JP2010183673A - 車両駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転電機の制御性が改善された車両駆動装置を提供する。
【解決手段】制御装置３０は、電源ノードの電圧ＶＨが増大すると第１、第２の回転電機ＭＧ１，ＭＧ２の各々の制御モードを、矩形波電圧制御モードから非矩形波電圧制御モードに切換える制御を実行する。さらに制御装置３０は、第１の回転電機ＭＧ１の制御モードと第２の回転電機ＭＧ２の制御モードとがともに矩形波電圧制御モードである場合に、第１の回転電機ＭＧ１の回転速度ＭＲＮ１と第２の回転電機ＭＧ２の回転速度ＭＲＮ２との差がしきい値よりも小さくなったときには、第１、第２の回転電機ＭＧ１，ＭＧ２のいずれかの制御モードが非矩形波電圧制御モードに変化するまで、電圧コンバータ１２を制御して電源ノードの電圧ＶＨを上昇させる。
【選択図】図１

Description

この発明は、車両駆動装置に関し、特に、車両の駆動に用いられる第１、第２の回転電機を、矩形波電圧制御モードおよび非矩形波電圧制御モードで制御を切換えて行なう車両駆動装置に関する。

特開２００３−２４４９９０号公報（特許文献１）は、モータの正弦波駆動と矩形波駆動とを切換えるときに、正弦波と矩形波とを合成した中間波の交流電圧を生成してモータに印加する技術を開示している。

電気自動車やハイブリッド自動車においても、モータの制御モードを矩形波電圧制御モードと非矩形波電圧制御モードのうちから選択して制御モードを決定してモータの制御を行なう場合がある。

特開２００３−２４４９９０号公報 特開２００７−１６６８７５号公報

モータや発電機のような回転電機を２つ備える車両駆動装置を搭載する車両が存在する。２つの回転電機をモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と呼ぶこととする。これらに与えるためにバッテリ等の直流電源の電圧を昇圧して昇圧電圧ＶＨを発生してモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の駆動用インバータに供給する場合がある。

従来は、昇圧電圧ＶＨを平滑する平滑コンデンサの容量が大きく、昇圧電圧ＶＨの変動もそれほど大きくない状況であったため、モータジェネレータＭＧ１とＭＧ２がともに矩形波制御され、両者の回転速度が同一であったとしても特に制御性に影響を及ぼすことはなかった。しかしながら、コスト低減を進めて、平滑コンデンサの容量を小さくすると、昇圧電圧ＶＨが変動しやすくなる。その結果、モータジェネレータＭＧ１とＭＧ２が矩形波電圧制御中で同一回転速度であった場合には、昇圧電圧ＶＨが変動することで、モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２の電流が乱れるおそれがある。

図６は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２がともに矩形波電圧制御モードで制御され、回転速度も同じ場合の状況を示す動作波形図である。

図６を参照して、縦軸には昇圧電圧ＶＨ，モータジェネレータＭＧ１相電圧，モータジェネレータＭＧ２相電圧が示されている。そして横軸には時間の経過が示されている。このようにモータジェネレータＭＧ１の電気周期Ｔ１とモータジェネレータＭＧ２の電気周期Ｔ２とが等しい場合が発生し得る。この状態においても、電気一次のパワー変動要素が特になければ問題は生じない。

しかしながら、モータジェネレータＭＧ２の電流センサ誤差や、レゾルバ誤差の影響を受けて、モータジェネレータＭＧ２のパワーが電気一次で変動すると、その結果昇圧電圧ＶＨも同期して変動する。さらには、昇圧電圧ＶＨの変動周期と、モータジェネレータＭＧ１の電気周期とが一致しているため、モータジェネレータＭＧ１の電流が乱れる。

図７は、昇圧電圧ＶＨおよびモータジェネレータＭＧ１の相電圧および電流の乱れを示した動作波形図である。

図７に示すように、電流センサのオフセット誤差やレゾルバ誤差により、モータジェネレータＭＧ２において電気一次の変動が発生すると、昇圧電圧ＶＨも同様に電気一次で変動する。この昇圧電圧ＶＨを用いて矩形波電圧が生成されると、モータジェネレータＭＧ１の相電圧の電圧が上下アンバランスとなる。すると、その結果モータジェネレータＭＧ１の電流にオフセットが発生し、さらにモータジェネレータＭＧ１のパワー変動まで引起こされる。

これによりモータジェネレータの制御性に昇圧電圧ＶＨの変動が影響を及ぼすことがあり得る。

この発明の目的は、回転電機の制御性が改善された車両駆動装置を提供することである。

この発明は、要約すると、車両駆動装置であって、車両の駆動に用いられる第１、第２の回転電機と、第１、第２の回転電機にそれぞれ対応して設けられる第１、第２のインバータと、第１、第２のインバータの共通の電源ノードに接続される平滑コンデンサと、直流電源からの電源電圧を電圧変換して電源ノードに与える電圧コンバータと、第１、第２のインバータおよび電圧コンバータを制御する制御装置とを備える。制御装置は、電源ノードの電圧が増大すると第１、第２の回転電機の各々の制御モードを、矩形波電圧制御モードから非矩形波電圧制御モードに切換える制御を実行する。さらに制御装置は、第１の回転電機の制御モードと第２の回転電機の制御モードとがともに矩形波電圧制御モードである場合に、第１の回転電機の回転速度と第２の回転電機の回転速度との差がしきい値よりも小さくなったときには、第１、第２の回転電機のいずれかの制御モードが非矩形波電圧制御モードに変化するまで、電圧コンバータを制御して電源ノードの電圧を上昇させる。

本発明によれば、車両駆動装置において、回転電機の制御性が改善される。

本発明の実施の形態に係る車両の構成を示す回路図である。 ある昇圧電圧において、制御モードがどのように決定されているかを示した図である。 図１の制御装置３０が実行する昇圧コンバータの制御を説明するためのフローチャートである。 図３のステップＳ８の処理の詳細を示したフローチャートである。 図３のステップＳ８の処理の結果昇圧電圧ＶＨが上昇し、制御モードが矩形波電圧制御モードから非矩形波電圧制御モードに変更されることを説明するための図である。 モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２がともに矩形波電圧制御モードで制御され、回転速度も同じ場合の状況を示す動作波形図である。 昇圧電圧ＶＨおよびモータジェネレータＭＧ１の相電圧および電流の乱れを示した動作波形図である。

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。

図１は、本発明の実施の形態に係る車両の構成を示す回路図である。
図１を参照して、車両１００は、バッテリユニット４０と、エンジン４と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、動力分割機構３と、車輪２と、制御装置３０とを含む。

動力分割機構３は、エンジン４とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に結合されてこれらの間で動力を分配する機構である。たとえば動力分割機構としてはサンギヤ、プラネタリキャリヤ、リングギヤの３つの回転軸を有する遊星歯車機構を用いることができる。この３つの回転軸がエンジン４、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各回転軸にそれぞれ接続される。たとえば、モータジェネレータＭＧ１の回転シャフトを中空にし、その中をエンジン４の動力シャフトを貫通させることでモータジェネレータＭＧ２、動力分割機構３、モータジェネレータＭＧ１、エンジン４を直線上に配置することができる。

なおモータジェネレータＭＧ２の回転軸は車輪２に図示しない減速ギヤや差動ギヤによって結合されている。また動力分割機構３の内部にモータジェネレータＭＧ２の回転軸に対する減速機をさらに組み込んでもよい。

バッテリユニット４０は、高圧バッテリＢ１と、高圧バッテリＢ１の負極に接続されるシステムメインリレーＳＭＲＧと、高圧バッテリＢ１の正極に接続されるシステムメインリレーＳＭＲＢとを含む。システムメインリレーＳＭＲＧ，ＳＭＲＢは、制御装置３０から与えられる制御信号ＳＥに応じて導通／非導通状態が制御される。

高圧バッテリＢ１としては、ニッケル水素、リチウムイオン等の二次電池や燃料電池などを用いることができる。

バッテリユニット４０は、さらに、サービスカバーを開くと高電圧を遮断するサービスプラグＳＰと、サービスプラグＳＰと直列に高圧バッテリＢ１に接続されるフューズＦと、高圧バッテリＢ１の端子間の電圧ＶＢを測定する電圧センサ１０と、高圧バッテリＢ１に流れる電流ＩＢを検知する電流センサ１１とを含む。

車両１００は、さらに、電源ラインＰＬ１と接地ラインＳＬ間に接続される平滑コンデンサＣ１と、平滑コンデンサＣ１の両端間の電圧ＶＬを検知して制御装置３０に対して出力する電圧センサ２１と、平滑コンデンサＣ１の端子間電圧を昇圧する昇圧コンバータ１２と、昇圧コンバータ１２によって昇圧された電圧を平滑化する平滑コンデンサＣ２と、平滑コンデンサＣ２の端子間電圧ＶＨを検知して制御装置３０に出力する電圧センサ１３と、昇圧コンバータ１２から与えられる直流電圧を三相交流に変換してモータジェネレータＭＧ１に出力するインバータ１４とを含む。

昇圧コンバータ１２は、一方端が電源ラインＰＬ１に接続されるリアクトルＬ１と、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬ間に直列に接続されるＩＧＢＴ素子Ｑ１，Ｑ２と、ＩＧＢＴ素子Ｑ１，Ｑ２にそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ１，Ｄ２とを含む。

リアクトルＬ１の他方端はＩＧＢＴ素子Ｑ１のエミッタおよびＩＧＢＴ素子Ｑ２のコレクタに接続される。ダイオードＤ１のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ１のコレクタと接続され、ダイオードＤ１のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ１のエミッタと接続される。ダイオードＤ２のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ２のコレクタと接続され、ダイオードＤ２のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ２のエミッタと接続される。

インバータ１４は、昇圧コンバータ１２から昇圧された電圧を受けてたとえばエンジン４を始動させるためにモータジェネレータＭＧ１を駆動する。また、インバータ１４は、エンジン４から伝達される機械的動力によってモータジェネレータＭＧ１で発電された電力を昇圧コンバータ１２に戻す。このとき昇圧コンバータ１２は、降圧回路として動作するように制御装置３０によって制御される。

インバータ１４は、Ｕ相アーム１５と、Ｖ相アーム１６と、Ｗ相アーム１７とを含む。Ｕ相アーム１５，Ｖ相アーム１６，およびＷ相アーム１７は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間に並列に接続される。

Ｕ相アーム１５は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間に直列接続されたＩＧＢＴ素子Ｑ３，Ｑ４と、ＩＧＢＴ素子Ｑ３，Ｑ４とそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ３，Ｄ４とを含む。ダイオードＤ３のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ３のコレクタと接続され、ダイオードＤ３のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ３のエミッタと接続される。ダイオードＤ４のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ４のコレクタと接続され、ダイオードＤ４のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ４のエミッタと接続される。

Ｖ相アーム１６は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間に直列接続されたＩＧＢＴ素子Ｑ５，Ｑ６と、ＩＧＢＴ素子Ｑ５，Ｑ６とそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ５，Ｄ６とを含む。ダイオードＤ５のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ５のコレクタと接続され、ダイオードＤ５のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ５のエミッタと接続される。ダイオードＤ６のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ６のコレクタと接続され、ダイオードＤ６のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ６のエミッタと接続される。

Ｗ相アーム１７は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間に直列接続されたＩＧＢＴ素子Ｑ７，Ｑ８と、ＩＧＢＴ素子Ｑ７，Ｑ８とそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ７，Ｄ８とを含む。ダイオードＤ７のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ７のコレクタと接続され、ダイオードＤ７のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ７のエミッタと接続される。ダイオードＤ８のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ８のコレクタと接続され、ダイオードＤ８のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ８のエミッタと接続される。

モータジェネレータＭＧ１は、三相の永久磁石同期モータであり、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の３つのコイルは各々一方端が中点に共に接続されている。そして、Ｕ相コイルの他方端がＩＧＢＴ素子Ｑ３，Ｑ４の接続ノードに接続される。またＶ相コイルの他方端がＩＧＢＴ素子Ｑ５，Ｑ６の接続ノードに接続される。またＷ相コイルの他方端がＩＧＢＴ素子Ｑ７，Ｑ８の接続ノードに接続される。

電流センサ２４は、モータジェネレータＭＧ１に流れる電流をモータ電流値ＭＣＲＴ１として検出し、モータ電流値ＭＣＲＴ１を制御装置３０へ出力する。

車両１００は、さらに、昇圧コンバータ１２に対してインバータ１４と並列的に接続されるインバータ２２を含む。

インバータ２２は車輪２を駆動するモータジェネレータＭＧ２に対して昇圧コンバータ１２の出力する直流電圧を三相交流に変換して出力する。またインバータ２２は、回生制動に伴い、モータジェネレータＭＧ２において発電された電力を昇圧コンバータ１２に戻す。このとき昇圧コンバータ１２は降圧回路として動作するように制御装置３０によって制御される。インバータ２２の内部の構成は、図示しないがインバータ１４と同様であり、詳細な説明は繰返さない。

レゾルバ２６，２７は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のモータ回転速度ＭＲＮ１，ＭＲＮ２をそれぞれ検出し、その検出したモータ回転速度ＭＲＮ１，ＭＲＮ２を制御装置３０へ送出する。なお、これらレゾルバについては、モータ回転速度を制御装置３０にてモータ電圧や電流から直接演算することによって、配置を省略してもよい。

車両１００は、さらに、ヘッドランプ等の補機類５２と、１２Ｖの補機バッテリＢ２と、電源ラインＰＬ１と補機バッテリＢ２および補機類５２との間に接続されるＤＣ／ＤＣコンバータ５０とを含む。

ＤＣ／ＤＣコンバータ５０は、制御装置３０から与えられる降圧指示ＰＷＤ２に応じて、電源ラインＰＬ２の電圧を降圧して補機バッテリＢ２への充電や補機類５２への電力供給を行なうことが可能である。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０は、制御装置３０から与えられる昇圧指示ＰＷＵ２に応じて、補機バッテリＢ２の電圧を昇圧して電源ラインＰＬ２に対して供給することも可能である。

制御装置３０は、トルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２、モータ回転速度ＭＲＮ１，ＭＲＮ２、電圧ＶＢ，ＶＬ，ＶＨ、電流ＩＢの各値、モータ電流値ＭＣＲＴ１，ＭＣＲＴ２および起動信号ＩＧＯＮを受ける。

そして制御装置３０は、昇圧コンバータ１２に対して昇圧指示を行なう制御信号ＰＷＵ１，降圧指示を行なう制御信号ＰＷＤ１および動作禁止を指示する信号ＣＳＤＮを出力する。

また制御装置３０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０に対して昇圧指示を行なう制御信号ＰＷＵ２，降圧指示を行なう制御信号ＰＷＤ２を出力する。

さらに、制御装置３０は、インバータ１４に対して、昇圧コンバータ１２の出力である直流電圧をモータジェネレータＭＧ１を駆動するための交流電圧に変換する駆動指示ＰＷＭＩ１と、モータジェネレータＭＧ１で発電された交流電圧を直流電圧に変換して昇圧コンバータ１２側に戻す回生指示ＰＷＭＣ１とを出力する。

同様に制御装置３０は、インバータ２２に対して直流電圧をモータジェネレータＭＧ２を駆動するための交流電圧に変換する駆動指示ＰＷＭＩ２と、モータジェネレータＭＧ２で発電された交流電圧を直流電圧に変換して昇圧コンバータ１２側に戻す回生指示ＰＷＭＣ２とを出力する。

図１に示すような直流電圧をインバータによって交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のような交流モータを駆動制御するモータ駆動システムでは、一般的には交流モータを高効率に駆動するためにベクトル制御に基づく正弦波ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御に従ってモータ電流が制御されることが多い。

しかしながら、正弦波ＰＷＭ制御モードでは、インバータの出力電圧の基本波成分を十分に高めることができず電圧利用率に限界があるため、回転速度の高い領域で高出力を得ることが難しいという問題点がある。この点を考慮して、正弦波ＰＷＭ制御モードよりも基本波成分が大きい電圧を出力可能な変調方式の採用が提案されている。

たとえば、高回転域での出力向上のために矩形波電圧を交流モータに印加して、この交流モータを回転駆動する制御構成（以下、「矩形波電圧制御モード」とも称する）において、トルク指令値と実際のトルクとの偏差に基づいてこの矩形波電圧の位相を制御することによって交流電動機のトルク制御を行なうことが提案されている。

また、上記矩形波電圧制御モードと正弦波ＰＷＭ制御モードの中間的な電圧波形を利用する「過変調ＰＷＭ制御モード」をさらに採用することも提案されている。本実施の形態における車両駆動装置では、正弦波ＰＷＭ制御、過変調ＰＷＭ制御および矩形波電圧制御の３制御モードを、変調率によって適切に切換えて使用する。

正弦波ＰＷＭ制御モードは、一般的なＰＷＭ制御として用いられるものであり、各相アームにおけるスイッチング素子のオン／オフを、正弦波状の電圧指令値と搬送波（代表的には三角波）との電圧比較に従って制御する。この結果、上アーム素子のオン期間に対応するハイレベル期間と、下アーム素子のオン期間に対応するローレベル期間との集合について、一定期間内でその基本波成分が正弦波となるようにデューティ比が制御される。周知のように、正弦波ＰＷＭ制御モードでは、インバータ直流入力電圧に対するこの基本波成分の実効値の比率（変調率）を０．６１倍までしか高めることができない。

一方、矩形波電圧制御モードでは、上記一定期間内で、ハイレベル期間およびローレベル期間の比が１：１の矩形波１パルス分を交流モータに印加する。これにより、変調率は０．７８まで高められる。

過変調ＰＷＭ制御モードは、搬送波の振幅を縮小するようにを歪ませた上で上記正弦波ＰＷＭ制御モードと同様のＰＷＭ制御を行なうものである。この結果、基本波成分を歪ませることができ、変調率を０．６１〜０．７８の範囲まで高めることができる。

交流モータでは、回転速度や出力トルクが増加すると誘起電圧が高くなり、その必要電圧が高くなる。昇圧コンバータ１２による昇圧電圧すなわち、システム電圧ＶＨは、このモータ必要電圧（誘起電圧）よりも高く設定する必要がある。その一方で、昇圧コンバータ１２による昇圧電圧すなわち、システム電圧ＶＨには限界値（ＶＨ最大電圧）が存在する。

したがって、モータ必要電圧（誘起電圧）がシステム電圧ＶＨの最大値（ＶＨ最大電圧）より低い領域では、正弦波ＰＷＭ制御モードまたは過変調ＰＷＭ制御モードによる最大トルク制御が適用されて、ベクトル制御に従ったモータ電流制御によって出力トルクがトルク指令値に制御される。

その一方で、モータ必要電圧（誘起電圧）がシステム電圧ＶＨの最大値（ＶＨ最大電圧）に達すると、システム電圧ＶＨを維持した上で弱め界磁制御に従った矩形波電圧制御モードが適用される。矩形波電圧制御モードでは、基本波成分の振幅が固定されるため、電力演算あるいはベクトル制御で用いるｄｑ軸電流値によって求められるトルク実績値とトルク指令値との偏差に基づく、矩形波パルスの電圧位相制御によってトルク制御が実行される。

図２は、ある昇圧電圧において、制御モードがどのように決定されているかを示した図である。

図２に示されるように、低回転速度域Ａ１ではトルク変動を小さくするために正弦波ＰＷＭ制御モードが用いられ、中回転速度域Ａ２では過変調ＰＷＭ制御モード、高回転速度域Ａ３では、矩形波電圧制御モードが適用される。特に、過変調ＰＷＭ制御モードおよび矩形波電圧制御モードの適用により、中回転および高回転域における交流モータの出力向上が実現される。このように、制御モードのいずれを用いるかについては、実現可能な変調率の範囲内で決定される。

図３は、図１の制御装置３０が実行する昇圧コンバータの制御を説明するためのフローチャートである。

図１、図３を参照して、まず処理が開始されると、ステップＳ１において、制御装置３０は、モータジェネレータＭＧ１の回転速度ＭＲＮ１と、モータジェネレータＭＧ１のトルク指令値ＴＲ１とを取得する。

そしてステップＳ２において、制御装置３０は、予め定められた電圧指令マップを回転速度ＭＲＮ１およびトルクＴＲ１で検索して昇圧電圧候補ＶＨ１を決定する。

続いてステップＳ３において、制御装置３０は、モータジェネレータＭＧ２の回転速度ＭＲＮ２と、モータジェネレータＭＧ２のトルク指令値ＴＲ２とを取得する。

そしてステップＳ４において、制御装置３０は、所定の電圧指令マップを回転速度ＭＲＮ２とトルク指令値ＴＲ２で検索して、昇圧電圧候補ＶＨ２を決定する。

そしてステップＳ５において、制御装置３０は、昇圧電圧候補ＶＨ１，ＶＨ２のうちの高い方を選択して昇圧電圧指令値ＶＨに設定する。

そしてステップＳ６において、制御装置３０は、変調率に基づいてモータジェネレータＭＧ１の制御モードを決定する。またステップＳ７において、制御装置３０は、同様に変調率に基づいてモータジェネレータＭＧ２の制御モードを決定する。

続いてステップＳ８では昇圧電圧ＶＨの補正判定処理が実行される。この補正判定処理は、次の図４において詳しく説明する。

そしてステップＳ８において補正された昇圧電圧ＶＨが決定されると、この昇圧電圧ＶＨを発生するように、制御装置３０は昇圧コンバータ１２を制御して昇圧をステップＳ９で実行する。

その後ステップＳ１０において制御はメインルーチンに移される。
図４は、図３のステップＳ８の処理の詳細を示したフローチャートである。

図４を参照して、ステップＳ８の処理が開始されると、まずステップＳ１０１において、モータジェネレータＭＧ１のモードが矩形波電圧制御モードか否かが判断される。ステップＳ１０１においてモータジェネレータＭＧ１の制御モードが矩形波電圧制御モードであった場合には、ステップＳ１０２に処理が進められ、矩形波電圧制御モードではなかった場合には、ステップＳ１０５に処理が進められる。

ステップＳ１０２では、制御装置３０は、モータジェネレータＭＧ２の制御モードが矩形波電圧制御モードであるか否かを判断する。

ステップＳ１０２において、モータジェネレータＭＧ２の制御モードが矩形波電圧制御モードであった場合には、ステップＳ１０３に処理が進められ、矩形波電圧制御モードではなかった場合にはステップＳ１０５に処理が進められる。

ステップＳ１０３においては、モータジェネレータＭＧ１の回転速度ＭＲＮ１と、モータジェネレータＭＧ２の回転速度ＭＲＮ２がほぼ等しいか否かが判断される。これは、回転速度ＭＲＮ１とＭＲＮ２との差が所定のしきい値以下となったか否かで判断すればよい。ステップＳ１０３において、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転速度がほぼ等しいと判断された場合にはステップＳ１０４に処理が進められ、ほぼ等しいと判断されなかった場合にはステップＳ１０５に処理が進められる。

ステップＳ１０４では、制御装置３０は、昇圧電圧ＶＨを上昇（たとえば５Ｖ加算）する。そしてステップＳ１０４の処理が終了すると、ステップＳ１０５に処理が進められる。ステップＳ１０５では、図３のステップＳ９に制御が移される。

図４の処理が繰返し実行されることにより、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の制御モードが両方とも矩形波電圧制御である場合には、いずれか一方が矩形波電圧制御モードでなくなるまで昇圧電圧ＶＨが上昇されることになる。

図５は、図３のステップＳ８の処理の結果昇圧電圧ＶＨが上昇し、制御モードが矩形波電圧制御モードから非矩形波電圧制御モードに変更されることを説明するための図である。

図５を参照して、昇圧コンバータ１２の出力電圧である電圧ＶＨがＶＨ１である場合は、実線のマップＡに示されるように、低回転速度域Ａ１では正弦波ＰＷＭ制御モード、中回転速度域Ａ２では過変調ＰＷＭ制御モード、高回転速度域Ａ３では矩形波電圧制御モードが用いられる。

これに対し、電圧ＶＨがＶＨ１より低いＶＨ２である場合には、破線のマップＢに示されるように、低回転速度域Ｂ１は正弦波ＰＷＭ制御モード、中回転速度域Ｂ２では過変調ＰＷＭ制御モード、高回転速度域Ｂ３では矩形波電圧制御モードが用いられる。

このようなマップは、電圧ＶＨごとに定められて、予め制御装置３０が内蔵するメモリに記憶されている。

すなわち、回転速度とトルクが同じ領域であっても、昇圧コンバータ１２の昇圧電圧ＶＨをいくらに設定するかによって適用される制御モードが異なってくる。たとえば、図５の領域Ｙは、昇圧電圧ＶＨ＝ＶＨ２である場合には、領域Ｂ３に属し矩形波電圧制御モードが適用される。これに対し昇圧電圧ＶＨ＝ＶＨ１に昇圧電圧が上昇した場合には、領域Ｙは領域Ａ１に属し正弦波ＰＷＭ制御モードが適用される。すなわち昇圧電圧ＶＨを上昇させることにより、矩形波電圧制御モードで制御されていたモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかが非矩形波電圧制御モードで制御されるように変更される。これにより、図６、図７で説明したような問題が発生しなくなるので、モータの制御性が向上する。

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。

２ 車輪、３ 動力分割機構、４ エンジン、１０，１３，２１ 電圧センサ、１１，２４，２５ 電流センサ、１２ 昇圧コンバータ、１４，２２ インバータ、１５ Ｕ相アーム、１６ Ｖ相アーム、１７ Ｗ相アーム、２６，２７ レゾルバ、３０ 制御装置、４０ バッテリユニット、５０ ＤＣ／ＤＣコンバータ、５２ 補機類、１００ 車両、Ｂ１ 高圧バッテリ、Ｂ２ 補機バッテリ、Ｃ１，Ｃ２ 平滑コンデンサ、Ｄ１〜Ｄ８ ダイオード、Ｆ フューズ、Ｌ１ リアクトル、ＭＧ１，ＭＧ２ モータジェネレータ、ＰＬ１，ＰＬ２ 電源ライン、Ｑ１〜Ｑ８ ＩＧＢＴ素子、ＳＬ 接地ライン、ＳＭＲＧ，ＳＭＲＢ システムメインリレー、ＳＰ サービスプラグ。

Claims (1)

1. 車両の駆動に用いられる第１、第２の回転電機と、
   前記第１、第２の回転電機にそれぞれ対応して設けられる第１、第２のインバータと、
   前記第１、第２のインバータの共通の電源ノードに接続される平滑コンデンサと、
   直流電源からの電源電圧を電圧変換して前記電源ノードに与える電圧コンバータと、
   前記第１、第２のインバータおよび前記電圧コンバータを制御する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記電源ノードの電圧が増大すると前記第１、第２の回転電機の各々の制御モードを、矩形波電圧制御モードから非矩形波電圧制御モードに切換える制御を実行し、
   前記制御装置は、前記第１の回転電機の制御モードと前記第２の回転電機の制御モードとがともに前記矩形波電圧制御モードである場合に、前記第１の回転電機の回転速度と前記第２の回転電機の回転速度との差がしきい値よりも小さくなったときには、前記第１、第２の回転電機のいずれかの制御モードが前記非矩形波電圧制御モードに変化するまで、前記電圧コンバータを制御して前記電源ノードの電圧を上昇させる、車両駆動装置。

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