は、複数の電圧変換部のうち、電流制御モードに設定された第１の電圧変換部に対して、対応の蓄電部の電流値の電流目標値に対する偏差に応じてスイッチング素子へのスイッチング制御信号のデューティー比を調整することにより、電圧変換比を制御するステップと、第１の電圧変換部に対応する蓄電部の内部抵抗を取得するステップと、取得された対応の蓄電部の内部抵抗値に応じて、該デューティー比の許容範囲を設定するステップと、スイッチング制御信号のデューティー比が許容範囲内になるように、該デューティー比を制限するステップとを備える。
【００１４】
好ましくは、許容範囲を設定するステップは、取得された対応の蓄電部の内部抵抗値に応じて、許容範囲における下限値を設定するステップを含む。デューティー比を制限するステップは、スイッチング制御信号のデューティー比が下限値以上となるように、該デューティー比を制限するステップを含む。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、複数の蓄電部を搭載した電源システムおよび当該電源システムを搭載した車両において、蓄電部間に過大な電流が流れるのを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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。
【００１７】
（車両の構成）
図１は、本発明の実施の形態に従う電源システム１を備える車両１００の要部を示す概略構成図である。
【００１８】
図１を参照して、本実施の形態においては、車両１００の駆動力を発生する駆動力発生部３を負荷装置とする場合について例示する。そして、車両１００は、電源システム１から駆動力発生部３へ供給される電力により生じる駆動力を駆動輪３８に伝達することで走行する。また、車両１００は、回生時において、駆動力発生部３によって運動エネルギーから電力を生じさせて電源システム１に回収する。
【００１９】
また、本実施の形態においては、複数の蓄電部の一例として、２つの蓄電部を備える電源システム１について説明する。電源システム１は、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬを介して、駆動力発生部３との間で直流電力の授受を行なう。なお、以下の説明においては、電源システム１から駆動力発生部３へ供給される電力を「駆動電力」とも称し、駆動力発生部３から電源システム１へ供給される電力を「回生電力」とも称する。
【００２０】
駆動力発生部３は、第１インバータ（ＩＮＶ１）３０−１と、第２インバータ（ＩＮＶ２）と、第１モータジェネレータＭＧ１と、第２モータジェネレータＭＧ２と、駆動ＥＣＵ（Electronic Control Unit）３２と、エンジン（ＥＮＧ）３４と、動力分割機構３６と、駆動輪３８とを備える。
【００２１】
インバータ３０−１，３０−２は、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬに並列接続され、それぞれ電源システム１との間で電力の授受を行なう。すなわち、インバータ３０−１，３０−２は、それぞれ主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬを介して受ける駆動電力（直流電力）を交流電力に変換してモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２へ供給する一方、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２が発電する交流電力を直流電力に変換して回生電力として電源システム１へ供給する。なお、インバータ３０−１，３０−２は、一例として、三相分のスイッチング素子を含むブリッジ回路で構成され、それぞれ駆動ＥＣＵ３２から受けたスイッチング指令ＰＷＭ１，ＰＷＭ２に応じて、スイッチング（回路開閉）動作を行なうことで、三相交流電力を発生する。
【００２２】
モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、それぞれインバータ３０−１，３０−２から供給される交流電力を受けて回転駆動力を発生可能であるとともに、外部からの回転駆動力を受けて発電可能に構成される。一例として、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、永久磁石が埋設されたロータを備える三相交流回転電機である。そして、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、それぞれ動力分割機構３６と連結され、発生した駆動力を駆動軸によって駆動輪３８へ伝達する。
【００２３】
本実施の形態に従う車両１００は、代表的にハイブリッド車両であり、エンジン３４と、第１モータジェネレータＭＧ１と、第２モータジェネレータＭＧ２とを駆動力源として備え、これらは動力分割機構３６を介して機械的に連結される。そして、車両１００の走行状況に応じて、動力分割機構３６を介して上記３者の間で駆動力の分配および結合が行なわれ、その結果として、駆動輪３８が駆動される。
【００２４】
車両１００の走行時において、動力分割機構３６は、エンジン３４の作動によって発生する駆動力を二分割し、その一方を第１モータジェネレータＭＧ１側へ配分するとともに、残部を第２モータジェネレータＭＧ２へ配分する。動力分割機構３６から第１モータジェネレータＭＧ１側へ配分された駆動力は発電動作に用いられる一方、第２モータジェネレータＭＧ２側へ配分された駆動力は、第２モータジェネレータＭＧ２で発生した駆動力と合成されて、駆動輪３８の駆動に使用される。
【００２５】
駆動ＥＣＵ３２は、予め格納されたプログラムを実行することで、図示しない各センサから送信された信号、走行状況、アクセル開度の変化率、および格納しているマップなどに基づいて、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のトルク目標値ＴＲ１，ＴＲ２および回転数目標値ＭＲＮ１，ＭＲＮ２を算出する。そして、駆動ＥＣＵ３２は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の発生トルクおよび回転数がそれぞれトルク目標値ＴＲ１，ＴＲ２および回転数目標値ＭＲＮ１，ＭＲＮ２となるように、スイッチング指令ＰＷＭ１，ＰＷＭ２を生成してインバータ３０−１，３０−２を制御する。また、駆動ＥＣＵ３２は、算出したトルク目標値ＴＲ１，ＴＲ２および回転数目標値ＭＲＮ１，ＭＲＮ２を電源システム１へ出力する。
【００２６】
（電源システムの構成）
電源システム１は、平滑コンデンサＣと、第１コンバータ（ＣＯＮＶ１）８−１と、第２コンバータ（ＣＯＮＶ２）８−２と、第１蓄電部（ＢＡＴ１）６−１と、第２蓄電部（ＢＡＴ２）６−２と、電流検出部１０−１，１０−２，１６と、電圧検出部１２−１，１２−２，１８と、温度検出部１４−１，１４−２と、電池ＥＣＵ４と、コンバータＥＣＵ２とを備える。
【００２７】
平滑コンデンサＣは、主正母線ＭＰＬと主負母線ＭＮＬとの間に接続され、コンバータ８−１，８−２から出力される駆動電力および駆動力発生部３から出力される回生電力に含まれる変動成分を低減する。
【００２８】
電圧検出部１８は、主正母線ＭＰＬと主負母線ＭＮＬとの線間に接続され、電源システム１と駆動力発生部３との間で授受される電力の電圧値である母線電圧値ＶＨを検出し、その検出結果をコンバータＥＣＵ２へ出力する。また、電流検出部１６は、主正母線ＭＰＬに介挿され、電源システム１と駆動力発生部３との間で授受される電力の母線電流値ＩＨを検出し、その検出結果をコンバータＥＣＵ２へ出力する。
【００２９】
コンバータ８−１，８−２は、主正母線ＭＰＬ，主負母線ＭＮＬに対して並列接続されるとともに、それぞれ対応する蓄電部６−１，６−２と主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬとの間で電力変換動作を行なうように構成された電圧変換部である。具体的には、コンバータ８−１，８−２は、蓄電部６−１，６−２からの放電電力を所定の電圧に昇圧して駆動電力として供給する一方、駆動力発生部３から供給される回生電力を所定の電圧に降圧して蓄電部６−１，６−２を充電する。一例として、コンバータ８−１，８−２は、いずれも昇降圧チョッパ回路により構成される。
【００３０】
蓄電部６−１，６−２は、それぞれ、コンバータ８−１，８−２を介して、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬに並列接続される。蓄電部６−１，６−２は、例えば、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池などの充放電可能に構成された二次電池、もしくは電気二重層キャパシタからなる。
【００３１】
電流検出部１０−１，１０−２は、それぞれ、蓄電部６−１，６−２とコンバータ８−１，８−２とを接続する一方の電力線に介挿され、蓄電部６−１，６−２の充放電に係る電流値ＩＬ１，ＩＬ２を検出し、その検出結果を電池ＥＣＵ４およびコンバータＥＣＵ２へ出力する。
【００３２】
電圧検出部１２−１，１２−２は、それぞれ、蓄電部６−１，６−２とコンバータ８−１，８−２とを接続する電力線間に接続され、蓄電部６−１，６−２の入出力に係る電圧値ＶＬ１，ＶＬ２を検出し、その検出結果を電池ＥＣＵ４およびコンバータＥＣＵ２へ出力する。
【００３３】
温度検出部１４−１，１４−２は、それぞれ、蓄電部６−１，６−２を構成する電池セルなどに近接して配置され、蓄電部６−１，６−２の温度Ｔｂ１，Ｔｂ２を検出し、その検出結果を電池ＥＣＵ４へ出力する。なお、温度検出部１４−１，１４−２は、それぞれ、蓄電部６−１，６−２を構成する複数の電池セルに対応付けて配置された複数の検出素子の検出結果に基づいて、平均化処理などにより代表値を出力するように構成してもよい。
【００３４】
車両１００を構成する各部位は、コンバータＥＣＵ２、電池ＥＣＵ４および駆動ＥＣＵ３２の連携制御によって実現される。コンバータＥＣＵ２、電池ＥＣＵ４および駆動ＥＣＵ３２は、互いに通信線を介して接続され、各種情報や信号の授受が可能となっている。
【００３５】
電池ＥＣＵ４は、蓄電部６−１，６−２の充電状態の管理や異常検出を司る制御装置であり、一例として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）などの記憶部と、入出力インターフェイスとを含むマイクロコンピュータを主体として構成される。具体的には、電池ＥＣＵ４は、電流検出部１０−１，１０−２で検出される電流値ＩＬ１，ＩＬ２、電圧検出部１２−１，１２−２で検出される電圧値ＶＬ１，ＶＬ２および温度検出部１４−１，１４−２で検出される温度Ｔｂ１，Ｔｂ２に基づいて、蓄電部６−１，６−２のそれぞれについての充電状態値（ＳＯＣ：State Of Charge；以下、「ＳＯＣ」と記す）ＳＯＣ１，ＳＯＣ２を算出する。充電状態値（ＳＯＣ）とは、蓄電部の満充電状態を基準にしたときの充電量（残存電荷量）を示すものであり、一例として、満充電容量に対する現在の充電量の比率（０〜１００％）で表わされる。なお、蓄電部６−１，６−２のＳＯＣを算出する構成については、様々な周知技術を用いることができる。
【００３６】
さらに、電池ＥＣＵ４は、算出したそれぞれ蓄電部６−１，６−２のＳＯＣ１，ＳＯＣ２に基づいて、許容電力（許容充電電力Ｗｉｎ１，Ｗｉｎ２および許容放電電力Ｗｏｕt１，Ｗｏｕｔ２）を導出する。許容充電電力Ｗｉｎ１，Ｗｉｎ２および許容放電電力Ｗｏｕｔ１，Ｗｏｕｔ２は、その化学反応的な限界で規定される、各時点における充電電力および放電電力の短時間の制限値である。
【００３７】
そのため、電池ＥＣＵ４は、予め実験的に取得された蓄電部６−１，６−２のＳＯＣおよび温度Ｔｂをパラメータとして規定された許容電力のマップを格納しておき、算出されるＳＯＣ１，ＳＯＣ２および温度Ｔｂ１，Ｔｂ２に基づいて、各時点の許容電力を導出する。なお、許容電力を規定するマップには、ＳＯＣおよび蓄電部の温度以外のパラメータ、たとえば蓄電部の劣化度などを含ませることもできる。
【００３８】
コンバータＥＣＵ２は、電池ＥＣＵ４および駆動ＥＣＵ３２と連携して、駆動力発生部３が要求する電力値を蓄電部６−１，６−２が所定の比率で分担できるように、それぞれコンバータ８−１，８−２における電圧変換動作を制御する。具体的には、コンバータＥＣＵ２は、コンバータ８−１，８−２のそれぞれについて、後述する複数の制御モードのうち予め選択される制御モードに従ってスイッチング指令ＰＷＣ１，ＰＷＣ２を生成する。
【００３９】
特に、本実施の形態に従う電源システム１においては、蓄電部６−１，６−２のいずれも正常であるときには、コンバータ８−１，８−２のうち第１コンバータ８−１が「マスター」として作動するとともに、第２コンバータ８−２が「スレーブ」として作動する。「マスター」として作動する第１コンバータ８−１は、電源システム１から駆動力発生部３へ供給される電力の電圧値（主正母線ＭＰＬと主負母線ＭＮＬとの間の母線電圧値ＶＨ）を所定の電圧目標値とするための「電圧制御モード」に従って制御される。一方、「スレーブ」として作動する第２コンバータ８−２は、電源システム１から駆動力発生部３へ供給される電力のうち、対応の蓄電部が分担する電力（当該蓄電部と主正母線ＭＰＬ，主負母線ＭＮＬとの間で授受される電力）を所定の電力目標値となるように、該蓄電部の充放電に係る電流値を所定の電流目標値とするための「電流制御モード」に従って制御される。
【００４０】
本実施の形態においては、駆動力発生部３が「負荷装置」に相当し、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬが「電力線対」に相当し、コンバータ８−１，８−２が「複数の電圧変換部」に相当する。そして、コンバータＥＣＵ２が「制御部」に相当する。
【００４１】
（コンバータの構成）
図２は、本発明の実施の形態に従うコンバータ８−１，８−２の概略構成図である。
【００４２】
図２を参照して、第１コンバータ８−１は、チョッパ回路４０−１と、平滑コンデンサＣ１とからなる。
【００４３】
チョッパ回路４０−１は、コンバータＥＣＵ２（図１）からのスイッチング指令ＰＷＣ１に応じて、放電時には第１蓄電部６−１から受けた直流電力を昇圧する一方、充電時には主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬから受けた直流電力を降圧する。そして、チョッパ回路４０−１は、それぞれ正母線ＬＮ１Ａと、負母線ＬＮ１Ｃと、配線ＬＮ１Ｂと、スイッチング素子であるトランジスタＱ１Ａ，Ｑ１Ｂと、ダイオードＤ１Ａ，Ｄ１Ｂと、インダクタＬ１とを含む。
【００４４】
正母線ＬＮ１Ａは、その一方端がトランジスタＱ１Ｂのコレクタに接続され、他方端が主正母線ＭＰＬに接続される。また、負母線ＬＮ１Ｃは、その一方端が第１蓄電部６−１の負極側に接続され、他方端が主負母線ＭＮＬに接続される。
【００４５】
トランジスタＱ１Ａ，Ｑ１Ｂは、負母線ＬＮ１Ｃと正母線ＬＮ１Ａとの間に直列に接続される。そして、トランジスタＱ１Ａのエミッタは負母線ＬＮ１Ｃに接続され、トランジスタＱ１Ｂのコレクタは正母線ＬＮ１Ａに接続される。また、各トランジスタＱ１Ａ，Ｑ１Ｂのコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ１Ａ，Ｄ１Ｂがそれぞれ接続されている。さらに、インダクタＬ１は、トランジスタＱ１ＡとトランジスタＱ１Ｂとの接続点に接続される。
【００４６】
配線ＬＮ１Ｂは、一方端が第１蓄電部６−１の正極側に接続され、他方端がインダクタＬ１に接続される。
【００４７】
平滑コンデンサＣ１は、配線ＬＮ１Ｂと負母線ＬＮ１Ｃとの間に接続され、配線ＬＮ１Ｂと負母線ＬＮ１Ｃとの間の直流電圧に含まれる交流成分を低減する。
【００４８】
以下、第１コンバータ８−１の電圧変換動作（昇圧動作および降圧動作）について説明する。
【００４９】
昇圧動作時において、コンバータＥＣＵ２は、トランジスタＱ１Ｂをオフ状態に維持し、かつ、トランジスタＱ１Ａを所定のデューティー比でオン／オフさせる。トランジスタＱ１Ａのオン期間においては、第１蓄電部６−１から配線ＬＮ１Ｂ、インダクタＬ１、ダイオードＤ１Ｂ、および正母線ＬＮ１Ａを順に介して、放電電流が主正母線ＭＰＬへ流れる。同時に、第１蓄電部６−１から配線ＬＮ１Ｂ、インダクタＬ１、トランジスタＱ１Ａおよび負母線ＬＮ１Ｃを順に介して、ポンプ電流が流れる。インダクタＬ１は、このポンプ電流により電磁エネルギーを蓄積する。続いて、トランジスタＱ１Ａがオン状態からオフ状態に遷移すると、インダクタＬ１は、蓄積した電磁エネルギーを放電電流に重畳する。その結果、第１コンバータ８−１から主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬへ供給される直流電力の平均電圧は、デューティー比に応じてインダクタＬ１に蓄積される電磁エネルギーに相当する電圧だけ昇圧される。
【００５０】
一方、降圧動作時において、コンバータＥＣＵ２は、トランジスタＱ１Ｂを所定のデューティー比でオン／オフさせ、かつ、トランジスタＱ１Ａをオフ状態に維持させる。トランジスタＱ１Ｂのオン期間においては、主正母線ＭＰＬから正母線ＬＮ１Ａ、トランジスタＱ１Ｂ、インダクタＬ１、および配線ＬＮ１Ｂを順に介して、充電電流が第１蓄電部６−１へ流れる。続いて、トランジスタＱ１Ｂがオン状態からオフ状態に遷移すると、インダクタＬ１の電流変化を妨げるように磁束が発生するので、充電電流は、ダイオードＤ１Ａ、インダクタＬ１、および配線ＬＮ１Ｂを順に介して流れ続ける。一方で、電気エネルギー的に見ると、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬを介して直流電力が供給されるのはトランジスタＱ１Ｂのオン期間だけであるので、充電電流が一定に保たれるとすると（インダクタＬ１のインダクタンスが十分に大きいとすると）、第１コンバータ８−１から第１蓄電部６−１へ供給される直流電力の平均電圧は、主正母線ＭＰＬ−主負母線ＭＮＬ間の直流電圧にデューティー比を乗じた値となる。
【００５１】
このような第１コンバータ８−１の電圧変換動作を制御するため、コンバータＥＣＵ２は、トランジスタＱ１Ａのオン／オフを制御するスイッチング指令ＰＷＣ１Ａ、およびトランジスタＱ１Ｂのオン／オフを制御するスイッチング指令ＰＷＣ１Ｂからなるスイッチング指令ＰＷＣ１を生成する。
【００５２】
第２コンバータ８−２についても上述した第１コンバータ８−１と同様の構成および動作であるため、詳細な説明は繰り返さない。
【００５３】
（コンバータＥＣＵの制御構造）
以下、図３〜図６を参照して、コンバータＥＣＵ２におけるスイッチング指令の生成を実現するための制御構造について説明する。なお、コンバータＥＣＵ２は、駆動電力および回生電力のいずれに対しても同様の制御を実行するが、理解を容易にするため、本実施の形態においては、駆動電力についての制御構造を例示して説明する。
【００５４】
上述したように、本実施の形態においては、第１コンバータ８−１が「マスター」として作動するとともに、第２コンバータ８−２が「スレーブ」として作動する。
【００５５】
具体的には、駆動力発生部３へ供給される電力の電圧値、すなわち、主正母線ＭＰＬと主負母線ＭＮＬとの間の電圧値(母線電圧値ＶＨ）を安定化するために、「マスター」として作動する第１コンバータ８−１は、電圧制御モードに従って電圧変換動作を行なう。すなわち、第１コンバータ８−１は、母線電圧値ＶＨが所定の電圧目標値ＶＨ＊となるように制御される。
【００５６】
一方、「スレーブ」として作動する第２コンバータ８−２は、蓄電部６−１および６−２での電力配分を実現するために、電流制御モードに従って電圧変換動作を行なう。すなわち、第２コンバータ８−２は、対応の第２蓄電部６−２からの電流値ＩＬ２が所定の電流目標値ＩＬ２＊となるように制御される。これにより、第２蓄電部６−２からの放電電力Ｐ２を任意に調整できるため、間接的に第１蓄電部６−１からの放電電力Ｐ１についても制御できる。
【００５７】
図３は、コンバータＥＣＵ２におけるスイッチング指令の生成を実現するための制御構造を示すブロック図である。
【００５８】
図３を参照して、コンバータＥＣＵ２は、目標値決定部２００と、第１コンバータ制御部２１０と、第２コンバータ制御部２３０とを含む。
【００５９】
目標値決定部２００は、許容放電電力Ｗｏｕｔ１，Ｗｏｕｔ２、トルク目標値ＴＲ１，ＴＲ２および回転数目標値ＭＲＮ１，ＭＲＮ２に基づいて、駆動力発生部３（図１）の要求電圧を算出し、電圧目標値ＶＨ＊を決定する。また、目標値決定部２００は、許容放電電力Ｗｏｕｔ２の範囲内において、第２コンバータ８−２が分担すべき電力目標値Ｐ２＊を決定する。目標値決定部２００が決定した電圧目標値ＶＨ＊および電力目標値Ｐ２＊は、それぞれ第１コンバータ制御部２１０および第２コンバータ制御部２３０へ出力される。
【００６０】
第１コンバータ制御部２１０は、第１コンバータ８−１を電圧制御モードに従って制御するための構成として、減算部２１２，２１８と、ＰＩ制御部２１４と、上下限値制限部２１６と、変調部（ＭＯＤ）２２０とを含む。
【００６１】
減算部２１２は、電圧目標値ＶＨ＊と母線電圧値ＶＨとの差から電圧偏差ΔＶＨを演算し、ＰＩ制御部２１４へ出力する。ＰＩ制御部２１４は、所定の比例ゲインおよび積分ゲインに従って、電圧偏差ΔＶＨに応じたＰＩ出力を生成し、上下限値制限部２１６へ出力する。
【００６２】
具体的には、ＰＩ制御部２１４は、比例要素（Ｐ：proportional element）と、積分要素（Ｉ：integral element）と、加算部とを含む。比例要素は、電圧偏差ΔＶＨに所定の比例ゲインＫｐを乗じて加算部へ出力し、積分要素は、所定の積分ゲインＫｉ（積分時間：１／Ｋｉ）で電圧偏差ΔＶＨを積分して加算部へ出力する。そして、加算部は、比例要素および積分要素からの出力を加算してＰＩ出力を生成する。このＰＩ出力は、電圧制御モードを実現するためのフィードバック成分に相当する。
【００６３】
上下限値制限部２１６は、予め定められたＰＩ出力の上下限値範囲内となるようにＰＩ出力を制限して、減算部２１８へ出力する。この上下限値範囲は、電圧検出部１２−２の検出値にセンサ誤差が含まれている場合を考慮して、電圧フィードバック制御の安定性を確保するために設けられている。ここで、減算部２１２、ＰＩ制御部２１４および上下限値制限部２１６は、電圧フィードバック制御要素を構成する。
【００６４】
減算部２１８は、第１蓄電部６−１の電圧値ＶＬ１を電圧目標値ＶＨ＊で割り算して算出された第１コンバータ８−１での昇圧比に相当する理論デューティー比（＝ＶＬ１／ＶＨ＊）に対して、ＰＩ出力を減じて、デューティー比指令Ｄｕｔｙ＿ｍとして変調部２２０へ与える。減算部２１８は、電圧フィードフォワード制御要素を構成する。また、理論デューティー比は、電圧制御モードを実現するためのフィードフォワード成分に相当する。ここで、デューティー比指令Ｄｕｔｙ＿ｍは、電圧制御モードにおける第１コンバータ８−１のトランジスタＱ１Ａ（図２）のオン・デューティーを規定する制御指令である。
【００６５】
変調部２２０は、図示しない発振部から与えられる搬送波（キャリア波）とデューティー比指令Ｄｕｔｙ＿ｍとを比較して、第１コンバータ８−１のトランジスタＱ１Ａ（図２）を駆動するための第１スイッチング指令ＰＷＣ１Ａを生成して、第１コンバータ８−１を制御する。
【００６６】
第２コンバータ制御部２３０は、第２コンバータ８−２を電流制御モードに従って制御するための構成として、除算部２３２と、減算部２３４，２４０と、ＰＩ制御部２３６と、上下限値制限部２３８と、下限値制限部２４２と、変調部（ＭＯＤ）２４４とを含む。
【００６７】
除算部２３２は、電力目標値Ｐ２＊を第２蓄電部６−２の電圧値ＶＬ２で割り算し、第２蓄電部６−２の電流目標値ＩＬ２＊を算出し、減算部２３４へ出力する。
【００６８】
減算部２３４は、電流目標値ＩＬ２＊と電流値ＩＬ２との差から電流偏差ΔＩＬ２を演算し、ＰＩ制御部２３６へ出力する。ＰＩ制御部２３６は、上述したＰＩ制御部２１４と同様に、所定の比例ゲインおよび積分ゲインに従って、電流偏差ΔＩＬ２に応じたＰＩ出力を生成し、上下限値制限部２３８へ出力する。
【００６９】
具体的には、ＰＩ制御部２３６は、比例要素と、積分要素と、加算部とを含む。比例要素は、電流偏差ΔＩＬ２に所定の比例ゲインＫｐを乗じて加算部へ出力し、積分要素は、所定の積分ゲインＫｉ（積分時間：１／Ｋｉ）で電流偏差ΔＩＬ２を積分して加算部へ出力する。そして、加算部は、比例要素および積分要素からの出力を加算してＰＩ出力を生成する。このＰＩ出力は、電流制御モードを実現するためのフィードバック成分に相当する。
【００７０】
上下限値制限部２３８は、予め定められたＰＩ出力の上下限値範囲内となるようにＰＩ出力を制限して、減算部２４０へ出力する。この上下限値範囲は、電流検出部１０−２および電圧検出部１２−２の検出値にセンサ誤差が含まれている場合を考慮して、電流フィードバック制御の安定性を確保するために設けられている。ここで、減算部２３４、ＰＩ制御部２３６および上下限値制限部２３８は、電流フィードバック制御要素を構成する。
【００７１】
減算部２４０は、第２蓄電部６−１の電圧値ＶＬ２を電圧目標値ＶＨ＊で割り算して算出された第２コンバータ８−２での昇圧比に相当する理論デューティー比（＝ＶＬ２／ＶＨ＊）に対して、ＰＩ出力を減じて、デューティー比指令Ｄｕｔｙ＿ｓとして下限値制限部２４２へ与える。減算部２４０は、電流フィードフォワード制御要素を構成する。また、理論デューティー比は、電流制御モードを実現するためのフィードフォワード成分に相当する。ここで、デューティー比指令Ｄｕｔｙ＿ｓは、電流制御モードにおける第２コンバータ８−２のトランジスタＱ２Ａ（図２）のオン・デューティーを規定する制御指令である。
【００７２】
下限値制限部２４２は、電池ＥＣＵ４（図１）から第２蓄電部６−２の内部抵抗値Ｒｂ２を受けると、後述する方法によって、与えられた内部抵抗値Ｒｂ２に応じて、デューティー比指令Ｄｕｔｙ＿ｓの下限値を設定する。そして、下限値制限部２４２は、減算部２４０から受けたデューティー比指令Ｄｕｔｙ＿ｓが下限値を下回らないように制限して、制限後の値を変調部２４４へ出力する。
【００７３】
なお、本実施の形態において、第２蓄電部６−２の内部抵抗値Ｒｂ２は、電池ＥＣＵ４が、各時点における電流値Ｉｂ２および電圧値Ｖｂ２に基づき算出した第２蓄電部６−２のＳＯＣ２および温度Ｔｂなどに基づいて導出し、その導出した結果が下限値制限部２４２に与えられる。これに代えて、第２コンバータ制御部２３０が、予め実験的に取得された第２蓄電部６−２の温度Ｔｂおよび内部抵抗値Ｒｂ２の関係をマップ形式で格納しておき、温度検出部１４−２（図１）で検出された温度Ｔｂ２に基づいて内部抵抗値Ｒｂ２を導出する構成としてもよい。
【００７４】
変調部２４４は、図示しない発振部から与えられる搬送波（キャリア波）と下限値制限部２４２から与えられる制限後のデューティー比指令Ｄｕｔｙ＿ｓとを比較して、第２コンバータ８−２のトランジスタＱ２Ａ（図２）を駆動するための第１スイッチング指令ＰＷＣ２Ａを生成して、第２コンバータ８−２を制御する。
【００７５】
上述したように、第１コンバータ８−１を制御するためのスイッチング指令ＰＷＣ１は、電圧フィードバック制御要素および電圧フィードフォワード制御要素を含む制御演算により生成され、第２コンバータ８−２を制御するためのスイッチング指令ＰＷＣ２は、電流フィードバック制御要素および電流フィードフォワード制御要素を含む制御演算により生成される。
【００７６】
ここで、第２蓄電部６−２の電流値ＩＬ２を検出する電流検出部１０−２に異常が発生した場合には、電流フィードバック制御要素を含む制御演算が破綻する。これにより、第２コンバータ８−２における電圧変換動作の制御が不安定となるため、第１蓄電部６−１および第２蓄電部６−２の間において過大な電流が流れてしまう可能性がある。
【００７７】
図４には、電流検出部１０−２に異常が発生した場合におけるコンバータ８−１，８−２の一態様が示される。
【００７８】
図４を参照して、たとえば、電流検出部１０−２に接地レベルと短絡する短絡故障が発生した場合には、電流検出部１０−２により検出される電流値ＩＬ２は、実際の電流値とは一致せず、電流検出部１０−２の出力範囲の下限値に固着される場合が起こり得る。
【００７９】
このような場合に、電流フィードバック制御要素を構成するＰＩ制御部２３６が電流目標値ＩＬ２＊と電流値ＩＬ２との電流偏差ΔＩＬ２に応じたＰＩ出力を生成すると、生成されたＰＩ出力が極端に大きくなり、上下限値制限部２３８の制限を受けて上限値に張り付いてしまうことになる。これにより、電流フィードフォワード制御要素を構成する減算部２４０から出力されるデューティー比指令Ｄｕｔｙ＿ｓは、所望のデューティー比指令に対して極端に小さくなってしまうため、第２蓄電部６−２から主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬへ供給される電力を受けて母線電圧値ＶＨが増大する。
【００８０】
そして、このような母線電圧値ＶＨの増大に対して、第１コンバータ８−１では、母線電圧値ＶＨを電圧目標値ＶＨ＊に一致させるための電圧制御モードに従って電圧変換動作（降圧動作）が制御される。その結果、第２蓄電部６−２から主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬへ供給された電力は、第１コンバータ８−１を通過して第１蓄電部６−１へ供給される。これにより、第１蓄電部６−１には過大な電流が流れることとなり、第１蓄電部６−１を劣化させる可能性が生じる。
【００８１】
そこで、このように電流検出部１０−２の異常発生に起因して蓄電部間に過電流が流れるのを未然に回避するために、本実施の形態に従うコンバータＥＣＵ２では、減算部２４０と変調部２４４との間に下限値制限部２４２を設け、減算部２４０から出力されるデューティー比指令Ｄｕｔｙ＿ｓが下限値を下回らないように制限する構成とする。
【００８２】
本構成において、下限値制限部２４２は、電池ＥＣＵ４（図１）から与えられた第２蓄電部６−２の内部抵抗値Ｒｂ２に応じて、デューティー比指令Ｄｕｔｙ＿ｓの下限値（以下、「デューティー比下限値」とも称す）を設定する。
【００８３】
このデューティー比下限値は、第２コンバータ８−２を通過して第２蓄電部６−２と主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬとの間で授受される電力（以下、「コンバータ通過電力」とも称す）Ｐが、予め定められたしきい値Ｐｔｈを超えないように、第２蓄電部６−２の内部抵抗値Ｒｂ２に応じて設定される。
【００８４】
詳細には、図５を参照して、第２蓄電部６−２の起電圧Ｖｂ２＝Ｖｂとし、内部抵抗値Ｒｂ２＝ｒとし、電流値Ｉｂ２＝Ｉｂとしたとき、配線ＬＮ２Ｂと負母線ＬＮ２Ｃとの間の電圧値ＶＬ２（＝ＶＬとする）は、下記（１）式により示される。
【００８５】
Ｖｂ＝ＶＬ−ｒ×Ｉｂ    ・・・（１）
ここで、（１）式中の電圧値ＶＬは、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬの間の母線電圧値ＶＨおよび第２コンバータ８−２での昇圧比に相当するデューティー比ｄにより、下記（２）式にて示される。
【００８６】
ＶＬ＝ｄ×ＶＨ    ・・・（２）
そして、このデューティー比ｄに従ってスイッチング指令ＰＷＣ２が生成されたときに、第２蓄電部６−２から第２コンバータ８−２を通過して主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬへ供給される電力（コンバータ通過電力）Ｐは、（１），（２）式を用いて、下記式（３）で示すことができる。
【００８７】
Ｐ＝ＶＨ×ｄ×Ｉｂ
＝ＶＨ×ｄ×１／ｒ×（Ｖｂ−ｄ×ＶＨ）
＝−ＶＨ２／ｒ×（ｄ−Ｖｂ／２ＶＨ）２＋Ｖｂ２／４ｒ    ・・・（３）
上記（３）式は、デューティー比ｄに対するコンバータ通過電力Ｐの関係として図６のように表わすことができる。図６において、コンバータ通過電力Ｐは、第２蓄電部６−２からの放電時を正とし、第２蓄電部６−２の充電時を負として示される。
【００８８】
図６を参照して、コンバータ通過電力Ｐは、デューティー比ｄが値Ｖｂ／２ＶＨのときに最大電力Ｐｍａｘ（＝Ｖｂ２／４ｒ）となる。そして、デューティー比ｄを値Ｖｂ／２ＶＨよりも小さくなるように、すなわち、昇圧方向に第２コンバータ８−２を制御すると、コンバータ通過電力Ｐは最大電力Ｐｍａｘから減少する。したがって、最大電力Ｐｍａｘを与えるデューティー比ｄ（＝Ｖｂ／２ＶＨ）をデューティー比下限値に設定してデューティー比指令Ｄｕｔｙ＿ｓを制限する構成とすれば、第２蓄電部６−２から最大電力Ｐｍａｘを取り出すことができる。
【００８９】
しかしながら、その一方で、デューティー比下限値を一律に値Ｖｂ／２ＶＨに設定すると、上述したように、電流検出部１０−２の異常発生に起因してデューティー比ｄが値Ｖｂ／２ＶＨに制限されることにより、最大電力Ｐｍａｘに相当する電力が主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬへ供給されることとなる。そして、第１コンバータ８−１では、電圧制御モードに従って電圧変換動作（降圧動作）が制御されることにより、この電力が第１コンバータ８−１を通過して第１蓄電部６−１へ供給される。なお、この最大電力Ｐｍａｘは、内部抵抗値Ｒｂ２が低くなるほど増大することから、内部抵抗値Ｒｂ２が低い場合には、最大電力Ｐｍａｘの増大に伴なって第１蓄電部６−１を通過する電流が過大となるため、第１蓄電部６−１を劣化させる可能性がある。
【００９０】
これに対して、本実施の形態に従う下限値制限部２４２は、コンバータ通過電力Ｐに対して、放電側の制限値Ｐｌｉｍを予め設定し、その設定した制限値Ｐｌｉｍと第２蓄電部６−２の内部抵抗値Ｒｂ２とに基づいて、デューティー比下限値を設定する。なお、放電側の制限値Ｐｌｉｍは、予め正の定数に設定しても、第１蓄電部６−１の許容充電電力Ｗｉｎ１に応じて可変に設定してもよい。
【００９１】
具体的には、コンバータ通過電力Ｐが放電側の制限値Ｐｌｉｍであるときのデューティー比ｄは、上記（３）式から下記（４）式で示すことができる。
【００９２】
ｄ＝｛Ｖｂ＋（Ｖｂ２−４ｒ×Ｐｌｉｍ）１／２｝／２ＶＨ    ・・・（４）
したがって、デューティー比下限値を値｛Ｖｂ＋（Ｖｂ２−４ｒ×Ｐｌｉｍ）１／２｝／２ＶＨに設定することによって、コンバータ通過電力Ｐが制限値Ｐｌｉｍ以下に抑えることができる。
【００９３】
なお、第２蓄電部６−２の内部抵抗値Ｒｂ２は、温度Ｔｂ２によって変化する特性を有している。そのため、下限値制限部２４２は、内部抵抗値Ｒｂ２が変化してもデューティー下限値が制限値Ｐｌｉｍに対応するデューティー比に略等しい状態に保たれるように、デューティー比下限値を、電池ＥＣＵ４から与えられる内部抵抗値Ｒｂ２に応じて変化させる。詳細には、デューティー比下限値は、内部抵抗値Ｒｂ２が低くなるほど高い値に設定される。
【００９４】
以上のように、本実施の形態によれば、電流制御モードに従って制御されるコンバータにおけるデューティー比下限値を、対応の蓄電部の内部抵抗値に応じて設定する構成としたことにより、内部抵抗値の変化に拘わらず、コンバータ通過電力を所望の制限値以下に制限することができる。これにより、電流検出部に異常が生じた場合であっても、他の蓄電部との間に過大な電流が流れるのを回避することができる。
【００９５】
なお、上述の実施の形態においては、コンバータ通過電力に対して放電側の制限値を設定し、該制限値および対応の蓄電部の内部抵抗値からデューティー比下限値を設定する構成について例示したが、さらに、充電側の制限値（負の定数）を設定し、該制限値および対応の蓄電部の内部抵抗値からデューティー比上限値を設定する構成としてもよい。本構成においては、デューティー比は、設定されたデューティー下限値およびデューティー比上限値により規定された許容範囲内になるように制限される。したがって、たとえば電流検出部により検出される電流値が、該電流検出部の出力範囲の上限値に固着される故障が生じた場合であっても、主正母および主負母線から対応の蓄電部に過大な電力が供給されるのを抑制することができる。
【００９６】
あるいは、このようなデューティー比上限値を設定する構成に代えて、電圧制御モードに従って制御される残余のコンバータにおいても、放電側の制限値および対応の蓄電部の内部抵抗値に応じてデューティー比下限値を設定するように構成としてもよい。本構成によれば、残余のコンバータに対応する蓄電部から主正母線および主負母線へ供給される電力が制限値以下に制限されるため、蓄電部間に過大な電流が流れるのを回避することができる。
【００９７】
また、上述の実施の形態においては、複数の蓄電部を備える電源システムの代表例として、２個の蓄電部６−１，６−２を備える電源システムについて例示したが、本願発明は、３個以上の蓄電部を備える電源システムについても適用できることは自明である。
【００９８】
また、上述の実施の形態においては、負荷装置の一例として、２つのモータジェネレータを含む駆動力発生部を用いる構成について説明したが、モータジェネレータの数は限定されない。さらに、負荷装置としては、車両の駆動力を発生する駆動力発生部に限られず、電力消費の実を行なう装置および電力消費および発電の両方が可能な装置のいずれにも適用することができる。
【００９９】
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。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明の実施の形態に従う電源システムを備える車両の要部を示す概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に従うコンバータの概略構成図である。
【図３】コンバータＥＣＵにおけるスイッチング指令の生成を実現するための制御構造を示すブロック図である。
【図４】電流検出部に異常が発生した場合におけるコンバータの一態様を示す図である。
【図５】コンバータ通過電力を説明するための図である。
【図６】デューティー比に対するコンバータ通過電力の関係を示す図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１  電源システム、２  コンバータＥＣＵ、３  駆動力発生部、４  電池ＥＣＵ、６−１  第１蓄電部、６−２  第２蓄電部、８−１  第１コンバータ、８−２  第２コンバータ、１０−１，１０−２，１６  電流検出部、１２−１，１２−２，１８  電圧検出部、１４−１，１４−２  温度検出部、３０−１  第１インバータ、３０−２  第２インバータ、３２  駆動ＥＣＵ、３４  エンジン、３６  動力分割機構、３８  駆動輪、４０  チョッパ回路、１００  車両、２００  目標値決定部、２１０  第１コンバータ制御部、２１２，２１８，２３４，２４０  減算部、２１４，２３６  ＰＩ制御部、２１６，２３８  上下限値制限部、２２０，２４４  変調部、２３０  第２コンバータ制御部、２３２  除算部、２３４，２４０  減算部、２４２  下限値制限部、Ｃ，Ｃ１  平滑コンデンサ、Ｄ１Ａ，Ｄ１Ｂ  ダイオード、ＬＮ１Ａ  正母線、ＬＮ１Ｂ  配線、ＬＮ１Ｃ  負母線、ＭＧ１，ＭＧ２  モータジェネレータ、ＭＮＬ  主負母線、ＭＰＬ  主正母線、Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂ  トランジスタ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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