(57)【要約】      （修正有）【課題】駆動システムにおける損失を低減し、第１，第２交流回転電機の制御量の制御性の低下を防止できる駆動システムを提供する。【解決手段】駆動システムは、第１交流回転電機２０に電気的に接続された第１インバータ５１と、第２交流回転電機３０に電気的に接続された第２、第３インバータ５２、５３と、昇圧コンバータ５０とを備えている。駆動システムは、第２直流電源６１と第１交流回転電機２０とが、第３インバータ５１、第２交流回転電機３０、第２インバータ５２及び第１インバータ５１を介さずに電気的に接続されないように構成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１交流回転電機（２０）及び第２交流回転電機（３０）を備える駆動システムであって、
前記第１交流回転電機に電気的に接続され、前記第１交流回転電機を駆動する第１インバータ（５１）と、
前記第２交流回転電機を構成する各相巻線（３０Ｕ，３０Ｖ，３０Ｗ）の両端のうち第１端側に電気的に接続され、前記第２交流回転電機を駆動する第２インバータ（５２）と、
第１直流電源（６０；６０ａ）に電気的に接続可能な電源側接続部（Ｃｂ１，Ｃｂ２）と、前記第１インバータに第１電気経路（ＬＨ１，ＬＬ１）を介して電気的に接続されてかつ前記第２インバータに第２電気経路（ＬＨ２，ＬＬ２）を介して電気的に接続されたインバータ側接続部（Ｃｉ１，Ｃｉ２）と、を有し、前記第１直流電源の出力電圧を昇圧して前記第１インバータ及び前記第２インバータのそれぞれに出力する昇圧コンバータ（５０）と、
前記第２交流回転電機を構成する各相巻線の両端のうち第２端側に電気的に接続され、前記第１直流電源とは異なる第２直流電源（６１）との間で電力を伝達して前記第２交流回転電機を駆動する第３インバータ（５３）と、を備え、
前記第２直流電源と前記第１交流回転電機とが、単一の接続ルートで接続されるように構成されている駆動システム。
【請求項２】
前記第２直流電源の最大出力電力は、前記第１直流電源の最大出力電力よりも大きく設定されている請求項１に記載の駆動システム。
【請求項３】
前記第１直流電源及び前記第２直流電源のうち前記第２直流電源のみに電気的に接続され、前記駆動システムの外部に設けられる外部電源（ＰＳ）を電力供給源として前記第２直流電源を充電する充電器（１２０）を備える請求項１又は２に記載の駆動システム。
【請求項４】
前記第１直流電源の蓄電容量は、前記第２直流電源の蓄電容量よりも小さく設定されている請求項３に記載の駆動システム。
【請求項５】
前記第２直流電源の出力電圧は、前記第１直流電源の出力電圧よりも低く設定されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の駆動システム。
【請求項６】
前記昇圧コンバータは、前記インバータ側接続部から入力された直流電圧を降圧して前記電源側接続部を介して前記第１直流電源に供給する降圧動作を実施可能に構成されており、
前記第３インバータと前記第２直流電源とを接続する電気経路である接続経路に設けられ、オンされることで前記第３インバータと前記第２直流電源との間を電気的に接続し、オフされることで前記第３インバータと前記第２直流電源との間を電気的に遮断するスイッチ部（５４ａ，５４ｂ）と、
前記第２インバータの前記昇圧コンバータ側に電気的に接続された平滑コンデンサである第２コンデンサ（５０ｃ）と、
前記第３インバータの前記第２直流電源側に電気的に接続された平滑コンデンサである第３コンデンサ（５５）と、
前記駆動システムの停止指示信号が入力されたと判定した場合、前記スイッチ部をオフに切り替えた後、前記第２コンデンサ及び前記第３コンデンサそれぞれの放電電力で前記第１直流電源が充電されるように、前記昇圧コンバータに対して前記降圧動作の実施を指示してかつ前記第２インバータ及び前記第３インバータの制御を指示する第１放電制御部（８６）と、
前記第１放電制御部の指示により前記第２コンデンサ及び前記第３コンデンサそれぞれから放電させた後、前記第２コンデンサ及び前記第３コンデンサそれぞれからさらに放電させるように、前記第２インバータ及び前記第３インバータの制御を指示する第２放電制御部（８６）と、を備える請求項５に記載の駆動システム。
【請求項７】
前記駆動システムは、車両に搭載されており、
前記第１交流回転電機及び前記第２交流回転電機のそれぞれは、前記車両の車輪（４１；４４）と動力伝達可能に接続されており、
前記第１直流電源及び前記第２直流電源とは異なる第３直流電源（１５０）と、前記第１直流電源とのうち、少なくとも一方に電気的に接続された補機（７３；１３０）と、
前記第１直流電源から出力される直流電圧を降圧して前記第３直流電源に供給するＤＣＤＣコンバータ（１４０）と、
前記車両の走行時において前記車両の運動エネルギを用いて前記第１交流回転電機に回生発電させるように前記第１インバータの制御を指示する処理と、前記車両の走行時において前記車両の運動エネルギを用いて前記第２交流回転電機に回生発電させるように前記第２インバータの制御を指示する処理とを行う回生制御部（８６）と、を備える請求項１〜４のいずれか１項に記載の駆動システム。
【請求項８】
前記第１直流電源の出力電圧は、前記第２直流電源の出力電圧よりも低く設定されており、
前記補機は、前記第３直流電源に電気的に接続されている請求項７に記載の駆動システム。
【請求項９】
前記ＤＣＤＣコンバータは、前記第３直流電源から前記第１直流電源に電力を供給可能な双方向ＤＣＤＣコンバータであり、
前記第２交流回転電機は、前記車両の走行動力源であり、
前記第２直流電源に異常が生じているか否かを判定する異常判定部（８６）と、
前記異常判定部により前記第２直流電源に異常が生じていると判定された場合、前記第３直流電源の放電電力で前記第１直流電源を充電又は前記第３直流電源の放電電力を前記第２交流回転電機に供給するように、前記ＤＣＤＣコンバータの制御を指示する異常時制御部（８６）と、
前記異常判定部により前記第２直流電源に異常が生じていると判定された場合、前記第２交流回転電機を駆動させるべく、前記第１直流電源及び前記第３直流電源の少なくとも一方から前記第２交流回転電機に電力が供給されるように前記第２インバータの制御を指示する退避制御部（８６）と、を備える請求項７又は８に記載の駆動システム。
【請求項１０】
前記車両は、該車両の走行動力源としてエンジン（１０）を備え、
前記ＤＣＤＣコンバータは、前記第３直流電源から前記第１直流電源に電力を供給可能な双方向ＤＣＤＣコンバータであり、
前記第１交流回転電機は、前記エンジンの出力軸（１０ａ）に初期回転を付与するスタータ機能を有しており、
前記第２交流回転電機は、前記車両の走行動力源であり、
前記第２直流電源に異常が生じているか否かを判定する異常判定部（８６）と、
前記異常判定部により前記第２直流電源に異常が生じていると判定された場合、前記第３直流電源の放電電力で前記第１直流電源が充電されるように、前記ＤＣＤＣコンバータの制御を指示する異常時制御部（８６）と、
前記異常判定部により前記第２直流電源に異常が生じていると判定された場合、前記第１交流回転電機を力行駆動させて前記エンジンの出力軸に初期回転を付与すべく前記第１直流電源から前記第１交流回転電機に電力が供給されるように前記第１インバータの制御を指示して、かつ、前記エンジンの燃焼を開始させる制御を行う退避制御部（８６）と、を備える請求項７又は８に記載の駆動システム。
【請求項１１】
前記第１直流電源は、キャパシタ（６０ａ）であり、
前記駆動システムの停止指示信号が入力されたと判定した場合、前記第１直流電源の放電電力で前記第３直流電源が充電されるように前記ＤＣＤＣコンバータの制御を指示する放電制御部（８６）を備える請求項７〜１０のいずれか１項に記載の駆動システム。
【請求項１２】
前記補機（１３０）は、前記第１直流電源（６０ａ）に電気的に接続され、
前記補機の要求出力電力を取得する出力取得部（８６）を備え、
前記回生制御部は、前記第１交流回転電機及び前記第２交流回転電機のうち少なくとも一方から前記昇圧コンバータを介して前記第１直流電源に供給される回生発電電力が、前記出力取得部により取得された前記要求出力電力に応じた電力となるように、前記第２インバータ及び前記第３インバータのうち少なくとも一方の制御を指示する請求項７〜１１のいずれか１項に記載の駆動システム。
【請求項１３】
前記補機は、
回転電機である補機回転電機（１３０ｂ）と、
前記第１直流電源から出力される直流電力を交流電力に変換して前記補機回転電機に印加すべく操作される補機インバータ（１３０ａ）と、を含み、
前記補機回転電機の回転速度及びトルクを取得する補機情報取得部（８６）と、
前記補機情報取得部により取得された回転速度及びトルクに基づいて、前記第１直流電源から前記補機インバータへの入力電圧の指令値である補機要求電圧を算出する要求電圧算出部（８６）と、
前記第１直流電源の端子電圧を前記補機要求電圧に制御すべく、前記電源側接続部から入力される直流電圧に対する前記インバータ側接続部から出力される直流電圧の比である昇圧比を前記昇圧コンバータの制御により変更する第１処理、前記第１インバータ及び前記第１交流回転電機の間で伝達される電力を前記第１インバータの制御により変更する第２処理、並びに前記第２インバータ及び前記第２交流回転電機の間で伝達される電力を前記第２インバータの制御により変更する第３処理のうち、少なくとも１つの処理を行う処理部（８６）と、を備える請求項１２に記載の駆動システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流回転電機を備える駆動システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の駆動システムとしては、例えば下記特許文献１に見られるように、オープンデルタ型の電機子巻線を有する交流回転電機を備えるものが知られている。この駆動システムでは、交流回転電機を構成する各相巻線の両端のうち第１端側には、第１インバータを介して第１直流電源が接続されている。また、交流回転電機を構成する各相巻線の両端のうち第２端側には、第２インバータを介して、第１直流電源とは異なる第２直流電源が接続されている。交流回転電機に２つの直流電源から電力を供給する上述した駆動システムによれば、交流回転電機に大容量の電力を供給することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２３８６８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した駆動システムに、別の交流回転電機がさらに備えられる駆動システムがある。この駆動システムは、第１交流回転電機、第２交流回転電機及び第１〜第３インバータに加え、第４インバータを備えている。
【０００５】
詳しくは、第１交流回転電機を構成する各相巻線の両端のうち第１端側には、第１インバータを介して第１直流電源が接続され、第２交流回転電機を構成する各相巻線の両端のうち第１端側には、第２インバータを介して第１直流電源が接続されている。
【０００６】
一方、第２交流回転電機を構成する各相巻線の両端のうち第２端側には、第３インバータを介して、第１直流電源とは異なる第２直流電源が接続され、第１交流回転電機を構成する各相巻線の両端のうち第２端側には、第４インバータを介して第２直流電源が接続されている。
【０００７】
ここで、第１，第２交流回転電機のうち、一方の回転電機の発電電力を他方の回転電機に供給する場合、第１交流回転電機及び第２交流回転電機の間を接続する電気経路の電位差が大きくなり得る。この場合、上記電気経路に大きな電流が流れ、上記電気経路に電流が流れることに起因して発生する損失が増加する懸念がある。
【０００８】
また、第１，第２交流回転電機を備える駆動システムでは、電流循環が発生し得る。電流循環とは、第１〜第４インバータ及び第１，第２交流回転電機の各相巻線を含む閉回路に電流が流れることである。電流循環は、例えば、第１，第２交流回転電機のそれぞれの発電電力を第１直流電源に供給して第１直流電源を充電する場合に生じ得る。具体的には例えば、第２交流回転電機の発電電圧が第１交流回転電機の発電電圧よりも低い場合、第１〜第４インバータの制御状態によっては、第１交流回転電機の出力電流が、第１直流電源に流れず、上記閉回路に流れる。電流循環が発生すると、第１，第２交流回転電機の制御量の制御性が低下し得る。
【０００９】
本発明は、駆動システムにおける損失を低減し、第１，第２交流回転電機の制御量の制御性の低下を防止できる駆動システムを提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の発明は、第１交流回転電機（２０）及び第２交流回転電機（３０）を備える駆動システムであって、前記第１交流回転電機に電気的に接続され、前記第１交流回転電機を駆動する第１インバータ（５１）と、前記第２交流回転電機を構成する各相巻線（３０Ｕ，３０Ｖ，３０Ｗ）の両端のうち第１端側に電気的に接続され、前記第２交流回転電機を駆動する第２インバータ（５２）と、第１直流電源（６０；６０ａ）に電気的に接続可能な電源側接続部（Ｃｂ１，Ｃｂ２）と、前記第１インバータに第１電気経路（ＬＨ１，ＬＬ１）を介して電気的に接続されてかつ前記第２インバータに第２電気経路（ＬＨ２，ＬＬ２）を介して電気的に接続されたインバータ側接続部（Ｃｉ１，Ｃｉ２）と、を有し、前記第１直流電源の出力電圧を昇圧して前記第１インバータ及び前記第２インバータのそれぞれに出力する昇圧コンバータ（５０）と、前記第２交流回転電機を構成する各相巻線の両端のうち第２端側に電気的に接続され、前記第１直流電源とは異なる第２直流電源（６１）との間で電力を伝達して前記第２交流回転電機を駆動する第３インバータ（５３）と、を備え、前記第２直流電源と前記第１交流回転電機とが、単一の接続ルートで接続されるように構成されている。
【００１１】
第１の発明では、昇圧コンバータは、電源側接続部を介して供給された第１直流電源の出力電圧を昇圧する。昇圧コンバータは、インバータ側接続部及び第１電気経路を介して、昇圧した電圧を第１インバータに出力し、また、インバータ側接続部及び第２電気経路を介して、昇圧した電圧を第２インバータに出力する。このため、駆動システムに昇圧コンバータが備えられず、第１直流電源の出力電圧が第１，第２インバータに直接印加される構成である関連技術と比較して、第１，第２電気経路の電圧を高めることができる。これにより、第１，第２交流回転電機のうち一方から他方へと発電電力を供給する場合において、同じ発電電力を供給するために第１，第２電気経路に流れる電流を上記関連技術よりも低減できる。その結果、第１，第２電気経路に電流が流れることに起因して発生する損失を低減できる。
【００１２】
また第１の発明は、第２直流電源と第１交流回転電機とが、単一の接続ルートで接続されるように構成されている。このため、第１〜第３インバータ及び第１，第２交流回転電機の各相巻線を含む閉回路が形成されず、電流循環の発生を防止することができる。その結果、第１，第２交流回転電機の制御性の低下を防止することができる。
【００１３】
第２の発明では、前記第２直流電源の最大出力電力が、前記第１直流電源の最大出力電力よりも大きく設定されている。
【００１４】
第１直流電源から昇圧コンバータ及び第２インバータを介して第２交流回転電機に電力を供給して、かつ、第２直流電源から第３インバータを介して第２交流回転電機に電力を供給する。この場合、第２直流電源から供給する最大出力電力が大きいと、その分、第１直流電源から供給すべき最大出力電力を小さくできる。第１直流電源の最大出力電力を小さくできると、昇圧コンバータの最大出力電力を小さくでき、昇圧コンバータを構成するリアクトル等を小型化でき、昇圧コンバータの体格を小さくできる。
【００１５】
そこで第２の発明では、第２直流電源の最大出力電力が第１直流電源の最大出力電力よりも大きく設定されている。これにより、昇圧コンバータの体格を小さくでき、ひいては昇圧コンバータのコストを削減することができる。
【００１６】
第３の発明は、前記第１直流電源及び前記第２直流電源のうち前記第２直流電源のみに電気的に接続され、前記駆動システムの外部に設けられる外部電源（ＰＳ）を電力供給源として前記第２直流電源を充電する充電器（１２０）を備える。
【００１７】
第３の発明によれば、第１直流電源及び第２直流電源のそれぞれに対応して充電器が備えられる構成と比較して、充電器の数を削減できる。このため、駆動システムのコストを削減することができる。
【００１８】
第４の発明では、前記第１直流電源の蓄電容量は、前記第２直流電源の蓄電容量よりも小さく設定されている。
【００１９】
充電器を用いて第１直流電源を充電する場合、充電器から、第３インバータ、第２交流回転電機の巻線、第２インバータ及び昇圧コンバータを介して第１直流電源に至る充電経路を用いて第１直流電源を充電する必要がある。ただし、この充電経路には、複数の電力変換器が含まれており、充電効率が低下してしまう。
【００２０】
そこで第４の発明では、第１直流電源の蓄電容量が第２直流電源の蓄電容量よりも小さく設定されている。このため、上記充電経路を用いて第１直流電源を充電する場合であっても、第２直流電源から上記充電経路を介して第１直流電源へと供給される電力量が過度に大きくならず、上記充電経路における損失が過度に大きくならない。また、第１直流電源の蓄電容量が第２直流電源の蓄電容量よりも小さく設定されているため、上記充電経路を介して第１直流電源を充電することを不要にすることもできる。この場合、第１直流電源の充電に伴い上記充電経路で損失が発生しない。したがって第４の発明によれば、充電器を用いた駆動システムの電源の充電効率を向上させることができる。
【００２１】
さらに第４の発明では、外部から充電器により第２直流電源を直接充電できるため、第２直流電源の充電効率を向上できる。これにより、第１直流電源及び第２直流電源の蓄電容量が互いに同一の値に設定される場合と比較して、充電効率を向上できる。
【００２２】
第５の発明では、前記第２直流電源の出力電圧は、前記第１直流電源の出力電圧よりも低く設定されている。
【００２３】
第２交流回転電機を構成する各相巻線の第１端側には、第２インバータ及び昇圧コンバータを介して第１直流電源が接続され、各相巻線の第２端側には、第３インバータを介して第２直流電源が接続されている。このため、第１直流電源の出力電圧と第２直流電源の出力電圧とを異なる電圧に設定することができる。そこで第５の発明では、第２直流電源の出力電圧が、第１直流電源の出力電圧よりも低く設定されている。これにより、第２直流電源から第３インバータに印加される電圧を低くすることができ、第３インバータに要求される耐圧を低くすることができる。
【００２４】
第６の発明では、前記昇圧コンバータは、前記インバータ側接続部から入力された直流電圧を降圧して前記電源側接続部を介して前記第１直流電源に供給する降圧動作を実施可能に構成されている。第６の発明は、前記第３インバータと前記第２直流電源とを接続する電気経路である接続経路に設けられ、オンされることで前記第３インバータと前記第２直流電源との間を電気的に接続し、オフされることで前記第３インバータと前記第２直流電源との間を電気的に遮断するスイッチ部（５４ａ，５４ｂ）と、前記第２インバータの前記昇圧コンバータ側に電気的に接続された平滑コンデンサである第２コンデンサ（５０ｃ）と、前記第３インバータの前記第２直流電源側に電気的に接続された平滑コンデンサである第３コンデンサ（５５）と、前記駆動システムの停止指示信号が入力されたと判定した場合、前記スイッチ部をオフに切り替えた後、前記第２コンデンサ及び前記第３コンデンサそれぞれの放電電力で前記第１直流電源が充電されるように、前記昇圧コンバータに対して前記降圧動作の実施を指示してかつ前記第２インバータ及び前記第３インバータの制御を指示する第１放電制御部（８６）と、前記第１放電制御部の指示により前記第２コンデンサ及び前記第３コンデンサそれぞれから放電させた後、前記第２コンデンサ及び前記第３コンデンサそれぞれからさらに放電させるように、前記第２インバータ及び前記第３インバータの制御を指示する第２放電制御部（８６）と、を備える。
【００２５】
第６の発明は、第２コンデンサ及び第３コンデンサを備えている。ここで、駆動システムの停止後において、第２コンデンサ及び第３コンデンサの端子電圧が高いと、駆動システムに例えばユーザが接触した場合に感電する懸念がある。このため、駆動システムの停止指示がなされた場合、第２，第３コンデンサの残電荷を放出して第２，第３コンデンサの端子電圧を所定電圧未満にしておくことが望ましい。
【００２６】
ここで第６の発明では、昇圧コンバータが降圧動作を実施可能に構成されている。このため、第１放電制御部により、スイッチ部をオフに切り替えた後、昇圧コンバータに降圧動作を行わせてかつ第２，第３インバータが制御されることで、第２，第３コンデンサそれぞれの放電電力で第１直流電源を充電することができる。これにより、第２，第３コンデンサに蓄積された電気エネルギの大部分を熱エネルギに変換して第２，第３コンデンサの端子電圧を低下させる構成と比較して、エネルギを有効利用することができる。
【００２７】
その後、第２放電制御部の指示により第２，第３インバータが制御されることで、第２，第３コンデンサそれぞれの端子電圧をさらに低下させられる。この際、第１放電制御部によって第２，第３コンデンサの端子電圧が低下させられているため、第２，第３コンデンサの放電電流が第２，第３インバータに流通することに伴い発生する熱を低減することができる。
【００２８】
第７の発明の駆動システムは、車両に搭載されており、前記第１交流回転電機及び前記第２交流回転電機のそれぞれは、前記車両の車輪（４１；４４）と動力伝達可能に接続されている。第７の発明は、前記第１直流電源及び前記第２直流電源とは異なる第３直流電源（１５０）と、前記第１直流電源とのうち、少なくとも一方に電気的に接続された補機（７３；１３０）と、前記第１直流電源から出力される直流電圧を降圧して前記第３直流電源に供給するＤＣＤＣコンバータ（１４０）と、前記車両の走行時において前記車両の運動エネルギを用いて前記第１交流回転電機に回生発電させるように前記第１インバータの制御を指示する処理と、前記車両の走行時において前記車両の運動エネルギを用いて前記第２交流回転電機に回生発電させるように前記第２インバータの制御を指示する処理とを行う回生制御部（８６）と、を備える。
【００２９】
第７の発明は、第１直流電源及び第３直流電源のうち少なくとも一方に電気的に接続された補機を備えている。これにより、補機は、第１直流電源及び第３直流電源のうち少なくとも一方から給電されて駆動される。また第７の発明では、第１，第２交流回転電機に回生発電させることができる。このため、第１，第２交流回転電機の少なくとも一方の回生発電電力を補機の駆動電力として用いることができる。これにより、補機が第２直流電源に電気的に接続されている構成と比較して、例えば、第２交流回転電機に異常が生じた場合であっても、第１交流回転電機の回生発電電力を補機の駆動電力とすることができる。したがって、第１，第２交流回転電機のうちいずれかの回生発電電力を伝達できなくなる異常が発生した場合において、補機が第２直流電源に電気的に接続されている構成と比較して、補機の駆動に関して信頼性を向上させることができる。
【００３０】
第８の発明では、前記第１直流電源の出力電圧は、前記第２直流電源の出力電圧よりも低く設定されており、前記補機は、前記第３直流電源に電気的に接続されている。
【００３１】
ＤＣＤＣコンバータの入力電圧に対する出力電圧の比である降圧比が大きいほど、ＤＣＤＣコンバータにおける電力変換効率が向上する傾向にある。そこで第８の発明では、ＤＣＤＣコンバータに接続される第１直流電源の出力電圧が、第２直流電源の出力電圧よりも低く設定されており、第１直流電源にＤＣＤＣコンバータを介して電気的に接続された第３直流電源に補機が電気的に接続されている。このため、第２直流電源にＤＣＤＣコンバータを介して補機が電気的に接続されている構成と比較して、ＤＣＤＣコンバータの降圧比を大きくでき、ＤＣコンバータにおける電力変換効率を向上させることができる。
【００３２】
第９の発明では、前記ＤＣＤＣコンバータは、前記第３直流電源から前記第１直流電源に電力を供給可能な双方向ＤＣＤＣコンバータであり、前記第２交流回転電機は、前記車両の走行動力源である。第９の発明は、前記第２直流電源に異常が生じているか否かを判定する異常判定部（８６）と、前記異常判定部により前記第２直流電源に異常が生じていると判定された場合、前記第３直流電源の放電電力で前記第１直流電源を充電又は前記第３直流電源の放電電力を前記第２交流回転電機に供給するように、前記ＤＣＤＣコンバータの制御を指示する異常時制御部（８６）と、前記異常判定部により前記第２直流電源に異常が生じていると判定された場合、前記第２交流回転電機を駆動させるべく、前記第１直流電源及び前記第３直流電源の少なくとも一方から前記第２交流回転電機に電力が供給されるように前記第２インバータの制御を指示する退避制御部（８６）と、を備える。
【００３３】
第９の発明によれば、異常判定部により第２直流電源に異常が生じていると判定された場合であっても、第１直流電源及び第３直流電源の少なくとも一方から第２交流回転電機に電力が供給されるように第２インバータが制御される。これにより、第２交流回転電機を駆動させて車両を退避走行させることができる。
【００３４】
第１０の発明では、前記車両は、該車両の走行動力源としてエンジン（１０）を備え、前記ＤＣＤＣコンバータは、前記第３直流電源から前記第１直流電源に電力を供給可能な双方向ＤＣＤＣコンバータであり、前記第１交流回転電機は、前記エンジンの出力軸（１０ａ）に初期回転を付与するスタータ機能を有しており、前記第２交流回転電機は、前記車両の走行動力源である。第１０の発明は、前記第２直流電源に異常が生じているか否かを判定する異常判定部（８６）と、前記異常判定部により前記第２直流電源に異常が生じていると判定された場合、前記第３直流電源の放電電力で前記第１直流電源が充電されるように、前記ＤＣＤＣコンバータの制御を指示する異常時制御部（８６）と、前記異常判定部により前記第２直流電源に異常が生じていると判定された場合、前記第１交流回転電機を力行駆動させて前記エンジンの出力軸に初期回転を付与すべく前記第１直流電源から前記第１交流回転電機に電力が供給されるように前記第１インバータの制御を指示して、かつ、前記エンジンの燃焼を開始させる制御を行う退避制御部（８６）と、を備える。
【００３５】
第１０の発明によれば、異常判定部により第２直流電源に異常が生じていると判定された場合であっても、第３直流電源の放電電力で第１直流電源が充電されつつ、第１交流回転電機を力行駆動させてエンジンの出力軸に初期回転を付与すべく第１直流電源から第１交流回転電機に電力が供給されるように第１インバータが制御され、かつ、エンジンの燃焼を開始させる制御が行われる。このため、第２直流電源に異常が生じるときであっても、エンジンを始動させて車両を退避走行させることができる。
【００３６】
第１１の発明では、前記第１直流電源は、キャパシタである。第１１の発明は、前記駆動システムの停止指示信号が入力されたと判定した場合、前記第１直流電源の放電電力で前記第３直流電源が充電されるように前記ＤＣＤＣコンバータの制御を指示する放電制御部（８６）を備える。
【００３７】
駆動システムの停止後において、第１直流電源の端子電圧が高いと、駆動システムに例えばユーザが接触した場合に感電する懸念がある。このため、駆動システムの停止指示がなされた場合、第１直流電源の残電荷を放出して第１直流電源の端子電圧を低下させておくことが望ましい。
【００３８】
ここで第１１の発明では、駆動システムの停止指示信号が入力されたと判定された場合、第１直流電源の放電電力で第３直流電源が充電されるようにＤＣＤＣコンバータが制御される。これにより、第１直流電源に蓄積された電気エネルギの大部分を熱エネルギに変換して第１直流電源の端子電圧を低下させる構成と比較して、エネルギを有効利用することができる。
【００３９】
第１２の発明では、前記補機（１３０）は、前記第１直流電源（６０ａ）に電気的に接続される。第１２の発明は、前記補機の要求出力電力を取得する出力取得部（８６）を備え、前記回生制御部は、前記第１交流回転電機及び前記第２交流回転電機のうち少なくとも一方から前記昇圧コンバータを介して前記第１直流電源に供給される回生発電電力が、前記出力取得部により取得された前記要求出力電力に応じた電力となるように、前記第２インバータ及び前記第３インバータのうち少なくとも一方の制御を指示する。
【００４０】
第１２の発明では、第１，第２交流回転電機のうち少なくとも一方から昇圧コンバータを介して第１直流電源に供給される回生発電電力を、補機の要求出力電力に応じた電力とすることができる。このため、第１直流電源から補機へと持ち出される電力と、第１直流電源に供給される回生発電電力とを略等しくすることができる。これにより、補機の駆動に伴って第１直流電源の端子電圧が大きく低下する電圧ドロップの発生を防止でき、第１直流電源の端子電圧を補機の最低動作電圧以上とできる。その結果、補機を安定して駆動させることができる。
【００４１】
第１３の発明では、前記補機は、回転電機である補機回転電機（１３０ｂ）と、前記第１直流電源から出力される直流電力を交流電力に変換して前記補機回転電機に印加すべく操作される補機インバータ（１３０ａ）と、を含む。第１３の発明は、前記補機回転電機の回転速度及びトルクを取得する補機情報取得部（８６）と、前記補機情報取得部により取得された回転速度及びトルクに基づいて、前記第１直流電源から前記補機インバータへの入力電圧の指令値である補機要求電圧を算出する要求電圧算出部（８６）と、前記第１直流電源の端子電圧を前記補機要求電圧に制御すべく、前記電源側接続部から入力される直流電圧に対する前記インバータ側接続部から出力される直流電圧の比である昇圧比を前記昇圧コンバータの制御により変更する第１処理、前記第１インバータ及び前記第１交流回転電機の間で伝達される電力を前記第１インバータの制御により変更する第２処理、並びに前記第２インバータ及び前記第２交流回転電機の間で伝達される電力を前記第２インバータの制御により変更する第３処理のうち、少なくとも１つの処理を行う処理部（８６）と、を備える。
【００４２】
補機回転電機への入力電力に対する補機回転電機の出力動力の比である回転電機の効率は、補機回転電機の回転速度及びトルクに依存する。このため、補機回転電機の回転速度及びトルクに応じた適正な補機要求電圧を設定することにより、回転電機の効率を向上させることができる。
【００４３】
そこで第１３の発明は、第１直流電源の端子電圧を前記要求電圧算出部により算出された補機要求電圧に制御するために、第１〜第３処理のうち少なくとも１つの処理を行う処理部を備えている。第１処理について説明すると、例えば、第１直流電源の端子電圧が補機要求電圧よりも高い場合、昇圧比を低下させるように昇圧コンバータが制御される。昇圧比を低下させると、第１直流電源から昇圧コンバータへと流れる電流が増加するため、第１直流電源の端子電圧が補機要求電圧に向かって低下する。
【００４４】
一方、第２処理について説明すると、例えば、第１直流電源の端子電圧が補機要求電圧よりも高い場合、第１インバータの制御によって第１交流回転電機から昇圧コンバータに供給される回生発電電力を低下させる。回生発電電力を低下させると、昇圧コンバータを介して第１直流電源に供給される回生発電電力が低下するため、第１直流電源の端子電圧が補機要求電圧に向かって低下する。
【００４５】
他方、第３処理について説明すると、例えば、第１直流電源の端子電圧が補機要求電圧よりも高い場合、第２インバータの制御によって第１交流回転電機の消費電力を増加させる。消費電力を増加させると、第１直流電源から昇圧コンバータを介して第１インバータへと持ち出される電力が増加するため、第１直流電源の端子電圧が補機要求電圧に向かって低下する。このように、第１〜第３処理のうち少なくとも１つの処理を行う第１３の発明によれば、回転電機の効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】第１実施形態に係る車載駆動システムの全体構成図。
【図２】モータジェネレータ及びインバータ等を示す図。
【図３】各ＥＣＵを示す図。
【図４】第２，第３インバータの制御方法を示す図。
【図５】各電圧ベクトルとスイッチの駆動状態との関係を示す図。
【図６】関連技術に係る電流循環の発生を示す図。
【図７】第２実施形態に係る放電制御処理の手順を示すフローチャート。
【図８】第３実施形態に係る車載駆動システムの全体構成図。
【図９】第４実施形態に係る車載駆動システムの全体構成図。
【図１０】第５実施形態に係る車載駆動システムの全体構成図。
【図１１】モータジェネレータ及びインバータ等を示す図。
【図１２】電圧ドロップ防止処理の手順を示すフローチャート。
【図１３】補機要求電圧の制御処理の手順を示すフローチャート。
【図１４】第６実施形態に係る車載駆動システムの全体構成図。
【図１５】第７実施形態に係る車載駆動システムの全体構成図。
【図１６】モータジェネレータ及びインバータ等を示す図。
【図１７】退避走行処理の手順を示すフローチャート。
【図１８】放電制御処理の手順を示すフローチャート。
【図１９】第８実施形態に係る車載駆動システムの全体構成図。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
（第１実施形態）
以下、本発明に係る駆動システムを、走行動力源としてエンジン及び回転電機を備えるハイブリッド車両に適用した第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００４８】
図１に示すように、車両は、エンジン１０、第１モータジェネレータ２０、第２モータジェネレータ３０及び遊星歯車機構４０を備えている。本実施形態では、第１モータジェネレータ２０及び第２モータジェネレータ３０として、３相交流回転電機を用いており、より具体的には、永久磁石同期回転機を用いている。
【００４９】
第２モータジェネレータ３０は、エンジン１０とともに車両の走行動力源となり、また、回生駆動制御による発電機能を有している。第１モータジェネレータ２０は、エンジン１０を動力供給源とする発電機、及びエンジン１０の始動時においてエンジン１０の出力軸１０ａに対して初期回転を付与する電動機の機能を有している。
【００５０】
遊星歯車機構４０は、エンジン１０、第１モータジェネレータ２０、第２モータジェネレータ３０及び駆動輪４１の間で互いに動力伝達を可能とするための部材である。遊星歯車機構４０は、リングギア、サンギア、プラネタリキャリア、並びにサンギア及びリングギア間の動力伝達を可能とする複数のピニオンギアを備えている。プラネタリキャリアの回転軸には、エンジン１０の出力軸１０ａが機械的に接続されており、リングギアの回転軸には、駆動軸４２と、第２モータジェネレータ３０のロータの回転軸とが機械的に接続されている。駆動軸４２には、デファレンシャルギア４３を介して駆動輪４１に連結されている。サンギアの回転軸には、第１モータジェネレータ２０のロータの回転軸が機械的に接続されている。サンギア、キャリア及びリングギアの回転速度の順に、これら回転速度は共線図上において一直線上に並ぶこととなる。
【００５１】
第１モータジェネレータ２０が発電機として機能する場合、エンジン１０の出力軸１０ａからキャリアへと入力される動力が、サンギア及びリングギアのそれぞれに入力されるべく分割され、サンギアに入力された動力が第１モータジェネレータ２０の駆動源となる。一方、第１モータジェネレータ２０が電動機として機能する場合、第１モータジェネレータ２０からサンギアへと入力される動力が、キャリアを介してエンジン１０の出力軸１０ａに入力されることで、出力軸１０ａに初期回転が付与される。
【００５２】
車両は、昇圧コンバータ５０、第１インバータ５１、第２インバータ５２及び第３インバータ５３を備えている。本実施形態では、第１インバータ５１、第２インバータ５２及び第３インバータ５３として、３相インバータを用いている。
【００５３】
車両は、第１電源６０及び第２電源６１を備えている。本実施形態では、第１電源６０及び第２電源６１として２次電池を用いており、具体的には例えば、リチウムイオン蓄電池又はニッケル水素蓄電池を用いることができる。また本実施形態において、第２電源６１の定格電圧Ｖｍａｘ２（例えば２００Ｖ）は、第１電源６０の定格電圧Ｖｍａｘ１（例えば３００Ｖ）よりも低く設定されている。また本実施形態において、第２電源６１の最大出力電力Ｗｍａｘ２は、第１電源６０の最大出力電力Ｗｍａｘ１よりも大きく設定されている。なお、第２電源６１と第３インバータ５３との間にはリレーが設けられているが、図１ではリレーの図示を省略している。
【００５４】
昇圧コンバータ５０は、第１電源６０の出力電圧を昇圧して第１インバータ５１及び第２インバータ５２に出力する機能を有している。また、昇圧コンバータ５０は、第１インバータ５１及び第２インバータ５２の少なくとも一方から出力された直流電圧を降圧して第１電源６０に供給することで第１電源６０を充電する。
【００５５】
車両は、ＤＣＤＣコンバータ７０、補機電源７１及び補機７２を備えている。ＤＣＤＣコンバータ７０は、第２電源６１の出力電圧を降圧して補機電源７１に供給することにより、補機電源７１を充電する。補機電源７１は、補機７２の電力供給源となる。本実施形態では、補機電源７１として、定格電圧が第１電源６０及び第２電源６１のそれぞれよりも低い２次電池を用いており、具体的には定格電圧が１２Ｖの鉛蓄電池を用いている。このため補機７２として、定格電圧が１２Ｖのものを用いている。
【００５６】
続いて図２を用いて、車載駆動システムの電気的構成について説明する。
【００５７】
昇圧コンバータ５０は、リアクトル５０ａ、第１コンデンサ５０ｂ、第２コンデンサ５０ｃ及び上，下アーム昇圧スイッチＳｃｐ，Ｓｃｎの直列接続体を備えている。本実施形態では、各昇圧スイッチＳｃｐ，Ｓｃｎとして、電圧制御形の半導体スイッチング素子を用いており、具体的にはＩＧＢＴを用いている。このため、各昇圧スイッチＳｃｐ，Ｓｃｎの高電位側端子がコレクタであり、低電位側端子がエミッタである。各昇圧スイッチＳｃｐ，Ｓｃｎには、各フリーホイールダイオードＤｃｐ，Ｄｃｎが逆並列に接続されている。
【００５８】
リアクトル５０ａの第１端には、昇圧コンバータ５０の第１電源側端子Ｃｂ１が接続されており、リアクトル５０ａの第２端には、上アーム昇圧スイッチＳｃｐのエミッタ及び下アーム昇圧スイッチＳｃｎのコレクタが接続されている。下アーム昇圧スイッチＳｃｎのエミッタには、昇圧コンバータ５０の第２電源側端子Ｃｂ２が接続されている。第１電源側端子Ｃｂ１と第２電源側端子Ｃｂ２とは、第１コンデンサ５０ｂによって接続されている。第１電源側端子Ｃｂ１には、第１電源６０の正極端子が接続され、第２電源側端子Ｃｂ２には、第１電源６０の負極端子が接続されている。なお本実施形態において、第１電源側端子Ｃｂ１及び第２電源側端子Ｃｂ２が「電源側接続部」に相当する。
【００５９】
上アーム昇圧スイッチＳｃｐのコレクタには、昇圧コンバータ５０の第１インバータ側端子Ｃｉ１が接続されており、下アーム昇圧スイッチＳｃｎのエミッタには、昇圧コンバータ５０の第２インバータ側端子Ｃｉ２が接続されている。第１インバータ側端子Ｃｉ１と第２インバータ側端子Ｃｉ２とは、第２コンデンサ５０ｃによって接続されている。なお本実施形態において、第１インバータ側端子Ｃｉ１及び第２インバータ側端子Ｃｉ２が「インバータ側接続部」に相当する。
【００６０】
第１インバータ５１は、Ｕ，Ｖ，Ｗ相それぞれに対応した上アーム第１スイッチＳ１ｐ及び下アーム第１スイッチＳ１ｎの直列接続体を備えている。本実施形態では、各第１スイッチＳ１ｐ，Ｓ１ｎとして、電圧制御形の半導体スイッチング素子を用いており、具体的にはＩＧＢＴを用いている。各第１スイッチＳ１ｐ，Ｓ１ｎには、各フリーホイールダイオードＤ１ｐ，Ｄ１ｎが逆並列に接続されている。
【００６１】
Ｕ相の上，下アーム第１スイッチＳ１ｐ，Ｓ１ｎの接続点には、第１モータジェネレータ２０のＵ相巻線２０Ｕの第１端が接続されている。Ｖ相の上，下アーム第１スイッチＳ１ｐ，Ｓ１ｎの接続点には、第１モータジェネレータ２０のＶ相巻線２０Ｖの第１端が接続されている。Ｗ相の上，下アーム第１スイッチＳ１ｐ，Ｓ１ｎの接続点には、第１モータジェネレータ２０のＷ相巻線２０Ｗの第１端が接続されている。Ｕ，Ｖ，Ｗ相巻線２０Ｕ，２０Ｖ，２０Ｗの第２端は、中性点で接続されている。本実施形態において、Ｕ，Ｖ，Ｗ相巻線２０Ｕ，２０Ｖ，２０Ｗは、電気角で位相が１２０度ずつずらされて配置されている。
【００６２】
第１インバータ５１の端子である第１高電位側端子ＣＨ１には、各上アーム第１スイッチＳ１ｐのコレクタが接続されている。第１高電位側端子ＣＨ１には、第１高電位電気経路ＬＨ１を介して昇圧コンバータ５０の第１インバータ側端子Ｃｉ１が接続されている。第１インバータ５１の端子である第１低電位側端子ＣＬ１には、各下アーム第１スイッチＳ１ｎのエミッタが接続されている。第１低電位側端子ＣＬ１には、第１低電位電気経路ＬＬ１を介して昇圧コンバータ５０の第２インバータ側端子Ｃｉ２が接続されている。
【００６３】
第２インバータ５２は、Ｕ，Ｖ，Ｗ相それぞれに対応した上アーム第２スイッチＳ２ｐ及び下アーム第２スイッチＳ２ｎの直列接続体を備えている。本実施形態では、各第２スイッチＳ２ｐ，Ｓ２ｎとして、電圧制御形の半導体スイッチング素子を用いており、具体的にはＩＧＢＴを用いている。各第２スイッチＳ２ｐ，Ｓ２ｎには、各フリーホイールダイオードＤ２ｐ，Ｄ２ｎが逆並列に接続されている。
【００６４】
第２インバータ５２の端子である第２高電位側端子ＣＨ２には、各上アーム第２スイッチＳ２ｐのコレクタが接続されている。第２高電位側端子ＣＨ２には、第２高電位電気経路ＬＨ２を介して第１インバータ側端子Ｃｉ１に接続されている。第２インバータ５２の端子である第２低電位側端子ＣＬ２には、各下アーム第２スイッチＳ２ｎのエミッタが接続されている。第２低電位側端子ＣＬ２には、第２低電位電気経路ＬＬ２を介して第２インバータ側端子Ｃｉ２が接続されている。
【００６５】
Ｕ相の上，下アーム第２スイッチＳ２ｐ，Ｓ２ｎの接続点には、第２モータジェネレータ３０のＵ相巻線３０Ｕの第１端が接続されている。Ｖ相の上，下アーム第２スイッチＳ２ｐ，Ｓ２ｎの接続点には、第２モータジェネレータ３０のＶ相巻線３０Ｖの第１端が接続されている。Ｗ相の上，下アーム第２スイッチＳ２ｐ，Ｓ２ｎの接続点には、第２モータジェネレータ３０のＷ相巻線３０Ｗの第１端が接続されている。本実施形態において、Ｕ，Ｖ，Ｗ相巻線３０Ｕ，３０Ｖ，３０Ｗは、電気角で位相が１２０度ずつずらされて配置されている。
【００６６】
第３インバータ５３は、Ｕ，Ｖ，Ｗ相それぞれに対応した上アーム第３スイッチＳ３ｐ及び下アーム第３スイッチＳ３ｎの直列接続体を備えている。本実施形態では、各第３スイッチＳ３ｐ，Ｓ３ｎとして、電圧制御形の半導体スイッチング素子を用いており、具体的にはＩＧＢＴを用いている。各第３スイッチＳ３ｐ，Ｓ３ｎには、各フリーホイールダイオードＤ３ｐ，Ｄ３ｎが逆並列に接続されている。
【００６７】
Ｕ相の上，下アーム第３スイッチＳ３ｐ，Ｓ３ｎの接続点には、Ｕ相巻線３０Ｕの第２端が接続されている。Ｖ相の上，下アーム第２スイッチＳ３ｐ，Ｓ３ｎの接続点には、Ｖ相巻線３０Ｖの第２端が接続されている。Ｗ相の上，下アーム第３スイッチＳ３ｐ，Ｓ３ｎの接続点には、Ｗ相巻線３０Ｗの第２端が接続されている。
【００６８】
第３インバータ５３の端子である第３高電位側端子ＣＨ３には、各上アーム第３スイッチＳ３ｐのコレクタが接続されている。第３高電位側端子ＣＨ３には、第１リレー５４ａを介して第２電源６１の正極端子が接続されている。第３インバータ５３の端子である第３低電位側端子ＣＬ３には、各下アーム第３スイッチＳ３ｎのエミッタが接続されている。第３低電位側端子ＣＬ３には、第２リレー５４ｂを介して第２電源６１の負極端子が接続されている。第１リレー５４ａ及び第２リレー５４ｂとしては、例えばノーマリオープン型のリレーを用いることができる。第３高電位側端子ＣＨ３と第３低電位側端子ＣＬ３とは、第３コンデンサ５５によって接続されている。なお本実施形態において、第３高電位側端子ＣＨ３と第２電源６１の正極端子とを接続する電気経路であって、第１リレー５４ａが設けられている電気経路が「高電位側接続経路」に相当する。また、第３低電位側端子ＣＬ３と第２電源６１の負極端子とを接続する電気経路であって、第２リレー５４ｂが設けられている電気経路が「低電位側接続経路」に相当する。さらに本実施形態において、各リレー５４ａ，５４ｂが「スイッチ部」に相当する。
【００６９】
続いて図３を用いて、車両に搭載される各制御装置について説明する。
【００７０】
車両は、エンジン１０を制御するエンジンＥＣＵ８０、昇圧コンバータ５０を制御するコンバータＥＣＵ８１、第１インバータ５１を制御する第１インバータＥＣＵ８２、第２インバータ５２を制御する第２インバータＥＣＵ８３、第３インバータ５３を制御する第３インバータＥＣＵ８４及び補機７２を制御する補機ＥＣＵ８５を備えている。
【００７１】
車両は、各ＥＣＵ８０〜８５の上位の制御装置である統括ＥＣＵ８６を備えている。本実施形態において、統括ＥＣＵ８６は「回生制御部」を含む。統括ＥＣＵ８６は、エンジン１０の冷却水温ＴＨＷ及びエンジン１０の現在の出力Ｗｅｎｇを含む情報をエンジンＥＣＵ８０から取得する。統括ＥＣＵ８６は、取得した情報に基づいて、エンジン１０のトルク指令値Ｔｅｔｇｔ及びエンジン１０の回転速度指令値Ｎｅｔｇｔを含む情報をエンジンＥＣＵ８０に出力する。エンジンＥＣＵ８０は、統括ＥＣＵ８６から取得した情報に基づいて、エンジン１０の実際のトルクをトルク指令値Ｔｅｔｇｔに制御して、かつ、エンジン１０の実際の回転速度を回転速度指令値Ｎｅｔｇｔに制御すべく、エンジン１０の燃焼制御を行う。
【００７２】
統括ＥＣＵ８６は、昇圧コンバータ５０の温度Ｔｃｎｖ、第１コンデンサ５０ｂの端子電圧である第１コンバータ電圧Ｖｃｎｖ１及び第２コンデンサ５０ｃの端子電圧である第２コンバータ電圧Ｖｃｎｖ２を含む情報をコンバータＥＣＵ８１から取得する。ここで、昇圧コンバータ５０の温度は、例えば各昇圧スイッチＳｃｐ，Ｓｃｎの温度である。統括ＥＣＵ８６は、取得した情報に基づいて、昇圧コンバータ５０の指令出力電圧Ｖｏｕｔ，指令出力電力Ｗｏｕｔを含む情報をコンバータＥＣＵ８１に出力する。コンバータＥＣＵ８１は、昇圧コンバータ５０に昇圧動作を行わせる場合、第２コンバータ電圧Ｖｃｎｖ２を指令出力電圧Ｖｏｕｔに制御して、かつ、第１，第２インバータ側端子Ｃｉ１，Ｃｉ２からの出力電力を指令出力電力Ｗｏｕｔにフィードバック制御すべく、下アーム昇圧スイッチＳｃｎをオンオフ制御する。なお本実施形態において、昇圧動作時においては、上アーム昇圧スイッチＳｃｐはオフのままである。
【００７３】
一方、コンバータＥＣＵ８１は、昇圧コンバータ５０に降圧動作を行わせる場合、第１コンバータ電圧Ｖｃｎｖ１を指令出力電圧Ｖｏｕｔに制御して、かつ、第１，第２電源側端子Ｃｂ１，Ｃｂ２からの出力電力を指令出力電力Ｗｏｕｔにフィードバック制御すべく、上アーム昇圧スイッチＳｃｐをオンオフ制御する。なお本実施形態において、降圧動作時においては、下アーム昇圧スイッチＳｃｎはオフのままである。
【００７４】
統括ＥＣＵ８６は、第１電源６０の温度を検出する第１温度検出部の温度検出値ＴＴ１、第１電源６０の充電率ＳＯＣ１、第２電源６１の温度を検出する第２温度検出部の温度検出値ＴＴ２、及び第２電源６１の充電率ＳＯＣ２を含む情報を取得する。
【００７５】
統括ＥＣＵ８６は、第１リレー５４ａ及び第２リレー５４ｂそれぞれのオンオフを制御する。
【００７６】
統括ＥＣＵ８６は、第１モータジェネレータ２０の温度ＴＭ１及び第２モータジェネレータ３０の温度ＴＭ２を取得する。統括ＥＣＵ８６は、第１インバータ５１の温度Ｔｉｖ１、及び第１高，低電位側端子ＣＨ１，ＣＬ１の間の電位差である第１電源電圧Ｖｉｖ１を第１インバータＥＣＵ８２から取得し、第２インバータ５２の温度Ｔｉｖ２、及び第２高，低電位側端子ＣＨ２，ＣＬ２の間の電位差である第２電源電圧Ｖｉｖ２を第２インバータＥＣＵ８３から取得する。統括ＥＣＵ８６は、第３インバータ５３の温度Ｔｉｖ３、及び第３高，低電位側端子ＣＨ３，ＣＬ３の間の電位差である第３電源電圧Ｖｉｖ３を第３インバータＥＣＵ８４から取得する。
【００７７】
統括ＥＣＵ８６は、取得した各種情報に基づいて、第１モータジェネレータ２０のトルク指令値Ｔ１ｔｇｔ及び第１モータジェネレータ２０の回転速度指令値Ｎ１ｔｇｔを含む情報を第１インバータＥＣＵ８２に出力する。第１インバータＥＣＵ８２は、統括ＥＣＵ８６から取得した情報に基づいて、第１モータジェネレータ２０の実際のトルクをトルク指令値Ｔ１ｔｇｔに制御して、かつ、第１モータジェネレータ２０の実際の回転速度を回転速度指令値Ｎ１ｔｇｔに制御すべく、第１インバータ５１を構成する各スイッチＳ１ｐ，Ｓ１ｎを制御する。これにより本実施形態では、第１モータジェネレータ２０の各相巻線２０Ｕ，２０Ｖ，２０Ｗに電気角で位相が１２０度ずれた正弦波状の相電流が流れる。
【００７８】
統括ＥＣＵ８６は、取得した各種情報に基づいて、第２モータジェネレータ３０のトルク指令値Ｔ２ｔｇｔ及び第２モータジェネレータ３０の回転速度指令値Ｎ２ｔｇｔを含む情報を第２，第３インバータＥＣＵ８３，８４に出力する。第２，第３インバータＥＣＵ８３，８４は、統括ＥＣＵ８６から取得した情報に基づいて、第２モータジェネレータ３０の実際のトルクをトルク指令値Ｔ２ｔｇｔに制御して、かつ、第２モータジェネレータ３０の実際の回転速度を回転速度指令値Ｎ２ｔｇｔに制御すべく、第２，第３インバータ５２，５３を構成する各スイッチＳ２ｐ，Ｓ２ｎ，Ｓ３ｐ，Ｓ３ｎを制御する。これにより本実施形態では、第２モータジェネレータ３０の各相巻線３０Ｕ，３０Ｖ，３０Ｗに電気角で位相が１２０度ずれた正弦波状の相電流が流れる。
【００７９】
本実施形態において、第２インバータＥＣＵ８３及び第３インバータＥＣＵ８４は、図４に示すように、第２インバータ５２の出力電圧ベクトルである第２出力電圧ベクトルＶｔｒ２の位相と、第３インバータ５３の出力電圧ベクトルである第３出力電圧ベクトルＶｔｒ３の位相とが電気角で１８０度異なるように、第２，第３インバータ５２，５３を構成する各スイッチＳ２ｐ，Ｓ２ｎ，Ｓ３ｐ，Ｓ３ｎを制御する。これにより、第２モータジェネレータ３０の各相巻線への印加電圧を増加させ、第２モータジェネレータ３０の出力トルクを増加させている。なお図５には、各有効電圧ベクトルＶ１〜Ｖ６と各無効電圧ベクトルＶ０，Ｖ７とのそれぞれに対応した上，下アームスイッチの駆動態様を示した。
【００８０】
続いて、本実施形態の効果について説明する。
【００８１】
本実施形態によれば、電流循環が発生せず、第１モータジェネレータ２０及び第２モータジェネレータ３０のトルク及び回転速度の制御性の低下を防止できるといった効果を奏することができる。以下、この効果について、関連技術と比較しつつ説明する。図６に、関連技術を示す。なお図６において、先の図２に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。
【００８２】
図６に示すように、車両は、第１モータジェネレータ９０及び第４インバータ５６を備えている。第１モータジェネレータ９０の構成は、第２モータジェネレータ３０と同様な構成であり、第４インバータ５６の構成は、第３インバータ５３の構成と同様な構成である。
【００８３】
Ｕ相の上，下アーム第１スイッチＳ１ｐ，Ｓ１ｎの接続点には、第１モータジェネレータ９０のＵ相巻線９０Ｕの第１端が接続されている。Ｖ相の上，下アーム第１スイッチＳ１ｐ，Ｓ１ｎの接続点には、第１モータジェネレータ９０のＶ相巻線９０Ｖの第１端が接続されている。Ｗ相の上，下アーム第１スイッチＳ１ｐ，Ｓ１ｎの接続点には、第１モータジェネレータ９０のＷ相巻線９０Ｗの第１端が接続されている。
【００８４】
Ｕ相巻線９０Ｕの第２端には、第４インバータ５６を構成するＵ相の上，下アーム第４スイッチＳ４ｐ，Ｓ４ｎの接続点が接続されている。Ｖ相巻線９０Ｖの第２端には、第４インバータ５６を構成するＶ相の上，下アーム第４スイッチＳ４ｐ，Ｓ４ｎの接続点が接続されている。Ｗ相巻線９０Ｗの第２端には、第４インバータ５６を構成するＷ相の上，下アーム第４スイッチＳ４ｐ，Ｓ４ｎの接続点が接続されている。なお、各第４スイッチＳ４ｐ，Ｓ４ｎには、各フリーホイールダイオードＤ４ｐ，Ｄ４ｎが逆並列に接続されている。
【００８５】
上アーム第４スイッチＳ４ｐのコレクタと下アーム第４スイッチＳ４ｎのエミッタとは、第４コンデンサ５６ａによって接続されている。また、上アーム第４スイッチＳ４ｐのコレクタには、第２電源６１の正極端子が接続され、下アーム第４スイッチＳ４ｎのエミッタには、第２電源６１の負極端子が接続されている。
【００８６】
関連技術では、第１インバータ５１の出力電圧ベクトルである第１出力電圧ベクトルの位相と、第４インバータ５６の出力電圧ベクトルである第４出力電圧ベクトルの位相とが電気角で１８０度異なるように、第１，第４インバータ５１，５６を構成する各スイッチＳ１ｐ，Ｓ１ｎ，Ｓ４ｐ，Ｓ４ｎが制御される。
【００８７】
ここで、関連技術では、電流循環が発生し得る。電流循環とは、第１モータジェネレータ９０の巻線、第１インバータ５１、第２モータジェネレータ３０の巻線、第３インバータ５３及び第４インバータ５６を含む閉回路に電流が流れることである。以下、図６を用いて、Ｕ相を例にして電流循環について説明する。
【００８８】
図６には、第１モータジェネレータ９０及び第２モータジェネレータ３０のそれぞれの回生発電電力を第１電源６０に供給して第１電源６０を充電する場合の例を示す。また図６には、第１モータジェネレータ９０の回生発電電圧（例えば５０Ｖ）が第２モータジェネレータ３０の回生発電電圧（例えば１００Ｖ）よりも低い場合を示している。
【００８９】
図６に示す例では、第２出力電圧ベクトルＶｔｒ２の位相と第３出力電圧ベクトルＶｔｒ３の位相とが１８０度異なっている。このため、図６に破線にて示すように、Ｕ相について、上アーム第２スイッチＳ２ｐ、Ｕ相巻線３０Ｕ、第３インバータ５３のフリーホイールダイオードＤ３ｐ、第２電源６１、第４インバータ５６のフリーホイールダイオードＤ４ｎ、Ｕ相巻線９０Ｕ及び第１インバータ５１のフリーホイールダイオードＤ１ｐを含む閉回路に電流が流れる電流循環が発生する。この場合、第１モータジェネレータ９０及び第２モータジェネレータ３０のトルク，回転速度の制御性が低下してしまう。
【００９０】
これに対し本実施形態では、先の図２に示すように、第２電源６１と第１モータジェネレータ２０とが、第３インバータ５３、第２モータジェネレータ３０の巻線、第２インバータ５２及び第１インバータ５１を介さずに電気的に接続されないように単一の接続ルートで接続されるように構成されている。言い換えれば、第１モータジェネレータ２０、第１インバータ５１、第２インバータ５２、第２モータジェネレータ３０の巻線、第３インバータ５３は、この順にＩ字状に接続され、Ｏ字状に接続されない。このため本実施形態では、第２電源６１と第１モータジェネレータ２０とが直接接続されず、第３インバータ５３と第１モータジェネレータ２０とが第２モータジェネレータ３０を通るルートのみでしか接続されないので、第１モータジェネレータ２０から第１直流電源６０を充電する場合に、電流循環が発生しない。また、本実施形態では、第２モータジェネレータ３０から第２直流電源６１を充電する場合にも電流循環が発生しない。すなわち、２つの交流発電機間は単一の接続ルートで接続されているので、交流発電機の１つから直流電源を充電する場合に電流循環が発生しない。したがって、第１，第２モータジェネレータ２０，３０のトルク及び回転速度の制御性の低下を防止することができる。
【００９１】
また本実施形態によれば、各電気経路ＬＨ１，ＬＬ１，ＬＨ２，ＬＬ２に電流が流れることに起因して発生する銅損を低減できるといった効果を奏することができる。以下、この効果について、関連技術と比較しつつ説明する。
【００９２】
関連技術において、第１モータジェネレータ９０が発生する回生発電電力をＰＷとする。また、関連技術において、第１電源６０の出力電圧が３００Ｖに設定されているとし、本実施形態において、第２コンデンサ５０ｃの端子電圧が昇圧コンバータ５０により６００Ｖに昇圧されているとする。さらに、関連技術において第１インバータ５１から第１電源６０側へと流れる電流をＩ２とし、本実施形態において第１インバータ５１から昇圧コンバータ５０側に流れる電流をＩ１とする。この場合において、関連技術の第１モータジェネレータ９０の回生発電電力と、本実施形態の第１モータジェネレータ２０の回生発電電力とがＰＷで同一であるとすると、「ＰＷ＝３００［Ｖ］×Ｉ２＝６００［Ｖ］×Ｉ１」が成立する。この場合、本実施形態に係る電流Ｉ１は、関連技術に係る電流Ｉ２の半分となる。したがって本実施形態によれば、各電気経路ＬＨ１，ＬＬ１，ＬＨ２，ＬＬ２に電流が流れることに起因して発生する銅損を低減することができる。そして銅損の低減により、熱損失による駆動システムにおける効率の低下を防止し、また、各電気経路ＬＨ１，ＬＬ１，ＬＨ２，ＬＬ２として径の大きい配線を用いることを不要にできる。
【００９３】
さらに本実施形態によれば、第１電源６０から昇圧コンバータ５０を介して第２モータジェネレータ３０に給電することなく、第２電源６１から第２モータジェネレータ３０に直接給電することもできる。このため、昇圧コンバータ５０の出力電力を大きくすることが不要となり、昇圧コンバータ５０の体格を小さくしたり、昇圧コンバータ５０のコストを削減したりすることができる。
【００９４】
また本実施形態によれば、以下の効果を得ることもできる。
【００９５】
第２電源６１の最大出力電力Ｗｍａｘ２が第１電源６０の最大出力電力Ｗｍａｘ１よりも大きく設定されている。これにより、昇圧コンバータ５０の体格を小さくでき、ひいては昇圧コンバータ５０のコストを削減することができる。
【００９６】
第２電源６１の定格電圧Ｖｍａｘ２が第１電源６０の定格電圧Ｖｍａｘ１よりも低く設定されている。このため、第２電源６１から第３インバータ５３及びＤＣＤＣコンバータ７０に印加される電圧を低くすることができ、第３インバータ５３及びＤＣＤＣコンバータ７０に要求される耐圧を低くすることができる。
【００９７】
第１電源６０が、第１モータジェネレータ２０及び第２モータジェネレータ３０と、補機７３とに対する共通の電源とされている。このため、各モータジェネレータ２０，３０と補機７３とのそれぞれに対して個別に電源を設ける構成と比較して、電源の数を削減できる。その結果、駆動システムの体格を小さくし、また、駆動システムのコストを削減することができる。
【００９８】
（第２実施形態）
以下、第２実施形態について、上記第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、統括ＥＣＵ８６が第２コンデンサ５０ｃ及び第３コンデンサ５５の放電制御を行う。
【００９９】
図７に、本実施形態に係る放電制御の手順を示す。この処理は、統括ＥＣＵ８６により例えば所定周期で繰り返し実行される。
【０１００】
この一連の処理では、まずステップＳ１０において、駆動システムのシャットダウン信号を受信したか否かを判定する。ここでシャットダウン信号は、例えば、車両の停止を指示するスイッチがドライバにより操作される場合に発信される。
【０１０１】
ステップＳ１０において受信したと判定した場合には、ステップＳ１１に進み、第１リレー５４ａ及び第２リレー５４ｂをオンからオフに切り替える。
【０１０２】
続くステップＳ１２では、第２電源電圧Ｖｉｖ２及び第３電源電圧Ｖｉｖ３が第１コンバータ電圧Ｖｃｎｖ１となるまで、第２インバータ５２、第３インバータ５３及び昇圧コンバータ５０を制御する。これにより、第１電源６０よりも端子電圧の高い第３コンデンサ５５及び第２コンデンサ５０ｃの放電電力で、第１電源６０が充電される。
【０１０３】
ステップＳ１２では、具体的には例えば、第２インバータ５２の各上アーム第２スイッチＳ２ｐの少なくとも１つをオンし、第３インバータ５３の各上アーム第３スイッチＳ３ｐの少なくとも１つをオンする。また、上アーム昇圧スイッチＳｃｐをオンオフする降圧動作を行わせる。これにより、第２コンデンサ５０ｃ及び第３コンデンサ５５から第１電源６０へと電流が流れ、第１電源６０が充電される。
【０１０４】
ちなみに実際には、統括ＥＣＵ８６が各インバータ５１，５２，５３に対応する各ＥＣＵ８２，８３，８４に制御の指示を行う。このため、例えば、第２インバータ５２の上アーム第２スイッチＳ２ｐの制御は、統括ＥＣＵ８６から指示された第２インバータＥＣＵ８３によって実施される。なお、昇圧コンバータ５０についても同様である。
【０１０５】
続くステップＳ１３では、第２電源電圧Ｖｉｎｖ及び第３電源電圧Ｖｉｖ３が第１コンバータ電圧Ｖｃｎｖ１と等しくなると判定されるまで、ステップＳ１２の処理を継続する。なお本実施形態において、ステップＳ１２，Ｓ１３の処理が「第１放電制御部」に相当する。
【０１０６】
ステップＳ１３において肯定判定した場合には、ステップＳ１４に進み、昇圧コンバータ５０をシャットダウンし、各昇圧スイッチＳｃｐ，Ｓｃｎをオフにする。
【０１０７】
続くステップＳ１５では、第２インバータ５２及び第３インバータ５３を制御することにより、第２コンデンサ５０ｃ及び第３コンデンサ５５に蓄積された電荷を放電する。本実施形態では、第２インバータ５２及び第３インバータ５３を制御することにより、第２コンデンサ５０ｃ及び第３コンデンサ５５に蓄積された電気エネルギを第２モータジェネレータ３０の各相巻線３０Ｕ，３０Ｖ，３０Ｗに流して熱エネルギとして放出することにより、第２コンデンサ５０ｃ及び第３コンデンサ５５に蓄積された電荷を放電する。
【０１０８】
続くステップＳ１６では、第２電源電圧Ｖｉｖ２及び第３電源電圧Ｖｉｖ３のそれぞれが所定電圧Ｖαを下回ったと判定するまで、ステップＳ１５の処理を継続する。なお本実施形態において、ステップＳ１５，Ｓ１６の処理が「第２放電制御部」に相当する。
【０１０９】
以上説明した本実施形態によれば、第２コンデンサ５０ｃ及び第３コンデンサ５５の残電荷によって第１電源６０を充電するため、駆動システムにおける単位発電電力当たりのエンジン１０の燃料消費量を表す電費を低減できる。また本実施形態によれば、放電制御が行われるため、駆動システムに車両のユーザが接触した場合における感電を防止することができる。
【０１１０】
（第３実施形態）
以下、第３実施形態について、上記第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図８に示すように、駆動システムがレンジエクステンダー車両に搭載されている。なお図８において、先の図１に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。
【０１１１】
図８に示すように、エンジン１０の出力軸１０ａには、第１モータジェネレータ２０のロータの回転軸が接続されている。本実施形態において、エンジン１０は、車両の走行動力源として用いられず、第１モータジェネレータ２０を発電機として駆動させる動力源として用いられる。
【０１１２】
第２モータジェネレータ３０のロータの回転軸には、駆動軸４２及びデファレンシャルギア４３を介して駆動輪４１に接続されている。
【０１１３】
以上説明した本実施形態によっても、上記第１実施形態の効果と同様の効果を得ることができる。
【０１１４】
（第４実施形態）
以下、第４実施形態について、上記第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図９に示すように、駆動システムが電動４輪駆動のプラグインハイブリッド車両に搭載されている。なお図９において、先の図１に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。
【０１１５】
図９に示すように、車両は、第１クラッチＣＴ１及び変速機１１０を備えている。第１クラッチＣＴ１は、エンジン１０の出力軸１０ａから第２モータジェネレータ３０のロータの回転軸までの動力伝達経路に設けられている。第１クラッチＣＴ１が遮断状態とされることにより、出力軸１０ａと第２モータジェネレータ３０のロータの回転軸との間の動力伝達が遮断される。一方、第１クラッチＣＴ１が伝達状態とされることにより、出力軸１０ａと第２モータジェネレータ３０のロータの回転軸との間の動力伝達が可能とされる。なお、第１クラッチＣＴ１は、統括ＥＣＵ８６によって操作されればよい。
【０１１６】
変速機１１０は、第２モータジェネレータ３０のロータの回転軸から第１デファレンシャルギア４３ａまでの動力伝達経路に設けられている。変速機１１０の入力軸１１０ａは、第２クラッチＣＴ２を介して変速機１１０の出力軸１１０ｂに接続可能とされている。第２クラッチＣＴ２が遮断状態とされることにより、変速機１１０の入力軸１１０ａと出力軸１１０ｂとの間の動力伝達が遮断される。一方、第２クラッチＣＴ２が伝達状態とされることにより、入力軸１１０ａと出力軸１１０ｂとの間の動力伝達が可能とされる。なお、第２クラッチＣＴ２は、統括ＥＣＵ８６によって操作されればよい。
【０１１７】
変速機１１０の出力軸１１０ｂには、第１デファレンシャルギア４３ａを介して前輪４１に接続されている。一方、第１モータジェネレータ２０のロータの回転軸には、第２デファレンシャルギア４３ｂを介して後輪４４に接続されている。
【０１１８】
車両は、充電器としてのＡＣＤＣ変換器１２０と、充電プラグ１２１とを備えている。充電プラグ１２１と、車両外部に設けられた商用電源等の交流電源である外部電源ＰＳとは、充電ケーブル１２２によって接続可能とされている。充電ケーブル１２２によって充電プラグ１２１と外部電源ＰＳとが接続された状態で、統括ＥＣＵ８６は、充電プラグ１２１を介してＡＣＤＣ変換器１２０に入力された交流電圧を直流電圧に変換して第２電源６１に供給されるようにＡＣＤＣ変換器１２０を制御する。これにより、外部電源ＰＳにより第２電源６１が充電される。
【０１１９】
以上説明した本実施形態によれば、第１電源６０及び第２電源６１のそれぞれに対応してＡＣＤＣ変換器が備えられる構成と比較して、ＡＣＤＣ変換器の数を削減できる。このため、駆動システムのコストを削減することができる。
【０１２０】
また本実施形態では、第１電源６０の電池容量Ｃｍａｘ１が第２電源６１の電池容量Ｃｍａｘ１よりも小さく設定されている。このため、充電プラグ１２１から、ＡＣＤＣ変換器１２０、第３インバータ５３、第２モータジェネレータ３０の巻線、第２インバータ５２及び昇圧コンバータ５０を介して第１電源６０に至る充電経路を用いて第１電源６０を充電する場合であっても、第２電源６１から上記充電経路を介して第１電源６０へと供給される電力量が過度に大きくならない。これにより、上記充電経路における損失が過度に大きくならず、充電効率の低下が車両の走行距離に及ぼす影響を小さくできる。
【０１２１】
また、第１電源６０の電池容量Ｃｍａｘ１が第２電源６１の電池容量Ｃｍａｘ１よりも小さく設定されているため、上記充電経路を介して第１電源６０を充電することを不要にすることもできる。この場合、第１電源６０の充電に伴い上記充電経路で損失が発生しないため、駆動システムを構成する電源の充電効率を向上させることができる。
【０１２２】
さらに本実施形態では、外部電源ＰＳから充電プラグ１２１及びＡＣＤＣ変換器１２０を介して第２電源６１を直接充電できる。このため、第２電源６１の充電効率を向上できる。これにより、第１電源６０及び第２電源６１の電池容量が互いに同一の値に設定される場合と比較して、充電効率を向上できる。
【０１２３】
ちなみに、本実施形態に係る駆動システムを、電動４輪駆動の車両に代えて、電動２輪駆動の車両に適用してもよい。
【０１２４】
（第５実施形態）
以下、第５実施形態について、上記第４実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図１０及び図１１に示すように、第１電源６０ａとして、２次電池に代えてキャパシタを用いている。また、第１電源６０ａに高電圧補機１３０が接続されている。なお図１０及び図１１において、先の図２及び図９に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。
【０１２５】
図１１に示すように、本実施形態において、昇圧コンバータ５０は第１コンデンサ５０ｂを備えていない。第１電源側端子Ｃｂ１には、第１電源６０ａの高電位側端子が接続され、第２電源側端子Ｃｂ２には、第１電源６０ａの低電位側端子が接続されている。
【０１２６】
第１電源６０ａの高電位側端子には、高電圧補機１３０の端子である第１補機端子ＣＨ４が接続され、第１電源６０ａの低電位側端子には、高電圧補機１３０の端子である第２補機端子ＣＬ４が接続されている。高電圧補機１３０は、各補機端子ＣＨ４，ＣＬ４に接続されたインバータである補機インバータ１３０ａと、補機インバータ１３０ａに接続された回転電機である補機回転電機１３０ｂとを備えている。高電圧補機１３０としては、例えば、出力軸１０ａに初期回転を付与する高電圧スタータと、車室内の空調を行う空調装置を構成する電動コンプレッサとのうち少なくとも１つを含むことができる。
【０１２７】
続いて図１２に、第１電源６０ａの端子電圧を過度に低下させないようにする電圧ドロップ防止制御の手順を示す。この処理は、統括ＥＣＵ８６により、例えば所定周期で繰り返し実行される。
【０１２８】
この一連の処理では、まずステップＳ２０において、第１インバータ５１及び第２インバータ５２の入出力電力に基づいて、第１インバータ５１及び第２インバータ５２から第１電源６０ａへと供給される回生電力Ｗｇを算出する。
【０１２９】
続くステップＳ２１では、高電圧補機１３０の要求出力電力Ｗｓｍを取得する。なお本実施形態において、ステップＳ２１の処理が「出力取得部」に相当する。
【０１３０】
続くステップＳ２２では、ステップＳ２１で取得した要求出力電力Ｗｓｍが、ステップＳ２０で算出した回生電力Ｗｇと等しいか否かを判定する。
【０１３１】
ステップＳ２２において等しくないと判定した場合には、ステップＳ２３に進み、要求出力電力Ｗｓｍが回生電力Ｗｇと等しくなるように、第１インバータ５１及び第２インバータ５２のうち少なくとも一方の入出力電力を変更する。具体的には、第１，第２モータジェネレータ２０，３０の双方が回生発電している場合において、要求出力電力Ｗｓｍが回生電力Ｗｇよりも小さいとき、第１，第２モータジェネレータ２０，３０の合計回生発電電力が小さくなるように第１，第２インバータ５１，５２の少なくとも一方の制御を変更する。一方、第１，第２モータジェネレータ２０，３０の双方が回生発電している場合において、要求出力電力Ｗｓｍが回生電力Ｗｇよりも大きいとき、第１，第２モータジェネレータ２０，３０の合計回生発電電力が大きくなるように第１，第２インバータ５１，５２の少なくとも一方の制御を変更する。他方、第１モータジェネレータ２０が回生発電してかつ第２モータジェネレータ３０が力行駆動されている場合において、要求出力電力Ｗｓｍが回生電力Ｗｇよりも大きいとき、第２モータジェネレータ３０の消費電力が小さくなるように第２インバータ５２の制御を変更する。
【０１３２】
続いて図１３に、高電圧補機１３０において入力電力を補機回転電機１３０ｂの出力動力に変換する変換効率を向上させるべく、第１電源６０ａの端子電圧を調整する処理の手順を示す。この処理は、統括ＥＣＵ８６により、例えば所定周期で繰り返し実行される。
【０１３３】
この一連の処理では、まずステップＳ３０において、高電圧補機１３０の回転速度Ｎｓｍ及びトルクＴｓｍを取得する。そして、取得した回転速度Ｎｓｍ及びトルクＴｓｍに基づいて、第１電源６０ａから補機インバータ１３０ａへの入力電圧の指令値である補機要求電圧Ｖｓｍを算出する。本実施形態において補機要求電圧Ｖｓｍは、取得した回転速度Ｎｓｍ及びトルクＴｓｍに対して、高電圧補機１３０において入力電力を補機回転電機１３０ｂの出力動力に変換する変換効率が最も高くなるように設定されている。なお、補機要求電圧Ｖｓｍは、例えば、回転速度Ｎｓｍ及びトルクＴｓｍと関係付けられて補機要求電圧Ｖｓｍが規定されているマップ情報に基づいて算出されればよい。また、本実施形態において、ステップＳ３０の処理が「補機情報取得部」及び「要求電圧算出部」に相当する。
【０１３４】
続くステップＳ３１では、第１電源６０ａの端子電圧の検出値である第１コンバータ電圧Ｖｃｎｖ１が、ステップＳ３０で算出した補機要求電圧Ｖｓｍと等しいか否かを判定する。ステップＳ３１において等しくないと判定した場合には、ステップＳ３２に進み、第１コンバータ電圧Ｖｃｎｖ１がステップＳ３０で算出した補機要求電圧Ｖｓｍよりも高いか否かを判定する。
【０１３５】
ステップＳ３２において高いと判定した場合には、ステップＳ３３に進み、昇圧コンバータ５０の昇圧比がその下限値（例えば１）となっているか否かを判定する。ここで昇圧比とは、第１電源６０ａの端子電圧「Ｖｉｎ」に対する第２コンデンサ５０ｃの端子電圧「Ｖｏｕｔ」の比「Ｖｏｕｔ／Ｖｉｎ」のことである。
【０１３６】
ステップＳ３３において昇圧比が下限値になっていないと判定した場合には、ステップＳ３４に進み、昇圧比を低下させるように昇圧コンバータ５０を制御する。具体的には、１スイッチング周期に対する下アーム昇圧スイッチＳｃｎのオン時間を減らす。昇圧比を低下させると、第１電源６０ａから昇圧コンバータ５０へと流れる電流が増加するため、第１電源６０ａの端子電圧が補機要求電圧Ｖｓｍに向かって低下する。
【０１３７】
続くステップＳ３５では、第１コンバータ電圧Ｖｃｎｖ１が補機要求電圧Ｖｓｍと等しいか否かを判定する。ステップＳ３５において等しくないと判定した場合には、ステップＳ３３に移行する。
【０１３８】
一方、ステップＳ３３において昇圧比が下限値と等しいと判定した場合には、ステップＳ３６に進み、第２コンデンサ５０ｃの端子電圧、すなわち第１，第２インバータ５１，５２の入力電圧が低下するように、第１，第２インバータ５１，５２の少なくとも一方の制御を変更する。具体的には、第１，第２モータジェネレータ２０，３０の合計回生電力をその制限値で制限又は低下させるように、第１，第２インバータ５１，５２の少なくとも一方の制御を変更する。または、力行駆動されている第２モータジェネレータ３０の消費電力を増加させるように第２インバータ５２の制御を変更する。
【０１３９】
ステップＳ３２において第１コンバータ電圧Ｖｃｎｖ１が補機要求電圧Ｖｓｍよりも低いと判定した場合には、ステップＳ３７に進み、昇圧コンバータ５０の昇圧比がその上限値（＞１）となっているか否かを判定する。
【０１４０】
ステップＳ３７において昇圧比が上限値になっていないと判定した場合には、ステップＳ３８に進み、昇圧比を上昇させるように昇圧コンバータ５０の制御を変更する。具体的には、１スイッチング周期に対する下アーム昇圧スイッチＳｃｎのオン時間を増やす。昇圧比を上昇させると、第１電源６０ａから昇圧コンバータ５０へと流れる電流が減少するため、第１電源６０ａの端子電圧が補機要求電圧Ｖｓｍに向かって上昇する。
【０１４１】
続くステップＳ３９では、第１コンバータ電圧Ｖｃｎｖ１が補機要求電圧Ｖｓｍと等しいか否かを判定する。ステップＳ３９において等しくないと判定した場合には、ステップＳ３７に移行する。
【０１４２】
一方、ステップＳ３７において昇圧比が上限値と等しいと判定した場合には、ステップＳ４０に進み、第２コンデンサ５０ｃの端子電圧、すなわち第１，第２インバータ５１，５２の入力電圧が上昇するように、第１，第２インバータ５１，５２の少なくとも一方の制御を変更する。具体的には、第１，第２モータジェネレータ２０，３０の合計回生電力を増加させるように、第１，第２インバータ５１，５２の少なくとも一方の制御を変更する。または、力行駆動されている第２モータジェネレータ３０の消費電力をその制限値で制限又は上記消費電力を低下させるように、第２インバータ５２の制御を変更する。
【０１４３】
以上説明した本実施形態によれば、高電圧補機１３０の駆動に伴って第１電源６０ａの端子電圧が大きく低下する電圧ドロップの発生を防止できる。このため、第１電源６０ａの端子電圧を高電圧補機１３０の最低動作電圧以上とでき、高電圧補機１３０を安定して駆動させることができる。
【０１４４】
（第６実施形態）
以下、第６実施形態について、上記第５実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図１４に示すように、先の図１１に示した構成を、上記第１実施形態の図１に示したハイブリッド車両に適用する。なお図１４において、先の図１及び図１１に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。
【０１４５】
ちなみに図１４において、高電圧補機１３０としては、例えば、高電圧スタータ、スタータ及びオルタネータの機能を有するＩＳＧ、電動コンプレッサ、電動油圧ポンプ、電動パワーステアリング装置、並びに電動ターボチャージャのうち少なくとも１つを採用することができる。また、高電圧補機１３０としては、定格電圧が４８Ｖのものに限らず、定格電圧が第１電源６０ａの定格電圧よりも低いもの（例えば１２Ｖの鉛蓄電池）を用いることができる。
【０１４６】
以上説明した第６実施形態によっても、上記第５実施形態の効果と同様の効果を得ることができる。
【０１４７】
（第７実施形態）
以下、第７実施形態について、上記第５実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図１５及び図１６に示すように、車両が、ＤＣＤＣコンバータ１４０及び第３電源１５０を備えている。なお図１５及び図１６において、先の図１０及び図１１に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。
【０１４８】
図１６に示すように、第１電源６０ａには、ＤＣＤＣコンバータ１４０を介して第３電源１５０が接続されている。本実施形態において、第３電源１５０の定格電圧は、第１電源６０ａの定格電圧よりも低く設定されており、具体的には定格電圧が１２Ｖの鉛蓄電池である。第３電源１５０には、補機７３が接続されている。
【０１４９】
本実施形態において、第１電源６０ａの定格電圧Ｖｍａｘ１は、第２電源６１の定格電圧Ｖｍａｘ２よりも低く設定されている。この場合、例えば、第２電源６１として定格電圧が４８Ｖのものを用いることにより、４８Ｖ用のＤＣＤＣコンバータを駆動システムに備えることなく、定格電圧が４８Ｖの補機を駆動でき、駆動システムの構成部品を削減することができる。
【０１５０】
ＤＣＤＣコンバータ１４０は、第１電源６０ａの出力電圧を降圧して第３電源１５０に出力する機能と、第３電源１５０の出力電圧を昇圧して第１電源６０ａに出力する機能とを備える双方向絶縁型のコンバータである。ＤＣＤＣコンバータ１４０の第３電源１５０側には、補機側コンデンサ１４０ａが備えられている。
【０１５１】
続いて図１７及び図１８を用いて、統括ＥＣＵ８６の行う処理について説明する。
【０１５２】
図１７に、第２電源６１に異常が生じた場合に実行される処理の手順を示す。この処理は、統括ＥＣＵ８６により例えば所定周期で繰り返し実行される。
【０１５３】
この一連の処理では、まずステップＳ５０において、第２電源６１に異常が生じたとの信号を受信したか否かを判定する。ここで第２電源６１の異常とは、例えば、第２モータジェネレータ３０の電力供給源として第２電源６１を用いることができなくなる異常のことである。第２電源６１の異常としては、例えば、第２電源６１と第３インバータ５３とを接続する各接続経路の少なくとも一方が断線する異常、及び各リレー５４ａ，５４ｂの少なくとも一方のオープン故障が含まれる。なお本実施形態において、ステップＳ５０の処理が「異常判定部」に相当する。
【０１５４】
ステップＳ５０において肯定判定した場合には、ステップＳ５１に進み、第１電源６０ａの充電率ＳＯＣ１が規定値Ｓｔｈ以上であるか否かを判定する。この処理は、第１電源６０ａの充電率が十分であるか否かを判定するための処理である。
【０１５５】
ステップＳ５１において肯定判定した場合には、第１電源６０ａの充電率が十分であると判定し、ステップＳ５２に進む。ステップＳ５２では、第１電源６０ａを電力供給源として第２モータジェネレータ３０を力行駆動させるべく、昇圧コンバータ５０及び第２インバータ５２を制御する。これにより、エンジン１０を用いることなく、第２モータジェネレータ３０のみで車両を退避走行させる。
【０１５６】
またステップＳ５２では、以下に説明する処理を行うこともできる。第１モータジェネレータ２０を力行駆動させてエンジン１０の出力軸１０ａに初期回転を付与すべく第１電源６０ａから第１モータジェネレータ２０に電力が供給されるように第１インバータ５１を制御し、かつ、エンジン１０の燃焼を開始させる。これにより、エンジン１０の始動を完了させ、エンジン１０を用いて車両を退避走行させることができる。ちなみに、エンジン１０の燃焼は、統括ＥＣＵ８６からエンジンＥＣＵ８０への指示により行われる。また本実施形態において、ステップＳ５２の処理が「退避制御部」に相当する。
【０１５７】
一方、ステップＳ５１において否定判定した場合には、第１電源６０ａの充電率が十分でないと判定し、ステップＳ５３に進む。ステップＳ５３では、第３電源１５０からＤＣＤＣコンバータ１４０を介して第１電源６０ａを充電すべく、ＤＣＤＣコンバータ１４０を制御する。これにより、退避走行のための電力を確保しつつ、ステップＳ５２の処理を行うことができる。なお本実施形態において、ステップＳ５３の処理が「異常時制御部」に相当する。
【０１５８】
ステップＳ５２において退避走行モードに移行した後、ステップＳ５４に進み、第１電源６０ａが出力可能な電力が、退避走行で第１電源６０ａに要求されている電力よりも大きいかを否かを判定する。
【０１５９】
ステップＳ５４において肯定判定した場合には、第１電源６０ａが出力可能な電力が、退避走行で第１電源６０ａに要求されている電力を満足していると判定する。一方、ステップＳ５４にて否定判定した場合には、退避走行で第１電源６０ａに要求されている電力に対して第１電源６０ａの出力電力のみでは電力が不足していると判定し、ステップＳ５５に進む。ステップＳ５５では、第３電源１５０からＤＣＤＣコンバータ１４０を介して第２インバータ５２に対して不足している出力電力を補填すべく、ＤＣＤＣコンバータ１４０を制御する。これにより、第１電源６０ａの出力電力が不足している場合でも退避走行処理を継続することができる。
【０１６０】
続いて図１８に、第２コンデンサ５０ｃ及び第３コンデンサ５５の放電制御処理の手順を示す。この処理は、統括ＥＣＵ８６により例えば所定周期で繰り返し実行される。なお図１８において、先の図７に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一のステップ番号を付している。
【０１６１】
この一連の処理では、ステップＳ１１の処理の完了後、ステップＳ６０に進み、第２電源電圧Ｖｉｖ２及び第３電源電圧Ｖｉｖ３が第１コンバータ電圧Ｖｃｎｖ１となるまで、第２インバータ５２、第３インバータ５３及び昇圧コンバータ５０を制御する。これにより、第１電源６０ａよりも端子電圧の高い第３コンデンサ５５及び第２コンデンサ５０ｃの放電電力で、第１電源６０ａが充電される。なお、第２インバータ５２、第３インバータ５３及び昇圧コンバータ５０の制御は、先の図７のステップＳ１２と同様の方法で実施すればよい。
【０１６２】
続くステップＳ６１では、第１コンバータ電圧Ｖｃｎｖ１が、第３電源１５０の出力電圧検出値ＶＤ３となるまで、ＤＣＤＣコンバータ１４０を制御する。これにより、第１電源６０ａの放電電力で第３電源１５０を充電する。
【０１６３】
続くステップＳ６２では、第２電源電圧Ｖｉｎｖ及び第３電源電圧Ｖｉｖ３が第１コンバータ電圧Ｖｃｎｖ１と等しくなるとの条件と、第１コンバータ電圧Ｖｃｎｖ１が第３電源１５０の出力電圧検出値ＶＤ３と等しくなるとの条件との論理積が真であると判定されるまで、ステップＳ６０，Ｓ６１の処理を継続する。ステップＳ６２において肯定判定した場合には、ステップＳ６３に進み、ＤＣＤＣコンバータ１４０及び昇圧コンバータ５０をシャットダウンする。その後、ステップＳ１５に移行する。
【０１６４】
以上説明した図１８の処理によれば、車両の電費を低減でき、また、駆動システムに車両のユーザが接触した場合における感電を防止することができる。
【０１６５】
また本実施形態では、ＤＣＤＣコンバータ１４０に接続される第１電源６０ａの定格電圧が、第２電源６１の定格電圧よりも低く設定されており、第３電源１５０に補機７３が接続されている。このため、第２電源６１にＤＣＤＣコンバータを介して補機が接続されている構成と比較して、ＤＣＤＣコンバータ１４０の降圧比を大きくでき、ＤＣＤＣコンバータ１４０における電力変換効率を向上させることができる。
【０１６６】
（第８実施形態）
以下、第８実施形態について、上記第７実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図１９に示すように、先の図１６に示した構成を、上記第１実施形態の図１に示したハイブリッド車両に適用する。なお図１９において、先の図１及び図１６に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。
【０１６７】
以上説明した第８実施形態によっても、上記第５実施形態の効果と同様の効果を得ることができる。
【０１６８】
（その他の実施形態）
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
【０１６９】
・図１の第３インバータ５３と第１モータジェネレータ２０との間にスイッチ付の電気経路が設けられていてもよい。この場合、スイッチを導通させて第２電源６１の出力電圧が第３インバータ５３に印加されるようにするとともに、第１モータジェネレータ２０から第１直流電源６０を充電する場合にはそのスイッチを遮断して電流循環が発生しないように、例えば統括ＥＣＵ８６によりスイッチが制御されてもよい。この場合にも、第１モータジェネレータ２０から第１直流電源６０を充電する場合に、また、第２モータジェネレータ３０から第２直流電源６１を充電する場合に、第２直流電源６１と第１モータジェネレータ２０とが、単一の接続ルートで接続される。
【０１７０】
・上記第１実施形態において、第２電源６１として定格電圧が４８Ｖのものを用い、第１電源６０として定格電圧が１２Ｖのものを用いることができる。この場合、耐圧が６０Ｖ以下の低電圧系部品で駆動システムを構成しつつ、第１電源６０及び第２電源６１の双方を用いて第２モータジェネレータ３０に高電圧を印加することができる。
【０１７１】
・上記第１実施形態において、各リレー５４ａ，５４ｂに代えて、例えば、ソース同士が接続されたＮチャネルＭＯＳＦＥＴを用いてもよい。
【０１７２】
・上記各実施形態において、第１電源及び第２電源として用いられる電源を、２次電池及びキャパシタの組み合わせ以外の組み合わせとしてもよい。この組み合わせとしては、例えば、燃料電池等の１次電池と２次電池との組み合わせが挙げられる。ここでは例えば、電源の種類として、第２電源として燃料電池を用い、第１電源として２次電池を用いることができる。この場合、回生発電電力によって第１電源を充電できる。
【０１７３】
・回転電機としては、永久磁石界磁型のものに限らず、例えば巻線界磁型のものであってもよい。また、回転電機としては、同期機に限らず、例えば誘導機であってもよい。
【０１７４】
・駆動システムとしては、車両に搭載されるものに限らない。
【符号の説明】
【０１７５】
２０…第１モータジェネレータ、３０…第２モータジェネレータ、５０…昇圧コンバータ、５１…第１インバータ、５２…第２インバータ、５３…第３インバータ。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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