(57)【要約】【課題】間欠昇圧制御による電力損失低減効果を生かしつつ、バッテリの性能低下を抑制できる車両の電源装置を提供する。【解決手段】車両の電源装置は、バッテリ１５０と、バッテリ１５０の電圧ＶＢを昇圧して車両のインバータ２１０，２２０に供給するコンバータ２００と、コンバータ２００を連続的に作動させる連続昇圧モードと、コンバータ２００を間欠的に作動させる間欠昇圧モードとでコンバータ２００を制御する制御装置５００とを備える。制御装置５００は、バッテリ１５０からの放電電力が放電電力上限値Ｗｏｕｔを超えないようにコンバータ２００を制御する。制御装置５００は、放電電力上限値Ｗｏｕｔが小さくなるに従って、コンバータ２００の間欠昇圧モードでの動作を抑制する。【選択図】図１２
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【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、前記蓄電装置からの放電電力が放電電力上限値を超えないように前記昇圧コンバータを制御し、前記放電電力上限値が小さくなるに従って、前記間欠昇圧モードでの前記昇圧コンバータの動作を抑制する、車両の電源装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記放電電力上限値が所定のしきい値よりも小さい場合に、前記昇圧コンバータの前記間欠昇圧モードでの動作を禁止する、請求項１に記載の車両の電源装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記放電電力上限値が所定のしきい値よりも小さい場合には、前記放電電力上限値が前記所定のしきい値以上の場合よりも、前記間欠昇圧モードでの前記蓄電装置の電圧を昇圧する速度を小さくする、請求項１に記載の車両の電源装置。
【請求項４】
前記所定のしきい値は、前記間欠昇圧モードでの前記昇圧コンバータの通過電流に基づいて決定される、請求項２または３に記載の車両の電源装置。
【請求項５】
前記所定のしきい値は、前記通過電流が最大となる場合の前記蓄電装置からの放電電力に基づいて決定される、請求項４に記載の車両の電源装置。
【請求項６】
前記制御装置は、
前記放電電力上限値が第１のしきい値よりも小さく、かつ、前記第１のしきい値よりも小さい第２のしきい値以上の場合には、前記放電電力上限値が前記第１のしきい値以上の場合よりも、前記間欠昇圧モードでの前記蓄電装置の電圧を昇圧する速度を小さくする一方で、
前記放電電力上限値が前記第２のしきい値よりも小さい場合には、前記昇圧コンバータの前記間欠昇圧モードでの動作を禁止する、請求項１に記載の車両の電源装置。
【請求項７】
前記第１および第２のしきい値は、前記間欠昇圧モードでの前記昇圧コンバータの通過電流に基づいて決定される、請求項６に記載の車両の電源装置。
【請求項８】
前記第１および第２のしきい値は、前記通過電流が最大となる場合の前記蓄電装置からの放電電力に基づいて決定される、請求項７に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】
ハイブリッド車に搭載されたバッテリは、大電力で充放電が行なわれると劣化する可能性がある。そのため、一般にはバッテリを保護するために、放電電力上限値Ｗｏｕｔを設定することによりバッテリからの放電電力を制限するとともに、充電電力上限値Ｗｉｎを設定することによりバッテリへの充電電力を制限している。このようなハイブリッド車の一例が特開２０１０−９８８８２号公報（特許文献１）に開示されている。この車両の制御システムでは、バッテリの放電電力上限値Ｗｏｕｔまたは充電電力上限値Ｗｉｎに応じて、システム電圧の上限が制限される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−９８８８２号公報
【特許文献２】特開２０１１−１５６０３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、昇圧コンバータのスイッチングによる電力損失を低減する間欠昇圧制御を実行することが考えられる。この制御を行なう場合に、昇圧コンバータを通過する電流（昇圧電流）やバッテリに出入りする電流（電池電流）も、電流が流れる場合と流れない場合とが高速に切換わり変動する。車両制御を行なうＥＣＵ（Electric  Control  Unit）の構成によっては、制御に使用する電流のデータを計測する周期が遅いため、電流変化を精度よく観測できない場合が考えられる。
【０００５】
バッテリ保護のために間欠昇圧制御中のバッテリの充放電電力を制限するには、昇圧電流を制限する必要がある。しかしながら、間欠昇圧制御中には昇圧電流の変化を精度よく観測できないため、昇圧電流の制御性が低下する。
【０００６】
バッテリの放電電力上限値Ｗｏｕｔおよび充電電力上限値Ｗｉｎ（以下、包括的に電力上限値とも称する）は、バッテリのＳＯＣ（State  Of  Charge）または温度に応じて設定することができる。たとえば、バッテリが低温または高温の場合には、常温の場合と比べて電力上限値は小さく設定される。このように電力上限値が小さい場合には、間欠昇圧制御中の充放電電力が電力上限値未満になるように昇圧電流を制御することができない可能性がある。その結果、バッテリが劣化して、バッテリの性能が低下する恐れがある。
【０００７】
本発明の目的は、間欠昇圧制御による電力損失低減効果を生かしつつ、バッテリの性能低下を抑制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】
【０００８】
本発明のある局面に従う車両の電源装置は、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、蓄電装置からの放電電力が放電電力上限値を超えないように昇圧コンバータを制御し、放電電力上限値が小さくなるに従って、昇圧コンバータの間欠昇圧モードでの動作を抑制する。
【０００９】
間欠昇圧モードでの制御時には昇圧電流の制御性が低下するので、放電電力上限値が小さい場合には、バッテリからの放電電力が放電電力上限値を超える可能性がある。上記構成によれば、放電電力上限値が小さくなるに従って間欠昇圧モードでの動作が抑制されるので、放電電力が放電電力上限値を超えることを防止することができる。したがって、蓄電装置の性能低下を抑制することができる。
【００１０】
好ましくは、制御装置は、放電電力上限値が所定のしきい値よりも小さい場合に、昇圧コンバータの間欠昇圧モードでの動作を禁止する。
【００１１】
上記構成によれば、間欠昇圧モードでの動作が禁止され、代わりに連続昇圧モードでの動作が実行される。連続昇圧モードでの制御時には昇圧電流の制御性の低下は生じないので、放電電力が放電電力上限値を超えることをより確実に防止することができる。したがって、蓄電装置の性能低下を抑制することができる。
【００１２】
好ましくは、制御装置は、放電電力上限値が所定のしきい値よりも小さい場合には、放電電力上限値が上記所定のしきい値以上の場合よりも、間欠昇圧モードでの蓄電装置の電圧を昇圧する速度を小さくする。
【００１３】
上記構成によれば、間欠昇圧制御が継続されるので、昇圧コンバータでの電力損失を低減することができる。さらに、間欠昇圧モードでの蓄電装置の電圧を昇圧する速度を小さくすることにより、昇圧電流の最大値が減少する。これにより、放電電力の最大値を減少させることができる。したがって、瞬間的に放電電力が放電電力上限値を超えることを防止することができる。よって、蓄電装置の性能低下を抑制することができる。
【００１４】
好ましくは、上記所定のしきい値は、間欠昇圧モードでの昇圧コンバータの通過電流に基づいて決定される。
【００１５】
放電電力は通過電流の増加に伴って増加するため、上記構成によれば、放電電力の大きさが反映された適切なしきい値を決定することができる。したがって、放電電力が放電電力上限値を超えることをより確実に防止することができる。よって、蓄電装置の性能低下を抑制することができる。
【００１６】
好ましくは、上記所定のしきい値は、通過電流が最大となる場合の蓄電装置からの放電電力に基づいて決定される。
【００１７】
通過電流が最大となる場合に放電電力は最大になる。上記構成によれば、放電電力の最大値に対応する十分に大きいしきい値が決定される。これにより、間欠昇圧制御が禁止される領域が十分に広くなるので、放電電力が放電電力上限値を超えることを一層確実に防止することができる。したがって、蓄電装置の性能低下を抑制することができる。
【００１８】
好ましくは、制御装置は、放電電力上限値が所定の第１のしきい値よりも小さく、かつ、第１のしきい値よりも小さい第２のしきい値以上の場合には、放電電力上限値が第１のしきい値以上の場合よりも、間欠昇圧モードでの蓄電装置の電圧を昇圧する速度を小さくする一方で、放電電力上限値が第２のしきい値よりも小さい場合には、昇圧コンバータの間欠昇圧モードでの動作を禁止する。
【００１９】
上記構成によれば、放電電力上限値が第１のしきい値よりも小さく、かつ、第２のしきい値以上の場合には、放電電力が放電電力上限値を超えることを防止しつつ、間欠昇圧制御によって昇圧コンバータでの電力損失を低減することができる。一方、放電電力上限値が第２のしきい値よりも小さい場合には、放電電力が放電電力上限値を超えることをより確実に防止することができる。したがって、蓄電装置の性能低下を抑制することができる。
【００２０】
好ましくは、第１および第２のしきい値は、間欠昇圧モードでの昇圧コンバータの通過電流に基づいて決定される。
【００２１】
放電電力は通過電流の増加に伴って増加するため、上記構成によれば、放電電力の大きさが反映された適切なしきい値を決定することができる。したがって、放電電力が放電電力上限値を超えることをより確実に防止することができる。よって、蓄電装置の性能低下を抑制することができる。
【００２２】
好ましくは、第１および第２のしきい値は、通過電流が最大となる場合の蓄電装置からの放電電力に基づいて決定される。
【００２３】
通過電流が最大となる場合に放電電力は最大になる。上記構成によれば、放電電力の最大値に対応する十分に大きいしきい値が決定される。これにより、間欠昇圧制御が禁止される領域が十分に広くなるので、放電電力が放電電力上限値を超えることを一層確実に防止することができる。したがって、蓄電装置の性能低下を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、間欠昇圧制御による電力損失低減効果を生かしつつ、バッテリの性能低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態１〜４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】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。
【図３】間欠昇圧モードでコンバータ２００が制御されている場合のリアクトル電流ＩＬについて説明するための波形図である。
【図４】実施の形態１におけるバッテリ１５０のＳＯＣに対する放電電力上限値Ｗｏｕｔの制限を示す概念図である。
【図５】実施の形態１におけるバッテリ１５０の温度ＴＢに対する放電電力上限値Ｗｏｕｔの制限を示す概念図である。
【図６】コンバータ２００による昇圧制御の手順を表わすフローチャートである。
【図７】図６のフローチャートのステップＳＴ２５の詳細を示すフローチャートである。
【図８】連続昇圧モードと間欠昇圧モードの動作を説明するための波形図である。
【図９】実施の形態２におけるバッテリ１５０のＳＯＣに対する放電電力上限値Ｗｏｕｔの制限を示す概念図である。
【図１０】実施の形態２におけるバッテリ１５０の温度ＴＢに対する放電電力上限値Ｗｏｕｔの制限を示す概念図である。
【図１１】バッテリ１５０からの放電時において、復帰レートに応じたリアクトル電流ＩＬを比較するための図である。
【図１２】実施の形態２において、図６のフローチャートのステップＳＴ２５の詳細を示すフローチャートである。
【図１３】間欠降圧モードでコンバータ２００が制御されている場合のリアクトル電流ＩＬについて説明するための波形図である。
【図１４】実施の形態３におけるバッテリ１５０のＳＯＣに対する充電電力上限値Ｗｉｎの制限を示す概念図である。
【図１５】実施の形態３におけるバッテリ１５０の温度ＴＢに対する充電電力上限値Ｗｉｎの制限を示す概念図である。
【図１６】コンバータ２００による降圧制御の手順を表わすフローチャートである。
【図１７】図１６のフローチャートのステップＳＴ２５の詳細を示すフローチャートである。
【図１８】連続降圧モードと間欠降圧モードの動作を説明するための波形図である。
【図１９】実施の形態４におけるバッテリ１５０のＳＯＣに対する充電電力上限値Ｗｉｎの制限を示す概念図である。
【図２０】実施の形態４におけるバッテリ１５０の温度ＴＢに対する充電電力上限値Ｗｉｎの制限を示す概念図である。
【図２１】バッテリ１５０への充電時において、復帰レートに応じたリアクトル電流ＩＬを比較するための図である。
【図２２】実施の形態４において、図１６のフローチャートのステップＳＴ２５の詳細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】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００２７】
［各実施の形態での共通構成］
図１は、本発明の実施の形態１〜４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。
【００２８】
図１を参照して、ハイブリッド車両は、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とを含んで構成される。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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を使用して駆動される。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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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（昇圧コンバータ）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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
さらに、正極線ＰＬ１および接地線ＧＬ間には、エアコンディショナ（Ａ／Ｃ）２４０が接続される。また、図示しないが、正極線ＰＬ１および接地線ＧＬ間には、エアコンディショナ２４０以外の補機が接続されてもよい。エアコンディショナ２４０および上記補機に供給される電流を包括的に補機電流Ｉｄｃと表わす。
【００４８】
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。なお、リアクトル電流ＩＬは、バッテリ１５０から、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へと流れる方向を正方向とする。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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
インバータ２１０は、一般的な三相インバータで構成され、Ｕ相アーム１５と、Ｖ相アーム１６と、Ｗ相アーム１７とを含む。アーム１５〜１７は、スイッチング素子Ｑ３〜Ｑ８と、逆並列ダイオードＤ３〜Ｄ８とを含む。
【００５４】
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。
【００５５】
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。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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。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。
【００５９】
連続昇圧モードでコンバータ２００が昇圧しない場合と、間欠昇圧モードでコンバータ２００が昇圧を停止する場合とは、以下の点で相違する。
【００６０】
連続昇圧モードでは、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へ供給される。したがって、連続昇圧モードでコンバータ２００が昇圧しない場合には、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（デューティ比が１で）そのままインバータ２１０，２２０へ供給される。
【００６１】
一方、間欠昇圧モードでコンバータ２００が昇圧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へ供給されることがない。
【００６２】
なお、連続昇圧モードと間欠昇圧モードに代えて、連続降圧モードと間欠降圧モードを設けることとしてもよい。すなわち、ＭＧ−ＥＣＵ１７２は、コンバータ２００を連続降圧モードと、間欠降圧モードのいずれかに設定する。連続降圧モードは、コンバータ２００が降圧動作を停止することなく実行するモードである。間欠降圧モードは、コンバータ２００が降圧動作と、降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が降圧動作を実行するときには、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切換えられる。コンバータ２００が降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。
【００６３】
［実施の形態１］
図２を参照して、制御装置５００では、バッテリ１５０からの放電電力の上限値を示す放電電力上限値Ｗｏｕｔ（Ｗｏｕｔ≧０）が設定される。制御装置５００は、放電時には常にバッテリ１５０からの放電電力および放電電力上限値Ｗｏｕｔを算出して、たとえ瞬間的であっても放電電力が放電電力上限値Ｗｏｕｔを超えないようにコンバータ２００を制御する。より具体的には、制御装置５００は、電流センサＳＥＩＬによって検出されたリアクトル電流ＩＬに基づいて、スイッチング素子Ｑ１のオン期間およびスイッチング素子Ｑ２のオン期間の比を調整する。
【００６４】
図３は、間欠昇圧モードでコンバータ２００が制御されている場合のリアクトル電流ＩＬについて説明するための波形図である。図３を参照して、間欠昇圧制御を行なうと、リアクトル電流ＩＬが非常に短い周期（たとえば３〜５ｍｓ）で変動する。電流を計測する時間間隔が電流の変動間隔に比べて十分小さくないと正確な電流の観測ができない。
【００６５】
一方で、電流を計測する時間間隔を小さくすると高速ＣＰＵを使用したり、通信頻度を上げたりしなくてはならず、コスト上昇の要因となる。そのため、本実施の形態においてＰＭ−ＥＣＵ１７０には、リアクトル電流ＩＬの変動周期よりも制御周期が大きいＣＰＵが用いられる。一例として、ＰＭ−ＥＣＵ１７０のＣＰＵの制御周期は約８ｍｓである。これに対し、コンバータ２００は、リアクトル電流ＩＬの変動周期が約５ｍｓとなるようにＭＧ−ＥＣＵ１７２によって制御される。
【００６６】
したがって、間欠昇圧モードでの制御時には、連続昇圧モードでの制御時と比べて、リアクトル電流ＩＬの計測精度が低下する。その結果、間欠昇圧制御時には、バッテリ１５０からの放電電力が放電電力上限値Ｗｏｕｔを超えないようにコンバータ２００を制御できない可能性がある。このような場合にはバッテリ１５０が劣化して、バッテリ１５０の性能が低下する恐れがある。
【００６７】
次に、放電電力上限値Ｗｏｕｔの設定方法について説明する。本実施の形態において、制御装置５００は、バッテリ１５０のＳＯＣおよび／または温度ＴＢに応じて放電電力上限値Ｗｏｕｔを設定することができる。
【００６８】
なお、制御装置５００は、電池センサ１５２からの検出信号に基づいて、バッテリ１５０のＳＯＣの推定値を算出することができる。ＳＯＣの推定には公知の方法を採用できるので、ここでは詳細な説明は繰返さない。また、制御装置５００は、電池センサ１５２からバッテリ１５０の温度ＴＢを取得することができる。
【００６９】
図４は、実施の形態１におけるバッテリ１５０のＳＯＣに対する放電電力上限値Ｗｏｕｔの制限を示す概念図である。図４を参照して、横軸はバッテリ１５０のＳＯＣを表わし、縦軸は放電電力上限値Ｗｏｕｔを表わす。
【００７０】
放電電力上限値Ｗｏｕｔは、低ＳＯＣ領域（ＳＯＣ＜Ｓ１の領域）ではそれ以外の領域（ＳＯＣ≧Ｓ１の領域）よりも低く設定される。なお、Ｗｏｕｔ＝０とは、バッテリ１５０の放電が禁止されることを意味する。
【００７１】
さらに本実施の形態では、放電電力上限値Ｗｏｕｔに基づいて、間欠昇圧モードでの制御の許可あるいは禁止が決定される。そこで、放電電力上限値Ｗｏｕｔにはしきい値ＫＷＯ１が定められる。
【００７２】
放電電力上限値Ｗｏｕｔがしきい値ＫＷＯ１以上の場合、間欠昇圧モードでの制御が許可される。一方、放電電力上限値Ｗｏｕｔがしきい値ＫＷＯ１未満の場合、間欠昇圧モードでの制御が禁止される。すなわち、連続昇圧モードでの制御が実行される。
【００７３】
図５は、実施の形態１におけるバッテリ１５０の温度ＴＢに対する放電電力上限値Ｗｏｕｔの制限を示す概念図である。図５の横軸はバッテリ１５０の温度ＴＢを表わす。
【００７４】
特にバッテリ１５０が二次電池で構成される場合には、低温時および高温時にはバッテリ１５０の内部抵抗が増加する。そのため、低温領域（ＴＢ＜Ｔ１の領域）および高温領域（ＴＢ＞Ｔ２の領域）では、常温域（Ｔ１≦ＴＢ≦Ｔ２の領域）と比べて、放電電力上限値Ｗｏｕｔが制限される。
【００７５】
さらに、図４に示すＳＯＣの場合と同様に、放電電力上限値Ｗｏｕｔがしきい値ＫＷＯ１以上の場合、間欠昇圧モードでの制御が許可される。一方、放電電力上限値Ｗｏｕｔがしきい値ＫＷＯ１未満の場合、間欠昇圧モードでの制御が禁止される。すなわち、連続昇圧モードでの制御が実行される。
【００７６】
なお、放電電力上限値Ｗｏｕｔは、バッテリ１５０のＳＯＣおよび温度のいずれか一方に基づいて設定することも可能であるが、両方を利用して設定してもよい。両方を利用する場合には、その時刻におけるＳＯＣに対応する放電電力上限値Ｗｏｕｔ（図４参照）と、その時刻における温度ＴＢに対応する放電電力上限値Ｗｏｕｔ（図５参照）とのうち、小さい方の値を採用することができる。
【００７７】
図６は、コンバータ２００による昇圧制御の手順を表わすフローチャートである。図７は、図６のフローチャートのステップＳＴ２５の詳細を示すフローチャートである。図８は、連続昇圧モードと間欠昇圧モードの動作を説明するための波形図である。
【００７８】
なお、図８（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８（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８（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８（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。
【００７９】
図２および図６を参照して、ステップＳＴ１０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。
【００８０】
その後、ステップＳＴ２０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がしきい値ＴＨ１未満になると、処理をステップＳＴ２５に進ませる。ステップＳＴ２５では、制御装置５００は、間欠昇圧モードへの設定を許可するか否かを判断するために、放電電力上限値Ｗｏｕｔを確認する。
【００８１】
図２および図７を参照して、ステップＳＴ２５の処理が開始されると、ステップＳＴ１００において、制御装置５００は、放電電力上限値Ｗｏｕｔがしきい値ＫＷＯ１未満であるか否かを判断する。
【００８２】
ステップＳＴ１００において、放電電力上限値Ｗｏｕｔがしきい値ＫＷＯ１以上の場合（ステップＳＴ１００においてＮＯ）には、制御装置５００は、ステップＳＴ１２０に処理を進ませる。ステップＳＴ１２０において、制御装置５００は、間欠昇圧モードを許可すると判定して、図６のフローチャートのステップＳＴ３０に処理を進ませる。この場合には、コンバータ２００は、間欠昇圧モードに設定され、動作を行なう。
【００８３】
一方、ステップＳＴ１００において、放電電力上限値Ｗｏｕｔがしきい値ＫＷＯ１未満の場合（ステップＳＴ１００においてＹＥＳ）には、制御装置５００は、ステップＳＴ１１０に処理を進ませる。ステップＳＴ１１０に、制御装置５００は、間欠昇圧モードを禁止すると判定して、図６のフローチャートのステップＳＴ１０に処理を戻す。この場合には、コンバータ２００は、連続昇圧モードに設定され、動作を行なう。
【００８４】
ステップＳＴ３０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。間欠昇圧モードに設定した場合、制御装置５００は、まず、コンバータ２００による昇圧動作を停止させる（たとえば、図８の（１）の時点を参照）。
【００８５】
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の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。
【００８６】
その後、ステップＳＴ４０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ＳＴ５０に進ませる。ステップＳＴ５０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８の（２）の時点を参照）。
【００８７】
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。
【００８８】
その後、ステップＳＴ６０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ＳＴ７０に進ませる。ステップＳＴ７０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８の（３）の時点を参照）。ステップＳＴ７０の次には、再びステップＳＴ４０以降の処理が実行される。
【００８９】
一方、ステップＳＴ８０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がしきい値ＴＨ２を超えるようになると、ステップＳＴ９０に処理を進めてコンバータ２００を連続昇圧モードに設定する。コンバータ２００は、停止することなく昇圧動作を実行する（たとえば、図８の（４）の時点を参照）。図８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。ステップＳＴ９０の終了後には、所定の条件が成立した場合に図６に示す一連の処理が繰返される。
【００９０】
図８（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。
【００９１】
図８（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。
【００９２】
このように、実施の形態１によれば、放電電力上限値Ｗｏｕｔがしきい値ＫＷＯ１以上の場合には、制御装置５００は、間欠昇圧制御によってコンバータ２００での電力損失を低減することができる。その一方で、放電電力上限値Ｗｏｕｔがしきい値ＫＷＯ１未満の場合には、制御装置５００は、間欠昇圧モードでのコンバータ２００の動作を禁止する。すなわち、放電電力上限値Ｗｏｕｔがしきい値ＫＷＯ１未満の場合には、コンバータ２００は連続昇圧モードで制御される。連続昇圧モードではリアクトル電流ＩＬの制御性の低下は生じないので、バッテリ１５０からの放電電力が放電電力上限値Ｗｏｕｔを超えることを確実に防止することができる。
【００９３】
［実施の形態２］
実施の形態１では間欠昇圧制御を禁止する制御について説明したが、他の制御方法によっても間欠昇圧制御を抑制することは可能である。実施の形態２では、バッテリの電圧を昇圧する速度を制限する。より具体的には、放電電力上限値Ｗｏｕｔに基づいて、コンバータからの出力電圧（システム電圧）ＶＨの単位時間当たりの増加量（以下、復帰レートとも称する）が切換えられる。
【００９４】
実施の形態２に係るハイブリッド車両およびその電気システムの構成は、図１および図２に示す構成とそれぞれ同等であるため、説明は繰返さない。
【００９５】
図９は、実施の形態２におけるバッテリ１５０のＳＯＣに対する放電電力上限値Ｗｏｕｔの制限を示す概念図である。図９は図４と対比される。
【００９６】
実施の形態２において放電電力上限値Ｗｏｕｔには、しきい値ＫＷＯ１（第１のしきい値）に加えて、しきい値ＫＷＯ２（第２のしきい値）が定められる。ただし、しきい値ＫＷＯ２は、しきい値ＫＷＯ１よりも小さい。
【００９７】
放電電力上限値Ｗｏｕｔがしきい値ＫＷＯ２未満の場合には、間欠昇圧モードでの制御が禁止される。すなわち、連続昇圧モードでの制御が実行される。
【００９８】
一方、放電電力上限値Ｗｏｕｔがしきい値ＫＷＯ２以上の場合には、間欠昇圧モードでの制御が許可される。ただし、放電電力上限値Ｗｏｕｔがしきい値ＫＷＯ１以上のときには、復帰レートＲＴＦＤが設定される。これに対し、放電電力上限値Ｗｏｕｔがしきい値ＫＷＯ２以上かつしきい値ＫＷＯ１未満のときには、復帰レートＲＴＦＤよりも遅い復帰レートＲＴＳＤが設定される。これらの復帰レートＲＴＦＤ，ＲＴＳＤについては後に詳細に説明する。
【００９９】
図１０は、実施の形態２におけるバッテリ１５０の温度ＴＢに対する放電電力上限値Ｗｏｕｔの制限を示す概念図である。図１０は図５と対比される。
【０１００】
図９に示すＳＯＣの場合と同様に、放電電力上限値Ｗｏｕｔがしきい値ＫＷＯ２未満の場合には、間欠昇圧モードでの制御が禁止され、連続昇圧モードでの制御が実行される。
【０１０１】
一方、放電電力上限値Ｗｏｕｔがしきい値ＫＷＯ２以上のときには、間欠昇圧モードでの制御が許可される。ただし、放電電力上限値Ｗｏｕｔがしきい値ＫＷＯ１以上のときには、復帰レートＲＴＦＤが設定されるのに対し、放電電力上限値Ｗｏｕｔがしきい値ＫＷＯ２以上かつしきい値ＫＷＯ１未満となる温度領域では、復帰レートＲＴＳＤが設定される。
【０１０２】
図１１は、バッテリ１５０からの放電時において、復帰レートに応じたリアクトル電流ＩＬを比較するための図である。図１１を参照して、横軸は時間軸であり、縦軸はシステム電圧ＶＨまたはリアクトル電流ＩＬを表わす。
【０１０３】
図１１（ａ）は、連続昇圧モードにおけるシステム電圧ＶＨおよびリアクトル電流ＩＬを表わす図である。図１１（ｂ）は、間欠昇圧モードにおいて、復帰レートが相対的に遅い場合（復帰レートＲＴＳＤの場合）のシステム電圧ＶＨおよびリアクトル電流ＩＬを表わす図である。図１１（ｃ）は、間欠昇圧モードにおいて、復帰レートが相対的に速い場合（復帰レートＲＴＦＤの場合）のシステム電圧ＶＨおよびリアクトル電流ＩＬを表わす図である。
【０１０４】
実施の形態２では、図９および図１０で説明したように、放電電力上限値Ｗｏｕｔが小さくなるに従って復帰レートを遅くする。復帰レートを遅くすると、コンデンサＣ２に蓄積される電荷をコンバータ２００から出力する速度が遅くなるので、図１１（ｂ）および（ｃ）に示すように、リアクトル電流ＩＬの最大値が減少する。バッテリ１５０からの放電電力はリアクトル電流ＩＬに比例して増加するので、リアクトル電流ＩＬの最大値を制限することにより放電電力の最大値を制限することができる。これにより、瞬間的に放電電力が放電電力上限値Ｗｏｕｔを超えることを防止できる。
【０１０５】
続いて、実施の形態２における昇圧制御の手順について説明する。ただし、実施の形態２における昇圧制御全体のフローチャートおよび波形図は、実施の形態１におけるフローチャート（図６参照）および波形図（図８参照）とそれぞれ同等であるため、詳細な説明は繰返さない。
【０１０６】
図１２は、実施の形態２において、図６のフローチャートのステップＳＴ２５の詳細を示すフローチャートである。図２および図１２を参照して、ステップＳＴ２５の処理が開始されると、ステップＳＴ１００において、制御装置５００は、放電電力上限値Ｗｏｕｔがしきい値ＫＷＯ１未満であるか否かを判断する。
【０１０７】
ステップＳＴ１００において、放電電力上限値Ｗｏｕｔがしきい値ＫＷＯ１以上の場合（ステップＳＴ１００においてＮＯ）には、制御装置５００は、ステップＳＴ１２０に処理を進ませる。ステップＳＴ１２０において、制御装置５００は、間欠昇圧モードを許可すると判定して、図６のフローチャートのステップＳＴ３０に処理を進ませる。この場合には、コンバータ２００は、間欠昇圧モードに設定されるとともに、相対的に速い復帰レートＲＴＦＤが設定される。
【０１０８】
一方、ステップＳＴ１００において、放電電力上限値Ｗｏｕｔがしきい値ＫＷＯ１未満の場合（ステップＳＴ１００においてＹＥＳ）には、制御装置５００は、ステップＳＴ１０５に処理を進ませる。
【０１０９】
ステップＳＴ１０５において、放電電力上限値Ｗｏｕｔがしきい値ＫＷＯ２以上の場合（すなわちＫＷＯ２≦Ｗｏｕｔ＜ＫＷＯ１の場合、ステップＳＴ１０５においてＮＯ）には、制御装置５００は、ステップＳＴ１１５に処理を進ませる。ステップＳＴ１１５において、制御装置５００は、間欠昇圧モードを許可すると判定して、図６のフローチャートのステップＳＴ３０に処理を進ませる。この場合には、コンバータ２００は、間欠昇圧モードに設定されるとともに、相対的に遅い復帰レートＲＴＳＤが設定される。
【０１１０】
一方、ステップＳＴ１０５において、放電電力上限値Ｗｏｕｔがしきい値ＫＷＯ２未満の場合（ステップＳＴ１０５においてＹＥＳ）には、制御装置５００は、ステップＳＴ１１０に処理を進ませる。ステップＳＴ１１０において、制御装置５００は、間欠昇圧モードを禁止すると判定して、図６のフローチャートのステップＳＴ１０に処理を戻す。この場合には、コンバータ２００は、連続昇圧モードに設定され、動作を行なう。
【０１１１】
つまり、放電電力上限値Ｗｏｕｔがしきい値ＫＷＯ１よりも大きい場合には、制御装置５００は、間欠昇圧制御を許可する。この場合には、相対的に速い復帰レートＲＴＦＤが設定される。一方、放電電力上限値Ｗｏｕｔが小さくなり、しきい値ＫＷＯ２以上かつしきい値ＫＷＯ１未満となった場合には、制御装置５００は、間欠昇圧制御を許可するものの、復帰レートＲＴＦＤよりも遅い復帰レートＲＴＳＤを設定する。さらに、放電電力上限値Ｗｏｕｔが一層小さくなり、しきい値ＫＷＯ２未満となった場合には、制御装置５００は間欠昇圧制御を禁止する。このように、制御装置５００は、放電電力上限値Ｗｏｕｔが小さくなるに従って、間欠昇圧モードでのコンバータ２００の動作を抑制する。
【０１１２】
なお、実施の形態１においても、間欠昇圧制御の禁止に代えて、間欠昇圧制御を許可しつつも復帰レートに制限を加えてもよい。すなわち、図４および図５において、制御装置５００は、放電電力上限値Ｗｏｕｔがしきい値ＫＷＯ１未満の場合には、放電電力上限値Ｗｏｕｔがしきい値ＫＷＯ１以上の場合よりも、復帰レート（バッテリ１５０の電圧ＶＢを昇圧する速度）を小さくしてもよい。
【０１１３】
放電電力上限値Ｗｏｕｔは、もともと間欠昇圧制御を実行しない前提で設定される。上述のように、間欠昇圧制御を実行するとリアクトル電流ＩＬの制御性が低下するため、放電電力が放電電力上限値Ｗｏｕｔを超える可能性がある。そのため、間欠昇圧制御を抑制するためのしきい値ＫＷＯ１，ＫＷＯ２を定める必要がある。
【０１１４】
本発明者によれば、しきい値ＫＷＯ１は、復帰レートＲＴＦＤでのリアクトル電流ＩＬに基づいて決定することが好ましい。同じく、しきい値ＫＷＯ２は、復帰レートＲＴＳＤでのリアクトル電流ＩＬに基づいて決定することが好ましい。
【０１１５】
リアクトル電流ＩＬの増加に伴って放電電力は増加する。そのため、リアクトル電流ＩＬに基づいてしきい値ＫＷＯ１，ＫＷＯ２を決定することにより、放電電力の大きさが反映された適切なしきい値を定めることができる。したがって、間欠昇圧制御時に放電電力が放電電力上限値Ｗｏｕｔを超えることをより確実に防止することができる。
【０１１６】
さらに、本発明者によれば、図９に示すように、しきい値ＫＷＯ１，ＫＷＯ２は、間欠昇圧制御時に発生し得る最大の放電電力に基づいて決定することがより好ましい。言い換えると、しきい値ＫＷＯ１は、復帰レートＲＴＦＤでのリアクトル電流ＩＬが最大となる時刻（図１１（ｃ）においてリアクトル電流ＩＬが最大値ＩＬＦとなる時刻）の放電電力に基づいて決定される。同じく、しきい値ＫＷＯ２は、復帰レートＲＴＳＤでのリアクトル電流ＩＬが最大となる時刻（図１１（ｂ）においてリアクトル電流ＩＬが最大値ＩＬＳとなる時刻）の放電電力に基づいて決定される。リアクトル電流ＩＬの最大時に放電電力は最大となるためである。
【０１１７】
放電電力の最大値よりも大きくなるようにしきい値ＫＷＯ１，ＫＷＯ２を定めることにより、間欠昇圧制御が禁止される領域が十分に広くなるので、放電電力が放電電力上限値Ｗｏｕｔを超えることを一層確実に防止することができる。
【０１１８】
なお、しきい値ＫＷＯ１，ＫＷＯ２の決定方法は温度ＴＢの場合にも同様であるが、図面が煩雑になるのを防ぐため、図１０には放電電力の最大値を示す両矢印（図９参照）は記載されていない。また、しきい値ＫＷＯ１の決定方法は実施の形態１（図４および図５参照）でも同様である。ただし、しきい値ＫＷＯ１，ＫＷＯ２の決定方法は、これに限定されるものではない。
【０１１９】
また、放電電力上限値Ｗｏｕｔに対する制限を定める条件は、バッテリのＳＯＣ（図４または図９参照）または温度（図５または図１０参照）に限定されるものではない。放電電力上限値Ｗｏｕｔが他の条件によって制限される場合にも、図６、図７および図１２のフローチャートに示す制御は適用可能である。
【０１２０】
ここで、再び図２を参照して実施の形態１，２について総括する。車両の電源装置は、バッテリ１５０と、バッテリ１５０の電圧ＶＢを昇圧して車両のインバータ２１０，２２０に供給するコンバータ２００と、コンバータ２００を連続的に作動させる連続昇圧モードと、コンバータ２００を間欠的に作動させる間欠昇圧モードとでコンバータ２００を制御する制御装置５００とを備える。制御装置５００は、バッテリ１５０からの放電電力が放電電力上限値Ｗｏｕｔを超えないようにコンバータ２００を制御する。制御装置５００は、放電電力上限値Ｗｏｕｔが小さくなるに従って、コンバータ２００の間欠昇圧モードでの動作を抑制する。
【０１２１】
好ましくは、制御装置５００は、放電電力上限値Ｗｏｕｔが所定のしきい値ＫＷＯ１よりも小さい場合に、コンバータ２００の間欠昇圧モードでの動作を禁止する。
【０１２２】
好ましくは、制御装置５００は、放電電力上限値Ｗｏｕｔが所定のしきい値ＫＷＯ２よりも小さい場合には、放電電力上限値Ｗｏｕｔがしきい値ＫＷＯ２以上の場合よりも、間欠昇圧モードでの復帰レート（バッテリ１５０の電圧ＶＢを昇圧する速度）を小さくする。
【０１２３】
好ましくは、制御装置５００は、放電電力上限値Ｗｏｕｔがしきい値ＫＷＯ１よりも小さく、かつ、しきい値ＫＷＯ１よりも小さいしきい値ＫＷＯ２以上の場合には、放電電力上限値Ｗｏｕｔがしきい値ＫＷＯ１以上の場合よりも、間欠昇圧モードでの復帰レートを小さくする。一方で、制御装置５００は、放電電力上限値Ｗｏｕｔがしきい値ＫＷＯ２よりも小さい場合には、コンバータ２００の間欠昇圧モードでの動作を禁止する。
【０１２４】
好ましくは、しきい値ＫＷＯ１，ＫＷＯ２は、間欠昇圧モードでのコンバータ２００のリアクトル電流ＩＬ（通過電流）に基づいて決定される。
【０１２５】
好ましくは、しきい値ＫＷＯ１，ＫＷＯ２は、リアクトル電流ＩＬが最大となる場合のバッテリ１５０からの放電電力に基づいて決定される。
【０１２６】
［実施の形態３］
図２に示す電気システムにおいて、コンバータ２００は、力行時にはバッテリ１５０の電圧ＶＢをシステム電圧ＶＨに昇圧してインバータ２１０，２２０に供給する一方で、回生時にはインバータ２１０，２２０からのシステム電圧ＶＨを電圧ＶＢに降圧してバッテリ１５０を充電する。実施の形態３では、バッテリ充電時に降圧を行なうコンバータに対して、実施の形態１と同様の制御が適用される。
【０１２７】
実施の形態３に係るハイブリッド車両およびその電気システムの構成は、図１および図２に示す構成とそれぞれ同等であるため、説明は繰返さない。
【０１２８】
図２を参照して、制御装置５００では、バッテリ１５０への充電電力の上限値を示す充電電力上限値Ｗｉｎ（Ｗｉｎ≧０）が設定される。制御装置５００は、充電時には常にバッテリ１５０への充電電力および充電電力上限値Ｗｉｎを算出して、たとえ瞬間的であっても充電電力が充電電力上限値Ｗｉｎを超えないようにコンバータ２００を制御する。より具体的には、制御装置５００は、電流センサＳＥＩＬによって検出されたリアクトル電流ＩＬに基づいて、スイッチング素子Ｑ１のオン期間およびスイッチング素子Ｑ２のオン期間の比を調整する。
【０１２９】
図１３は、間欠降圧モードでコンバータ２００が制御されている場合のリアクトル電流ＩＬについて説明するための波形図である。なお、リアクトル電流ＩＬは、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からバッテリ１５０へと流れる方向を負方向とする（図２参照）。
【０１３０】
図１３を参照して、間欠降圧制御を行なうと、リアクトル電流ＩＬが非常に短い周期（たとえば３〜５ｍｓ）で変動する。電流を計測する時間間隔が電流の変動間隔に比べて十分小さくないと正確な電流の観測ができない。
【０１３１】
一方で、電流を計測する時間間隔を小さくすると高速ＣＰＵを使用したり、通信頻度を上げたりしなくてはならず、コスト上昇の要因となる。そのため、本実施の形態においてＰＭ−ＥＣＵ１７０には、リアクトル電流ＩＬの変動周期よりも制御周期が大きいＣＰＵが用いられる。一例として、コンバータ２００は、リアクトル電流ＩＬの変動周期が約５ｍｓとなるようにＭＧ−ＥＣＵ１７２によって制御される。これに対し、ＰＭ−ＥＣＵ１７０のＣＰＵの制御周期は約８ｍｓである。
【０１３２】
したがって、間欠降圧モードでの制御時には、連続降圧モードでの制御時と比べて、リアクトル電流ＩＬの計測精度が低下する。その結果、間欠降圧制御時には、バッテリ１５０への充電電力が充電電力上限値Ｗｉｎを超えないようにコンバータ２００を制御できない可能性がある。このような場合にはバッテリ１５０が劣化して、バッテリ１５０の性能が低下する恐れがある。
【０１３３】
次に、充電電力上限値Ｗｉｎの設定方法について説明する。本実施の形態において、制御装置５００は、バッテリ１５０のＳＯＣおよび／または温度ＴＢに応じて充電電力上限値Ｗｉｎを設定することができる。
【０１３４】
なお、制御装置５００は、電池センサ１５２からの検出信号に基づいて、バッテリ１５０のＳＯＣの推定値を算出することができる。ＳＯＣの推定には公知の方法を採用できるので、ここでは詳細な説明は繰返さない。また、制御装置５００は、電池センサ１５２からバッテリ１５０の温度ＴＢを取得することができる。
【０１３５】
図１４は、実施の形態３におけるバッテリ１５０のＳＯＣに対する充電電力上限値Ｗｉｎの制限を示す概念図である。図１４を参照して、横軸はバッテリ１５０のＳＯＣを表わし、縦軸は充電電力上限値Ｗｉｎを表わす。
【０１３６】
充電電力上限値Ｗｉｎは、高ＳＯＣ領域（ＳＯＣ＞Ｓ２の領域）ではそれ以外の領域（ＳＯＣ≦Ｓ２の領域）よりも低く設定される。なお、Ｗｉｎ＝０とは、バッテリ１５０の充電が禁止されることを意味する。
【０１３７】
さらに本実施の形態では、放電電力上限値Ｗｏｕｔに基づいて、間欠昇圧モードでの制御の許可あるいは禁止が決定される。そこで、放電電力上限値Ｗｏｕｔにはしきい値ＫＷＯ１が定められる。
【０１３８】
放電電力上限値Ｗｏｕｔがしきい値ＫＷＯ１以上の場合、間欠昇圧モードでの制御が許可される。一方、放電電力上限値Ｗｏｕｔがしきい値ＫＷＯ１未満の場合、間欠昇圧モードでの制御が禁止される。すなわち、連続昇圧モードでの制御が実行される。
【０１３９】
図１５は、実施の形態３におけるバッテリ１５０の温度ＴＢに対する放電電力上限値Ｗｏｕｔの制限を示す概念図である。図１５の横軸はバッテリ１５０の温度ＴＢを表わす。
【０１４０】
特にバッテリ１５０が二次電池で構成される場合には、低温時および高温時にはバッテリ１５０の内部抵抗が増加する。そのため、低温領域（ＴＢ＜Ｔ１の領域）および高温領域（ＴＢ＞Ｔ２の領域）では、常温域（Ｔ１≦ＴＢ≦Ｔ２の領域）と比べて、放電電力上限値Ｗｏｕｔが制限される。
【０１４１】
さらに、図１４に示すＳＯＣの場合と同様に、放電電力上限値Ｗｏｕｔがしきい値ＫＷＯ１以上の場合、間欠昇圧モードでの制御が許可される。一方、放電電力上限値Ｗｏｕｔがしきい値ＫＷＯ１未満の場合、間欠昇圧モードでの制御が禁止される。すなわち、連続昇圧モードでの制御が実行される。
【０１４２】
なお、放電電力上限値Ｗｏｕｔは、バッテリ１５０のＳＯＣおよび温度のいずれか一方に基づいて設定することも可能であるが、両方を利用して設定してもよい。両方を利用する場合には、その時刻におけるＳＯＣに対応する放電電力上限値Ｗｏｕｔ（図１４参照）と、その時刻における温度ＴＢに対応する放電電力上限値Ｗｏｕｔ（図１５参照）とのうち、小さい方の値を採用することができる。
【０１４３】
図１６は、コンバータ２００による降圧制御の手順を表わすフローチャートである。図１７は、図１６のフローチャートのステップＳＴ２５の詳細を示すフローチャートである。図１８は、連続降圧モードと間欠降圧モードの動作を説明するための波形図である。
【０１４４】
なお、図１８（ａ）は、連続降圧モードと間欠降圧モードにおけるコンバータ２００への入力電圧（システム電圧）ＶＨを表わす図である。図１８（ｂ）は、連続降圧モードと間欠降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１８（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１８（ｃ）は、連続降圧モードと間欠降圧モードにおけるスイッチングによる降圧損失電力量ＬＰを表わす図である。
【０１４５】
図２および図１６を参照して、ステップＳＴ１０において、制御装置５００は、コンバータ２００を連続降圧モードに設定する。コンバータ２００は、降圧動作を停止することなく降圧動作を実行する。
【０１４６】
その後、ステップＳＴ２０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がしきい値ＴＨ１よりも大きくなると、処理をステップＳＴ２５に進ませる。ステップＳＴ２５では、制御装置５００は、間欠降圧モードへの設定を許可するか否かを判断するために、充電電力上限値Ｗｉｎを確認する。
【０１４７】
図２および図１７を参照して、ステップＳＴ２５の処理が開始されると、ステップＳＴ１００において、制御装置５００は、充電電力上限値Ｗｉｎがしきい値ＫＷＩ１未満であるか否かを判断する。
【０１４８】
ステップＳＴ１００において、充電電力上限値Ｗｉｎがしきい値ＫＷＩ１以上の場合（ステップＳＴ１００においてＮＯ）には、制御装置５００は、ステップＳＴ１２０に処理を進ませる。ステップＳＴ１２０において、制御装置５００は、間欠降圧モードを許可すると判定して、図１６のフローチャートのステップＳＴ３０に処理を進ませる。この場合には、コンバータ２００は、間欠降圧モードに設定され、動作を行なう。
【０１４９】
一方、ステップＳＴ１００において、充電電力上限値Ｗｉｎがしきい値ＫＷＩ１未満の場合（ステップＳＴ１００においてＹＥＳ）には、制御装置５００は、ステップＳＴ１１０に処理を進ませる。ステップＳＴ１１０において、制御装置５００は、間欠降圧モードを禁止すると判定して、図１６のフローチャートのステップＳＴ１０に処理を戻す。この場合には、コンバータ２００は、連続降圧モードに設定され、動作を行なう。
【０１５０】
ステップＳＴ３０において、制御装置５００は、コンバータ２００を間欠降圧モードに設定する。間欠降圧モードに設定した場合、制御装置５００は、まず、コンバータ２００による降圧動作を停止させる（たとえば、図１８の（１）の時点を参照）。
【０１５１】
コンバータ２００の降圧動作が停止すると、コンバータ２００からバッテリ１５０に電流が出力されないのでリアクトル電流ＩＬが０となり、降圧損失電力量ＬＰは０となる。コンバータ２００の降圧動作が停止されているときには、第１ＭＧ１１０からの交流電力を受けたインバータ２１０および／または第２ＭＧ１２０からの交流電力を受けたインバータ２２０によって、コンデンサＣ２に電力が蓄積される。コンデンサＣ２に電荷が蓄積されることによって、システム電圧ＶＨが増加することになる。
【０１５２】
その後、ステップＳＴ４０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ＳＴ５０に進ませる。ステップＳＴ５０において、制御装置５００は、コンバータ２００による降圧動作を再開させる（たとえば、図１８の（２）の時点を参照）。
【０１５３】
コンバータ２００の降圧動作が再開すると、コンデンサＣ２から放電しながらコンバータ２００に電流（復帰電流）が供給されるため、リアクトル電流ＩＬが負の方向に増加し、降圧損失電力量ＬＰが増加する。
【０１５４】
その後、ステップＳＴ６０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ＳＴ７０に進ませる。ステップＳＴ７０において、制御装置５００は、コンバータ２００による降圧動作を停止させる（たとえば、図１８の（３）の時点を参照）。ステップＳＴ７０の次には、再びステップＳＴ４０以降の処理が実行される。
【０１５５】
一方、ステップＳＴ８０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がしきい値ＴＨ２未満になると、ステップＳＴ９０に処理を進めてコンバータ２００を連続降圧モードに設定する。コンバータ２００は、停止することなく降圧動作を実行する（たとえば、図１８の（４）の時点を参照）。図１８の（４）の時点では、指令電圧ＶＨ＊が減少し、リアクトル電流ＩＬが減少していることが示されている。ステップＳＴ９０の終了後には、所定の条件が成立した場合に図１６に示す一連の処理が繰返される。
【０１５６】
図１８（ｃ）では、間欠降圧モードの１つの降圧停止期間と後続の降圧期間を１組としたときに、降圧損失電力量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よりも上側にある降圧損失電力量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、連続降圧モードで動作するよりも増加した降圧損失電力量ＬＰの合計を表わす。基準損失電力ＢＳよりも下側にある降圧損失電力量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、連続降圧モードで動作するよりも減少した降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組の降圧停止期間と後続の降圧期間において、間欠降圧モードで動作させることによって連続降圧モードで動作させるよりも低減した降圧損失電力量の合計である。
【０１５７】
図１８（ｃ）に示されるように、間欠降圧モードに設定することによって、降圧損失電力量を減少させることができる。また、降圧停止期間が長いほど、損失低減効果が大きくなる。
【０１５８】
このように、実施の形態３によれば、充電電力上限値Ｗｉｎがしきい値ＫＷＩ１以上の場合には、制御装置５００は、間欠降圧制御によってコンバータ２００での電力損失を低減することができる。その一方で、充電電力上限値Ｗｉｎがしきい値ＫＷＩ１未満の場合には、制御装置５００は、間欠降圧モードでのコンバータ２００の動作を禁止する。すなわち、充電電力上限値Ｗｉｎがしきい値ＫＷＩ１未満の場合には、コンバータ２００は連続降圧モードで制御される。連続降圧モードではリアクトル電流ＩＬの制御性の低下は生じないので、バッテリ１５０への充電電力が充電電力上限値Ｗｉｎを超えることを確実に防止することができる。
【０１５９】
［実施の形態４］
実施の形態３では間欠降圧制御を禁止する制御について説明したが、他の制御方法によっても間欠降圧制御を抑制することは可能である。実施の形態４では、インバータからの電圧を降圧する速度を制限する。より具体的には、充電電力上限値Ｗｉｎに基づいて、インバータからの入力電圧（システム電圧）ＶＨの単位時間当たりの減少量（以下、復帰レートとも称する）が切換えられる。
【０１６０】
実施の形態４に係るハイブリッド車両およびその電気システムの構成は、図１および図２に示す構成とそれぞれ同等であるため、説明は繰返さない。
【０１６１】
図１９は、実施の形態４におけるバッテリ１５０のＳＯＣに対する充電電力上限値Ｗｉｎの制限を示す概念図である。図１９は図１４と対比される。
【０１６２】
実施の形態２において充電電力上限値Ｗｉｎには、しきい値ＫＷＩ１に加えて、しきい値ＫＷＩ２が定められる。ただし、しきい値ＫＷＩ２は、しきい値ＫＷＩ１よりも小さい。
【０１６３】
充電電力上限値Ｗｉｎがしきい値ＫＷＩ２未満の場合には、間欠降圧モードでの制御が禁止される。すなわち、連続降圧モードでの制御が実行される。
【０１６４】
一方、充電電力上限値Ｗｉｎがしきい値ＫＷＩ２以上の場合には、間欠降圧モードでの制御が許可される。ただし、充電電力上限値Ｗｉｎがしきい値ＫＷＩ１以上のときには、復帰レートＲＴＦＣが設定される。これに対し、充電電力上限値Ｗｉｎがしきい値ＫＷＩ２以上かつしきい値ＫＷＩ１未満のときには、復帰レートＲＴＦＣよりも遅い復帰レートＲＴＳＣが設定される。これらの復帰レートＲＴＦＣ，ＲＴＳＣについては後に詳細に説明する。
【０１６５】
図２０は、実施の形態４におけるバッテリ１５０の温度ＴＢに対する充電電力上限値Ｗｉｎの制限を示す概念図である。図２０は図１５と対比される。
【０１６６】
図１９に示すＳＯＣの場合と同様に、充電電力上限値Ｗｉｎがしきい値ＫＷＩ２未満の場合には、間欠降圧モードでの制御が禁止され、連続降圧モードでの制御が実行される。
【０１６７】
一方、充電電力上限値Ｗｉｎがしきい値ＫＷＩ２以上の場合には、間欠降圧モードでの制御が許可される。ただし、充電電力上限値Ｗｉｎがしきい値ＫＷＩ１以上のときには、復帰レートＲＴＦＣが設定されるのに対し、充電電力上限値Ｗｉｎがしきい値ＫＷＩ２以上かつしきい値ＫＷＩ１未満のときには、復帰レートＲＴＳＣが設定される。
【０１６８】
図２１は、バッテリ１５０への充電時において、復帰レートに応じたリアクトル電流ＩＬを比較するための図である。図２１を参照して、横軸は時間軸であり、縦軸はシステム電圧ＶＨまたはリアクトル電流ＩＬを表わす。
【０１６９】
図２１（ａ）は、連続降圧モードにおけるシステム電圧ＶＨおよびリアクトル電流ＩＬを表わす図である。図２１（ｂ）は、間欠降圧モードにおいて、復帰レートが相対的に遅い場合（復帰レートＲＴＳＣの場合）のシステム電圧ＶＨおよびリアクトル電流ＩＬを表わす図である。図２１（ｃ）は、間欠降圧モードにおいて、復帰レートが相対的に速い場合（復帰レートＲＴＦＣの場合）のシステム電圧ＶＨおよびリアクトル電流ＩＬを表わす図である。
【０１７０】
実施の形態４では、図１９および図２０で説明したように、充電電力上限値Ｗｉｎが小さくなるに従って復帰レートを遅くする。復帰レートを遅くすると、図２１（ｂ）および（ｃ）に示すように、リアクトル電流ＩＬの最大値が減少する。バッテリ１５０への充電電力はリアクトル電流ＩＬに比例して増加するので、リアクトル電流ＩＬの最大値を制限することにより充電電力の最大値を制限することができる。これにより、瞬間的に充電電力が充電電力上限値Ｗｉｎを超えることを防止できる。
【０１７１】
続いて、実施の形態４における降圧制御の手順について説明する。ただし、実施の形態４における降圧制御全体のフローチャートおよび波形図は、実施の形態３におけるフローチャート（図１６参照）および波形図（図１８参照）とそれぞれ同等であるため、詳細な説明は繰返さない。
【０１７２】
図２２は、実施の形態４において、図１６のフローチャートのステップＳＴ２５の詳細を示すフローチャートである。図２および図２２を参照して、ステップＳＴ２５の処理が開始されると、ステップＳＴ１００において、制御装置５００は、充電電力上限値Ｗｉｎがしきい値ＫＷＩ１未満であるか否かを判断する。
【０１７３】
ステップＳＴ１００において、充電電力上限値Ｗｉｎがしきい値ＫＷＩ１以上の場合（ステップＳＴ１００においてＮＯ）には、制御装置５００は、ステップＳＴ１２０に処理を進ませる。ステップＳＴ１２０において、制御装置５００は、間欠降圧モードを許可すると判定して、図１６のフローチャートのステップＳＴ３０に処理を進ませる。この場合には、コンバータ２００は、間欠降圧モードに設定されるとともに、相対的に速い復帰レートＲＴＦＣが設定される。
【０１７４】
一方、ステップＳＴ１００において、充電電力上限値Ｗｉｎがしきい値ＫＷＩ１未満の場合（ステップＳＴ１００においてＹＥＳ）には、制御装置５００は、ステップＳＴ１０５に処理を進ませる。
【０１７５】
ステップＳＴ１０５において、充電電力上限値Ｗｉｎがしきい値ＫＷＩ２以上の場合（すなわちＫＷＩ２≦Ｗｉｎ＜ＫＷＩ１の場合、ステップＳＴ１０５においてＮＯ）には、制御装置５００は、ステップＳＴ１１５に処理を進ませる。ステップＳＴ１１５において、制御装置５００は、間欠降圧モードを許可すると判定して、図１６のフローチャートのステップＳＴ３０に処理を進ませる。この場合には、コンバータ２００は、間欠降圧モードに設定されるとともに、相対的に遅い復帰レートＲＴＳＣが設定される。
【０１７６】
一方、ステップＳＴ１０５において、充電電力上限値Ｗｉｎがしきい値ＫＷＩ２未満の場合（ステップＳＴ１０５においてＹＥＳ）には、制御装置５００は、ステップＳＴ１１０に処理を進ませる。ステップＳＴ１１０において、制御装置５００は、間欠降圧モードを禁止すると判定して、図１６のフローチャートのステップＳＴ１０に処理を戻す。この場合には、コンバータ２００は、連続降圧モードに設定され、動作を行なう。
【０１７７】
つまり、充電電力上限値Ｗｉｎがしきい値ＫＷＩ１よりも大きい場合には、制御装置５００は、間欠降圧制御を許可する。この場合には、相対的に速い復帰レートＲＴＦＣが設定される。一方、充電電力上限値Ｗｉｎが小さくなり、しきい値ＫＷＩ２以上かつしきい値ＫＷＩ１未満となった場合には、制御装置５００は、間欠降圧制御を許可するものの、復帰レートＲＴＦＣよりも遅い復帰レートＲＴＳＣを設定する。さらに、充電電力上限値Ｗｉｎが一層小さくなり、しきい値ＫＷＩ２未満となった場合には、制御装置５００は間欠降圧制御を禁止する。このように、制御装置５００は、充電電力上限値Ｗｉｎが小さくなるに従って、間欠降圧モードでのコンバータ２００の動作を抑制する。
【０１７８】
なお、実施の形態３においても、間欠降圧制御の禁止に代えて、間欠降圧制御を許可しつつも復帰レートに制限を加えてもよい。すなわち、図１４および図１５において、制御装置５００は、充電電力上限値Ｗｉｎがしきい値ＫＷＩ１未満の場合には、充電電力上限値Ｗｉｎがしきい値ＫＷＩ１以上の場合よりも、復帰レート（インバータ２１０，２２０からの入力電圧ＶＨを降圧する速度）を小さくしてもよい。
【０１７９】
充電電力上限値Ｗｉｎは、もともと間欠降圧制御を実行しない前提で設定される。上述のように、間欠降圧制御を実行するとリアクトル電流ＩＬの制御性が低下するため、充電電力が充電電力上限値Ｗｉｎを超える可能性がある。そのため、間欠降圧制御を抑制するためのしきい値ＫＷＩ１，ＫＷＩ２を定める必要がある。
【０１８０】
本発明者によれば、しきい値ＫＷＩ１は、復帰レートＲＴＦＣでのリアクトル電流ＩＬに基づいて決定することが好ましい。同じく、しきい値ＫＷＩ２は、復帰レートＲＴＳＣでのリアクトル電流ＩＬに基づいて決定することが好ましい。
【０１８１】
リアクトル電流ＩＬの負の方向への増加に伴って充電電力は増加する。そのため、リアクトル電流ＩＬに基づいてしきい値ＫＷＩ１，ＫＷＩ２を決定することにより、充電電力の大きさが反映された適切なしきい値を定めることができる。したがって、間欠降圧制御時に充電電力が充電電力上限値Ｗｉｎを超えることをより確実に防止することができる。
【０１８２】
さらに、本発明者によれば、図１９に示すように、しきい値ＫＷＩ１，ＫＷＩ２は、間欠降圧制御時に発生し得る最大の充電電力に基づいて決定することがより好ましい。言い換えると、しきい値ＫＷＩ１は、復帰レートＲＴＦＣでのリアクトル電流ＩＬが最大となる時刻（図２１（ｃ）においてリアクトル電流ＩＬが最大値ＩＬＦとなる時刻）の充電電力に基づいて決定される。同じく、しきい値ＫＷＩ２は、復帰レートＲＴＳＣでのリアクトル電流ＩＬが最大となる時刻（図２１（ｂ）においてリアクトル電流ＩＬが最大値ＩＬＳとなる時刻）の充電電力に基づいて決定される。リアクトル電流ＩＬの最大時に充電電力は最大となるためである。
【０１８３】
充電電力の最大値よりも大きくなるようにしきい値ＫＷＩ１，ＫＷＩ２を定めることにより、間欠昇圧制御が禁止される領域が十分に広くなるので、充電電力が充電電力上限値Ｗｉｎを超えることを一層確実に防止することができる。
【０１８４】
なお、しきい値ＫＷＩ１，ＫＷＩ２の決定方法は温度ＴＢの場合にも同様であるが、図面が煩雑になるのを防ぐため、図２０には充電電力の最大値を示す両矢印（図１９参照）は記載されていない。また、しきい値ＫＷＩ１の決定方法は実施の形態３（図１４および図１５参照）でも同様である。ただし、しきい値ＫＷＩ１，ＫＷＩ２の決定方法は、これに限定されるものではない。
【０１８５】
また、充電電力上限値Ｗｉｎに対する制限を定める条件は、バッテリのＳＯＣ（図１４または図１９参照）または温度（図１５または図２０参照）に限定されるものではない。充電電力上限値Ｗｉｎが他の条件によって制限される場合にも、図１６、図１７および図２２のフローチャートに示す制御は適用可能である。
【０１８６】
最後に、再び図２を参照して実施の形態３，４について総括する。車両の電源装置は、バッテリ１５０と、車両のインバータ２１０，２２０からの電圧ＶＨを降圧してバッテリ１５０に供給するコンバータ２００と、コンバータ２００を連続的に作動させる連続降圧モードと、コンバータ２００を間欠的に作動させる間欠降圧モードとでコンバータ２００を制御する制御装置５００とを備える。制御装置５００は、バッテリ１５０への充電電力が充電電力上限値Ｗｉｎを超えないようにコンバータ２００を制御する。制御装置５００は、充電電力上限値Ｗｉｎが小さくなるに従って、コンバータ２００の間欠降圧モードでの動作を抑制する。
【０１８７】
好ましくは、制御装置５００は、充電電力上限値Ｗｉｎが所定のしきい値ＫＷＩ１よりも小さい場合に、コンバータ２００の間欠降圧モードでの動作を禁止する。
【０１８８】
好ましくは、制御装置５００は、充電電力上限値Ｗｉｎが所定のしきい値ＫＷＩ２よりも小さい場合には、充電電力上限値Ｗｉｎがしきい値ＫＷＩ２以上の場合よりも、間欠降圧モードでの復帰レート（インバータ２１０，２２０からの入力電圧ＶＨを降圧する速度）を小さくする。
【０１８９】
好ましくは、制御装置５００は、充電電力上限値Ｗｉｎがしきい値ＫＷＩ１よりも小さく、かつ、しきい値ＫＷＩ１よりも小さいしきい値ＫＷＩ２以上の場合には、充電電力上限値Ｗｉｎがしきい値ＫＷＩ１以上の場合よりも、間欠降圧モードでの復帰レートを小さくする。一方で、制御装置５００は、充電電力上限値Ｗｉｎがしきい値ＫＷＩ２よりも小さい場合には、コンバータ２００の間欠降圧モードでの動作を禁止する。
【０１９０】
好ましくは、しきい値ＫＷＩ，ＫＷＩ２は、間欠降圧モードでのコンバータ２００のリアクトル電流ＩＬ（通過電流）に基づいて決定される。
【０１９１】
好ましくは、しきい値ＫＷＩ１，ＫＷＩ２は、リアクトル電流ＩＬが最大となる場合のバッテリ１５０への充電電力に基づいて決定される。
【０１９２】
なお、実施の形態１〜４ではハイブリッド車について説明したが、上記制御はバッテリの充放電が行なわれる車両であれば適用可能であるので、たとえば電気自動車あるいは燃料電池車についても同様の制御を適用することができる。
【０１９３】
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】
【０１９４】
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  エアコンディショナ、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】
2015133862.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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【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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