(57)【要約】【課題】システム効率の向上およびシステム制御性の確保の両方をバランス良く考慮して、コンバータ４８の昇圧電圧を適切に設定する。【解決手段】駆動制御システム１０は、コンバータ４８、インバータ４４，４６、モータＭＧ１，ＭＧ２、および、モータＥＣＵ６０を備える。モータＥＣＵ６０は、ハイブリッド車両が所定の走行パターンを走行したときの、コンバータ４８、インバータ４４，４６およびモータＭＧ１，ＭＧ２における総和損失電力を導出する損失電力導出部（Ｓ１０〜Ｓ２８）と、総和損失電力が最小となる第１の昇圧電圧を導出する第１の昇圧電圧導出部（Ｓ３２，３４）と、モータＭＧ１，ＭＧ２の制御性から要求される第２の昇圧電圧を導出する第２の昇圧電圧導出部（Ｓ３６〜Ｓ４４）と、第１および第２の昇圧電圧に基づいてコンバータ４８による昇圧電圧指令値を設定する昇圧電圧設定部（Ｓ４６）とを含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源からの直流電圧を昇圧可能なコンバータと、コンバータから出力される昇圧電圧を交流電圧に変換可能なインバータと、インバータから出力される交流電圧が印加されて駆動される回転電機と、コンバータおよびインバータの動作を制御する制御装置とを備える電動車両の駆動制御システムであって、
前記制御装置は、
電動車両が所定の走行パターンを走行したときの、前記コンバータにおける損失電力と前記インバータにおける損失電力と前記回転電機における損失電力との総和損失電力を導出する損失電力導出部と、
前記総和損失電力が最小となる第１の昇圧電圧を導出する第１の昇圧電圧導出部と、
前記回転電機の制御性から要求される第２の昇圧電圧を導出する第２の昇圧電圧導出部と、
前記第１および第２の昇圧電圧に基づいて前記コンバータによる昇圧電圧指令値を設定する昇圧電圧設定部と、
を含む、電動車両の駆動制御システム。
【請求項２】
請求項１に記載の電動車両の駆動制御システムにおいて、
前記第１の昇圧電圧導出部は、前記総和損失電力が最小となる第１の昇圧電圧を求めるのに用いられるパラメータの１つであるキャリア周波数についても前記総和損失電力を最小にする値を求めることを特徴とする、電動車両の駆動制御システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電動車両の駆動制御システムにおいて、
前記所定の走行パターンは、予め設定される代表的走行パターン、過去走行履歴から設定される走行パターン、および、車載のナビゲーション装置を介して設定される走行パターンのいずれか１つであることを特徴とする、電動車両の駆動制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本発明は、電動車両の駆動制御システムに関し、特に、直流電源からの直流電圧を昇圧可能なコンバータと、コンバータから出力される昇圧電圧を交流電圧に変換可能なインバータと、インバータから出力される交流電圧が印加されて駆動される回転電機と、コンバータおよびインバータの動作を制御する制御装置とを備える電動車両の駆動制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンおよびモータを走行用動力源として備えるハイブリッド自動車が知られている。このハイブリッド自動車では、エンジンを運転停止させた状態で、車載バッテリから供給される電力でモータを駆動することにより得られる動力のみで走行するいわゆるＥＶ走行が可能である。
【０００３】
上記ハイブリッド自動車において、バッテリからの直流電圧をコンバータで昇圧してからインバータで交流電圧に変換して上記モータに印加するタイプのものがある。この場合、バッテリ電圧が昇圧されてモータ駆動電圧として用いることで、モータを高トルク・高回転領域で駆動することが可能になり、車両の動力性能が向上する利点がある。
【０００４】
一方、上記コンバータでは、その構成要素である電力用スイッチング素子を高速でオンオフ制御することによりバッテリ電圧の昇圧を行っており、昇圧電圧が高くなるほど上記スイッチングに伴う損失電力が大きくなる。
【０００５】
また、モータについても同様に、高トルク・高回転領域になるほど誘起電圧が大きくなるために駆動に必要な電圧（以下、モータ必要電圧ということがある）が高くなり、これに伴ってインバータの電力用スイッチング素子によるスイッチング損失電力やモータにおける鉄損および銅損による損失電力も大きくなる。
【０００６】
したがって、ハイブリッド自動車では、これらの損失電力を極小に抑えることがエネルギー効率の向上および燃費の改善を図るうえで重要となる。
【０００７】
例えば、特開２００７−３２５３５１号公報（特許文献１）には、直流電圧を可変制御するように構成されたコンバータおよびコンバータ出力電圧を交流電圧に変換するインバータを含む電動機駆動制御システムにおいて、システム全体効率を向上させるために、バッテリ、コンバータ、インバータおよびモータジェネレータでの電力損失を推定してシステム全体での推定電力損失の総和が最小となる電圧値をコンバータの昇圧電圧指令値に設定することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−３２５３５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特開２００７−３２５３５１号公報に記載されるようにシステムの電力損失だけを考慮してコンバータの昇圧電圧を設定すると、上記モータジェネレータの制御性が悪くなることが多くなると想定される。また、コンバータによる昇圧電圧は、コンバータ、インバータおよびモータジェネレータでの電力損失だけでなく、上記電動機駆動制御システムが搭載された車両が使用される走行パターンも考慮して設定されるのが好ましい。
【００１０】
本発明の目的は、直流電源からの直流電圧を昇圧可能なコンバータと、コンバータから出力される昇圧電圧を交流電圧に変換可能なインバータと、インバータから出力される交流電圧が印加されて駆動される回転電機と、コンバータおよびインバータの動作を制御する制御装置とを備える電動車両の駆動制御システムにおいて、車両の走行パターンおよび回転電機の制御性の両方をバランス良く考慮してコンバータの昇圧電圧を適切に設定することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、直流電源からの直流電圧を昇圧可能なコンバータと、コンバータから出力される昇圧電圧を交流電圧に変換可能なインバータと、インバータから出力される交流電圧が印加されて駆動される回転電機と、コンバータおよびインバータの動作を制御する制御装置とを備える電動車両の駆動制御システムであって、前記制御装置が、電動車両が所定の走行パターンを走行したときの、前記コンバータにおける損失電力と前記インバータにおける損失電力と前記回転電機における損失電力との総和損失電力を導出する第１の損失電力導出部と、前記総和損失電力が最小となる第１の昇圧電圧を導出する第１の昇圧電圧導出部と、前記回転電機の制御性から要求される第２の昇圧電圧を導出する第２の昇圧電圧導出部と、前記第１および第２の昇圧電圧に基づいて前記コンバータによる昇圧電圧指令値を設定する昇圧電圧設定部とを含む。
【００１２】
本発明に係る電動車両の駆動制御システムにおいて、前記昇圧電圧演算部は、前記総和損失電力が最小となる第１の昇圧電圧を求めるのに用いられるパラメータの１つであるキャリア周波数についても前記総和損失電力を最小にする値を求めてもよい。
【００１３】
また、本発明に係る電動車両の駆動制御システムにおいて、前記所定の走行パターンは、予め設定される代表的走行パターン、過去走行履歴から設定される走行パターン、および、車載のナビゲーション装置を介して設定される走行パターンのいずれか１つであってもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る電動車両の駆動制御システムによれば、システム効率の向上およびシステム制御性の確保の両方をバランス良く考慮して、コンバータの昇圧電圧を適切に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態である電動車両の駆動制御システムが搭載されたハイブリッド車両の概略構成図である。
【図２】制御装置において実行される処理手順を示すフローチャートである。
【図３】制御装置において実行される処理手順を示すフローチャートであり、図２の続きである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明に係る実施の形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。この説明において、具体的な形状、材料、数値、方向等は、本発明の理解を容易にするための例示であって、用途、目的、仕様等にあわせて適宜変更することができる。
【００１７】
なお、下記においては、内燃機関であるエンジンに加えて、バッテリからの電力によって駆動されるモータを走行用動力源として更に備えるハイブリッド車両を電動車両の例として本実施形態の駆動制御システムについて説明するが、本発明は１モータタイプのハイブリッド車両やモータだけを走行用動力源として備える電気自動車に適用されてもよい。
【００１８】
図１は、本発明の一実施の形態である電動車両の駆動制御システム１０（以下、適宜に駆動制御システムとだけいう）を搭載したハイブリッド車両１の概略構成を示す図である。図１において、動力伝達系は実線で、電力ラインは一点鎖線で、信号ラインは点線でそれぞれ示されている。ハイブリッド車両１は、それぞれ走行用動力を出力可能なエンジン１２および２つの３相交流同期型モータ（回転電機）ＭＧ１，ＭＧ２と、動力分割機構１４とを備える。
【００１９】
エンジン１２は、ガソリンや軽油等を燃料とする内燃機関である。エンジン１２は、エンジン用ＥＣＵ(Electronic Control Unit)（以下、「エンジンＥＣＵ」という。）１６と電気的に接続されており、エンジンＥＣＵ１６からの制御信号を受けて燃料噴射、点火、吸引空気量、吸気バルブタイミング等が調節されることで始動および停止を含む運転または作動が制御されるようになっている。エンジン１２のクランクシャフトに連結される出力軸１３には、回転角センサ１１が近接配置されている。回転角センサ１１の検出結果は、エンジンＥＣＵ１６に入力されて、エンジン回転数Ｎｅの算出および監視等に用いられる。
【００２０】
動力分割機構１４は、中心部に配置されるサンギヤ１８と、サンギヤ１８と同心上に配置され円環内周部に内歯を有するリングギヤ２０と、サンギヤ１８とリングギヤ２０の両方にそれぞれ噛合する複数のプラネタリギヤ２２とを含んで構成される遊星歯車機構からなる。複数のプラネタリギヤ２２は、キャリア２６の端部にそれぞれ回転可能に取り付けられている。
【００２１】
動力分割機構１４において、キャリア２６にはトルク衝撃緩和用のダンパ２４を介してエンジン１２の出力軸１３が連結され、サンギヤ１８にはモータＭＧ１のロータ２９に接続される回転軸３０が連結され、リングギヤ２０にはリングギヤ軸３２を介して減速機３４が連結されている。これにより、動力分割機構１４では、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア２６から入力されるエンジン１２からの動力がサンギヤ１８側とリングギヤ２０側とにそのギヤ比に応じて分配され、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア２６から入力されるエンジン１２の動力とサンギヤ１８から入力されるＭＧ１からの動力が統合されてリングギヤ２０からリングギヤ軸３２を介して所定減速比のギヤ列を含む減速機３４へ入力されるよう構成されている。
【００２２】
モータＭＧ２のロータ３６に接続される回転軸３８もまた減速機３４に接続されており、モータＭＧ２が電動機として機能するときにはモータＭＧ２からの動力が減速機３４へ入力されるようになっている。
【００２３】
リングギヤ軸３２およびモータＭＧ２の回転軸３８の少なくとも一方から入力される動力は、減速機３４を介して車軸４０へ伝達され、これにより車輪４２が回転駆動される。一方、回生制動時に車輪４２および車軸４０から減速機３４を介して回転軸３８に動力が入力されるとき、モータＭＧ２は発電機として機能する。ここで、回生制動時は、運転者がブレーキ操作を行って車両速度を減速した場合に限らず、運転者がアクセルペダルの踏み込みを解除して車両加速を中止した場合や、車両が下り坂を重力作用によって走行している場合等を含む。
【００２４】
モータＭＧ１，ＭＧ２は、それぞれ対応するインバータ４４，４６に電気的にそれぞれ接続され、各インバータ４４，４６は、ＤＣ／ＤＣコンバータ（以下、単にコンバータという）４８を介して直流電源としてのバッテリ５０に電気的に接続されている。バッテリ５０には、リチウムイオン電池等の二次電池が好適に用いられる。ただし、バッテリに代えて、電気二重層キャパシタや、水素を燃料として発電する燃料電池等が直流電源として用いられてもよい。
【００２５】
モータＭＧ１，ＭＧ２が電動機として機能するとき、コンバータ４８にはバッテリ５０から平滑コンデンサ５２を介してバッテリ電圧である直流電圧Ｖｂが供給される。コンバータ４８は、入力電圧Ｖｂを所定値Ｖｃにまで昇圧して出力する機能を有する。コンバータ４８は、一般に、１つのリアクトルと、２つの電力用スイッチング素子（例えばＩＧＢＴ）およびこれらのスイッチング素子に逆並列に接続された２つのダイオードとを含んで構成されるが、これに限定されるものではなく、直流電圧の昇降圧機能を有する如何なる構成のコンバータが用いられてもよい。
【００２６】
コンバータ４８は、後述するモータ用ＥＣＵ（以下、モータＥＣＵという）６０にそれぞれ電気的に接続されており、後述するハイブリッド用ＥＣＵ（制御装置）から送信される各スイッチング素子のためのオンオフ制御信号に基づいて動作が制御され、バッテリ電圧Ｖｂを所定の電圧値Ｖｃに昇圧することができ、または、回生電力をバッテリ５０に充電可能な電圧まで降圧することができる。
【００２７】
コンバータ４８から出力される直流電圧Ｖｃは、平滑コンデンサ５４を介してインバータ４４，４６に入力される。各インバータ４４，４６は、入力された直流電圧Ｖｃを三相交流電圧に変換して、モータＭＧ１，ＭＧ２に印加し、これにより各モータＭＧ１，ＭＧ２が電動機として回転駆動される。上記のようにコンバータ出力電圧Ｖｃはインバータ入力電圧であり、以下これをシステム電圧ＶＨという。
【００２８】
各インバータ４４，４６は、それぞれダイオードが逆並列接続された２つの電力用スイッチング素子（例えばＩＧＢＴ）を直列接続して各々構成されるＵ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームを含んで構成され、上記Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各相アームの中間点がモータＭＧ１，ＭＧ２の各相コイルにそれぞれ接続されている。ただし、インバータは、上述した構成のものに限定されず、直流・交流変換機能を有する如何なる構成のものが用いられてもよい。
【００２９】
モータＭＧ１は、動力分割機構１４を介してエンジン１２に連結されていることから、電動機として駆動してエンジン始動時のセルモータとしても用いることができ、さらには、電動機として駆動してトルク制御を行うことによりエンジン１２の回転数Ｎｅを変速するための変速機として用いることもできる。
【００３０】
一方、モータＭＧ１，ＭＧ２が発電機として機能するとき、モータＭＧ１，ＭＧ２から出力される三相交流電圧をインバータ４４，４６で直流変換した後、コンバータ４８で降圧してバッテリ５０に充電する。また、インバータ４４，４６は、コンバータ４８に接続される電力ライン５６，５８を共通にしていることから、モータＭＧ１，ＭＧ２のうち一方のモータで発電した電力をコンバータ４８を介さずに他方のモータに供給して回転駆動させることもできる。
【００３１】
インバータ４４，４６は、モータ用ＥＣＵ（以下、モータＥＣＵという。）６０にそれぞれ電気的に接続されており、モータＥＣＵ６０から送信される電力用スイッチング素子のオンオフ制御信号に基づいて動作が制御される。また、モータＭＧ１，ＭＧ２には、各ロータ２９，３６の回転角を検出する回転角センサ３１，３７が設けられている。回転角センサ３１，３７は、例えばレゾルバ等によって好適に構成される。各回転角センサ３１，３７による検出値は、モータＥＣＵ６０に入力されて各モータ回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２の算出等に用いられる。なお、モータＥＣＵ６０が本発明における制御装置に対応する。
【００３２】
モータＥＣＵ６０は、後述するハイブリッド用ＥＣＵ（以下、ハイブリッドＥＣＵという）６６から入力されるトルク指令Ｔｍｇ＊に基づき要求される動力をモータＭＧ１および／またはＭＧ２から出力させるようコンバータ４８およびインバータ４４，４６の動作を制御する。また、モータＥＣＵ６０は、ハイブリッドＥＣＵ６６から回生指令を受信したとき、モータＭＧ２から出力される発電電力をバッテリ５０に充電するようコンバータ４８およびインバータ４６を制御する。
【００３３】
バッテリ５０には、充電状態または残容量（ＳＯＣ：State Of Charge）を検出するためのＳＯＣセンサ６２が設けられている。ＳＯＣセンサ６２は、バッテリ５０の充放電電流を検出する電流センサで構成されることができる。ＳＯＣセンサ６２による検出値は、バッテリ用ＥＣＵ（以下、「バッテリＥＣＵ」という。）６４に入力される。また、バッテリＥＣＵ６４には、電圧センサで検出されるバッテリ電圧Ｖｂや、図示しない温度センサによって検出されるバッテリ温度等が入力されるようになっている。バッテリＥＣＵ６４は、ＳＯＣセンサ６２により検出される充放電電流の積算値に基づいてバッテリ残容量ＳＯＣが適正範囲に維持されるように監視および制御しており、バッテリ残容量ＳＯＣに応じて充電制限信号や放電制限信号をハイブリッドＥＣＵ６６へ出力する。
【００３４】
ハイブリッドＥＣＵ６６は、エンジンＥＣＵ１６、モータＥＣＵ６０およびバッテリＥＣＵ６４と電気的にそれぞれ接続されており、エンジン１２およびモータＭＧ１，ＭＧ２を統括的に作動制御すると共にバッテリ５０を管理する機能を有する。ハイブリッドＥＣＵ６６は、車両制御のための各種プログラムを実行するＣＰＵ（またはＭＰＵ）、制御プログラムや制御用マップ等を予め記憶するＲＯＭ、各種検出値を随時に記憶および読み出し可能なＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータで好適に構成されることができる。
【００３５】
ハイブリッドＥＣＵ６６は、エンジンＥＣＵ１６との間で、必要に応じてエンジン制御信号を送信し、必要に応じてエンジン作動状態に関するデータ（例えばエンジン回転数Ｎｅ等）を受信する。また、ハイブリッドＥＣＵ６６は、モータＥＣＵ６０との間で、必要に応じて要求トルク指令Ｔｍｇ＊を送信し、必要に応じてモータ作動状態に関するデータ（例えばモータ回転数Ｎｍｇ１，Ｎｍｇ２、モータ電流等）を受信する。さらに、ハイブリッドＥＣＵ６６は、バッテリＥＣＵ６４からバッテリ残容量ＳＯＣ、バッテリ電圧、バッテリ温度、充放電制限信号等のバッテリ管理に必要なデータを受信する。
【００３６】
ハイブリッドＥＣＵ６６には、車速センサ６８およびアクセル開度センサ７０が電気的に接続されており、ハイブリッド車両１の走行速度である車速Ｓｖと、図示しないアクセルペダルの踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃとがそれぞれ入力される。
【００３７】
また、ハイブリッドＥＣＵ６６には、運転者が視認しやすい場所に設置されるナビゲーション装置７１が電気的に接続されている。ナビゲーション装置７１は、運転者等による目的地設定操作に応じて目的地までの経路を検索および設定する機能を有する。さらに、ナビゲーション装置７１は、車両外部との通信を介して走行予定道路の渋滞情報等を取得する機能も有する。
【００３８】
次に、図２，３に示すフローチャートを参照して、本発明の実施の形態である駆動制御システム１０によるコンバータ４８の昇圧電圧、すなわちシステム電圧ＶＨの設定について説明する。
【００３９】
まず、モータＥＣＵ６０内のメモリには、予め作成された２つのマップが記憶されている。これらのうち１つマップは、ハイブリッド車両１が所定の走行パターンで走行したときのモータＭＧ１，ＭＧ２の動作状態（回転数およびトルク）に基づいて作成されたマップであり、以下これを走行パターンマップという。もう１つのマップは、主としてモータＭＧ１，ＭＧ２の制御性（または制御応答性）を良好にするという観点からモータＭＧ１，ＭＧ２の動作状態（回転数およびトルク）を規定したマップであり、以下これを制御性マップという。モータＥＣＵ６０は、上記走行パターンマップまたは制御性マップを適宜参照して、モータＭＧ１，ＭＧ２に対するトルク指令値Ｔｍｇ１＊，Ｔｍｇ２＊を生成することができる。
【００４０】
ここで上記所定の走行パターンとしては、予め設定される代表的走行パターンが例示される。この代表的走行パターンは、例えば、排気ガス試験方法において規定される試験モード（例えば１０・１５モード等）であるが、これに限定されるものではない。
【００４１】
また、ハイブリッド車両１の走行状態はハイブリッドＥＣＵ６６において常時記憶されており、この過去の走行履歴から設定される走行パターンに基づいて上記走行パターンマップを更新してもよい。例えば、ハイブリッド車両１が専ら通勤に使用される自家用車や、決まった経路で走行する営業車等である場合には、走行パターンがほぼ一定となるため、これに適合した走行パターンマップに更新されることで、より効果的にシステム全体の効率向上ひいては燃費改善を図ることができる。
【００４２】
あるいは、運転者等の操作によってナビゲーション装置７１で目的地および経路が設定された場合には、目的地までの距離、経路中にある交差点の位置や信号機の有無、登坂路および降坂路の位置や数や傾斜度等を考慮して走行パターンを推定し、これに基づいて新規の走行パターンマップを作成してモータＭＧ１，ＭＧ２の駆動制御に用いてもよい。この場合、これから走行しようとする実際の走行パターンに即した走行パターンマップに従ってモータＭＧ１，ＭＧ２が駆動制御されることで、より効果的にシステム全体の効率向上ひいては燃費改善を図ることができる。
【００４３】
図２を参照すると、モータＥＣＵ６０は、ステップＳ１０において、走行パターンマップを参照することにより、車両状態（車速Ｓｖ、アクセル開度Ａｃ等）に応じて、モータＭＧ１，ＭＧ２への出力要求（回転数×トルク）に従って、トルク指令値Ｔｍｇ１＊，Ｔｍｇ２＊を設定する。
【００４４】
モータＥＣＵ６０は、さらに、ステップＳ１４において、モータＭＧ１の回転数およびトルク指令値Ｔｍｇ１＊に従い、モータＭＧ１の誘起電圧に対応させてモータ必要電圧Ｖｍｇ１を算出する。同様に、モータＥＣＵ６０は、ステップＳ１２において、モータＭＧ２の回転数およびトルク指令値Ｔｍｇ２＊に従い、モータＭＧ２の誘起電圧に対応させてモータ必要電圧Ｖｍｇ２を算出する。
【００４５】
ここで、モータＭＧ１，ＭＧ２では、回転数および／またはトルクが増加すると、逆起電力が増加して誘起電圧が高くなる。したがって、ステップＳ１４およびＳ１２では、モータ必要電圧Ｖｍｇ１およびＶｍｇ２は、モータＭＧ１，ＭＧ２の誘起電圧以上にそれぞれ設定される。
【００４６】
すなわち、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルクおよび回転数に応じて、具体的には、高回転数・高トルクの領域になるに従って、モータ必要電圧Ｖｍｇ１およびＶｍｇ２は、相対的に高く設定される。モータＭＧ１，ＭＧ２のそれぞれについて、このような特性を反映した走行パターンマップをトルク指令値Ｔｍｇ＊および回転数Ｎｍｇを引数として参照することにより、ステップＳ１４，Ｓ１２における必要電圧Ｖｍｇ１，Ｖｍｇ２の算出を実行できる。
【００４７】
続いて、モータＥＣＵ６０は、ステップＳ１６において、ステップＳ１４およびＳ１２でそれぞれ算出されたＭＧ１必要電圧Ｖｍｇ１およびＭＧ２必要電圧Ｖｍｇ２の最大値である必要最小電圧ＶＨｍｉｎを算出する。
【００４８】
モータＥＣＵ６０は、ステップＳ１８において、ステップＳ１６で求めた必要最小電圧ＶＨｍｉｎから、コンバータ４８の最大出力電圧ＶＨｍａｘの電圧範囲内において、複数の候補電圧ＶＨ（１）〜ＶＨ（ｎ）を設定する。ここで、ｎは２以上の整数である。そして、初期値として変数ｉ＝１にセットされる。なお、候補電圧ＶＨ（１）〜ＶＨ（ｎ）の個数および／または電圧間隔については、固定値としてもよく、モータＭＧ１、ＭＧ２の動作状態に応じて可変に設定してもよい。また、候補電圧ＶＨ（１）〜ＶＨ（ｎ）の電圧間隔についても、必ずしも等間隔に限定されなくてもよい。
【００４９】
続いて、モータＥＣＵ６０は、ステップＳ２０により、候補電圧ＶＨ（ｉ）におけるコンバータ４８での損失電力（コンバータ損失）ＬＰｃを導出する。ここで、コンバータ損失ＬＰｃは、コンバータ４８に含まれるスイッチング素子をオンオフ制御するための信号を生成するのに用いる搬送波（一般的には三角波であり、キャリアともいう）の周波数ｆｃｃ、システム電圧の候補電圧ＶＨ（ｉ）、バッテリ電圧Ｖｂ、およびバッテリ電流Ｉｂの関数、すなわちＬＰｃ（ｆｃｃ，ＶＨ（ｉ），Ｖｂ，Ｉｂ）と表すことができる。
【００５０】
また、モータＥＣＵ６０は、ステップＳ２２により、候補電圧ＶＨ（ｉ）におけるインバータ４４での損失電力とモータＭＧ１での損失電力との和（以下、ＭＧ１システム損失という）ＬＰｍｇ１を導出する。ここで、ＭＧ１システム損失ＬＰｍｇ１は、インバータ４４に含まれるスイッチング素子をオンオフ制御するための信号を生成するのに用いるキャリアの周波数ｆｃ１、システム電圧の候補電圧ＶＨ（ｉ）、トルク（またはトルク指令値）Ｔｍｇ１、および回転数Ｎｍｇ１の関数、すなわちＬＰｍｇ１（ｆｃ１，ＶＨ（ｉ），Ｔｍｇ１，Ｎｍｇ１）と表すことができる。
【００５１】
同様に、モータＥＣＵ６０は、ステップＳ２４により、候補電圧ＶＨ（ｉ）におけるインバータ４６の損失電力とモータＭＧ２での損失電力との和（以下、ＭＧ２システム損失という）ＬＰｍｇ２を算出する。ここで、ＭＧ２システム損失ＬＰｍｇ１は、インバータ４６に含まれるスイッチング素子をオンオフ制御するための信号を生成するのに用いるキャリアの周波数ｆｃ２、システム電圧の候補電圧ＶＨ（ｉ）、トルク（またはトルク指令値）Ｔｍｇ２、および回転数Ｎｍｇ２の関数、すなわちＬＰｍｇ２（ｆｃ２，ＶＨ（ｉ），Ｔｍｇ２，Ｎｍｇ２）と表すことができる。
【００５２】
モータＥＣＵ６０は、ステップＳ２６において、ステップＳ２０、Ｓ２２およびＳ２４でそれぞれ導出されたコンバータ損失ＬＰｃ、ＭＧ１システム損失ＬＰｍｇ１およびＭＧ２システム損失ＬＰｍｇ２の総計である総和損失電力ＬＰｔ＝Σ（ＬＰｃ＋ＬＰｍｇ１＋
ＬＰｍｇ２）を算出する。そして、モータＥＣＵ６０は、ステップＳ２８およびＳ３０による繰り返し処理により、候補電圧ＶＨ（１）〜ＶＨ（ｎ）のそれぞれについて、システム全体での総和損失電力ＬＰｔを算出する。
【００５３】
続いて、モータＥＣＵ６０は、ステップＳ３２において、総和損失電力ＬＰｔが最小となる候補電圧ＶＨ（ｊ）を、候補電圧ＶＨ（１）〜ＶＨ（ｎ）の中から策定する。そして、モータＥＣＵ６０は、ステップＳ３４において、上記策定された候補電圧ＶＨ（ｊ）に基づき最適電圧ＶＨｏｐｔ（第１の昇圧電圧）を算出する。この際に、上記候補電圧ＶＨ（ｊ）をそのまま最適電圧ＶＨｏｐｔとしてもよく、あるいは、候補電圧ＶＨ（ｊ）と隣接の候補電圧ＶＨ（ｊ−１）またはＶＨ（ｊ＋１）との補間により、最適電圧ＶＨｏｐｔを算出してもよい。
【００５４】
図３を参照すると、モータＥＣＵ６０は、上記ステップＳ１０〜３４と同時並行して、ステップＳ３６において、制御性マップを参照することにより、車両状態（車速Ｓｖ、アクセル開度Ａｃ等）に応じて、モータＭＧ１，ＭＧ２への出力要求（回転数×トルク）に従って、トルク指令値Ｔｍｇ１＊，Ｔｍｇ２＊を設定する。
【００５５】
続いて、モータＥＣＵ６０は、上述したステップ１２〜１６と同様の処理であるステップＳ３８〜Ｓ４２により、モータ必要電圧Ｖｍｇ１，Ｖｍｇ２を算出して、モータ必要電圧Ｖｍｇ１およびＶｍｇ２の最大値である必要最小電圧ＶＨｍｉｎを算出する。そして、モータＥＣＵ６０は、ステップＳ４４において、モータステップＳ４２で算出された必要最小電圧ＶＨｍｉｎを、モータＭＧ１，ＭＧ２の制御性から要求されるシステム電圧ＶＨｃｏｎｔ（第２の昇圧電圧）として設定する。
【００５６】
再び図２を参照すると、モータＥＣＵ６０は、ステップＳ４６により、ステップＳ３４で求めた、走行パターンを考慮した最適電圧ＶＨｏｐｔと、ステップＳ４４で求めた、制御性から要求されるシステム電圧ＶＨｃｏｎｔとのいずれか大きい方を選択してシステム電圧指令値（昇圧電圧指令値）ＶＨ＊として設定する。
【００５７】
ここで、上記最適電圧ＶＨｏｐｔがシステム電圧指令値ＶＨ＊として設定されれば、モータＭＧ１，ＭＧ２の制御性を確保しつつ、走行パターンを考慮してシステム全体の損失電力を最小にすることができ、システム全体効率の向上および燃費改善を図ることができる。一方、制御性から要求されるシステム電圧ＶＨｃｏｎｔがシステム電圧指令値ＶＨ＊として設定されると、システム全体の損失電力は幾分大きくなるかもしれないが、モータＭＧ１，ＭＧ２について制御応答性が良好な駆動が可能となり、ユーザに対して車両の操縦性またはドライバビリティについての満足感を与えることができる。
【００５８】
このように本実施形態の駆動制御システム１０によれば、システム効率の向上およびシステム制御性の確保の両方をバランス良く考慮して、コンバータ４８の昇圧電圧を適切に設定することができる。
【００５９】
なお、図２，３のフローチャートでは図示を省略しているが、ステップＳ１６によって求められた必要最小電圧ＶＨｍｉｎがコンバータ４８の最大出力電圧ＶＨｍａｘと等しい場合には、システム電圧ＶＨの自由度が存在しないので、ステップＳ１８〜Ｓ４４の処理を省略して、システム電圧指令値ＶＨ＊＝ＶＨｍａｘ（＝ＶＨｍｉｎ）に設定される。
【００６０】
上記において本発明の一実施の形態であるハイブリッド車両の駆動制御システムについて説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変更や改良が可能である。
【００６１】
例えば、上記実施形態ではコンバータ４８による昇圧後の出力電圧であるシステム電圧ＶＨについてだけ複数の候補電圧を設定して、その中から総和損失電力が最小となる候補電圧に基づいて最適電圧を算出するようにしたが、コンバータ４８のキャリア周波数ｆｃｃおよびインバータ４４，４６のキャリア周波数についてもそれぞれ複数の候補周波数を設定して、これら複数の候補周波数と上記複数の候補電圧とのすべての組合せについて総和損失電力ＬＰｔを算出し、総和損失電力が最小となる最適電圧ＶＨｏｐｔおよび最適周波数ｆｃｏｐｔ（コンバータ４８およびインバータ４４，４６の各キャリア周波数についてそれぞれ最適の周波数ｆｃｃｏｐｔ，ｆｃ１ｏｐｔ，ｆｃ２ｏｐｔを含む）を算出してもよい。これにより、システム全体での損失電力最小化によるシステム効率の向上をより精密に実行することができる。
【００６２】
また、モータＭＧ１，ＭＧ２の力行時と回生時とではシステムにおける損失が異なるため、回生時の損失も考慮してマップ（走行パターンマップおよび／または制御性マップ）を作成してもよい。
【００６３】
さらに、上記実施形態では走行パターンマップを参照して求められる最適電圧と制御性マップを参照して求められるシステム電圧とを比較してシステム電圧指令値を設定するようにしたが、参照するマップを共通のものとしてもよい。例えば、車両の制御性マップを参照して得られるシステム電圧を用いて、電動車両が所定走行パターンを走行したときのシステム全体の総和損失電力を算出し、この総和損失電力が最小となる最適電圧を求めてこれをシステム電圧指令値として設定してもよい。
【符号の説明】
【００６４】
１  ハイブリッド車両、１０  駆動制御システム、１１  回転角センサ、１２  エンジン、１３  出力軸、１４  動力分配統合機構、１６  エンジンＥＣＵ、１８  サンギヤ、２０  リングギヤ、２２  プラネタリギヤ、２４  ダンパ、２６  キャリア、２９，３６  ロータ、３０，３８  回転軸、３１，３７  回転角センサ、３２  リングギヤ軸、３４  減速機、４０  車軸、４２  車輪、４４，４６  インバータ、４８  ＤＣ／ＤＣコンバータ、５０  バッテリ、５２，５４  平滑コンデンサ、５６，５８  電力ライン、６０  モータＥＣＵ、６２  ＳＯＣセンサ、６４  バッテリＥＣＵ、６６  ハイブリッドＥＣＵ、６８  車速センサ、７０  アクセル開度センサ、７１  ナビゲーション装置、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ。
【図１】
2011147207.tif 000003
【図２】
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【図３】
2011147207.tif 000005