(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のモータを駆動する第１の駆動回路と、
電源と前記第１の駆動回路との間で電圧変換を行なう電圧変換器と、
前記電圧変換器と前記第１の駆動回路との間に配された容量素子と、
前記電圧変換器および前記第１の駆動回路を制御する制御装置とを備え、
前記第１のモータは、内燃機関を始動または停止するモータであり、
前記制御装置は、
前記容量素子の端子間電圧の目標電圧を決定する目標電圧決定手段と、
前記容量素子の端子間電圧が前記目標電圧に至るように、前記電圧変換器の電圧変換を制御する電圧変換制御手段と、
前記第１のモータの要求パワーに基づいて前記第１の駆動回路を制御する駆動制御手段とを含み、
前記目標電圧決定手段は、前記内燃機関の始動指示を受けると、前記第１のモータの回転数とは無関係に、前記内燃機関の始動に必要な所定の電圧を前記目標電圧に決定し、
前記駆動制御手段は、前記内燃機関の始動指示を受けると、前記容量素子の端子間電圧が前記目標電圧に到達した後に前記第１のモータを力行モードで駆動し始めるように、前記第１の駆動回路を制御する、モータ駆動装置。
【請求項２】
前記制御装置は、
前記電源の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段の検出値に基づいて、前記電源の出力可能な電力を推定する出力電力推定手段とをさらに含み、
前記駆動制御手段は、前記出力電力推定手段により推定された前記電源の出力可能な電力に応じて、前記第１のモータを力行モードで駆動し始めるタイミングを調整する、請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項３】
前記電源は、前記電源の温度と前記電源の出力可能な電力との間において、前記温度が第１の閾値を下回るときには前記温度の低下に伴なって、および前記温度が前記第１の閾値よりも高い第２の閾値を上回るときには前記温度の上昇に伴なって、前記電源の出力可能な電力が減少するという関係を有しており、
前記駆動制御手段は、前記温度検出手段の検出値が前記第１の閾値を下回るとき、または前記第２の閾値を上回るときには、前記容量素子の端子間電圧が前記目標電圧に到達したときに、前記要求パワーを受付ける、請求項２に記載のモータ駆動装置。
【請求項４】
前記駆動制御手段は、前記容量素子の端子間電圧が前記目標電圧に到達したタイミングから前記第１の駆動回路を駆動し始めるタイミングまでの間に、所定の遅延時間を設ける、請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項５】
前記電圧変換制御手段は、前記電圧変換によって前記容量素子に入力される電力が前記電源の出力可能な電力を超えないように、前記容量素子の端子間電圧の変化率を決定し、前記決定した変化率で前記容量素子の端子間電圧が前記目標電圧に至るように、前記電圧変換を制御する、請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項６】
前記制御装置は、
前記電源の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段の検出値に基づいて、前記電源の出力可能な電力を推定する出力電力推定手段とをさらに含み、
前記電圧変換制御手段は、前記出力電力推定手段により推定された前記電源の出力可能な電力に基づいて、前記変化率を決定する、請求項５に記載のモータ駆動装置。
【請求項７】
車両の駆動力を発生する第２のモータと、
前記容量素子に対して前記第１の駆動回路と並列に設けられ、前記第２のモータを駆動する第２の駆動回路とをさらに備え、
前記目標電圧決定手段は、前記車両の駆動時に前記内燃機関の始動指示を受けると、前記所定の電圧を前記目標電圧に決定し、
前記駆動制御手段は、前記車両の駆動時に前記内燃機関の始動指示を受けると、前記容量素子の端子間電圧が前記目標電圧に到達した後に、前記第１のモータを力行モードで駆動し始めるように、前記第１のモータの要求パワーに基づいて前記第１の駆動回路を制御する、請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項８】
前記所定の電圧は、前記モータ駆動装置における最大電圧である、請求項１から７のいずれか１項に記載のモータ駆動装置。
【請求項９】
前記駆動制御手段は、前記内燃機関の停止指示を受けると、前記第１のモータを回生モードで駆動するように前記第１の駆動回路を制御し、
前記目標電圧決定手段は、前記内燃機関の停止指示を受けると、前記第１のモータのモータ回転数に基づいて前記目標電圧を決定し、
前記電圧変換制御手段は、前記内燃機関の停止指示を受けると、前記第１のモータが停止した後に前記電圧変換を開始するように、前記電圧変換器を制御する、請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項１０】
前記制御装置は、
前記電源の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段の検出値に基づいて、前記電源の入力可能な電力を推定する入力電力推定手段とをさらに含み、
前記電圧変換制御手段は、前記入力電力推定手段により推定された前記電源の入力可能な電力に応じて、前記電圧変換器が前記電圧変換を始めるタイミングを調整する、請求項９に記載のモータ駆動装置。
【請求項１１】
前記電源は、前記電源の温度と前記電源の入力可能な電力との間において、前記温度が第１の閾値を下回るときには前記温度の低下に伴なって、および前記温度が前記第１の閾値よりも高い第２の閾値を上回るときには前記温度の上昇に伴なって、前記電源の入力可能な電力が減少するという関係を有しており、
前記電圧変換制御手段は、前記温度検出手段の検出値が前記第１の閾値を下回るとき、または前記第２の閾値を上回るときには、前記第１のモータが停止したときに、前記目標電圧を受付ける、請求項１０に記載のモータ駆動装置。
【請求項１２】
前記電圧変換制御手段は、前記第１のモータが停止したタイミングから前記電圧変換を始めるタイミングまでの間に、所定の遅延時間を設ける、請求項９に記載のモータ駆動装置。
【請求項１３】
前記電圧変換制御手段は、前記電圧変換によって前記容量素子から出力される電力が前記電源の入力可能な電力を超えないように、前記容量素子の端子間電圧の変化率を決定し、前記決定した変化率で前記容量素子の端子間電圧が前記目標電圧に至るように、前記電圧変換を制御する、請求項９に記載のモータ駆動装置。
【請求項１４】
前記制御装置は、
前記電源の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段の検出値に基づいて、前記電源の入力可能な電力を推定する入力電力推定手段とをさらに含み、
前記電圧変換制御手段は、前記入力電力推定手段により推定された前記電源の入力可能な電力に基づいて、前記変化率を決定する、請求項１３に記載のモータ駆動装置。
【請求項１５】
車両の駆動力を発生する第２のモータと、
前記容量素子に対して前記第１の駆動回路と並列に設けられ、前記第２のモータを駆動する第２の駆動回路とをさらに備え、
前記電圧変換制御手段は、前記車両の駆動時に前記内燃機関の停止指示を受けると、前記第１のモータが停止した後に前記電圧変換を開始するように、前記電圧変換器を制御する、請求項９に記載のモータ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
この発明は、モータ駆動装置に関し、特に、電源電圧を出力する電源への過大な電力の入出力を防止可能なモータ駆動装置に関するものである。
【背景技術】
特許第２８３４４６５号公報は、車両の電源系統装置を開示する。この電源系統装置は、パルスインバータと、双方向変換器と、バッテリーとを備える。双方向変換器は、バッテリーと、パルスインバータとの間に接続され、バッテリーからの電圧を昇圧してパルスインバータへ供給し、パルスインバータからの電圧を降圧してバッテリーへ供給する。
パルスインバータは、双方向変換器から受けた電圧によって非同期機を駆動する。非同期機は、発電機または始動機として用いられる。
したがって、電源系統装置は、非同期機が発電機として用いられる場合、非同期機が発電した交流電圧をパルスインバータによって直流電圧に変換し、その変換された直流電圧を双方向変換器によって降圧してバッテリーへ供給する。
また、非同期機が始動機として用いられる場合、双方向変換器は、バッテリーからの直流電圧を昇圧してパルスインバータへ供給し、パルスインバータは、双方向変換器からの直流電圧を交流電圧に変換して非同期機を駆動する。
しかし、従来の電源系統装置においては、バッテリーからの直流電圧を昇圧する昇圧動作と、非同期機を始動機として駆動する駆動動作とが同じタイミングで行なわれるとき、バッテリーから過大な電力が非同期機側に持ち出されるという問題がある。
また、パルスインバータからの直流電圧を降圧する降圧動作と、非同期機を発電機として駆動する駆動動作とが同じタイミングで行なわれるとき、非同期機側からバッテリーに過大な電力が持ち込まれるという問題がある。
それゆえ、この発明の目的は、電源への過大な電力の入出力を防止可能なモータ駆動装置を提供することである。
【発明の開示】
この発明によれば、モータ駆動装置は、第１のモータを駆動する第１の駆動回路と、電源と第１の駆動回路との間で電圧変換を行なう電圧変換器とを備え、第１の駆動回路は、電圧変換器によって電圧変換された電源からの出力電力を第１のモータとの間で授受することにより第１のモータを駆動し、かつ、第１のモータの駆動開始時において、電圧変換器が電圧変換を開始するタイミングと異なるタイミングで第１のモータを駆動し始める。
好ましくは、電圧変換器は、電源電圧を任意のレベルに昇圧し、その昇圧した昇圧電圧を出力し、第１の駆動回路は、電圧変換器が昇圧動作を開始した後に第１のモータを力行モードで駆動し始める。
好ましくは、第１の駆動回路は、昇圧動作の完了後に第１のモータを力行モードで駆動し始める。
好ましくは、第１の駆動回路は、昇圧動作の完了後に第１のモータの要求パワーを受け、第１のモータを力行モードで駆動し始める。
好ましくは、第１の駆動回路は、電源の温度と電源の出力可能な電力レベルとの関係を予め有し、電源の温度に基づいて第１のモータを駆動し始めるタイミングを決定する。
好ましくは、第１の駆動回路は、電源の温度が第１の所定の閾値を下回るとき、または電源の温度が第２の所定の閾値を上回るときにおいて、昇圧動作の完了後に第１のモータの要求パワーを受け、第１のモータを力行モードで駆動し始める。
好ましくは、昇圧動作が完了するタイミングと第１の駆動回路が駆動し始めるタイミングとの間には、所定の遅延時間が設けられる。
好ましくは、第１のモータは、内燃機関を始動または停止するモータであり、電圧変換器は、内燃機関の始動指示が出力されると、昇圧動作を開始する。
好ましくは、モータ駆動装置は、第１のモータの回転数に基づいて昇圧電圧の目標電圧を決定する目標電圧決定手段と、目標電圧決定手段により決定された目標電圧を受けて昇圧電圧が目標電圧になるように電圧変換器を制御する電圧変換制御手段とをさらに備える。電圧変換制御手段は、内燃機関の始動指示を受けると、決定された目標電圧とは無関係に内燃機関の始動に必要な所定の昇圧電圧が得られるように電圧変換器を制御する。
好ましくは、所定の昇圧電圧は、当該モータ駆動装置における最大電圧である。
好ましくは、電圧変換制御手段は、昇圧動作に必要な電力が電源の出力可能な電力レベルを超えないように昇圧レートを決定し、決定した昇圧レートで電源電圧を所定の昇圧電圧まで昇圧する。
好ましくは、電圧変換制御手段は、電源の温度と電源の出力可能な電力レベルとの関係を予め有し、電源の温度に基づいて昇圧レートを決定する。
好ましくは、モータ駆動装置は、第１の駆動回路と並列に設けられ、昇圧電圧を受けて第２のモータを駆動する第２の駆動回路をさらに備える。目標電圧決定手段は、第１のモータまたは第２のモータの回転数に基づいて目標電圧を決定し、電圧変換制御手段は、第２のモータによる車両駆動時であり、かつ、内燃機関の始動指示時であるとき、内燃機関の始動に先立って所定の昇圧電圧が得られるように電圧変換器を制御する。
好ましくは、所定の昇圧電圧は、当該モータ駆動装置における最大電圧である。
好ましくは、電圧変換制御手段は、昇圧動作に必要な電力が電源の出力可能な電力レベルを超えないように昇圧レートを決定し、決定した昇圧レートで電源電圧を所定の昇圧電圧まで昇圧する。
好ましくは、電圧変換制御手段は、電源の温度と電源の出力可能な電力レベルとの関係を予め有し、電源の温度に基づいて昇圧レートを決定する。
好ましくは、電圧変換器は、第１の駆動回路が第１のモータを回生モードで駆動し始めた後に、降圧動作を開始する。
好ましくは、電圧変換器は、第１の駆動回路が回生モードで駆動して第１のモータを停止させた後に降圧動作を開始する。
好ましくは、電圧変換器は、電源の温度と電源の入力可能な電力レベルとの関係を予め有し、電源の温度に基づいて降圧動作を開始するタイミングを決定する。
好ましくは、第１の駆動回路は、電源の温度が第１の所定の閾値を下回るとき、または電源の温度が第２の所定の閾値を上回るときにおいて、第１のモータの停止後に降圧動作を開始する。
好ましくは、第１のモータが停止するタイミングと降圧動作が開始するタイミングとの間には、所定の遅延時間が設けられる。
好ましくは、モータ駆動装置は、第１のモータの回転数に基づいて電圧変換器の出力電圧の目標電圧を決定する目標電圧決定手段と、目標電圧決定手段により決定された目標電圧を受けて出力電圧が目標電圧になるように電圧変換器を制御する電圧変換制御手段とをさらに備える。第１の駆動回路は、内燃機関の停止指示が出力されると、第１のモータを回生モードで駆動し始め、電圧変換器は、内燃機関の停止が完了したことに応じて、降圧動作を開始する。
好ましくは、電圧変換制御手段は、内燃機関が停止したことを受けると、降圧動作によって生じる電力が電源の入力可能な電力レベルを超えないように降圧レートを決定し、決定した降圧レートで目標電圧が得られるように電圧変換器を制御する。
好ましくは、電圧変換制御手段は、電源の温度と電源の入力可能な電力レベルとの関係を予め有し、電源の温度に基づいて降圧レートを決定する。
好ましくは、モータ駆動装置は、第１の駆動回路と並列に設けられ、出力電圧を受けて第２のモータを駆動する第２の駆動回路をさらに備える。目標電圧決定手段は、第１のモータまたは第２のモータの回転数に基づいて目標電圧を決定し、電圧変換制御手段は、第２のモータによる車両駆動時であり、かつ、内燃機関の停止指示時であるとき、内燃機関の停止後において目標電圧が得られるように電圧変換器を制御する。
この発明によるモータ駆動装置は、電圧変換器が昇圧動作を開始した後に第１のモータを力行モードで駆動するので、昇圧動作のために電源から電力が持ち出された後に、第１のモータを駆動するために電源から電力が持ち出される。
さらに、この発明によるモータ駆動装置は、電池出力が低いときにおいて、電圧変換器が昇圧動作を完了した後に第１のモータの要求パワーを受けて、第１のモータを力行モードで駆動し始めるので、昇圧動作のために電源から電力が持ち出されるタイミングと、第１のモータを駆動するために電源から電力が持ち出されるタイミングとは分離される。
また、この発明によるモータ駆動装置は、第１のモータを回生モードで駆動させた後に電圧変換器が降圧動作を開始するので、第１のモータを駆動させて生じた電力と降圧動作によって生じた電力とは異なるタイミングで電源に持ち込まれる。
この発明によるモータ駆動装置は、特に電池出力が低いときにおいて、第１のモータの駆動停止動作を完了した後に電圧変換器が降圧動作を開始するので、第１のモータで生じた電力と降圧動作によって生じた電力とは分離されて電源に持ち込まれる。
したがって、この発明によれば、電源への過大な電力の入出力を防止できる。
【図面の簡単な説明】
図１は、この発明の実施の形態１によるモータ駆動装置の概略図である。
図２は、図１に示す制御装置の機能ブロック図である。
図３は、図２に示すインバータ制御手段の機能ブロック図である。
図４は、図２に示すコンバータ制御手段の機能ブロック図である。
図５は、図１に示すエンジンに連結されたモータジェネレータを駆動する場合の信号および電圧のタイミングチャートである。
図６は、図１に示すエンジンに連結されたモータジェネレータを駆動する場合の信号および電圧の他のタイミングチャートである。
図７は、クランキング時の共線図である。
図８は、この発明を適用した場合の直流電流、出力電圧およびモータ回転数のタイミングチャートである。
図９は、この発明を適用しない場合の直流電流、出力電圧およびモータ回転数のタイミングチャートである。
図１０は、この発明の実施の形態２によるモータ駆動装置の概略図である。
図１１は、図１０に示す制御装置３０Ａの機能ブロック図である。
図１２は、図１１に示すコンバータ制御手段を示す機能ブロック図である。
図１３は、バッテリーＢの電池出力と電池温度との関係を示す図である。
図１４は、この発明の実施の形態３によるモータ駆動装置の概略図である。
図１５は、図１４に示す制御装置の機能ブロック図である。
図１６は、図１５に示すコンバータ制御手段の機能ブロック図である。
図１７は、図１４に示すエンジンに連結されたモータジェネレータを力行モードで駆動する場合の信号および電圧のタイミングチャートである。
図１８は、図１４に示すエンジンに連結されたモータジェネレータを回生モードで駆動する場合の信号および電圧のタイミングチャートである。
図１９は、図１４に示すエンジンに連結されたモータジェネレータを駆動する場合の信号および電圧の他のタイミングチャートである。
【発明を実施するための最良の形態】
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。
［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１によるモータ駆動装置の概略図である。図１を参照して、この発明の実施の形態１によるモータ駆動装置１００は、バッテリーＢと、コンデンサＣ１，Ｃ２と、電圧センサー１０，１３と、昇圧コンバータ１２と、インバータ１４，３１と、電流センサー２４，２８と、制御装置３０とを備える。
モータジェネレータＭＧ１は、ハイブリッド自動車に搭載されたエンジンＥＮＧに連結される。そして、モータジェネレータＭＧ１は、エンジンＥＮＧからの回転力によって交流電圧を発電する発電機として機能するとともに、エンジンＥＮＧを始動する電動機として機能する。また、モータジェネレータＭＧ２は、ハイブリッド自動車の駆動輪を駆動するためのトルクを発生するための駆動モータである。
バッテリーＢは、電源ライン１１１と、インバータ１４，３１の負母線１１２との間に接続される。コンデンサＣ１は、電源ライン１１１と負母線１１２との間にバッテリーＢに並列に接続される。コンデンサＣ２は、インバータ１４，３１の正母線１１３と、負母線１１２との間に接続される。
昇圧コンバータ１２は、リアクトルＬ１と、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２と、ダイオードＤ１，Ｄ２とを含む。リアクトルＬ１の一方端はバッテリーＢの電源ライン１１１に接続され、他方端はＮＰＮトランジスタＱ１とＮＰＮトランジスタＱ２との中間点、すなわち、ＮＰＮトランジスタＱ１のエミッタとＮＰＮトランジスタＱ２のコレクタとの間に接続される。ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２は、正母線１１３と負母線１１２との間に直列に接続される。そして、ＮＰＮトランジスタＱ１のコレクタは正母線１１３に接続され、ＮＰＮトランジスタＱ２のエミッタは負母線１１２に接続される。また、各ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ１，Ｄ２がそれぞれ接続されている。
インバータ１４，３１は、ノードＮ１とノードＮ２との間に並列に接続される。
インバータ１４は、Ｕ相アーム１５と、Ｖ相アーム１６と、Ｗ相アーム１７とから成る。Ｕ相アーム１５、Ｖ相アーム１６、およびＷ相アーム１７は、正母線１１３と負母線１１２との間に並列に接続される。
Ｕ相アーム１５は、直列接続されたＮＰＮトランジスタＱ３，Ｑ４から成り、Ｖ相アーム１６は、直列接続されたＮＰＮトランジスタＱ５，Ｑ６から成り、Ｗ相アーム１７は、直列接続されたＮＰＮトランジスタＱ７，Ｑ８から成る。また、各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ３〜Ｄ８がそれぞれ接続されている。
各相アームの中間点は、モータジェネレータＭＧ１の各相コイルの各相端に接続されている。すなわち、モータジェネレータＭＧ１は、３相の永久磁石モータであり、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の３つのコイルの一端が中点に共通接続されて構成され、Ｕ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ３，Ｑ４の中間点に、Ｖ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ５，Ｑ６の中間点に、Ｗ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ７，Ｑ８の中間点にそれぞれ接続されている。
インバータ３１は、インバータ１４と同じ構成からなる。そして、インバータ３１の各相アームの中間点は、モータジェネレータＭＧ２の各相コイルの各相端に接続されている。すなわち、モータジェネレータＭＧ２も、モータジェネレータＭＧ１と同じように、３相の永久磁石モータであり、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の３つのコイルの一端が中点に共通接続されて構成され、Ｕ相コイルの他端がインバータ３１のＮＰＮトランジスタＱ３，Ｑ４の中間点に、Ｖ相コイルの他端がインバータ３１のＮＰＮトランジスタＱ５，Ｑ６の中間点に、Ｗ相コイルの他端がインバータ３１のＮＰＮトランジスタＱ７，Ｑ８の中間点にそれぞれ接続されている。
バッテリーＢは、ニッケル水素またはリチウムイオン等の二次電池から成る。電圧センサー１０は、バッテリーＢから出力される直流電圧Ｖｂを検出し、その検出した直流電圧Ｖｂを制御装置３０へ出力する。コンデンサＣ１は、バッテリーＢから出力された直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧を昇圧コンバータ１２へ供給する。
昇圧コンバータ１２は、コンデンサＣ１から供給された直流電圧を任意のレベルを有する昇圧電圧に昇圧してコンデンサＣ２へ供給する。より具体的には、昇圧コンバータ１２は、制御装置３０から信号ＰＷＭＣを受けると、信号ＰＷＭＣによってＮＰＮトランジスタＱ２がオンされた期間に応じて直流電圧を昇圧してコンデンサＣ２に供給する。この場合、ＮＰＮトランジスタＱ１は、信号ＰＷＭＣによってオフされている。
また、昇圧コンバータ１２は、制御装置３０からの信号ＰＷＭＣに応じて、コンデンサＣ２を介してインバータ１４（または３１）から供給された直流電圧を降圧してバッテリーＢを充電する。
コンデンサＣ２は、昇圧コンバータ１２によって昇圧された直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧をノードＮ１，Ｎ２を介してインバータ１４，３１に供給する。このように、コンデンサＣ２は、昇圧コンバータ１２によって昇圧された直流電圧を受け、その受けた直流電圧を平滑化してインバータ１４，３１に供給する。
電圧センサー１３は、コンデンサＣ２の両端の電圧Ｖｍ（すなわち、インバータ１４，３１への入力電圧に相当する。以下同じ。）を検出し、その検出した電圧Ｖｍを制御装置３０へ出力する。
インバータ１４は、ノードＮ１，Ｎ２およびコンデンサＣ２を介して昇圧コンバータ１２から直流電圧が供給されると制御装置３０からの信号ＰＷＭＩ１に基づいて直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ１を駆動する。これにより、モータジェネレータＭＧ１は、トルク指令値ＴＲ１によって指定されたトルクを発生するように駆動される。また、インバータ１４は、モータ駆動装置１００が搭載されたハイブリッド自動車の回生制動時、モータジェネレータＭＧ１が発電した交流電圧を制御装置３０からの信号ＰＷＭＩ１に基づいて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をコンデンサＣ２およびノードＮ１，Ｎ２を介して昇圧コンバータ１２に供給する。
インバータ３１は、ノードＮ１，Ｎ２およびコンデンサＣ２を介して昇圧コンバータ１２から直流電圧が供給されると制御装置３０からの信号ＰＷＭＩ２に基づいて直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ２を駆動する。これにより、モータジェネレータＭＧ２は、トルク指令値ＴＲ２によって指定されたトルクを発生するように駆動される。また、インバータ３１は、モータ駆動装置１００が搭載されたハイブリッド自動車の回生制動時、モータジェネレータＭＧ２が発電した交流電圧を制御装置３０からの信号ＰＷＭＩ２に基づいて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をコンデンサＣ２およびノードＮ１，Ｎ２を介して昇圧コンバータ１２に供給する。
なお、ここで言う回生制動とは、ハイブリッド自動車を運転するドライバーによるフットブレーキ操作があった場合の回生発電を伴う制動や、フットブレーキを操作しないものの、走行中にアクセルペダルをオフすることで回生発電をさせながら車両を減速（または加速の中止）させることを含む。
電流センサー２４は、モータジェネレータＭＧ１に流れるモータ電流ＭＣＲＴ１を検出し、その検出したモータ電流ＭＣＲＴ１を制御装置３０へ出力する。また、電流センサー２８は、モータジェネレータＭＧ２に流れるモータ電流ＭＣＲＴ２を検出し、その検出したモータ電流ＭＣＲＴ２を制御装置３０へ出力する。
制御装置３０は、外部ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）６０からトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２、モータ回転数ＭＲＮ１，ＭＲＮ２および信号ＳＴＡＴを受け、電圧センサー１０から直流電圧Ｖｂを受け、電圧センサー１３から出力電圧Ｖｍを受け、電流センサー２４からモータ電流ＭＣＲＴ１を受け、電流センサー２８からモータ電流ＭＣＲＴ２を受ける。
信号ＳＴＡＴは、エンジンＥＮＧの始動／停止を指示するための信号であり、Ｈ（論理ハイ）レベルまたはＬ（論理ロー）レベルからなる。そして、Ｈレベルの信号ＳＴＡＴは、エンジンＥＮＧの始動を指示するための信号であり、Ｌレベルの信号ＳＴＡＴは、エンジンＥＮＧの停止を指示するための信号である。
制御装置３０は、出力電圧Ｖｍ、モータ電流ＭＣＲＴ１、およびトルク指令値ＴＲ１に基づいて、後述する方法によりインバータ１４がモータジェネレータＭＧ１を駆動するときにインバータ１４のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８をスイッチング制御するための信号ＰＷＭＩ１を生成する。
また、制御装置３０は、出力電圧Ｖｍ、モータ電流ＭＣＲＴ２、およびトルク指令値ＴＲ２に基づいて、後述する方法によりインバータ３１がモータジェネレータＭＧ２を駆動するときにインバータ３１のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８をスイッチング制御するための信号ＰＷＭＩ２を生成する。
さらに、制御装置３０は、インバータ１４（または３１）がモータジェネレータＭＧ１（またはモータジェネレータＭＧ２）を駆動するとき、直流電圧Ｖｂ、出力電圧Ｖｍ、トルク指令値ＴＲ１（またはＴＲ２）、およびモータ回転数ＭＲＮ１（またはＭＲＮ２）に基づいて、後述する方法により昇圧コンバータ１２のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２をスイッチング制御するための信号ＰＷＭＣを生成する。
そして、制御装置３０は、外部ＥＣＵ６０からＬレベルの信号ＳＴＡＴを受けたときに信号ＰＷＭＩ１，ＰＷＭＩ２，ＰＷＭＣを生成すると、出力タイミングを調整することなく、その生成した信号ＰＷＭＩ１，ＰＷＭＩ２，ＰＷＭＣをそれぞれインバータ１４、インバータ３１および昇圧コンバータ１２へ出力する。
また、制御装置３０は、外部ＥＣＵ６０からＨレベルの信号ＳＴＡＴを受けたときに信号ＰＷＭＩ１，ＰＷＭＩ２，ＰＷＭＣを生成すると、出力タイミングを調整して、その生成した信号ＰＷＭＩ１，ＰＷＭＩ２，ＰＷＭＣをそれぞれインバータ１４、インバータ３１および昇圧コンバータ１２へ出力する。
出力タイミングの調整は、最初に信号ＰＷＭＣを昇圧コンバータ１２へ出力して直流電圧Ｖｂを昇圧するように昇圧コンバータ１２を制御し、昇圧コンバータ１２における昇圧動作が完了した後に信号ＰＷＭＩ１，ＰＷＭＩ２をそれぞれインバータ１４，３１へ出力することによって行なわれる。
図２は、図１に示す制御装置３０の機能ブロック図である。図２を参照して、制御装置３０は、インバータ制御手段３０１，３０２と、コンバータ制御手段３０３とを含む。
インバータ制御手段３０１は、外部ＥＣＵ６０からトルク指令値ＴＲ１および信号ＳＴＡＴを受け、電流センサー２４からモータ電流ＭＣＲＴ１を受け、電圧センサー１３から電圧Ｖｍを受け、コンバータ制御手段３０３から信号ＵＰ＿ＣＰＬを受ける。信号ＵＰ＿ＣＰＬは、昇圧コンバータ１２における昇圧動作が完了したことを示す信号である。
インバータ制御手段３０１は、トルク指令値ＴＲ１、モータ電流ＭＣＲＴ１および電圧Ｖｍに基づいて、後述する方法によって信号ＰＷＭＩ１を生成する。そして、インバータ制御手段３０１は、外部ＥＣＵ６０からＬレベルの信号ＳＴＡＴを受けると、その生成した信号ＰＷＭＩ１を出力タイミングを調整せずにインバータ１４へ出力する。一方、インバータ制御手段３０１は、外部ＥＣＵ６０からＨレベルの信号ＳＴＡＴを受けると、信号ＰＷＭＩ１を生成と同時にインバータ１４へ出力せず、コンバータ制御手段３０３から信号ＵＰ＿ＣＰＬを受けるのを待って信号ＰＷＭＩ１をインバータ１４へ出力する。
インバータ制御手段３０２は、外部ＥＣＵ６０からトルク指令値ＴＲ２および信号ＳＴＡＴを受け、電流センサー２８からモータ電流ＭＣＲＴ２を受け、電圧センサー１３から電圧Ｖｍを受け、コンバータ制御手段３０３から信号ＵＰ＿ＣＰＬを受ける。
インバータ制御手段３０２は、トルク指令値ＴＲ２、モータ電流ＭＣＲＴ２および電圧Ｖｍに基づいて、後述する方法によって信号ＰＷＭＩ２を生成する。そして、インバータ制御手段３０２は、外部ＥＣＵ６０からＬレベルの信号ＳＴＡＴを受けると、その生成した信号ＰＷＭＩ２を出力タイミングを調整せずにインバータ３１へ出力する。一方、インバータ制御手段３０２は、外部ＥＣＵ６０からＨレベルの信号ＳＴＡＴを受けると、信号ＰＷＭＩ２を生成と同時にインバータ３１へ出力せず、コンバータ制御手段３０３から信号ＵＰ＿ＣＰＬを受けるのを待って信号ＰＷＭＩ２をインバータ３１へ出力する。
コンバータ制御手段３０３は、外部ＥＣＵ６０からトルク指令値ＴＲ１，２、モータ回転数ＭＲＮ１，２および信号ＳＴＡＴを受け、電圧センサー１０から直流電圧Ｖｂを受け、電圧センサー１３から電圧Ｖｍを受ける。そして、コンバータ制御手段３０３は、外部ＥＣＵ６０からＬレベルの信号ＳＴＡＴを受けると、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のうち、駆動電圧が高い方のモータジェネレータ（モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のいずれか）のトルク指令値およびモータ回転数に基づいて、直流電圧Ｖｂを昇圧するときの目標電圧を演算し、昇圧コンバータ１２の出力電圧Ｖｍをその演算した目標電圧に設定するための信号ＰＷＭＣを生成して昇圧コンバータ１２へ出力する。
すなわち、コンバータ制御手段３０３は、モータジェネレータＭＧ１の駆動電圧がモータジェネレータＭＧ２の駆動電圧よりも高いとき、モータジェネレータＭＧ１のトルク指令値ＴＲ１およびモータ回転数ＭＲＮ１に基づいて目標電圧を演算し、その演算した目標電圧と、直流電圧Ｖｂと、出力電圧Ｖｍとに基づいて、出力電圧Ｖｍが目標電圧になるように直流電圧Ｖｂを出力電圧Ｖｍへ昇圧するための信号ＰＷＭＣを生成して昇圧コンバータ１２へ出力する。
また、コンバータ制御手段３０３は、モータジェネレータＭＧ２の駆動電圧がモータジェネレータＭＧ１の駆動電圧よりも高いとき、モータジェネレータＭＧ２のトルク指令値ＴＲ２およびモータ回転数ＭＲＮ２に基づいて目標電圧を演算し、その演算した目標電圧と、直流電圧Ｖｂと、出力電圧Ｖｍとに基づいて、出力電圧Ｖｍが目標電圧になるように直流電圧Ｖｂを出力電圧Ｖｍへ昇圧するための信号ＰＷＭＣを生成して昇圧コンバータ１２へ出力する。
一方、コンバータ制御手段３０３は、外部ＥＣＵ６０からＨレベルの信号ＳＴＡＴを受けると、直流電圧Ｖｂを昇圧するときの目標電圧をモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の駆動電圧とは無関係に決定し、その決定した目標電圧と、直流電圧Ｖｂと、出力電圧Ｖｍとに基づいて、出力電圧Ｖｍが目標電圧になるように直流電圧Ｖｂを出力電圧Ｖｍへ昇圧するための信号ＰＷＭＣを生成して昇圧コンバータ１２へ出力する。そして、コンバータ制御手段３０３は、出力電圧Ｖｍが目標電圧に設定されると、すなわち、昇圧コンバータ１２における昇圧動作が完了すると、昇圧動作が完了したことを示す信号ＵＰ＿ＣＰＬを生成してインバータ制御手段３０１，３０２へ出力する。この場合、目標電圧は、モータ駆動装置１００における最高電圧に設定される。
図３は、図２に示すインバータ制御手段３０１，３０２の機能ブロック図である。図３を参照して、インバータ制御手段３０１，３０２は、モータ制御用相電圧演算部４０と、インバータ用ＰＷＭ信号変換部４２とを含む。
モータ制御用相電圧演算部４０は、外部ＥＣＵ６０からトルク指令値ＴＲ１，２を受け、電圧センサー１３から昇圧コンバータ１２の出力電圧Ｖｍ、すなわち、インバータ１４，３１への入力電圧を受け、モータジェネレータＭＧ１の各相に流れるモータ電流ＭＣＲＴ１を電流センサー２４から受け、モータジェネレータＭＧ２の各相に流れるモータ電流ＭＣＲＴ２を電流センサー２８から受ける。そして、モータ制御用相電圧演算部４０は、出力電圧Ｖｍ、トルク指令値ＴＲ１（またはＴＲ２）およびモータ電流ＭＣＲＴ１（またはＭＣＲＴ２）に基づいて、モータジェネレータＭＧ１（またはモータジェネレータＭＧ２）の各相コイルに印加する電圧を計算し、その計算した結果をインバータ用ＰＷＭ信号変換部４２へ出力する。
インバータ用ＰＷＭ信号変換部４２は、モータ制御用相電圧演算部４０から受けた計算結果に基づいて、インバータ１４（またはインバータ３１）の各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８を実際にオン／オフする信号ＰＷＭＩ１（または信号ＰＷＭＩ２）を生成する。そして、インバータ用ＰＷＭ信号変換部４２は、外部ＥＣＵ６０からＬレベルの信号ＳＴＡＴを受けると、その生成した信号ＰＷＭＩ１（または信号ＰＷＭＩ２）を出力タイミングを調整せずにインバータ１４（またはインバータ３１）の各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８へ出力する。
これにより、各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８は、スイッチング制御され、モータジェネレータＭＧ１（またはモータジェネレータＭＧ２）が指令されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ１（またはモータジェネレータＭＧ２）の各相に流す電流を制御する。このようにして、モータ駆動電流が制御され、トルク指令値ＴＲ１（またはＴＲ２）に応じたモータトルクが出力される。
一方、インバータ用ＰＷＭ信号変換部４２は、外部ＥＣＵ６０からＨレベルの信号ＳＴＡＴを受けると、生成した信号ＰＷＭＩ１（または信号ＰＷＭＩ２）を生成と同時にインバータ１４（またはインバータ３１）へ出力せず、コンバータ制御手段３０３から信号ＵＰ＿ＣＰＬを受けるのを待って信号ＰＷＭＩ１（または信号ＰＷＭＩ２）をインバータ１４（またはインバータ３１）の各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８へ出力する。
これによって、インバータ１４（またはインバータ３１）は、昇圧コンバータ１２における昇圧動作が完了した後に、信号ＰＷＭＩ１（または信号ＰＷＭＩ２）によってモータジェネレータＭＧ１（またはＭＧ２）を駆動する。
インバータ１４が信号ＰＷＭＩ１によってモータジェネレータＭＧ１を力行モードで駆動するか回生モードで駆動するかは、モータ回転数ＭＲＮ１およびトルク指令値ＴＲ１によって決定される。すなわち、モータ回転数を横軸にとり、トルク指令値を縦軸にとった直交座標において、モータ回転数ＭＲＮ１とトルク指令値ＴＲ１との関係が第１象限または第２象限に存在するとき、モータジェネレータＭＧ１は力行モードにあり、モータ回転数ＭＲＮ１とトルク指令値ＴＲ１との関係が第３象限または第４象限に存在するとき、モータジェネレータＭＧ１は、回生モードにある。したがって、モータ制御用相電圧演算部４０が第１象限または第２象限に存在するモータ回転数ＭＲＮ１とトルク指令値ＴＲ１とを外部ＥＣＵ６０から受けたとき、インバータ用ＰＷＭ信号変換部４２は、モータジェネレータＭＧ１を力行モードで駆動するための信号ＰＷＭＩ１を生成し、モータ制御用相電圧演算部４０が第３象限または第４象限に存在するモータ回転数ＭＲＮ１とトルク指令値ＴＲ１とを外部ＥＣＵ６０から受けたとき、インバータ用ＰＷＭ信号変換部４２は、モータジェネレータＭＧ１を回生モードで駆動するための信号ＰＷＭＩ１を生成する。
インバータ３１が信号ＰＷＭＩ２によってモータジェネレータＭＧ２を力行モードで駆動するか回生モードで駆動するかについても同様である。
図４は、図２に示すコンバータ制御手段３０３の機能ブロック図である。図４を参照して、コンバータ制御手段３０３は、インバータ入力電圧指令演算部５０と、フィードバック電圧指令演算部５２と、デューティー比変換部５４と、判定部５６とを含む。
インバータ入力電圧指令演算部５０は、外部ＥＣＵ６０からトルク指令値ＴＲ１，２、モータ回転数ＭＲＮ１，２および信号ＳＴＡＴを受ける。そして、インバータ入力電圧指令演算部５０は、外部ＥＣＵ６０からＬレベルの信号ＳＴＡＴを受けると、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のうち、駆動電圧が高い方のモータジェネレータ（モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のいずれか）のトルク指令値およびモータ回転数に基づいて、インバータ入力電圧の最適値（目標値）、すなわち、電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ（出力電圧Ｖｍの目標電圧に相当する。以下同じ。）を演算する。
具体的には、インバータ入力電圧指令演算部５０は、モータジェネレータＭＧ１の駆動電圧がモータジェネレータＭＧ２の駆動電圧よりも高いとき、トルク指令値ＴＲ１およびモータ回転数ＭＲＮ１に基づいて電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍを演算し、モータジェネレータＭＧ２の駆動電圧がモータジェネレータＭＧ１の駆動電圧よりも高いとき、トルク指令値ＴＲ２およびモータ回転数ＭＲＮ２に基づいて電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍを演算する。そして、インバータ入力電圧指令演算部５０は、演算した電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍをフィードバック電圧指令演算部５２および判定部５６へ出力する。
このように、インバータ入力電圧指令演算部５０は、外部ＥＣＵ６０からＬレベルの信号ＳＴＡＴを受けると、駆動電圧が高いモータジェネレータ（モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のいずれか）のモータ回転数に基づいて、目標電圧（電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ）を演算する。
一方、インバータ入力電圧指令演算部５０は、外部ＥＣＵ６０からＨレベルの信号ＳＴＡＴを受けると、トルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２およびモータ回転数ＭＲＮ１，ＭＲＮ２に無関係に、モータ駆動装置１００における最大電圧Ｖｍａｘを電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ（目標電圧）として決定し、その決定した電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍをフィードバック電圧指令演算部５２および判定部５６へ出力する。なお、インバータ入力電圧指令演算部５０は、最大電圧Ｖｍａｘを保持している。
フィードバック電圧指令演算部５２は、昇圧コンバータ１２の出力電圧Ｖｍを電圧センサー１３から受け、電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍをインバータ入力電圧指令演算部５０から受ける。そして、フィードバック電圧指令演算部５２は、出力電圧Ｖｍと電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍとに基づいて、出力電圧Ｖｍを電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍに設定するためのフィードバック電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆｂを演算し、その演算したフィードバック電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆｂをデューティー比変換部５４へ出力する。
デューティー比変換部５４は、直流電圧Ｖｂを電圧センサー１０から受け、出力電圧Ｖｍを電圧センサー１３から受ける。デューティー比変換部５４は、直流電圧Ｖｂと、出力電圧Ｖｍと、フィードバック電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆｂとに基づいて、出力電圧Ｖｍをフィードバック電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ＿ｆｂに設定するためのデューティー比ＤＲを演算し、その演算したデューティー比ＤＲに基づいて昇圧コンバータ１２のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２をオン／オフするための信号ＰＷＭＣを生成する。そして、デューティー比変換部５４は、生成した信号ＰＷＭＣを昇圧コンバータ１２のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２へ出力する。
これにより、昇圧コンバータ１２は、出力電圧Ｖｍが目標電圧（電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ）になるように直流電圧Ｖｂを出力電圧Ｖｍに変換する。
なお、昇圧コンバータ１２の下側のＮＰＮトランジスタＱ２のオンデューティーを大きくすることによりリアクトルＬ１における電力蓄積が大きくなるため、より高電圧の出力を得ることができる。一方、上側のＮＰＮトランジスタＱ１のオンデューティーを大きくすることにより正母線の電圧が下がる。そこで、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のデューティー比を制御することで、正母線の電圧をバッテリーＢの出力電圧以上の任意の電圧に制御可能である。
判定部５６は、インバータ入力電圧指令演算部５０から電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍを受け、外部ＥＣＵ６０から信号ＳＴＡＴを受け、電圧センサー１３から電圧Ｖｍを受ける。そして、判定部５６は、外部ＥＣＵ６０からＬレベルの信号ＳＴＡＴを受けたとき、動作を停止する。また、判定部５６は、外部ＥＣＵ６０からＨレベルの信号ＳＴＡＴを受けると、電圧センサー１３から受けた電圧Ｖｍがインバータ入力電圧指令演算部５０から受けた電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ（目標電圧＝電圧Ｖｍａｘ）に到達したか否かを判定し、電圧Ｖｍが電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ（＝Ｖｍａｘ）に到達したと判定すると、信号ＵＰ＿ＣＰＬを生成してインバータ制御手段３０１，３０２へ出力する。
上述したように、この発明においては、インバータ制御手段３０１，３０２は、外部ＥＣＵ６０からＬレベルの信号ＳＴＡＴを受けると、生成した信号ＰＷＭＩ１，ＰＷＭＩ２を出力タイミングを調整せずにそれぞれインバータ１４，３１へ出力し、外部ＥＣＵ６０からＨレベルの信号ＳＴＡＴを受けると、生成した信号ＰＷＭＩ１，ＰＷＭＩ２を昇圧コンバータ１２における昇圧動作が完了した後にそれぞれインバータ１４，３１へ出力する。
すなわち、制御装置３０は、外部ＥＣＵ６０からＬレベルの信号ＳＴＡＴを受けると、動作タイミングを調整せずに昇圧コンバータ１２およびインバータ１４，３１を駆動制御し、外部ＥＣＵ６０からＨレベルの信号ＳＴＡＴを受けると、昇圧動作を行なうように昇圧コンバータ１２を駆動制御し、昇圧コンバータ１２における昇圧動作が完了した後にインバータ１４，３１を駆動制御する。
図５は、図１に示すエンジンＥＮＧに連結されたモータジェネレータＭＧ１を駆動する場合の信号および電圧のタイミングチャートである。図５を参照して、この発明を適用した場合、タイミングｔ１で信号ＳＴＡＴがＬレベルからＨレベルに変化すると、すなわち、エンジンＥＮＧの始動が指示されると、コンバータ制御手段３０３は、上述した方法によって信号ＰＷＭＣを生成して昇圧コンバータ１２へ出力し、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の駆動電圧に無関係に、直流電圧Ｖｂをモータ駆動装置１００における最大電圧Ｖｍａｘに昇圧するように昇圧コンバータ１２を駆動制御する。
そうすると、昇圧コンバータ１２は、信号ＰＷＭＣに応じて、直流電圧Ｖｂを最大電圧Ｖｍａｘへ昇圧する昇圧動作を開始し、昇圧コンバータ１２の出力電圧Ｖｍは、タイミングｔ１以降、徐々に上昇し、タイミングｔ２の近辺で最大電圧Ｖｍａｘに到達する。そして、コンバータ制御手段３０３は、出力電圧Ｖｍが最大電圧Ｖｍａｘに到達すると、昇圧コンバータ１２における昇圧動作が完了したことを示す信号ＵＰ＿ＣＰＬを生成してインバータ制御手段３０１へ出力する。
トルク指令値ＴＲ１は、タイミングｔ１以降、上昇し、コンバータ制御手段３０３が信号ＵＰ＿ＣＰＬをインバータ制御手段３０１へ出力するタイミングｔ２では、所定の値に上昇している。
インバータ制御手段３０１は、コンバータ制御手段３０３から信号ＵＰ＿ＣＰＬを受けると、トルク指令値ＴＲ１、モータ電流ＭＣＲＴ１および出力電圧Ｖｍ（＝Ｖｍａｘ）に基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１をインバータ１４へ出力する。そして、インバータ１４は、昇圧コンバータ１２によって昇圧された最大電圧Ｖｍａｘを信号ＰＷＭＩ１によって交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ１を力行モードで駆動する。
そうすると、モータジェネレータＭＧ１は、インバータ１４によって駆動され、モータ回転数ＭＲＮ１は、タイミングｔ２以降、急激に上昇する。そして、モータジェネレータＭＧ１は、トルク指令値ＴＲ１によって指定されたトルクを出力し、エンジンＥＮＧを始動する。
このように、この発明においては、エンジンＥＮＧの始動が指示されたとき、最初に、昇圧コンバータ１２が駆動制御され、昇圧コンバータ１２における昇圧動作が完了した後にインバータ１４が駆動制御される。
そうすると、直流電圧Ｖｂを昇圧するために必要なパワーは、タイミングｔ１とタイミングｔ２との間に存在する領域ＲＧＥ１において最大になり、モータジェネレータＭＧ１を駆動するために必要なパワーは、タイミングｔ２以降の領域ＲＧＥ２で最大になる。その結果、直流電圧Ｖｂを昇圧するために必要なパワーが最大になる領域ＲＧＥ１と、モータジェネレータＭＧ１を駆動するために必要なパワーが最大になる領域ＲＧＥ２とをずらすことができ、バッテリーＢから昇圧コンバータ１２およびインバータ１４，３１側へ過大な電力が持ち出されるのを防止できる。
図６は、図１に示すエンジンＥＮＧに連結されたモータジェネレータＭＧ１を駆動する場合の信号および電圧の他のタイミングチャートである。図６を参照して、この発明を適用しない場合、タイミングｔ１で信号ＳＴＡＴがＬレベルからＨレベルへ切換わり、エンジンＥＮＧの始動が指示されると、インバータ制御手段３０１は、トルク指令値ＴＲ１、モータ電流ＭＣＲＴ１および出力電圧Ｖｍに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ１を生成してインバータ１４へ出力する。また、コンバータ制御手段３０３は、トルク指令値ＴＲ１、モータ回転数ＭＲＮ１、直流電圧Ｖｂおよび出力電圧Ｖｍに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＣを生成して昇圧コンバータ１２へ出力する。
そうすると、インバータ１４は、昇圧コンバータ１２からの出力電圧Ｖｍを信号ＰＷＭＩ１によって交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ１を駆動し、昇圧コンバータ１２は、信号ＰＷＭＣに応じて、直流電圧Ｖｂを目標電圧Ｖｄｃ＿ｃｏｍ（トルク指令値ＴＲ１およびモータ回転数ＭＲＮ１に基づいて決定される）に昇圧する。
その結果、モータジェネレータＭＧ１を駆動するために必要なパワーは、タイミングｔ２以降の領域ＲＧＥ３で最大になり、直流電圧Ｖｂを昇圧するために必要なパワーは、タイミングｔ２以降の領域ＲＧＥ４で最大になるので、モータジェネレータＭＧ１を駆動するために必要なパワーが最大になる領域ＲＧＥ３は、直流電圧Ｖｂを昇圧するために必要なパワーが最大になる領域ＲＧＥ４と重複し、バッテリーＢから昇圧コンバータ１２およびインバータ１４，３１側へ過大な電力が持ち出される。
このように、この発明を適用することによって、エンジンＥＮＧの始動時（クランキング時）、バッテリーＢから昇圧コンバータ１２およびインバータ１４，３１側へ過大な電力が持ち出されるのを防止できる。
モータ駆動装置１００がハイブリッド自動車に搭載される場合、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２およびエンジンＥＮＧは、公知のプラネタリギア（図示せず）を介して相互に連結される。図７は、クランキング時の共線図である。図７を参照して、モータジェネレータＭＧ１のモータ回転数ＭＲＮ１、モータジェネレータＭＧ２のモータ回転数ＭＲＮ２、およびエンジンＥＮＧのエンジン回転数ＭＲＮＥは、エンジン回転数ＭＲＮＥの両側にモータ回転数ＭＲＮ１，ＭＲＮ２を配置した場合、直線ＬＮ１上に位置する。すなわち、モータ回転数ＭＲＮ１，ＭＲＮ２およびエンジン回転数ＭＲＮＥは、常に、直線上に位置するように変化する。
直線ＬＮ２よりも上側がモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２が力行モードで駆動される領域であり、直線ＬＮ２よりも下側がモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２が回生モードで駆動される領域であるとすると、エンジンＥＮＧが始動されるとき、モータジェネレータＭＧ１は力行モードで駆動されるので、モータ回転数ＭＲＮ１は、図７に示すように直線ＬＮ２から上側へ大きくシフトする。
そして、駆動条件によっては、エンジンＥＮＧの始動が指示されたとき、モータジェネレータＭＧ２を回生モードで駆動してエンジンＥＮＧを始動しなければならない場合がある。その場合、モータ回転数ＭＲＮ２は、直線ＬＮ２よりも下側へシフトするので、モータ回転数ＭＲＮ１は、直線ＬＮ２から益々上側へシフトする。
そうすると、エンジンＥＮＧの始動時、モータジェネレータＭＧ１における消費パワーが大きくなる。
したがって、この発明を適用して、直流電圧Ｖｂを昇圧するために必要なパワーが最大になる領域ＲＧＥ１と、モータジェネレータＭＧ１を駆動するために必要なパワーが最大になる領域ＲＧＥ２とをずらすことは、バッテリーＢから昇圧コンバータ１２およびインバータ１４，３１側へ過大な電力を持ち出すのを防止するために特に効果が大きい。
また、このように、モータジェネレータＭＧ１のモータ回転数ＭＲＮ１が急激に高くなり、モータジェネレータＭＧ１を駆動するために必要なパワーが急激に上昇する場合もあるので、コンバータ制御手段３０３は、上述したように、外部ＥＣＵ６０からＨレベルの信号ＳＴＡＴを受けると、モータ駆動装置１００における最大電圧Ｖｍａｘを目標電圧として決定し、モータジェネレータＭＧ１を駆動するために必要なパワーがどのように変化してもモータジェネレータＭＧ１によってエンジンＥＮＧを始動できるようにしたのである。
図８は、この発明を適用した場合の直流電流Ｉ、出力電圧Ｖｍおよびモータ回転数ＭＲＮ１のタイミングチャートである。直流電流Ｉは、バッテリーＢから昇圧コンバータ１２側へ流れる電流を正とする電流である。図８において、曲線ｋ１は、昇圧コンバータ１２の出力電圧Ｖｍを表わし、曲線ｋ２は、直流電流Ｉを表わし、曲線ｋ３は、モータ回転数ＭＲＮ１を表わす。
図８を参照して、昇圧コンバータ１２の出力電圧Ｖｍは、タイミングｔ３以降、上昇し始め、タイミングｔ４で目標電圧Ｖｄｃ＿ｃｏｍ（＝Ｖｍａｘ）に到達する。したがって、タイミングｔ３からタイミングｔ４までの間、直流電圧Ｖｂを目標電圧Ｖｄｃ＿ｃｏｍ（＝Ｖｍａｘ）に昇圧するために必要なパワーが最大になり、バッテリーＢのパワーは、直流電圧Ｖｂを目標電圧Ｖｄｃ＿ｃｏｍ（＝Ｖｍａｘ）に昇圧するために必要なパワーとして用いられる。そして、モータ回転数ＭＲＮ１は、タイミングｔ４以降、上昇し始め、タイミングｔ４からタイミングｔ５に近づくに従って大きく上昇する（図８において周期的に上下する間隔が狭い程、回転数が高いことを表わす。）。
その結果、直流電流Ｉは、昇圧コンバータ１２における昇圧動作に必要なパワーが最大になることに応じて、タイミングｔ３からタイミングｔ４までの間で上昇し、タイミングｔ４以降、一旦、減少する。そして、直流電流Ｉは、タイミングｔ４以降、モータ回転数ＭＲＮ１の上昇に応じて、つまり、モータジェネレータＭＧ１を駆動するために必要なパワーが増大することに応じて、上昇する。
このように、この発明を適用することによって、昇圧コンバータ１２における昇圧動作のためにバッテリーＢから直流電流Ｉが持ち出されるタイミングと、モータジェネレータＭＧ１の駆動のためにバッテリーＢから直流電流Ｉが持ち出されるタイミングとをずらせることができる。そして、バッテリーＢから持ち出される直流電流Ｉを許容電流内に収めることができる。
図９は、この発明を適用しない場合の直流電流Ｉ、出力電圧Ｖｍおよびモータ回転数ＭＲＮ１のタイミングチャートである。図９において、曲線ｋ４は、昇圧コンバータ１２の出力電圧Ｖｍを表わし、曲線ｋ５は、直流電流Ｉを表わし、曲線ｋ６は、モータ回転数ＭＲＮ１を表わす。
図９を参照して、タイミングｔ６以降、モータ回転数ＭＲＮ１が上昇し始めると、それに応じて、直流電圧Ｖｂを目標電圧Ｖｄｃ＿ｃｏｍ（モータ回転数ＭＲＮ１に応じて決定される。）に昇圧する昇圧動作が行なわれる。そして、タイミングｔ７以降、昇圧コンバータ１２の出力電圧Ｖｍは上昇し始め、タイミングｔ８で最高になる。この場合、タイミングｔ６以降の昇圧動作の開始に伴って、直流電流Ｉは、タイミングｔ６以降、上昇し始める。
一方、モータ回転数ＭＲＮ１は、タイミングｔ６からタイミングｔ９へ近づくに従って上昇し、特に、タイミングｔ７以降、急激に上昇する。そうすると、直流電流Ｉは、タイミングｔ７以降、さらに、急激に上昇し、昇圧コンバータ１２の出力電圧Ｖｍが最大になるタイミングｔ８で最大になる。
その結果、昇圧コンバータ１２における昇圧動作のためにバッテリーＢから直流電流Ｉが持ち出されるタイミングと、モータジェネレータＭＧ１の駆動のためにバッテリーＢから直流電流Ｉが持ち出されるタイミングとが重なり、バッテリーＢから持ち出される直流電流Ｉが許容電流を越えてしまう。
再び、図１を参照して、モータ駆動装置１００における全体動作について説明する。全体の動作が開始されると、電圧センサー１０は、バッテリーＢから出力される直流電圧Ｖｂを検出し、その検出した直流電圧Ｖｂを制御装置３０へ出力する。また、電圧センサー１３は、コンデンサＣ２の両端の電圧Ｖｍを検出し、その検出した電圧Ｖｍを制御装置３０へ出力する。さらに、電流センサー２４は、モータジェネレータＭＧ１に流れるモータ電流ＭＣＲＴ１を検出して制御装置３０へ出力し、電流センサー２８は、モータジェネレータＭＧ２に流れるモータ電流ＭＣＲＴ２を検出して制御装置３０へ出力する。そして、制御装置３０は、外部ＥＣＵ６０からトルク指令値ＴＲ２、モータ回転数ＭＲＮ２およびＬレベルの信号ＳＴＡＴを受ける。
そうすると、制御装置３０は、電圧Ｖｍ、モータ電流ＭＣＲＴ２、およびトルク指令値ＴＲ２に基づいて、上述した方法により信号ＰＷＭＩ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ２をインバータ３１へ出力する。また、制御装置３０は、インバータ３１がモータジェネレータＭＧ２を駆動するとき、直流電圧Ｖｂ、電圧Ｖｍ、トルク指令値ＴＲ２、およびモータ回転数ＭＲＮ２に基づいて、上述した方法によって、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２をスイッチング制御するための信号ＰＷＭＣを生成して昇圧コンバータ１２へ出力する。
そうすると、昇圧コンバータ１２は、信号ＰＷＭＣに応じて、バッテリーＢからの直流電圧Ｖｂを昇圧し、その昇圧した直流電圧をコンデンサＣ２に供給する。コンデンサＣ２は、昇圧コンバータ１２からの直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧をノードＮ１，Ｎ２を介してインバータ３１に供給する。そして、インバータ３１は、コンデンサＣ２によって平滑化された直流電圧を制御装置３０からの信号ＰＷＭＩ２によって交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ２を駆動する。これによって、モータジェネレータＭＧ２は、トルク指令値ＴＲ２によって指定されたトルクを発生し、ハイブリッド自動車の駆動輪を駆動する。そして、ハイブリッド自動車は、発進し、低速走行する。
そして、モータジェネレータＭＧ２の駆動中に、制御装置３０は、外部ＥＣＵ６０からＨレベルの信号ＳＴＡＴを受けると、モータジェネレータＭＧ１のモータ回転数ＭＲＮ１と無関係に目標電圧Ｖｄｃ＿ｃｏｍ（＝Ｖｍａｘ）を決定し、直流電圧Ｖｂをその決定した目標電圧Ｖｄｃ＿ｃｏｍ（＝Ｖｍａｘ）に昇圧するように昇圧コンバータ１２を駆動制御する。そして、制御装置３０は、昇圧コンバータ１２の昇圧動作が完了すると、外部ＥＣＵ６０から受けたトルク指令値ＴＲ１と、電流センサー２４から受けたモータ電流ＭＣＲＴ１と、出力電圧Ｖｍとに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ１を生成してインバータ１４へ出力する。そして、インバータ１４は、昇圧コンバータ１２からの出力電圧Ｖｍ（＝Ｖｍａｘ）を信号ＰＷＭＩ１によって交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ１を駆動し、モータジェネレータＭＧ１は、エンジンＥＮＧを始動する。
このように、モータ駆動装置１００においては、モータジェネレータＭＧ２によるハイブリッド自動車の駆動時であり、かつ、エンジンＥＮＧの始動時であるとき、インバータ１４は、昇圧コンバータ１２における昇圧動作が完了した後にモータジェネレータＭＧ１を駆動する。これによって、バッテリーＢから過大な電力が持ち出されるのを防止できる。
なお、上記においては、インバータ１４，３１がそれぞれモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するタイミングは、昇圧コンバータ１２における昇圧動作が完了した後と説明したが、この発明は、これに限らず、インバータ１４，３１は、昇圧コンバータ１２が昇圧動作を開始した後、それぞれモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するようにしてもよい。
また、上記においては、モータジェネレータＭＧ２が力行モードにあり、つまり、モータジェネレータＭＧ２がハイブリッド自動車の駆動輪を駆動しており、かつ、エンジンＥＮＧの始動が指示されたとき、昇圧コンバータ１２における昇圧動作を開始し、昇圧コンバータ１２における昇圧動作が完了した後に、モータジェネレータＭＧ１を駆動すると説明したが、この発明は、これに限らず、エンジンＥＮＧの始動指示を受けたときに、昇圧コンバータ１２における昇圧動作を開始した後に、モータジェネレータＭＧ１を駆動するものであればよい。
さらに、この発明によるモータ駆動装置は、モータ駆動装置１００からインバータ１４またはインバータ３１を削除したものであってもよい。したがって、この発明によるモータ駆動装置は、バッテリーＢからの直流電圧Ｖｂを昇圧し、その昇圧した直流電圧によってモータジェネレータＭＧ１またはモータジェネレータＭＧ２を駆動するものであればよい。そして、１つのモータジェネレータを駆動する場合、モータ駆動装置は、昇圧コンバータ１２における昇圧動作を開始した後、または昇圧コンバータ１２における昇圧動作が完了した後に、その１つのモータジェネレータを駆動する。
さらに、この発明は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のうち、駆動電圧の高いモータジェネレータのモータ回転数ＭＲＮ１またはＭＲＮ２に基づいて昇圧コンバータ１２における目標電圧を決定するモータ駆動装置において、エンジンＥＮＧの始動が指示されたとき、昇圧コンバータ１２における昇圧動作を開始した後、または昇圧コンバータ１２における昇圧動作が完了した後に、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するモータ駆動装置であればよい。
さらに、昇圧コンバータ１２は、「電圧変換回路」を構成し、インバータ１４は、「第１の駆動回路」を構成し、インバータ３１は、「第２の駆動回路」を構成する。
さらに、インバータ入力電圧指令演算部５０は、モータの回転数に基づいて昇圧電圧Ｖｍの目標電圧Ｖｄｃ＿ｃｏｍを決定する「目標電圧決定手段」を構成する。
さらに、フィードバック電圧指令演算部５２、デューティー比変換部５４および判定部５６は、インバータ入力電圧指令演算部５０（目標電圧決定手段）により決定された目標電圧を受けて昇圧電圧Ｖｍが目標電圧Ｖｄｃ＿ｃｏｍになるように昇圧コンバータ１２（電圧変換回路）を制御する「電圧変換制御手段」を構成する。
さらに、上記において、コンバータ制御手段３０３は、外部ＥＣＵ６０からＨレベルの信号ＳＴＡＴを受けると、モータ駆動装置１００における最大電圧Ｖｍａｘを出力電圧Ｖｍの目標電圧として決定すると説明したが、この発明においては、Ｈレベルの信号ＳＴＡＴを受けたときの出力電圧Ｖｍの目標電圧は、モータ駆動装置１００における最大電圧Ｖｍａｘでなくてもよく、モータジェネレータＭＧ１のモータ回転数ＭＲＮ１がどのように変化してもモータジェネレータＭＧ１を力行モードで駆動可能な電圧であればどのような値であってもよい。
［実施の形態２］
先の実施の形態１で述べたように、図１のモータ駆動装置１００においては、２つのモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２はそれぞれ、車両の走行状態に応じて、回生モードにおいて交流電圧を発電する発電機として機能するとともに、力行モードにおいてエンジンＥＮＧまたは駆動輪を駆動するための電動機として機能する。
ここで、モータ駆動装置１００全体でのパワー収支を考えると、パワー収支Ｐは、一方のモータジェネレータ（ＭＧ１，ＭＧ２のいずれか）が力行モードで駆動して消費するパワーをＰｍ、他方のモータジェネレータが回生モードで駆動して発電するパワーをＰｇ、およびコンデンサＣ２に入出力されるパワーをＰｃとして、式（１）で表わすことができる。
Ｐ＝Ｐｍ＋Ｐｇ＋Ｌｇ＋Ｌｍ＋Ｐｃ  （１）
ただし、Ｌｇ，Ｌｍは、各モータジェネレータにおけるパワー損失分を示す。
式（１）から明らかなように、パワー収支Ｐが“０”となるとき、すなわち、消費パワーと発電パワーとが釣り合う範囲において、バッテリーＢから電力を入出力する必要はない。一方、パワー収支Ｐが“０”とならないとき、すなわち、消費パワーが発電パワーを上回れば、その不足分がバッテリーＢから持ち出され、発電パワーが消費パワーを上回れば、その過剰分がバッテリーＢに持ち込まれることとなる。
そこで、バッテリーＢに過大な電力が入出力されるのを防ぐためには、バッテリーＢに入出力されるパワーがバッテリーＢに入出力可能な電力を超えないように、すなわち、式（２）に示す関係が成立するように、パワー収支Ｐを調整することが必要となる。
Ｗｉｎ＜Ｐｍ＋Ｐｇ＋Ｌｇ＋Ｌｍ＋Ｐｃ＜Ｗｏｕｔ  （２）
ただし、ＷｉｎはバッテリーＢに入力可能な電力（以下、電池入力とも称する）、ＷｏｕｔはバッテリーＢから出力可能な電力（以下、電池出力とも称する）を示す。
言い換えれば、パワー収支Ｐが最終的に式（２）の関係を満たす限りにおいて、パワー収支Ｐの各項の電池出力に対する調整を積極的に行なう必要は生じない。
しかしながら、モータ駆動装置１００がモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２が停止状態にあって、昇圧動作のみ、あるいは降圧動作のみを行なう場合には、パワー収支Ｐは、コンデンサＣ２に入出力されるパワーＰｃのみとなることから、式（２）は、式（３）の関係に書き換えられる。
Ｗｉｎ＜Ｐｃ＜Ｗｏｕｔ  （３）
式（３）から分かるように、コンデンサＣ２に入出力されるパワーＰｃが電池入力Ｗｉｎおよび電池出力Ｗｏｕｔを超過しないためには、コンデンサＣ２の端子間電圧、すなわち、昇圧コンバータ１２の出力電圧Ｖｍの変化率（以下、昇圧動作時の変化率を昇圧レート、降圧動作時の変化率を降圧レートとも称する）を新たに管理する必要が生じる。
ここで、コンデンサＣ２の静電容量をＣ、制御装置３０Ａの制御周期をＴ（Ｔは出力電圧Ｖｍを目標電圧に設定するのに必要な期間に相当）、時刻ｔ（ｔは任意の値）におけるコンデンサＣ２の端子間電圧をＶ０、時刻ｔ＋Ｔにおける目標電圧（１制御周期後におけるコンデンサＣ２の端子間電圧に相当）をＶとすると、式（３）のコンデンサＣ２に入出力されるパワーＰｃは、式（４）で表わされる。
Ｗｉｎ≦１／２・Ｃ・（Ｖ２−Ｖ０２）／Ｔ≦Ｗｏｕｔ  （４）
したがって、式（４）の関係を満たすように、目標電圧Ｖを決定すれば、コンデンサＣ２に入出力されるパワーＰｃが電池入力Ｗｉｎおよび電池出力Ｗｏｕｔを超過するのを防止できる。
すなわち、昇圧動作においては、
Ｖ≦（２・Ｗｏｕｔ・Ｔ／Ｃ＋Ｖ０２）１／２  （５）
の関係が成り立つように目標電圧Ｖを決定すればよい。また、降圧動作においては、
Ｖ≧（２・Ｗｉｎ・Ｔ／Ｃ＋Ｖ０２）１／２  （６）
の関係が成り立つように、目標電圧Ｖを決定すればよい。なお、決定した目標電圧Ｖは、実施の形態１で述べた昇圧コンバータ１２の目標電圧Ｖｄｃ＿ｃｏｍを最終値として、制御周期Ｔごとに漸次的に増加することから、本実施の形態においては、漸次目標電圧Ｖｄｃ＿ｓｔｐとも称する。また、これに対応して、目標電圧Ｖｄｃ＿ｃｏｍを、最終目標電圧Ｖｄｃ＿ｃｏｍとも称する。
以上のように、本実施の形態に係るモータ駆動装置は、電池入力Ｗｉｎおよび電池出力Ｗｏｕｔに基づいて昇圧コンバータ１２の昇圧レートおよび降圧レートを可変とすることを特徴とする。以下に、昇圧レートおよび降圧レートの具体的な制御方法について詳述する。なお、本実施の形態に係るモータ駆動装置は、実施の形態１に係るモータ駆動装置１００に対して、制御装置３０におけるコンバータ制御手段３０３の構成が異なるのみで、基本的な構成を同じとすることから、重複する部分についての詳細な説明は省略する。
図１０は、この発明の実施の形態２によるモータ駆動装置の概略図である。図１０を参照して、モータ駆動装置１００Ａは、バッテリーＢと、コンデンサＣ１，Ｃ２と、電圧センサー１０，１３と、昇圧コンバータ１２と、インバータ１４，３１と、電流センサー２４，２８と、温度センサー１１とを備える。なお、図１０のモータ駆動装置１００Ａは、図１に示すモータ駆動装置１００にバッテリーＢの温度を検出する温度センサー１１を付加するとともに、モータ駆動装置１００の制御装置３０を、制御装置３０Ａに変更したものであり、その他はモータ駆動装置１００と同じである。
温度センサー１１は、バッテリーＢの温度を検出し、その検出した電池温度ＢＴを制御装置３０Ａへ出力する。
制御装置３０Ａは、外部ＥＣＵ６０からトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２、モータ回転数ＭＲＮ１，ＭＲＮ２および信号ＳＴＡＴを受け、電圧センサー１０から直流電圧Ｖｂを受け、電圧センサー１３から出力電圧Ｖｍを受け、電流センサー２４からモータ電流ＭＣＲＴ１を受け、電流センサー２８からモータ電流ＭＣＲＴ２を受け、温度センサー１１から電池温度ＢＴを受ける。
制御装置３０Ａは、出力電圧Ｖｍ、モータ電流ＭＣＲＴ１、およびトルク指令値ＴＲ１に基づいて、上述した方法によりインバータ１４がモータジェネレータＭＧ１を駆動するときにインバータ１４のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８をスイッチング制御するための信号ＰＷＭＩ１を生成する。
また、制御装置３０Ａは、出力電圧Ｖｍ、モータ電流ＭＣＲＴ２、およびトルク指令値ＴＲ２に基づいて、上述した方法によりインバータ３１がモータジェネレータＭＧ２を駆動するときにインバータ３１のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８をスイッチング制御するための信号ＰＷＭＩ２を生成する。
さらに、制御装置３０Ａは、インバータ１４（または３１）がモータジェネレータＭＧ１（またはモータジェネレータＭＧ２）を駆動するとき、直流電圧Ｖｂ、出力電圧Ｖｍ、トルク指令値ＴＲ１（またはＴＲ２）、モータ回転数ＭＲＮ１（またはＭＲＮ２）および電池温度ＢＴに基づいて、後述する方法により昇圧コンバータ１２のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２をスイッチング制御するための信号ＰＷＭＣを生成する。
そして、制御装置３０Ａは、外部ＥＣＵ６０からＬレベルの信号ＳＴＡＴを受けたとき（＝エンジン停止指示を受けたとき）に信号ＰＷＭＩ１，ＰＷＭＩ２，ＰＷＭＣを生成すると、出力タイミングを調整することなく、その生成した信号ＰＷＭＩ１，ＰＷＭＩ２，ＰＷＭＣをそれぞれインバータ１４、インバータ３１および昇圧コンバータ１２へ出力する。
また、制御装置３０Ａは、外部ＥＣＵ６０からＨレベルの信号ＳＴＡＴを受けたとき（＝エンジン始動指示を受けたとき）に信号ＰＷＭＩ１，ＰＷＭＩ２，ＰＷＭＣを生成すると、出力タイミングを調整して、その生成した信号ＰＷＭＩ１，ＰＷＭＩ２，ＰＷＭＣをそれぞれインバータ１４、インバータ３１および昇圧コンバータ１２へ出力する。
出力タイミングの調整は、実施の形態１で説明したように、最初に信号ＰＷＭＣを昇圧コンバータ１２へ出力して直流電圧Ｖｂを昇圧するように昇圧コンバータ１２を制御し、昇圧コンバータ１２における昇圧動作が完了した後に信号ＰＷＭＩ１，ＰＷＭＩ２をそれぞれインバータ１４，３１へ出力することによって行なわれる。
図１１は、図１０に示す制御装置３０Ａの機能ブロック図である。図１１を参照して、制御装置３０Ａは、インバータ制御手段３０１，３０２と、コンバータ制御手段３０３Ａとを含む。なお、制御装置３０Ａは、図２の制御装置３０におけるコンバータ制御手段３０３を、コンバータ制御手段３０３Ａに変更したものである。
インバータ制御手段３０１は、外部ＥＣＵ６０からトルク指令値ＴＲ１および信号ＳＴＡＴを受け、電流センサー２４からモータ電流ＭＣＲＴ１を受け、電圧センサー１３から電圧Ｖｍを受け、コンバータ制御手段３０３Ａから信号ＵＰ＿ＣＰＬを受ける。
インバータ制御手段３０１は、トルク指令値ＴＲ１、モータ電流ＭＣＲＴ１および電圧Ｖｍに基づいて、上述した方法により信号ＰＷＭＩ１を生成する。そして、インバータ制御手段３０１は、外部ＥＣＵ６０からＬレベルの信号ＳＴＡＴを受けると、その生成した信号ＰＷＭＩ１を出力タイミングを調整せずにインバータ１４へ出力する。一方、インバータ制御手段３０１は、外部ＥＣＵ６０からＨレベルの信号ＳＴＡＴを受けると、信号ＰＷＭＩ１を生成と同時にインバータ１４へ出力せず、コンバータ制御手段３０３Ａから信号ＵＰ＿ＣＰＬを受けるのを待って信号ＰＷＭＩ１をインバータ１４へ出力する。
インバータ制御手段３０２は、外部ＥＣＵ６０からトルク指令値ＴＲ２および信号ＳＴＡＴを受け、電流センサー２８からモータ電流ＭＣＲＴ２を受け、電圧センサー１３から電圧Ｖｍを受け、コンバータ制御手段３０３Ａから信号ＵＰ＿ＣＰＬを受ける。
インバータ制御手段３０２は、トルク指令値ＴＲ２、モータ電流ＭＣＲＴ２および電圧Ｖｍに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ２を生成する。そして、インバータ制御手段３０２は、外部ＥＣＵ６０からＬレベルの信号ＳＴＡＴを受けると、その生成した信号ＰＷＭＩ２を出力タイミングを調整せずにインバータ３１へ出力する。一方、インバータ制御手段３０２は、外部ＥＣＵ６０からＨレベルの信号ＳＴＡＴを受けると、信号ＰＷＭＩ２を生成と同時にインバータ３１へ出力せず、コンバータ制御手段３０３Ａから信号ＵＰ＿ＣＰＬを受けるのを待って信号ＰＷＭＩ２をインバータ３１へ出力する。
コンバータ制御手段３０３Ａは、外部ＥＣＵ６０からトルク指令値ＴＲ１，２、モータ回転数ＭＲＮ１，２および信号ＳＴＡＴを受け、電圧センサー１０から直流電圧Ｖｂを受け、電圧センサー１３から電圧Ｖｍを受け、温度センサー１１から電池温度ＢＴを受ける。
そして、コンバータ制御手段３０３Ａは、外部ＥＣＵ６０からＬレベルの信号ＳＴＡＴを受けると、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のうち、駆動電圧が高い方のモータジェネレータ（モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のいずれか）のトルク指令値およびモータ回転数に基づいて、最終目標電圧Ｖｄｃ＿ｃｏｍを演算する。さらに、コンバータ制御手段３０３Ａは、上記の式（５），（６）の関係を満たすように、電池入力Ｗｉｎおよび電池出力Ｗｏｕｔに基づいて、漸次目標電圧Ｖｄｃ＿ｓｔｐを演算する。
そして、コンバータ制御手段３０３Ａは、昇圧コンバータ１２の出力電圧Ｖｍをその演算した漸次目標電圧Ｖｄｃ＿ｓｔｐに設定するための信号ＰＷＭＣを生成して昇圧コンバータ１２へ出力する。信号ＰＷＭＣの生成は、後述するフィードバック制御により、漸次目標電圧Ｖｄｃ＿ｓｔｐが最終目標電圧Ｖｄｃ＿ｃｏｍに達するまで行なわれる。
一方、コンバータ制御手段３０３Ａは、外部ＥＣＵ６０からＨレベルの信号ＳＴＡＴを受けると、最終目標電圧Ｖｄｃ＿ｃｏｍをモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の駆動電圧とは無関係に、モータ駆動装置１００Ａにおける最高電圧Ｖｍａｘに決定する。さらに、コンバータ制御手段３０３Ａは、上記の式（５），（６）の関係を満たすように、電池入力Ｗｉｎおよび電池出力Ｗｏｕｔに基づいて漸次目標電圧Ｖｄｃ＿ｓｔｐを演算する。
そして、コンバータ制御手段３０３Ａは、その演算した漸次目標電圧Ｖｄｃ＿ｓｔｐと、直流電圧Ｖｂと、出力電圧Ｖｍとに基づいて、出力電圧Ｖｍが漸次目標電圧Ｖｄｃ＿ｓｔｐになるように直流電圧Ｖｂを出力電圧Ｖｍへ昇圧するための信号ＰＷＭＣを生成して昇圧コンバータ１２へ出力する。そして、コンバータ制御手段３０３Ａは、漸次目標電圧Ｖｄｃ＿ｓｔｐが最終目標電圧Ｖｄｃ＿ｃｏｍに到達すると、すなわち、昇圧コンバータ１２における昇圧動作が完了すると、昇圧動作が完了したことを示す信号ＵＰ＿ＣＰＬを生成してインバータ制御手段３０１，３０２へ出力する。
図１２は、図１１に示すコンバータ制御手段３０３Ａの機能ブロック図である。図１２を参照して、コンバータ制御手段３０３Ａは、インバータ入力電圧指令演算部５０Ａと、フィードバック電圧指令演算部５２Ａと、デューティー比変換部５４Ａと、判定部５６とを含む。なお、コンバータ制御手段３０３Ａは、実施の形態１に係るコンバータ制御手段３０３（図４参照）のインバータ入力電圧指令演算部５０、フィードバック電圧指令演算部５２およびデューティー比変換部５４を、インバータ入力電圧指令演算部５０Ａ、フィードバック電圧指令演算部５２Ａおよびデューティー比変換部５４Ａにそれぞれ変更したものである。
インバータ入力電圧指令演算部５０Ａは、外部ＥＣＵ６０からトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２、モータ回転数ＭＲＮ１，ＭＲＮ２および信号ＳＴＡＴを受け、温度センサー１１から電池温度ＢＴを受ける。
インバータ入力電圧指令演算部５０Ａは、外部ＥＣＵ６０からＨレベルの信号ＳＴＡＴを受けると、トルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２およびモータ回転数ＭＲＮ１，ＭＲＮ２とは無関係に、モータ駆動装置１００における最大電圧Ｖｍａｘを電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ（出力電圧Ｖｍの最終目標電圧に相当する。以下同じ。）として決定し、その決定した電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍをフィードバック電圧指令演算部５２Ａおよび判定部５６へ出力する。なお、インバータ入力電圧指令演算部５０Ａは、最大電圧Ｖｍａｘを保持している。
一方、インバータ入力電圧指令演算部５０Ａは、外部ＥＣＵ６０ＡからＬレベルの信号ＳＴＡＴを受けると、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のうち、駆動電圧が高い方のモータジェネレータのトルク指令値およびモータ回転数に基づいて、最終目標電圧（電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ）を演算する。そして、インバータ入力電圧指令演算部５０Ａは、その演算した電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍをフィードバック電圧指令演算部５２Ａおよび判定部５６へ出力する。
さらに、インバータ入力電圧指令演算部５０Ａは、このような電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍの決定および出力とともに、電池温度ＢＴから得られた電池入力Ｗｉｎおよび電池出力Ｗｏｕｔに基づいて、先述の漸次目標電圧に相当する第２の電圧指令Ｖｄｃ＿ｓｔｐを演算する。
ここで、電池入力Ｗｉｎおよび電池出力Ｗｏｕｔは、一般に、電池温度ＢＴの変化に応じて図１３に示す関係を有することが知られている。図１３は、バッテリーＢの電池入力Ｗｉｎおよび電池出力Ｗｏｕｔと電池温度ＢＴとの関係を示す図である。
図１３を参照して、電池出力Ｗｏｕｔは、電池温度ＢＴがＴ３以上でかつＴ４以下となる領域において、電池温度ＢＴによらず略一定の電力レベルを保つ。一方、電池温度ＢＴがＴ３以下となる領域においては、電池温度ＢＴの低下に伴なって、電池出力Ｗｏｕｔは減少する傾向を示す。電池温度ＢＴがＴ４以上となる領域においても同様に、電池温度ＢＴの上昇に伴なって、電池出力Ｗｏｕｔは減少する傾向を示す。
このような電池出力Ｗｏｕｔと電池温度ＢＴとの関係は、図１３に示される電池入力Ｗｉｎについても同様のことが言える。なお、図１３において、電池入力Ｗｉｎは、バッテリーＢから出力される電力を正の値で表現したことに対応して負の値で表わされる。
詳細には、電池入力Ｗｉｎの大きさは、電池温度ＢＴがＴ３以上でかつＴ４以下となる領域において略一定レベルを保つのに対して、電池温度ＢＴがＴ３以下となる領域およびＴ４以上となる領域においては、それぞれ電池温度ＢＴの低下および上昇に応じて減少する傾向を示す。
再び図１２を参照して、インバータ入力電圧指令演算部５０Ａは、予め図１３に示す電池入力Ｗｉｎおよび電池出力Ｗｏｕｔと電池温度ＢＴとの関係をマップとして保持しており、信号ＳＴＡＴを受けたことに応答して、入力された電池温度ＢＴに対応する電池入力Ｗｉｎおよび電池出力Ｗｏｕｔを読出し、式（５），（６）を用いて漸次目標電圧Ｖｄｃ＿ｓｔｐを演算する。そして、インバータ入力電圧演算部５０Ａは、演算した漸次目標電圧Ｖｄｃ＿ｓｔｐを最終目標電圧Ｖｄｃ＿ｃｏｍとともにフィードバック電圧指令演算部５２Ａへ出力する。このようにして、バッテリーＢの電池入力Ｗｉｎおよび電池出力Ｗｏｕｔに応じた昇圧（または降圧）レートで昇圧（または降圧）動作を行なうことにより、いかなる電池出力においても、バッテリーＢに対する過大な電力の入出力を防止できる。
フィードバック電圧指令演算部５２Ａは、昇圧コンバータ１２の出力電圧Ｖｍを電圧センサー１３から受け、電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ，Ｖｄｃ＿ｓｔｐをインバータ入力電圧指令演算部５０Ａから受ける。そして、フィードバック電圧指令演算部５２Ａは、出力電圧Ｖｍと電圧指令Ｖｄｃ＿ｓｔｐとに基づいて、出力電圧Ｖｍを電圧指令Ｖｄｃ＿ｓｔｐに設定するためのフィードバック電圧指令Ｖｄｃ＿ｓｔｐ＿ｆｂを演算し、その演算したフィードバック電圧指令Ｖｄｃ＿ｓｔｐ＿ｆｂをデューティー比変換部５４Ａへ出力する。
デューティー比変換部５４Ａは、直流電圧Ｖｂを電圧センサー１０から受け、出力電圧Ｖｍを電圧センサー１３から受ける。デューティー比変換部５４Ａは、直流電圧Ｖｂと、出力電圧Ｖｍと、フィードバック電圧指令Ｖｄｃ＿ｓｔｐ＿ｆｂとに基づいて、出力電圧Ｖｍをフィードバック電圧指令Ｖｄｃ＿ｓｔｐ＿ｆｂに設定するためのデューティー比ＤＲを演算し、その演算したデューティー比ＤＲに基づいて昇圧コンバータ１２のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２をオン／オフするための信号ＰＷＭＣを生成する。そして、デューティー比変換部５４Ａは、生成した信号ＰＷＭＣを昇圧コンバータ１２のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２へ出力する。
これにより、昇圧コンバータ１２は、出力電圧Ｖｍが漸次目標電圧（電圧指令Ｖｄｃ＿ｓｔｐ）になるように直流電圧Ｖｂを出力電圧Ｖｍに変換する。デューティー比変換部５４Ａおよびフィードバック指令演算部５２Ａは、かかる一連の制御を、電圧指令Ｖｄｃ＿ｓｔｐを式（５）または式（６）に基づいて制御周期Ｔごとに漸増または漸減させながら、出力電圧Ｖｍが最終目標電圧Ｖｄｃ＿ｃｏｍになるまで繰り返し実行する。
判定部５６は、インバータ入力電圧指令演算部５０Ａから電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍを受け、外部ＥＣＵ６０Ａから信号ＳＴＡＴを受け、電圧センサー１３から電圧Ｖｍを受ける。そして、判定部５６は、外部ＥＣＵ６０ＡからＬレベルの信号ＳＴＡＴを受けたとき、動作を停止する。また、判定部５６は、外部ＥＣＵ６０からＨレベルの信号ＳＴＡＴを受けると、電圧センサー１３から受けた電圧Ｖｍがインバータ入力電圧指令演算部５０Ａから受けた電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ（最終目標電圧＝電圧Ｖｍａｘ）に到達したか否かを判定し、電圧Ｖｍが電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ（＝Ｖｍａｘ）に到達したと判定すると、信号ＵＰ＿ＣＰＬを生成してインバータ制御手段３０１，３０２へ出力する。
インバータ制御手段３０１，３０２は、先の実施の形態１で述べたように、外部ＥＣＵ６０からＬレベルの信号ＳＴＡＴを受けると、生成した信号ＰＷＭＩ１，ＰＷＭＩ２を、出力タイミングを調整せずにそれぞれインバータ１４，３１へ出力し、外部ＥＣＵ６０からＨレベルの信号ＳＴＡＴを受けると、生成した信号ＰＷＭＩ１，ＰＷＭＩ２を昇圧コンバータ１２における昇圧動作が完了した後にそれぞれインバータ１４，３１へ出力する。
すなわち、制御装置３０Ａは、外部ＥＣＵ６０からＬレベルの信号ＳＴＡＴを受けると、動作タイミングを調整せずに昇圧コンバータ１２およびインバータ１４，３１を駆動制御し、外部ＥＣＵ６０からＨレベルの信号ＳＴＡＴを受けると、昇圧動作を行なうように昇圧コンバータ１２を駆動制御し、昇圧コンバータ１２における昇圧動作が完了した後にインバータ１４，３１を駆動制御する。
なお、モータ駆動装置１００Ａの全体動作については、以上に述べた昇圧レートおよび降圧レートの決定手段を除いて、図１のモータ駆動装置１００の全体動作と同様であることから、その詳細な説明を省略する。
以上のように、この発明の実施の形態２によるモータ駆動装置は、電池入力および電池出力に応じた昇圧レートまたは降圧レートで昇圧動作または降圧動作を行なうことから、電池入力および電池出力が低い場合においても、バッテリーに過大な電力が入出力されるのを防止できる。
［実施の形態３］
先の実施の形態１および２によれば、エンジンＥＮＧの始動時において、昇圧コンバータ１２の昇圧動作に必要なパワーが最大となるタイミングと、モータジェネレータＭＧ１を駆動するために必要なパワーが最大となるタイミングとをずらすことによって、バッテリーＢから過大な電力が持ち出されるのを防止できる。
一方、バッテリーＢの電池出力は、実施の形態２で述べたように、電池温度ＢＴが相対的に低いとき、または相対的に高いときにおいて、著しく低下する。たとえば図１３によれば、電池温度ＢＴがＴ２以下となる低温領域およびＴ５以上となる高温領域では、電池入力Ｗｉｎおよび電池出力Ｗｏｕｔの大きさはＴ３〜Ｔ４間に見られる所定の電力レベルに対して著しく低下することが分かる。これにより、電池温度ＢＴが低温または高温となるときには、バッテリーＢに入出力可能な電力が著しく制限されることになる。
ここで、電池入力Ｗｉｎおよび電池出力Ｗｏｕｔが低いときにおいても、バッテリーＢからの過大な電力の入出力を回避するためには、昇圧コンバータ１２の昇圧動作に必要なパワーが最大となるタイミングと、モータジェネレータＭＧ１を駆動するために必要なパワーが最大となるタイミングとを完全に分離することが望ましい。すなわち、モータジェネレータＭＧ１を力行モードで駆動するときに必要なパワーを分散させることで、消費パワーが、限られた電池出力Ｗｏｕｔを超過するのを防止できる。
さらに、モータ駆動装置１００，１００Ａは、エンジンＥＮＧの停止時において、エンジン回転数ＭＲＮＥの低下に伴なって、モータジェネレータＭＧ１を回生モードで駆動する。モータジェネレータＭＧ１が発電したパワーは、コンデンサＣ２を介してバッテリーＢへ持ち込まれる。加えて、モータジェネレータＭＧ１のモータ回転数ＭＲＮ１が低下したことに伴ない、昇圧コンバータ１２が出力電圧Ｖｍを降圧させる降圧動作を行なうと、降圧動作によってコンデンサＣ２から出力されたパワーがバッテリーＢへと持ち込まれる。
したがって、エンジンＥＮＧの停止時には、モータジェネレータＭＧ１および昇圧コンバータ１２からバッテリーＢへそれぞれパワーが持ち込まれることとなる。このとき、電池温度ＢＴが低温または高温状態であって、電池入力Ｗｉｎが低ければ、バッテリーＢに過大な電力が持ち込まれてしまう。
このため、エンジンＥＮＧの停止時においても、モータジェネレータＭＧ１の発電するパワーが最大となるタイミングと、昇圧コンバータ１２から入力されるパワーが最大となるタイミングとを完全に分離することが求められる。すなわち、モータジェネレータＭＧ１を回生モードで駆動するときに生じるパワーを分散させることで、充電パワーが、限られた電池入力Ｗｉｎを超過するのを防止できる。
そこで、本実施の形態に係るモータ駆動装置は、実施の形態２に係るモータ駆動装置１００Ａに、さらに電池入力および電池出力が低い場合において、モータジェネレータＭＧ１を力行モードで駆動させたときの消費パワーを分散させる手段と、モータジェネレータＭＧ１を回生モードで駆動させたときの充電パワーを分散させる手段とを付加した構成とする。
具体的には、本実施の形態に係るモータ駆動装置は、図１０に示すモータ駆動装置１００Ａを基本的な構成として、電池温度ＢＴに応じてインバータ１４，３１および昇圧コンバータ１２に出力される信号ＰＷＭＩ１，ＰＷＭＩ２，ＰＷＭＣの出力タイミングを調整することを特徴とする。
これらの信号の出力タイミングの調整は、電池温度ＢＴが通常領域（図１３の電池温度ＢＴがＴ２以上であり、かつＴ５以下となる領域に相当、以下同じ）にあるときには、実施の形態２に従って、昇圧コンバータ１２が昇圧動作を開始するタイミングと異なるタイミングでモータジェネレータＭＧ１が駆動し始めるように行なわれる。
一方、電池温度ＢＴが低温（電池温度ＢＴがＴ２以下）または高温領域（電池温度ＢＴがＴ５以上）にあるときには、各信号の出力タイミングの調整は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２が駆動する期間と昇圧コンバータ１２が動作する期間とが重複しないように行なわれる。すなわち、（１）エンジンＥＮＧの始動時においては、昇圧コンバータ１２の昇圧動作が完了した後に、モータジェネレータＭＧ１がトルク指令値ＴＲ１を受けて力行モードで駆動し始めて、エンジンＥＮＧのクランキング動作を開始することとする。また、（２）エンジンＥＮＧの停止時においては、モータジェネレータＭＧ１が回生モードで駆動され、エンジンＥＮＧの停止処理が完了した後に、昇圧コンバータ１２が降圧動作を開始することとする。このような構成とすることにより、限られた電池入力Ｗｉｎおよび電池出力Ｗｏｕｔにおいても、バッテリーＢに過大な電力が入出力されるのを確実に防止できる。
次に、本実施の形態に従う信号ＰＷＭＩ１，ＰＷＭＩ２，ＰＷＭＣの出力タイミングの具体的な調整方法について説明する。なお、電池温度ＢＴが通常領域のときの出力タイミングの調整は、先の実施の形態２で述べた手順に従うことから、その詳細な説明を省略する。したがって、以下においては、電池温度ＢＴが低温または高温領域となるときの各信号の出力タイミングの調整方法を主として説明する。また、このときの出力タイミングの調整方法を、上述した（１）エンジンＥＮＧの始動時と（２）エンジンＥＮＧの停止時とに分別して説明する。
（１）エンジン始動時における出力タイミングの調整
最初に、本実施の形態による出力タイミングの調整を実行するためのモータ駆動装置の構成を示す。図１４は、この発明の実施の形態３によるモータ駆動装置の概略図である。
図１４を参照して、この発明の実施の形態３によるモータ駆動装置１００Ｂは、バッテリーＢと、コンデンサＣ１，Ｃ２と、電圧センサー１０，１３と、温度センサー１１と、昇圧コンバータ１２と、インバータ１４，３１と、電流センサー２４，２８と、制御装置３０Ｂとを備える。なお、モータ駆動装置１００Ｂは、図１０に示す外部ＥＣＵ６０およびモータ駆動装置１００Ａの制御装置３０Ａを、外部ＥＣＵ６０Ｂおよび制御装置３０Ｂにそれぞれ変更したものであり、その他はモータ駆動装置１００Ａと同じである。
外部ＥＣＵ６０Ｂは、温度センサー１１から電池温度ＢＴを受け、エンジンＥＮＧからエンジン回転数ＭＲＮＥを受け、制御装置３０Ｂから昇圧動作が完了したことを指示する信号ＵＰ＿ＣＰＬを受ける。そして、外部ＥＣＵ６０Ｂは、エンジンＥＮＧの始動／停止を指示する信号ＳＴＡＴと、トルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２と、モータ回転数ＭＲＮ１，ＭＲＮ２と、エンジン回転数ＭＲＮＥとを制御装置３０Ｂへ出力する。
制御装置３０Ｂは、外部ＥＣＵ６０Ｂからトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２、モータ回転数ＭＲＮ１，ＭＲＮ２、信号ＳＴＡＴおよびエンジン回転数ＭＲＮＥを受けるとともに、電圧センサー１０から直流電圧Ｖｂを受け、電圧センサー１３から出力電圧Ｖｍを受け、電流センサー２４からモータ電流ＭＣＲＴ１を受け、電流センサー２８からモータ電流ＭＣＲＴ２を受け、温度センサー１１から電池温度ＢＴを受ける。
制御装置３０Ｂは、出力電圧Ｖｍ、モータ電流ＭＣＲＴ１、およびトルク指令値ＴＲ１に基づいて、インバータ１４がモータジェネレータＭＧ１を駆動するときにインバータ１４のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８をスイッチング制御するための信号ＰＷＭＩ１を生成する。
また、制御装置３０Ｂは、出力電圧Ｖｍ、モータ電流ＭＣＲＴ２、およびトルク指令値ＴＲ２に基づいて、インバータ３１がモータジェネレータＭＧ２を駆動するときにインバータ３１のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８をスイッチング制御するための信号ＰＷＭＩ２を生成する。
また、制御装置３０Ｂは、インバータ１４（または３１）がモータジェネレータＭＧ１（またはモータジェネレータＭＧ２）を駆動するとき、直流電圧Ｖｂ、出力電圧Ｖｍ、トルク指令値ＴＲ１（またはＴＲ２）、モータ回転数ＭＲＮ１（またはＭＲＮ２）、エンジン回転数ＭＲＮＥおよび電池温度ＢＴに基づいて、後述する方法により昇圧コンバータ１２のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２をスイッチング制御するための信号ＰＷＭＣを生成する。
以上の構成において、電池温度ＢＴが低温または高温領域にあるときの信号ＰＷＭＩ１，ＰＷＭＩ２，ＰＷＭＣの出力タイミングの調整は、外部ＥＣＵ６０Ｂと制御装置３０Ｂとの間でやり取りされる信号のタイミングを制御することにより行なわれる。
詳細には、エンジンＥＮＧの始動時において、信号ＳＴＡＴがＬレベルからＨレベルに切換わると、外部ＥＣＵ６０Ｂは、電池温度ＢＴに応じてトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２の出力タイミングを調整して制御装置３０Ｂへ出力する。具体的には、電池温度ＢＴが低温または高温領域にあるときには、外部ＥＣＵ６０Ｂは、Ｈレベルの信号ＳＴＡＴを制御装置３０Ｂへ出力した後であって、制御装置３０Ｂから信号ＵＰ＿ＣＰＬを受けたタイミングで、トルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２を制御装置３０Ｂへ出力する。すなわち、外部ＥＣＵ６０Ｂは、昇圧コンバータ１２における昇圧動作が完了したことを検知して初めてトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２を制御装置３０Ｂへ出力する。
なお、電池温度ＢＴが通常領域にあるときには、外部ＥＣＵ６０Ｂは、このような調整を行なわず、Ｈレベルの信号ＳＴＡＴが出力されるタイミングと同じタイミングでトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２を制御装置３０Ｂへ出力する。
これにより、制御装置３０Ｂは、電池温度ＢＴが低温または高温領域にあるときには、Ｈレベルの信号ＳＴＡＴに応じて昇圧コンバータ１２を駆動制御し、昇圧動作が完了した後に外部ＥＣＵ６０Ｂから入力されるトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２に応じてインバータ１４，３１の駆動制御を開始し、エンジンＥＮＧのクランキング動作を開始することになる。
一方、電池温度ＢＴが通常領域にあるときには、実施の形態２と同様に、Ｈレベルの信号ＳＴＡＴに応じて昇圧コンバータ１２を駆動制御し、昇圧動作が完了したタイミングにおいて所定値に達しているトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２によって指定されたトルクを出力するように、インバータ１４，３１を駆動制御する。
図１５は、図１４に示す制御装置３０Ｂの機能ブロック図である。
図１５を参照して、制御装置３０Ｂは、インバータ制御手段３０１，３０２と、コンバータ制御手段３０３Ｂとを含む。なお、制御装置３０Ｂは、図１１に示す制御装置３０Ａのコンバータ制御手段３０３Ａを、コンバータ制御手段３０３Ｂに変更したものであり、その他は制御装置３０Ａと同じである。
インバータ制御手段３０１は、外部ＥＣＵ６０Ｂからトルク指令値ＴＲ１および信号ＳＴＡＴを受け、電流センサー２４からモータ電流ＭＣＲＴ１を受け、電圧センサー１３から電圧Ｖｍを受け、コンバータ制御手段３０３Ｂから信号ＵＰ＿ＣＰＬを受ける。
このとき、インバータ制御手段３０１は、信号ＳＴＡＴがＨレベルのときであって、電池温度ＢＴが低温または高温領域にあるときには、上述した外部ＥＣＵ６０Ｂの制御を受けて、信号ＵＰ＿ＣＰＬを受けた後にトルク指令値ＴＲ１を受ける。一方、電池温度ＢＴが通常領域にあるときには、信号ＳＴＡＴを受けるのと同じタイミングでトルク指令値ＴＲ１を受ける。
そして、インバータ制御手段３０１は、トルク指令値ＴＲ１、モータ電流ＭＣＲＴ１および電圧Ｖｍに基づいて、先述の方法によって信号ＰＷＭＩ１を生成する。なお、電池温度ＢＴが低温または高温領域にあるときには、インバータ制御手段３０１は、信号ＵＰ＿ＣＰＬとともにトルク指令値ＴＲ１を受けることから、昇圧動作が完了したタイミングで、信号ＰＷＭＩ１の生成を開始することになる。
したがって、インバータ制御手段３０１は、電池温度ＢＴが低温または高温領域にあるときには、コンバータ制御手段３０３Ｂから信号ＵＰ＿ＣＰＬを受けるのを待って信号ＰＷＭＩ１を生成して、インバータ１４へ出力する。
インバータ制御手段３０２は、外部ＥＣＵ６０Ｂからトルク指令値ＴＲ２および信号ＳＴＡＴを受け、電流センサー２８からモータ電流ＭＣＲＴ２を受け、電圧センサー１３から電圧Ｖｍを受け、コンバータ制御手段３０３Ｂから信号ＵＰ＿ＣＰＬを受ける。なお、インバータ制御手段３０２は、インバータ制御手段３０１と同様に、エンジンＥＮＧの始動時において、電池温度ＢＴが低温または高温領域にあるときには、信号ＵＰ＿ＣＰＬを受けた後にトルク指令値ＴＲ２を受ける。一方、電池温度ＢＴが通常領域にあるときには、Ｈレベルの信号ＳＴＡＴを受けるのと同じタイミングでトルク指令値ＴＲ２を受ける。
インバータ制御手段３０２は、トルク指令値ＴＲ２、モータ電流ＭＣＲＴ２および電圧Ｖｍに基づいて、先述の方法によって信号ＰＷＭＩ２を生成する。そして、インバータ制御手段３０２は、電池温度ＢＴが低温または高温領域にあるときには、コンバータ制御手段３０３Ｂから信号ＵＰ＿ＣＰＬを受けるのを待って信号ＰＷＭＩ２を生成して、インバータ３１へ出力する。
コンバータ制御手段３０３Ｂは、外部ＥＣＵ６０Ｂからトルク指令値ＴＲ１，２、モータ回転数ＭＲＮ１，２、エンジン回転数ＭＲＮＥおよび信号ＳＴＡＴを受け、電圧センサー１０から直流電圧Ｖｂを受け、電圧センサー１３から電圧Ｖｍを受け、温度センサー１１から電池温度ＢＴを受ける。
そして、コンバータ制御手段３０３Ｂは、外部ＥＣＵ６０ＢからＨレベルの信号ＳＴＡＴを受けると、最終目標電圧Ｖｄｃ＿ｃｏｍをモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の駆動電圧とは無関係に、モータ駆動装置１００Ｂにおける最高電圧Ｖｍａｘに決定する。さらに、コンバータ制御手段３０３Ｂは、実施の形態２で述べた式（５）の関係を満たすように、電池入力Ｗｉｎおよび電池出力Ｗｏｕｔに基づいて漸次目標電圧Ｖｄｃ＿ｓｔｐを演算する。なお、電池入力Ｗｉｎおよび電池出力Ｗｏｕｔは、上述のように、検出された電池温度ＢＴに基づいて決定される。
そして、コンバータ制御手段３０３Ｂは、その演算した漸次目標電圧Ｖｄｃ＿ｓｔｐと、直流電圧Ｖｂと、出力電圧Ｖｍとに基づいて、出力電圧Ｖｍが漸次目標電圧Ｖｄｃ＿ｓｔｐになるように直流電圧Ｖｂを出力電圧Ｖｍへ昇圧するための信号ＰＷＭＣを生成して昇圧コンバータ１２へ出力する。そして、コンバータ制御手段３０３Ｂは、漸次目標電圧Ｖｄｃ＿ｓｔｐが最終目標電圧Ｖｄｃ＿ｃｏｍに到達すると、すなわち、昇圧コンバータ１２における昇圧動作が完了すると、昇圧動作が完了したことを示す信号ＵＰ＿ＣＰＬを生成してインバータ制御手段３０１，３０２および外部ＥＣＵ６０Ｂへ出力する。信号ＰＷＭＣの生成は、フィードバック制御により、漸次目標電圧Ｖｄｃ＿ｓｔｐが最終目標電圧Ｖｄｃ＿ｃｏｍに達するまで行なわれる。
図１６は、図１５に示すコンバータ制御手段３０３Ｂの機能ブロック図である。
図１６を参照して、コンバータ制御手段３０３Ｂは、インバータ入力電圧指令演算部５０Ｂと、フィードバック電圧指令演算部５２Ａと、デューティー比変換部５４Ａと、判定部５６とを含む。なお、コンバータ制御手段３０３Ｂは、実施の形態２に係るコンバータ制御手段３０３Ａ（図１２参照）のインバータ入力電圧指令演算部５０Ａを、インバータ入力電圧指令演算部５０Ｂに変更したものであり、その他はコンバータ制御手段３０３Ａと同じである。
インバータ入力電圧指令演算部５０Ｂは、外部ＥＣＵ６０Ｂからトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２、モータ回転数ＭＲＮ１，ＭＲＮ２、信号ＳＴＡＴおよびエンジン回転数ＭＲＮＥを受け、温度センサー１１から電池温度ＢＴを受ける。
インバータ入力電圧指令演算部５０Ｂは、外部ＥＣＵ６０ＢからＨレベルの信号ＳＴＡＴを受けると、トルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２およびモータ回転数ＭＲＮ１，ＭＲＮ２とは無関係に、モータ駆動装置１００Ｂにおける最大電圧Ｖｍａｘを電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ（出力電圧Ｖｍの最終目標電圧に相当）として決定し、その決定した電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍをフィードバック電圧指令演算部５２Ａおよび判定部５６へ出力する。なお、インバータ入力電圧指令演算部５０Ｂは、最大電圧Ｖｍａｘを保持している。
さらに、インバータ入力電圧指令演算部５０Ｂは、電池温度ＢＴから得られた電池入力Ｗｉｎおよび電池出力Ｗｏｕｔに基づいて、先述の漸次目標電圧に相当する第２の電圧指令Ｖｄｃ＿ｓｔｐを演算する。そして、インバータ入力電圧演算部５０Ｂは、演算した第２の電圧指令Ｖｄｃ＿ｓｔｐを電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍとともにフィードバック電圧指令演算部５２Ａへ出力する。
フィードバック電圧指令演算部５２Ａは、昇圧コンバータ１２の出力電圧Ｖｍを電圧センサー１３から受け、電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ，Ｖｄｃ＿ｓｔｐをインバータ入力電圧指令演算部５０Ｂから受ける。そして、フィードバック電圧指令演算部５２Ａは、出力電圧Ｖｍと電圧指令Ｖｄｃ＿ｓｔｐとに基づいて、出力電圧Ｖｍを電圧指令Ｖｄｃ＿ｓｔｐに設定するためのフィードバック電圧指令Ｖｄｃ＿ｓｔｐ＿ｆｂを演算し、その演算したフィードバック電圧指令Ｖｄｃ＿ｓｔｐ＿ｆｂをデューティー比変換部５４Ａへ出力する。
デューティー比変換部５４Ａは、直流電圧Ｖｂを電圧センサー１０から受け、出力電圧Ｖｍを電圧センサー１３から受ける。デューティー比変換部５４Ａは、直流電圧Ｖｂと、出力電圧Ｖｍと、フィードバック電圧指令Ｖｄｃ＿ｓｔｐ＿ｆｂとに基づいて、出力電圧Ｖｍをフィードバック電圧指令Ｖｄｃ＿ｓｔｐ＿ｆｂに設定するためのデューティー比ＤＲを演算し、その演算したデューティー比ＤＲに基づいて昇圧コンバータ１２のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２をオン／オフするための信号ＰＷＭＣを生成する。そして、デューティー比変換部５４Ａは、生成した信号ＰＷＭＣを昇圧コンバータ１２のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２へ出力する。
これにより、昇圧コンバータ１２は、出力電圧Ｖｍが漸次目標電圧（電圧指令Ｖｄｃ＿ｓｔｐ）になるように直流電圧Ｖｂを出力電圧Ｖｍに変換する。デューティー比変換部５４Ａおよびフィードバック指令演算部５２Ａは、電圧指令Ｖｄｃ＿ｓｔｐを上述した式（５）に基づいて制御周期Ｔごとに漸増または漸減させながら、かかる一連の制御を出力電圧Ｖｍが最終目標電圧Ｖｄｃ＿ｃｏｍになるまで繰り返し実行する。
判定部５６は、インバータ入力電圧指令演算部５０Ｂから電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍを受け、外部ＥＣＵ６０Ｂから信号ＳＴＡＴを受け、電圧センサー１３から電圧Ｖｍを受ける。そして、判定部５６は、外部ＥＣＵ６０ＢからＬレベルの信号ＳＴＡＴを受けたとき、動作を停止する。また、判定部５６は、外部ＥＣＵ６０ＢからＨレベルの信号ＳＴＡＴを受けると、電圧センサー１３から受けた電圧Ｖｍがインバータ入力電圧指令演算部５０Ｂから受けた電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ（最終目標電圧＝電圧Ｖｍａｘ）に到達したか否かを判定し、電圧Ｖｍが電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ（＝Ｖｍａｘ）に到達したと判定すると、信号ＵＰ＿ＣＰＬを生成してインバータ制御手段３０１，３０２および外部ＥＣＵ６０Ｂへ出力する。
以上のように、制御装置３０Ｂは、エンジンＥＮＧの始動が指示されたとき、電池温度ＢＴが低温または高温領域にあるときには、外部ＥＣＵ６０ＢからのＨレベルの信号ＳＴＡＴに応じて昇圧コンバータ１２を駆動制御し、昇圧動作を開始する。そして、制御装置３０Ｂは、昇圧動作が完了した後に入力されるトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２に応じて信号ＰＷＭＩ１，ＰＷＭＩ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１，ＰＷＭＩ２によってインバータ１４，３１を駆動制御してクランキング動作を開始する。
図１７は、図１４に示すエンジンＥＮＧに連結されたモータジェネレータＭＧ１を力行モードで駆動する場合の信号および電圧のタイミングチャートである。なお、図１７は、電池温度ＢＴが低温または高温領域にあるときのタイミングチャートである。電池温度ＢＴが通常領域にある場合には、先の実施の形態１の図５に示すタイミングチャートに従うことから、その詳細な説明は省略する。
図１７を参照して、この発明の実施の形態３を適用した場合、タイミングｔ１で信号ＳＴＡＴがＬレベルからＨレベルに変化すると、すなわち、エンジンＥＮＧの始動が指示されると、コンバータ制御手段３０３Ｂは、上述した方法によって信号ＰＷＭＣを生成して昇圧コンバータ１２へ出力し、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の駆動電圧に無関係に、直流電圧Ｖｂをモータ駆動装置１００における最大電圧Ｖｍａｘに昇圧するように昇圧コンバータ１２を駆動制御する。なお、このときの昇圧コンバータ１２における昇圧レートは、先述のように、検出された電池温度ＢＴに対応する電池出力Ｗｏｕｔに基づいて決定される。
そうすると、昇圧コンバータ１２は、信号ＰＷＭＣに応じて、直流電圧Ｖｂを最大電圧Ｖｍａｘへ昇圧する昇圧動作を開始し、昇圧コンバータ１２の出力電圧Ｖｍは、タイミングｔ１以降、徐々に上昇し、タイミングｔ２の近辺で最大電圧Ｖｍａｘに到達する。そして、コンバータ制御手段３０３Ｂは、出力電圧Ｖｍが最大電圧Ｖｍａｘに到達すると、昇圧コンバータ１２における昇圧動作が完了したことを示す信号ＵＰ＿ＣＰＬを生成してインバータ制御手段３０１および外部ＥＣＵ６０Ｂへ出力する。
外部ＥＣＵ６０Ｂは、タイミングｔ２で信号ＵＰ＿ＣＰＬを受けると、トルク指令値ＴＲ１を、制御装置３０Ｂのインバータ制御手段３０１へ出力する。
トルク指令値ＴＲ１は、タイミングｔ２以降、すなわち昇圧動作の完了後において上昇し、タイミングｔ３の近辺で所定の値に上昇している。
インバータ制御手段３０１は、コンバータ制御手段３０３Ｂから信号ＵＰ＿ＣＰＬを受け、外部ＥＣＵ６０Ｂからトルク指令値ＴＲ１を受けると、タイミングｔ２以降、トルク指令値ＴＲ１、モータ電流ＭＣＲＴ１および出力電圧Ｖｍ（＝Ｖｍａｘ）に基づいて信号ＰＷＭＩ１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１をインバータ１４へ出力する。そして、インバータ１４は、昇圧コンバータ１２によって昇圧された最大電圧Ｖｍａｘを信号ＰＷＭＩ１によって交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ１を力行モードで駆動する。
そうすると、モータジェネレータＭＧ１は、インバータ１４によって駆動され、モータ回転数ＭＲＮ１は、タイミングｔ３以降、急激に上昇する。そして、モータジェネレータＭＧ１は、トルク指令値ＴＲ１によって指定されたトルクを出力し、エンジンＥＮＧを始動する。
このように、この発明の実施の形態３においては、電池温度ＢＴが低温または高温領域にある場合に、エンジンＥＮＧの始動が指示されたとき、最初に、昇圧コンバータ１２が駆動制御され、昇圧コンバータ１２における昇圧動作が完了した後に初めてトルク指令値ＴＲ１が出力されてインバータ１４の駆動制御が開始され、エンジンＥＮＧのクランキング動作が開始する。
そうすると、直流電圧Ｖｂを昇圧するために必要なパワーは、タイミングｔ１とタイミングｔ２との間に存在する領域ＲＧＥ１において最大になり、モータジェネレータＭＧ１を駆動するために必要なパワーは、タイミングｔ３以降であって、領域ＲＧＥ１とは完全に離れた領域ＲＧＥ２で最大になる。その結果、直流電圧Ｖｂを昇圧するために必要なパワーが最大になる領域ＲＧＥ１と、モータジェネレータＭＧ１を駆動するために必要なパワーが最大になる領域ＲＧＥ２とを完全に分離することができ、電池出力Ｗｏｕｔの低い低温または高温時においても、バッテリーＢから昇圧コンバータ１２およびインバータ１４，３１側へ過大な電力が持ち出されるのを防止できる。
（２）エンジン停止時における出力タイミングの調整
次に、エンジンＥＮＧの停止が指示されたときに行なわれる信号ＰＷＭＩ１，ＰＷＭＩ２，ＰＷＭＣの出力タイミングの調整について説明する。この場合は、上述したように、制御装置３０Ｂは、電池温度ＢＴが低温または高温領域にあるときには、Ｌレベルの信号ＳＴＡＴに応じてモータジェネレータＭＧ１を回生モードで駆動し、モータ停止処理が完了した後に降圧動作を開始するように、昇圧コンバータ１２を駆動制御する。このような制御は、主として、制御装置３０Ｂにおけるコンバータ制御手段３０３Ｂにより実行される。
詳細には、再び図１５を参照して、コンバータ制御手段３０３Ｂは、外部ＥＣＵ６０ＢからＬレベルの信号ＳＴＡＴを受けると、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のうち、駆動電圧が高い方のモータジェネレータ（モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のいずれか）のトルク指令値およびモータ回転数に基づいて、最終目標電圧Ｖｄｃ＿ｃｏｍを演算する。さらに、コンバータ制御手段３０３Ｂは、上述の式（６）の関係を満たすように、電池入力Ｗｉｎおよび電池出力Ｗｏｕｔに基づいて、漸次目標電圧Ｖｄｃ＿ｓｔｐを演算する。
そして、コンバータ制御手段３０３Ｂは、昇圧コンバータ１２の出力電圧Ｖｍをその演算した漸次目標電圧Ｖｄｃ＿ｓｔｐに設定するための信号ＰＷＭＣを生成して昇圧コンバータ１２へ出力する。
ここで、コンバータ制御手段３０３Ｂは、信号ＳＴＡＴがＬレベルのときにおいて、信号ＰＷＭＣを出力するタイミングを電池温度ＢＴに応じて異なるタイミングに設定する。
詳細には、電池温度ＢＴが低温または高温領域にあるときには、コンバータ制御手段３０３Ｂは、信号ＰＷＭＣの出力タイミングを、エンジン回転数ＭＲＮＥが“０”となるタイミング、すなわちエンジンＥＮＧが停止したタイミングに設定する。
具体的には、図１６に示すコンバータ制御手段３０３Ｂにおいて、インバータ入力電圧指令演算部５０Ｂは、外部ＥＣＵ６０ＢからＬレベルの信号ＳＴＡＴを受けると、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のうち、駆動電圧が高い方のモータジェネレータのトルク指令値およびモータ回転数に基づいて、最終目標電圧（電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ）を演算する。さらに、インバータ入力電圧指令演算部５０Ｂは、電池温度ＢＴから得られた電池入力Ｗｉｎおよび電池出力Ｗｏｕｔに基づいて、第２の電圧指令Ｖｄｃ＿ｓｔｐを演算する。
そして、インバータ入力電圧指令演算部５０Ａは、検出された電池温度ＢＴが低温または高温領域にあると判断すると、その演算した電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍ，Ｖｄｃ＿ｓｔｐを、モータ回転数ＭＲＮＥが“０”となったタイミングにおいて、フィードバック電圧指令演算部５２Ａおよび判定部５６へそれぞれ出力する。
このような構成とすることにより、電池温度ＢＴが低温または高温領域にあるときには、エンジンＥＮＧに連結されるモータジェネレータＭＧ１が回生モードで駆動されてモータ停止処理を完了した後に、昇圧コンバータ１２が駆動制御されて降圧動作を開始することになる。これによれば、電池入力Ｗｉｎが低いときであっても、バッテリーＢに過大な電力が持ち込まれるのを防止できる。
一方、電池温度ＢＴが通常領域にあるときには、コンバータ制御手段３０３Ｂは、出力タイミングを調整することなく、信号ＰＷＭＣを昇圧コンバータ１２へ出力する。
図１８は、図１４に示すエンジンＥＮＧに連結されたモータジェネレータＭＧ１を回生モードで駆動する場合の信号および電圧のタイミングチャートである。なお、図１８は、電池温度ＢＴが低温または高温領域にある場合のタイミングチャートである。
図１８を参照して、タイミングｔ１１で信号ＳＴＡＴがＨレベルからＬレベルへ切換わり、エンジンＥＮＧの停止が指示されると、エンジン回転数ＭＲＮＥの低下に伴なってトルク指令値ＴＲ１が低下する。インバータ制御手段３０１は、Ｌレベルの信号ＳＴＡＴに応じて、トルク指令値ＴＲ１、モータ電流ＭＣＲＴ１および出力電圧Ｖｍに基づいて信号ＰＷＭＩ１を生成してインバータ１４へ出力する。
コンバータ制御手段３０３Ｂは、トルク指令値ＴＲ１、モータ回転数ＭＲＮ１、直流電圧Ｖｂ、出力電圧Ｖｍ、電池入力Ｗｉｎおよび電池出力Ｗｏｕｔに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＣを生成する。コンバータ制御手段３０３Ｂは、電池温度ＢＴが低温または高温領域にあると判断すると、その生成した信号ＰＷＭＣをエンジン回転数ＭＲＮＥが“０”となるタイミングｔ１２で昇圧コンバータ１２へ出力する。
これにより、モータジェネレータＭＧ１は回生モードで駆動され、発電したパワーはインバータ１４を介してコンデンサＣ２に充電される。さらに、昇圧コンバータ１２は、エンジンＥＮＧが停止したタイミングｔ１２で制御装置３０Ｂから出力された信号ＰＷＭＣに応じて駆動し始め、出力電圧Ｖｍを目標電圧Ｖｄｃ＿ｃｏｍに降圧する。なお、昇圧コンバータ１２における降圧レートは、先述のように、検出した電池温度ＢＴに対応する電池入力Ｗｉｎに基づいて決定される。
このように、この発明の実施の形態３においては、電池温度ＢＴが低温または高温領域にある場合には、エンジンＥＮＧの停止が指示されたとき、最初に、インバータ１４が駆動制御され、インバータ１４におけるモータ停止処理が完了した後に昇圧コンバータ１２が駆動制御される。
その結果、モータジェネレータＭＧ１にて発電したパワーは、タイミングｔ１１からタイミングｔ１２の間の領域ＲＧＥ５で最大になり、出力電圧Ｖｍを降圧してバッテリーＢへ入力されるパワーは、タイミングｔ１２以降の領域ＲＧＥ６で最大になるので、モータジェネレータＭＧ１を回生モードで駆動して得られるパワーが最大になる領域ＲＧＥ５は、出力電圧Ｖｍを降圧して得られるパワーが最大になる領域ＲＧＥ６とは完全に分離されることとなり、電池出力の低い低温または高温時においても、昇圧コンバータ１２およびインバータ１４，３１側からバッテリーＢへ過大な電力が持ち込まれるのを防止することができる。
図１９は、図１４に示すエンジンＥＮＧに連結されたモータジェネレータＭＧ１を駆動する場合の信号および電圧の他のタイミングチャートである。
図１９を参照して、この発明の実施の形態３を適用しない場合、タイミングｔ１１で信号ＳＴＡＴがＨレベルからＬレベルに切換わり、エンジンＥＮＧの停止が指示されると、エンジン回転数ＭＲＮＥの低下に伴なってトルク指令値ＴＲ１が低下する。インバータ制御手段３０１は、トルク指令値ＴＲ１、モータ電流ＭＣＲＴ１および出力電圧Ｖｍに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ１を生成してインバータ１４へ出力する。
コンバータ制御手段３０３Ｂは、トルク指令値ＴＲ１、モータ回転数ＭＲＮ１、直流電圧Ｖｂ、出力電圧Ｖｍおよび電池温度ＢＴに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＣを生成して昇圧コンバータ１２へ出力する。
そうすると、モータジェネレータＭＧ１は回生モードで駆動され、発電したパワーはインバータ１４を介してコンデンサＣ２に充電され、これと同じタイミングで昇圧コンバータ１２は、信号ＰＷＭＣに応じて出力電圧Ｖｍを降圧する。
その結果、モータジェネレータＭＧ１が発電するパワーは、タイミングｔ１１以降の領域ＲＧＥ７で最大になり、降圧動作によって生じるパワーは、タイミングｔ１１以降の領域ＲＧＥ８で最大になるので、モータジェネレータＭＧ１を駆動して生じるパワーが最大になる領域ＲＧＥ７は、降圧動作によって生じるパワーが最大となる領域ＲＧＥ８と重複し、インバータ１４および昇圧コンバータ１２からバッテリーＢへ過大な電力が持ち込まれる。
以上のように、（１）エンジン始動時、（２）エンジン停止時のそれぞれにおいて、この発明の実施の形態３を適用することにより、電池温度ＢＴが低温または高温領域にあってバッテリーＢの電池入力Ｗｉｎおよび電池出力Ｗｏｕｔが低いときであっても、バッテリーＢに過大な電力が入出力されるのを防止できる。
再び図１４を参照して、モータ駆動装置１００Ｂにおいては、モータジェネレータＭＧ２によるハイブリッド自動車の駆動時であり、かつ、エンジンＥＮＧの始動時であるとき、昇圧コンバータ１２における昇圧動作が完了した後に、モータジェネレータＭＧ１を力行モードで駆動制御する。特に電池温度ＢＴが低温または高温領域にあるときには、昇圧コンバータ１２における昇圧動作が完了したことに応じて制御装置３０Ｂにトルク指令値ＴＲ１を入力することにより、昇圧動作の完了後にモータジェネレータＭＧ１の駆動制御が開始される。
これによれば、モータジェネレータＭＧ１を力行モードで駆動するときの消費パワーを分散させることができ、電池出力Ｗｏｕｔの大小によらず、バッテリーＢからの過大な電力の持ち出しを防止できる。
なお、昇圧コンバータ１２が昇圧動作を完了するタイミングと、外部ＥＣＵ６０Ｂが制御装置３０Ｂにトルク指令値ＴＲ１を入力するタイミングとの間に所定の遅延時間を設けることによって、エンジン始動時にバッテリーＢから持ち出されるパワーをより確実に分散させることができる。
さらに、モータ駆動装置１００Ｂにおいては、モータジェネレータＭＧ２によってハイブリッド自動車を駆動している時であり、かつ、エンジンＥＮＧの停止時であるときにおいて、電池温度ＢＴが低温または高温領域にあると検知されると、昇圧コンバータ１２は、インバータ１４におけるモータジェネレータＭＧ１の停止処理が完了した後に、昇圧コンバータ１２における降圧動作を開始する。
これによれば、モータジェネレータＭＧ１を回生モードで駆動するときの充電パワーを分散させることができ、電池出力の大小によらず、バッテリーＢに過大な電力が持ち込まれるのを防止できる。
なお、上記においては、昇圧コンバータ１２が降圧動作を開始するタイミングは、インバータ１４がモータジェネレータＭＧ１の停止処理を完了した後と説明したが、この発明は、これに限らず、昇圧コンバータ１２は、インバータ１４がモータジェネレータＭＧ１の停止処理を開始した後、降圧動作を開始するようにしてもよい。
あるいは、インバータ１４がモータジェネレータＭＧ１の停止処理を完了させるタイミングと、昇圧コンバータ１２が降圧動作を開始するタイミングとの間に所定の遅延時間を設けることによって、エンジン停止時にバッテリーＢに持ち込まれるパワーをより確実に分散させることができる。
また、上記においては、モータジェネレータＭＧ２によるハイブリッド自動車の駆動時であり、かつエンジンＥＮＧの始動または停止が指示されたときの昇圧コンバータ１２とインバータ１４との駆動制御について説明したが、この発明は、モータ駆動装置１００Ｂにおいて、上述したパワー収支Ｐが釣り合わない場合であって、バッテリーＢへの電力の入出力が必要なときにおいて広く適用されるものである。
【産業上の利用可能性】
この発明は、電源への過大な電力の入出力を防止可能なモータ駆動装置に適用される。
【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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