(57)【要約】【課題】複数の交流電動機を駆動する複数のインバータが直流リンク電圧を共通とする制御システムにおいて、直流リンク電圧を可変制御するコンバータにおける昇圧動作の要否を適切に選択する。【解決手段】昇圧コンバータ１５は、直流電源Ｂの出力電圧に相当する直流電圧ＶＬに対する電力線７の直流電圧ＶＨの昇圧比を１とする非昇圧モードと、昇圧比が１よりも高い非昇圧モードとのいずれかで動作する。インバータ２０および３０は、共通の直流電圧ＶＨを交流電圧に変換して、ＭＧ１およびＭＧ２にそれぞれ出力する。インバータ２０，３０のそれぞれにおける直流／交流電圧変換の変調度であるＭＧ１変調度およびＭＧ２変調度の少なくとも一方が昇圧閾値よりも高いときには昇圧モードが選択される一方で、ＭＧ１変調度およびＭＧ２変調度の両方が非昇圧閾値よりも低いときには、非昇圧モードが選択される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力線の直流電圧が電圧指令値に従って制御されるように直流電源および前記電力線の間で双方向の直流電力変換を実行するように構成された昇圧コンバータと、
共通の前記電力線と複数の交流電動機の間にそれぞれ接続された複数のインバータとを備え、
前記複数のインバータの各々は、前記複数の交流電動機のうちの対応する交流電動機の出力トルクを当該交流電動機のトルク指令値に従って制御するように、前記電力線上の直流電圧を前記対応する交流電動機に印加される交流電圧に変換し、
各前記交流電動機における前記直流電圧に対する前記交流電圧の比で示される変調度に応じて、前記直流電源の電圧に対する前記直流電圧の比で示される昇圧比を１とする非昇圧モードと、前記昇圧比を１よりも高くするように前記電圧指令値を設定する昇圧モードとを選択的に適用して前記昇圧コンバータを動作させるための制御装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記複数の交流電動機の全てにおいて前記変調度が第１の閾値よりも低いときに前記非昇圧モードを選択する一方で、前記複数の交流電動機のうちの少なくとも１つにおいて前記変調度が前記第１の閾値よりも高い第２の閾値を超えているときに前記昇圧モードを選択するように、前記昇圧コンバータを制御する、交流電動機の制御システム。
【請求項２】
前記第２の閾値は、前記昇圧モードの選択時には、前記非昇圧モードの選択時よりも低く設定される、請求項１記載の交流電動機の制御システム。
【請求項３】
前記第１の閾値は、前記複数の交流電動機の各々をトルク指令値に従って動作させるための正弦波状の電圧指令信号と搬送波信号との比較に基づくパルス幅変調制御によって前記インバータから前記交流電動機に出力される前記交流電圧を制御する制御モードにおける前記変調度の上限値以下に設定される、請求項１または２記載の交流電動機の制御システム。
【請求項４】
前記複数の交流電動機は、電動車両の車両駆動力を発生するための交流電動機を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の交流電動機の制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、交流電動機の制御システムに関し、より特定的には、複数の交流電動機を駆動する複数のインバータの間で共通の直流リンク電圧をコンバータによって可変制御する制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
直流電源を用いて交流電動機を制御するために、インバータを用いた制御システムが一般的に用いられている。たとえば、特開２０１０−２５２４８８号公報（特許文献１）には、インバータの直流リンク電圧を昇圧コンバータによって可変制御する構成が記載されている。
【０００３】
上記特許文献１では、パルス幅変調（ＰＷＭ）制御および矩形波電圧制御を選択的に適用する交流電動機の制御において、交流電動機を可能な限り正弦波ＰＷＭ制御で駆動することで、ドライバビリティ性能を損なわずに燃費向上を高めるための制御が記載されている。具体的には、交流電動機のトルク指令値に基づいて算出されるモータ必要電圧と、システム電圧指令値とから変調度を求め、コンバータの非昇圧動作時に変調度が正弦波ＰＷＭ制御における変調度最大値を超えたときに、コンバータに昇圧動作の開始を要求する制御が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２５２４８８号公報
【特許文献２】特開２０１０−２７３５１２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では、単一の交流電動機を制御するシステムにおける昇圧コンバータの非昇圧動作／昇圧動作を切換えるための制御を開示する。一方で、特許文献２にも記載されるように、複数の交流電動機をそれぞれ駆動する複数のインバータが直流リンク電圧を共通とする制御システムが用いられている。
【０００６】
このような制御システムに特許文献１の制御を適用した場合には、交流電動機毎に変調度が異なってくるため、システム全体として、コンバータの昇圧動作の要否をどのように選択するかが問題となる。この選択が適切に行なえないと、コンバータの昇圧動作および非昇圧動作が短時間内に頻繁に切り換わることによって、インバータの直流リンク電圧の制御や交流電動機の制御に悪影響が生じることが懸念される。
【０００７】
この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、この発明の目的は、複数の交流電動機を駆動する複数のインバータが直流リンク電圧を共通とする制御システムにおいて、コンバータの昇圧動作および非昇圧動作が短時間内で頻繁に切り換わることを回避するように、直流リンク電圧を可変制御するコンバータにおける昇圧動作の要否を適切に選択することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明のある局面では、交流電動機の制御システムは、電力線の直流電圧が電圧指令値に従って制御されるように直流電源および電力線の間で双方向の直流電力変換を実行するように構成された昇圧コンバータと、共通の電力線と複数の交流電動機の間にそれぞれ接続された複数のインバータと、制御装置とを含む。複数のインバータの各々は、複数の交流電動機のうちの対応する交流電動機の出力トルクを当該交流電動機のトルク指令値に従って制御するように、電力線上の直流電圧を対応する交流電動機に印加される交流電圧に変換する。制御装置は、各交流電動機における直流電圧に対する交流電圧の比で示される変調度に応じて、直流電源の電圧に対する直流電圧の比で示される昇圧比を１とする非昇圧モードと、昇圧比を１よりも高くするように電圧指令値を設定する昇圧モードとを選択的に適用して昇圧コンバータを動作させる。さらに、制御装置は、複数の交流電動機の全てにおいて変調度が第１の閾値よりも低いときに非昇圧モードを選択する一方で、複数の交流電動機のうちの少なくとも１つにおいて変調度が第１の閾値よりも高い第２の閾値を超えているときに昇圧モードを選択するように、昇圧コンバータを制御する。
【０００９】
好ましくは、第２の閾値は、昇圧モードの選択時には、非昇圧モードの選択時よりも低く設定される。
【００１０】
また好ましくは、第１の閾値は、複数の交流電動機の各々をトルク指令値に従って動作させるための正弦波状の電圧指令信号と搬送波信号との比較に基づくパルス幅変調制御によってインバータから交流電動機に出力される交流電圧を制御する制御モードにおける変調度の上限値以下に設定される。
【００１１】
好ましくは、複数の交流電動機は、電動車両の車両駆動力を発生するための交流電動機を含む。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、複数の交流電動機を駆動する複数のインバータが直流リンク電圧を共通とする制御システムにおいて、コンバータの昇圧動作および非昇圧動作が短時間内で頻繁に切り換わることを回避するように、直流リンク電圧を可変制御するコンバータにおける昇圧動作の要否を適切に選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に従う交流電動機の制御システムの全体構成図である。
【図２】交流電動機制御のための制御モードを説明する図である。
【図３】交流電動機の動作点と適用される制御モードとの関係を説明するための概念図が示される。
【図４】本発明の実施の形態に従う交流電動機の制御システムにおける昇圧モードおよび非昇圧モードの遷移図である。
【図５】比較例に従う昇圧モード／非昇圧モードの選択の問題点を説明する波形図である。
【図６】昇圧コンバータの昇圧モードにおける制御動作を説明する波形図である。
【図７】昇圧比が低い昇圧モードにおける昇圧コンバータの動作波形図である。
【図８】本実施の形態に従う交流電動機の制御システムにおける昇圧モード／非昇圧モードの選択のための制御処理を説明するフローチャートである。
【図９】本実施の形態に従う交流電動機の制御システムにおける昇圧閾値の設定のための制御処理の変形例を説明するフローチャートである。
【図１０】図９に示したフローチャートに従って昇圧閾値を設定したときの動作波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明では図中の同一または相当部分には同一符号を付してその説明は原則的に繰返さないものとする。
【００１５】
（システム構成）
図１は、本発明の実施の形態に従う交流電動機の制御システムの全体構成図である。図１には、本発明の実施の形態による交流電動機の制御システムが搭載されたハイブリッド車両１の構成が示される。
【００１６】
図１を参照して、ハイブリッド車両１は、交流電動機の制御システム１００（以下、単に制御システム１００とも称する）と、エンジン１１０と、動力分割機構１２０と、モータジェネレータＭＧ１（以下、単にＭＧ１と表記する）と、モータジェネレータＭＧ２（以下、単にＭＧ２と表記する）と、減速機１３０と、駆動軸１４０および駆動輪１５０を備える。ＭＧ１およびＭＧ２の出力は、制御システム１００によって制御される。
【００１７】
制御システム１００は、直流電源Ｂと、平滑コンデンサＣ０，Ｃ１と、昇圧コンバータ１５と、インバータ２０，３０と、制御装置５０とを備える。
【００１８】
エンジン１１０は、たとえば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関により構成される。エンジン１１０には、冷却水の温度を検知する冷却水温センサ１１２が設けられる。冷却水温センサ１１２の出力は、制御装置５０へ送出される。
【００１９】
動力分割機構１２０は、エンジン１１０の発生する動力を、駆動軸１４０への経路とＭＧ１への経路とに分割可能に構成される。動力分割機構１２０としては、サンギヤ、プラネタリギヤおよびリングギヤの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。たとえば、ＭＧ１のロータを中空としてその中心にエンジン１１０のクランク軸を通すことで、動力分割機構１２０にエンジン１１０とＭＧ１，ＭＧ２とを機械的に接続することができる。具体的には、ＭＧ１のロータをサンギヤに接続し、エンジン１１０の出力軸をプラネタリギヤに接続し、かつ、出力軸１２５をリングギヤに接続する。ＭＧ２の回転軸とも接続された出力軸１２５は、減速機１３０を介して駆動輪１５０を回転駆動するための駆動軸１４０に接続される。なお、ＭＧ２の回転軸に対する減速機をさらに組込んでもよい。
【００２０】
ＭＧ１は、エンジン１１０によって駆動される発電機として動作し、かつ、エンジン１１０の始動を行なう電動機として動作するものとして、電動機および発電機の機能を併せ持つように構成される。
【００２１】
同様に、ＭＧ２は、出力軸１２５および減速機１３０を介して、駆動軸１４０へ出力が伝達される車両駆動力発生用としてハイブリッド車両１に組込まれる。さらに、ＭＧ２は、駆動輪１５０の回転方向と反対方向の出力トルクを発生することによって回生発電を行なうように電動機および発電機への機能を併せ持つように構成される。ＭＧ１，ＭＧ２は，本発明における「複数の交流電動機」に対応する。すなわち、本発明が適用される「交流電動機」は、交流駆動の電動機、発電機および電動発電機（モータジェネレータ）を含むものである。
【００２２】
次に、制御システム１００の構成について説明する。
直流電源Ｂは、代表的には、ニッケル水素またはリチウムイオン等の二次電池や電気二重層キャパシタ等の再充電可能な蓄電装置により構成される。直流電源Ｂには、監視用センサ１０が設けられる。これにより、直流電源Ｂの出力電圧Ｖｂ、出力電流Ｉｂおよび温度Ｔｂが検出される。監視用センサ１０による検出値は、制御装置５０へ入力される。
【００２３】
平滑コンデンサＣ１は、電力線５および６の間に接続される。電力線５は、直流電源Ｂの負極端子と接続され、電力線６は、直流電源Ｂの正極端子と接続される。
【００２４】
電力線５および６の間には、平滑コンデンサＣ１が接続される。なお、電力線５および６では、直流電源Ｂおよび平滑コンデンサＣ１の間に、車両運転時にオンされ、車両運転停止時にオフされるリレー（図示せず）が介挿接続される。
【００２５】
平滑コンデンサＣ１の端子間電圧、すなわち、電力線６の直流電圧ＶＬは、電圧センサ１１によって検出される。直流電圧ＶＬの検出値は、制御装置５０へ入力される。直流電圧ＶＬは、直流電源Ｂの出力電圧に相当する。
【００２６】
昇圧コンバータ１５は、リアクトルＬ１と、電力用半導体スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２とを含む。電力用半導体スイッチング素子Ｑ１およびＱ２は、電力線７および電力線５の間に直列に接続される。電力用半導体スイッチング素子Ｑ１およびＱ２のオンオフは、制御装置５０からのスイッチング制御信号Ｓ１およびＳ２によって制御される。
【００２７】
本実施の形態において、電力用半導体スイッチング素子（以下、単に「スイッチング素子」と称する）としては、ＩＧＢＴ（Insulated  Gate  Bipolar  Transistor）、電力用ＭＯＳ（Metal  Oxide  Semiconductor）トランジスタあるいは、電力用バイポーラトランジスタ等を用いることができる。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２に対しては、逆並列ダイオードＤ１，Ｄ２が配置されている。リアクトルＬ１は、スイッチング素子Ｑ１およびＱ２の接続ノードと電力線６の間に接続される。また、平滑コンデンサＣ０は、電力線７および電力線５の間に接続される。
【００２８】
平滑コンデンサＣ０は、電力線５および７の間に接続されて、電力線７上の直流電圧を平滑化する。電圧センサ１３は、平滑コンデンサＣ０の両端の電圧、すなわち、電力線７上の直流電圧ＶＨを検出する。電圧センサ１３による直流電圧ＶＨの検出値は、制御装置５０へ入力される。
【００２９】
インバータ２０および３０の直流電圧側は、共通の電力線５および７を介して、昇圧コンバータ１５と接続される。すなわち、電力線７は、本発明での「電力線」に対応する。以下では、インバータ２０および３０に共通の直流リンク電圧に相当する直流電圧ＶＨを「システム電圧ＶＨ」とも称する。昇圧コンバータ１５の配置により、システム電圧ＶＨを、直流電源Ｂの出力電圧に固定することなく可変制御することができる。これにより、ＭＧ１，ＭＧ２に印加される交流電圧の振幅を可変制御して、高効率のモータ制御が可能となる。
【００３０】
インバータ２０は、電力線５および７の間に並列に設けられる、Ｕ相アーム２２と、Ｖ相アーム２４と、Ｗ相アーム２６とから成る。各相アームは、電力線５および７の間に直列接続されたスイッチング素子から構成される。たとえば、Ｕ相アーム２２は、スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２から成り、Ｖ相アーム２４は、スイッチング素子Ｑ１３，Ｑ１４から成り、Ｗ相アーム２６は、スイッチング素子Ｑ１５，Ｑ１６から成る。また、スイッチング素子Ｑ１１〜Ｑ１６に対して、逆並列ダイオードＤ１１〜Ｄ１６がそれぞれ接続されている。スイッチング素子Ｑ１１〜Ｑ１６のオンオフは、制御装置５０からのスイッチング制御信号Ｓ１１〜Ｓ１６によって制御される。
【００３１】
ＭＧ１は、固定子に設けられたＵ相コイル巻線Ｕ１、Ｖ相コイル巻線Ｖ１およびＷ相コイル巻線Ｗ１と、図示しない回転子とを含む。Ｕ相コイル巻線Ｕ１、Ｖ相コイル巻線Ｖ１およびＷ相コイル巻線Ｗ１の一端は、中性点Ｎ１で互いに接続され、その他端は、インバータ２０のＵ相アーム２２、Ｖ相アーム２４およびＷ相アーム２６とそれぞれ接続される。インバータ２０は、制御装置５０からのスイッチング制御信号Ｓ１１〜Ｓ１６に応答したスイッチング素子Ｑ１１〜Ｑ１６のオンオフ制御（スイッチング制御）により、電力線７上の直流電力とＭＧ１に入出力される交流電力との間での双方向の電力変換を行なう。
【００３２】
具体的には、インバータ２０は、制御装置５０によるスイッチング制御に従って、電力線７上の直流電圧を３相交流電圧に変換し、その変換した３相交流電圧をＭＧ１へ出力することができる。これにより、ＭＧ１は、指定されたトルクを発生するように駆動される。また、インバータ２０は、エンジン１１０の出力を受けてＭＧ１が発電した３相交流電圧を制御装置５０によるスイッチング制御に従って直流電圧に変換し、その変換した直流電圧を電力線７へ出力することもできる。
【００３３】
インバータ３０は、インバータ２０と同様に構成されて、スイッチング制御信号Ｓ２１〜Ｓ２６によってオンオフ制御されるスイッチング素子Ｑ２１〜Ｑ２６および、逆並列ダイオードＤ２１〜Ｄ２６を含んで構成される。
【００３４】
ＭＧ２は、ＭＧ１と同様に構成されて、固定子に設けられたＵ相コイル巻線Ｕ２、Ｖ相コイル巻線Ｖ２およびＷ相コイル巻線Ｗ２と、図示しない回転子とを含む。ＭＧ１と同様に、Ｕ相コイル巻線Ｕ２、Ｖ相コイル巻線Ｖ２およびＷ相コイル巻線Ｗ２の一端は、中性点Ｎ２で互いに接続され、その他端は、インバータ３０のＵ相アーム３２、Ｖ相アーム３４およびＷ相アーム３６とそれぞれ接続される。
【００３５】
インバータ３０は、制御装置５０からのスイッチング制御信号Ｓ２１〜Ｓ２６に応答したスイッチング素子Ｑ２１〜Ｑ２６のオンオフ制御（スイッチング制御）により、電力線７上の直流電力とＭＧ２に入出力される交流電力との間での双方向の電力変換を行なう。
【００３６】
具体的には、インバータ３０は、制御装置５０によるスイッチング制御に従って、電力線７から受ける直流電圧を３相交流電圧に変換し、その変換した３相交流電圧をＭＧ２へ出力することができる。これにより、ＭＧ２は、指定されたトルクを発生するように駆動される。また、インバータ３０は、車両の回生制動時、駆動輪１５０からの回転力を受けてＭＧ２が発電した３相交流電圧を制御装置５０によるスイッチング制御に従って直流電圧に変換し、その変換した直流電圧を電力線７へ出力することができる。
【００３７】
なお、ここで言う回生制動とは、ハイブリッド車両１を運転するドライバーによるフットブレーキ操作があった場合の回生発電を伴う制動や、フットブレーキを操作しないものの、走行中にアクセルペダルをオフすることで回生発電をさせながら車両を減速（または加速の中止）させることを含む。
【００３８】
ＭＧ１，ＭＧ２の各々には電流センサ２７および回転角センサ（レゾルバ）２８が設けられる。ＭＧ１，ＭＧ２を流れる三相電流の瞬時値の和は零であるので、図１に示すように電流センサ２７は２相分のモータ電流（たとえば、Ｖ相電流ｉｖおよびＷ相電流ｉｗ）を検出するように配置すれば足りる。回転角センサ２８は、ＭＧ１，ＭＧ２の図示しない回転子の回転角θを検出し、その検出した回転角θを制御装置５０へ送出する。制御装置５０では、回転角θに基づきＭＧ１，ＭＧ２の回転速度（回転角速度ω）を算出することができる。
【００３９】
これらのセンサによって検出された、ＭＧ１のモータ電流ＭＣＲＴ（１）およびロータ回転角θ（１）ならびに、ＭＧ２のモータ電流ＭＣＲＴ（２）およびロータ回転角θ（２）は、制御装置５０へ入力される。さらに、制御装置５０は、モータ指令としての、ＭＧ１のトルク指令値Ｔｑｃｏｍ（１）およびＭＧ２のトルク指令値Ｔｑｃｏｍ（２）を入力される。
【００４０】
電子制御ユニット（ＥＣＵ）で構成される制御装置５０は、マイクロコンピュータ（図示せず）、ＲＡＭ（Random Access Memory)５１およびＲＯＭ（Read Only Memory）５２
を含む。制御装置５０は、所定のプログラム処理に従って、上位の電子制御ユニット（ＥＣＵ）から入力されたモータ指令（代表的には、トルク指令値）に従ってＭＧ１，ＭＧ２が動作するように、昇圧コンバータ１５およびインバータ２０，３０のスイッチング制御のためのスイッチング制御信号Ｓ１，Ｓ２（昇圧コンバータ１５）、Ｓ１１〜Ｓ１６（インバータ２０）、およびＳ２１〜Ｓ２６（インバータ３０）を生成する。
【００４１】
なお、制御装置５０は、直流電源Ｂに関する、充電率（ＳＯＣ：State of Charge）や充放電制限を管理するための機能を有する。たとえば、制御装置５０は、直流電源Ｂの過充電あるいは過放電が発生しないように、ＭＧ１，ＭＧ２での消費電力および発電電力（回生電力）を必要に応じて制限する機能を有する。
【００４２】
次に、ＭＧ１，ＭＧ２の制御における昇圧コンバータ１５およびインバータ２０，３０の動作について説明する。
【００４３】
昇圧コンバータ１５は、非昇圧モードおよび昇圧モードのいずれかで動作する。昇圧モードでは、昇圧コンバータ１５は、ＰＷＭ制御に従って、スイッチング素子Ｑ１およびＱ２が相補的かつ交互にオンオフするように制御される。昇圧コンバータ１５は、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のオン期間比（デューティ比）を制御することによって、昇圧比（ＶＨ／ＶＬ）を制御することができる。したがって、直流電圧ＶＬ，ＶＨの検出値と電圧指令値ＶＨｒとに従って演算されたデューティ比に従って、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のオンオフが制御される。このように、昇圧モードでは、ＶＨｒ＞ＶＬに設定されて、昇圧コンバータ１５がスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のオンオフ制御によって、システム電圧ＶＨを制御する。
【００４４】
なお、スイッチング素子Ｑ１をスイッチング素子Ｑ２と相補的にオンオフすることにより、リアクトルＬ１の電流方向に応じて制御を切換えることなく直流電源Ｂの充電および放電の両方に対応することができる。すなわち、電圧指令値ＶＨｒに従うシステム電圧ＶＨの制御を通じて、昇圧コンバータ１５は、回生および力行の両方に対応することができる。
【００４５】
ＭＧ１，ＭＧ２の低出力時には、昇圧コンバータ１５による昇圧を行なうことなく、ＶＨ＝ＶＬ（昇圧比＝１．０）の状態でＭＧ１，ＭＧ２を制御することができる。この場合には、非昇圧モードが選択されて、スイッチング素子Ｑ１およびＱ２が、オンおよびオフにそれぞれ固定される。この結果、非昇圧モードでは、昇圧コンバータ１５での電力損失が低下する。
【００４６】
インバータ３０は、制御装置５０からのスイッチング制御信号Ｓ２１〜Ｓ２６に応答したスイッチング素子Ｑ２１〜Ｑ２６のオンオフ動作（スイッチング動作）により、トルク指令値Ｔｑｃｏｍ（２）に従ったトルクが出力されるように、ＭＧ２を駆動する。トルク指令値Ｔｑｃｏｍ（２）は、運転状況に応じたＭＧ２への出力（トルク×回転数）要求に従って、正値（Ｔｑｃｏｍ（２）＞０）、零（Ｔｑｃｏｍ（２）＝０）、または負値（Ｔｑｃｏｍ（２）＜０）に適宜設定される。
【００４７】
特にハイブリッド車両１の回生制動時には、ＭＧ２のトルク指令値は負に設定される（Ｔｑｃｏｍ（２）＜０）。この場合には、インバータ３０は、スイッチング制御信号Ｓ２１〜Ｓ２６に応答したスイッチング動作により、ＭＧ２が発電した交流電圧を直流電圧に変換し、その変換した直流電圧（システム電圧）を平滑コンデンサＣ０を介して昇圧コンバータ１５へ供給する。
【００４８】
また、インバータ２０は、上記のインバータ３０の動作と同様に、制御装置５０からのスイッチング制御信号Ｓ１１〜Ｓ１６に従ったスイッチング素子Ｑ１１〜Ｑ１６のオンオフ制御により、ＭＧ１が指令値に従って動作するように電力変換を行なう。
【００４９】
このように、制御装置５０がトルク指令値Ｔｑｃｏｍ（１），Ｔｑｃｏｍ（２）に従ってＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御することにより、ハイブリッド車両１では、ＭＧ２での電力消費による車両駆動力の発生、ＭＧ１での発電による直流電源Ｂの充電電力またはＭＧ２の消費電力の発生、およびＭＧ２での回生発電による直流電源Ｂの充電電力の発生を、車両の運転状態に応じて適宜に実行できる。
【００５０】
（電動機制御における制御モード）
次に、インバータ２０，３０によるＭＧ１，ＭＧ２を対象とした交流電動機制御について詳細に説明する。以下では、ＭＧ１およびＭＧ２の各々に共通な事項を説明する場合には、両者を区別せず包括的に表記するために「ＭＧ」と称することとする。
【００５１】
図２は、交流電動機制御のための制御モードを説明する図である。
図２に示すように、本発明の実施の形態に従う交流電動機の制御システムでは、インバータによる交流電動機制御について３つの制御モードを切換えて使用する。
【００５２】
正弦波ＰＷＭ制御は、一般的なＰＷＭ制御として用いられるものであり、各相アームにおけるスイッチング素子のオンオフを、正弦波状の電圧指令と搬送波（代表的には、三角波）との電圧比較に従って制御する。電圧指令は、ＭＧの出力トルクをトルク指令値に従って制御するための制御演算によって算出された、インバータからＭＧへ出力されるべき交流電圧を示す。
【００５３】
ＰＷＭ制御によって、上アーム素子のオン期間に対応するハイレベル期間と、下アーム素子のオン期間に対応するローレベル期間との集合について、一定期間内でその基本波成分が正弦波となるようにデューティ比が制御される。
【００５４】
以下、本明細書では、インバータによる直流／交流電圧変換における、直流リンク電圧（システム電圧ＶＨ）に対するＭＧ１，ＭＧ２へ出力される交流電圧（線間電圧の実効値）の比を「変調度」と定義する。正弦波ＰＷＭ制御の適用は、基本的には、各相の交流電圧振幅（相電圧）がシステム電圧ＶＨと等しくなる状態が限界である。すなわち、正弦波ＰＷＭ制御では、変調度を０．６１倍程度までしか高めることができない。なお、正弦波状の電圧指令に３ｎ次高調波を重畳することにより、正弦波ＰＷＭ制御での変調度最大値は、０．７０まで高めることができる。
【００５５】
過変調ＰＷＭ制御は、搬送波の振幅よりも大きい振幅の交流電圧（正弦波状）について、その振幅を拡大した上で、上記正弦波ＰＷＭ制御と同様のＰＷＭ制御を行なうものである。この結果、基本波成分を歪ませることによって、変調度を０．６１（０．７）〜０．７８の範囲まで高めることができる。これにより、正弦波ＰＷＭ制御が適用できない領域の一部についても、ＰＷＭ制御の適用が可能となる。
【００５６】
正弦波ＰＷＭ制御および過変調ＰＷＭ制御では、ＭＧを流れるモータ電流のフィードバック制御によって、上記電圧指令が算出される。具体的には、三相のモータ電流をｄ−ｑ変換したｄ軸電流およびｑ軸電流を、トルク指令値に従って設定されるｄ軸電流指令値およびｑ軸電流指令値に制御するように、ＰＷＭ制御の電圧指令が演算される。なお、以下では、正弦波ＰＷＭ制御および過変調ＰＷＭ制御の両者を包括する場合に、単にＰＷＭ制御とも称することとする。
【００５７】
一方、矩形波電圧制御では、電動機の電気角３６０度に相当する期間内で、ハイレベル期間およびローレベル期間の比が１：１の矩形波１パルス分をインバータが出力する。これにより、変調度は０．７８まで高められる。矩形波電圧制御では、変調度は０．７８に固定される。
【００５８】
本実施の形態に従う交流電動機の制御システムでは、ＭＧ１，ＭＧ２の各々について、状態に応じて上述の正弦波ＰＷＭ制御、過変調ＰＷＭ制御および矩形波電圧制御が選択的に適用される。すなわち、ＭＧ１，ＭＧ２の各々について、同一の出力に対しても、システム電圧ＶＨが変化すると変調度が変わるため、適用される制御モードも変わってくる。
【００５９】
図３には、各交流電動機（ＭＧ１，ＭＧ２）の動作点と適用される制御モードとの関係を説明するための概念図が示される。図３の横軸は、ＭＧの回転速度を示し、図３の縦軸は、ＭＧの出力トルクを示している。
【００６０】
図３を参照して、制御システム１００では、昇圧コンバータ１５を非昇圧モードで動作させると、直流電源Ｂの出力電圧（すなわち、直流電圧ＶＬ）がそのままシステム電圧ＶＨとなる（ＶＨ＝ＶＬ）。ＭＧの低出力時には、上記３つの制御方式のいずれかによりＭＧを駆動制御することができる。
【００６１】
図３に示された非昇圧時最大トルクライン２００は、昇圧コンバータ１５の非昇圧モード時に、各回転速度においてＭＧが出力可能な最大出力トルクの集合である。非昇圧時最大トルクライン２００の内側の略台形状の領域は、上述した変調度に応じて、正弦波ＰＷＭ制御領域Ａ１、過変調ＰＷＭ制御領域Ａ２および矩形波電圧制御領域Ａ３に区別されることになる。
【００６２】
正弦波ＰＷＭ制御領域Ａ１および過変調ＰＷＭ制御領域Ａ２との境界線２１０は、各回転速度において、変調度が、一般的な正弦波ＰＷＭ制御での変調度最大値である０．６１（または０．７）となる際の出力トルクの集合を示す。
【００６３】
また、過変調ＰＷＭ制御領域Ａ２と矩形波電圧制御領域Ａ３との境界線２２０は、各回転速度において、変調度が、矩形波電圧制御での変調度である０．７８となる際の出力トルクの集合を示す。
【００６４】
図３中に破線で示す昇圧時最大トルクライン２５０は、昇圧コンバータ１５が、直流電源Ｂの出力電圧を上限電圧まで昇圧してシステム電圧ＶＨを最大値（たとえば６００Ｖ）としたときに、各回転速度においてＭＧが出力可能な最大出力トルクの集合である。
【００６５】
上述のように、非昇圧モードでは昇圧コンバータ１５でのスイッチング損失が低減されるため、システム全体の効率が向上する。このため、非昇圧モードの適用を拡大することが効率面からは有利である。一方で、ＭＧの動作点（回転速度およびトルク）が、非昇圧時最大トルクライン２００よりも右側に位置する場合には、昇圧コンバータ１５が昇圧モードで動作しないと、トルク指令値に従ったトルクを発生することができなくなる。
【００６６】
本実施の形態では、特許文献１と同様に、図３中でのＭＧの動作点の位置に基づくのではなく、実際の変調度と判定閾値との比較に基づいて、昇圧コンバータ１５の昇圧モード／非昇圧モードを選択することによって、非昇圧モードの適用を拡大する。
【００６７】
図４には、本発明の実施の形態に従う交流電動機の制御システムにおける昇圧モードおよび非昇圧モードの遷移図が示される。
【００６８】
図４を参照して、非昇圧モード時に、ＭＧの出力増加に伴って、変調度Ｋｍｄが昇圧閾値ｔＫｍｄよりも高くなると、昇圧コンバータ１５は、非昇圧モードから昇圧モードに遷移する。昇圧閾値ｔＫｍｄは、０．７８までの範囲内で任意に設定することができる。たとえば、特許文献１のように、正弦波ＰＷＭ制御を継続的に適用するようにシステム電圧ＶＨを設定する場合には、昇圧閾値ｔＫｍｄは、正弦波ＰＷＭ制御における変調度最大値である０．６１（または０．７０）に設定される。
【００６９】
昇圧モード時には、ＭＧの出力低下に伴って、変調度Ｋｍｄが非昇圧閾値ｔＫｍｄ♯よりも低くなると、昇圧コンバータ１５は、昇圧モードから非昇圧モードに遷移する。
【００７０】
昇圧閾値ｔＫｍｄおよび非昇圧閾値ｔＫｍｄ♯の間にヒステリシスを設けることによって（ｔＫｍｄ＞ｔＫｍｄ♯）、非昇圧モードおよび昇圧モードが頻繁に切り換わる、いわゆるハンチングの発生を防止することができる。
【００７１】
（複数の交流電動機を制御対象とする場合の比較例の説明）
ここで、図４に示した昇圧モード／非昇圧モードの選択を、複数のＭＧ１，ＭＧ２を制御対象とする制御システム１００（図１）へ適用することを考える。ＭＧ１およびＭＧ２は、それぞれ独立したトルク指令値Ｔｑｃｏｍ（１）およびＴｑｃｏｍ（２）を設定される一方で、システム電圧ＶＨは共通である。このため、ＭＧ１の変調度Ｋｍｄ１と、ＭＧ２の変調度Ｋｍｄ２とは異なる。
【００７２】
たとえば、ＭＧ１およびＭＧ２の各々について、図４の遷移図に従って昇圧要否を判断することができる。具体的には、変調度Ｋｍｄ１に基づいて昇圧モードおよび非昇圧モードのいずれが選択されているかに応じてＭＧ１による昇圧要求の有無を判断できるとともに、変調度Ｋｍｄ２に基づいて昇圧モードおよび非昇圧モードのいずれが選択されているかに応じて、ＭＧ２による昇圧要求の有無を判断できる。
【００７３】
最も基本的な態様として、ＭＧ１，ＭＧ２の各々の昇圧要求の論理和を取ることにより、昇圧コンバータ１５の昇圧モード／非昇圧モードを選択する制御を比較例とする。この比較例に従えば、ＭＧ１，ＭＧ２の少なくとも一方で昇圧が要求されている場合には、昇圧コンバータ１５は昇圧モードに設定される一方で、ＭＧ１，ＭＧ２の両方で昇圧が要求されていない場合には、昇圧コンバータ１５は非昇圧モードに設定される。
【００７４】
しかしながら、比較例に従う昇圧モード／非昇圧モードの選択では、図５に例示するような、ハンチングの発生を招く虞がある。
【００７５】
図５を参照して、インバータ２０からＭＧ１に出力される交流電圧（線間電圧の実効値）を示すモータ電圧Ｖｒ１は、ＭＧ１のトルク指令値Ｔｑｃｏｍ（１）に従ったトルクを出力するために変化する。同様に、インバータ３０からＭＧ２に出力される交流電圧（線間電圧の実効値）を示すモータ電圧Ｖｒ２は、ＭＧ２のトルク指令値Ｔｑｃｏｍ（２）に従ったトルクを出力するために変化する。ＭＧ１の変調度Ｋｍｄ１＝Ｖｒ１／ＶＨであり、ＭＧ２の変調度Ｋｍｄ２＝Ｖｒ２／ＶＨである。
【００７６】
昇圧フラグＦｖｕｐは、昇圧コンバータ１５を非昇圧モードで動作させる場合にはオフされる一方で、昇圧コンバータ１５を昇圧モードで動作させる場合にはオンされる。
【００７７】
図５の例では、ＭＧ２の出力が比較的緩やかに増加する下で、ＭＧ１の出力が比較的に急に増加した後、減少に転じる場合の動作が示される。
【００７８】
時刻ｔ１以前は、昇圧フラグＦｖｕｐはオフされており非昇圧モードである。このためシステム電圧ＶＨ＝ＶＬの一定値である。したがって、ＭＧ１のＶｒ１およびＭＧ２のＶｒ２が上昇することにより、変調度Ｋｍｄ１およびＫｍｄ２が上昇する。Ｖｒ１の上昇スピードの方が速いので、時刻ｔ１において、変調度Ｋｍｄ１がＭＧ１の昇圧閾値ｔＫｍｄ１に達する。これにより、ＭＧ１の昇圧要求がオンされるので、時刻ｔ１に、昇圧フラグＦｖｕｐがオンされる。
【００７９】
時刻ｔ１以降では、昇圧コンバータ１５は昇圧モードで動作するため、システム電圧ＶＨが上昇する。モータ電圧Ｖｒ１の上昇に応じてシステム電圧ＶＨを上昇させることにより、変調度Ｋｍｄ１の上昇は一定レベルまでに抑えられる。そして、ＭＧ１の出力減少に応じてＶｒ１が減少に転じることにより、変調度Ｋｍｄ１が低下に転じる。そして、時刻ｔ２において、変調度Ｋｍｄ１は、ＭＧ１の非昇圧閾値ｔＫｍｄ１♯まで低下する。したがって、時刻ｔ２において、ＭＧ１の昇圧要求はオフされる。
【００８０】
一方、ＭＧ２の出力（すなわち、Ｖｒ２）は、時刻ｔ１〜ｔ２の間においても緩やかに上昇している。しかしながら、時刻ｔ２の時点では、ＭＧ２の変調度Ｋｍｄ２は、ＭＧ２の昇圧閾値ｔＫｍｄ２に達していない。この結果、時刻ｔ２では、ＭＧ１およびＭＧ２の両方とも昇圧要求がオフされる。これにより、昇圧フラグＦｖｕｐがオフされるため、昇圧コンバータ１５は非昇圧モードで動作する。
【００８１】
しかしながら、時刻ｔ２以降についてもＭＧ２の出力は増加するため、時刻ｔ３において、ＭＧ２の変調度Ｋｍｄ２は、ＭＧ２の昇圧閾値ｔＫｍｄ２まで上昇する。この結果、時刻ｔ２の直後の時刻ｔ３において、昇圧フラグＦｖｕｐが再びオンされる。これにより、昇圧モードおよび非昇圧モードが短時間で切り換わるハンチングが発生してしまう。
【００８２】
図５にも示されるように、昇圧モードおよび非昇圧モードの切り換わり時には、システム電圧ＶＨが非連続的に変化する。この非連続的な電圧変化によって、上記のハンチングが助長される傾向にある。
【００８３】
図６および図７を用いて、昇圧モードおよび非昇圧モードの切り換わり時における非連続な電圧変化が発生する理由を説明する。
【００８４】
図６には、昇圧コンバータの昇圧モードにおける制御動作を説明する波形図ための波形図が示される。
【００８５】
図６を参照して、昇圧コンバータ１５のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のオンオフは、デューティ指令値Ｖｄｔと搬送波３００との電圧比較に従って制御される。たとえば、デューティ指令値Ｖｄｔは、システム電圧ＶＨの検出値と電圧指令値ＶＨｒとの偏差に基づくフィードバック制御および／または直流電圧ＶＬと電圧指令値ＶＨｒとの電圧比に基づくフィードフォワード制御等によって求められる。
【００８６】
デューティ指令値Ｖｄｔが搬送波３００の電圧よりも高いときには、ＰＷＭ指令電圧Ｖｐｗｍ＊がハイレベルに設定される。一方で、デューティ指令値Ｖｄｔが搬送波３００の電圧よりも低いときには、ＰＷＭ指令電圧Ｖｐｗｍ＊がローレベルに設定される。Ｖｐｗｍ＊のハイレベル期間には、上アーム素子であるスイッチング素子Ｑ１がオンされる一方で、下アーム素子であるスイッチング素子Ｑ２がオフされる。これに対して、Ｖｐｗｍ＊のローレベル期間には、下アーム素子であるスイッチング素子Ｑ２がオンされる一方で、上アーム素子であるスイッチング素子Ｑ１がオフされる。
【００８７】
搬送波３００のキャリア周期Ｔｃに対するＶｐｗｍ＊のハイレベル期間Ｔｈの比をＤｈとすると、昇圧コンバータ１５における昇圧比は、下記（１）式で示される。
【００８８】
ＶＨ＝（１／Ｄｈ）・ＶＬ              …（１）
デューティ指令値Ｖｄｔが高くなる程、Ｔｈが小さくなるため昇圧比が大きくなる。一方で、非昇圧モードでは、上アーム素子（スイッチング素子Ｑ１）がオン固定されてＤｈ＝１．０となるので、ＶＨ＝ＶＬとなる。
【００８９】
昇圧コンバータ１５を実際に動作させる場合には、スイッチング素子Ｑ１およびＱ２の一方のターンオフと、他方のターンオンとが重なって電力線７および５の間に短絡経路が形成されることを防止するために、デッドタイムが設けられる。このため、昇圧モードにおいて、昇圧比を１．０まで連続的に低下させることはできない。すなわち、実際に実現可能な昇圧比には下限値が存在する。
【００９０】
図７には、昇圧比が低い非昇圧モードにおける昇圧コンバータ１５の動作波形図が示される。
【００９１】
図７を参照して、時刻ｔ１において、搬送波３００の電圧がデューティ指令値Ｖｄｔよりも高くなると、Ｖｐｗｍ＊がローレベルからハイレベルに変化する。これに応じて、スイッチング素子Ｓ２をオフするためにスイッチング制御信号Ｓ２がハイレベルからローレベルに変化する。一方で、スイッチング制御信号Ｓ１は、時刻ｔ１からデッドタイムＤＴが経過した時刻ｔ２において、スイッチング素子Ｓ１をオンするためにローレベルからハイレベルに変化する。
【００９２】
同様に、時刻ｔ３において、搬送波３００の電圧がデューティ指令値Ｖｄｔよりも低くなると、Ｖｐｗｍ＊がハイレベルからローレベルに変化する。これに応じて、スイッチング素子Ｓ１をオフするためにスイッチング制御信号Ｓ１がハイレベルからローレベルに変化する。一方で、スイッチング制御信号Ｓ２は、時刻ｔ３からデッドタイムＤＴが経過した時刻ｔ４において、スイッチング素子Ｓ２をオンするためにローレベルからハイレベルに変化する。
【００９３】
このように、昇圧モードでは、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のオンオフを入れ換える毎に、デッドタイムＤＴを確保することが必要となる。すなわち、図７に示したデューティ指令値Ｖｄｔが、設定可能なデューティ指令の下限値となる。このとき、実施のＰＷＭ電圧Ｖｐｗｍは、デッドタイム１個分のローレベル期間を有するパルス電圧となる。したがって、デューティ指令値Ｖｄｔの下限値における実際の昇圧比（ＶＨ／ＶＬ）は、下記（２）式で示される。
【００９４】
（ＶＨ／ＶＬ）＝１／（１−ＤＴ／Ｔｃ）              …（２）
この結果、昇圧比が１．０に近い領域では、昇圧コンバータ１５の昇圧比を連続的に変化させることができない不感帯が存在する。非昇圧モードおよび昇圧モードの切換え時には、昇圧コンバータ１５による昇圧比がこの不感帯を通過するため、システム電圧ＶＨが非連続的に変化する。
【００９５】
図５にも示したように、システム電圧ＶＨが非連続に変化すると変調度も大きく変化する。このため、ＭＧ１およびＭＧ２の一方の変調度が上昇し、他方の変調度が低下している場面では、いずれかの変調度が昇圧閾値または非昇圧閾値に達したときに、各ＭＧの昇圧要求有無が切り換わる可能性があり、この結果、非昇圧モードおよび昇圧モードの間でのハンチングが発生することが懸念される。
【００９６】
（本実施の形態による昇圧モード／非昇圧モードの選択）
図８は、本実施の形態に従う交流電動機の制御システムにおける昇圧モード／非昇圧モードの選択のための制御処理を説明するフローチャートである。図８に示す制御処理は、制御装置５０によって所定周期で実行される。
【００９７】
制御装置５０は、ステップＳ１００により、ＭＧ１の変調度Ｋｍｄ１および非昇圧閾値ｔＫｍｄ１＃を比較するとともに、ＭＧ２の変調度Ｋｍｄ２および非昇圧閾値ｔＫｍｄ２＃を比較する。そして、ＭＧ１およびＭＧ２の両方で変調度が非昇圧閾値よりも低いとき、すなわち、Ｋｍｄ１＜ｔＫｍｄ１＃かつＫｍｄ２＜ｔＫｍｄ２＃のとき（Ｓ１００のＹＥＳ判定時）に、制御装置５０は、ステップＳ１２０へ処理を進めて、昇圧フラグＦｖｕｐをオフする。
【００９８】
一方で、制御装置５０は、ＭＧ１およびＭＧ２の少なくとも一方で変調度が非昇圧閾値以上であるとき（Ｓ１００のＮＯ判定時）には、ステップＳ１１０に処理を進める。制御装置５０は、ステップＳ１１０では、ＭＧ１の変調度Ｋｍｄ１および昇圧閾値ｔＫｍｄ１を比較するとともに、ＭＧ２の変調度Ｋｍｄ２および昇圧閾値ｔＫｍｄ２を比較する。
【００９９】
制御装置５０は、ＭＧ１およびＭＧ２の少なくとも一方で変調度が昇圧閾値よりも高いとき、すなわち、Ｋｍｄ１＞ｔＫｍｄ１またはＫｍｄ２＜ｔＫｍｄ２の少なくともいずれかが成立するとき（Ｓ１１０のＹＥＳ判定時）に、制御装置５０は、ステップＳ１３０へ処理を進めて、昇圧フラグＦｖｕｐをオンする。
【０１００】
一方で、制御装置５０は、ＭＧ１およびＭＧ２の両方で変調度が昇圧閾値以下であるとき（Ｓ１１０のＮＯ判定時）には、ステップＳ１４０に処理を進めて昇圧フラグＦｖｕｐは現在の状態に維持する。すなわち、非昇圧モードではＦｖｕｐはオフに維持され、昇圧モードではＦｖｕｐはオンに維持される。
【０１０１】
このように、本実施の形態では、比較例のようにＭＧ１，ＭＧ２毎に昇圧要求の有無を判定するのではなく、ＭＧ１およびＭＧ２の両方で変調度が非昇圧閾値よりも低くなるまで、昇圧モードから非昇圧モードへの遷移を禁止する。
【０１０２】
再び図５を参照して、本実施の形態に従う昇圧モード／非昇圧モードの選択を適用すると、時刻ｔ１では、ＭＧ１の変調度Ｋｍｄ１が昇圧閾値ｔＫｍｄ１に達することにより、比較例と同様に、昇圧フラグＦｖｕｐがオンされる。
【０１０３】
しかしながら、時刻ｔ１以降では、ＭＧ１およびＭＧ２の両方で変調度が非昇圧閾値よりも低い状態が発生しない。特に、比較例では昇圧フラグＦｖｕｐがオフされる時刻ｔ２においても、変調度Ｋｍｄ２は、昇圧閾値ｔＫｍｄ２に達していないものの非昇圧閾値ｔＫｍｄよりは高いため、図８のフローチャートにおいて、ステップＳ１１０がＮＯ判定とされる。したがって、昇圧フラグＦｖｕｐはオンを維持される。
【０１０４】
この結果、本実施の形態に従う昇圧モード／非昇圧モードの選択では、比較例における時刻ｔ２〜ｔ３間でのハンチングが発生することなく、昇圧モードが維持される。
【０１０５】
このように本実施の形態に従う交流電動機の制御システムでは、複数の交流電動機（モータジェネレータ）を制御する複数のインバータが直流リンク電圧（システム電圧）を共有する構成において、実際の変調度に基づいて昇圧コンバータの昇圧動作の要否を選択する際に、昇圧コンバータ１５は、非昇圧モードでは、いずれかの交流電動機（モータジェネレータ）での変調度が昇圧閾値よりも高くなると、昇圧モードへ移行する。さらに、一旦昇圧モードが選択された後は、全ての交流電動機（モータジェネレータ）での変調度が非昇圧閾値よりも低下するまで、昇圧コンバータ１５は昇圧モードを維持される。
【０１０６】
したがって、複数の交流電動機（モータジェネレータ）によって共有される昇圧コンバータの昇圧動作の要否を、昇圧モードおよび非昇圧モード間でのハンチングの発生を防止して、適切に選択することができる。この結果、ハンチングに起因して昇圧コンバータ１５に過電流が発生する等によりシステムの挙動が不安定となることや、システム電圧ＶＨの変動によるモータ制御性悪化によるトルク変動（車両の振動）を防止できる。
【０１０７】
なお、ＭＧ１の昇圧閾値ｔＫｍｄ１およびＭＧ２の昇圧閾値ｔＫｍｄ２は共通の値であってもよいし異なる値であってもよい。同様に、ＭＧ１の非昇圧閾値ｔＫｍｄ１♯およびＭＧ２の非昇圧閾値ｔＫｍｄ２♯についても、共通の値であってもよいし異なる値であってもよい。非昇圧閾値ｔＫｍｄ１♯，ｔＫｍｄ２♯は、本発明での「第１の閾値」に対応し、昇圧閾値ｔＫｍｄ１，ｔＫｍｄ２は、本発明での「第２の閾値」に対応する。
【０１０８】
（変形例）
本実施の形態に従う交流電動機の制御システムでは、昇圧閾値ｔＫｍｄ１，ｔＫｍｄ２について、ハンチング防止効果をさらに高めるように可変設定することも可能である。
【０１０９】
図９は、本実施の形態に従う交流電動機の制御システムにおける昇圧閾値の設定のための制御処理の変形例を説明するフローチャートである。図９に示す制御処理は、図８に示した制御処理と併せて、制御装置５０によって所定周期で実行される。
【０１１０】
図９を参照して、制御装置５０は、ステップＳ２００により、昇圧フラグＦｖｕｐがオンされているかどうかを判定する。そして、昇圧フラグＦｖｕｐのオン時、すなわち昇圧モードの選択時（Ｓ２００のＹＥＳ判定時）には、制御装置５０は、ステップＳ２１０に処理を進めて、昇圧閾値ｔＫｍｄ１をＬ１に設定するとともに、昇圧閾値ｔＫｍｄ２をＬ２に設定する。Ｌ１およびＬ２は、共通の値とすることも、異なる値とすることも可能である。
【０１１１】
制御装置５０は、昇圧フラグＦｖｕｐのオフ時、すなわち非昇圧モードの選択時（Ｓ２００のＮＯ判定時）には、ステップＳ２２０に処理を進めて、昇圧閾値ｔＫｍｄ１をＲ１（Ｒ１＞Ｌ１）に設定するとともに、昇圧閾値ｔＫｍｄ２をＲ２（Ｒ２＞Ｌ２）に設定する。Ｒ１およびＲ２は、共通の値とすることも、異なる値とすることも可能である。
【０１１２】
図１０には、図９に示したフローチャートに従って昇圧閾値を設定したときの動作波形図が示される。図１０における電圧Ｖｒ１およびＶｒ２の挙動は、図５と同様である。
【０１１３】
図１０を参照して、昇圧モードおよび非昇圧モードの選択は、図８に示したフローチャートに従って実行される。
【０１１４】
時刻ｔａ以前では、昇圧フラグＦｖｕｐはオフされて非昇圧モードが選択される。したがって、昇圧閾値ｔＫｍｄ１はＲ１に設定され、昇圧閾値ｔＫｍｄ２はＲ２に設定される。Ｒ１およびＲ２は、図５に示された昇圧閾値ｔＫｍｄ１，ｔＫｍｄ２の値と同等である。
【０１１５】
時刻ｔａにおいて、ＭＧ１の変調度Ｋｍｄ１が昇圧閾値ｔＫｍｄ１（Ｌ１）よりも高くなると、昇圧フラグＦｖｕｐがオンされて、昇圧コンバータ１５は、非昇圧モードから昇圧モードへ遷移する。これに応じて、図９に示したフローチャートに従う処理により、昇圧閾値ｔＫｍｄ１がＲ１からＬ１に低下するとともに、昇圧閾値ｔＫｍｄ２がＲ２からＬ２に低下する。
【０１１６】
この結果、時刻ｔｂにおいて、ＭＧ２の変調度Ｋｍｄ２が昇圧閾値ｔＫｍｄ２よりも高くなる。これにより、図８のステップＳ１１０がＹＥＳ判定となるので、昇圧モードが選択されるようになる。このため、時刻ｔｂ以降では、少なくとも変調度Ｋｍｄ２が非昇圧閾値ｔＫｍｄ２♯よりも低下するまで昇圧モードが選択される。この結果、図５での時刻ｔ２に相当する時刻ｔｃにおいても、昇圧モードは確実に維持される。
【０１１７】
このように、図９の変形例に従えば、いずれかの交流電動機（モータジェネレータ）の出力上昇によって昇圧モードが選択されたときには、当該交流電動機（モータジェネレータ）の出力が低下しても、他の交流電動機（モータジェネレータ）の出力上昇を反映して昇圧モードが要求され易くすることができる。これにより、昇圧モードおよび非昇圧モード間でのハンチングの発生をさらに確実に防止することができる。
【０１１８】
また、本実施の形態では、ＭＧ１およびＭＧ２の２個の交流電動機（モータジェネレータ）によって昇圧コンバータ１５が共有される構成を例示したが、本発明の適用はこのような構成に限定されるものではなく、任意の複数個の交流電動機（モータジェネレータ）によって昇圧コンバータ１５が共有される構成に本発明を適用することが可能である。具体的には、図８のステップＳ１００では、全ての交流電動機において変調度が非昇圧閾値よりも低いときに昇圧フラグＦｖｕｐをオフし、かつ、図８のステップＳ１１０では、少なくとも１つの交流電動機において変調度が昇圧閾値より高いときに昇圧フラグＦｖｕｐをオンするようにすれば、交流電動機が任意の複数個である構成への適用が可能となる。
【０１１９】
また、本実施の形態に従う交流電動機の制御システムは、コンバータによって可変制御される直流リンク電圧（システム電圧ＶＨ）が共通である複数のインバータによって、複数の交流電動機が制御される構成であれば、図１とは異なるパワートレーンの構成を有する電動車両、あるいは、電動車両以外の任意の負荷に対しても適用可能である。
【０１２０】
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。
【符号の説明】
【０１２１】
１  ハイブリッド車両、５，６，７  電力線、１０  監視用センサ、１１，１３  電圧センサ、１５  昇圧コンバータ、２０，３０  インバータ、２２，２４，２６，３２，３４，３６  アーム、２７  電流センサ、２８  回転角センサ、５０  制御装置、１００  制御システム、１１０  エンジン、１１２  冷却水温センサ、１２０  動力分割機構、１２５  出力軸、１３０  減速機、１４０  駆動軸、１５０  駆動輪、２００  非昇圧時最大トルクライン、２１０，２２０  境界線、２５０  昇圧時最大トルクライン、３００  搬送波、Ａ１  正弦波ＰＷＭ制御領域、Ａ２  過変調ＰＷＭ制御領域、Ａ３  矩形波電圧制御領域、Ｂ  直流電源、Ｃ０，Ｃ１  平滑コンデンサ、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６  逆並列ダイオード、ＤＴ  デッドタイム、Ｆｖｕｐ  昇圧フラグ、Ｋｍｄ，Ｋｍｄ１，Ｋｍｄ２  変調度、Ｌ１  リアクトル、ＭＣＲＴ（１），ＭＣＲＴ（２）  モータ電流、ＭＧ１，ＭＧ２  モータジェネレータ、Ｎ１，Ｎ２  中性点、Ｑ１，Ｑ２，Ｑ１１〜Ｑ１６，Ｑ２１〜Ｑ２６  電力用半導体スイッチング素子、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ１１〜Ｓ１６，Ｓ２１〜Ｓ２６  スイッチング制御信号、Ｔｂ  温度（直流電源）、Ｔｃ  キャリア周期、Ｔｑｃｏｍ（１），Ｔｑｃｏｍ（２）  トルク指令値、Ｕ１，Ｕ２，Ｖ１，Ｖ２，Ｗ１，Ｗ２  コイル巻線、ＶＨ  直流電圧（システム電圧）、ＶＨｒ  電圧指令値、Ｖｂ  出力電圧（直流電源）、Ｖｄｔ  デューティ指令値、Ｖｐｗｍ  指令電圧、Ｖｐｗｍ  電圧、Ｖｒ１，Ｖｒ２  モータ電圧、ｔＫｍｄ，ｔＫｍｄ１，ｔＫｍｄ２  昇圧閾値、ｔＫｍｄ♯，ｔＫｍｄ１♯，ｔＫｍｄ２♯  非昇圧閾値。
【図１】
2014117118.tif 000003
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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