(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電装置と、
前記蓄電装置の電圧を昇圧して車両の電気負荷に供給する昇圧コンバータと、
前記昇圧コンバータを連続的に作動させる連続昇圧モードと、前記昇圧コンバータを間欠的に作動させる間欠昇圧モードとで前記昇圧コンバータを制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、モータの回転位置センサの原点調整制御の実施中には、前記間欠昇圧モードで前記昇圧コンバータを制御せず、前記連続昇圧モードで前記昇圧コンバータを制御する、車両の電源装置。
【請求項２】
前記モータの回転位置センサの原点調整制御は、前記モータの初期動作時に行なわれる、請求項１記載の車両の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００４−２６６９３５号公報（特許文献１）には、検出装置（回転角センサ）で検出するモータの回転位置と実際のモータの回転位置のずれを補正する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２６６９３５号公報
【特許文献２】特開２０１１−０１５６０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、モータジェネレータでの電流消費が少ない場合に、昇圧コンバータの動作と停止を間欠的に行なうことによって、電力損失を低減する間欠昇圧制御を実行するのが効果的である。
【０００５】
しかしながら、昇圧停止中には、昇圧コンバータの出力電圧が指令電圧から時間とともに乖離し、なりゆきの電圧となる。昇圧コンバータの出力電圧が指令電圧に従って適切に制御されていないと、特許文献１に記載されているような検出装置で検出するモータの回転位置と実際のモータの回転位置のずれの補正が適切に行われない。
【０００６】
それゆえに、本発明の目的は、間欠昇圧制御の機能を有する車両において、回転角センサで検出するモータの回転位置と実際のモータの回転位置のずれを適切に補正することができる車両の電源装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、蓄電装置と、蓄電装置の電圧を昇圧して  車両の電気負荷に供給する昇圧コンバータと、昇圧コンバータを連続的に作動させる連続昇圧モードと、昇圧コンバータを間欠的に作動させる間欠昇圧モードとで昇圧コンバータを制御する制御装置とを備える。制御装置は、モータの回転位置センサの原点調整制御の実施中には、間欠昇圧モードで昇圧コンバータを制御しない。
【０００８】
これにより、モータの制御を高精度で行なう必要のある回転位置センサの原点調整制御中には、間欠昇圧モードでコンバータが制御されないので、原点調整制御を正しく行なうことができ、モータの回転位置と実際のモータの回転位置のずれを適切に補正することができる。
【０００９】
好ましくは、モータの回転位置センサの原点調整制御は、モータの初期動作時に行なわれる。
【００１０】
これによって、モータの初期動作時において、原点調整制御を正しく行なうことができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、間欠昇圧制御の機能を有する車両において、回転角センサで検出するモータの回転位置と実際のモータの回転位置のずれを適切に補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態による電動車両の代表例として示されるハイブリッド車両の構成例を説明するためのブロック図である
【図２】ハイブリッド車両の電気システムを表わす図である。
【図３】コンバータの通常の昇圧制御の手順を表わすフローチャートである。
【図４】（ａ）は、連続昇圧モードと間欠昇圧モードにおけるコンバータ２００の出力電圧（システム電圧）ＶＨを表わす図である。（ｂ）は、連続昇圧モードと間欠昇圧モードにおけるリアクトル電流ＩＬを表わす図である。（ｃ）は、連続昇圧モードと間欠昇圧モードにおける昇圧損失電力量ＬＰを表わす図である。
【図５】ＭＧ−ＥＣＵによって実行されるＰＷＭ制御方式時の制御ブロック図である
【図６】（ａ）は、実座標ｄ−ｑと指令軸座標ｄｃ−ｑｃとが一致している場合の、零電流状態（Ｉｄ＝０ 、Ｉｑ＝０のとき）の座標を表わす図である。（ａ）は、実座標ｄ−ｑと指令軸座標ｄｃ−ｑｃとが相違している場合の、零電流状態（Ｉｄ＝０ 、Ｉｑ＝０のとき）の座標を表わす図である。
【図７】実施の形態におけるコンバータの昇圧制御の手順を表わすフローチャートである。
【図８】図７のステップＳＴＡの手順を表わすフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は、本発明の実施の形態による電動車両の代表例として示されるハイブリッド車両の構成例を説明するためのブロック図である。
【００１４】
図１を参照して、ハイブリッド車両は、「内燃機関」に対応するエンジン１００と、第１ＭＧ（Motor  Generator）１１０と、第２ＭＧ１２０と、動力分割機構１３０と、減速機１４０と、バッテリ１５０と、駆動輪１６０と、制御装置５００とを備える。制御装置５００は、ＰＭ（Power Management）−ＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）１７０と、ＭＧ（Motor  Generator）−ＥＣＵ１７２とからなる。  
【００１５】
ハイブリッド車両は、エンジン１００および第２ＭＧ１２０のうちの少なくともいずれか一方からの駆動力により走行する。エンジン１００、第１ＭＧ１１０および第２ＭＧ１２０は、動力分割機構１３０を介して連結されている。
【００１６】
動力分割機構１３０は、代表的には、遊星歯車機構として構成される。動力分割機構１３０は、外歯歯車のサンギヤ１３１と、このサンギヤ１３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ１３２と、サンギヤ１３１に噛合するとともにリングギヤ１３２に噛合する複数のピニオンギヤ１３３と、キャリア１３４とを含む。キャリア１３４は、複数のピニオンギヤ１３３を自転かつ公転自在に保持するように構成される。
【００１７】
動力分割機構１３０によって、エンジン１００が発生する動力は、２経路に分割される。一方は減速機１４０を介して駆動輪１６０を駆動する経路である。もう一方は、第１ＭＧ１１０を駆動させて発電する経路である。
【００１８】
第１ＭＧ１１０および第２ＭＧ１２０は、代表的には、永久磁石モータによって構成された、三相交流回転電機である。
【００１９】
第１ＭＧ１１０は、主に「発電機」として動作して、動力分割機構１３０により分割されたエンジン１００からの駆動力により発電することができる。第１ＭＧ１１０により発電された電力は、車両の走行状態や、バッテリ１５０のＳＯＣ（State  Of  Charge）の状態に応じて使い分けられる。その後、この電力は、後述するコンバータにより電圧が調整されてバッテリ１５０に蓄えられる。なお、第１ＭＧ１１０は、エンジン始動時にエンジン１００をモータリングする場合等には、トルク制御の結果として電動機として動作することも可能である。  
【００２０】
第２ＭＧ１２０は、主に「電動機」として動作して、バッテリ１５０に蓄えられた電力および第１ＭＧ１１０により発電された電力のうちの少なくともいずれかの電力により駆動する。第２ＭＧ１２０が発生する動力は、駆動軸１３５へ伝達され、さらに減速機１４０を介して駆動輪１６０に伝達される。これにより、第２ＭＧ１２０はエンジン１００をアシストしたり、第２ＭＧ１２０からの駆動力により車両を走行させたりする。
【００２１】
ハイブリッド車両の回生制動時には、減速機１４０を介して駆動輪１６０により第２ＭＧ１２０が駆動される。この場合には、第２ＭＧ１２０は発電機として動作する。これにより第２ＭＧ１２０は、制動エネルギを電力に変換する回生ブレーキとして機能する。第２ＭＧ１２０により発電された電力は、バッテリ１５０に蓄えられる。
【００２２】
バッテリ１５０は、複数のバッテリセルを一体化したバッテリモジュールを、さらに複数直列に接続して構成された組電池である。バッテリ１５０の電圧は、たとえば２００Ｖ程度である。バッテリ１５０は、第１ＭＧ１１０もしくは第２ＭＧ１２０により発電された電力によって充電することができる。バッテリ１５０の温度・電圧・電流は、電池センサ１５２により検出される。電池センサ１５２は、温度センサ、電圧センサ、電流センサを包括的に標記するものである。
【００２３】
ＰＭ−ＥＣＵ１７０およびＭＧ−ＥＣＵ１７２は、図示しないＣＰＵ（Central  Processing  Unit）およびメモリを内蔵して構成され、当該メモリに記憶されたマップおよびプログラムに従うソフトウェア処理によって、各センサによる検出値に基づく演算処理を実行するように構成される。あるいは、ＰＭ−ＥＣＵ１７０およびＭＧ−ＥＣＵ１７２はの少なくとも一部は、専用の電子回路等によるハードウェア処理によって、所定の数値演算処理および／または論理演算処理を実行するように構成されてもよい。
【００２４】
エンジン１００は、ＰＭ−ＥＣＵ１７０からの動作指令値に従って制御される。第１ＭＧ１１０、第２ＭＧ１２０、コンバータ２００、インバータ２１０，２２０は、ＭＧ−ＥＣＵ１７２によって制御される。ＰＭ−ＥＣＵ１７０とＭＧ−ＥＣＵ１７２とは双方向に通信可能に接続される。
【００２５】
なお、本実施の形態では、ＰＭ−ＥＣＵ１７０およびＭＧ−ＥＣＵ１７２を別個のＥＣＵによって構成するが、両者の機能を包括する単一のＥＣＵを設けてもよい。  
【００２６】
図２は、図１に示したハイブリッド車両の電気システムの構成例を説明する回路図である。
【００２７】
図２を参照して、ハイブリッド車両の電気システムには、コンバータ２００と、第１ＭＧ１１０に対応するインバータ２１０と、第２ＭＧ１２０に対応するインバータ２２０と、ＳＭＲ（System  Main  Relay）２３０と、コンデンサＣ１，Ｃ２とが設けられる。
【００２８】
コンバータ２００は、直列接続された２個の電力用半導体スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２（以下、単に「スイッチング素子」とも称する）と、各スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２に対応して設けられたダイオードＤ１，Ｄ２と、リアクトルＬを含む。
【００２９】
スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は、正極線ＰＬ２とバッテリ１５０の負極に接続される接地線ＧＬとの間に直列に接続される。スイッチング素子Ｑ１のコレクタは正極線ＰＬ２に接続され、スイッチング素子Ｑ２のエミッタは接地線ＧＬに接続される。ダイオードＤ１，Ｄ２は、それぞれスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２に逆並列に接続される。そして、スイッチング素子Ｑ１およびダイオードＤ１は、コンバータ２００の上アームを構成し、スイッチング素子Ｑ２およびダイオードＤ２は、コンバータ２００の下アームを構成する。
【００３０】
電力用半導体スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２としては、ＩＧＢＴ（Insulated  Gate  Bipolar  Transistor）、電力用ＭＯＳ（Metal  Oxide  Semiconductor）トランジスタ、電力用バイポーラトランジスタ等を適宜採用することができる。各スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のオン／オフは、ＭＧ−ＥＣＵ１７２からのスイッチング制御信号によって制御される。
【００３１】
リアクトルＬの一方端は、バッテリ１５０の正極に接続される正極線ＰＬ１に接続され、他方端は、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の接続ノード、すなわち、スイッチング素子Ｑ１のエミッタとスイッチング素子Ｑ２のコレクタとの接続点に接続される。
【００３２】
コンデンサＣ２は、正極線ＰＬ２と接地線ＧＬとの間に接続される。コンデンサＣ２は
、正極線ＰＬ２および接地線ＧＬ間の電圧変動の交流成分を平滑化する。コンデンサＣ１は、正極線ＰＬ１と接地線ＧＬとの間に接続される。コンデンサＣ１は、正極線ＰＬ１および接地線ＧＬ間の電圧変動の交流成分を平滑化する。
【００３３】
リアクトルＬに流れる電流（以下、リアクトル電流）ＩＬは、電流センサＳＥＩＬによって検出される。電圧センサ１８０は、コンバータ２００の出力電圧であるコンデンサＣ２の端子間電圧、すなわち正極線ＰＬ２と接地線ＧＬとの間の電圧ＶＨ（システム電圧）を検出し、その検出値をＭＧ−ＥＣＵ１７２へ出力する
コンバータ２００と、インバータ２１０およびインバータ２２０とは、正極線ＰＬ２および接地線ＧＬを介して、互いに電気的に接続される。
【００３４】
コンバータ２００は、昇圧動作時には、バッテリ１５０から供給された直流電圧ＶＢ（コンデンサＣ１の両端の電圧）を昇圧し、昇圧されたシステム電圧ＶＨをインバータ２１０，２２０へ供給する。より具体的には、ＭＧ−ＥＣＵ１７２からのスイッチング制御信号に応答して、スイッチング素子Ｑ１のオン期間およびＱ２のオン期間が交互に設けられ、昇圧比は、これらのオン期間の比に応じたものとなる。
【００３５】
コンバータ２００は、降圧動作時には、コンデンサＣ２を介してインバータ２１０，２２０から供給されたシステム電圧ＶＨを降圧してバッテリ１５０を充電する。より具体的には、ＭＧ−ＥＣＵ１７２からのスイッチング制御信号に応答して、スイッチング素子Ｑ１のみがオンする期間と、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の両方がオフする期間とが交互に設けられ、降圧比は上記オン期間のデューティ比に応じたものとなる。
【００３６】
コンバータ２００の昇降圧停止時には、スイッチング素子Ｑ１がオン固定に設定され、スイッチング素子Ｑ２がオフ固定に設定される。
【００３７】
インバータ２１０は、一般的な三相インバータで構成される。インバータ２１０は、正極線ＰＬ２と接地線ＧＬの間に並列に設けられる、Ｕ相アーム１５と、Ｖ相アーム１６と、Ｗ相アーム１７とから成る。各相アームは、正極線ＰＬ２と接地線ＧＬ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１５は、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４から成り、Ｖ相アーム１６は、スイッチング素子Ｑ５，Ｑ６から成り、Ｗ相アーム１７は、スイッチング素子Ｑ７，Ｑ８から成る。また、スイッチング素子Ｑ３〜Ｑ８に対して、逆並列ダイオードＤ３〜Ｄ８がそれぞれ接続されている。スイッチング素子Ｑ３〜Ｑ８のオン／オフは、ＭＧ−ＥＣＵ１７２からのスイッチング制御信号によって制御される。
【００３８】
第１ＭＧ１１０は、星型結線されたＵ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルを固定子巻線として有する。各相コイルの一端は、中性点１１２で互いに接続される。各相コイルの他端は、インバータ２１０の各相アームのスイッチング素子の接続点とそれぞれ接続される。
【００３９】
インバータ２１０は、車両走行時には、車両走行に要求される駆動力（車両駆動トルク、発電トルク等）を発生するために設定される動作指令値（代表的にはトルク指令値）に従って第１ＭＧ１１０が動作するように、第１ＭＧ１１０の各相コイルの電流または電圧を制御する。すなわち、インバータ２１０は、正極線ＰＬ２および第１ＭＧ１１０の間で双方向のＤＣ／ＡＣ電力変換を実行する。
【００４０】
インバータ２２０は、インバータ２１０と同様に、一般的な三相インバータで構成される。第２ＭＧ１２０は、第１ＭＧ１１０と同様に、星型結線されたＵ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルを固定子巻線として有する。各相コイルの一端は、中性点１２２で互いに接続される。各相コイルの他端は、インバータ２２０の各相アームのスイッチング素子の接続点とそれぞれ接続される。
【００４１】
インバータ２２０は、車両走行時には、車両走行に要求される駆動力（車両駆動トルク、回生制動トルク等）を発生するために設定される動作指令値（代表的にはトルク指令値）に従って第２ＭＧ１２０が動作するように、第２ＭＧ１２０の各相コイルの電流または電圧を制御する。すなわち、インバータ２２０は、正極線ＰＬ２および第２ＭＧ１２０の間で双方向のＤＣ／ＡＣ電力変換を実行する。
【００４２】
レゾルバ（回転角センサ）２５は、第１ＭＧ１１０の回転角θ１を検出する。レゾルバ１２５は、第２ＭＧ１２０の回転角θ２を検出する。電流センサ２４ｖは、第１ＭＧ１１０に流れるＶ相電流Ｉｖを検出する。電流センサ２４ｗは、第１ＭＧ１１０に流れるＷ相電流Ｉｗを検出する。電流センサ１２４ｖは、第２ＭＧ１２０に流れるＶ相電流Ｉｖを検出する。電流センサ１２４ｗは、第２ＭＧ１２０に流れるＷ相電流Ｉｗを検出する。
【００４３】
ＭＧ−ＥＣＵ１７２は、ＰＷＭ制御に従って、インバータ２１０，２２０を構成するスイッチング素子のオン／オフを制御するスイッチング制御信号を発生する。
【００４４】
ＰＭ−ＥＣＵ１７０は、アクセル開度Ａｃｃおよびハイブリッド車両の車速Ｖに基づいて、第１ＭＧ１１０のトルク指令値ＴＲ１、および第２ＭＧ１２０のトルク指令値ＴＲ２を算出する。
【００４５】
ＭＧ−ＥＣＵ１７２は、ＰＭ−ＥＣＵ１７０で算出された第１ＭＧ１１０のトルク指令値ＴＲ１、第２ＭＧ１２０のトルク指令値ＴＲ２、第１ＭＧ１１０のモータ回転数ＭＲＮ１，第２ＭＧ１２０のモータ回転数ＭＲＮ２に基づいて、コンバータ２００の出力電圧（システム電圧）ＶＨの最適値（目標値）、すなわち指令電圧ＶＨ＊を算出する。ＭＧ−ＥＣＵ１７２は、電圧センサ１８０によって検出されるコンバータ２００の出力電圧ＶＨと、指令電圧ＶＨ＊とに基づいて、出力電圧ＶＨを指令電圧ＶＨ＊に制御するためデューティ比を計算し、コンバータ２００を制御する。
【００４６】
ＭＧ−ＥＣＵ１７２は、コンバータ２００を連続昇圧モードと、間欠昇圧モードのいずれかに設定して制御する。連続昇圧モードは、コンバータ２００が昇圧動作を停止することなく実行するモードである。連続昇圧モードでは、バッテリ１５０から供給された電圧をコンバータ２００を介してインバータ２１０，２２０へ供給する。したがって、バッテリ１５０の電圧が昇圧されずにコンバータ２００を介してそのままインバータ２１０，２２０へ供給される場合（つまり、デューティ比が１）も含む。
【００４７】
間欠昇圧モードは、コンバータ２００が昇圧動作と、昇圧動作の停止とを間欠的に繰り返すモードである。コンバータ２００が昇圧動作を実行するときには、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のオン／オフが切り換えられる。コンバータ２００が昇圧動作を停止するときには、スイッチング素子Ｑ１がオン固定に設定され、スイッチング素子Ｑ２がオフ固定に設定される。コンバータ２００が昇圧動作を停止するときには、バッテリ１５０の電圧がコンバータ２００を介してインバータ２１０，２２０へ供給されない。
【００４８】
図３は、コンバータ２００の通常の昇圧制御の手順を表わすフローチャートである。本実施の形態による昇圧制御については、後述する。図４（ａ）は、連続昇圧モードと間欠昇圧モードにおけるコンバータ２００の出力電圧（システム電圧）ＶＨを表わす図である。図４（ｂ）は、連続昇圧モードと間欠昇圧モードにおけるリアクトル電流ＩＬを表わす図である。リアクトル電流ＩＬは、実際には、コンバータ２００のスイッチングによって変動するが、図４（ｂ）では、スイッチングによる変動成分を平滑化したものが示されている。図４（ｃ）は、連続昇圧モードと間欠昇圧モードにおけるスイッチングによる昇圧損失電力量ＬＰを表わす図である。
【００４９】
図２、図３および図４を参照して、ステップＳＴ１において、制御装置５００は、コンバータ２００を連続昇圧モードに設定する。コンバータ２００は、昇圧動作を停止することなく昇圧動作を実行する。
【００５０】
その後、ステップＳＴ２において、制御装置５００は、過去の所定期間のリアクトル電流ＩＬの平均値ＩＬＭが閾値ＴＨ１未満になると、処理をステップＳＴ３に進ませる。
【００５１】
ステップＳＴ３において、制御装置５００は、コンバータ２００を間欠昇圧モードに設定する。さらに、制御装置５００は、コンバータ２００による昇圧動作を停止させる（たとえば、図４の（１）の時点を参照）。ここで、間欠昇圧モードに設定後、すぐにコンバータ２００による昇圧動作を停止しても、所定時間後にコンバータ２００による昇圧動作を停止してもよい。本実施の形態において、昇圧許可状態と禁止状態とが繰り返すように動作していれば、間欠昇圧モードであると定義する。
【００５２】
コンバータ２００の昇圧動作が停止すると、バッテリ１５０から電流が出力されないのでリアクトル電流ＩＬが０となり、昇圧損失電力量ＬＰは０となる。コンバータ２００が昇圧動作が停止されているときには、コンデンサＣ２に蓄積された電力で、第１ＭＧ１１０および／または第２ＭＧ１２０が駆動される。コンデンサＣ２から電荷が放出されることによって、システム電圧ＶＨが減少することになる。
【００５３】
その後、ステップＳＴ４において、制御装置５００は、システム電圧ＶＨと指令電圧ＶＨ＊との乖離量｜ＶＨ＊−ＶＨ｜が限界値ΔＶＨ以上となったときには、処理をステップＳＴ５に進ませる。ステップＳＴ５において、制御装置５００は、コンバータ２００による昇圧動作を再開させる（たとえば、図４の（２）の時点を参照）。
【００５４】
コンバータ２００の昇圧動作が再開すると、コンデンサＣ２を充電しながら第１ＭＧ１１０および／または第２ＭＧ１２０を駆動するのに必要な電流（復帰電流）がバッテリ１５０から供給されるため、リアクトル電流ＩＬが増加し、昇圧損失電力量ＬＰが増加する。
【００５５】
その後、ステップＳＴ６において、制御装置５００は、システム電圧ＶＨが指令電圧ＶＨ＊と等しくなると、処理をステップＳＴ７に進ませる。ステップＳＴ７において、制御装置５００は、コンバータ２００による昇圧動作を停止させる（たとえば、図４の（３）の時点を参照）。
【００５６】
一方、ステップＳＴ８において、制御装置５００は、過去の所定期間のリアクトル電流ＩＬの平均値ＩＬＭが閾値ＴＨ２を超えるようになると、コンバータ２００を連続昇圧モードに設定する（ステップＳＴ９）。コンバータ２００は、停止することなく昇圧動作を実行する（たとえば、図４の（４）の時点を参照）。図４の（４）の時点では、指令電圧ＶＨ＊が増加し、リアクトル電流ＩＬが増加していることが示されている。
【００５７】
図４（ｃ）では、間欠昇圧モードの１つの昇圧停止期間と後続の昇圧期間を１組としたときに、昇圧損失電力量ＬＰがどれだけ低減したかが示されている。基準損失電力ＢＳよりも上側にある昇圧損失電力量ＬＰを表わす線と基準損失電力ＢＳを表わす線の間の領域の面積Ｐ３は、連続昇圧モードで動作するよりも増加した昇圧損失電力量ＬＰの合計を表わす。基準損失電力ＢＳよりも下側にある昇圧損失電力量ＬＰを表わす線と基準損失電力ＢＳを表わす線の間の領域の面積Ｐ０は、連続昇圧モードで動作するよりも減少した昇圧損失電力量の合計を表わす。Ｐ０からＰ２（＝Ｐ３）を減算した値Ｐ１が、１組の昇圧停止期間と後続の昇圧期間において、間欠昇圧モードで動作させることによって連続昇圧モードで動作させるよりも低減した昇圧損失電力量の合計である。
【００５８】
図４（ｃ）に示されるように、間欠昇圧モードに設定することによって、昇圧損失電力量を減少させることができる。また、昇圧停止期間が長いほど、損失低減効果が大きくなる。
【００５９】
次に、レゾルバ２５，１２５の原点調整制御について説明する。
図５は、ＭＧ−ＥＣＵ１７２によって実行されるＰＷＭ制御方式時の制御ブロック図である。図５に示されるように、ＰＷＭ制御ブロック３００は、電流指令生成部３１０と、座標変換部３２０，３５０と、回転数演算部３３０と、ＰＩ演算部２４０と、ＰＷＭ信号生成部２６０と、補正部２６２とを含む。図５では、第１ＭＧ１１０の制御を説明するための構成のみを示すが、第２ＭＧ１２０を制御するために、ＭＧ−ＥＣＵ１７２は、同様のＰＷＭ制御ブロックを有する。
【００６０】
レゾルバ２５は、第１ＭＧ１１０の回転角θ１を検出する。
電流センサ２４ｖは、第１ＭＧ１１０に流れるＶ相電流Ｉｖを検出し、ＰＷＭ制御ブロック３００へ出力する。電流センサ２４ｗは、第１ＭＧ１１０に流れるＷ相電流Ｉｗを検出し、ＰＷＭ制御ブロック３００へ出力する。なお、三相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの瞬時値の和は零であるので、図１に示すように、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。
【００６１】
電流指令生成部３１０は、予め作成されたテーブル等に従って、ＰＭ−ＥＣＵ１７０によって設定された第１ＭＧ１１０のトルク指令値Ｔｒ１に応じたトルクを第１ＭＧ１１０に発生させるために必要なｄ軸電流指令値Ｉｄｃおよびｑ軸電流指令値Ｉｑｃを生成する。
【００６２】
補正部２６２は、レゾルバ２５によって検出される第１ＭＧ１１０の回転角θ１にオフセット角δを減算することによって、補正された回転角θ１′を出力する。オフセット各δの算出方法は、後述する。
【００６３】
座標変換部３２０は、レゾルバ２５によって検出される第１ＭＧ１１０の回転角θ１を補正した回転角θ１′を用いた座標変換（３相→２相）によって、電流センサ２４ｖ，２４ｗによって検出された静止座標である３相交流座標上でのＶ相電流ＩｖおよびＷ相電流Ｉｗを座標変換して、指令軸座標ｄｃ−ｑｃでのｄ軸電流Ｉｄおよびｑ軸電流Ｉｑを算出する。
【００６４】
回転数演算部３３０は、回転角θ１′に基づいて、第１ＭＧ１１０の回転角速度ωを算出する。
【００６５】
減算部３１１は、ｄ軸電流の指令値に対する偏差ΔＩｄ（ΔＩｄ＝Ｉｄｃ−Ｉｄ）を出力する。減算部３１２は。ｑ軸電流の指令値に対する偏差ΔＩｑ（ΔＩｑ＝Ｉｑｃ−Ｉｑ）を出力する。
【００６６】
ＰＩ演算部２４０には、ｄ軸電流の指令値に対する偏差ΔＩｄ（ΔＩｄ＝Ｉｄｃ−Ｉｄ）およびｑ軸電流の指令値に対する偏差ΔＩｑ（ΔＩｑ＝Ｉｑｃ−Ｉｑ）が入力される。ＰＩ演算部２４０は、回転角速度ωを用いてｄ軸電流偏差ΔＩｄおよびｑ軸電流偏差ΔＩｑについて所定ゲインによるＰＩ（比例積分）演算を行なって制御偏差を求め、この制御偏差に応じて、指令軸座標ｄｃ−ｑｃでの各軸方向の印加電圧の指令値であるｄ軸電圧指令値Ｖｄｃ及びｑ軸電圧指令値Ｖｑｃを算出する。
【００６７】
座標変換部３５０は、第１ＭＧ１１０の回転角θ１′を用いた座標変換（２相→３相）によって、ｄ軸電圧指令値Ｖｄｃおよびｑ軸電圧指令値Ｖｑｃを、静止座標である３相交流座標上でのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各相電圧指令値Ｖｕｃ，Ｖｖｃ，Ｖｗｃに変換する。
【００６８】
ＰＷＭ信号生成部２６０は、各相における電圧指令値Ｖｕｃ，Ｖｖｃ，Ｖｗｃと所定の搬送波との比較に基づいて、スイッチング制御信号を生成する。インバータ２１０が、ＰＷＭ制御ブロック３００によって生成されたスイッチング制御信号に従ってスイッチング制御されることにより、電流指令生成部３１０に入力されたトルク指令値ＴＲ１に従ったトルクを出力するための交流電圧が印加される。
【００６９】
このように、トルク指令値ＴＲ１に応じた電流指令値（Ｉｄｃ，Ｉｑｃ）へモータ電流を制御する閉ループが構成されることにより、第１ＭＧ１１０の出力トルクはトルク指令値ＴＲ１に従って制御される。
【００７０】
次に、補正部２６２によるオフセット角δの求め方について説明する。
実座標ｄ−ｑを回転子の実際の界磁方向をｄ軸とし、ｄ軸と直交する方向をｑ軸とした座標とする。指令軸座標ｄｃ−ｑｃを、レゾルバ２５によって検出される回転角θ１によって定まる座標とする。実座標ｄ−ｑにおけるモータの電圧方程式は以下の式（１）、（２）で表すことができる。
【００７１】
Ｖｄ＝Ｒ×Ｉｄ−ω×Ｌｑ×Ｉｑ                   ・・・（１）
Ｖｑ＝Ｒ×Ｉｑ＋ω×Ｌｄ×Ｉｄ＋ω×Φ       ・・・（２）
ここで、Ｖｄはｄ軸電圧、Ｖｑはｑ軸電圧、Ｒは１相の抵抗値、Ｉｄはｄ軸電流、Ｉｑ はｑ軸電流、Ｌｄはｄ軸インダクタンス、Ｌｑはｑ軸インダクタンス、ωは回転角速度、Φは永久磁石または巻線界磁における磁束である。
【００７２】
図６（ａ）に示すように、実座標ｄ−ｑと指令軸座標ｄｃ−ｑｃとが一致している場合には、上式（１）、（２） において、零電流状態（Ｉｄ＝０ 、Ｉｑ＝０のとき）に、Ｖｄｃ＝Ｖｄ＝０ 、Ｖｑｃ＝Ｖｑ＝ω×Φとなる。
【００７３】
一方、零電流状態（Ｉｄ＝０ 、Ｉｑ＝０のとき）で、磁極検出位置が真の磁極位置に対して誤差があるとする。たとえば、図６（ ｂ ） に示すように、指令軸座標ｄｃ−ｑｃが実座標ｄ−ｑに対して角度ρのオフセットを有するとする。このとき、Ｖｄｃ＝ω×Φ×ｓｉｎδおよびＶｑｃ＝ω×Φ×ｃｏｓδとなって、Ｖｄｃはゼロにならない。そのため、レゾルバ２５の出力から求める第１ＭＧ１１０の回転位置と実際の第１ＭＧ１００の回転位置との間に生じるずれを補正することが必要になる。
【００７４】
レゾルバ２５，１２５の原点調整制御時において、補正部２６２は、零電流状態（Ｉｄ＝０，Ｉｑ＝０）でのｄ軸電圧指令値Ｖｄｃとｑ軸電圧指令値Ｖｑｃとを得て、以下の式（３）によって、オフセット角δを算出する。
【００７５】
δ＝ｔａｎ-1（Ｖｄｃ／Ｖｑｃ）         …（３）
ここで、オフセット角δに誤差があると、第１ＭＧ１１０および第２ＭＧ１２０の制御が適切になされないため、オフセット角δを高精度に求めることが必要となる。
【００７６】
モータの初期動作時に、レゾルバ２５，１２５の原点調整制御、すなわちオフセット角δの算出が行なわれる。モータの初期動作時には、車両の工場出荷時、ディーラにおける第１ＭＧ１１０または第２ＭＧ１２０のの交換時、ディーラにおけるコンバータ２００、インバータ２１０，２２０が含まれるＰＣＵ（Power  Control  Unit）交換後が含まれる。レゾルバ２５，１２５の原点調整制御時には、補正部２６２は、零電流状態（Ｉｄ＝０，Ｉｑ＝０）でのｄ軸電圧指令値Ｖｄｃとｑ軸電圧指令値Ｖｑｃを得ることになるが、間欠昇圧モードにおける昇圧停止期間において、インバータ２１０の入力電圧であるシステム電圧ＶＨがなりゆきになると、インバータ２１０から出力されるモータ電流（Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗ）が変動し、ｄ軸電圧指令値Ｖｄｃとｑ軸電圧指令値Ｖｑｃによって指定される値とならない。その結果、ｄ軸電流Ｉｄ、ｑ軸電流Ｉｑがｄ軸電圧指令値Ｖｄｃとｑ軸電圧指令値Ｖｑｃで指定された値とならず、式（３）のＶｄｃ、Ｖｑｃとして正しい値を与えることができず、得られたオフセット角δは、誤った値となる。このような問題を避けるために、本実施の形態では、制御装置５００は、レゾルバ２５，１２５の原点調整制御時には、間欠昇圧モードでコンバータ２００を制御しない。
【００７７】
図７は、本実施の形態におけるコンバータ２００の昇圧制御の手順を表わすフローチャートである。図７のフローチャートが、図３のフローチャートが相違する点は、ステップＳＴ２とステップＳＴ３の間に、ステップＳＴＡを含む点である。図８は、図７のステップＳＴＡの手順を表わすフローチャートである。
【００７８】
図８を参照して、制御装置５００は、レゾルバ２５またはレゾルバ１２５の原点調整制御中の場合には（ステップＳ１０１でＹＥＳ）、コンバータ２００の間欠昇圧制御を禁止に設定し、ステップＳＴ１に進む。制御装置５００は、レゾルバ２５またはレゾルバ１２５の原点調整制御中でない場合には（ステップＳ１０１でＮＯ）、コンバータ２００の間欠昇圧制御を許可に設定し、ステップＳＴ３に進む。
【００７９】
以上のように、本実施の形態によれば、間欠昇圧制御の機能を有する車両において、レゾルバの原点調整制御中には、間欠昇圧モードでコンバータを制御しないので、オフセット角δが正確に算出されることによって、第１ＭＧおよび第２ＭＧを適切に制御することができる。
【００８０】
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。たとえば、本発明の実施の形態では、間欠昇圧モード制御を禁止に設定した場合には、連続昇圧モードで動作させることとしたが、これに限定するものではない。間欠昇圧モード制御を禁止に設定した場合でも、昇圧でなく降圧が必要なときには、コンバータに降圧を実行させ、昇降圧が不要なときには、コンバータの昇降圧を停止させることになる。
【００８１】
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、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】
【００８２】
２４ｖ，２４ｗ  電流センサ、２５，１２５  レゾルバ、１００  エンジン、１１０  第１ＭＧ、１２０  第２ＭＧ、１１２，１２２  中性点、１３０  動力分割機構、１３１  サンギヤ、１３２  リングギヤ、１３３  ピニオンギヤ、１３４  キャリア、１３５  リングギヤ軸（駆動軸）、１４０  減速機、１５０  バッテリ、１５２  電池センサ、１６０  駆動輪、１７０  ＰＭ−ＥＣＵ、１７２  ＭＧ−ＥＣＵ、１８０  電圧センサ、２００  コンバータ、２１０，２２０  インバータ、２３０  ＳＭＲ、２４０  ＰＩ演算部、２６０  ＰＷＭ信号生成部、２６２  補正部、３２０，３５０  座標変換部、３００  ＰＷＭ制御ブロック、３１０  電流指令生成部、３１１，３１２  減算部、３３０  回転演算部、５００  制御装置、ＰＬ１，ＰＬ２  正極線、ＧＬ  接地線、Ｑ１〜Ｑ８  スイッチング素子、Ｄ１〜Ｄ８  ダイオード、Ｃ１，Ｃ２  コンデンサ、Ｌ  リアクトル。
【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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【図７】
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【図８】
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