(57)【要約】【課題】リアクトル電流を検出してコンバータの制御に用いるものにおいて、リアクトル電流を精度をより向上させる。【解決手段】昇圧コンバータが動作中で且つオフセット学習が完了しているときには（Ｓ１００，Ｓ１１０）、バッテリの充放電電流ＩｂからリアクトルＬの電流ＩＬを減じた電流差を補正量ΔＩＬに設定し（Ｓ１３０）、リアクトルＬの電流ＩＬとオフセット学習量ＩＬ０と補正量ΔＩＬとの和を昇圧コンバータ５５の制御に用いるリアクトル電流ＩＬとして設定する（Ｓ１４０）。これにより、リアクトル電流ＩＬの精度をより向上させることができ、ひいては昇圧コンバータ５５の制御性をより向上させることができる。【選択図】図４
2013017299.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機と、スイッチング素子のスイッチングにより前記電動機を駆動するインバータと、該インバータの母線間に接続されたコンデンサと、充放電可能な二次電池と、リアクトルを有しスイッチング素子のスイッチングにより前記二次電池の電圧を変換して前記コンデンサに供給可能なコンバータと、前記コンデンサの電圧を検出するコンデンサ電圧検出手段と、前記二次電池の充放電電流を検出する充放電電流検出手段と、前記リアクトルの電流を検出するリアクトル電流検出手段と、前記コンデンサの目標電圧と前記検出されたコンデンサの電圧との偏差と所定の制御ゲインとに基づく電圧フィードバック制御により前記リアクトルの目標電流を演算すると共に該演算した目標電流と前記検出されたリアクトルの電流との偏差に基づく電流フィードバック制御によりスイッチング制御信号を生成して前記コンバータをスイッチング制御するコンバータ制御手段と、を備える電動機駆動装置において、
前記コンバータ制御手段は、前記コンバータが動作している最中には、前記検出された二次電池の電流から前記検出されたリアクトルの電流を減じた電流差を該検出されたリアクトル電流に加えて該リアクトル電流を補正し、該補正したリアクトル電流を用いて前記コンバータのスイッチング制御信号を生成する手段である
ことを特徴とする電動機駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機と、スイッチング素子のスイッチングにより電動機を駆動するインバータと、インバータの母線間に接続されたコンデンサと、充放電可能な二次電池と、リアクトルを有しスイッチング素子のスイッチングにより二次電池の電圧を変換してコンデンサに供給可能なコンバータと、コンデンサの電圧を検出するコンデンサ電圧検出手段と、リアクトルの電流を検出するリアクトル電流検出手段と、を備え、コンデンサの目標電圧と検出されたコンデンサの電圧との偏差と所定の制御ゲインとに基づいてリアクトルの目標電流を演算すると共に演算した目標電流と検出されたリアクトルの電流との偏差に基づいてスイッチング制御信号を生成してコンバータをスイッチング制御する電動機駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電動機駆動装置としては、電動機を駆動するインバータと、インバータの母線間に接続されたコンデンサと、バッテリの電圧を昇圧してコンデンサに供給する昇圧コンバータと、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、コンデンサ電圧を検出し、検出したコンデンサ電圧と目標電圧との偏差に基づいてフィードバック制御によりスイッチング制御信号を生成し、生成したスイッチング制御信号により昇圧コンバータをスイッチング制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２５２５７５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、コンバータが備えるリアクトルを流れる電流を電流センサにより検出し、検出したリアクトル電流をコンバータの制御に用いるものとすれば、コンデンサに電荷を蓄えるリアクトル電流を直接に制御することができるため、コンバータの制御性をより向上させることができる。しかしながら、コンバータの動作中のリアクトル電流はスイッチングに伴って振動（リプル）が発生するため、検出信号（電流）のサンプリングポイントによっては検出ズレが生じ、信号精度が悪化してしまう。
【０００５】
本発明の電動機駆動装置は、リアクトル電流を検出してコンバータの制御に用いるものにおいて、リアクトル電流を精度をより向上させることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電動機駆動装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の電動機駆動装置は、
電動機と、スイッチング素子のスイッチングにより前記電動機を駆動するインバータと、該インバータの母線間に接続されたコンデンサと、充放電可能な二次電池と、リアクトルを有しスイッチング素子のスイッチングにより前記二次電池の電圧を変換して前記コンデンサに供給可能なコンバータと、前記コンデンサの電圧を検出するコンデンサ電圧検出手段と、前記二次電池の充放電電流を検出する充放電電流検出手段と、前記リアクトルの電流を検出するリアクトル電流検出手段と、前記コンデンサの目標電圧と前記検出されたコンデンサの電圧との偏差と所定の制御ゲインとに基づく電圧フィードバック制御により前記リアクトルの目標電流を演算すると共に該演算した目標電流と前記検出されたリアクトルの電流との偏差に基づく電流フィードバック制御によりスイッチング制御信号を生成して前記コンバータをスイッチング制御するコンバータ制御手段と、を備える電動機駆動装置において、
前記コンバータ制御手段は、前記コンバータが動作している最中には、前記検出された二次電池の電流から前記検出されたリアクトルの電流を減じた電流差を該検出されたリアクトル電流に加えて該リアクトル電流を補正し、該補正したリアクトル電流を用いて前記コンバータのスイッチング制御信号を生成する手段である
ことを要旨とする。
【０００８】
この本発明の電動機駆動装置では、コンバータが動作している最中には、二次電池の電流からリアクトルの電流を減じた電流差をリアクトル電流に加えてリアクトル電流を補正する。そして、コンデンサの目標電圧とコンデンサの電圧との偏差と所定の制御ゲインとに基づく電圧フィードバック制御によりリアクトルの目標電流を演算し、演算したリアクトルの目標電流と補正したリアクトルの電流との偏差に基づく電流フィードバック制御によりスイッチング制御信号を生成してコンバータをスイッチング制御する。これにより、リアクトル電流の精度をより向上させることができる。この結果、リアクトル電流を用いてコンバータを制御することにより、コンデンサの電圧をより高い精度で目標電圧に近づけることができ、コンバータの制御性をより向上させることができる。
【０００９】
こうした本発明の電動機駆動装置において、前記コンバータ制御手段は、前記リアクトル電流検出手段に異常が生じているときには、前記電流フィードバック制御を停止し、前記コンデンサの目標電圧と前記検出されたコンデンサの電圧との偏差と前記所定の制御ゲインとは異なる制御ゲインとに基づく電圧フィードバック制御により前記スイッチング制御信号を生成する手段であるものとすることもできる。こうすれば、リアクトル電流検出手段に異常が生じていても、コンデンサの電圧をある程度目標電圧に近づけることができ、電動機を駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】モータＭＧ１，ＭＧ２やインバータ４１，４２を中心とした電機駆動系の構成図である。
【図３】昇圧コンバータ５５の制御ブロック図である。
【図４】リアクトル電流補正ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図５】昇圧コンバータ５５が昇圧動作を行なっている最中のリアクトル電流の時間変化の様子を示す説明図である。
【図６】電流センサ５６に異常が生じているときに適用される昇圧コンバータ５５の制御ブロック図である。
【図７】変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。
【図８】変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。
【図９】変形例のハイブリッド自動車３２０の構成の概略を示す構成図である。
【図１０】変形例のハイブリッド自動車４２０の構成の概略を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１２】
図１は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図であり、図２は、モータＭＧ１，ＭＧ２のパワーコントロールユニットの構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、例えばガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関として構成されたエンジン２２と、エンジン２２を駆動制御するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという。）２４と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介してキャリアが接続されると共に駆動輪３８ａ，３８ｂにデファレンシャルギヤ３７を介して連結された駆動軸３６にリングギヤが接続されたプラネタリギヤ３０と、例えば周知の同期発電電動機として構成されてプラネタリギヤ３０のサンギヤにロータが接続されたモータＭＧ１と、例えば周知の同期発電電動機として構成されて駆動軸３６にロータが接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するための駆動回路として構成されたインバータ４１，４２と、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという。）４０と、例えばリチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ５０と、バッテリ５０を管理するバッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２と、インバータ４１，４２が接続された電力ライン（以下、高電圧系電力ラインという）５４ａとバッテリ５０が接続された電力ライン（以下、電池電圧系電力ラインという）５４ｂとに接続され電池電圧系電力ライン５４ｂの電圧を昇圧して高電圧系電力ライン５４ａに供給する昇圧コンバータ５５と、電池電圧系電力ライン５４ｂに接続されてバッテリ５０を電池電圧系電力ライン５４ｂから遮断可能なシステムメインリレー５９と、車両全体を制御するハイブリッド用電子制御ユニット（以下、ＨＶＥＣＵという。）７０と、を備える。
【００１３】
インバータ４１，４２は、図２のモータモータＭＧ１，ＭＧ２やインバータ４１，４２を中心とした電機駆動系の構成図に示すように、６つのスイッチング素子としてのトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６と、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６に逆方向に並列接続された６つのダイオードＤ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６とにより構成されている。トランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６は、高電圧系電力ライン５４ａの正極母線と負極母線とに対してソース側とシンク側になるよう２個ずつペアで配置されており、対となるトランジスタ同士の接続点の各々にモータＭＧ１，ＭＧ２の三相コイル（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）の各々が接続されている。したがって、インバータ４１，４２に電圧が作用している状態でトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６のオン時間の割合を制御することにより、三相コイルに回転磁界を形成でき、モータＭＧ１，ＭＧ２を回転駆動することができる。高電圧系電力ライン４２の正極母線と負極母線とには平滑用のコンデンサ５７が接続されている。
【００１４】
昇圧コンバータ５５は、図２に示すように、２つのトランジスタＴ３１，Ｔ３２とトランジスタＴ３１，Ｔ３２に逆方向に並列接続された２つのダイオードＤ３１，Ｄ３２とリアクトルＬとからなる昇圧コンバータとして構成されている。２つのトランジスタＴ３１，Ｔ３２は、それぞれ高電圧系電力ライン５４ａの正極母線と高電圧系電力ライン５４ａおよび電池電圧系電力ライン５４ｂの負極母線とに接続されており、その接続点にリアクトルＬが接続されている。また、リアクトルＬと高電圧系電力ライン５４ａおよび電池電圧系電力ライン５４ｂの負極母線とにはそれぞれバッテリ５０の正極端子と負極端子とが接続されている。したがって、トランジスタＴ３１，Ｔ３２をオンオフ制御することにより、電池電圧系電力ライン５４ｂの電力を昇圧して高電圧系電力ライン５４ａに供給したり、高電圧系電力ライン５４ａの電力を降圧して電池電圧系電力ライン５４ｂに供給したりすることができる。リアクトルＬと高電圧系電力ライン５４ａおよび電池電圧系電力ライン５４ｂの負極母線とには平滑用のコンデンサ５８が接続されている。
【００１５】
モータＥＣＵ４０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流，コンデンサ５７の端子間に取り付けられた電圧センサ５７ａからのコンデンサ５７の電圧ＶＨ，コンデンサ５８の端子間に取り付けられた電圧センサ５８ａからのコンデンサ５８の電圧ＶＬ，リアクトルＬの端子が接続された電力ラインに取り付けられた電流センサ５６からのリアクトル電流ＩＬなどが入力ポートを介して入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６をスイッチングするためのスイッチング制御信号や昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２をスイッチングするためのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。また、モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からの信号に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。
【００１６】
バッテリＥＣＵ５２は、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ラインに取り付けられた電流センサ５１からの充放電電流Ｉｂ，バッテリ５０に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度Ｔｂなどが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりＨＶＥＣＵ７０に送信する。バッテリ５０の充放電電流Ｉｂを検出するための電流センサ５１と上述したリアクトルＬの電流ＩＬを検出するための電流センサ５６は、それぞれ特性が異なり、実施例では、電流センサ５１を高精度型のセンサとして構成し、電流センサ５６を高速応答型のセンサとして構成するものとした。また、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいてそのときのバッテリ５０から放電可能な電力の容量の全容量に対する割合である蓄電割合ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電割合ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算したりしている。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。
【００１７】
ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。ＨＶＥＣＵ７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００１８】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸３６に出力すべき要求トルクＴｒ＊を計算し、この要求トルクＴｒ＊に対応する要求動力が駆動軸３６に出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてがプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されて駆動軸３６に出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部がプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力が駆動軸３６に出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力を駆動軸３６に出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。なお、トルク変換運転モードと充放電運転モードとは、いずれもエンジン２２の運転を伴って要求動力が駆動力３６に出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するモードであり、実質的な制御における差異はないため、以下、両者を合わせてエンジン運転モードという。
【００１９】
エンジン運転モードでは、ＨＶＥＣＵ７０は、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃと車速センサ８８からの車速Ｖとに基づいて駆動軸３６に出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定し、設定した要求トルクＴｒ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｒ（例えば、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２や車速Ｖに換算係数を乗じて得られる回転数）を乗じて走行に要求される走行用パワーＰｄｒｖを計算すると共に計算した走行用パワーＰｄｒｖからバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいて得られるバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を減じてエンジン２２から出力すべきパワーとしての要求パワーＰｅ＊を設定する。そして、要求パワーＰｅ＊を効率よくエンジン２２から出力することができるエンジン２２の回転数ＮｅとトルクＴｅとの関係としての動作ライン（例えば燃費最適動作ライン）を用いてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定し、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊となるようにするための回転数フィードバック制御によりモータＭＧ１から出力すべきトルクとしてのトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共にモータＭＧ１をトルク指令Ｔｍ１＊で駆動したときにプラネタリギヤ３０を介して駆動軸３６に作用するトルクを要求トルクＴｒ＊から減じてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊と回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２とからなる動作点でモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するのに必要な電圧を高電圧系電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨ＊として設定し、設定した目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とについてはエンジンＥＣＵ２４に送信し、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊，目標電圧ＶＨ＊についてはモータＥＣＵ４０に送信する。目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによってエンジン２２が運転されるようエンジン２２の吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などを行ない、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。また、目標電圧ＶＨ＊を受信したモータＥＣＵ４０は、高電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨが目標電圧ＶＨ＊となるよう昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング制御を行なう。
【００２０】
モータ運転モードでは、ＨＶＥＣＵ７０は、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定する共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊が駆動軸３６に出力されるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し、設定したトルク指令Ｔｍ２＊と回転数Ｎｍ２とからなる動作点でモータＭＧ２を駆動するのに必要な電圧を高電圧系電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨ＊として設定してモータＥＣＵ４０に送信する。そして、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊と目標電圧ＶＨ＊とを受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なうと共に高電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨが目標電圧ＶＨ＊となるよう昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング制御を行なう。
【００２１】
実施例のハイブリッド自動車２０は、モータ運転モードで運転している最中に、運転者のアクセルペダル８３の踏み込みによりバッテリ５０からの電力だけでは走行用パワーＰｄｒｖを賄うことができないときや、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣがエンジン運転モードに切り替えるために予め定められた閾値以下になったとき、その他、車両の状態がエンジン運転モードに切り替えるために予め定められた状態に至ったときに、エンジン２２を始動してエンジン運転モードに移行する。エンジン２２の始動は、モータＭＧ１からトルクを出力してエンジン２２をモータリングすると共にモータＭＧ１からのトルクの出力により駆動軸３６に作用するトルクをモータＭＧ２からのトルクによりキャンセルし、エンジン２２のエンジン回転速度Ｎｅが予め定められた制御開始回転数に至ったときに燃料噴射制御や点火制御などを開始することにより行なわれる。
【００２２】
ここで、昇圧コンバータ５５の制御は、図３に示す制御ブロックに従って行なわれる。図３に示す制御ブロックは、目標電圧ＶＨ＊と電圧センサ５７ａからのコンデンサ５７の電圧ＶＨとの差分ΔＶＨを演算する差分器６０と、演算された差分ΔＶＨに対してＰＩＤ制御（比例積分微分制御）を施してリアクトルＬの電流指令ＩＬ＊を生成するフィードバック部６１と、生成された電流指令ＩＬ＊と電流センサ５６からのリアクトルＬの電流ＩＬとの差分ΔＩＬを演算する差分器６２と、演算された差分ΔＩＬに対してＰＩ制御（比例積分制御）を施すフィードバック部６３と、コンデンサ５８の電圧ＶＬ（電池電圧系電力ライン５４ｂの電圧）とコンデンサ５７の電圧ＶＨ（高電圧系電力ライン５４ａの電圧）との比とフィードバック部６３から出力された信号との差分を演算して昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２をスイッチング制御するためのデューティ信号Ｄｕｔｙを生成する差分器６４と、を備える。なお、差分器６４から出力されたデューティ信号Ｄｕｔｙは電流変換器６５によりリアクトルＬの電流に変換され、変換されたリアクトルＬの電流は電圧変換器６６によりコンデンサ５７の電圧に変換される。
【００２３】
次に、実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に昇圧コンバータ５５の制御に用いられるリアクトル電流ＩＬを補正する際の動作について説明する。図４は、モータＥＣＵ４０により実行されるリアクトル電流補正ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２４】
リアクトル電流補正ルーチンが実行されると、モータＥＣＵ４０は、まず、昇圧コンバータ５５が動作中であるか否か（ステップＳ１００）、オフセット学習が完了しているか否か（ステップＳ１１０）、をそれぞれ判定する。ここで、オフセット学習は、例えば、システム起動時にインバータ４１，４２と昇圧コンバータ５５とがシャットダウンされている状態（リアクトルＬに電流が流れていない状態）で電流センサ５６により検出された電流ＩＬが値０となるよう電流値をオフセットする処理である。昇圧コンバータ５５が動作中でないときや、オフセット学習が完了していないときには、リアクトルＬの電流ＩＬを補正するのに適した状態でないと判断して、本ルーチンを終了する。一方、昇圧コンバータ５５が動作中であり、且つ、オフセット学習が完了しているときには、電流センサ５１からのバッテリ５０の充放電電流Ｉｂや電流センサ５６からのリアクトルＬの電流ＩＬ，前述したオフセット学習により得られるオフセット学習量ＩＬ０を入力する（ステップＳ１２０）。ここで、リアクトルＬの電流ＩＬは、電流センサ５６から所定回数に亘って得られた信号を平均したものを用いたり、電流センサ５６から得られた信号に平滑化フィルタを施したものを用いたりすることができる。そして、入力した充放電電流Ｉｂから入力したリアクトルＬの電流ＩＬを減じたものを補正量ΔＩＬとして設定し（ステップＳ１３０）、入力したリアクトルＬの電流ＩＬと入力したオフセット学習量ＩＬ０と設定した補正量ΔＩＬとの和を昇圧コンバータ５５の制御に用いるリアクトル電流ＩＬとして設定して（ステップＳ１４０）、本ルーチンを終了する。
【００２５】
図５に、昇圧コンバータ５５が昇圧動作を行なっている最中のリアクトル電流ＩＬの時間変化の様子を示す。リアクトルＬの電流ＩＬは、スイッチング１周期（キャリア１周期）におけるトランジスタＴ３２（下アーム）のオン期間では時間と共に上昇し、トランジスタＴ３２のオフ期間では時間と共に下降するため、キャリアの周期に従って振動（リプル）する。電流センサ５６は、リアクトル電流の振幅の中央値が検出されるようサンプリングポイントが定められているが、サンプリングポイントにズレが生じると、得られる電流ＩＬに誤差ΔＩＬが含まれる場合がある。実施例では、リアクトルＬの電流ＩＬを検出する電流センサ５６よりも高精度型のバッテリ５０の充放電電流Ｉｂを検出する電流センサ５１を用いて、充放電電流ＩｂからリアクトルＬの電流ＩＬを減じた電流差ΔＩＬを加えることにより電流ＩＬを補正することにより、電流ＩＬの精度の向上を図っているのである。
【００２６】
次に、リアクトルＬの電流を検出する電流センサ５６に異常が生じているときに動作について説明する。なお、電流センサ５６の異常は、例えば、昇圧コンバータ５５が動作を停止している状態でインバータ４１，４２によりモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動しているときに電流センサ５６により検出されるリアクトルＬの電流ＩＬと電流センサ５１により検出される充放電電流Ｉｂとを比較することにより判定することができる。図６に、電流センサ５６に異常が生じているときに適用される昇圧コンバータ５５の制御ブロック図を示す。なお、図６の制御ブロックのうち図３の制御ブロックと同一のブロックについては同一の符号を付した。図６の制御ブロックでは、目標電圧ＶＨ＊と電圧センサ５７ａからのコンデンサ５７の電圧ＶＨとの差分ΔＶＨを差分器６０により演算し、演算された差分ΔＶＨに対してフィードバック部６１ＢによりＰＩＤ制御を施し、フィードバック部６１Ｂから出力された信号と値０との差分を差分器６２により演算すると共に演算された差分に対して値１のゲインを乗じてフィードバック部６３Ｂにより伝達、即ち、フィードバック部６１Ｂから出力された信号をそのまま通過させ、コンデンサ５８の電圧ＶＬ（電池電圧系電力ライン５４ｂの電圧）とコンデンサ５７の電圧ＶＨ（高電圧系電力ライン５４ａの電圧）との比とフィードバック部６３Ｂから出力された信号との差分を差分器６４により演算して昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２をスイッチング制御するためのデューティ信号Ｄｕｔｙを生成することにより行なわれる。即ち、図３の制御ブロックにおける電流フィードバック制御を停止し、フィードバック部６１Ｂによる電圧フィードバック制御だけでスイッチング制御信号を生成して昇圧コンバータ５５をスイッチング制御するのである。ここで、図６の制御ブロックを用いて昇圧コンバータ５５を制御すると、図３の制御ブロックを用いて昇圧コンバータ５５を制御した場合に比して、制御性が悪化し、コンデンサ５８の電圧ＶＬの変動が大きくなるため、実施例では、フィードバック部６１Ｂにおける制御ゲインを図３のフィードバック部６１における制御ゲインから変更すると共にモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊に対して最大トルクの制限を施すことにより、コンデンサ５８の電圧ＶＬの変動が適正範囲を超えないようにしている。
【００２７】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、昇圧コンバータ５５が動作中で且つオフセット学習が完了しているときには、電流センサ５１からのバッテリ５０の充放電電流Ｉｂから電流センサ５６からのリアクトルＬの電流ＩＬを減じた電流差を補正量ΔＩＬに設定し、リアクトルＬの電流ＩＬとオフセット学習量ＩＬ０と補正量ΔＩＬとの和を昇圧コンバータ５５の制御に用いるリアクトル電流ＩＬとして設定するから、リアクトル電流ＩＬの精度をより向上させることができ、ひいては昇圧コンバータ５５の制御性をより向上させることができる。
【００２８】
また、実施例のハイブリッド自動車２０によれば、リアクトルＬの電流を検出する電流センサ５６に異常が生じているときには、リアクトルＬの電流ＩＬを用いた電流フィードバック制御を停止し、フィードバック部６１Ｂにより制御ゲインを変更して目標電圧ＶＨ＊とコンデンサ５７の電圧ＶＨとの偏差に基づく電圧フィードバック制御だけでスイッチング制御信号を生成して昇圧コンバータ５５をスイッチング制御するから、リアクトルＬの電流を検出する電流センサ５６に異常が生じているときでも昇圧コンバータ５５を動作させることができる。
【００２９】
実施例のハイブリッド自動車２０では、リアクトルＬの電流を検出する電流センサ５６の異常を判定し、電流センサ５６に異常が生じているときには、リアクトルＬの電流ＩＬを用いた電流フィードバック制御を停止し、フィードバック部６１Ｂにより目標電圧ＶＨ＊とコンデンサ５７の電圧ＶＨとの偏差に基づく電圧フィードバック制御だけで昇圧コンバータ５５をスイッチング制御するものとしたが、こうした電流センサ５６が異常時については省略するものとしても構わない。
【００３０】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の動力を駆動軸３６に出力するものとしたが、図７の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、モータＭＧ２の動力を駆動軸が接続された車軸（駆動輪３９ａ，３９ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図７における車輪３９ｃ，３９ｄに接続された車軸）に接続するものとしてもよい。
【００３１】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の動力をプラネタリギヤ３０を介して駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３６に出力するものとしたが、図８の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、エンジン２２のクランクシャフトに接続されたインナーロータ２３２と駆動輪３８ａ，３８ｂに動力を出力する駆動軸３６に接続されたアウターロータ２３４とを有し、エンジン２２の動力の一部を駆動軸３６に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機２３０を備えるものとしてもよい。
【００３２】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２からの動力をプラネタリギヤ３０を介して駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３６に出力すると共にモータＭＧ２からの動力を駆動軸３６に出力するものとしたが、図９の変形例のハイブリッド自動車３２０に例示するように、駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３６に変速機３３０を介してモータＭＧを取り付け、モータＭＧの回転軸にクラッチ３２９を介してエンジン２２を接続する構成とし、エンジン２２からの動力をモータＭＧの回転軸と変速機３３０とを介して駆動軸３６に出力すると共にモータＭＧからの動力を変速機３３０を介して駆動軸に出力するものとしてもよい。あるいは、図１０の変形例のハイブリッド自動車４２０に例示するように、エンジン２２からの動力を変速機４３０を介して駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３６に出力すると共にモータＭＧからの動力を駆動輪３８ａ，３８ｂが接続された車軸とは異なる車軸（図１０における車輪３９ａ，３９ｂに接続された車軸）に出力するものとしてもよい。即ち、エンジンと走行用の動力を出力する電動機とを備えるものであれば如何なるタイプのハイブリッド自動車としてもよいのである。
【００３３】
実施例では、本発明をハイブリッド自動車２０の形態として説明したが、走行用の動力源として電動機だけを備える電気自動車の形態とするものとしてもよいし、自動車以外の車両の形態としてもよいし、電動機を駆動する電動機駆動装置の形態としてもよい。
【００３４】
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、インバータ４２が「インバータ」に相当し、コンデンサ５７が「コンデンサ」に相当し、バッテリ５０が「二次電池」に相当し、昇圧コンバータ５５が「コンバータ」に相当し、電圧センサ５７ａが「コンデンサ電圧検出手段」に相当し、電流センサ５１が「充放電電流検出手段」に相当し、電流センサ５６が「リアクトル電流検出手段」に相当し、図３の制御ブロックを実行したり図４のリアクトル電流補正ルーチンを実行するモータＥＣＵ４０が「コンバータ制御手段」に相当する。
【００３５】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００３６】
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、電動機駆動装置の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００３８】
２０，１２０，２２０，３２０，４２０  ハイブリッド自動車、２２  エンジン、２４  エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、３０  プラネタリギヤ、３６  駆動軸、３７  デファレンシャルギヤ、３８ａ，３８ｂ  駆動輪、３９ａ，３９ｂ  車輪、４０  モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２  インバータ、４３，４４  回転位置検出センサ、５０  バッテリ、５１  電流センサ、５２  バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ａ  高電圧系電力ライン、５４ｂ  電池電圧系電力ライン、５５  昇圧コンバータ、５６  電流センサ、５７  コンデンサ、５７ａ  電圧センサ、５８  コンデンサ、５８ａ  電圧センサ、５９  システムメインリレー、６０  差分器、６１，６１Ｂ  フィードバック部、６２  差分器、６３，６３Ｂ  フィードバック部、６４  差分器、６５  電流変換器、６６  電圧変換器、７０  ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、８０  イグニッションスイッチ、８１  シフトレバー、８２  シフトポジションセンサ、８３  アクセルペダル、８４  アクセルペダルポジションセンサ、８５  ブレーキペダル、８６  ブレーキペダルポジションセンサ、８８  車速センサ、２３０  対ロータ電動機、２３２  インナーロータ、２３４  アウターロータ、３２９  クラッチ、３３０，４３０  変速機、ＭＧ，ＭＧ１，ＭＧ２  モータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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