(57)【要約】【課題】並列接続された複数のコンバータを備える電動機駆動装置において、システムを緊急停止する際の過電圧の発生を防止可能な電動機駆動装置を提供する。【解決手段】第１コンバータ１０−１，第２コンバータ１０−２は、互いに並列してコンデンサＣに接続される。各コンバータは、直流チョッパ回路から成る。システムの緊急停止が要求されると、第１インバータ２０−１、第２インバータ２０−２および第２コンバータ１０−２は直ちに停止され、第１コンバータ１０−１は規定時間だけ動作を継続する。これにより、システム停止に伴ないモータコイルやコンバータのリアクトルからコンデンサＣに流れ込む電力を蓄電装置Ｂ１で吸収できる。【選択図】図１
2009159663.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機を駆動可能な電動機駆動装置であって、
少なくとも１つの電動機を駆動可能に構成された駆動回路と、
再充電可能な第１の蓄電装置と前記駆動回路に接続される直流電力線との間に設けられ、前記第１の蓄電装置と前記直流電力線との間で電圧変換可能に構成された第１のコンバータと、
再充電可能な第２の蓄電装置と前記直流電力線との間に設けられ、前記第２の蓄電装置と前記直流電力線との間で電圧変換可能に構成された第２のコンバータと、
前記直流電力線の電圧を平滑化するコンデンサと、
前記第１および第２のコンバータならびに前記駆動回路を制御する制御装置とを備え、
前記第１および第２のコンバータの各々は、少なくとも一つのスイッチング素子とエネルギーを蓄積可能なリアクトルとを含む直流チョッパ回路から成り、
前記制御装置は、当該電動機駆動装置のシステム停止時、前記第１および第２のコンバータのいずれか一方の制御をシステム停止要求後に継続する、電動機駆動装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記第１および第２の蓄電装置の各々の充電状態を示す状態量を推定し、前記システム停止要求後、制御が継続されるコンバータに対応する蓄電装置の前記状態量が上限値に達した場合、制御を継続した前記コンバータを停止し、他方のコンバータを動作させる、請求項１に記載の電動機駆動装置。
【請求項３】
前記コンデンサに並列に設けられる放電抵抗と、
前記放電抵抗に直列に接続されるリレーとをさらに備え、
前記制御装置は、前記第１および第２の蓄電装置の各々の前記状態量が前記上限値に達したとき、前記リレーをオンする、請求項２に記載の電動機駆動装置。
【請求項４】
前記第１の蓄電装置と前記第１のコンバータとの間または前記第２の蓄電装置と前記第２のコンバータとの間に接続される補機をさらに備え、
前記制御装置は、前記第１および第２の蓄電装置の各々の前記状態量が前記上限値に達したとき、前記補機を駆動する、請求項２に記載の電動機駆動装置。
【請求項５】
前記制御装置は、前記第１および第２の蓄電装置の各々の充電状態を示す状態量を推定し、前記システム停止要求後、前記第１および第２の蓄電装置のうち前記状態量の低い方に対応するコンバータの制御を継続する、請求項１に記載の電動機駆動装置。
【請求項６】
前記制御装置は、前記直流電力線の電圧が目標電圧となるように前記第１のコンバータを電圧制御し、前記第２の蓄電装置の充放電電流が目標電流となるように前記第２のコンバータを電流制御し、前記システム停止要求後、前記第１のコンバータの制御を継続する、請求項１に記載の電動機駆動装置。
【請求項７】
前記制御装置は、前記第２のコンバータを電流制御するか、それとも前記直流電力線の電圧が目標電圧となるように前記第２のコンバータを電圧制御するかを切替可能に構成され、前記システム停止要求時に前記第１のコンバータが異常のとき、前記第１のコンバータの制御を停止し、前記第２のコンバータを電圧制御する、請求項６に記載の電動機駆動装置。
【請求項８】
前記制御装置は、前記直流電力線の電圧を目標電圧に制御するための電流指令を生成し、所定の分配比に従って前記電流指令を前記第１および第２の電流指令に分配し、前記第１の蓄電装置の充放電電流が前記第１の電流指令に一致するように前記第１のコンバータを電流制御し、前記第２の蓄電装置の充放電電流が前記第２の電流指令に一致するように前記第２のコンバータを電流制御し、前記システム停止要求後、前記第１のコンバータの制御を継続するとともに、前記第１の電流指令の分配比が１００％となるように前記分配比を設定する、請求項１に記載の電動機駆動装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の電動機駆動装置と、
前記少なくとも１つの電動機によって駆動される駆動輪とを備える電動車両。
【請求項１０】
電動機を駆動可能な電動機駆動装置の制御方法であって、
前記電動機駆動装置は、
少なくとも１つの電動機を駆動可能に構成された駆動回路と、
再充電可能な第１の蓄電装置と前記駆動回路に接続される直流電力線との間に設けられ、前記第１の蓄電装置と前記直流電力線との間で電圧変換可能に構成された第１のコンバータと、
再充電可能な第２の蓄電装置と前記直流電力線との間に設けられ、前記第２の蓄電装置と前記直流電力線との間で電圧変換可能に構成された第２のコンバータと、
前記直流電力線の電圧を平滑化するコンデンサとを備え、
前記第１および第２のコンバータの各々は、少なくとも一つのスイッチング素子とエネルギーを蓄積可能なリアクトルとを含む直流チョッパ回路から成り、
前記制御方法は、
前記電動機駆動装置のシステム停止が要求されたか否かを判定する第１のステップと、
前記システム停止が要求されたと判定されたとき、前記駆動回路を停止するとともに前記第１および第２のコンバータのいずれか一方を停止する第２のステップと、
他方のコンバータの制御を前記システム停止要求後に規定時間だけ継続する第３のステップとを含む、電動機駆動装置の制御方法。
【請求項１１】
前記第１のコンバータは、前記直流電力線の電圧が目標電圧となるように電圧制御され、
前記第２のコンバータは、前記第２の蓄電装置の充放電電流が目標電流となるように電流制御され、
前記第２のステップにおいて、前記第２のコンバータが停止され、
前記第３のステップにおいて、前記第１のコンバータの制御が前記システム停止要求後に前記規定時間だけ継続される、請求項１０に記載の電動機駆動装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、並列接続された複数のコンバータを備える電動機駆動装置、電動車両および電動機駆動装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハイブリッド自動車（Hybrid Vehicle）や電気自動車（Electric Vehicle）など動力源として電動機を搭載する電動車両において、加速性能や走行持続距離などの走行性能を高めるために電源装置の大容量化が進んでいる。そして、電源装置を大容量化するための手段として、複数の蓄電部を有する構成が提案されている。
【０００３】
たとえば、特開２００３−２０９９６９号公報（特許文献１）は、複数の電源ステージを備える電源制御システムを開示する。この電源制御システムは、互いに並列に接続されて少なくとも１つのインバータに直流電力を供給する複数の電源ステージを備える。各電源ステージは、電池と、直流チョッパ回路から成るブースト／バックＤＣ−ＤＣコンバータとを含む。
【０００４】
この電源制御システムにおいては、複数の電源ステージにそれぞれ含まれる複数の電池を均等に充放電させてインバータへの出力電圧を維持するように、前記複数の電源ステージが制御される（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２０９９６９号公報
【特許文献２】特開平１０−１６４７０９号公報
【特許文献３】特開２００３−２３０２６９号公報
【特許文献４】特開２００５−２０９５２号公報
【特許文献５】特開２００４−１５９４０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の電源制御システムにおいてシステムを緊急停止する場合、各モータのコイルと各電源ステージに含まれるコイルとに蓄積されているエネルギーが直流バスに設けられたフィルタ・コンデンサに流れ込み、フィルタ・コンデンサが過電圧破壊を起こす可能性がある。しかしながら、上記の特開２００３−２０９９６９号公報では、システムを緊急停止する際のフィルタ・コンデンサの過電圧防止対策については、特に検討されていない。
【０００６】
そこで、この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、並列接続された複数のコンバータを備える電動機駆動装置において、システムを緊急停止する際の過電圧の発生を防止可能な電動機駆動装置およびそれを備えた電動車両を提供することである。
【０００７】
また、この発明の別の目的は、並列接続された複数のコンバータを備える電動機駆動装置においてシステムを緊急停止する際の過電圧の発生を防止可能な電動機駆動装置の制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明によれば、電動機駆動装置は、電動機を駆動可能な電動機駆動装置であって、駆動回路と、第１および第２のコンバータと、コンデンサと、制御装置とを備える。駆動回路は、少なくとも１つの電動機を駆動可能に構成される。第１のコンバータは、再充電可能な第１の蓄電装置と駆動回路に接続される直流電力線との間に設けられ、第１の蓄電装置と直流電力線との間で電圧変換可能に構成される。第２のコンバータは、再充電可能な第２の蓄電装置と直流電力線との間に設けられ、第２の蓄電装置と直流電力線との間で電圧変換可能に構成される。コンデンサは、直流電力線の電圧を平滑化する。制御装置は、第１および第２のコンバータならびに駆動回路を制御する。第１および第２のコンバータの各々は、少なくとも一つのスイッチング素子とエネルギーを蓄積可能なリアクトルとを含む直流チョッパ回路から成る。制御装置は、当該電動機駆動装置のシステム停止時、第１および第２のコンバータのいずれか一方の制御をシステム停止要求後に継続する。
【０００９】
好ましくは、制御装置は、第１および第２の蓄電装置の各々の充電状態を示す状態量を推定し、システム停止要求後、制御が継続されるコンバータに対応する蓄電装置の状態量が上限値に達した場合、制御を継続したコンバータを停止し、他方のコンバータを動作させる。
【００１０】
さらに好ましくは、電動機駆動装置は、放電抵抗と、リレーとをさらに備える。放電抵抗は、コンデンサに並列に設けられる。リレーは、放電抵抗に直列に接続される。そして、制御装置は、第１および第２の蓄電装置の各々の状態量が上限値に達したとき、リレーをオンする。
【００１１】
また、さらに好ましくは、電動機駆動装置は、補機をさらに備える。補機は、第１の蓄電装置と第１のコンバータとの間または第２の蓄電装置と第２のコンバータとの間に接続される。そして、制御装置は、第１および第２の蓄電装置の各々の状態量が上限値に達したとき、補機を駆動する。
【００１２】
好ましくは、制御装置は、第１および第２の蓄電装置の各々の充電状態を示す状態量を推定し、システム停止要求後、第１および第２の蓄電装置のうち状態量の低い方に対応するコンバータの制御を継続する。
【００１３】
好ましくは、制御装置は、直流電力線の電圧が目標電圧となるように第１のコンバータを電圧制御し、第２の蓄電装置の充放電電流が目標電流となるように第２のコンバータを電流制御し、システム停止要求後、第１のコンバータの制御を継続する。
【００１４】
さらに好ましくは、制御装置は、第２のコンバータを電流制御するか、それとも直流電力線の電圧が目標電圧となるように第２のコンバータを電圧制御するかを切替可能に構成され、システム停止要求時に第１のコンバータが異常のとき、第１のコンバータの制御を停止し、第２のコンバータを電圧制御する。
【００１５】
好ましくは、制御装置は、直流電力線の電圧を目標電圧に制御するための電流指令を生成し、所定の分配比に従って電流指令を第１および第２の電流指令に分配し、第１の蓄電装置の充放電電流が第１の電流指令に一致するように第１のコンバータを電流制御し、第２の蓄電装置の充放電電流が第２の電流指令に一致するように第２のコンバータを電流制御し、システム停止要求後、第１のコンバータの制御を継続するとともに、第１の電流指令の分配比が１００％となるように分配比を設定する。
【００１６】
また、この発明によれば、電動車両は、上述したいずれかに記載の電動機駆動装置と、少なくとも１つの電動機によって駆動される駆動輪とを備える。
【００１７】
また、この発明によれば、制御方法は、電動機を駆動可能な電動機駆動装置の制御方法である。電動機駆動装置は、駆動回路と、第１および第２のコンバータと、コンデンサとを備える。駆動回路は、少なくとも１つの電動機を駆動可能に構成される。第１のコンバータは、再充電可能な第１の蓄電装置と駆動回路に接続される直流電力線との間に設けられ、第１の蓄電装置と直流電力線との間で電圧変換可能に構成される。第２のコンバータは、再充電可能な第２の蓄電装置と直流電力線との間に設けられ、第２の蓄電装置と直流電力線との間で電圧変換可能に構成される。コンデンサは、直流電力線の電圧を平滑化する。第１および第２のコンバータの各々は、少なくとも一つのスイッチング素子とエネルギーを蓄積可能なリアクトルとを含む直流チョッパ回路から成る。そして、制御方法は、電動機駆動装置のシステム停止が要求されたか否かを判定する第１のステップと、システム停止が要求されたと判定されたとき、駆動回路を停止するとともに第１および第２のコンバータのいずれか一方を停止する第２のステップと、他方のコンバータの制御をシステム停止要求後に規定時間だけ継続する第３のステップとを含む。
【００１８】
好ましくは、第１のコンバータは、直流電力線の電圧が目標電圧となるように電圧制御される。第２のコンバータは、第２の蓄電装置の充放電電流が目標電流となるように電流制御される。そして、第２のステップにおいて、第２のコンバータが停止され、第３のステップにおいて、第１のコンバータの制御がシステム停止要求後に規定時間だけ継続される。
【発明の効果】
【００１９】
この発明においては、第１および第２のコンバータが互いに並列して直流電力線に接続される。第１および第２のコンバータの各々は、少なくとも一つのスイッチング素子とエネルギーを蓄積可能なリアクトルとを含む直流チョッパ回路から成る。そして、電動機駆動装置のシステム停止時、第１および第２のコンバータのいずれか一方の制御がシステム停止要求後に継続されるので、システム停止に伴ない電動機のコイルやリアクトルからコンデンサに流れ込む電力を、制御が継続されるコンバータに対応する蓄電装置によって吸収することが可能である。
【００２０】
したがって、この発明によれば、電動機駆動装置のシステム停止時、電動機のコイルやリアクトルに蓄えられていたエネルギーによって発生し得る過電圧を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、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。
【００２２】
［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１による電動機駆動装置を搭載した電動車両の一例として示されるハイブリッド車両の全体構成図である。図１を参照して、このハイブリッド車両１００は、エンジン２と、第１モータジェネレータＭＧ１と、第２モータジェネレータＭＧ２と、動力分割機構４と、駆動輪６とを備える。また、ハイブリッド車両１００は、蓄電装置Ｂ１，Ｂ２と、第１コンバータ１０−１と、第２コンバータ１０−２と、主正母線ＭＰＬと、主負母線ＭＮＬと、コンデンサＣと、第１インバータ２０−１と、第２インバータ２０−２と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）３０とをさらに備える。さらに、ハイブリッド車両１００は、電圧センサ３２，４２−１，４２−２と、電流センサ４４−１，４４−２と、温度センサ４６−１，４６−２とをさらに備える。
【００２３】
このハイブリッド車両１００は、エンジン２および第２モータジェネレータＭＧ２を動力源として走行する。動力分割機構４は、エンジン２、第１モータジェネレータＭＧ１および第２モータジェネレータＭＧ２とに結合されてこれらの間で動力を分配する。動力分割機構４は、たとえば、サンギヤ、プラネタリキャリヤおよびリングギヤの３つの回転軸を有する遊星歯車機構から成り、この３つの回転軸がエンジン２、第１モータジェネレータＭＧ１および第２モータジェネレータＭＧ２の回転軸にそれぞれ接続される。なお、第１モータジェネレータＭＧ１のロータを中空にしてその中心にエンジン２のクランク軸を通すことにより、エンジン２、第１モータジェネレータＭＧ１および第２モータジェネレータＭＧ２を動力分割機構４に機械的に接続することができる。第２モータジェネレータＭＧ２の回転軸は、図示されない減速ギヤや差動ギヤを介して駆動輪６に連結される。
【００２４】
そして、第１モータジェネレータＭＧ１は、エンジン２によって駆動される発電機として動作し、かつ、エンジン２の始動を行ない得る電動機として動作するものとしてハイブリッド車両１００に組込まれ、第２モータジェネレータＭＧ２は、駆動輪６を駆動する電動機としてハイブリッド車両１００に組込まれる。
【００２５】
蓄電装置Ｂ１，Ｂ２は、再充電可能な直流電源であり、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池から成る。蓄電装置Ｂ１は、第１コンバータ１０−１へ電力を供給し、また、電力回生時には、第１コンバータ１０−１によって充電される。蓄電装置Ｂ２は、第２コンバータ１０−２へ電力を供給し、また、電力回生時には、第２コンバータ１０−２によって充電される。なお、蓄電装置Ｂ１，Ｂ２の少なくとも一方に大容量のキャパシタを用いてもよい。
【００２６】
第１コンバータ１０−１は、蓄電装置Ｂ１と主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬとの間に接続される。第１コンバータ１０−１は、スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２と、ダイオードＤ１１，Ｄ１２と、リアクトルＬ１と、コンデンサＣ１とを含む。スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２は、主正母線ＭＰＬと主負母線ＭＮＬとの間に直列に接続される。ダイオードＤ１１，Ｄ１２は、それぞれスイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２に逆並列に接続される。リアクトルＬ１は、スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２の接続ノードと蓄電装置Ｂ１の正極に接続される正極線ＰＬ１との間に接続される。コンデンサＣ１は、正極線ＰＬ１と主負母線ＭＮＬとの間に接続される。
【００２７】
そして、第１コンバータ１０−１は、ＥＣＵ３０からの信号ＰＷＣ１に基づいて、蓄電装置Ｂ１と主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬとの間で電圧変換を行なう。また、第１コンバータ１０−１は、ＥＣＵ３０から信号ＳＤＣ１を受けると、スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２のゲートを遮断して動作を停止する。
【００２８】
第２コンバータ１０−２は、蓄電装置Ｂ２と主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬとの間に接続される。第２コンバータ１０−２は、スイッチング素子Ｑ２１，Ｑ２２と、ダイオードＤ２１，Ｄ２２と、リアクトルＬ２と、コンデンサＣ２とを含む。スイッチング素子Ｑ２１，Ｑ２２は、主正母線ＭＰＬと主負母線ＭＮＬとの間に直列に接続される。ダイオードＤ２１，Ｄ２２は、それぞれスイッチング素子Ｑ２１，Ｑ２２に逆並列に接続される。リアクトルＬ２は、スイッチング素子Ｑ２１，Ｑ２２の接続ノードと蓄電装置Ｂ２の正極に接続される正極線ＰＬ２との間に接続される。コンデンサＣ２は、正極線ＰＬ２と主負母線ＭＮＬとの間に接続される。
【００２９】
そして、第２コンバータ１０−２は、ＥＣＵ３０からの信号ＰＷＣ２に基づいて、蓄電装置Ｂ２と主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬとの間で電圧変換を行なう。また、第２コンバータ１０−２は、ＥＣＵ３０から信号ＳＤＣ２を受けると、スイッチング素子Ｑ２１，Ｑ２２のゲートを遮断して動作を停止する。
【００３０】
なお、スイッチング素子としては、たとえば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）や、パワーＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor）等を用いることができる。
【００３１】
コンデンサＣは、主正母線ＭＰＬと主負母線ＭＮＬとの間に接続され、主正母線ＭＰＬと主負母線ＭＮＬとの間の電圧変動成分を平滑化する。
【００３２】
第１インバータ２０−１および第２インバータ２０−２の各々は、たとえば、３相分のスイッチング素子を含むブリッジ回路から成る。第１インバータ２０−１は、ＥＣＵ３０からの信号ＰＷＩ１に基づいて主正母線ＭＰＬからの直流電圧を３相交流電圧に変換し、その変換した３相交流電圧を第１モータジェネレータＭＧ１へ出力する。また、第１インバータ２０−１は、エンジン２の動力を用いて第１モータジェネレータＭＧ１が発電した３相交流電圧を信号ＰＷＩ１に基づいて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧を主正母線ＭＰＬへ出力する。なお、第１インバータ２０−１は、ＥＣＵ３０から信号ＳＤＩ１を受けると、各スイッチング素子のゲートを遮断して動作を停止する。
【００３３】
第２インバータ２０−２は、ＥＣＵ３０からの信号ＰＷＩ２に基づいて主正母線ＭＰＬからの直流電圧を３相交流電圧に変換し、その変換した３相交流電圧を第２モータジェネレータＭＧ２へ出力する。また、第２インバータ２０−２は、車両の制動時や下り斜面での加速度低減時、駆動輪６からの回転力を受けて第２モータジェネレータＭＧ２が発電した３相交流電圧を信号ＰＷＩ２に基づいて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧を主正母線ＭＰＬへ出力する。なお、第２インバータ２０−２は、ＥＣＵ３０から信号ＳＤＩ２を受けると、各スイッチング素子のゲートを遮断して動作を停止する。
【００３４】
第１モータジェネレータＭＧ１および第２モータジェネレータＭＧ２の各々は、３相交流電動機であり、たとえば３相交流同期電動発電機から成る。第１モータジェネレータＭＧ１は、３相コイル７をステータコイルとして含む。そして、第１モータジェネレータＭＧ１は、第１インバータ２０−１によって回生駆動され、エンジン２の動力を用いて発電した３相交流電圧を第１インバータ２０−１へ出力する。また、第１モータジェネレータＭＧ１は、エンジン２の始動時、第１インバータ２０−１によって力行駆動され、エンジン２をクランキングする。
【００３５】
第２モータジェネレータＭＧ２は、３相コイル８をステータコイルとして含む。そして、第２モータジェネレータＭＧ２は、第２インバータ２０−２によって力行駆動され、駆動輪６を駆動するための駆動力を発生する。また、第２モータジェネレータＭＧ２は、車両の制動時や下り斜面での加速度低減時、第２インバータ２０−２によって回生駆動され、駆動輪６から受ける回転力を用いて発電した３相交流電圧を第２インバータ２０−２へ出力する。
【００３６】
電圧センサ３２は、コンデンサＣの端子間電圧、すなわち主正母線ＭＰＬと主負母線ＭＮＬとの間の電圧ＶＨを検出し、その検出値をＥＣＵ３０へ出力する。電圧センサ４２−１は、蓄電装置Ｂ１の電圧ＶＢ１を検出し、その検出値をＥＣＵ３０へ出力する。電流センサ４４−１は、蓄電装置Ｂ１に入出力される電流ＩＢ１を検出し、その検出値をＥＣＵ３０へ出力する。温度センサ４６−１は、蓄電装置Ｂ１の温度ＴＢ１を検出し、その検出値をＥＣＵ３０へ出力する。また、電圧センサ４２−２は、蓄電装置Ｂ２の電圧ＶＢ２を検出し、その検出値をＥＣＵ３０へ出力する。電流センサ４４−２は、蓄電装置Ｂ２に入出力される電流ＩＢ２を検出し、その検出値をＥＣＵ３０へ出力する。温度センサ４６−２は、蓄電装置Ｂ２の温度ＴＢ２を検出し、その検出値をＥＣＵ３０へ出力する。
【００３７】
なお、電流ＩＢ１，ＩＢ２について、対応の蓄電装置から電流が出力されているとき（放電時）を正値とし、蓄電装置へ電流が入力されているとき（充電時）を負値とする。
【００３８】
ＥＣＵ３０は、第１コンバータ１０−１および第２コンバータ１０−２をそれぞれ駆動するための信号ＰＷＣ１，ＰＷＣ２を生成して第１コンバータ１０−１および第２コンバータ１０−２へ出力する。また、ＥＣＵ３０は、第１インバータ２０−１および第２インバータ２０−２をそれぞれ駆動するための信号ＰＷＩ１，ＰＷＩ２を生成して第１インバータ２０−１および第２インバータ２０−２へ出力する。
【００３９】
ここで、ＥＣＵ３０は、システムの緊急停止が要求されると、第１インバータ２０−１、第２インバータ２０−２および第２コンバータ１０−２をそれぞれ停止するための信号ＳＤＩ１，ＳＤＩ２，ＳＤＣ２を直ちに生成して第１インバータ２０−１、第２インバータ２０−２および第２コンバータ１０−２へ出力する。一方、第１コンバータ１０−１については、ＥＣＵ３０は、システム停止要求後、規定時間だけ第１コンバータ１０−１を駆動するための信号ＰＷＣ１を生成して第１コンバータ１０−１へ出力する。そして、規定時間の経過後、ＥＣＵ３０は、第１コンバータ１０−１を停止するための信号ＳＤＣ１を生成して第１コンバータ１０−１へ出力する。
【００４０】
すなわち、ＥＣＵ３０は、システムの緊急停止が要求されると、第１インバータ２０−１、第２インバータ２０−２および第２コンバータ１０−２については直ちに動作を停止させるけれども、第１コンバータ１０−１については、システム停止要求後規定時間だけ動作を継続させ、規定時間の経過後、動作を停止させる。これにより、第１モータジェネレータＭＧ１の３相コイル７、第２モータジェネレータＭＧ２の３相コイル８、および第２コンバータ１０−２のリアクトルＬ２に蓄えられていたエネルギーがシステムの緊急停止に伴ないコンデンサＣに流れ込んでも、第１コンバータ１０−１が動作を継続することによってそのエネルギーを蓄電装置Ｂ１で吸収することができる。したがって、コンデンサＣに過電圧が加わるのを防止することができる。
【００４１】
なお、上記の規定時間は、３相コイルおよびリアクトルに蓄えられていたエネルギーが放出されるのに要する時間であり、３相コイル７，８およびリアクトルＬ１，Ｌ２の定数に基づいて設定される。
【００４２】
また、上記において、システム停止の要求後に動作を継続させるコンバータを第１コンバータ１０−１としたのは、後述のように、第１コンバータ１０−１が電圧制御されるからである。なお、実施の形態２で説明するように、システム停止の要求後に単独で動作させるコンバータが電流制御されるものであっても、過電圧防止ロジックを組み込むことによって電圧ＶＨが過電圧になるのを防止することは可能である。
【００４３】
図２は、図１に示したＥＣＵ３０の機能ブロック図である。図２を参照して、ＥＣＵ３０は、停止制御部１１０と、コンバータ制御部１２０と、第１インバータ制御部１３０と、第２インバータ制御部１４０とを含む。
【００４４】
停止制御部１１０は、システムの緊急停止が要求されると、第２コンバータ１０−２、第１インバータ２０−１および第２インバータ２０−２の停止をそれぞれ指示するための信号ＳＴＰＣ２，ＳＴＰＩ１，ＳＴＰＩ２を生成してコンバータ制御部１２０、第１インバータ制御部１３０および第２インバータ制御部１４０へ直ちに出力する。
【００４５】
また、停止制御部１１０は、システム停止要求後、規定時間が経過すると、第１コンバータ１０−１の停止を指示するための信号ＳＴＰＣ１を生成してコンバータ制御部１２０へ出力する。
【００４６】
コンバータ制御部１２０は、電圧ＶＢ１，ＶＨおよび電流ＩＢ１の各検出値に基づいて、第１コンバータ１０−１のスイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２をオン／オフするためのＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号を後述の制御構造に従って生成し、その生成したＰＷＭ信号を信号ＰＷＣ１として第１コンバータ１０−１へ出力する。
【００４７】
また、コンバータ制御部１２０は、電圧ＶＢ２，ＶＨおよび電流ＩＢ２の各検出値に基づいて、第２コンバータ１０−２のスイッチング素子Ｑ２１，Ｑ２２をオン／オフするためのＰＷＭ信号を後述の制御構造に従って生成し、その生成したＰＷＭ信号を信号ＰＷＣ２として第２コンバータ１０−２へ出力する。
【００４８】
また、コンバータ制御部１２０は、停止制御部１１０から信号ＳＴＰＣ１を受けると、第１コンバータ１０−１を停止するための信号ＳＤＣ１を生成して第１コンバータ１０−１へ出力する。さらに、コンバータ制御部１２０は、停止制御部１１０から信号ＳＴＰＣ２を受けると、第２コンバータ１０−２を停止するための信号ＳＤＣ２を生成して第２コンバータ１０−２へ出力する。
【００４９】
第１インバータ制御部１３０は、第１モータジェネレータＭＧ１のトルク指令値ＴＲ１、第１モータジェネレータＭＧ１のモータ電流ＭＣＲＴ１およびロータ回転角θ１の各検出値、ならびに電圧ＶＨの検出値に基づいて、第１インバータ２０−１に含まれるスイッチング素子をオン／オフするためのＰＷＭ信号を生成し、その生成したＰＷＭ信号を信号ＰＷＩ１として第１インバータ２０−１へ出力する。
【００５０】
また、第１インバータ制御部１３０は、停止制御部１１０から信号ＳＴＰＩ１を受けると、第１インバータ２０−１を停止するための信号ＳＤＩ１を生成して第１インバータ２０−１へ出力する。
【００５１】
第２インバータ制御部１４０は、第２モータジェネレータＭＧ２のトルク指令値ＴＲ２、第２モータジェネレータＭＧ２のモータ電流ＭＣＲＴ２およびロータ回転角θ２の各検出値、ならびに電圧ＶＨの検出値に基づいて、第２インバータ２０−２に含まれるスイッチング素子をオン／オフするためのＰＷＭ信号を生成し、その生成したＰＷＭ信号を信号ＰＷＩ２として第２インバータ２０−２へ出力する。
【００５２】
また、第２インバータ制御部１４０は、停止制御部１１０から信号ＳＴＰＩ２を受けると、第２インバータ２０−２を停止するための信号ＳＤＩ２を生成して第２インバータ２０−２へ出力する。
【００５３】
なお、トルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２は、たとえば、アクセル開度やブレーキ踏込量、車両速度などに基づいて、図示されない車両ＥＣＵによって算出される。また、モータ電流ＭＣＲＴ１，ＭＣＲＴ２およびロータ回転角θ１，θ２の各々は、図示されないセンサによって検出される。
【００５４】
図３は、図２に示したコンバータ制御部１２０の詳細な機能ブロック図である。図３を参照して、コンバータ制御部１２０は、設定部２１０と、信号生成部２２０−１，２２０−２とを含む。
【００５５】
設定部２１０は、電圧ＶＨの目標値ＶＲおよび電流ＩＢ２の目標値ＩＲ２を設定する。たとえば、設定部２１０は、電圧ＶＢ１，ＶＢ２よりも高い所定の電圧を目標値ＶＲとして設定する。また、設定部２１０は、たとえば、蓄電装置Ｂ１，Ｂ２に対する要求パワーに所定の分担率を乗算することによって第２コンバータ１０−２のパワー目標値を算出し、その算出されたパワー目標値を電圧ＶＢ２で除算することによって目標値ＩＲ２を算出する。
【００５６】
また、設定部２１０は、停止制御部１１０（図２）から信号ＳＴＰＣ１を受けると、第１コンバータ１０−１へ信号ＳＤＣ１を出力し、信号ＳＴＰＣ２を受けると、第２コンバータ１０−２へ信号ＳＤＣ２を出力する。
【００５７】
信号生成部２２０−１は、減算部２２２−１，２２６−１と、比例積分制御部２２４−１と、変調部２２８−１とを含む。減算部２２２−１は、設定部２１０によって設定された目標値ＶＲから電圧ＶＨを減算し、その演算結果を比例積分制御部２２４−１へ出力する。比例積分制御部２２４−１は、目標値ＶＲと電圧ＶＨとの偏差を入力として比例積分演算を行ない、その演算結果を減算部２２６−１へ出力する。この減算部２２２−１および比例積分制御部２２４−１は、電圧フィードバック制御要素を構成する。
【００５８】
減算部２２６−１は、電圧値ＶＢ１／目標値ＶＲで示される第１コンバータ１０−１の理論昇圧比の逆数から比例積分制御部２２４−１の出力を減算し、その演算結果をデューティー指令として変調部２２８−１へ出力する。
【００５９】
そして、変調部２２８−１は、減算部２２６−１から受けるデューティー指令と図示されない発振部により生成される搬送波（キャリア波）とに基づいて信号ＰＷＣ１を生成し、その生成した信号ＰＷＣ１を第１コンバータ１０−１のスイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２へ出力する。
【００６０】
なお、信号生成部２２０−１は、停止制御部１１０から信号ＳＴＰＣ１を受けると、信号ＰＷＣ１の生成を停止する。
【００６１】
信号生成部２２０−２は、減算部２２２−２，２２６−２と、比例積分制御部２２４−２と、変調部２２８−２とを含む。減算部２２２−２は、設定部２１０によって設定された目標値ＩＲ２から電流ＩＢ２を減算し、その演算結果を比例積分制御部２２４−２へ出力する。比例積分制御部２２４−２は、目標値ＩＲ２と電流ＩＢ２との偏差を入力として比例積分演算を行ない、その演算結果を減算部２２６−２へ出力する。この減算部２２２−２および比例積分制御部２２４−２は、電流フィードバック制御要素を構成する。
【００６２】
減算部２２６−２は、電圧値ＶＢ２／目標値ＶＲで示される第２コンバータ１０−２の理論昇圧比の逆数から比例積分制御部２２４−２の出力を減算し、その演算結果をデューティー指令として変調部２２８−２へ出力する。
【００６３】
そして、変調部２２８−２は、減算部２２６−２から受けるデューティー指令と図示されない発振部により生成される搬送波（キャリア波）とに基づいて信号ＰＷＣ２を生成し、その生成した信号ＰＷＣ２を第２コンバータ１０−２のスイッチング素子Ｑ２１，Ｑ２２へ出力する。
【００６４】
なお、信号生成部２２０−２は、停止制御部１１０から信号ＳＴＰＣ２を受けると、信号ＰＷＣ２の生成を停止する。
【００６５】
図４は、図１に示したＥＣＵ３０によるシステム停止処理に関するフローチャートを示した図である。なお、このフローチャートの処理は、一定時間毎または所定の条件が成立するごとに実行される。図４を参照して、ＥＣＵ３０は、システムの緊急停止が要求されたか否かを判定する（ステップＳ１０）。システムの緊急停止は要求されていないと判定されると（ステップＳ１０においてＮＯ）、ステップＳ５０へ処理が移行する。
【００６６】
ステップＳ１０においてシステムの緊急停止が要求されたと判定されると（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ３０は、信号ＳＤＩ１，ＳＤＩ２，ＳＤＣ２を生成し、第１インバータ２０−１、第２インバータ２０−２および第２コンバータ１０−２を停止させる（ステップＳ２０）。
【００６７】
その後、ＥＣＵ３０は、システムの緊急停止が要求されてから規定時間が経過したか否かを判定し（ステップＳ３０）、規定時間が経過したものと判定すると（ステップＳ３０においてＹＥＳ）、信号ＳＤＣ１を生成して第１コンバータ１０−１を停止させる（ステップＳ４０）。
【００６８】
以上のように、この実施の形態１においては、システムの緊急停止時、第１コンバータ１０−１の制御がシステム停止要求後に規定時間だけ継続されるので、システム停止に伴ないモータコイルやコンバータのリアクトルからコンデンサＣに流れ込む電力を蓄電装置Ｂ１によって吸収することが可能である。したがって、この実施の形態１によれば、システムの緊急停止時、モータコイルやコンバータのリアクトルに蓄えられていたエネルギーによって発生し得る過電圧を防止することができる。
【００６９】
［実施の形態２］
この実施の形態２では、システムの緊急停止後、電圧制御される第１コンバータ１０−１の動作を継続させ、蓄電装置Ｂ１の充電状態（以下「ＳＯＣ（State Of Charge）」とも称する。）が上限値に達した場合、第１コンバータ１０−１を停止して第２コンバータ１０−２を動作させる。
【００７０】
図５は、実施の形態２におけるＥＣＵ３０Ａの機能ブロック図である。図５を参照して、ＥＣＵ３０Ａは、図２に示した実施の形態１におけるＥＣＵ３０の構成において、ＳＯＣ推定部１５０をさらに含み、停止制御部１１０およびコンバータ制御部１２０に代えてそれぞれ停止制御部１１０Ａおよびコンバータ制御部１２０Ａを含む。
【００７１】
ＳＯＣ推定部１５０は、蓄電装置Ｂ１の電圧ＶＢ１、電流ＩＢ１および温度ＴＢ１に基づいて、蓄電装置Ｂ１のＳＯＣを示す状態量ＳＯＣ１（満充電状態に対して０〜１００％で表される。）を推定し、その推定された状態量ＳＯＣ１を停止制御部１１０Ａへ出力する。また、ＳＯＣ推定部１５０は、蓄電装置Ｂ２の電圧ＶＢ２、電流ＩＢ２および温度ＴＢ２に基づいて、蓄電装置Ｂ２のＳＯＣを示す状態量ＳＯＣ２を推定し、その推定された状態量ＳＯＣ２を停止制御部１１０Ａへ出力する。なお、ＳＯＣの推定方法については、種々の公知の手法を用いることができる。
【００７２】
停止制御部１１０Ａは、システムの緊急停止が要求されると、信号ＳＴＰＣ２，ＳＴＰＩ１，ＳＴＰＩ２を生成してコンバータ制御部１２０、第１インバータ制御部１３０および第２インバータ制御部１４０へ直ちに出力する。
【００７３】
ここで、停止制御部１１０Ａは、システム停止要求後も第１インバータ１０−１については動作を許可しているところ、蓄電装置Ｂ１の状態量ＳＯＣ１が上限値に達すると、信号ＳＴＰＣ１をコンバータ制御部１２０Ａへ出力し、信号ＳＴＰＣ２の出力を停止する。そして、停止制御部１１０Ａは、システム停止要求後から規定時間が経過すると、信号ＳＴＰＣ２をコンバータ制御部１２０Ａへ出力する。
【００７４】
図６は、図５に示したコンバータ制御部１２０Ａの機能ブロック図である。図６を参照して、コンバータ制御部１２０Ａは、図３に示した実施の形態１におけるコンバータ制御部１２０の構成において、電流指令制限部２３０をさらに含む。
【００７５】
電流指令制限部２３０は、電流ＩＢ２の目標値ＩＲ２、電圧ＶＨおよび信号ＳＴＰＣ１を受ける。そして、電流指令制限部２３０は、信号ＳＴＰＣ１を受けているとき、すなわち、システムの緊急停止要求後に状態量ＳＯＣ１が上限値に達したとき、後述のマップを用いて、電圧ＶＨに基づいて電流ＩＢ２の目標値ＩＲ２の上限値を可変設定する。
【００７６】
図７は、図６に示した電流指令制限部２３０による電流ＩＢ２の目標値ＩＲ２の上限設定を示した図である。図７を参照して、電圧ＶＨが電圧Ｖ１よりも低いときは、目標値ＩＲ２の上限値はＬ１に設定される。そして、電圧ＶＨが電圧Ｖ１を超えると、目標値ＩＲ２の上限値は低減し、電圧ＶＨが電圧Ｖ２以上のときは、目標値ＩＲ２の上限値はＬ２（負値）に設定される。
【００７７】
すなわち、蓄電装置Ｂ１のＳＯＣが上限値に達した後に動作する第２コンバータ１０−２は電流制御されるところ、電圧ＶＨが低い場合には、蓄電装置Ｂ２からの放電を許容し、電圧ＶＨが高い場合には、蓄電装置Ｂ２に電流が流れ込む方向の目標値ＩＲ２（負値）を強制的に生成することによって、電圧ＶＨが過電圧になるのを防止することとしたものである。つまり、この電流指令制限部２３０は、電流制御される第２コンバータ１０−２における過電圧防止ロジックに相当する。
【００７８】
図８は、実施の形態２におけるＥＣＵ３０Ａによるシステム停止処理に関するフローチャートを示した図である。なお、このフローチャートの処理も、一定時間毎または所定の条件が成立するごとに実行される。図８を参照して、このフローチャートは、図４に示したフローチャートにおいて、ステップＳ２２，Ｓ２４をさらに含み、ステップＳ４０に代えてステップＳ４５を含む。
【００７９】
すなわち、ステップＳ２０において第１インバータ２０−１、第２インバータ２０−２および第２コンバータ１０−２が停止されると、ＥＣＵ３０Ａは、蓄電装置Ｂ１の状態量ＳＯＣ１が上限値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２２）。そして、状態量ＳＯＣ１が上限値以上であると判定されると（ステップＳ２２においてＹＥＳ）、ＥＣＵ３０Ａは、第１コンバータ１０−１を停止させ、第２コンバータ１０−２を動作させる（ステップＳ２４）。具体的には、ＥＣＵ３０Ａは、信号ＳＤＣ１を生成して第１コンバータ１０−１へ出力し、第２コンバータ１０−２への信号ＳＤＣ２の出力を停止するとともに、信号ＰＷＣ２を生成して第２コンバータ１０−２へ出力する。
【００８０】
一方、ステップＳ２２において状態量ＳＯＣ１が上限値よりも低いと判定されると（ステップＳ２２においてＮＯ）、ＥＣＵ３０Ａは、ステップＳ２４の処理を実行することなくステップＳ３０へ処理を移行する。
【００８１】
そして、ステップＳ３０において規定時間が経過したものと判定されると（ステップＳ３０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ３０Ａは、そのとき動作している第１コンバータ１０−１または第２コンバータ１０−２を停止させる（ステップＳ４５）。なお、ステップＳ３０において規定時間が経過していないと判定された場合には（ステップＳ３０においてＮＯ）、ステップＳ２２へ処理が戻される。
【００８２】
以上のように、この実施の形態２においては、システム停止要求後、蓄電装置Ｂ１の状態量ＳＯＣ１が上限値に達すると、第１コンバータ１０−１を停止して第２コンバータ１０−２を動作させる。第２コンバータ１０−２は、システム停止要求後に動作する場合には、電流指令制限部２３０により、電圧ＶＨの過電圧を防止するように電流制御される。したがって、この実施の形態２によれば、システムの緊急停止時、蓄電装置Ｂ１のＳＯＣが上限値に達しても過電圧を防止することができる。
【００８３】
［実施の形態３］
図９は、実施の形態３による電動機駆動装置を搭載した電動車両の一例として示されるハイブリッド車両の全体構成図である。図９を参照して、このハイブリッド車両１００Ａは、図１に示したハイブリッド車両１００の構成において、放電抵抗３４と、リレー３６とをさらに備え、ＥＣＵ３０に代えてＥＣＵ３０Ｂを備える。
【００８４】
放電抵抗３４およびリレー３６は、主正母線ＭＰＬと主負母線ＭＮＬとの間に直列に接続される。リレー３６は、ＥＣＵ３０Ｂからの信号ＳＥに基づいてオン／オフされる。そして、リレー３６がオンされると、放電抵抗３４は、主正母線ＭＰＬと主負母線ＭＮＬとの間に電気的に接続され、コンデンサＣの端子間電圧（電圧ＶＨ）を低減させる。
【００８５】
ＥＣＵ３０Ｂは、システムの緊急停止要求後、蓄電装置Ｂ１，Ｂ２の双方のＳＯＣが上限値に達すると、リレー３６へ出力される信号ＳＥを活性化してリレー３６をオンさせる。これにより、蓄電装置Ｂ１，Ｂ２で吸収できない電力が放電抵抗３４によって放電される。なお、ＥＣＵ３０Ｂのその他の構成は、実施の形態２におけるＥＣＵ３０Ａと同じである。
【００８６】
この実施の形態３によれば、放電抵抗３４を設けたので、システムの緊急停止時、蓄電装置Ｂ１，Ｂ２の双方のＳＯＣが上限値に達しても過電圧を防止することができる。
【００８７】
［実施の形態４］
図１０は、実施の形態４による電動機駆動装置を搭載した電動車両の一例として示されるハイブリッド車両の全体構成図である。図１０を参照して、このハイブリッド車両１００Ｂは、図１に示したハイブリッド車両１００の構成において、補機３８をさらに備え、ＥＣＵ３０に代えてＥＣＵ３０Ｃを備える。
【００８８】
補機３８は、正極線ＰＬ１および主負母線ＭＮＬに接続され、ＥＣＵ３０Ｃからの信号ＤＲに基づいて駆動される。この補機３８は、たとえば、正極線ＰＬ１から供給される電力を降圧して補機用蓄電装置へ出力するＤＣ／ＤＣコンバータなどから成る。
【００８９】
ＥＣＵ３０Ｃは、システムの緊急停止要求後、蓄電装置Ｂ１，Ｂ２の双方のＳＯＣが上限値に達すると、第１コンバータ１０−１のスイッチング素子Ｑ１１をオンさせる。そして、ＥＣＵ３０Ｃは、補機３８を駆動するための信号ＤＲを生成して補機３８へ出力する。これにより、蓄電装置Ｂ１，Ｂ２で吸収できない電力がコンデンサＣから第１コンバータ１０−１のスイッチング素子Ｑ１１を介して補機３８へ流れ、補機３８によって消費される。なお、ＥＣＵ３０Ｃのその他の構成は、実施の形態２におけるＥＣＵ３０Ａと同じである。
【００９０】
なお、上記においては、補機３８は、正極線ＰＬ１および主負母線ＭＮＬに接続されるものとしたが、補機３８は、正極線ＰＬ２および主負母線ＭＮＬに接続されてもよい。この場合、ＥＣＵ３０Ｃは、システムの緊急停止要求後、蓄電装置Ｂ１，Ｂ２の双方のＳＯＣが上限値に達すると、第２コンバータ１０−２のスイッチング素子Ｑ２１をオンさせる。
【００９１】
この実施の形態４によれば、システムの緊急停止時、蓄電装置Ｂ１，Ｂ２の双方のＳＯＣが上限値に達しても、補機３８を動作させることにより過電圧を防止することができる。
【００９２】
［実施の形態５］
この実施の形態５では、システムの緊急停止が要求されると、蓄電装置Ｂ１，Ｂ２のうちＳＯＣに余裕のある方の動作が継続される。
【００９３】
図１１は、実施の形態５におけるＥＣＵ３０Ｄによるシステム停止処理に関するフローチャートを示した図である。なお、このフローチャートの処理も、一定時間毎または所定の条件が成立するごとに実行される。図１１を参照して、このフローチャートは、図４に示したフローチャートにおいて、ステップＳ１２，Ｓ６０，Ｓ７０，Ｓ８０をさらに含む。
【００９４】
すなわち、ステップＳ１０においてシステムの緊急停止が要求されたと判定されると（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ３０Ｄは、蓄電装置Ｂ１の状態量ＳＯＣ１と蓄電装置Ｂ２の状態量ＳＯＣ２とを比較する（ステップＳ１２）。状態量ＳＯＣ１が状態量ＳＯＣ２よりも低いと判定されると（ステップＳ１２においてＹＥＳ）、ＥＣＵ３０Ｄは、ステップＳ２０へ処理を移行する。
【００９５】
ステップＳ１２において状態量ＳＯＣ１が状態量ＳＯＣ２以上であると判定されると（ステップＳ１２においてＮＯ）、ＥＣＵ３０Ｄは、信号ＳＤＩ１，ＳＤＩ２，ＳＤＣ１を生成し、第１インバータ２０−１、第２インバータ２０−２および第１コンバータ１０−１を停止させる（ステップＳ６０）。
【００９６】
その後、ＥＣＵ３０Ｄは、システムの緊急停止が要求されてから規定時間が経過したか否かを判定し（ステップＳ７０）、規定時間が経過したものと判定すると（ステップＳ７０においてＹＥＳ）、信号ＳＤＣ２を生成して第２コンバータ１０−２を停止させる（ステップＳ８０）。
【００９７】
この実施の形態５によれば、システムの緊急停止時、ＳＯＣに余裕のある蓄電装置に対応するコンバータを動作させるので、過電圧を確実に防止することができる。
【００９８】
［実施の形態６］
実施の形態２では、電流制御される第２コンバータ１０−２の電流指令の上限値を可変設定することによって電圧ＶＨの過電圧を防止することとしたが、この実施の形態６では、第２コンバータ１０−２の制御について、電流制御と電圧制御とを切替可能とし、蓄電装置Ｂ１のＳＯＣが上限値に達した後に第２コンバータ１０−２を単独で動作させる場合には、第２コンバータ１０−２の制御を電流制御から電圧制御に切替える。
【００９９】
図１２は、実施の形態６におけるコンバータ制御部１２０Ｂの機能ブロック図である。図１２を参照して、コンバータ制御部１２０Ｂは、図３に示したコンバータ制御部１２０の構成において、信号生成部２２０−２に代えて信号生成部２２０−２Ａを含む。信号生成部２２０−２Ａは、信号生成部２２０−２の構成において、減算部２２２−３，２２６−３と、比例積分制御部２２４−３と、切替スイッチ２３２とをさらに含む。
【０１００】
減算部２２２−３は、設定部２１０によって設定された目標値ＶＲから電圧ＶＨを減算し、その演算結果を比例積分制御部２２４−３へ出力する。比例積分制御部２２４−３は、目標値ＶＲと電圧ＶＨとの偏差を入力として比例積分演算を行ない、その演算結果を減算部２２６−３へ出力する。この減算部２２２−３および比例積分制御部２２４−３は、電圧フィードバック制御要素を構成する。
【０１０１】
減算部２２６−３は、電圧値ＶＢ２／目標値ＶＲで示される第２コンバータ１０−２の理論昇圧比の逆数から比例積分制御部２２４−３の出力を減算し、その演算結果をデューティー指令として切替スイッチ２３２へ出力する。
【０１０２】
切替スイッチ２３２は、信号ＳＴＰＣ１を受けると、減算部２２６−３から受けるデューティー指令を変調部２２８−２へ出力する。したがって、この場合、第２コンバータ１０−２は、電圧ＶＨに基づいて電圧制御される。一方、切替スイッチ２３２は、信号ＳＴＰＣ１を受けていないときは、減算部２２６−２から受けるデューティー指令を変調部２２８−２へ出力する。したがって、この場合は、第２コンバータ１０−２は、電流ＩＢ２に基づいて電流制御される。
【０１０３】
なお、信号生成部２２０−２Ａは、信号ＳＴＰＣ２を受けると、信号ＰＷＣ２の生成を停止する。
【０１０４】
以上のように、この実施の形態６においては、システム停止要求後、蓄電装置Ｂ１の状態量ＳＯＣ１が上限値に達すると、第１コンバータ１０−１を停止して第２コンバータ１０−２を動作させる。第２コンバータ１０−２は、通常は電流制御されるところ、システム停止要求後に動作する場合には、電圧ＶＨに基づいて電圧制御される。したがって、この実施の形態６によれば、システムの緊急停止時、蓄電装置Ｂ１のＳＯＣが上限値に達しても過電圧を防止することができる。
【０１０５】
［実施の形態７］
実施の形態７では、システムの緊急停止時、第１コンバータ１０−１が正常であれば、第１コンバータ１０−１の動作が規定時間だけ継続され、第１コンバータ１０−１が異常のとき、第２コンバータ１０−２の動作が規定時間だけ継続される。
【０１０６】
図１３は、実施の形態７におけるＥＣＵ３０Ｅによるシステム停止処理に関するフローチャートを示した図である。なお、このフローチャートの処理も、一定時間毎または所定の条件が成立するごとに実行される。図１３を参照して、このフローチャートは、図１１に示したフローチャートにおいて、ステップＳ１２に代えてステップＳ１４を含む。
【０１０７】
すなわち、ステップＳ１０においてシステムの緊急停止が要求されたと判定されると（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ３０Ｅは、第１コンバータ１０−１が異常であるか否かを判定する（ステップＳ１４）。第１コンバータ１０−１が正常であると判定されると（ステップＳ１４においてＮＯ）、ＥＣＵ３０Ｅは、ステップＳ２０へ処理を移行する。一方、ステップＳ１４において第１コンバータ１０−１が異常であると判定されると（ステップＳ１４においてＹＥＳ）、ＥＣＵ３０Ｅは、ステップＳ６０へ処理を移行する。
【０１０８】
なお、この実施の形態７におけるコンバータ制御部の構成は、図６に示した実施の形態２におけるコンバータ制御部１２０Ａ、または図１２に示した実施の形態６におけるコンバータ制御部１２０Ｂと同じである。
【０１０９】
この実施の形態７によれば、システムの緊急停止時、第１コンバータ１０−１が異常であっても、第２コンバータ１０−２の動作を継続させることによって過電圧を防止することができる。
【０１１０】
［実施の形態８］
図１４は、実施の形態８におけるコンバータ制御部１２０Ｃの機能ブロック図である。図１４を参照して、コンバータ制御部１２０Ｃは、設定部３１０と、電圧制御部３２０と、分配部３３０と、電流制御部３４０−１，３４０−２とを含む。
【０１１１】
設定部３１０は、電圧ＶＨの目標値ＶＲを設定する。たとえば、設定部３１０は、電圧ＶＢ１，ＶＢ２よりも高い所定の電圧を目標値ＶＲとして設定する。また、設定部３１０は、信号ＳＴＰＣ１を受けると、第１コンバータ１０−１へ信号ＳＤＣ１を出力し、信号ＳＴＰＣ２を受けると、第２コンバータ１０−２へ信号ＳＤＣ２を出力する。
【０１１２】
電圧制御部３２０は、減算部３２２と、比例積分制御部３２４とを含む。減算部３２２は、設定部３１０によって設定された目標値ＶＲから電圧ＶＨを減算し、その演算結果を比例積分制御部３２４へ出力する。比例積分制御部３２４は、目標値ＶＲと電圧ＶＨとの偏差を入力として比例積分演算を行ない、その演算結果を電流指令ＩＲとして分配部３３０へ出力する。すなわち、この電流指令ＩＲは、電圧ＶＨを目標値ＶＲに制御するための電流目標値である。
【０１１３】
分配部３３０は、所定の分配比に従って、電圧制御部３２０からの電流指令ＩＲを第１コンバータ１０−１に対する電流指令ＩＲ１および第２コンバータ１０−２に対する電流指令ＩＲ２に分配する。そして、分配部３３０は、その分配された電流指令ＩＲ１，ＩＲ２をそれぞれ電流制御部３４０−１，３４０−２へ出力する。
【０１１４】
ここで、分配部３３０は、信号ＳＴＰＣ１を受けると、電流指令ＩＲ２の分配率を１００％とし、信号ＳＴＰＣ２を受けると、電流指令ＩＲ１の分配率を１００％とする。
【０１１５】
電流制御部３４０−１は、減算部３４２−１，３４６−１と、比例積分制御部３４４−１と、変調部３４８−１とを含む。減算部３４２−１は、電流指令ＩＲ１から電流ＩＢ１を減算し、その演算結果を比例積分制御部３４４−１へ出力する。比例積分制御部３４４−１は、電流指令ＩＲ１と電流ＩＢ１との偏差を入力として比例積分演算を行ない、その演算結果を減算部３４６−１へ出力する。
【０１１６】
減算部３４６−１は、電圧値ＶＢ１／目標値ＶＲで示される第１コンバータ１０−１の理論昇圧比の逆数から比例積分制御部３４４−１の出力を減算し、その演算結果をデューティー指令として変調部３４８−１へ出力する。
【０１１７】
そして、変調部３４８−１は、減算部３４６−１から受けるデューティー指令と図示されない発振部により生成される搬送波（キャリア波）とに基づいて信号ＰＷＣ１を生成し、その生成した信号ＰＷＣ１を第１コンバータ１０−１のスイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２へ出力する。
【０１１８】
なお、電流制御部３４０−１は、信号ＳＴＰＣ１を受けると、信号ＰＷＣ１の生成を停止する。
【０１１９】
電流制御部３４０−２は、減算部３４２−２，３４６−２と、比例積分制御部３４４−２と、変調部３４８−２とを含む。この電流制御部３４０−２の構成は、図３に示した信号生成部２２０−２と同様であるので、説明を繰り返さない。
【０１２０】
なお、この電流制御部３４０−２も、信号ＳＴＰＣ２を受けると、信号ＰＷＣ２の生成を停止する。
【０１２１】
この実施の形態８においては、第１コンバータ１０−１および第２コンバータ１０−２は、それぞれ電流制御部３４０−１および電流制御部３４０−２によって電流制御されるけれども、電圧ＶＨが目標値ＶＲに一致するように電流指令が生成されるので、システム緊急停止の際に一方のコンバータを単独で動作させても電圧ＶＨが目標値ＶＲに制御される。したがって、この実施の形態８によっても、システム緊急停止時に発生し得る過電圧を防止できる。
【０１２２】
［実施の形態９］
図１５は、実施の形態９におけるコンバータ制御部１２０Ｄの機能ブロック図である。図１５を参照して、コンバータ制御部１２０Ｄは、設定部３１０と、電圧制御部３２０と、信号生成部３５０−１，３５０−２とを含む。設定部３１０および電圧制御部３２０については、図１４で説明したとおりである。
【０１２３】
信号生成部３５０−１は、減算部３４６−１と、変調部３４８−１とを含む。減算部３４６−１は、電圧値ＶＢ１／目標値ＶＲで示される第１コンバータ１０−１の理論昇圧比の逆数から電圧制御部３２０の出力を減算し、その演算結果をデューティー指令として変調部３４８−１へ出力する。変調部３４８−１については、図１４で説明したとおりである。なお、信号生成部３５０−１は、信号ＳＴＰＣ１を受けると、信号ＰＷＣ１の生成を停止する。
【０１２４】
信号生成部３５０−２は、減算部３４６−２と、変調部３４８−２とを含む。減算部３４６−２は、電圧値ＶＢ２／目標値ＶＲで示される第２コンバータ１０−２の理論昇圧比の逆数から電圧制御部３２０の出力を減算し、その演算結果をデューティー指令として変調部３４８−２へ出力する。変調部３４８−２については、図１４で説明したとおりである。なお、信号生成部３５０−２は、停止制御部１１０から信号ＳＴＰＣ２を受けると、信号ＰＷＣ２の生成を停止する。
【０１２５】
この実施の形態９によれば、第１コンバータ１０−１および第２コンバータ１０−２のいずれか一方が停止しても、他方のコンバータによって電圧ＶＨを目標値ＶＲに制御できるので、システムを緊急停止する際に一方のコンバータを単独で動作させることにより過電圧を防止することができる。
【０１２６】
なお、上記の各実施の形態においては、動力分割機構４を用いてエンジン２の動力が第１モータジェネレータＭＧ１と駆動輪６とに分配される、いわゆるシリーズ／パラレル型のハイブリッド車両について説明したが、エンジン２の動力を第１モータジェネレータＭＧ１による発電のみに用い、第２モータジェネレータＭＧ２のみを用いて車両の駆動力を発生する、いわゆるシリーズ型のハイブリッド車両にも、この発明は適用可能である。
【０１２７】
また、この発明は、エンジン２を備えずに電力のみで走行する電気自動車や、電源として燃料電池をさらに備える燃料電池車にも適用可能である。
【０１２８】
なお、上記において、第１インバータ２０−１および第２インバータ２０−２は、この発明における「駆動回路」を形成し、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬは、この発明における「直流電力線」を形成する。また、コンデンサＣは、この発明における「コンデンサ」に対応し、各ＥＣＵは、この発明における「制御装置」に対応する。
【０１２９】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１３０】
【図１】この発明の実施の形態１による電動機駆動装置を搭載した電動車両の一例として示されるハイブリッド車両の全体構成図である。
【図２】図１に示すＥＣＵの機能ブロック図である。
【図３】図２に示すコンバータ制御部の詳細な機能ブロック図である。
【図４】図１に示すＥＣＵによるシステム停止処理に関するフローチャートを示した図である。
【図５】実施の形態２におけるＥＣＵの機能ブロック図である。
【図６】図５に示すコンバータ制御部の機能ブロック図である。
【図７】図６に示す電流指令制限部による電流目標値の上限設定を示した図である。
【図８】実施の形態２におけるＥＣＵによるシステム停止処理に関するフローチャートを示した図である。
【図９】実施の形態３による電動機駆動装置を搭載した電動車両の一例として示されるハイブリッド車両の全体構成図である。
【図１０】実施の形態４による電動機駆動装置を搭載した電動車両の一例として示されるハイブリッド車両の全体構成図である。
【図１１】実施の形態５におけるＥＣＵによるシステム停止処理に関するフローチャートを示した図である。
【図１２】実施の形態６におけるコンバータ制御部の機能ブロック図である。
【図１３】実施の形態７におけるによるシステム停止処理に関するフローチャートを示した図である。
【図１４】実施の形態８におけるコンバータ制御部の機能ブロック図である。
【図１５】実施の形態９におけるコンバータ制御部の機能ブロック図である。
【符号の説明】
【０１３１】
２  エンジン、４  動力分割機構、６  駆動輪、７，８  ３相コイル、１０−１  第１コンバータ、１０−２  第２コンバータ、２０−１  第１インバータ、２０−２  第２インバータ、３０，３０Ａ〜３０Ｃ  ＥＣＵ、３２，４２−１，４２−２  電圧センサ、３４  放電抵抗、３６  リレー、３８  補機、４４−１，４４−２  電流センサ、４６−１，４６−２  温度センサ、１００，１００Ａ，１００Ｂ  ハイブリッド車両、１１０，１１０Ａ  停止制御部、１２０，１２０Ａ〜１２０Ｄ  コンバータ制御部、１３０  第１インバータ制御部、１４０  第２インバータ制御部、２１０，３１０  設定部、２２０−１，２２０−２，２２０−２Ａ，３５０−１，３５０−２  信号生成部、２２２−１〜２２２−３，２２６−１〜２２６−３，３２２，３４２−１，３４２−２，３４６−１，３４６−２  減算部、２２４−１，２２４−２，３２４，３４４−１，３４４−２  比例積分制御部、２２８−１，２２８−２，３４８−１，３４８−２  変調部、２３０  電流指令制限部、２３２  切替スイッチ、３２０  電圧制御部、３３０  分配部、３４０−１，３４０−２  電流制御部、ＭＧ１  第１モータジェネレータ、ＭＧ２  第２モータジェネレータ、Ｂ１，Ｂ２  蓄電装置、Ｃ，Ｃ１，Ｃ２  コンデンサ、Ｑ１１，Ｑ１２，Ｑ２１，Ｑ２２  スイッチング素子、Ｄ１１，Ｄ１２，Ｄ２１，Ｄ２２  ダイオード、Ｌ１，Ｌ２  リアクトル、ＭＰＬ  主正母線、ＭＮＬ  主負母線、ＰＬ１，ＰＬ２  正極線。
【図１】
2009159663.tif 000003
【図２】
2009159663.tif 000004
【図３】
2009159663.tif 000005
【図４】
2009159663.tif 000006
【図５】
2009159663.tif 000007
【図６】
2009159663.tif 000008
【図７】
2009159663.tif 000009
【図８】
2009159663.tif 000010
【図９】
2009159663.tif 000011
【図１０】
2009159663.tif 000012
【図１１】
2009159663.tif 000013
【図１２】
2009159663.tif 000014
【図１３】
2009159663.tif 000015
【図１４】
2009159663.tif 000016
【図１５】
2009159663.tif 000017