(57)【要約】【課題】モータの動作可能領域のうち非昇圧領域が狭くなるのを抑制する。【解決手段】昇圧コンバータによって駆動電圧系の電圧ＶＨを電池電圧系の電圧ＶＬに対して昇圧しているときのリアクトル電流ＩＬの脈動成分（下アームオンオフ時電流ＩＬ１と下アームオフオン時電流ＩＬ０との差）に応じてリアクトルのインダクタンスＬを演算し、演算したリアクトルのインダクタンスＬに応じて共振領域の下限回転数Ｎｒｆｍｉｎおよび上限回転数Ｎｒｆｍａｘを設定し、設定した共振領域の下限回転数Ｎｒｆｍｉｎおよび上限回転数Ｎｒｆｍａｘを用いて共振領域が昇圧領域およびＰＷＭ領域に含まれるよう昇圧非昇圧ラインを設定し、設定した昇圧非昇圧ラインを用いて駆動点電圧関係を設定すると共に昇圧非昇圧ラインとＰＷＭ矩形波ラインとを用いて駆動点制御方式関係を設定する。【選択図】図１１
2013138580.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、該モータを駆動するためのインバータと、バッテリと、リアクトルを有し前記バッテリが接続された電池電圧系の電力を昇圧してまたは昇圧せずに前記インバータが接続された駆動電圧系に供給可能な昇圧コンバータと、前記駆動電圧系に取り付けられたコンデンサと、前記モータの目標駆動点と前記駆動電圧系の目標電圧との駆動点電圧関係に該モータの目標駆動点を適用して得られる前記駆動電圧系の目標電圧に応じて該駆動電圧系の電圧が調節されるよう前記昇圧コンバータを制御すると共に、前記モータの目標駆動点と前記インバータの制御方式との駆動点制御方式関係に該モータの目標駆動点を適用して得られる制御方式で前記インバータを制御する制御手段と、を備える駆動装置であって、
前記昇圧コンバータによって前記駆動電圧系の電圧を前記電池電圧系の電圧に対して昇圧しているときの前記リアクトルの電流の脈動成分に応じて前記リアクトルのインダクタンスを演算し、該演算したリアクトルのインダクタンスを用いて、前記リアクトルと前記コンデンサとを含む回路の共振領域が昇圧領域と非昇圧領域とのうち該昇圧領域に含まれるよう前記モータの動作可能領域を該昇圧領域と該非昇圧領域とに区分して前記駆動点電圧関係を設定すると共に、前記共振領域がＰＷＭ領域と矩形波領域とのうち該ＰＷＭ領域に含まれるよう前記モータの動作可能領域を該ＰＷＭ領域と該矩形波領域とに区分して前記駆動点制御方式関係を設定する対応関係設定手段、
を備える駆動装置。
【請求項２】
請求項１記載の駆動装置であって、
前記対応関係設定手段は、前記リアクトルのインダクタンスと前記共振領域の回転数範囲とのインダクタンス共振関係に前記演算したリアクトルのインダクタンスを適用して前記共振領域の回転数範囲を設定する手段であり、
更に、前記対応関係設定手段は、前記モータの動作可能領域を前記昇圧領域と前記非昇圧領域とに仮区分する基本昇圧非昇圧ラインのうち前記共振領域の回転数範囲外の部分と、前記モータの動作可能領域を前記ＰＷＭ領域と前記矩形波領域とに仮区分するＰＷＭ矩形波ラインのうち前記共振領域の回転数範囲内の部分と、を前記共振領域の回転数範囲の上下限で結んで設定される昇圧非昇圧ラインによって前記モータの動作可能領域を前記昇圧領域と前記非昇圧領域とに区分して前記駆動点電圧関係を設定する手段である、
駆動装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の駆動装置であって、
前記対応関係設定手段は、前記コンデンサの電荷を放電させたときの前記コンデンサからの放電電流の積算値を用いて前記コンデンサの容量を演算し、前記演算したリアクトルのインダクタンスと前記演算したコンデンサの容量とを用いて前記駆動点電圧関係および前記駆動点制御方式関係を設定する手段である、
駆動装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１つの請求項に記載の駆動装置を搭載し、前記モータからの動力を用いて走行する自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動装置および自動車に関し、詳しくは、モータと、モータを駆動するためのインバータと、バッテリと、リアクトルを有しインバータが接続された駆動電圧系の電圧をバッテリが接続された電池電圧系の電圧に対して昇圧可能な昇圧コンバータと、駆動電圧系に取り付けられたコンデンサと、を備える駆動装置およびこうした駆動装置を備える自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の駆動装置としては、モータと、モータを駆動するためのインバータと、バッテリと、リアクトルを有しバッテリからの電力を昇圧してインバータに供給可能な昇圧コンバータと、昇圧コンバータよりインバータ側に取り付けられたコンデンサと、を備え、モータの目標動作点が昇圧コンバータで共振が発生するときのモータの動作点を含む領域として予め実験や解析などによって特定した共振域に含まれるときに、インバータ側の電圧がバッテリ側の電圧より高い所定電圧となるよう昇圧コンバータを制御すると共に正弦波ＰＷＭ制御方式を用いてインバータを制御するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この駆動装置では、上述の制御により、昇圧コンバータやコンデンサに過大な電圧が作用したり過大な電流が流れたりしないようにインバータをより適正に制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２２５６３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
こうした駆動装置では、昇圧コンバータによる損失を抑制するためには、モータの動作領域のうちインバータ側の電圧をバッテリ側の電圧より高くしない非昇圧領域を広くするのが好ましい。共振域となるモータの回転数範囲は、リアクトルのインダクタンスなどに応じて定まることが分かっているが、上述の駆動装置では、予め実験や解析などによって共振域を定めるため、リアクトルなどの製造バラツキや経年変化などを考慮してある程度広めに共振域を設定しておく必要があり、非昇圧領域が狭くなってしまう、という課題があった。
【０００５】
本発明の駆動装置および自動車は、モータの動作可能領域のうち非昇圧領域が狭くなるのを抑制することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の駆動装置および自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の駆動装置は、
モータと、該モータを駆動するためのインバータと、バッテリと、リアクトルを有し前記バッテリが接続された電池電圧系の電力を昇圧してまたは昇圧せずに前記インバータが接続された駆動電圧系に供給可能な昇圧コンバータと、前記駆動電圧系に取り付けられたコンデンサと、前記モータの目標駆動点と前記駆動電圧系の目標電圧との駆動点電圧関係に該モータの目標駆動点を適用して得られる前記駆動電圧系の目標電圧に応じて該駆動電圧系の電圧が調節されるよう前記昇圧コンバータを制御すると共に、前記モータの目標駆動点と前記インバータの制御方式との駆動点制御方式関係に該モータの目標駆動点を適用して得られる制御方式で前記インバータを制御する制御手段と、を備える駆動装置であって、
前記昇圧コンバータによって前記駆動電圧系の電圧を前記電池電圧系の電圧に対して昇圧しているときの前記リアクトルの電流の脈動成分に応じて前記リアクトルのインダクタンスを演算し、該演算したリアクトルのインダクタンスを用いて、前記リアクトルと前記コンデンサとを含む回路の共振領域が昇圧領域と非昇圧領域とのうち該昇圧領域に含まれるよう前記モータの動作可能領域を該昇圧領域と該非昇圧領域とに区分して前記駆動点電圧関係を設定すると共に、前記共振領域がＰＷＭ領域と矩形波領域とのうち該ＰＷＭ領域に含まれるよう前記モータの動作可能領域を該ＰＷＭ領域と該矩形波領域とに区分して前記駆動点制御方式関係を設定する対応関係設定手段、
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本発明の駆動装置では、モータの目標駆動点と駆動電圧系の目標電圧との駆動点電圧関係にモータの目標駆動点を適用して得られる駆動電圧系の目標電圧に応じて駆動電圧系の電圧が調節されるよう昇圧コンバータを制御すると共に、モータの目標駆動点とインバータの制御方式との駆動点制御方式関係にモータの目標駆動点を適用して得られる制御方式でインバータを制御するものにおいて、昇圧コンバータによって駆動電圧系の電圧を電池電圧系の電圧に対して昇圧しているときのリアクトルの電流の脈動成分に応じてリアクトルのインダクタンスを演算し、演算したリアクトルのインダクタンスを用いて、リアクトルとコンデンサとを含む回路の共振領域が昇圧領域と非昇圧領域とのうち昇圧領域に含まれるようモータの動作可能領域を昇圧領域と非昇圧領域とに区分して駆動点電圧関係を設定すると共に、共振領域がＰＷＭ領域と矩形波領域とのうちＰＷＭ領域に含まれるようモータの動作可能領域をＰＷＭ領域と矩形波領域とに区分して駆動点制御方式関係を設定する。これにより、リアクトルの製造バラツキや経年変化などを踏まえて（リアクトルの実際のインダクタンスに応じて）共振領域をより適正に設定して、駆動点電圧関係や駆動点制御方式関係をより適正に設定することができる。この結果、共振領域をより小さく設定することができ、非昇圧領域が狭くなるのを抑制することができる。このように、非昇圧領域が狭くなるのを抑制することにより、駆動電圧系の電圧を電池電圧系の電圧に対して昇圧しないことによる効果、例えば、昇圧コンバータによる損失を低減する効果などを奏することができる領域が狭くなるのを抑制することができる。
【０００９】
ここで、「モータの目標駆動点」は、モータの目標トルクと回転数とによって示される駆動点である。また、「共振領域」は、駆動電圧系の電圧を電池電圧系の電圧に対して昇圧せず且つ矩形波制御方式でインバータを制御するとリアクトルとコンデンサとを含む回路で共振を生じる可能性があると想定される領域である。さらに「昇圧領域」は、モータの動作可能領域のうち駆動電圧系の電圧を電池電圧系の電圧に対して昇圧する領域であり、「非昇圧領域」は、モータの動作可能領域のうち駆動電圧系の電圧を電池電圧系の電圧に対して昇圧しない領域である。加えて、「ＰＷＭ領域」は、モータの動作可能領域のうちＰＷＭ（パルス幅変調）制御方式（擬似的三相交流電圧をモータに供給する正弦波制御方式や過変調三相交流電圧をモータに供給する過変調制御方式）でインバータを制御する領域であり、「矩形波領域」は、モータの動作可能領域のうち矩形波制御方式（矩形波電圧をモータに供給する制御方式）でインバータを制御する領域である。
【００１０】
こうした本発明の駆動装置において、前記対応関係設定手段は、前記リアクトルのインダクタンスと前記共振領域の回転数範囲とのインダクタンス共振関係に前記演算したリアクトルのインダクタンスを適用して前記共振領域の回転数範囲を設定する手段であり、更に、前記対応関係設定手段は、前記モータの動作可能領域を前記昇圧領域と前記非昇圧領域とに仮区分する基本昇圧非昇圧ラインのうち前記共振領域の回転数範囲外の部分と、前記モータの動作可能領域を前記ＰＷＭ領域と前記矩形波領域とに仮区分するＰＷＭ矩形波ラインのうち前記共振領域の回転数範囲内の部分と、を前記共振領域の回転数範囲の上下限で結んで設定される昇圧非昇圧ラインによって前記モータの動作可能領域を前記昇圧領域と前記非昇圧領域とに区分して前記駆動点電圧関係を設定する手段である、ものとすることもできる。この態様の本発明の駆動装置において、前記対応関係設定手段は、前記昇圧非昇圧ラインと前記ＰＷＭ矩形波ラインとによって前記モータの動作可能領域を前記ＰＷＭ領域と前記矩形波領域とに区分して前記駆動点制御方式関係を設定する手段である、ものとすることもできる。
【００１１】
また、本発明の駆動装置において、前記対応関係設定手段は、前記コンデンサの電荷を放電させたときの前記コンデンサからの放電電流の積算値を用いて前記コンデンサの容量を演算し、前記演算したリアクトルのインダクタンスと前記演算したコンデンサの容量とを用いて前記駆動点電圧関係および前記駆動点制御方式関係を設定する手段である、ものとすることもできる。
【００１２】
本発明の自動車は、モータと、該モータを駆動するためのインバータと、バッテリと、リアクトルを有し前記バッテリが接続された電池電圧系の電力を昇圧してまたは昇圧せずに前記インバータが接続された駆動電圧系に供給可能な昇圧コンバータと、前記駆動電圧系に取り付けられたコンデンサと、前記モータの目標駆動点と前記駆動電圧系の目標電圧との駆動点電圧関係に該モータの目標駆動点を適用して得られる前記駆動電圧系の目標電圧に応じて該駆動電圧系の電圧が調節されるよう前記昇圧コンバータを制御すると共に、前記モータの目標駆動点と前記インバータの制御方式との駆動点制御方式関係に該モータの目標駆動点を適用して得られる制御方式で前記インバータを制御する制御手段と、を備える駆動装置であって、前記昇圧コンバータによって前記駆動電圧系の電圧を前記電池電圧系の電圧に対して昇圧しているときの前記リアクトルの電流の脈動成分に応じて前記リアクトルのインダクタンスを演算し、該演算したリアクトルのインダクタンスを用いて、前記リアクトルと前記コンデンサとを含む回路の共振領域が昇圧領域と非昇圧領域とのうち該昇圧領域に含まれるよう前記モータの動作可能領域を該昇圧領域と該非昇圧領域とに区分して前記駆動点電圧関係を設定すると共に、前記共振領域がＰＷＭ領域と矩形波領域とのうち該ＰＷＭ領域に含まれるよう前記モータの動作可能領域を該ＰＷＭ領域と該矩形波領域とに区分して前記駆動点制御方式関係を設定する対応関係設定手段、を備える駆動装置を搭載し、前記モータからの動力を用いて走行することを要旨とする。
【００１３】
この本発明の自動車では、上述のいずれかの態様の本発明の駆動装置を搭載するから、本発明の駆動装置が奏する効果、例えば、非昇圧領域が狭くなるのを抑制することができる効果などと同様の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施例としての駆動装置を搭載する電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】電機駆動系の構成の概略を示す構成図である。
【図３】モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊および回転数Ｎｍと駆動電圧系電力ライン４２の目標電圧ＶＨｔａｇとの関係の一例を示す説明図である。
【図４】モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊および回転数Ｎｍとインバータ３４の制御方式との関係の一例を示す説明図である。
【図５】昇圧／非昇圧ラインの設定方法について示す説明図である。
【図６】実施例の電子制御ユニット５０により実行されるインダクタンス演算ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図７】実施例の電子制御ユニット５０により実行されるライン設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図８】昇圧コンバータ４０によって駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨを電池電圧系電力ライン４４の電圧ＶＬに対して昇圧しているときのリアクトル電流ＩＬの時間変化の様子の一例を示す説明図である。
【図９】電流インダクタンス関係の一例を示す説明図である。
【図１０】リアクトル４１のインダクタンスＬと共振領域の下限回転数Ｎｒｆｍｉｎおよび上限回転数Ｎｒｆｍａｘとの関係の一例を示す説明図である。
【図１１】昇圧非昇圧ラインを設定する様子について示す説明図である。
【図１２】電子制御ユニット５０により実行される容量演算ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１３】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１４】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１５】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。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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】
【００１６】
図１は、本発明の一実施例としての駆動装置を搭載する電気自動車２０の構成の概略を示す構成図であり、図２は、電機駆動系の構成の概略を示す構成図である。実施例の電気自動車２０は、図１に示すように、駆動輪２６ａ，２６ｂにデファレンシャルギヤ２４を介して接続された駆動軸２２に動力を入出力可能なモータ３２と、モータ３２を駆動するためのインバータ３４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３６と、インバータ３４が接続された電力ライン（以下、駆動電圧系電力ラインという）４２とバッテリ３６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）４４とに接続されて駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨを調節すると共に駆動電圧系電力ライン４２と電池電圧系電力ライン４４との間で電力のやりとりを行なう昇圧コンバータ４０と、駆動電圧系電力ライン４２に設けられたシステムメインリレー４５と、車両全体をコントロールする電子制御ユニット５０と、を備える。
【００１７】
モータ３２は、永久磁石が埋め込まれたロータと三相コイルが巻回されたステータとを備える周知の同期発電電動機として構成されている。インバータ３４は、図２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と、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６に逆方向に並列接続された６つのダイオードＤ１１〜Ｄ１６と、により構成されている。トランジスタＴ１１〜Ｔ１６は、駆動電圧系電力ライン４２の正極母線と負極母線とに対してソース側とシンク側となるよう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３２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３４に電圧が作用している状態でトランジスタＴ１１〜Ｔ１６のオン時間の割合を調節することにより、三相コイルに回転磁界を形成でき、モータ３２を回転駆動することができる。駆動電圧系電力ライン４２の正極母線と負極母線とには平滑用のコンデンサ４６が接続されている。
【００１８】
昇圧コンバータ４０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、それぞれ駆動電圧系電力ライン４２の正極母線，駆動電圧系電力ライン４２および電池電圧系電力ライン４４の負極母線に接続されており、トランジスタＴ３１，Ｔ３２同士の接続点と電池電圧系電力ライン４４の正極母線とにはリアクトルＬが接続されている。したがって、トランジスタＴ３１，Ｔ３２をオンオフすることにより、電池電圧系電力ライン４４の電力を昇圧して駆動電圧系電力ライン４２に供給したり、駆動電圧系電力ライン４２の電力を降圧して電池電圧系電力ライン４４に供給したりすることができる。電池電圧系電力ライン４４におけるシステムメインリレー４５より昇圧コンバータ４０側の正極母線と負極母線とには平滑用のコンデンサ４８が接続されている。以下、昇圧コンバータ４０のトランジスタＴ３１を「上アーム」、トランジスタＴ３２を「下アーム」と称することがある。
【００１９】
電子制御ユニット５０は、ＣＰＵ５２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、ＣＰＵ５２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ５４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ５６と、記憶したデータを保持する不揮発性のフラッシュメモリ５８と、図示しない入出力ポートと、を備える。電子制御ユニット５０には、モータ３２のロータの回転位置を検出する回転位置検出センサ３２ａからのモータ３２のロータの回転位置θｍや、モータ３２の三相コイルのＶ相，Ｗ相に流れる相電流を検出する電流センサ３３Ｖ，３３Ｗからの相電流Ｉｖ，Ｉｗ（インバータ３４側からモータ３２側に流れるときを正とする），バッテリ３６の端子間に取り付けられた電圧センサ３７ａからの端子間電圧Ｖｂ，バッテリ３６の出力端子に取り付けられた電流センサ３７ｂからの充放電電流Ｉｂ，バッテリ３６に取り付けられた温度センサ３７ｃからの電池温度Ｔｂ，昇圧コンバータ３０のトランジスタＴ３１，Ｔ３２同士の接続点とリアクトルＬとの間に取り付けられた電流センサ４１ａからのリアクトル電流ＩＬ（リアクトルＬ側から接続点側に流れるときを正とする），コンデンサ４６の端子間に取り付けられた電圧センサ４６ａからのコンデンサ４６の電圧（駆動電圧系電力ライン４２の電圧）ＶＨ，コンデンサ４８の端子間に取り付けられた電圧センサ４８ａからのコンデンサ４８の電圧（電池電圧系電力ライン４４の電圧）ＶＬ，イグニッションスイッチ６０からのイグニッション信号，シフトレバー６１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ６２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル６３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６４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル６５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６６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ６８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。電子制御ユニット５０からは、インバータ３４のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６へのスイッチング制御信号や昇圧コンバータ４０のトランジスタＴ３１，Ｔ３２へのスイッチング制御信号，システムメインリレー４５への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、電子制御ユニット５０は、回転位置検出センサ３２ａにより検出されたモータ３２のロータの回転位置θｍに基づいてモータ３２のロータの電気角θｅや回転角速度ωｍ，回転数Ｎｍを演算したり、電流センサ３７ｂにより検出されたバッテリ３６の充放電電流Ｉｂに基づいてそのときのバッテリ３６から放電可能な電力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３６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。
【００２０】
こうして構成された実施例の電気自動車２０では、電子制御ユニット５０は、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに応じて駆動軸２２に出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定し、バッテリ３６の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔをモータ３２の回転数Ｎｍで除してモータ３２から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘを設定し、要求トルクＴｒ＊をトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで制限してモータ３２から出力すべきトルクとしてのトルク指令Ｔｍ＊を設定し、設定したトルク指令Ｔｍ＊でモータ３２が駆動されるようインバータ３４のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６をスイッチング制御すると共に、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨがモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊および回転数Ｎｍに基づく目標電圧ＶＨｔａｇとなるよう昇圧コンバータ４０のトランジスタＴ３１，Ｔ３２をスイッチング制御する。
【００２１】
ここで、インバータ３４は、実施例では、正弦波制御方式，過変調制御方式，矩形波制御方式のいずれかによって制御するものとした。正弦波制御方式は、モータ３２の電圧指令と三角波（搬送波）電圧との比較によってトランジスタＴ１１〜Ｔ１６のオン時間の割合を調節するＰＷＭ（パルス幅変調）制御において、三角波電圧の振幅以下の振幅の正弦波状の電圧指令を変換して得られる擬似的三相交流電圧をモータ３２に供給する制御である。また、過変調制御方式は、ＰＷＭ（パルス幅変調）制御において、三角波電圧の振幅より大きな振幅の正弦波状の電圧指令を変換して得られる過変調電圧をモータ３２に供給する制御である。さらに、矩形波制御方式は、矩形波電圧をモータ３２に供給する制御である。
【００２２】
次に、インバータ３４や昇圧コンバータ４０の制御について具体的に説明する。電子制御ユニット５０は、まず、モータ３２の目標駆動点（トルク指令Ｔｍ＊および回転数Ｎｍ）に基づいて駆動電圧系電力ライン４２の目標電圧ＶＨｔａｇを設定すると共にインバータ３４の制御方式（正弦波制御方式，過変調制御方式，矩形波制御方式）を設定する。図３は、モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊および回転数Ｎｍと駆動電圧系電力ライン４２の目標電圧ＶＨｔａｇとの関係（以下、駆動点電圧関係と称することがある）の一例を示す説明図であり、図４は、モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊および回転数Ｎｍとインバータ３４の制御方式との関係（以下、駆動点制御方式関係と称することがある）の一例を示す説明図である。ここで、図３や図４では、モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊および回転数Ｎｍが正の領域（第１象限）を例示した。また、図３および図４中、「昇圧非昇圧ライン」は、モータ３２の駆動可能領域を、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨを電池電圧系電力ライン４４の電圧ＶＬに対して昇圧しない非昇圧領域と昇圧する昇圧領域とに区分するためのラインである。さらに、図３中、「Ｖ１」〜「Ｖ３」は、昇圧領域において、電池電圧系電力ライン４４の電圧ＶＬに比して高電圧範囲で順に高くなる（例えば５０Ｖ毎や１００Ｖ毎などで高くなる）傾向の等電圧ラインである。加えて、図４中、「非昇圧，正弦波」や「昇圧，矩形波」などは、非昇圧領域か昇圧領域かおよびインバータ３４の制御方式（正弦波制御方式，過変調制御方式，矩形波制御方式）であり、「ＰＷＭ矩形波ライン」は、モータ３２の駆動可能領域を、非昇圧領域および昇圧領域のそれぞれで、ＰＷＭ制御方式（正弦波制御方式または過変調制御方式）でインバータ３４を制御するＰＷＭ領域と矩形波制御方式でインバータ３４を制御する矩形波領域とに区分するためのラインである。図３および図４中、共振領域（ハッチングを付した領域）は、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨを電池電圧系電力ライン４４の電圧ＶＬに対して昇圧せずに矩形波制御方式でインバータ３４を制御すると、昇圧コンバータ４０のリアクトルＬとコンデンサ４６とを含む回路で（昇圧コンバータ４０のリアクトルＬとコンデンサ４６とによって）ＬＣ共振を生じる可能性があると想定される領域である。なお、共振領域の詳細については後述する。
【００２３】
図３の駆動点電圧関係は、昇圧非昇圧ラインによって非昇圧領域と昇圧領域とに区分されて定められている。具体的には、駆動点電圧関係は、昇圧非昇圧ラインよりモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊や回転数Ｎｍの絶対値が小さい側が非昇圧領域となると共に昇圧非昇圧ラインよりモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊や回転数Ｎｍの絶対値が大きい側が昇圧領域となるよう定められている。非昇圧領域では、電池電圧系電力ライン４４の電圧ＶＬやバッテリ３６の端子間電圧Ｖｂが駆動電圧系電力ライン４２の目標電圧ＶＨｔａｇに設定されるようになっており、昇圧領域では、モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊および回転数Ｎｍに応じた電圧（図３では電圧Ｖ１〜Ｖ３）が駆動電圧系電力ライン４２の目標電圧ＶＨｔａｇに設定されるようになっている。図４の駆動点制御方式関係は、昇圧非昇圧ラインとＰＷＭ矩形波ラインとによってＰＷＭ領域（正弦波制御方式や過変調制御方式の領域）と矩形波領域（矩形波制御方式の領域）とに区分されて定められている。具体的には、駆動点制御方式関係は、非昇圧領域と昇圧領域とのそれぞれにおいて、モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊や回転数Ｎｍが小さい側から順に、ＰＷＭ領域（正弦波制御方式の領域，過変調制御方式の領域），矩形波領域（矩形波制御方式の領域）となるよう定められている。なお、図３や図４から分かるように、共振領域については、昇圧領域に含まれ、且つ、ＰＷＭ領域（図４の例では、正弦波制御方式の領域）に含まれるように設定されている。実施例では、図３の駆動点電圧関係に対してモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊および回転数Ｎｍを適用することによって駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨを設定すると共に、図４の駆動点制御方式関係に対してモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊および回転数Ｎｍを適用することによってインバータ３４の制御方式を設定するものとした。
【００２４】
ここで、昇圧非昇圧ラインの設定方法について説明する。図５は、昇圧非昇圧ラインの設定方法について示す説明図である。昇圧非昇圧ライン（図３や図４の太実線参照）は、図５に示すように、まず、非昇圧領域と昇圧領域とを仮区分するラインとしての基本昇圧非昇圧ライン（図５の一点鎖線参照）を設定し、その基本昇圧非昇圧ラインより非昇圧領域側のうち共振領域が昇圧領域（且つＰＷＭ領域）に含まれるように基本昇圧非昇圧ラインを補正することによって設定することができる。
【００２５】
基本昇圧非昇圧ラインは、例えば、モータ３２の駆動可能領域が、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨを電池電圧系電力ライン４４の電圧ＶＬに対して昇圧しなくてもモータ３２を目標駆動点で駆動可能な昇圧不要領域と、モータ３２の駆動可能領域のうち昇圧不要領域を除いた残余の領域（昇圧必要領域）と、に仮区分されるよう定めるものとしたり、モータ３２の駆動可能領域が、昇圧不要領域のうち駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨを電池電圧系電力ライン４４の電圧ＶＬに対して昇圧したときに昇圧しないときに比してモータ３２やインバータ３４，バッテリ３６，昇圧コンバータ４０などを含む電機駆動系における効率が高くなる昇圧時高効率領域を昇圧不要領域から除いた領域と、昇圧必要領域に昇圧時高効率領域を加えた領域と、に仮区分されるよう定めるものとしたりすることができる。
【００２６】
共振領域が昇圧領域（且つＰＷＭ領域）に含まれるように昇圧非昇圧ラインを定めるのは以下の理由による。矩形波制御方式でインバータ３４を制御するときには、ＰＷＭ制御方式（正弦波制御方式や過変調制御方式）によってインバータ３４を制御するときに比して、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６のスイッチング回数の減少によってスイッチング損失などの低減を図ることができるものの、矩形波電圧をモータ３２に供給することになるため、モータ３２に供給する電力には特定の高調波が含まれることになると考えられる。そして、この高調波の周波数と昇圧コンバータ４０のリアクトル４１のインダクタンスＬやコンデンサ４６の容量Ｃｖｈによって定まる固有周波数とが同期すると、共振現象が生じて、昇圧コンバータ４０に過電圧が作用したり過電流が流れたりするおそれがある。したがって、実施例では、図３に示したように、共振領域が昇圧領域に含まれるように昇圧非昇圧ラインによって非昇圧領域と昇圧領域とに区分して駆動点電圧関係を設定すると共に、図４に示したように、共振領域がＰＷＭ領域に含まれるように昇圧非昇圧ラインとＰＷＭ矩形波ラインとによってＰＷＭ領域（正弦波制御方式や過変調制御方式の領域）と矩形波領域とに区分して駆動点制御方式関係を設定するものとした。
【００２７】
こうして駆動電圧系電力ライン４２の目標電圧ＶＨｔａｇやインバータ３４の制御方式を設定すると、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨを電池電圧系電力ライン４４に対して昇圧すべきとき（モータ３２の目標駆動点が昇圧領域のとき）には、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨが電池電圧系電力ライン４４の電圧ＶＬより高い目標電圧ＶＨｔａｇとなるよう昇圧コンバータ４０のトランジスタＴ３１，Ｔ３２をスイッチング制御すると共に、モータ３２からトルク指令Ｔｍ＊に応じたトルクが出力されるよう、正弦波制御方式，過変調制御方式，矩形波制御方式のうち設定した制御方式でインバータ３４のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６をスイッチング制御する。昇圧コンバータ４０のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング制御は、実施例では、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨおよび目標電圧ＶＨｔａｇと電池電圧系電力ライン４４の電圧ＶＬとを用いて次式（１）により昇圧コンバータ４０のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチングに用いる目標デューティ比Ｄｔａｇを設定し、設定した目標デューティ比Ｄｔａｇと予め定められたキャリア周波数Ｆｃ（例えば、数ｋＨｚなど）とを用いてトランジスタＴ３１，Ｔ３２をスイッチング制御する、ことによって行なうものとした。ここで、式（１）は、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨを電圧指令ＶＨ＊とするためのフィードバック制御における関係式であり、右辺第１項はフィードフォワード項であり、右辺第２項はフィードバック項における比例項であり、右辺第３項はフィードバック項における積分項である。式（１）中、「ｋ１」は比例項のゲインであり、「ｋ２」は積分項のゲインである。また、トランジスタＴ３１，Ｔ３２のオンオフを切り替える際にトランジスタＴ３１，Ｔ３２が共にオンとなるのを防止するためのデッドタイム（トランジスタＴ１，Ｔ２を共にオフとする時間）を考慮しなければ、目標デューティ比Ｄｔａｇは、キャリア周波数Ｆｃの逆数に相当するスイッチング周期時間ＴｃのうちトランジスタＴ３１のオン時間とトランジスタＴ３２のオン時間との和に対するトランジスタＴ３１のオン時間の割合を示す値となる。
【００２８】
Dtag=VL/VHtag+k1・(VHtag-VH)+k2・∫(VHtag-VH)dt               (1)
【００２９】
一方、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨを電池電圧系電力ライン４４に対して昇圧する必要がないとき（モータ３２の目標駆動点が非昇圧領域のとき）には、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨが電池電圧系電力ライン４４の電圧ＶＬに対して昇圧されないよう昇圧コンバータ４０のトランジスタＴ３１，Ｔ３２をスイッチング制御すると共に、モータ３２からトルク指令Ｔｍ＊に応じたトルクが出力されるよう、正弦波制御方式，過変調制御方式，矩形波制御方式のうち設定した制御方式でインバータ３４のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６をスイッチング制御する。
【００３０】
次に、こうして構成された実施例の電気自動車２０の動作、特に、リアクトル４１のインダクタンスＬを演算したり、昇圧非昇圧ラインを設定したりする際の動作について説明する。図６は、実施例の電子制御ユニット５０により実行されるインダクタンス演算ルーチンの一例を示すフローチャートであり、図７は、実施例の電子制御ユニット５０により実行されるライン設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。図６のルーチンは、昇圧コンバータ４０によって駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨを電池電圧系電力ライン４４に対して昇圧しているときに繰り返し実行され、図７のルーチンは、イグニッション時に実行される。
【００３１】
インダクタンス演算ルーチンが実行されると、電子制御ユニット５０のＣＰＵ５２は、まず、電圧センサ４８ａからの電池電圧系電力ライン４４の電圧ＶＬや、昇圧コンバータ４０の下アーム（トランジスタＴ３２）がオフからオンとなったオフオン時のリアクトル電流ＩＬである下アームオフオン時電流ＩＬ０，昇圧コンバータ４０の下アームがオンからオフとなったオンオフ時のリアクトル電流ＩＬである下アームオンオフ時電流ＩＬ１，昇圧コンバータ４０の下アームのオンの継続時間である下アームオン時間Ｔｏｎなどのデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。図８は、昇圧コンバータ４０によって駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨを電池電圧系電力ライン４４の電圧ＶＬに対して昇圧しているときのリアクトル電流ＩＬの時間変化の様子の一例を示す説明図である。駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨを電池電圧系電力ライン４４の電圧ＶＬに対して昇圧しているときには、トランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング制御により、図８に示すように、リアクトル電流ＩＬにリプル（脈動）が生じる。下アームオフオン時電流ＩＬ０，下アームオンオフ時電流ＩＬ１は、それぞれ、オフオン時，オンオフ時に電流センサ４１ａにより検出されたものを入力するものとした。また、下アームオン時間Ｔｏｎは、キャリア周波数Ｆｃの逆数に相当するスイッチング周期時間Ｔｃと目標デューティ比Ｄｔａｇとを用いて演算されたものを入力するものとした。
【００３２】
こうしてデータを入力すると、入力した下アームオフオン時電流ＩＬ０と下アームオンオフ時電流ＩＬ１との和を下アームオン時間Ｔｏｎで除してリアクトル電流ＩＬの平均値としての平均リアクトル電流ＩＬａｖｅを計算すると共に（ステップＳ１１０）、下アームオフオン時電流ＩＬ０と下アームオンオフ時電流ＩＬ１と電池電圧系電力ライン４４の電圧ＶＬと下アームオン時間Ｔｏｎとを用いて次式（２）によりリアクトル４１のインダクタンスＬを計算し（ステップＳ１２０）、計算した平均リアクトル電流ＩＬａｖｅとリアクトル４１のインダクタンスＬとを、フラッシュメモリ５８に記憶されている電流インダクタンス関係（平均リアクトル電流ＩＬａｖｅとリアクトル４１のインダクタンスＬとの対応関係）に加えてこれを更新してフラッシュメモリ５８に再記憶させて（ステップＳ１３０）、本ルーチンを終了する。ここで、式（２）は、昇圧コンバータ４０の下アームがオンの間の回路の抵抗成分が非常に小さいと見なすと下アームオンオフ時電流ＩＬ１と下アームオフオン時電流ＩＬ０との差を下アームオン時間Ｔｏｎで除して得られるリアクトル電流ＩＬのリプル成分(脈動成分)の傾きと電池電圧系電力ライン４４の電圧ＶＬをリアクトル４１のインダクタンスＬで除した値とが略等しいと考えることができる、との理由に基づく式（３）を変形して得られる式である。電流インダクタンス関係の一例を図９に示す。一般に、リアクトル電流ＩＬが大きい領域ではリアクトル４１に磁気飽和が生じることから、リアクトル４１のインダクタンスＬは、図示するように、全体として（特に、リアクトル電流ＩＬがある程度大きい領域で）リアクトル電流ＩＬが高いほど小さくなる傾向となる。したがって、実施例では、こうした傾向や、リアクトル４１のインダクタンスＬの最大値，最小値としての最大インダクタンスＬｍａｘ，最小インダクタンスＬｍｉｎなどを取得するために、本ルーチンを繰り返し実行するものとした。こうした処理により、リアクトル４１の製造バラツキや経年変化を踏まえたインダクタンスＬを得ることができる。
【００３３】
L=VL・Ton/(IL1-IL0)                   (2)
(IL1-IL0)/Ton=VL/L                    (3)
【００３４】
以上、図６のインダクタンス演算ルーチンについて説明した。次に、図７のライン設定ルーチンについて説明する。ライン設定ルーチンが実行されると、電子制御ユニット５０のＣＰＵ５２は、まず、リアクトル４１のインダクタンスＬを入力する（ステップＳ２００）。ここで、リアクトル４１のインダクタンスＬは、実施例では、フラッシュメモリ５８に記憶されている電流インダクタンス関係における複数のリアクトル４１のインダクタンスＬのうち代表値（例えば、中央値や、平均値（加重移動平均，指数移動平均などによる値），最頻値など）を用いるものとした。
【００３５】
こうしてデータを入力すると、入力したリアクトル４１のインダクタンスＬに基づいて共振領域の下限回転数Ｎｒｆｍｉｎおよび上限回転数Ｎｒｆｍａｘを設定する（ステップＳ２１０）。図１０は、リアクトル４１のインダクタンスＬと共振領域の下限回転数Ｎｒｆｍｉｎおよび上限回転数Ｎｒｆｍａｘとの関係の一例を示す説明図である。図示するように、共振領域の下限回転数Ｎｒｆｍｉｎおよび上限回転数Ｎｒｆｍａｘは、リアクトル４１のインダクタンスＬが大きいほど小さくなっている。このように電流インダクタンス関係から得られるリアクトル４１のインダクタンスＬを用いて共振領域の下限回転数Ｎｒｆｍｉｎおよび上限回転数Ｎｒｆｍａｘを設定することにより、共振領域の下限回転数Ｎｒｆｍｉｎおよび上限回転数Ｎｒｆｍａｘを製造時などに予め設定しておくものに比して、リアクトル４１の製造バラツキや経年変化などを踏まえて、共振領域の下限回転数Ｎｒｆｍｉｎおよび上限回転数Ｎｒｆｍａｘをより適正に設定することができる。即ち、共振領域の下限回転数Ｎｒｆｍｉｎと上限回転数Ｎｒｆｍａｘとの差をより小さくすることが可能となる。
【００３６】
続いて、上述の基本昇圧非昇圧ラインおよびＰＷＭ矩形波ラインを取得し（ステップＳ２２０）、共振領域の下限回転数Ｎｒｆｍｉｎおよび上限回転数Ｎｒｆｍａｘと基本昇圧非昇圧ラインとＰＷＭ矩形波ラインとを用いて昇圧非昇圧ラインを設定して（ステップＳ２３０）、本ルーチンを終了する。そして、図３に示したように、この昇圧非昇圧ラインによって非昇圧領域と昇圧領域とに区分して駆動点電圧関係を設定すると共に、図４に示したように、この昇圧非昇圧ラインとＰＷＭ矩形波ラインとによって非昇圧領域と昇圧領域とのそれぞれでＰＷＭ領域（正弦波制御方式や過変調制御方式の領域）と矩形波領域とに区分して駆動点制御方式関係を設定する。
【００３７】
昇圧非昇圧ラインの設定は、図１１に示すように、基本昇圧非昇圧ラインのうち共振領域の下限回転数Ｎｒｆｍｉｎ未満や上限回転数Ｎｒｆｍａｘより大きい部分とＰＷＭ矩形波ラインのうち共振領域の下限回転数Ｎｒｆｍｉｎ以上で上限回転数Ｎｒｆｍａｘ以下の部分とを用いて設定する、具体的には、両者を境界（下限回転数Ｎｒｆｍｉｎおよび上限回転数Ｎｒｆｍａｘ）で結んで設定することができる。即ち、昇圧非昇圧ラインの設定は、基本昇圧非昇圧ラインとＰＷＭ矩形波ラインと下限回転数Ｎｒｆｍｉｎおよび上限回転数Ｎｒｆｍａｘとによって囲まれた領域（図中、ハッチングを付した領域）を共振領域として定めて、その共振領域が昇圧領域（且つＰＷＭ領域）に含まれるように基本昇圧非昇圧ラインを補正することによって設定することができる。製造時などに予め実験や解析などによって共振領域を定める場合、リアクトル４１のインダクタンスＬの製造バラツキや経年変化などを考慮して共振領域をある程度広めに定めておく必要がある。このため、非昇圧領域が狭くなることにより、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨを電池電圧系電力ライン４４の電圧ＶＬに対して昇圧しないことによる効果（例えば、昇圧コンバータ４０による損失を低減する効果など）を奏することができる領域を十分に広くすることができない、という課題があった。これに対して、実施例では、昇圧コンバータ４０によって駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨを電池電圧系電力ライン４４の電圧ＶＬに対して昇圧しているときのリアクトル電流ＩＬの脈動成分に応じて演算したリアクトル４１のインダクタンスＬ（電流インダクタンス関係）を用いて共振領域の下限回転数Ｎｒｆおよび上限回転数Ｎｒｆを設定し、この共振領域の下限回転数Ｎｒｆおよび上限回転数Ｎｒｆと基本昇圧非昇圧ラインとＰＷＭ矩形波ラインとを用いて昇圧非昇圧ラインを設定し、この昇圧非昇圧ラインを用いて駆動点電圧関係を設定すると共に昇圧非昇圧ラインとＰＷＭ矩形波ラインとを用いて駆動点制御方式関係を設定することにより、非昇圧領域が狭くなるのを抑制することができる。即ち、基本昇圧非昇圧ラインより非昇圧領域側において、回路での共振を回避するために駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨを電池電圧系電力ライン４４の電圧ＶＬに対して昇圧すべき領域をより小さくすることができる。この結果、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨを電池電圧系電力ライン４４の電圧ＶＬに対して昇圧しないことによる効果を奏することができる領域をより広くすることができる。
【００３８】
以上説明した実施例の電気自動車２０によれば、昇圧コンバータ４０によって駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨを電池電圧系電力ライン４４の電圧ＶＬに対して昇圧しているときのリアクトル電流ＩＬの脈動成分（下アームオンオフ時電流ＩＬ１と下アームオフオン時電流ＩＬ０との差）に応じてリアクトル４１のインダクタンスＬを演算し、演算したインダクタンスＬ（電流インダクタンス関係）に応じて共振領域の下限回転数Ｎｒｆｍｉｎおよび上限回転数Ｎｒｆｍａｘを設定し、設定した共振領域の下限回転数Ｎｒｆｍｉｎおよび上限回転数Ｎｒｆｍａｘを用いて共振領域が昇圧領域およびＰＷＭ領域に含まれるよう昇圧非昇圧ラインを設定し、設定した昇圧非昇圧ラインを用いて駆動点電圧関係を設定すると共に昇圧非昇圧ラインとＰＷＭ矩形波ラインとを用いて駆動点制御方式関係を設定するから、非昇圧領域が狭くなるのを抑制することができる。この結果、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨを電池電圧系電力ライン４４の電圧ＶＬに対して昇圧しないことによる効果（例えば、昇圧コンバータ４０による損失を低減する効果など）を奏することができる領域をより広くすることができる。
【００３９】
実施例の電気自動車２０では、電流インダクタンス関係における複数のインダクタンスＬの代表値（例えば、中央値や平均値，最頻値など）をリアクトル４１のインダクタンスＬとして用いて、共振領域が昇圧領域およびＰＷＭ領域に含まれるよう昇圧非昇圧ラインを設定するものとしたが、電流インダクタンス関係における複数のインダクタンスＬの代表値に代えて、電流インダクタンス関係における最大インダクタンスＬｍａｘと最小インダクタンスＬｍｉｎとを用いるものとしたり、直前に演算したインダクタンスＬを用いるものとしたりしてもよい。
【００４０】
実施例の電気自動車２０では、イグニッションオン時に、リアクトル４１のインダクタンスＬを用いて昇圧非昇圧ラインを設定するものとしたが、これに限られず、例えば、シフトポジションＳＰが駐車ポジションやニュートラルポジションに設定されたときに設定するものとしたり、リアクトル４１のインダクタンスＬを演算する毎に設定するものとしたりするなどしてもよい。
【００４１】
実施例の電気自動車２０では、演算したリアクトル４１のインダクタンスＬ（電流インダクタンス関係）に応じて共振領域の下限回転数Ｎｒｆｍｉｎおよび上限回転数Ｎｒｆｍａｘを設定し、設定した共振領域の下限回転数Ｎｒｆｍｉｎおよび上限回転数Ｎｒｆｍａｘを用いて共振領域が昇圧領域およびＰＷＭ領域に含まれるよう昇圧非昇圧ラインを設定し、設定した昇圧非昇圧ラインを用いて駆動点電圧関係を設定すると共に昇圧非昇圧ラインとＰＷＭ矩形波ラインとを用いて駆動点制御方式関係を設定するものとしたが、共振領域の下限回転数Ｎｒｆｍｉｎおよび上限回転数Ｎｒｆｍａｘを設定せずに、リアクトル４１のインダクタンスＬに応じて、直接、共振領域が昇圧領域およびＰＷＭ領域に含まれるよう昇圧非昇圧ラインを設定するものとしたり、直接、共振領域が昇圧領域およびＰＷＭ領域に含まれるよう駆動点電圧関係や駆動点制御方式関係を設定するものとしたりしてもよい。
【００４２】
実施例の電気自動車２０では、コンデンサ４６の容量Ｃｖｈについては予め定められた値を用いるものとしたが、リアクトル４１のインダクタンスＬと同様に演算した値を用いるものとしてもよい。図１２は、電子制御ユニット５０により実行される容量演算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、この変形例では、イグニッションオフ時に実行されるものとした。なお、このルーチンの実行時に、昇圧コンバータ４０については駆動停止するものとした。
【００４３】
容量演算ルーチンが実行されると、電子制御ユニット５０のＣＰＵ５２は、まず、システムメインリレー４５をオフとしてバッテリ３６と電池電圧系電力ライン４４（昇圧コンバータ４０）との接続を解除し（ステップＳ３００）、電圧センサ４６ａから駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨを入力すると共に（ステップＳ３１０）、入力した駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨを、コンデンサ４６の電荷を放電させる所定放電処理を開始する前の駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨとしての放電開始前電圧ＶＨｓｔａｒｔに設定し（ステップＳ３２０）、所定放電処理を開始する（ステップＳ３３０）。ここで、所定放電処理は、実施例では、モータ３２にｄ軸電流が流れるようインバータ３４のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６をスイッチング制御することによって行なうものとした。
【００４４】
こうして所定放電処理を開始すると、電流センサ４１ａからのリアクトル電流ＩＬ（リアクトルＬ側から接続点側に流れるときを正とする）や電流センサ３３Ｖ，３３Ｗからのモータ３２のＶ相，Ｗ相の相電流Ｉｖ，Ｉｗ（インバータ３４側からモータ３２側に流れるときを正とする）を入力すると共に（ステップＳ３４０）、入力したモータ３２のＶ相，Ｗ相の相電流Ｉｖ，Ｉｗを用いて次式（４）により３２のＵ相の相電流Ｉｕを計算し（ステップＳ３５０）、相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを用いて式（５）により駆動電圧系電力ライン４２からインバータ３４側に流れる電流としてのインバータ供給電流Ｉｄｃを計算する（ステップＳ３５０）。ここで、式（４）は、モータ３２のＵ相，Ｖ相，Ｗ相に流れる相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの総和が値０となることに基づく。また、式（５）は、駆動電圧系電力ライン４２からインバータ３４側に流れる電流、即ち、駆動電圧系電力ライン４２の正極母線側からインバータ３４を介してモータ３２側に流れる電流を求めており、モータ３２側からインバータ３４を介して駆動電圧系電力ライン４２の負極母線側に流れる電流を求めていないことに基づく。
【００４５】
Iu=-Iv-Iw                             (4)
Idc=max(Iu,0)+max(Iv,0)+max(Iw,0)     (5)
【００４６】
続いて、リアクトル電流ＩＬをインバータ供給電流Ｉｄｃから減じることによってコンデンサ４６からの放電電流Ｉｃを計算する（ステップＳ３７０）。いま、システムメインリレー４５をオフとした後を考えているから、リアクトル電流ＩＬは、コンデンサ４８から放電されて昇圧コンバータ４０のダイオードＤ３１を介して駆動電圧系電力ライン４２に流れる電流に相当する。したがって、リアクトル電流ＩＬをインバータ供給電流Ｉｄｃから減じることによってコンデンサ放電電流Ｉｃを求めることができる。なお、昇圧コンバータ４０を駆動停止（トランジスタＴ３１，Ｔ３２を共にオフ）していることを考慮すると、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨが電池電圧系電力ライン４４の電圧ＶＬ以上の間は、リアクトル電流ＩＬは略値０となり、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨが電池電圧系電力ライン４４の電圧ＶＬに略等しくなった後は、コンデンサ４８の放電が完了するまでリアクトル電流ＩＬは正の値となると考えられる。
【００４７】
そして、所定放電処理の実行開始時に値０が設定される電流積算値Ｉｃｓｕｍの前回値（前回Ｉｃｓｕｍ）にステップＳ３７０で計算したコンデンサ４６からの放電電流Ｉｃを加えることによって電流積算値Ｉｃを計算する（ステップＳ３８０）。
【００４８】
続いて、電圧センサ４６ａから駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨを入力すると共に（ステップＳ３９０）、入力した駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨを所定放電処理を終了してよい駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨとしての閾値ＶＨｒｅｆ（例えば、数十Ｖなど）と比較し（ステップＳ４００）、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨが閾値ＶＨｒｅｆより高いときには、所定放電処理を継続すると判断し、ステップＳ３４０に戻る。
【００４９】
こうしてステップＳ３４０〜Ｓ４００の処理を繰り返し実行している最中に駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨが閾値ＶＨｒｅｆ以下に至ると、所定放電処理を終了し（ステップＳ４１０）、そのときの駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨを所定放電処理を終了した後の駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨとしての放電終了後電圧ＶＨｅｎｄに設定し（ステップＳ４２０）、上述の放電開始前電圧ＶＨｓｔａｒｔとこの放電終了後電圧ＶＨｅｎｄと電流積算値Ｉｃｓｕｍとを用いて次式（６）によりコンデンサ４６の容量Ｃｖｈを計算して（ステップＳ４３０）、本ルーチンを終了する。こうした処理により、コンデンサ４６の製造バラツキや経年変化を踏まえた容量Ｃｖｈを得ることができる。
【００５０】
Cvh=Icsum/(VHstart-VHend)             (6)
【００５１】
こうしてコンデンサ４６の容量Ｃｖｈを得ると、イグニッションオン時に、上述のリアクトル４１のインダクタンスＬ（電流インダクタンス関係）とコンデンサ４６の容量Ｃｖｈとに基づいて共振領域の下限回転数Ｎｒｆｍｉｎおよび上限回転数Ｎｒｆｍａｘを設定し、共振領域の下限回転数Ｎｒｆｍｉｎおよび上限回転数Ｎｒｆｍａｘと基本昇圧非昇圧ラインとＰＷＭ矩形波ラインとを用いて昇圧非昇圧ラインを設定し、設定した昇圧非昇圧ラインを用いて駆動点電圧関係を設定すると共に昇圧非昇圧ラインとＰＷＭ矩形波ラインとを用いて駆動点制御方式関係を設定すればよい。このように駆動点電圧関係および駆動点制御方式関係を設定することにより、リアクトル４１のインダクタンスＬ（電流インダクタンス関係）については演算した値を用いるがコンデンサ４６の容量Ｃｖｈについては予め定められた値を用いる実施例に比して、非昇圧領域が狭くなるのをより抑制することができ、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨを電池電圧系電力ライン４４の電圧ＶＬに対して昇圧しないことによる効果（例えば、昇圧コンバータ４０による損失を低減する効果など）を奏することができる領域をより広くすることができる。
【００５２】
この変形例では、イグニッションオフ時に、所定放電処理を実行してコンデンサ４６の容量Ｃｖｈを演算するものとしたが、これに限られず、例えば、シフトポジションＳＰが駐車ポジションやニュートラルポジションのときなどに演算するものとしてもよい。
【００５３】
また、この変形例では、実施例と同様に、イグニッショオン時に、昇圧非昇圧ラインを設定して駆動点電圧関係および駆動点制御方式関係を設定するものとしたが、これに限られず、イグニッションオフ時や、リアクトル４１のインダクタンスＬとコンデンサ４６の容量Ｃｖｈとのうち少なくとも一方を演算したときなどに実行するものとしてもよい。
【００５４】
さらに、この変形例では、昇圧コンバータ４０を駆動停止しながら所定放電処理を実行するものとしたが、昇圧コンバータ４０のトランジスタＴ３１をオンで保持しながら所定放電処理を実行するものとしてもよい。なお、この場合、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨが電池電圧系電力ライン４４の電圧ＶＬより高い間は昇圧コンバータ４０のトランジスタＴ３１を介して駆動電圧系電力ライン４２から電池電圧系電力ライン４４に電力が供給され、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨが電池電圧系電力ライン４４の電圧ＶＬに略等しくなった後は昇圧コンバータ４０のダイオードＤ３１を介して電池電圧系電力ライン４４から駆動電圧系電力ライン４２に電力が供給される。
【００５５】
実施例では、駆動輪２６ａ，２６ｂに接続された駆動軸２２に動力を入出力可能なモータ３２を備える電気自動車２０に適用するものしたが、例えば、図１３の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、遊星歯車機構１２６を介して駆動軸２２に接続されたエンジン１２２およびモータ１２４と、駆動軸２２に動力を入出力可能なモータ３２と、を備えるハイブリッド自動車１２０に適用するものとしてもよい。また、図１４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１２２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２６ａ，２６ｂに連結された駆動軸２２に接続されたアウターロータ２３４とを有しエンジン１２２からの動力の一部を駆動軸２２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。さらに、図１５の変形例のハイブリッド自動車３２０に例示するように、駆動軸２２に変速機３３０を介してモータ３２を取り付けると共に、モータ３２の回転軸にクラッチ３２９を介してエンジン１２２を接続する構成とし、エンジン１２２からの動力をモータ３２の回転軸と変速機３３０とを介して駆動軸２２に出力すると共にモータ３２からの動力を変速機３３０を介して駆動軸２２に出力するハイブリッド自動車３２０に適用するものとしてもよい。
【００５６】
実施例では、電気自動車２０に適用するものとしたが、電気自動車２０などに搭載される駆動装置に適用するものとしてもよい。
【００５７】
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３２が「モータ」に相当し、インバータ３４が「インバータ」に相当し、バッテリ３６が「バッテリ」に相当し、昇圧コンバータ４０が「昇圧コンバータ」に相当し、コンデンサ４６が「コンデンサ」に相当し、電子制御ユニット５０が「制御手段」や「対応関係設定手段」に相当する。
【００５８】
ここで、「モータ」としては、永久磁石が埋め込まれたロータと三相コイルが巻回されたステータとを備える同期発電電動機（いわゆる埋込磁石型同期発電電動機）として構成されたモータ３２に限定されるものではなく、永久磁石が表面に取り付けられたロータと三相コイルが巻回されたステータとを備える同期発電電動機（いわゆる表面磁石型同期発電電動機）など、如何なるタイプのモータであっても構わない。「インバータ」としては、インバータ３４に限定されるものではなく、モータを駆動するためのものであれば如何なるタイプのインバータであっても構わない。「バッテリ」としては、リチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ３６に限定されるものではなく、ニッケル水素二次電池やニッケルカドミウム二次電池，鉛蓄電池など、如何なるタイプのバッテリであっても構わない。「コンデンサ」としては、コンデンサ４６に限定されるものではなく、駆動電圧系に取り付けられたものであれば如何なるタイプのコンデンサであっても構わない。「制御手段」や「対応関係設定手段」としては、単一の電子制御ユニットに限定されるものではなく、複数の電子制御ユニットからなる組み合わせであっても構わない。また、「制御手段」としては、モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊および回転数Ｎｍと駆動電圧系電力ライン４２の目標電圧ＶＨｔａｇとの関係にトルク指令Ｔｍ＊および回転数Ｎｍを適用して得られる駆動電圧系電力ライン４２の目標電圧ＶＨｔａｇに応じて駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨが調節されるよう昇圧コンバータ４０を制御すると共に、モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊および回転数Ｎｍとインバータ３４の制御方式との関係にトルク指令Ｔｍ＊および回転数Ｎｍを適用して得られる制御方式でトルク指令Ｔｍ＊がモータ３２から出力されるようインバータ３４を制御するものに限定されるものではなく、モータの目標駆動点と駆動電圧系の目標電圧との駆動点電圧関係にモータの目標駆動点を適用して得られる駆動電圧系の目標電圧に応じて駆動電圧系の電圧が調節されるよう昇圧コンバータを制御すると共に、モータの目標駆動点とインバータの制御方式との駆動点制御方式関係にモータの目標駆動点を適用して得られる制御方式でインバータを制御するものであれば如何なるものとしても構わない。「対応関係設定手段」としては、昇圧コンバータ４０によって駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨを電池電圧系電力ライン４４の電圧ＶＬに対して昇圧しているときのリアクトル電流ＩＬの脈動成分（下アームオンオフ時電流ＩＬ１と下アームオフオン時電流ＩＬ０との差）に応じてリアクトル４１のインダクタンスＬを演算し、演算したリアクトル４１のインダクタンスＬ（電流インダクタンス関係）に応じて共振領域の下限回転数Ｎｒｆｍｉｎおよび上限回転数Ｎｒｆｍａｘを設定し、設定した共振領域の下限回転数Ｎｒｆｍｉｎおよび上限回転数Ｎｒｆｍａｘを用いて共振領域が昇圧領域およびＰＷＭ領域に含まれるよう昇圧非昇圧ラインを設定し、設定した昇圧非昇圧ラインを用いて駆動点電圧関係を設定すると共に昇圧非昇圧ラインとＰＷＭ矩形波ラインとを用いて駆動点制御方式関係を設定するものに限定されるものではなく、昇圧コンバータによって駆動電圧系の電圧を電池電圧系の電圧に対して昇圧しているときのリアクトルの電流の脈動成分に応じてリアクトルのインダクタンスを演算し、演算したリアクトルのインダクタンスを用いて、リアクトルとコンデンサとを含む回路の共振領域が昇圧領域と非昇圧領域とのうち昇圧領域に含まれるようモータの動作可能領域を昇圧領域と非昇圧領域とに区分して駆動点電圧関係を設定すると共に、共振領域がＰＷＭ領域と矩形波領域とのうちＰＷＭ領域に含まれるようモータの動作可能領域をＰＷＭ領域と矩形波領域とに区分して駆動点制御方式関係を設定するものであれば如何なるものとしても構わない。
【００５９】
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。
【００６０】
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】
【００６１】
本発明は、駆動装置や自動車の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００６２】
２０  電気自動車、２２  駆動軸、２４  デファレンシャルギヤ、２６ａ，２６ｂ  駆動輪、３２  モータ、３２ａ  回転位置検出センサ、３３Ｖ，３３Ｗ  電流センサ、３４  インバータ、３６  バッテリ、３７ａ  電圧センサ、３７ｂ  電流センサ、３７ｃ  温度センサ、４０  昇圧コンバータ、４１  リアクトル、４１ａ  電流センサ、４２  駆動電圧系電力ライン、４４  電池電圧系電力ライン、４６，４８  コンデンサ、４６ａ，４８ａ  電圧センサ、５０  電子制御ユニット、５２  ＣＰＵ、５４  ＲＯＭ、５６  ＲＡＭ、５８  フラッシュメモリ、６０  イグニッションスイッチ、６１  シフトレバー、６２  シフトポジションセンサ、６３  アクセルペダル、６４  アクセルペダルポジションセンサ、６５  ブレーキペダル、６６  ブレーキペダルポジションセンサ、６８  車速センサ、１２０，２２０，３２０  ハイブリッド自動車、１２２  エンジン、１２４  モータ、１２６  遊星歯車機構、３２９  クラッチ、３３０  変速機、Ｄ１１〜Ｄ１６，Ｄ３１，Ｄ３２  ダイオード、、Ｔ１１〜Ｔ１６，Ｔ３１，Ｔ３２  トランジスタ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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