(57)【要約】【課題】昇圧コンバータの素子を保護する。【解決手段】駆動輪のスリップ時において、モータの駆動に応じて設定した駆動電圧系電力ラインの目標電圧ＶＨ＊が電池電圧系電力ラインの電圧ＶＬの２倍プラスマイナスαの範囲外となるときには駆動電圧系電力ラインの電圧ＶＨが設定した目標電圧ＶＨ＊となるよう昇圧コンバータを制御し（Ｓ１３０，Ｓ１５０）、目標電圧ＶＨ＊が電圧ＶＬの２倍プラスマイナスαの範囲内となるときには電圧ＶＬの２倍プラスマイナスαの範囲を上回る値を目標電圧ＶＨ＊として再設定して駆動電圧系電力ラインの電圧ＶＨが再設定した目標電圧ＶＨ＊となるよう昇圧コンバータを制御する（Ｓ１３０〜Ｓ１５０）。これにより、駆動輪のスリップ時に、昇圧コンバータのリアクトルに流れる電流ＩＬが過剰に大きくなるのを抑制することができ、昇圧コンバータの素子をより保護することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動輪に動力を入出力するモータと、バッテリと、リアクトルとスイッチング素子と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前記モ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、前記駆動電圧系の電圧が車両の運転条件に応じた目標電圧となるよう前記昇圧コンバータを制御する昇圧制御手段と、を備える電動車両において、
前記昇圧制御手段は、前記駆動輪のスリップ時には、前記駆動電圧系の電圧が前記電池電圧系の電圧の２倍を含む所定範囲外となるよう前記昇圧コンバータを制御する手段である、
電動車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動車両に関し、詳しくは、駆動輪に動力を入出力するモータと、バッテリと、リアクトルとスイッチング素子とを有しバッテリが接続された電池電圧系の電力を昇圧してモ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、駆動電圧系の電圧が車両の運転条件に応じた目標電圧となるよう昇圧コンバータを制御する昇圧制御手段と、を備える電動車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術としては、蓄電池と、蓄電池の電圧を昇圧する昇圧回路と、昇圧された直流電圧を交流電圧に変換するインバータと、昇圧された直流電圧の変動を抑制するように昇圧回路を閉ループ制御する電圧制御部と、を備え、電圧制御部の応答時定数を交流電圧の周期の１倍以上としたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この技術では、閉ループ制御の応答時定数を長くとることによって、交流電圧の周波数変動に対する過度な反応を鈍化させ、蓄電池のリプル電流を低減している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１４８１６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
バッテリからの電力を昇圧してモータに供給可能な昇圧コンバータを備える電動車両では、昇圧コンバータの素子の保護を図ることが重要な課題の一つとして考えられている。特に、駆動輪のスリップ時には、モータの回転数の上昇によってモータの消費電力が大きくなりやすく、昇圧コンバータのリアクトルに流れる電流が大きくなりやすいことから、そのピーク値を抑制するために、電流のリプル成分を小さくすることが望まれる。
【０００５】
本発明の電動車両は、昇圧コンバータの素子を保護することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電動車両は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の電動車両は、
駆動輪に動力を入出力するモータと、バッテリと、リアクトルとスイッチング素子と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前記モ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、前記駆動電圧系の電圧が車両の運転条件に応じた目標電圧となるよう前記昇圧コンバータを制御する昇圧制御手段と、を備える電動車両において、
前記昇圧制御手段は、前記駆動輪のスリップ時には、前記駆動電圧系の電圧が前記電池電圧系の電圧の２倍を含む所定範囲外となるよう前記昇圧コンバータを制御する手段である、
ことを要旨とする。
【０００８】
この本発明の電動車両では、駆動輪のスリップ時には、駆動電圧系の電圧が電池電圧系の電圧の２倍を含む所定範囲外となるよう昇圧コンバータを制御する。リアクトルに流れる電流のリプル成分の大きさΔＩＬは、電池電圧系の電圧をＶＬ，駆動電圧系の電圧をＶＨ，リアクトルのインダクタンスをＬ，スイッチング素子のスイッチング周波数（キャリア周波数）をｆｃとすると、次式（１）により計算され、駆動電圧系の電圧ＶＨが電池電圧系の電圧ＶＬの２倍のとき（電池電圧系の電圧ＶＬと駆動電圧系の電圧ＶＨとの比が１：２のとき）に最大となる。前述したように、駆動輪のスリップ時には、リアクトルに流れる電流が大きくなりやすいから、駆動電圧系の電圧が電池電圧系の電圧の２倍を含む所定範囲外となるよう昇圧コンバータを制御することにより、リアクトルに流れる電流のリプル成分が最大とならない範囲で駆動電圧系の電圧を調節することができ、リアクトルに流れる電流のピーク値が過剰になるのを抑制することができる。この結果、昇圧コンバータの素子をより保護することができる。もとより、駆動輪のスリップ時でないときには、駆動電圧系の電圧が電池電圧系の電圧の２倍を含む所定範囲外となるよう昇圧コンバータを制御することを行なわないから、何ら制限されることなく電池電圧系の電力を昇圧して駆動電圧系に供給することができる。
【０００９】
【数１】
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【００１０】
こうした本発明の電動車両において、前記昇圧制御手段は、前記駆動輪のスリップ時に前記駆動電圧系の電圧が前記所定範囲内となるときには、前記駆動電圧系の電圧が前記目標電圧より高く且つ前記所定範囲外となるよう前記昇圧コンバータを制御する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、電動機の駆動制御を余裕をもって行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【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を含む電機駆動系の構成の概略を示す構成図である。
【図３】ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される昇圧制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】電池電圧系電力ライン５４ｂの電圧ＶＬとリプル成分ΔＩＬとの関係を示す説明図である。
【図５】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６】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７】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８】変形例の電機自動車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】
【００１２】
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】
【００１３】
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る。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、ガソリンや軽油などを燃料とするエンジン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のクランクシャフト２６に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、例えば同期発電電動機として構成されて回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されたモータＭＧ１と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子が駆動軸３６に接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するためのインバータ４１，４２と、インバータ４１，４２をスイッチング制御することによってモータ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、駆動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とに接続されて駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨを電池電圧系電力ライン５４ｂの電圧ＶＬから最大許容電圧ＶＨｍａｘの範囲内で調節すると共に駆動電圧系電力ライン５４ａと電池電圧系電力ライン５４ｂとの間で電力のやりとりを行なう昇圧コンバータ５５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７０と、を備える。ここで、最大許容電圧ＶＨｍａｘは、後述のコンデンサ５７の耐圧よりも若干低い値などを用いることができる。
【００１４】
モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、いずれも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４１，４２は、図２のモータＭＧ１，ＭＧ２を含む電機駆動系の構成図に示すように、６つのトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜２６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、それぞれ駆動電圧系電力ライン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、駆動電圧系電力ライン５４ａの正極母線と負極母線との間に電圧が作用している状態で対をなすトランジスタ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。インバータ４１，４２は、駆動電圧系電力ライン５４ａの正極母線と負極母線とを共用しているから、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電される電力を他のモータに供給することができる。駆動電圧系電力ライン５４ａ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。
【００１５】
モータＥＣＵ４０は、図示しない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ＲＯＭや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からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置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，インバータ４１，４２に取り付けられた図示しない温度センサからのインバータ温度などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜２６へのスイッチング制御信号が出力されている。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からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。
【００１６】
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、それぞれ駆動電圧系電力ライン５４ａの正極母線と駆動電圧系電力ライン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と駆動電圧系電力ライン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の電力を昇圧して駆動電圧系電力ライン５４ａに供給したり、駆動電圧系電力ライン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と駆動電圧系電力ライン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。
【００１７】
バッテリＥＣＵ５２は、図示しない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ＲＯＭや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池電圧系電力ライン５４ｂに取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，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ハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。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残容量（ＳＯＣ）を演算したり、演算した残容量（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の残容量（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。
【００１８】
ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２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、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、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（駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧）ＶＨやコンデンサ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（電池電圧系電力ライン５４ｂの電圧）ＶＬ，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。ハイブリッド用電子制御ユニット７０からは、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２へ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。ハイブリッド用電子制御ユニット７０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。
【００１９】
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を計算し、この要求トルク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は、いずれもエンジン２２の運転を伴って要求動力が駆動軸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るから、両者を合わせてエンジン運転モードとして考えることができる。
【００２０】
エンジン運転モードでは、ハイブリッド用電子制御ユニット７０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の残容量（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＊を設定し、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を目標回転数Ｎｅ＊で回転させ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、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＊についてはモータＥＣＵ４０に送信する。そして、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における吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などを行なう。また、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のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６のスイッチング制御を行なう。このエンジン運転モードでは、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊がエンジン２２を効率よく運転するためにエンジン２２を運転停止した方がよいとして定められた閾値Ｐｓｔｏｐ未満に至ったときなどに、エンジン２２の運転を停止してモータ運転モードに移行する。
【００２１】
モータ運転モードでは、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、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＊を設定し、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共にバッテリ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＊を設定してこれらをモータＥＣＵ４０に送信する。そして、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のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜２６のスイッチング制御を行なう。このモータ運転モードでは、要求トルクＴｒ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｒを乗じて得られる走行用パワーＰｄｒｖ＊からバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊を減じて得られるエンジン２２の要求パワーＰｅ＊がエンジン２２を効率よく運転するためにエンジン２２を始動した方がよいとして定められた閾値Ｐｓｔａｒｔ以上に至ったときなどに、エンジン２２を始動してエンジン運転モードに移行する。
【００２２】
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨを調節する制御について説明する。図３は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される昇圧制御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。
【００２３】
昇圧制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、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や車速センサ８８からの車速Ｖ，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊や回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，電圧センサ５８ａからのコンデンサ５８の電圧（電池電圧系電力ライン５４ｂの電圧）ＶＬ，電圧センサ５７ａからのコンデンサ５７の電圧（駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧）ＶＨ，スリップ判定フラグＦなど制御に必要なデータを入力する（ステップＳ１００）。ここで、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されたモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて演算されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。また、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊は、上述の駆動制御の処理で設定されたものを入力するものとした。スリップ判定フラグＦは、初期値として値０が設定され、駆動輪３８ａ，３８ｂの空転によるスリップが生じたときに値１が設定され、その状態からスリップが収束したときに値０が設定されるフラグである。なお、駆動輪３８ａ，３８ｂのスリップが生じたか否かは、駆動輪３８ａ，３８ｂに車輪速センサを取り付けてその車輪速センサによって検出される車輪速の変化率を用いたり、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の変化率を用いたりすることにより判定することができる。
【００２４】
こうしてデータを入力すると、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊と回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２とに基づいて駆動電圧系電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨ＊を設定する（ステップＳ１１０）。ここで、駆動電圧系電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨ＊は、実施例では、モータＭＧ１の目標動作点（トルク指令Ｔｍ１＊，回転数Ｎｍ１）でモータＭＧ１を駆動できる電圧とモータＭＧ２の目標動作点（トルク指令Ｔｍ２＊，回転数Ｎｍ２）でモータＭＧ２を駆動できる電圧とのうち大きい方の電圧を設定するものとした。
【００２５】
次に、スリップ判定フラグＦの値を調べる（ステップＳ１２０）。スリップ判定フラグＦが値０のときには、駆動輪３８ａ，３８ｂのスリップは発生していないと判断し、駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨが設定した目標電圧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って（ステップＳ１５０）、本ルーチンを終了する。この場合、目標電圧ＶＨ＊には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するのに必要な値が設定されているから、駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨを目標電圧ＶＨ＊とすることにより、運転者の要求する走行を行なうことができる。
【００２６】
一方、ステップＳ１２０でスリップ判定フラグＦが値１のときには、駆動輪３８ａ，３８ｂのスリップが発生していると判断し、駆動電圧系電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨ＊が電池電圧系電力ライン５４ｂの電圧ＶＬの２倍プラスマイナスαの範囲内であるか否かを判定し（ステップＳ１３０）、駆動電圧系電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨ＊が電池電圧系電力ライン５４ｂの電圧ＶＬの２倍プラスマイナスαの範囲外であると判定されたときには、駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨが設定した目標電圧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って（ステップＳ１５０）、本ルーチンを終了する。駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨを目標電圧ＶＨ＊としたときの昇圧コンバータ５５のリアクトルＬに流れる電流ＩＬのリプル成分の大きさΔＩＬ（以下、リプル成分ΔＩＬと略す）は、昇圧コンバータ５５のリアクトルＬのインダクタンスをＬ，昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング周波数（キャリア周波数）をｆｃとすると、次式（２）により計算することができる。この式（２）から、電池電圧系電力ライン５４ｂのリアクトルＬとリプル成分ΔＩＬとの関係を示すと、図４のようになることが分かる。即ち、電池電圧系電力ライン５４ｂの電圧ＶＬと駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨとの比が１：２のときにリプル成分ΔＩＬが最大となることが分かる。駆動輪３８ａ，３８ｂのスリップ時には、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の上昇によってモータＭＧ２の消費電力が増加しリアクトルＬに流れる電流ＩＬが大きくなりやすいことから、昇圧コンバータ５５の素子などの保護の観点から、リアクトルＬの電流ＩＬのリプル成分ΔＩＬをより抑制することが好ましい。ステップＳ１３０の駆動電圧系電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨ＊が電池電圧系電力ライン５４ｂの電圧ＶＬの２倍プラスマイナスαの範囲内であるか否かの判定は、駆動輪３８ａ，３８ｂのスリップ時にリアクトルＬの電流ＩＬのリプル成分ΔＩＬが大きくなる範囲内であるか否かを判定する処理である。したがって、駆動電圧系電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨ＊が電池電圧系電力ライン５４ｂの電圧ＶＬの２倍プラスマイナスαの範囲外であるときには、リアクトルＬの電流ＩＬのリプル成分ΔＩＬが大きい範囲ではないと判断し、ステップＳ１１０で設定した駆動電圧系電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨ＊を用いて昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング制御を行なうのである。なお、「α」は、例えば値０．０５や値０．１，値０．１５などを用いることができる。
【００２７】
【数２】
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【００２８】
ステップＳ１３０で駆動電圧系電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨ＊が電池電圧系電力ライン５４ｂの電圧ＶＬの２倍プラスマイナスαの範囲内であると判定されたときには、リアクトルＬの電流ＩＬのリプル成分ΔＩＬが大きい範囲であると判断し、駆動電圧系電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨ＊を再設定し（ステップＳ１４０）、駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨが再設定した目標電圧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って（ステップＳ１５０）、本ルーチンを終了する。ここで、駆動電圧系電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨ＊の再設定は、実施例では、モータＭＧ１，ＭＧ２の駆動に応じた値（ステップＳ１１０で設定した値）より大きく、且つ、電池電圧系電力ライン５４ｂの電圧ＶＬの２倍プラスマイナスαの範囲外となるよう設定するものとした。具体的には、電池電圧系電力ライン５４ｂの電圧ＶＬの２倍プラスマイナスαの範囲を上回る最小値を次式（３）により駆動電圧系電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨ＊として設定するものとした。このように、駆動輪３８ａ，３８ｂのスリップ時に駆動電圧系電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨ＊が電池電圧系電力ライン５４ｂの電圧ＶＬの２倍プラスマイナスαの範囲内となるときには、駆動電圧系電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨ＊が電池電圧系電力ライン５４ｂの電圧ＶＬの２倍プラスマイナスαの範囲外となるよう昇圧コンバータ５５を制御することにより、リアクトルＬに流れる電流ＩＬが過剰に大きくなるのを抑制することができる。この結果、昇圧コンバータの素子をより保護することができる。また、再設定する目標電圧ＶＨ＊はモータＭＧ１，ＭＧ２の駆動に応じた値（ステップＳ１１０で設定した目標電圧ＶＨ＊）より大きく設定されるから、モータＭＧ１，ＭＧ２の駆動制御については何ら支障を生じさせることがない。
【００２９】
VH*=2・VL+α                   ・・・(3)
【００３０】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、駆動輪３８ａ，３８ｂのスリップ時において、モータＭＧ１，ＭＧ２の駆動に応じて設定した駆動電圧系電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨ＊が電池電圧系電力ライン５４ｂの電圧ＶＬの２倍プラスマイナスαの範囲外となるときには駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨが設定した目標電圧ＶＨ＊となるよう昇圧コンバータ５５を制御し、モータＭＧ１，ＭＧ２の駆動に応じて設定した駆動電圧系電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨ＊が電池電圧系電力ライン５４ｂの電圧ＶＬの２倍プラスマイナスαの範囲内となるときには電池電圧系電力ライン５４ｂの電圧ＶＬの２倍プラスマイナスαの範囲を上回る値を目標電圧ＶＨ＊として再設定して駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨが再設定した目標電圧ＶＨ＊となるよう昇圧コンバータ５５を制御するから、即ち、駆動電圧系電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨ＊が電池電圧系電力ライン５４ｂの電圧ＶＬの２倍プラスマイナスαの範囲外となるようにするから、昇圧コンバータ５５のリアクトルＬに流れる電流ＩＬが過剰に大きくなるのを抑制することができ、昇圧コンバータ５５の素子をより保護することができる。しかも、再設定する目標電圧ＶＨ＊は、モータＭＧ１，ＭＧ２の駆動に応じた値より大きな値とするから、モータＭＧ１，ＭＧ２の駆動制御については何ら支障を生じさせない。
【００３１】
実施例のハイブリッド自動車２０では、駆動輪３８ａ，３８ｂのスリップ時に駆動電圧系電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨ＊が電池電圧系電力ライン５４ｂの電圧ＶＬの２倍プラスマイナスαの範囲内となるときには、電池電圧系電力ライン５４ｂの電圧ＶＬの２倍プラスマイナスαの範囲を上回る値を目標電圧ＶＨ＊として再設定するものとしたが、電池電圧系電力ライン５４ｂの電圧ＶＬの２倍プラスマイナスαの範囲を下回る値を目標電圧ＶＨ＊として再設定するものとしてもよい。また、駆動輪３８ａ，３８ｂのスリップ時に駆動電圧系電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨ＊が電池電圧系電力ライン５４ｂの電圧ＶＬの２倍プラスマイナスαの範囲内となるときに、目標電圧ＶＨ＊が電圧ＶＬの２倍以上のときには電池電圧系電力ライン５４ｂの電圧ＶＬの２倍プラスマイナスαの範囲を上回る値を目標電圧ＶＨ＊として再設定し、目標電圧ＶＨ＊が電圧ＶＬの２倍未満のときには電池電圧系電力ライン５４ｂの電圧ＶＬの２倍プラスマイナスαの範囲を下回る値を目標電圧ＶＨ＊として再設定す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、モータＭＧ２からの動力を駆動輪３８ａ，３８ｂに連結された駆動軸３６に出力するものとしたが、図５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からの動力を駆動軸３６が接続された車軸（駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された車軸）とは異なる車軸（図５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。
【００３３】
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６の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸に変速機２３０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２２９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２３０とを介して駆動軸に出力すると共にモータＭＧからの動力を変速機２３０を介して駆動軸に出力するものとしてもよい。また、図７の変形例のハイブリッド自動車３２０に例示するように、エンジン２２からの動力を変速機３３０を介して駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された車軸に出力すると共にモータＭＧからの動力を駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された車軸とは異なる車軸（図７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。
【００３４】
実施例では、本発明を、駆動軸３６にプラネタリギヤ３０を介して接続されたエンジン２２およびモータＭＧ１と、駆動軸３６に接続されたモータＭＧ２と、を備えるハイブリッド自動車２０に適用するものとしたが、図８の変形例の電気自動車４２０に例示するように、走行用の動力を出力するモータＭＧを備える単純な電気自動車に適用するものとしてもよい。
【００３５】
また、こうした自動車に限定されるものではなく、列車などの電動車両の形態としてもよいし、電動車両の電圧制御方法の形態としてもよい。
【００３６】
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「モータ」に相当し、バッテリ５０が「バッテリ」に相当し、昇圧コンバータ５５が「昇圧コンバータ」に相当し、ハイブリッド用電子制御ユニット７０が「昇圧制御手段」に相当する。
【００３７】
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。
【００３８】
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】
【００３９】
本発明は、電動車両の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００４０】
２０，１２０，２２０，３２０  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）、２６  クランクシャフト、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、５２  バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ａ  駆動電圧系電力ライン、５４ｂ  電池電圧系電力ライン、５５  昇圧コンバータ、５７，５８  コンデンサ、５７ａ，５８ａ  電圧センサ、７０  ハイブリッド用電子制御ユニット、７２  ＣＰＵ、７４  ＲＯＭ、７６  ＲＡＭ、８０  イグニッションスイッチ、８２  シフトポジションセンサ、８４  アクセルペダルポジションセンサ、８６  ブレーキペダルポジションセンサ、８８  車速センサ、２２９  クラッチ、２３０，３３０  変速機、４２０  電気自動車、Ｄ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６，Ｄ３１，Ｄ３２  ダイオード、Ｌ  リアクトル、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ、Ｔ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６，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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