(57)【要約】【課題】インバータに接続された電力ラインの電圧が不必要に制限され続けることを抑制する。【解決手段】エンジンおよびモータと共にハイブリッド車両に搭載され、モータを駆動するインバータと、蓄電装置と、蓄電装置が接続された第１電力ラインとインバータが接続された第２電力ラインとの間で電圧の変更を伴って電力のやりとりを行なう昇降圧コンバータと、気圧を検出する気圧センサと、を備え、インバータを制御すると共に、第２電力ラインの電圧が、エンジンの吸入空気量に基づく気圧推定値と気圧センサにより検出された気圧検出値とのうち低いほうの値を用いて設定される昇圧制限値で制限された電圧となるように昇降圧コンバータを制御するモータ駆動装置において、外気温が所定温度以上であるときには、気圧検出値を用いて昇圧制限値を設定する。【選択図】図４
2018103658.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンおよびモータと共にハイブリッド車両に搭載され、
前記モータを駆動するインバータと、
蓄電装置と、
前記蓄電装置が接続された第１電力ラインと前記インバータが接続された第２電力ラインとの間で電圧の変更を伴って電力のやりとりを行なう昇降圧コンバータと、
気圧を検出する気圧センサと、
前記インバータと前記昇降圧コンバータとを制御する制御装置と、
を備えるモータ駆動装置であって、
前記制御装置は、前記第２電力ラインの電圧が、前記エンジンの吸入空気量に基づく気圧推定値と前記気圧センサにより検出された気圧検出値とのうち低いほうの値を用いて設定される昇圧制限値で制限された電圧となるように前記昇降圧コンバータを制御し、
更に、前記制御装置は、外気温が所定温度以上であるときには、前記気圧検出値を用いて前記昇圧制限値を設定する、
モータ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ駆動装置に関し、詳しくは、エンジンおよびモータと共にハイブリッド車両に搭載されるモータ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のモータ駆動装置としては、エンジンおよびモータと共にハイブリッド車両に搭載され、インバータと、蓄電装置（走行用バッテリ）と、昇降圧コンバータ（昇圧コンバータ）と、吸気圧センサと、気圧センサと、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。インバータは、モータを駆動する。昇圧コンバータは、蓄電装置が接続された電力ラインとインバータが接続された電力ラインとの間に取り付けられている。吸気圧センサは、エンジンの吸気圧を検出する。気圧センサは、気圧を検出する。この装置では、インバータに接続された電力ラインの電圧が、気圧センサに応じた昇圧制限値（上限値）で制限された電圧となるように昇降圧コンバータを制御する。そして、吸気圧センサからの吸気圧に基づいて気圧センサが故障しているか否を診断し、気圧センサが故障しているときには、昇圧制限値を所定値とする。これにより、気圧センサに故障が生じたときでも、昇降圧コンバータの制御を継続している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１９９７６９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、エンジンの吸入空気量に基づく気圧推定値と、気圧センサからの気圧検出値と、のうち低いほうの値を用いて昇圧制限値を設定するモータ駆動装置では、昇圧制限値が適正に設定されず、インバータに接続された電力ラインの電圧が制限され続ける場合がある。例えば、ハイブリッド車両において、降坂時には、通常、エンジンの運転を停止してモータからの動力で走行する。そのため、エンジンが始動されない期間が比較的長くなりがちであり、その場合、気圧推定値がエンジンの運転停止直前の値で維持される。そして、エンジンの運転停止直前の気圧推定値が気圧検出値より低いときには、気圧推定値を用いて昇圧制限値が設定されるから、降坂中で徐々に気圧が高くなっているにも拘わらず、不必要にインバータに接続された電力ラインの電圧が制限され続けてしまう。
【０００５】
本発明のモータ駆動装置は、インバータに接続された電力ラインの電圧が不必要に制限され続けることを抑制することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のモータ駆動装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明のモータ駆動装置は、
エンジンおよびモータと共にハイブリッド車両に搭載され、
前記モータを駆動するインバータと、
蓄電装置と、
前記蓄電装置が接続された第１電力ラインと前記インバータが接続された第２電力ラインとの間で電圧の変更を伴って電力のやりとりを行なう昇降圧コンバータと、
気圧を検出する気圧センサと、
前記インバータと前記昇降圧コンバータとを制御する制御装置と、
を備えるモータ駆動装置であって、
前記制御装置は、前記第２電力ラインの電圧が、前記エンジンの吸入空気量に基づく気圧推定値と前記気圧センサにより検出された気圧検出値とのうち低いほうの値を用いて設定される昇圧制限値で制限された電圧となるように前記昇降圧コンバータを制御し、
更に、前記制御装置は、外気温が所定温度以上であるときには、前記気圧検出値を用いて前記昇圧制限値を設定する、
ことを要旨とする。
【０００８】
この本発明のモータ駆動装置では、第２電力ラインの電圧が、エンジンの吸入空気量に基づく気圧推定値と気圧センサにより検出された気圧検出値とのうち低いほうの値を用いて設定される昇圧制限値で制限された電圧となるように昇降圧コンバータを制御する。そして、外気温が所定温度以上であるときには、気圧検出値を用いて昇圧制限値を設定する。外気温が所定温度以上であるときには、ハイブリッド車両が比較的気圧が高い低地を走行していると考えられる。したがって、降坂時などエンジンが比較的長い期間始動されず気圧推定値が低い値で維持されたときでも、外気温が所定温度以上のときには気圧検出値を用いて昇圧制限値を設定するから、昇圧制限値を適正に設定することができる。この結果、インバータに接続された第２電力ラインの電圧が不必要に制限され続けることを抑制することができる。
【０００９】
こうした本発明のモータ駆動装置において、前記制御装置は、前記昇圧制限値を、前記気圧推定値が低いときには高いときに比して低く、且つ、前記気圧検出値が低いときには高いときに比して低くなるように設定するものとしてもよい。
【００１０】
また、本発明のモータ制御装置において、前記気圧推定値が前記気圧検出値より低い場合において、外気温が前記所定温度以上であるときに、前記気圧検出値を用いて前記昇圧制限値を設定してもよい。
【００１１】
本発明のハイブリッド車両は、
走行用の動力を出力するエンジンと、
走行用の動力を出力するモータと、
上述したいずれかの態様の本発明のモータ駆動装置、すなわち、基本的には、前記エンジンおよび前記モータと共に前記ハイブリッド車両に搭載され、前記モータを駆動するインバータと、蓄電装置と、前記蓄電装置が接続された第１電力ラインと前記インバータが接続された第２電力ラインとの間で電圧の変更を伴って電力のやりとりを行なう昇降圧コンバータと、気圧を検出する気圧センサと、前記インバータと前記昇降圧コンバータとを制御する制御装置と、を備えるモータ駆動装置であって、前記制御装置は、前記第２電力ラインの電圧が、前記エンジンの吸入空気量に基づく気圧推定値と前記気圧センサにより検出された気圧検出値とのうち低いほうの値を用いて設定される昇圧制限値で制限された電圧となるように前記昇降圧コンバータを制御し、更に、前記制御装置は、外気温が所定温度以上であるときには、前記気圧検出値を用いて前記昇圧制限値を設定する、モータ駆動装置と、
アクセルがオフされたときには、前記エンジンの運転を停止して前記モータからの動力で走行するように前記エンジンと前記モータ駆動装置とを制御するハイブリッド制御装置と、
を備えることを要旨とする。
【００１２】
この本発明のハイブリッド車両は、上述したいずれかの態様の本発明のモータ駆動装置を備えているから、本発明のモータ駆動装置が奏する効果、例えば、インバータに接続された第２電力ラインの電圧が不必要に制限され続けることを抑制する効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施例としてのモータ駆動装置を搭載したハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。
【図３】モータＭＧ１，ＭＧ２を含む電機駆動系の構成の概略を示す構成図である。
【図４】モータＥＣＵ４０により実行される昇圧制限電圧設定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１５】
図１は、本発明の実施例としてのモータ駆動装置を搭載したハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。図２は、エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。図３は、モータＭＧ１，ＭＧ２を含む電機駆動系の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図１に示すように、エンジン２２と、プラネタリギヤ３０と、モータＭＧ１，ＭＧ２と、インバータ４１，４２と、バッテリ５０と、昇降圧コンバータ５５と、システムメインリレー５６と、ハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ＨＶＥＣＵ」という）７０と、を備える。
【００１６】
エンジン２２は、例えばガソリンや軽油などの炭化水素系の燃料を用いて動力を出力する内燃機関として構成されている。図２に示すように、エンジン２２は、エアクリーナ１２２により清浄された空気をスロットルバルブ１２４を介して吸入すると共に燃料噴射弁１２６から燃料を噴射して空気と燃料とを混合する。そして、この混合気を吸気バルブ１２８を介して燃焼室に吸入し、点火プラグ１３０による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン１３２の往復運動をクランクシャフト２６の回転運動に変換する。燃焼室からの排気は、一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ），窒素酸化物（ＮＯｘ）の有害成分を浄化する浄化触媒（三元触媒）を有する浄化装置１３４を介して外気に排出される。
【００１７】
エンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２４によって運転制御されている。エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。エンジンＥＣＵ２４に入力される信号としては、例えば、クランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ１４０からのクランク角θｃｒや、エンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサ１４２からの冷却水温Ｔｗを挙げることができる。また、吸気バルブ１２８を開閉するインテークカムシャフトの回転位置や排気バルブを開閉するエキゾーストカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ１４４からのカム角θｃｉ，θｃｏも挙げることができる。更に、スロットルバルブ１２４のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ１４６からのスロットル開度ＴＨや、吸気管に取り付けられたエアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａ，吸気管に取り付けられた温度センサ１４９からの吸気温Ｔａも挙げることができる。加えて、排気管に取り付けられた空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦや、排気管に取り付けられた酸素センサ１３５ｂからの酸素信号Ｏ２も挙げることができる。エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンＥＣＵ２４から出力される信号としては、例えば、スロットルバルブ１２４のポジションを調節するスロットルモータ１３６への駆動制御信号や、燃料噴射弁１２６への駆動制御信号，イグナイタと一体化されたイグニッションコイル１３８への駆動制御信号を挙げることができる。エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ１４０からのクランク角θｃｒに基づいてエンジン２２の回転数Ｎｅを演算している。
【００１８】
プラネタリギヤ３０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ３０のサンギヤには、モータＭＧ１の回転子が接続されている。プラネタリギヤ３０のリングギヤには、駆動輪３８ａ，３８ｂにデファレンシャルギヤ３７を介して連結された駆動軸３６が接続されている。プラネタリギヤ３０のキャリヤには、図示しないダンパを介してエンジン２２のクランクシャフト２６が接続されている。
【００１９】
モータＭＧ１は、例えば同期発電電動機として構成されており、上述したように、回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されている。モータＭＧ２は、例えば同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動軸３６に接続されている。インバータ４１，４２は、モータＭＧ１，ＭＧ２と接続されると共に高圧側電力ライン５４ａに接続されている。モータＭＧ１，ＭＧ２は、モータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）４０によって、インバータ４１，４２の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。
【００２０】
図１や図３に示すように、インバータ４１は、高圧側電力ライン５４ａに接続されている。このインバータ４１は、６つのトランジスタ（スイッチング素子）Ｔ１１〜Ｔ１６と、６つのダイオードＤ１１〜Ｄ１６と、を有する。トランジスタＴ１１〜Ｔ１６は、それぞれ、高圧側電力ライン５４ａの正極母線と負極母線とに対してソース側とシンク側になるように、２個ずつペアで配置されている。６つのダイオードＤ１１〜Ｄ１６は、それぞれ、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６に逆方向に並列接続されている。トランジスタＴ１１〜Ｔ１６の対となるトランジスタ同士の接続点の各々には、モータＭＧ１の三相コイル（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）の各々が接続されている。したがって、インバータ４１に電圧が作用しているときに、モータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０によって、対となるトランジスタＴ１１〜Ｔ１６のオン時間の割合が調節されることにより、三相コイルに回転磁界が形成され、モータＭＧ１が回転駆動される。
【００２１】
インバータ４２は、インバータ４１と同様に、高圧側電力ライン５４ａに接続されている。また、インバータ４２は、インバータ４１と同様に、６つのトランジスタ（スイッチング素子）Ｔ２１〜Ｔ２６と、６つのダイオードＤ２１〜Ｄ２６と、を有する。そして、インバータ４２に電圧が作用しているときに、モータＥＣＵ４０によって、対となるトランジスタＴ２１〜Ｔ２６のオン時間の割合が調節されることにより、三相コイルに回転磁界が形成され、モータＭＧ２が回転駆動される。
【００２２】
昇降圧コンバータ５５は、高圧側電力ライン５４ａと、バッテリ５０が接続された低圧側電力ライン５４ｂと、に接続されている。この昇降圧コンバータ５５は、２つのトランジスタ（スイッチング素子）Ｔ３１，Ｔ３２と、２つのダイオードＤ３１，Ｄ３２と、リアクトルＬと、を有する。トランジスタＴ３１は、高圧側電力ライン５４ａの正極母線に接続されている。トランジスタＴ３２は、トランジスタＴ３１と、高圧側電力ライン５４ａおよび低圧側電力ライン５４ｂの負極母線と、に接続されている。２つのダイオードＤ３１，Ｄ３２は、それぞれ、トランジスタＴ３１，Ｔ３２に逆方向に並列接続されている。リアクトルＬは、トランジスタＴ３１，Ｔ３２同士の接続点Ｃｎと、低圧側電力ライン５４ｂの正極母線と、に接続されている。昇降圧コンバータ５５は、モータＥＣＵ４０によって、トランジスタＴ３１，Ｔ３２のオン時間の割合が調節されることにより、低圧側電力ライン５４ｂの電力を昇圧して高圧側電力ライン５４ａに供給したり、高圧側電力ライン５４ａの電力を降圧して低圧側電力ライン５４ｂに供給したりする。
【００２３】
高圧側電力ライン５４ａの正極母線と負極母線とには、高圧側コンデンサ５７が接続されている。低圧側電力ライン５４ｂの正極母線と負極母線とには、低圧側コンデンサ５８が接続されている。
【００２４】
モータＥＣＵ４０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２や昇降圧コンバータ５５を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。各種センサからの信号としては、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの回転位置θｍ１，θｍ２やモータＭＧ１，ＭＧ２の各相に流れる電流を検出する電流センサからの相電流などを挙げることができる。また、高圧側コンデンサ５７の端子間に取り付けられた電圧センサ５７ａからの高圧側コンデンサ５７（高圧側電力ライン５４ａ）の電圧ＶＨや低圧側コンデンサ５８の端子間に取り付けられた電圧センサ５８ａからの低圧側コンデンサ５８（低圧側電力ライン５４ｂ）の電圧ＶＬ，昇降圧コンバータ５５の接続点ＣｎとリアクトルＬとの間に取り付けられた電流センサ５５ａからのリアクトルＬの電流ＩＬ（リアクトルＬ側から接続点側に流れるときが正の値）なども挙げることができる。
【００２５】
モータＥＣＵ４０からは、モータＭＧ１，ＭＧ２や昇降圧コンバータ５５を駆動制御するための種々の制御信号が出力ポートを介して出力されている。種々の制御信号としては、インバータ４１，４２のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６へのスイッチング制御信号や昇降圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２へのスイッチング制御信号などを挙げることができる。
【００２６】
モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。このモータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２や昇降圧コンバータ５５を駆動制御する。また、モータＥＣＵ４０は、必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２や昇降圧コンバータ５５の駆動状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。なお、モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいて、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。更に、モータＥＣＵ４０は、現在から所定時間前までに電流センサ５５ａにより検出されたリアクトルＬの電流ＩＬの検出値を図示しないＲＡＭに記憶している。
【００２７】
バッテリ５０は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、低圧側電力ライン５４ｂに接続されている。このバッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、「バッテリＥＣＵ」という）５２によって管理されている。
【００２８】
バッテリＥＣＵ５２は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。バッテリＥＣＵ５２に入力される信号としては、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された電圧センサ５１ａからの電池電圧Ｖｂやバッテリ５０の出力端子に取り付けられた電流センサ５１ｂからの電池電流Ｉｂ，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｃからの電池温度Ｔｂを挙げることができる。バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。バッテリＥＣＵ５２は、電流センサからの電池電流Ｉｂの積算値に基づいて蓄電割合ＳＯＣを演算している。蓄電割合ＳＯＣは、バッテリ５０の全容量に対するバッテリ５０から放電可能な電力の容量の割合である。
【００２９】
システムメインリレー５６は、低圧側電力ライン５４ｂにおける低圧側コンデンサ５８よりもバッテリ５０側に設けられている。このシステムメインリレー５６は、ＨＶＥＣＵ７０によってオンオフ制御されることにより、バッテリ５０と昇降圧コンバータ５５側との接続および接続の解除を行なう。
【００３０】
ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。
【００３１】
ＨＶＥＣＵ７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。ＨＶＥＣＵ７０に入力される信号としては、例えば、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号や、シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰを挙げることができる。また、アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや、ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖ，気圧を検出する気圧センサ９０からの気圧Ｐａ，外気温を検出する温度センサ９２からの外気温Ｔａを挙げることができる。
【００３２】
ＨＶＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４，モータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されている。
【００３３】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、ハイブリッド走行モード（ＨＶ走行モード），電動走行モード（ＥＶ走行モード）などの走行モードで走行する。ＨＶ走行モードは、エンジン２２の運転とモータＭＧ１，ＭＧ２の駆動とを伴って走行する走行モードである。ＥＶ走行モードは、エンジン２２を運転停止すると共にモータＭＧ２を駆動して走行する走行モードである。
【００３４】
ＨＶ走行モードでは、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃと車速センサ８８からの車速Ｖとに基づいて、走行に要求される（駆動軸３６に出力すべき）要求トルクＴｒ＊を設定する。続いて、要求トルクＴｒ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｐを乗じて、走行に要求される走行用パワーＰｄｒｖ＊を計算する。ここで、駆動軸３６の回転数Ｎｐとしては、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２，車速Ｖに換算係数を乗じて得られる回転数などを用いることができる。そして、走行用パワーＰｄｒｖ＊からバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を減じて、車両に要求される要求パワーＰｅ＊を計算する。次に、要求パワーＰｅ＊がエンジン２２から出力されると共に要求トルクＴｒ＊が駆動軸３６に出力されるように、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定する。そして、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。エンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を受信すると、受信した目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊に基づいてエンジン２２が運転されるように、エンジン２２の吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御，開閉タイミング制御などを行なう。モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信すると、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようにインバータ４１，４２のトランジスタ（スイッチング素子）Ｔ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６のスイッチング制御を行なう。モータＥＣＵ４０は、こうしたインバータ４１，４２のスイッチング制御と共に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊とモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２とに基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するのに必要な要求電圧ＶＨｒｅｑを設定し、要求電圧ＶＨｒｅｑと高圧側電力ライン５４ａの電圧に許容される昇圧制限電圧ＶＨｌｉｍとのうち低いほうの電圧（要求電圧ＶＨｒｅｑを昇圧制限電圧ＶＨｌｉｍで制限した電圧）を目標電圧ＶＨ＊に設定する。昇圧制限電圧ＶＨｌｉｍは、大気圧が低いほどモータＭＧ１，ＭＧ２の絶縁体の部分放電による絶縁性能の劣化が生じやすくなることを考慮して、高圧側電力ライン５４ａの電圧を低く抑えるための値である。昇圧制限電圧ＶＨｌｉｍの設定については、後述する。そして、高圧側電力ライン５４ａの電圧ＶＨが目標電圧ＶＨ＊となるために必要なリアクトルＬの目標電流ＩＬ＊を設定し、リアクトルＬに流れる電流ＩＬが目標電流ＩＬ＊となるように昇降圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング制御を行なう。このＨＶ走行モードでは、要求パワーＰｅ＊が停止用閾値Ｐｓｔｏｐ以下に至ったときなどに、エンジン２２の停止条件が成立したと判断し、エンジン２２の運転を停止して、ＥＶ走行モードに移行する。
【００３５】
ＥＶ走行モードでは、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、ＨＶ走行モードと同様に、要求トルクＴｒ＊を設定する。続いて、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定する。そして、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊が駆動軸３６に出力されるように、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する。そして、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようにインバータ４１，４２のトランジスタ（スイッチング素子）Ｔ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６のスイッチング制御を行なう。モータＥＣＵ４０は、ＨＶ走行モードと同様に、インバータ４１，４２のスイッチング制御と共に、要求電圧ＶＨｒｅｑと昇圧制限電圧ＶＨｌｉｍとのうち低いほうの電圧（要求電圧ＶＨｒｅｑを昇圧制限電圧ＶＨｌｉｍで制限した電圧）を目標ＶＨ＊に設定し、高圧側電力ライン５４ａの電圧ＶＨが目標電圧ＶＨ＊となるために必要なリアクトルＬの目標電流ＩＬ＊を設定し、リアクトルＬに流れる電流ＩＬが目標電流ＩＬ＊となるように昇降圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング制御を行なう。このＥＶ走行モードでは、ＨＶ走行モードと同様に計算した要求パワーＰｅ＊が停止用閾値Ｐｓｔｏｐよりも大きい始動用閾値Ｐｓｔａｒｔ以上に至ったときなどに、エンジン２２の始動条件が成立したと判断し、エンジン２２を始動して、ＨＶ走行モードに移行する。
【００３６】
また、実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジンＥＣＵ２４は、大気圧を学習する所定の学習条件が成立したときに、大気圧学習を実行する。大気圧学習では、エンジン２２の運転状態、例えば、エンジン２２の回転数Ｎｅやスロットル開度ＳＰ，バルブタイミングなどに基づいてエンジン２２の推定吸入空気量Ｑｅｓｔを設定する。推定吸入空気量Ｑｅｓｔは、エンジン２２の運転状態が現在の回転数Ｎｅやスロットル開度ＳＰ，バルブタイミングなどで定常状態であるときにエンジン２２に吸入される空気の体積流量を、現在の大気圧が大気圧学習値（気圧推定値）Ｐ１であるとしたときの質量流量に換算して設定されるものである。推定吸入空気量Ｑｅｓｔは、実施例では、回転数Ｎｅとスロットル開度ＳＰ，バルブタイミングなどと体積流量との関係を実験や解析などにより予め求めてマップとして図示しないＲＯＭに記憶しておき、回転数Ｎｅやスロットル開度ＳＰ，バルブタイミングなどとが与えられたときにマップから対応する体積流量を導出し、この体積流量に現在の大気圧学習値Ｐ１に応じた係数を乗じることにより推定吸入空気量Ｑｅｓｔを設定する。そして、エアフローメータ１４８により検出された吸入空気量Ｑから推定吸入空気量Ｑｅｓｔを減じて空気量ΔＱを計算し、空気量差ΔＱが所定範囲内であるときには大気圧学習値Ｐ１を維持し、空気量差ΔＱが所定範囲外であるときには現在の大気圧学習値（気圧推定値）Ｐ１に空気量差ΔＱに応じた補正値を加えて大気圧学習値（気圧推定値）Ｐ１を更新する。こうして得られた大気圧学習値（気圧推定値）Ｐ１は、エンジン２２の運転制御や後述する昇圧制限電圧ＶＨｌｉｍの設定に用いられる。
【００３７】
次に、こうして構成されたハイブリッド自動車の動作、特に、昇圧制限電圧ＶＨｌｉｍを設定する際の動作について説明する。図４は、モータＥＣＵ４０により実行される昇圧制限電圧設定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。本ルーチンは、所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返して実行される。
【００３８】
本ルーチンが実行されると、モータＥＣＵ４０は、気圧Ｐａや大気圧学習値Ｐ１，外気温Ｔａを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。気圧Ｐａは、気圧センサ９０により検出された値を入力している。大気圧学習値Ｐ１は、上述した大気圧学習で得られた値をエンジンＥＣＵ２４からＨＶＥＣＵ７０を介して通信により入力している。外気温Ｔａは、温度センサ９２により検出された値を入力している。
【００３９】
続いて、大気圧学習値Ｐ１が気圧Ｐａより高いか否かを判定すると共に（ステップＳ１１０）、外気温Ｔａが判定用閾値Ｔｒｅｆ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。判定用閾値Ｔｒｅｆは、標高が比較的高い高地を走行しているか否かを判定するための閾値であり、例えば、１℃，３℃，５℃などに設定される。したがって、ステップＳ１２０の処理は、車両が高地を走行中か否かを判定する処理となっている。
【００４０】
ステップＳ１１０の処理で大気圧学習値Ｐ１が気圧Ｐａより高いと判定されたときには、大気圧学習値Ｐ１と気圧Ｐａとのうち低いほうの値である気圧Ｐａを用いて昇圧制限電圧ＶＨｌｉｍを設定して（ステップＳ１３０）、本ルーチンを終了する。ステップＳ１３０の処理では、昇圧制限電圧ＶＨｌｉｍを、気圧Ｐａが低いときには高いときより低くなるように、すなわち、気圧Ｐａが低いほど低くなるように設定する。これは、大気圧が低いほどモータＭＧ１，ＭＧ２の絶縁体の部分放電による絶縁性能の劣化が生じやすくなり、高圧側電力ライン５４ａの電圧を低く抑える必要があるからである。気圧学習値Ｐ１と気圧Ｐａとのうち低いほうの値である気圧Ｐａを用いるのは、気圧学習値Ｐ１，気圧Ｐａの双方が演算誤差や検出誤差等によりそれぞれ実際の大気圧と乖離している可能性があり、低いほうの値を用いて昇圧制限電圧ＶＨｌｉｍを設定することで、より確実に、絶縁性能の劣化を抑制することができるからである。こうして昇圧制限電圧ＶＨｌｉｍを設定したモータＥＣＵ４０は、要求電圧ＶＨｒｅｑを昇圧制限電圧ＶＨｌｉｍで制限した電圧を目標ＶＨ＊に設定して、高圧側電力ライン５４ａの電圧ＶＨが目標電圧ＶＨ＊となるように昇降圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング制御を行なう。このように、大気圧学習値Ｐ１と気圧Ｐａとのうち低いほうの値である気圧Ｐａを用いて昇圧制限電圧ＶＨｌｉｍを設定することにより、より確実に、絶縁性能の劣化を抑制することができる。
【００４１】
ステップＳ１１０の処理で大気圧学習値Ｐ１が気圧Ｐａより高くなく（大気圧学習値Ｐ１が気圧Ｐａ以下である）、且つ、外気温Ｔａが判定用閾値Ｔｒｅｆ未満であるときには、大気圧学習値Ｐ１を用いて昇圧制限値ＶＨｌｉｍを設定して（ステップＳ１４０）、本ルーチンを終了する。ステップＳ１４０の処理では、昇圧制限電圧ＶＨｌｉｍは、大気圧学習値Ｐ１が低いときには高いときより低くなるように、すなわち、大気圧学習値Ｐ１が低いほど低くなるように設定する。ステップＳ１４０で大気圧学習値Ｐ１を用いて昇圧制限値ＶＨｌｉｍを設定するのは、以下の理由に基づく。外気温Ｔａが判定用閾値Ｔｒｅｆ未満であるときは、車両が高地を走行しており、降坂中ではないと考えられる。そのため、エンジン２２の運転停止が継続する期間がさほど長くなく、大気圧学習値Ｐ１を学習する機会が十分にあるため、大気圧学習値Ｐ１を用いて昇圧制限値ＶＨｌｉｍを設定しても差し支えない。こうした理由から、ステップＳ１４０で大気圧学習値Ｐ１を用いて昇圧制限値ＶＨｌｉｍを設定するのである。こうして昇圧制限電圧ＶＨｌｉｍを設定したモータＥＣＵ４０は、要求電圧ＶＨｒｅｑを昇圧制限電圧ＶＨｌｉｍで制限した電圧を目標ＶＨ＊に設定して、高圧側電力ライン５４ａの電圧ＶＨが目標電圧ＶＨ＊となるように昇降圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング制御を行なう。これにより、より確実に、絶縁性能の劣化を抑制することができる。
【００４２】
ステップＳ１１０の処理で大気圧学習値Ｐ１が気圧Ｐａより高くなく（大気圧学習値Ｐ１が気圧Ｐａ以下である）、且つ、外気温Ｔａが判定用閾値Ｔｒｅｆ以上であるときには、気圧Ｐａを用いて昇圧制限値ＶＨｌｉｍを設定して（ステップＳ１３０）、本ルーチンを終了する。ここで、気圧Ｐａを用いて昇圧制限値ＶＨｌｉｍを設定するのは、以下の理由に基づく。外気温Ｔａが判定用閾値Ｔｒｅｆ以上であるときは、車両が降坂中か低地を走行していると考えられる。降坂中の場合、エンジン２２の運転を停止してＥＶ走行モードでの走行が継続する場合がある。ＥＶ走行モードでの走行中では、大気圧学習が行なわれないことから、大気圧学習値Ｐ１はエンジン２２の運転を停止する直前の値、すなわち、降坂開始時で標高が高いときに設定された値となる。そのため、降坂中で車両が比較的低地を走行しているときに、降坂開始時で標高が高いときに設定された大気圧学習値Ｐ１を用いると、昇圧制限値ＶＨｌｉｍが必要以上に低く設定され、高圧側電力ライン５４ａの電圧が不必要に制限され続けてしまう。実施例では、大気圧学習値Ｐ１が気圧Ｐａより高くない（大気圧学習値Ｐ１が気圧Ｐａ以下である）ときでも、外気温Ｔａが判定用閾値Ｔｒｅｆ以上であるときには、気圧Ｐａを用いて昇圧制限値ＶＨｌｉｍを設定するから、昇圧制限値ＶＨｌｉｍが必要以上に低く設定され、高圧側電力ライン５４ａの電圧が不必要に制限され続けてしまうことを抑制することができる。
【００４３】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、外気温Ｔａが判定用閾値Ｔｒｅｆ以上であるときには、気圧Ｐａを用いて昇圧制限値ＶＨｌｉｍを設定することにより、昇圧制限値ＶＨｌｉｍが必要以上に低く設定され、高圧側電力ライン５４ａの電圧が不必要に制限され続けてしまうことを抑制することができる。
【００４４】
実施例のハイブリッド自動車２０では、大気圧学習値Ｐ１が気圧Ｐａより高くなく（大気圧学習値Ｐ１が気圧Ｐａ以下である）、且つ、外気温Ｔａが判定用閾値Ｔｒｅｆ以上であるときに、気圧Ｐａを用いて昇圧制限値ＶＨｌｉｍを設定している。しかしながら、大気圧学習値Ｐ１が気圧Ｐａより高いか否かに拘わらず、外気温Ｔａが判定用閾値Ｔｒｅｆ以上であるときに、気圧Ｐａを用いて昇圧制限値ＶＨｌｉｍを設定してもよい。
【００４５】
実施例のハイブリッド自動車２０では、バッテリ５０を用いるものとしたが、蓄電可能な蓄電装置であれば如何なるものを用いてもよく、例えば、キャパシタを用いるものとしてもよい。
【００４６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とバッテリＥＣＵ５２とＨＶＥＣＵ７０とを備えるものとしたが、これらのうちの少なくとも一部を単一の電子制御ユニットとして構成するものとしてもよい。
【００４７】
実施例では、プラネタリギヤ３０のサンギヤにモータＭＧ１を接続し、キャリヤにエンジン２２を接続し、リングギヤに駆動輪３８ａ，３８ｂに連結された駆動軸３６およびモータＭＧ２を接続するハイブリッド自動車２０に搭載されるモータ駆動装置に対して本発明を適用するものとした。エンジンとモータとを備えるハイブリッド自動車に搭載されるモータ駆動装置であれば、如何なる構成のモータ駆動装置に本発明を適用するものとしてもよい。例えば、駆動輪に連結された駆動軸に変速機を介してモータを接続すると共にこのモータにクラッチを介してエンジンを接続するハイブリッド自動車に搭載されるモータ駆動装置に本発明を適用するものとしてもよい。
【００４８】
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「エンジン」に相当し、モータＭＧ２が「モータ」に相当し、インバータ４２が「インバータ」に相当し、バッテリ５０が「蓄電装置」に相当し、昇降圧コンバータ５５が「昇降圧コンバータ」に相当し、気圧センサ９０が「気圧センサ」に相当し、モータＥＣＵ４０が「制御装置」に相当する。
【００４９】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００５０】
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、モータ駆動装置の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００５２】
２０  ハイブリッド自動車、２２  エンジン、２４  エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６  クランクシャフト、３０  プラネタリギヤ、３６  駆動軸、３７  デファレンシャルギヤ、３８ａ，３８ｂ  駆動輪、４０  モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２  インバータ、４３，４４  回転位置検出センサ、５０  バッテリ、５１ａ  電圧センサ、５１ｂ  電流センサ、５１ｃ  温度センサ、５２  バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ａ  高圧側電力ライン、５４ｂ  低圧側電力ライン、５５  昇降圧コンバータ、５５ａ  電流センサ、５６  システムメインリレー、５７  高圧側コンデンサ、５８  低圧側コンデンサ、５７ａ，５８ａ  電圧センサ、７０  ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、８０  イグニッションスイッチ、８１  シフトレバー、８２  シフトポジションセンサ、８３  アクセルペダル、８４  アクセルペダルポジションセンサ、８５  ブレーキペダル、８６  ブレーキペダルポジションセンサ、８８  車速センサ、９０  気圧センサ、９２，１４９  温度センサ、１２２  エアクリーナ、１２４  スロットルバルブ、１２６  燃料噴射弁、１２８  吸気バルブ、１３０  点火プラグ、１３２  ピストン、１３４  浄化装置、１３５ａ  空燃比センサ、１３５ｂ  酸素センサ、１３６  スロットルモータ、１３８  イグニッションコイル、１４０  クランクポジションセンサ、１４２  水温センサ、１４４  カムポジションセンサ、１４６  スロットルバルブポジションセンサ、１４８  エアフローメータ、Ｃｎ  接続点、Ｄ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６，Ｄ３１，Ｄ３２  ダイオード、Ｌ  リアクトル、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ、Ｔ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６，Ｔ３１，Ｔ３２  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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