(57)【要約】【課題】車両の駆動制御システムにおいて、スイッチング損失の低減を図るとともに、車両の運転性能の低下を抑制することである。【解決手段】駆動制御システム１２は、直流電源であるバッテリに接続されるＤＣ／ＤＣコンバータ２４、ＤＣ／ＤＣコンバータからの電力供給を受け前輪及び後輪の一方の車輪を駆動する第１モータであるＦｒＭＧ２８、バッテリからの電力供給を受け他方の車輪を駆動する第２モータであるＲｒＭＧ３２、及び制御装置３４を含む。制御装置は、ＤＣ／ＤＣコンバータの変圧動作を制御し、リアクトル電流ＩＬの絶対値が所定値以下になることを含む所定停止条件の成立に応じてＤＣ／ＤＣコンバータを停止する間欠制御を行う。制御装置は、リアクトル電流ＩＬの絶対値が所定値を上回る場合にその絶対値が所定値以下となるように、ＲｒＭＧに求められる駆動力または回生制動力の配分比率を増大させる。【選択図】図１
2016019402.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源と、
リアクトル及びスイッチング素子を有し、前記直流電源に接続され直流電源電圧を変圧するＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータからの電力供給を受け車両の前輪及び後輪の一方の車輪を駆動する第１モータと、
前記直流電源からの電力供給を受け車両の前輪及び後輪の他方の車輪を駆動する第２モータと、
前記スイッチング素子のスイッチング制御により前記ＤＣ／ＤＣコンバータの変圧動作を制御し、前記変圧動作中に前記ＤＣ／ＤＣコンバータのリアクトル電流の絶対値が所定値以下になることを含む所定停止条件の成立に応じて、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを停止する間欠制御を行う制御装置と、を含む、車両の駆動制御システムであって、
前記制御装置は、前記リアクトル電流の絶対値が前記所定値を上回る場合に前記絶対値が前記所定値以下となるように、前記第１モータ及び前記第２モータに求められる総駆動力または総回生制動力における前記第２モータの駆動力または回生制動力の配分比率を増大させる、車両の駆動制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の駆動制御システムに係り、特にＤＣ／ＤＣコンバータの間欠運転制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動モータ及びエンジンを搭載して、電動モータ及びエンジンの少なくとも一方を駆動源として走行するハイブリッド車両、または電動モータを駆動源として搭載する電気自動車、燃料電池車などの電動車両が知られている。電動車両では、バッテリなどの直流電源の電圧をＤＣ／ＤＣコンバータによって変圧してインバータに供給し、インバータで交流電力に変換して電動モータに供給する場合がある。
【０００３】
特許文献１には、直流電源にＤＣ／ＤＣコンバータ及びインバータを介して接続された電動モータと、所定停止条件の成立に応じてＤＣ／ＤＣコンバータを停止させる制御部とを含む電動車両が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２８３９３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された電動車両においては、電動モータを前輪駆動用として用い、さらに後輪駆動用として第２電動モータを用いる場合がある。この場合に、ＤＣ／ＤＣコンバータの停止状態への移行の機会を多くできればスイッチング損失を低減できる可能性がある。
【０００６】
本発明の目的は、スイッチング損失の低減を図れるとともに、運転性能の低下を抑制できる車両の駆動制御システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る車両の駆動制御システムは、直流電源と、リアクトル及びスイッチング素子を有し、前記直流電源に接続され直流電源電圧を変圧するＤＣ／ＤＣコンバータと、前記ＤＣ／ＤＣコンバータからの電力供給を受け車両の前輪及び後輪の一方の車輪を駆動する第１モータと、前記直流電源からの電力供給を受け車両の前輪及び後輪の他方の車輪を駆動する第２モータと、前記スイッチング素子のスイッチング制御により前記ＤＣ／ＤＣコンバータの変圧動作を制御し、前記変圧動作中に前記ＤＣ／ＤＣコンバータのリアクトル電流の絶対値が所定値以下になることを含む所定停止条件の成立に応じて、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを停止する間欠制御を行う制御装置と、を含む。また、前記制御装置は、前記リアクトル電流の絶対値が前記所定値を上回る場合に前記絶対値が前記所定値以下となるように、前記第１モータ及び前記第２モータに求められる総駆動力または総回生制動力における前記第２モータの駆動力または回生制動力の配分比率を増大させる。
【０００８】
また、本発明に係る車両の駆動制御システムは、直流電源と、リアクトル及びスイッチング素子を有し、前記直流電源に接続され直流電源電圧を変圧するＤＣ／ＤＣコンバータと、前記ＤＣ／ＤＣコンバータからの電力供給を受け車両の前輪及び後輪の一方の車輪を駆動する第１モータと、前記直流電源からの電力供給を受け車両の前輪及び後輪の他方の車輪を駆動する第２モータと、前記スイッチング素子のスイッチング制御により前記ＤＣ／ＤＣコンバータの変圧動作を制御し、前記変圧動作中に前記ＤＣ／ＤＣコンバータのリアクトル電流の絶対値が所定値以下になることを含む所定停止条件の成立に応じて、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを停止する間欠制御を行う制御装置と、を含む。また、前記制御装置は、前記リアクトル電流の検出値または推定値が０付近の所定範囲内に維持されるように前記第２モータの駆動力をフィードバック制御する。
【０００９】
また、本発明に係る車両の駆動制御システムは、直流電源と、リアクトル及びスイッチング素子を有し、前記直流電源に接続され直流電源電圧を変圧するＤＣ／ＤＣコンバータと、前記ＤＣ／ＤＣコンバータからの電力供給を受け車両の前輪及び後輪の一方の車輪を駆動する第１モータと、前記直流電源からの電力供給を受け車両の前輪及び後輪の他方の車輪を駆動する第２モータと、前記スイッチング素子のスイッチング制御により前記ＤＣ／ＤＣコンバータの変圧動作を制御し、前記変圧動作中に前記ＤＣ／ＤＣコンバータのリアクトル電流の絶対値が所定値以下になることを含む所定停止条件の成立に応じて、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを停止する間欠制御を行う制御装置と、を含む。また、前記制御装置は、前記所定停止条件を満たさない場合に前記第１モータ及び前記第２モータに求められる総駆動力または前記総回生制動力における前記第２モータの駆動力または回生制動力の配分比率を５０％よりも大きい所定比率以上とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る車両の駆動制御システムによれば、ＤＣ／ＤＣコンバータの停止状態への移行の機会を多くできるので、スイッチング損失の低減を図れる。また、車両の運転性能の低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る第１の実施形態の駆動制御システムを搭載した電動車両の概略構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態において、昇圧／降圧間欠制御中における第１モータであるＦｒＭＧ及び第２モータであるＲｒＭＧの制御に用いるフローチャートを示す図である。
【図３】第１の実施形態において、高圧側電圧の検出電圧ＶＨ、リアクトル電流ＩＬ、及びスイッチング停止フラグと、ＦｒＭＧ及びＲｒＭＧの要求駆動力との時間変化の１例を示す図である。
【図４】本発明に係る第２の実施形態の駆動制御システムにおいて、制御装置の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明に係る第３の実施形態の駆動制御システムにおいて、昇圧／降圧間欠制御中におけるＦｒＭＧ及びＲｒＭＧの制御に用いるフローチャートを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に図面を用いて本発明に係る実施形態につき、詳細に説明する。以下では、第１モータ及び第２モータとして、電動モータの機能と発電機の機能とを持つモータジェネレータの場合を説明するが、第１モータ及び第２モータは、発電機の機能がないものとしてもよい。また、以下ではＤＣ／ＤＣコンバータが昇降圧機能を有する場合を説明するが、単に昇圧のみの機能を有する構成を用いてもよい。また、以下では制御装置が所定条件の成立に応じて昇圧間欠制御及び降圧間欠制御を切り替えて行うことである昇圧／降圧間欠制御を行う機能を有する場合を説明するが、制御装置は昇圧間欠制御及び降圧間欠制御のうち、昇圧間欠制御のみを行う機能を有する構成としてもよい。また、以下では、車両として、基本的に前輪及び後輪を２つのモータジェネレータで駆動する電動車両を説明するが、エンジン及びモータジェネレータを走行駆動源として有するハイブリッド車両であってもよい。車両は電気自動車または燃料電池車であってもよい。以下では、同様の構成には同一の符号を付して説明する。
【００１３】
［第１の実施形態］
まず、駆動制御システム１２を含む電動車両１０の構成を説明し、その後、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の昇圧／降圧間欠制御を説明する。図１は、第１の実施形態の駆動制御システム１２を搭載する電動車両１０の概略構成を示している。電動車両１０は、駆動制御システム１２、前側駆動機構１４、前輪１６、後側駆動機構１８及び後輪２０を備える。駆動制御システム１２は、直流電源であるバッテリ２２、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４、第１インバータ２６、第１モータである第１モータジェネレータ２８、第２インバータ３０、第２モータである第２モータジェネレータ３２、及び制御装置３４を含んで構成される。以下、第１モータジェネレータ２８は前輪１６及び後輪２０のうち、一方の車輪である前輪１６を駆動するものであるのでＦｒＭＧ２８と記載する。第２モータジェネレータ３２は前輪１６及び後輪２０のうち、他方の車輪である後輪２０を駆動するものであるのでＲｒＭＧ３２と記載する。
【００１４】
バッテリ２２は、ニッケル水素電池、またはリチウムイオン電池などの二次電池である。直流電源として、バッテリ２２以外にキャパシタが用いられてもよい。
【００１５】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２４は、バッテリ２２に接続されてバッテリ電圧を昇圧する。ＤＣ／ＤＣコンバータ２４で昇圧された直流電圧は、第１インバータ２６に供給される。第１インバータ２６にはＦｒＭＧ２８が接続される。これによって、ＦｒＭＧ２８は、バッテリ２２にＤＣ／ＤＣコンバータ２４及び第１インバータ２６を介して接続される。
【００１６】
ＦｒＭＧ２８の出力軸は、前側駆動機構１４を介して前側車軸３６に連結された前輪１６に連結される。ＦｒＭＧ２８は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４からの電力供給を受けることによって駆動され、その駆動によって、前輪１６を駆動する。ＦｒＭＧ２８は、車両減速時における回生制動を行う場合に電力回生用の発電機としての機能を有する。ＦｒＭＧ２８で発生した電力は、第１インバータ２６、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４を介してバッテリ２２に供給され、バッテリ２２が充電される。
【００１７】
バッテリ２２とＤＣ／ＤＣコンバータ２４との接続点Ｐ１，Ｐ２には第２インバータ３０が接続される。これによって、第２インバータ３０は、バッテリ２２にＤＣ／ＤＣコンバータ２４を介さずに接続される。第２インバータ３０にはＲｒＭＧ３２が接続される。
【００１８】
ＲｒＭＧ３２の出力軸は、後側駆動機構１８を介して後側車軸３８に連結された後輪２０に連結される。ＲｒＭＧ３２は、バッテリ２２からの電力供給を受けることによって駆動され、その駆動によって前輪１６とは異なる後輪２０を駆動する。ＲｒＭＧ３２は、ＦｒＭＧ２８と同様、電力回生用の発電機としての機能を有する。ＲｒＭＧ３２で発生した電力は、第２インバータ３０を介してバッテリ２２に供給され、バッテリ２２が充電される。
【００１９】
ＦｒＭＧ２８にはＦｒＭＧ２８の回転角度または回転速度を検出する第１回転センサ４０が取り付けられ、第１回転センサ４０の検出信号は制御装置３４に送信される。ＲｒＭＧ３２にはＲｒＭＧ３２の回転角度または回転速度を検出する第２回転センサ４２が取り付けられ、第２回転センサ４２の検出信号は制御装置３４に送信される。回転角度が制御装置３４に送信される場合、制御装置３４はこの回転角度からＦｒＭＧ２８またはＲｒＭＧ３２の回転速度を算出し取得する。「回転速度」には、毎分当たりの回転数の意味も含まれる。
【００２０】
なお、ＦｒＭＧ２８及びＲｒＭＧ３２のそれぞれは、永久磁石付同期モータであっても、誘導モータであってもよい。
【００２１】
電動車両１０がハイブリッド車両である場合に、前側駆動機構１４または後側駆動機構１８は、遊星歯車機構により形成される動力分割機構を含んでもよい。動力分割機構は、エンジンからの動力とＦｒＭＧ２８（またはＲｒＭＧ３２）からの動力とのうち、少なくとも一部を前側車軸３６（または後側車軸３８）に出力するように構成される。図１において、電力の伝達系については実線で示し、機械的な動力伝達系については電力伝達系よりも太い実線、信号の伝達系については破線で示している。
【００２２】
アクセルセンサ４４は、アクセルペダルの踏み込み量を検出し、その検出値を表す信号を制御装置３４に送信する。車軸センサ４６は、前側車軸３６または後側車軸３８の回転速度を検出し、その検出値を表す信号を制御装置３４に送信する。制御装置３４は、車軸センサ４６の検出値から車速を算出する。車速は、第１回転センサ４０または第２回転センサ４２の検出値またはＭＧ回転速度取得部の取得値から制御装置３４によって算出されてもよい。
【００２３】
制御装置３４は、ＣＰＵを有する演算部と、メモリを有する記憶部とを含むマイクロコンピュータを備える。記憶部には、電動車両１０の制御データ及び制御プログラムが記憶される。図１では制御装置３４として１つの制御装置３４のみを図示しているが、制御装置３４は適宜複数の構成要素に分割して、互いに信号ケーブルで接続される構成としてもよい。
【００２４】
制御装置３４は、アクセルペダルの踏み込み量、または車速とこの踏み込み量とに基づいて、車両の要求総駆動力を算出する。「要求総駆動力」はＦｒＭＧ２８及びＲｒＭＧ３２に求められる総駆動力である。ＦｒＭＧ２８及びＲｒＭＧ３２は、モータ走行において全体でこの要求総駆動力を発生させるように制御装置３４によって制御される。ここで、「モータ走行」とは、第１モータ及び第２モータの一方または両方を駆動源とする走行を意味する。電動車両１０がエンジン、第１モータ及び第２モータを車両の駆動源として備えるハイブリッド車両の場合に、「モータ走行」は、エンジンに駆動力を発生させずに、第１モータ及び第２モータの一方または両方を駆動源として走行する、いわゆるＥＶ走行を意味する。
【００２５】
制御装置３４は、要求総駆動力を発生させる場合に、第１インバータ２６及び第２インバータ３０とＤＣ／ＤＣコンバータ２４とを制御する。車両の駆動制御を行う場合に、「通常制御」ではＦｒＭＧ２８及びＲｒＭＧ３２の要求駆動力の配分比率は予め設定されていてもよい。「通常制御」は後述する「昇圧／降圧間欠制御」以外での昇圧制御または降圧制御をいう。制御装置３４は、通常制御において、予め設定された所定条件の成立に応じて、ＦｒＭＧ２８及びＲｒＭＧ３２の駆動力の配分比率を予め設定された複数の比率の間で変更する構成としてもよい。ＦｒＭＧ２８及びＲｒＭＧ３２の駆動力配分は、いずれか一方のＭＧ２８（または３２）の駆動力が０になることを含んでもよい。ＭＧ２８（または３２）の駆動力が０になる場合、モータ走行時に後輪２０または前輪１６のみが駆動される。
【００２６】
制御装置３４は、走行時にアクセルペダルの踏み込み量が０になるなどの所定回生条件が成立した場合にＦｒＭＧ２８及びＲｒＭＧ３２が全体で要求総回生制動力を発生するように、第１インバータ２６、第２インバータ３０及びＤＣ／ＤＣコンバータ２４を制御する。「要求総回生制動力」はＦｒＭＧ２８及びＲｒＭＧ３２に求められる総回生制動力である。要求総回生制動力は、制御装置３４が有する図示しない記憶部に予め設定された値としてもよい。要求総回生制動力は、バッテリ２２の充電状態であるＳＯＣの検出値または車速に応じて変更されてもよい。要求総回生制動力も、通常制御時に要求総駆動力の分配と同様に、ＦｒＭＧ２８及びＲｒＭＧ３２における配分比率が予め設定されていても、または、所定条件の成立に応じて配分比率が変更されてもよい。
【００２７】
ＳＯＣは、バッテリ２２の充放電電流を検出する図示しないバッテリ電流センサの検出値、またはバッテリの出力電圧を検出する図示しないバッテリ電圧センサの検出値から算出されることができる。
【００２８】
バッテリ２２の出力側には、バッテリ２２の出力電圧を平滑化する低圧側コンデンサＣＬと、低圧側コンデンサＣＬの電圧である低圧側電圧ＶＬを検出する低圧側電圧センサＳＬとが接続される。ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の出力側であるＶＨ側には、高圧側電圧ＶＨを平滑化する高圧側コンデンサＣＨと、高圧側電圧ＶＨを検出する高圧側電圧センサＳＨとが接続される。各電圧センサＳＬ，ＳＨの検出値を表す信号は制御装置３４に送信される。
【００２９】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２４は、直列接続された２つのスイッチング素子Ｓａ，Ｓｂと、リアクトル５６とを含んで構成される。リアクトル５６の一端は、スイッチング素子Ｓａ，Ｓｂの中間点にリアクトル電流センサである電流センサ５４を介して接続され、リアクトル５６の他端はバッテリ２２の正極に接続される。各スイッチング素子Ｓａ，ＳｂはＩＧＢＴなどのトランジスタである。各スイッチング素子Ｓａ，Ｓｂに対しダイオードＤａ，Ｄｂが各スイッチング素子Ｓａ，Ｓｂとは逆方向に電流を流すように並列に接続される。
【００３０】
電流センサ５４は、リアクトル５６を流れるリアクトル電流ＩＬを検出し、その検出値を表す信号を制御装置３４に送信する。電流センサ５４は、リアクトル５６の他端とバッテリ２２との間に接続されてもよい。電流センサ５４の検出値は、後述する昇圧／降圧間欠制御において、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４のスイッチング停止の可否判定を行うために用いられる。電流センサ５４とは別の電流センサが設けられ、別の電流センサの検出値に基づいてリアクトル電流ＩＬの推定値が算出されてもよい。別の電流センサは例えばバッテリ電流センサである。リアクトル電流ＩＬの推定値は、リアクトル電流ＩＬの検出値の代わりに用いられる。
【００３１】
制御装置３４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４のスイッチング素子Ｓａ，Ｓｂのスイッチング制御により、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の変圧動作である昇圧動作または降圧動作を制御する。制御装置３４は、車両の駆動を制御する場合、スイッチングのオンオフ動作によって高圧側電圧の検出値ＶＨが目標電圧ＶＨ＊になるようにＤＣ／ＤＣコンバータ２４の昇圧動作を制御する。例えば制御装置３４は、ＦｒＭＧ２８の要求駆動力と、ＦｒＭＧ２８の回転速度の検出値または取得値とからＦｒＭＧ２８の目標トルクを算出する。また、制御装置３４は、ＦｒＭＧ２８の目標トルクから予め設定された関係に基づいてＶＨの目標電圧ＶＨ＊を算出する。
【００３２】
一方、回生制動が行われる場合に、制御装置３４は、ＦｒＭＧ２８の要求回生制動力とＦｒＭＧ２８の回転速度とから、ＦｒＭＧ２８の負の値の目標トルクを算出する。この回生制動時には、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４で高圧側電圧ＶＨが低圧側電圧ＶＬに降圧されて、バッテリ２２に電力が供給される。回生制動時には駆動走行時に設定された現在の目標電圧ＶＨ＊が維持される。同様に、ＲｒＭＧ３２の要求回生制動力とＲｒＭＧ３２の回転速度とから、ＲｒＭＧ３２の負の値の目標トルクが算出される。制御装置３４は、ＦｒＭＧ２８及びＲｒＭＧ３２の負の値の目標トルクに対応する回生発電量が得られるように、第１インバータ２６及び第２インバータ３０を制御する。
【００３３】
制御装置３４は、ＦｒＭＧ２８の駆動時または回生制動時に、検出電圧ＶＨが目標電圧ＶＨ＊になるようにフィードバック制御を行う。
【００３４】
次に昇圧／降圧間欠制御を説明する。制御装置３４は、所定のタイミングまたは所定の条件成立によって記憶部に記憶された昇圧／降圧間欠制御プログラムの実行を開始する。この実行が開始されると、制御装置３４は、変圧間欠制御である昇圧／降圧間欠制御を行う。この場合、制御装置３４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の昇圧動作中、または降圧動作中に予め設定された所定停止条件が成立した場合に、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４をスイッチングの停止によって停止させる。
【００３５】
昇圧／降圧間欠制御が開始されると、所定停止条件の成立に応じて間欠停止が実行される。「所定停止条件」は、変圧動作である昇圧または降圧の動作中にリアクトル電流ＩＬの検出値または推定値の絶対値│ＩＬ│が所定値Ａ１以下であることである「停止条件１」が成立することを含む。変圧動作中では、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の２つのスイッチング素子Ｓａ，Ｓｂのオンオフが切り替わるタイミングのみでしかスイッチング素子Ｓａ、Ｓｂの両方は停止されない。上記の停止条件１を設定することで、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の高圧側電圧ＶＨの変動が抑制された状態でＤＣ／ＤＣコンバータ２４のスイッチングを比較的長く停止させることができる。
【００３６】
所定値Ａ１は０（Ａ）または０（Ａ）付近の値としてもよい。「所定停止条件」は、停止条件１の成立とともに、ＶＨが安定していることである「停止条件２」が成立することを含んでもよい。「ＶＨが安定している」とは、高圧側電圧の目標電圧ＶＨ＊が所定時間以上変化しないこと、または高圧側電圧の検出電圧ＶＨが目標電圧ＶＨ＊に収束していると判定されることである。後者の意味では、例えば、目標電圧ＶＨと検出電圧ＶＨとの差が「停止用所定値」以下である状態が所定時間以上維持されること、または所定時間において検出電圧ＶＨの変動が所定値以下であることにより収束していると判断されてもよい。
【００３７】
所定停止条件の成立でＤＣ／ＤＣコンバータ２４の２つのスイッチング素子Ｓａ，Ｓｂがオフされる。この状態で電圧ＶＨが電圧ＶＬよりも高ければ、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４のＶＨ側に接続される要素がＤＣ／ＤＣコンバータのＶＬ側に接続される要素から切り離された回路と同じとみなされる。このため、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４に対してＦｒＭＧ２８側の電力消費があった場合に高圧側コンデンサＣＨの電荷が徐々に減少し、電圧ＶＨは徐々に低下する。そして、検出電圧ＶＨと目標電圧ＶＨ＊との差が予め設定された所定電圧差ΔＶ以上となった場合にスイッチングの停止、すなわちＤＣ／ＤＣコンバータ２４の間欠停止が解除される。
【００３８】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の停止状態ではスイッチング損失が生じないので、この停止状態への移行の機会を多くすることがスイッチング損失の低減を図る面から望まれる。そこで本実施形態では、「停止条件１」を満たさない場合に「停止条件１」を満たすように、要求総駆動力または要求総回生制動力におけるＲｒＭＧ３２の要求駆動力または要求回生制動力の配分比率を増大させる。
【００３９】
ＲｒＭＧ３２の要求駆動力または要求回生制動力の配分比率を増大させる場合に、ＦｒＭＧ２８の要求駆動力または要求回生制動力の配分比率は減少する。このため、後述のようにリアクトル電流ＩＬの絶対値が所定値Ａ１以下である「停止条件１」が満たされる機会を多くでき、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４のスイッチング停止への移行の機会を多くできるとともに、車両の運転性能の低下を抑制できる。なお、ＲｒＭＧ３２の要求総駆動力に対する要求駆動力、または要求総回生動力に対する要求回生制動力の配分比率を増大させる場合に、ＲｒＭＧ３２の配分比率が１００％となってもよい。
【００４０】
図２は、実施形態において、昇圧／降圧間欠制御中におけるＦｒＭＧ２８及びＲｒＭＧ３２の制御に用いるフローチャートを示している。昇圧／降圧間欠制御が開始された場合、ステップＳ１０において、上記の停止条件１が満たされているか、すなわち成立か否かを判定する。以下ではステップＳは単にＳという。Ｓ１０の判定がＹＥＳの場合、後述のＳ１７に移行する。Ｓ１０の判定がＮＯの場合、Ｓ１１で、リアクトル電流ＩＬの検出値または推定値が正の値である所定値Ａ１よりも大きい（ＩＬ＞Ａ１）か否かが判定される。なお、リアクトル電流ＩＬは図１の矢印ＩＬで示す方向に流れる場合が正であり、逆方向に流れる場合が負である。
【００４１】
Ｓ１１の判定がＹＥＳの場合に、制御装置３４は、ＦｒＭＧ２８の現在の要求駆動力を予め設定された所定割合分または所定値分低下させる。また、制御装置３４は、ＲｒＭＧ３２の現在の要求駆動力をＦｒＭＧ２８の要求駆動力の低下分を補うように増大させる（Ｓ１２）。これによって、要求総駆動力におけるＲｒＭＧ３２の要求駆動力の配分比率が増大した後、Ｓ１１に戻る。
【００４２】
Ｓ１１の判定がＮＯの場合、リアクトル電流ＩＬの検出値または推定値が第２所定値−Ａ１より小さい（ＩＬ＜−Ａ１）か否かが判定される（Ｓ１３）。第２所定値−Ａ１は、所定値Ａ１と絶対値が同じ負の値である。このため、Ｓ１０及びＳ１２の判定によって、リアクトル電流ＩＬの検出値または推定値の絶対値が第２所定値Ａ２より大きい（│ＩＬ│＞Ａ１）か否かが判定される。
【００４３】
Ｓ１３の判定がＹＥＳの場合、図１でリアクトル電流ＩＬが矢印ＩＬとは逆方向に流れているので、回生制動が行われていることが判断される。Ｓ１３の判定がＹＥＳの場合、制御装置３４は、ＦｒＭＧ２８の現在の要求回生制動力を予め設定された所定割合分または所定値分低下させる。また、制御装置３４は、ＲｒＭＧ３２の現在の要求回生制動力を、ＦｒＭＧ２８の要求回生制動力の低下分を補うように増大させる（Ｓ１４）。これによって、要求総回生制動力におけるＲｒＭＧ３２の要求回生制動力の配分比率が増大した後、Ｓ１３に戻る。
【００４４】
Ｓ１３の判定がＮＯの場合、Ｓ１５に移行してＦｒＭＧ２８及びＲｒＭＧ３２の要求駆動力の配分比率と、ＦｒＭＧ２８及びＲｒＭＧ３２の要求回生制動力の配分比率とが維持される。なお、ＦｒＭＧ２８及びＲｒＭＧ３２の駆動時には要求回生制動力は０に維持され、回生時には要求駆動力が０に維持される。Ｓ１５では、ＦｒＭＧ２８及びＲｒＭＧ３２の要求駆動力及び要求回生制動力のそれぞれの値自体が維持されてもよい。
【００４５】
Ｓ１６では停止条件２が満たされているか否かが判定され、Ｓ１６の判定がＹＥＳの場合、Ｓ１７で所定停止条件が満たされているか否かが判定される。停止条件１，２の両方が満たされる場合にのみ所定停止条件は満たされる。所定停止条件は停止条件１，２以外に別の条件が満たされることを含んでもよい。
【００４６】
Ｓ１７の判定結果がＹＥＳの場合、間欠停止が実行され（Ｓ１８）、Ｓ１９に移行する。Ｓ１９では所定解除条件が成立したか否かが判定され、その判定がＹＥＳの場合、Ｓ２０で間欠停止が解除され、Ｓ２１で通常昇圧／降圧制御が行われる。Ｓ１７の判定がＮＯの場合、間欠停止が実行されず通常昇圧／降圧制御が行われる（Ｓ２１）。「通常昇圧／降圧制御」でも、Ｓ１５と同様、ＦｒＭＧ２８及びＲｒＭＧ３２における要求駆動力及び要求回生制動力の配分比率または要求駆動力及び要求回生制動力の値自体が維持される。Ｓ１９の判定がＮＯの場合、Ｓ１８に戻って処理が繰り返される。
【００４７】
上記の駆動制御システムでは、リアクトル電流ＩＬの絶対値が所定値Ａ１を上回る場合にその絶対値が所定値Ａ１以下となるように、要求総駆動力または要求総回生制動力におけるＲｒＭＧ３２の要求駆動力または要求回生制動力の配分比率が増大する。このため、ＦｒＭＧ２８の要求駆動力または要求回生制動力の配分比率が低下するので、リアクトル電流ＩＬの絶対値が早期に所定値Ａ１以下になるように変化する。したがって、所定停止条件が満たされる機会を積極的に多く作り出すことができる。この結果、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の停止状態への移行の機会を多くできるので、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４のスイッチング損失の低減を図れる。これによって車両の燃費向上を図れる。また、ＲｒＭＧ３２の駆動力の増大によって総駆動力の低下が抑制され、ＲｒＭＧ３２の回生制動力の増大によって総回生制動力の低下が抑制される。このため、車両の運転性能の低下を抑制できる。
【００４８】
図３は、本実施形態において、高圧側電圧の検出電圧ＶＨ、リアクトル電流ＩＬ、及びスイッチング停止フラグと、ＦｒＭＧ２８及びＲｒＭＧ３２の駆動力との時間変化の１例を示している。図３のＶＨのグラフでは太い実線で目標電圧ＶＨ＊を示し、標準太さの実線で検出電圧ＶＨを示している。スイッチング停止フラグでは、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４のスイッチングの停止で１が設定され、停止解除で０が設定される。図３では、時間ｔ１でＦｒＭＧ２８及びＲｒＭＧ３２の駆動時において所定条件の成立で昇圧間欠制御の実行が開始される。そして時間ｔ１でリアクトル電流ＩＬの検出値または推定値が所定値Ａ１より大きいので、図２のＳ１０で停止条件１が不成立と判定される。このため、ＦｒＭＧ２８の駆動力が徐々に低下し、逆にＲｒＭＧ３２の駆動力が徐々に増大して両者の駆動力の配分比率が変化する。時間ｔ２ではリアクトル電流ＩＬの検出値または推定値が所定値Ａ１以下となるので、駆動力の配分比率が維持される。また、時間ｔ３で検出電圧ＶＨの変動が所定範囲内となることが所定時間以上継続するなどの条件を含む停止条件２が成立し、所定停止条件が成立したと判定される。これによって時間ｔ３以降で、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の間欠停止が実行される。
【００４９】
この間欠停止の実行によって、ＦｒＭＧ２８において徐々に検出電圧ＶＨが低下し、検出電圧ＶＨと目標電圧ＶＨ＊との差が大きくなる。時間ｔ３から時間ｔ４の間でリアクトル電流ＩＬはほぼ０に維持される。そして時間ｔ４で検出電圧ＶＨと目標電圧ＶＨ＊との差が予め設定された所定電圧差ΔＶに達することでＤＣ／ＤＣコンバータ２４の停止が解除される。時間ｔ４移行で、通常の昇圧動作が行われるので検出電圧ＶＨが目標電圧ＶＨ＊に近づく。本実施形態では、リアクトル電流ＩＬが所定値Ａ１以下となる時間ｔ２までの期間ＴＡを短くできるので、スイッチング停止状態への移行の機会を多くできる。
【００５０】
図３では昇圧間欠制御においてスイッチングの停止状態に移行する場合を説明したが、降圧間欠制御では、リアクトル電流ＩＬの検出値または推定値が負の値となる。そして例えば時間ｔ１でリアクトル電流ＩＬの検出値または推定値が第２所定値−Ａ１未満の場合に、ＦｒＭＧ２８の回生制動力が徐々に低下し、逆にＲｒＭＧ３２の回生制動力が徐々に増大して両者の回生制動力の配分比率が変化する。このため、リアクトル電流ＩＬの絶対値が所定値Ａ１以下となるまでの期間を短くできる。これによって、スイッチング停止状態への移行の機会を多くできる。なお、上記の「停止条件１」でリアクトル電流ＩＬの検出値または推定値の絶対値を用いずに、その代わりに制御装置３４で算出されたリアクトル電流ＩＬの指令値の絶対値を用いてもよい。例えば制御装置３４は、高圧側電圧の目標電圧ＶＨ＊に検出電圧ＶＨを近づけるためにＤＣ／ＤＣコンバータ２４の高圧側電圧側で要求される必要電力を算出する。そして、制御装置３４はその必要電力から所定の関係式を用いてリアクトル電流ＩＬの指令値を算出する。
【００５１】
また、図２のＳ１０のステップに移行するための条件として、「所定移行条件」を設定してもよい。例えば「所定移行条件」は、車両の停止から発進後、所定時間が経過したこと、または、目標電圧ＶＨ＊が所定電圧以下であること、または、後輪２０にスリップが発生していないことを含んでもよい。なお、停止条件１でスイッチング停止の判定基準となる所定値Ａ１とは別に、駆動力または回生制動力の配分比率を変える場合のリアクトル電流ＩＬの比較対象となる所定値Ａ２を設定してもよい。例えば、所定値Ａ２は所定値Ａ１よりも小さくする。そして、ＩＬ＞Ａ２の場合にＲｒＭＧ３２の駆動力の配分比率を増大させ、ＩＬ＜−Ａ２の場合にＲｒＭＧの回生制動力の配分比率を増大させてもよい。この構成によっても、リアクトル電流の絶対値が所定値Ａ１を上回る場合にその絶対値が所定値Ａ１以下となるように、ＲｒＭＧ３２の駆動力または回生制動力の配分比率が増大する。このため、スイッチング損失の低減を図れるとともに、車両の運転性能の低下を抑制できる。
【００５２】
［第２の実施形態］
図４は、第２の実施形態の駆動制御システムにおいて、制御装置３４の構成を示すブロック図である。制御装置３４は、ＩＬ目標設定部６０、ＰＩ演算部６１、第２トルク算出部６２、要求駆動力算出部６３、減算部６４、及び第１トルク算出部６５を有する。ＩＬ目標設定部６０は予め設定されたリアクトル電流目標ＩＬ＊を設定する。ＩＬ＊は例えば０（Ａ）または０（Ａ）付近の値である。
【００５３】
ＰＩ演算部６１には、電流センサ５４からのリアクトル電流ＩＬの検出値と、リアクトル電流目標ＩＬ＊とが入力される。ＰＩ演算部６１は、ＩＬとＩＬ＊との偏差に基づいてＩＬをＩＬ＊に近づけるように、ＰＩ演算によりＲｒＭＧ３２の要求駆動力を算出する。
【００５４】
第２トルク算出部６２には、ＰＩ演算部６１からのＲｒＭＧ３２の要求駆動力の算出値と、第２回転センサ４２の検出値とが入力される。第２トルク算出部６２は、ＲｒＭＧ３２の要求駆動力の算出値と第２回転センサ４２の検出値とに基づいてＲｒＭＧ３２の目標トルクを算出する。
【００５５】
要求駆動力算出部６３は、アクセルセンサ４４及び車軸センサ４６の検出値に基づいて要求総駆動力を算出する。減算部６４は、要求駆動力算出部６３からの要求総駆動力の算出値から、ＰＩ演算部６１からのＲｒＭＧ３２の要求駆動力の算出値を減算してＦｒＭＧ２８の要求駆動力を算出する。第１トルク算出部６５には、減算部６４からのＦｒＭＧ２８の要求駆動力の算出値と、第１回転センサ４０の検出値とが入力される。第１トルク算出部６５は、ＦｒＭＧ２８の要求駆動力の算出値と第１回転センサ４０の検出値とに基づいてＦｒＭＧ２８の目標トルクを算出する。
【００５６】
上記の構成によって、リアクトル電流ＩＬの絶対値が早期に所定値Ａ１以下になるように変化する。したがって、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の停止状態への移行の機会を多くでき、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４のスイッチング損失の低減を図れる。また、ＲｒＭＧ３２の駆動力の増大によって車両の要求駆動力の低下が抑制されるので、車両の運転性能の低下を抑制できる。
【００５７】
なお、本実施形態において、ＰＩ演算部６１でＲｒＭＧ３２の要求駆動力を算出することを、第１の実施形態で説明した「所定移行条件」と同様の条件である「ＰＩ演算条件」が成立した場合に限定してもよい。ＰＩ演算条件の不成立時には、例えば制御装置３４は、要求駆動力算出部６３で算出された要求総駆動力を予め設定された配分比率でＦｒＭＧ２８とＲｒＭＧ３２とのそれぞれの要求駆動力に配分する。そして、第１トルク算出部６５及び第２トルク算出部６２は、配分された要求駆動力に応じてそれぞれの目標トルクを算出する。
【００５８】
ＰＩ演算部６１には、電流センサ５４の検出値の代わりに、別の電流センサで検出された電流値から算出によって推定されたリアクトル電流ＩＬの推定値が入力されてもよい。
【００５９】
上記ではＦｒＭＧ２８及びＲｒＭＧ３２の駆動制御時にそれぞれのトルクを制御する場合を説明したが、ＦｒＭＧ２８及びＲｒＭＧ３２の回生制動時にそれぞれの回生制動トルクを制御してもよい。例えば「ＰＩ演算条件」が成立した場合に、ＰＩ演算部６１はＲｒＭＧ３２の要求回生制動力を算出する。また、第２トルク算出部６２は、その要求回生制動力の算出値から負の値のＲｒＭＧ３２の目標トルクを算出する。制御装置３４は、予め設定された要求総回生制動力からＰＩ演算部６１で算出されたＲｒＭＧ３２の要求回生制動力を減算して、ＦｒＭＧ２８の要求回生制動力を取得する。第１トルク算出部６５は、ＦｒＭＧ２８の要求回生制動力と第１回転センサ４０の検出値とから、負の値のＦｒＭＧ２８の目標トルクを算出する。この構成によって、回生制動時に早期にリアクトル電流ＩＬの絶対値を小さくできる。その他の構成及び作用は第１の実施形態と同様である。
【００６０】
［第３の実施形態］
図５は、第３の実施形態の駆動制御システムにおいて、昇圧／降圧間欠制御中におけるＦｒＭＧ２８及びＲｒＭＧ３２の制御に用いるフローチャートを示している。本例の場合、図１を参照して、制御装置３４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の昇圧／降圧の動作中において、停止条件１が満たされない場合に、車両の駆動走行時としてＤＣ／ＤＣコンバータ２４の昇圧動作時において、要求総駆動力におけるＲｒＭＧ３２の駆動力の配分比率を５０％よりも大きい所定比率Ｋａ％以上になるように制御する。また、制御装置３４は、停止条件１が満たされない場合に、車両の回生制動時としてＤＣ／ＤＣコンバータ２４の降圧動作時において、要求総回生制動力におけるＲｒＭＧ３２の回生制動力の配分比率を５０％よりも大きい所定比率Ｋｂ％以上になるように制御する。Ｋａ、Ｋｂはそれぞれ１００（％）としてもよい。
【００６１】
昇圧／降圧間欠制御が開始された場合、図５のＳ３０において、停止条件１が成立したか否かが判定される。Ｓ３０の判定がＹＥＳの場合、Ｓ３７に移行する。Ｓ３０の判定がＮＯの場合、Ｓ３１でＤＣ／ＤＣコンバータ２４の昇圧動作時（駆動時）で、要求総駆動力におけるＲｒＭＧ３２の駆動力の配分比率が所定比率Ｋａ％以下か否かが判定される。Ｓ３１の判定がＹＥＳの場合、Ｓ３２で図２のＳ１２の場合と同様に、ＦｒＭＧ２８の駆動力を低下させ、その分ＲｒＭＧ３２の駆動力を増大させ、Ｓ３１に戻る。
【００６２】
Ｓ３１の判定がＮＯの場合、Ｓ３３でＤＣ／ＤＣコンバータ２４の降圧動作時（回生時）で、要求総回生制動力におけるＲｒＭＧ３２の回生制動力の配分比率が所定比率Ｋｂ％以下か否かが判定される。Ｓ３３の判定がＹＥＳの場合、Ｓ３４で図２のＳ１４の場合と同様に、ＦｒＭＧ２８の回生制動力を低下させ、その分ＲｒＭＧ３２の回生制動力を増大させ、Ｓ３３に戻る。Ｓ３３の判定がＮＯの場合、Ｓ３５に移行する。Ｓ３５からＳ４１の処理は、図２のＳ１５からＳ２１の処理と同様である。
【００６３】
上記構成の場合、所定停止条件が満たされない場合に、ＦｒＭＧ２８の要求駆動力または要求回生制動力の配分比率を５０％よりも小さい比率である（１００−Ｋａ）％以下、または（１００−Ｋｂ）％以下に小さくすることができる。このため、リアクトル電流ＩＬの絶対値が所定値Ａ１以下になることを含む所定停止条件が満たされる機会を積極的に多く作り出すことができる。その他の構成及び作用は、第１の実施形態と同様である。
【００６４】
なお、第３の実施形態において、停止条件１は、リアクトル電流ＩＬの絶対値が所定値Ａ１以下になることの代わりに、ＦｒＭＧ２８の要求駆動力が所定駆動力Ｂａ以下であり、かつ、ＦｒＭＧ２８の要求回生制動力が所定回生制動力Ｂｂ以下となることを含んでもよい。所定駆動力Ｂａ及び所定回生制動力Ｂｂは、所定値Ａ１に対応してそれぞれ設定されてもよい。このように停止条件１を設定する場合に、例えばＦｒＭＧ２８の要求駆動力が所定駆動力Ｂａを上回ると、図５のＳ３０で停止条件１が不成立となるのでＳ３１に移行する。
【００６５】
なお、上記の各実施形態において、ＲｒＭＧ３２には、図１の一点鎖線Ｑで示す位置に、ＦｒＭＧ２８に接続されるＤＣ／ＤＣコンバータ２４とは別のＤＣ／ＤＣコンバータが接続されてもよい。ＲｒＭＧ３２は、このＤＣ／ＤＣコンバータを介してバッテリ２２に接続される。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４に接続される第１モータと、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４を介さずにバッテリ２２に接続される第２モータとは、前輪駆動用と後輪駆動用とを逆にしてもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１０  電動車両、１２  駆動制御システム、１４  前側駆動機構、１６  前輪、１８  後側駆動機構、２０  後輪、２２  バッテリ、２４  ＤＣ／ＤＣコンバータ、２６  第１インバータ、２８  第１モータジェネレータ（ＦｒＭＧ）、３０  第２インバータ、３２  第２モータジェネレータ（ＲｒＭＧ）、３４  制御装置、３６  前側車軸、３８  後側車軸、４０  第１回転センサ、４２  第２回転センサ、４４  アクセルセンサ、４６  車軸センサ、４８  演算部、５４  電流センサ、５６  リアクトル、６０  ＩＬ目標設定部、６１  ＰＩ演算部、６２  第２トルク算出部、６３  要求駆動力算出部、６４  減算部、６５  第１トルク算出部。
【図１】
2016019402.tif 000003
【図２】
2016019402.tif 000004
【図３】
2016019402.tif 000005
【図４】
2016019402.tif 000006
【図５】
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