JP4665890B2 - 電源装置、および電源装置を備える車両 - Google Patents

Description

この発明は、電源装置、および電源装置を備える車両に関し、特に複数の電圧コンバータを備える電源装置およびその電源装置を備える車両に関する。

近年、電気自動車、燃料電池自動車およびモータとエンジンとを併用するハイブリッド自動車等の環境にやさしい車両が注目されている。このような電源装置を搭載する車両において、複数のバッテリを搭載することも検討されている。

一般的には複数のバッテリを制御するため、その複数のバッテリのそれぞれに対応して複数の電流センサが設けられる。たとえば特開平９−２３３７１０号公報（特許文献１）は、充電用整流回路と、複数のバッテリと、各バッテリと充電用整流回路との間で電圧変換を行なう複数の電圧コンバータと、複数の電圧コンバータに対応してそれぞれ設けられる複数の電流センサとを備える充放電装置を開示する。
特開平９−２３３７１０号公報 特開２００６−１３６１６７号公報 特開平８−２２３７９８号公報 特開平１１−６９８８０号公報

バッテリの電力のみで走行する際に、最大出力を維持しつつ、かつ走行距離を伸ばすために、ハイブリッド車に複数種類のバッテリを複数個搭載することが検討されている。このような場合にも複数の電圧コンバータを使用することも考えられる。

上記したように、複数のコンバータに対して独立した電流制御を行なうには、通常は、それぞれのコンバータに電流センサを設置する必要がある。しかし、電流センサ自体のコストも高く、また電流センサの信頼性を維持することにも労力やコストがかかるため、電流センサを増やすことは好ましくない。

この発明の目的は、電流センサの数の増加を抑えることが可能な電源装置およびその電源装置を備える車両を提供することである。

本発明は要約すれば、負荷装置へ電力を供給可能な電源装置である。電源装置は、第１および第２の蓄電装置と、電源装置と負荷装置との間で電力を授受可能なように構成された電力線と、第１の蓄電装置と電力線との間に設けられ、第１の蓄電装置と電力線との間で電圧変換を行なう第１のコンバータと、第２の蓄電装置と電力線との間に設けられ、第２の蓄電装置と電力線との間で電圧変換を行なう第２のコンバータと、第１の蓄電装置に対して入出力される電流を検出して第１の検出結果を出力する第１の電流検出部と、負荷装置に流れる電流を検出して第２の検出結果を出力する第２の電流検出部と、第１および第２の検出結果に基づいて、第１および第２のコンバータを制御する制御装置とを備える。

好ましくは、制御装置は、第１および第２の検出結果から、第２の蓄電装置に対して入出力される電流値を算出する。制御装置は、算出結果に基づいて、第２の蓄電装置に対して入出力される電流値が第１の電流目標値となるように第２のコンバータを制御する。

より好ましくは、制御装置は、負荷装置の駆動時には、電力線の電圧値が電圧目標値となるように第１のコンバータを制御する。制御装置は、負荷装置が停止した状態で第１の蓄電装置を充電する時には、第１の蓄電装置の電流値が第２の電流目標値となるように第１のコンバータを制御する。

より好ましくは、第２の電流検出部は、電力線と負荷装置との間の電流値を検出した結果を第２の検出結果として出力する。

より好ましくは、負荷装置は、電力線に接続されるインバータと、インバータにより駆動される三相交流回転電機とを含む。第２の電流検出部は、三相交流回転電機に流れる交流電流を検出した結果を第２の検出結果として出力する。電源装置は、電力線の電圧を検出する電圧センサをさらに備える。制御装置は、三相交流回転電機の交流電圧と、第２の検出結果と、電圧センサからの検出電圧とを用いて、電力線とインバータとの間の電流値を算出する。制御装置は、算出した電流値と第１の検出結果とを用いて、第２の蓄電装置に対して入出力される電流値を算出する。

より好ましくは、第１および第２の電流検出部の各々は、少なくとも第１および第２の電流センサを含む。制御装置は、第１および第２の電流検出部の各々に対して第１および第２の電流センサの出力を比較して故障検出を行なう。制御装置は、第１および第２の電流検出部のいずれか一方の故障が検出された場合には、電力線の電圧値が電圧目標値となるように第２のコンバータを制御する。制御装置は、第１および第２の電流検出部がともに故障したことを検出した場合には、所定の異常時処理を実行する。

好ましくは、第１の蓄電装置の電圧値は、第２の蓄電装置の電圧値よりも小さい。
好ましくは、第１の蓄電装置の容量値は、第２の蓄電装置の容量値よりも小さい。

好ましくは、第１の蓄電装置には、負荷装置と異なる他の負荷装置が接続される。
本発明の他の局面に従うと、負荷装置へ電力を供給可能な電源装置である。電源装置は、蓄電装置と、電源装置と負荷装置との間で電力を授受可能なように構成された電力線と、蓄電装置と電力線との間に設けられ、蓄電装置と電力線との間で電圧変換を行なうコンバータと、負荷装置に流れる電流を検出する電流検出部と、電流検出部の検出結果に基づいて、コンバータを制御する制御装置とを備える。

好ましくは、負荷装置は、電力線に接続されるインバータと、インバータにより駆動される三相交流回転電機とを含む。電流検出部は、検出結果として、三相交流回転電機に流れる交流電流を検出した結果を出力する。電源装置は、電力線の電圧を検出する電圧センサをさらに備える。制御装置は、三相交流回転電機の交流電圧と、検出結果と、電圧センサからの検出電圧とを用いて、電力線とインバータとの間の電流値を算出する。制御装置は、算出結果を用いてコンバータを制御する。

本発明のさらに他の局面に従うと、車両であって、上述のいずれかに記載の電源装置を備える。

この発明によれば、電流センサの数の増加を抑えることが可能な電源装置を実現できる。

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。

［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１による車両の全体ブロック図である。

図１を参照して、この車両１００は、電源装置１と、負荷装置である駆動力発生部３とを備える。駆動力発生部３は、インバータ３０−１，３０−２と、モータジェネレータ３４−１，３４−２と、動力伝達機構３６と、駆動軸３８と、駆動ＥＣＵ（Electronic Control Unit）３２とを含む。

インバータ３０−１，３０−２は、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬに並列接続される。そして、インバータ３０−１，３０−２は、電源装置１から供給される駆動電力（直流電力）を交流電力に変換してそれぞれモータジェネレータ３４−１，３４−２へ出力する。また、インバータ３０−１，３０−２は、それぞれモータジェネレータ３４−１，３４−２が発電する交流電力を直流電力に変換して回生電力として電源装置１へ出力する。

なお、各インバータ３０−１，３０−２は、たとえば、三相分のスイッチング素子を含むブリッジ回路から成る。そして、インバータ３０−１，３０−２は、それぞれ駆動ＥＣＵ３２からの駆動信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２に応じてスイッチング動作を行なうことにより、対応のモータジェネレータを駆動する。

モータジェネレータ３４−１，３４−２は、それぞれインバータ３０−１，３０−２から供給される交流電力を受けて回転駆動力を発生する。また、モータジェネレータ３４−１，３４−２は、外部からの回転力を受けて交流電力を発電する。たとえば、モータジェネレータ３４−１，３４−２は、永久磁石が埋設されたロータを備える三相交流回転電機から成る。そして、モータジェネレータ３４−１，３４−２は、動力伝達機構３６と連結され、動力伝達機構３６にさらに連結される駆動軸３８を介して回転駆動力が車輪（図示せず）へ伝達される。

なお、駆動力発生部３がハイブリッド車両に適用される場合には、モータジェネレータ３４−１，３４−２は、動力伝達機構３６または駆動軸３８を介してエンジン（図示せず）にも連結される。そして、駆動ＥＣＵ３２によって、エンジンの発生する駆動力とモータジェネレータ３４−１，３４−２の発生する駆動力とが最適な比率となるように制御が実行される。このようなハイブリッド車両に適用される場合には、モータジェネレータ３４−１，３４−２のいずれか一方を専ら電動機として機能させ、他方のモータジェネレータを専ら発電機として機能させてもよい。

駆動ＥＣＵ３２は、図示されない各センサから送信された信号、走行状況およびアクセル開度などに基づいて、モータジェネレータ３４−１，３４−２のトルク目標値ＴＲ１，ＴＲ２および回転数目標値ＭＲＮ１，ＭＲＮ２を算出する。そして、駆動ＥＣＵ３２は、モータジェネレータ３４−１の発生トルクおよび回転数がそれぞれトルク目標値ＴＲ１および回転数目標値ＭＲＮ１となるように駆動信号ＰＷＭ１を生成してインバータ３０−１を制御し、モータジェネレータ３４−２の発生トルクおよび回転数がそれぞれトルク目標値ＴＲ２および回転数目標値ＭＲＮ２となるように駆動信号ＰＷＭ２を生成してインバータ３０−２を制御する。また、駆動ＥＣＵ３２は、算出したトルク目標値ＴＲ１，ＴＲ２および回転数目標値ＭＲＮ１，ＭＲＮ２を電源装置１のコンバータＥＣＵ２（後述）へ出力する。

一方、電源装置１は、本体部２０と、電流検出部１６とを含む。本体部２０は、蓄電装置６−１，６−２と、コンバータ８−１，８−２と、平滑コンデンサＣと、コンバータＥＣＵ２と、電池ＥＣＵ４と、電流検出部１０と、電圧センサ１２−１，１２−２，１８と、温度センサ１４−１，１４−２とを含む。

蓄電装置６−１，６−２は、充放電可能な直流電源であり、たとえば、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池などの二次電池から成る。そして、蓄電装置６−１は、正極線ＰＬ１および負極線ＮＬ１を介してコンバータ８−１に接続され、蓄電装置６−２は、正極線ＰＬ２および負極線ＮＬ２を介してコンバータ８−２に接続される。なお、蓄電装置６−１，６−２を電気二重層キャパシタで構成してもよい。

コンバータ８−１は、蓄電装置６−１と主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬとの間に設けられ、コンバータＥＣＵ２からの駆動信号ＰＷＣ１に基づいて、蓄電装置６−１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。コンバータ８−２は、蓄電装置６−２と主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬとの間に設けられ、コンバータＥＣＵ２からの駆動信号ＰＷＣ２に基づいて、蓄電装置６−２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。

平滑コンデンサ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および主負母線ＭＮＬに含まれる電力変動成分を低減する。電圧センサ１８は、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬ間の電圧値Ｖｈを検出し、その検出結果をコンバータＥＣＵ２へ出力する。

電流検出部１０は、蓄電装置６−１に対して入出力される電流値Ｉｂ１を検出し、その検出結果をコンバータＥＣＵ２および電池ＥＣＵ４へ出力する。電流検出部１０は、対応の蓄電装置から出力される電流（放電電流）を正値として検出し、対応の蓄電装置に入力される電流（充電電流）を負値として検出する。なお、図では、電流検出部１０が正極線ＰＬ１の電流値を検出する場合が示されているが、電流検出部１０は、負極線ＮＬ１の電流を検出してもよい。

電流検出部１６は、電流センサ１６−１，１６−２を含む。電流センサ１６−１は、主正母線ＭＰＬとインバータ３０−１との間の電流値Ｉｍ１を検出する。電流センサ１６−２は、主正母線ＭＰＬとインバータ３０−２との間の電流値Ｉｍ２を検出する。

コンバータＥＣＵ２は、電流値Ｉｂ１，Ｉｍ１，Ｉｍ２を用いて蓄電装置６−２に対して入出力される電流値Ｉｂ２を算出する。コンバータＥＣＵ２は、電流値Ｉｂ２を内部での制御処理に用いるとともに電池ＥＣＵ４へ出力する。

電圧センサ１２−１，１２−２は、蓄電装置６−１の電圧値Ｖｂ１および蓄電装置６−２の電圧値Ｖｂ２をそれぞれ検出し、その検出結果をコンバータＥＣＵ２および電池ＥＣＵ４へ出力する。温度センサ１４−１，１４−２は、蓄電装置６−１の内部の温度Ｔｂ１および蓄電装置６−２の内部の温度Ｔｂ２をそれぞれ検出し、その検出結果を電池ＥＣＵ４へ出力する。

電池ＥＣＵ４は、電流検出部１０からの電流値Ｉｂ１、電圧センサ１２−１からの電圧値Ｖｂ１および温度センサ１４−１からの温度Ｔｂ１に基づいて、蓄電装置６−１の充電状態（ＳＯＣ：State Of Charge）を示す状態量ＳＯＣ１を算出し、その算出した状態量ＳＯＣ１を温度Ｔｂ１とともにコンバータＥＣＵ２へ出力する。

また、電池ＥＣＵ４は、コンバータＥＣＵ２からの電流値Ｉｂ２、電圧センサ１２−２からの電圧値Ｖｂ２および温度センサ１４−２からの温度Ｔｂ２に基づいて、蓄電装置６−２のＳＯＣを示す状態量ＳＯＣ２を算出し、その算出した状態量ＳＯＣ２を温度Ｔｂ２とともにコンバータＥＣＵ２へ出力する。なお、状態量ＳＯＣ１，ＳＯＣ２の算出方法については、種々の公知の手法を用いることができる。

コンバータＥＣＵ２は、電流検出部１０，１６および電圧センサ１２−１，１２−２，１８からの各検出値、電池ＥＣＵ４からの温度Ｔｂ１，Ｔｂ２および状態量ＳＯＣ１，ＳＯＣ２、ならびに駆動ＥＣＵ３２からのトルク目標値ＴＲ１，ＴＲ２および回転数目標値ＭＲＮ１，ＭＲＮ２に基づいて、コンバータ８−１，８−２をそれぞれ駆動するための駆動信号ＰＷＣ１，ＰＷＣ２を生成する。そして、コンバータＥＣＵ２は、その生成した駆動信号ＰＷＣ１，ＰＷＣ２をそれぞれコンバータ８−１，８−２へ出力し、コンバータ８−１，８−２を制御する。なお、コンバータＥＣＵ２の構成については、後ほど詳しく説明する。

図２は、図１に示したコンバータ８−１，８−２の概略構成図である。なお、コンバータ８−２の構成および動作は、コンバータ８−１と同様であるので、以下ではコンバータ８−１の構成および動作について説明する。

図２を参照して、コンバータ８−１は、チョッパ回路４０−１と、正母線ＬＮ１Ａと、負母線ＬＮ１Ｃと、配線ＬＮ１Ｂと、平滑コンデンサＣ１とを含む。チョッパ回路４０−１は、トランジスタＱ１Ａ，Ｑ１Ｂと、ダイオードＤ１Ａ，Ｄ１Ｂと、インダクタＬ１とを含む。

正母線ＬＮ１Ａは、一方端がトランジスタＱ１Ｂのコレクタに接続され、他方端が主正母線ＭＰＬに接続される。また、負母線ＬＮ１Ｃは、一方端が負極線ＮＬ１に接続され、他方端が主負母線ＭＮＬに接続される。

トランジスタＱ１Ａ，Ｑ１Ｂは、負母線ＬＮ１Ｃと正母線ＬＮ１Ａとの間に直列に接続される。具体的には、トランジスタＱ１Ａのエミッタが負母線ＬＮ１Ｃに接続され、トランジスタＱ１Ｂのコレクタが正母線ＬＮ１Ａに接続される。ダイオードＤ１Ａ，Ｄ１Ｂは、それぞれトランジスタＱ１Ａ，Ｑ１Ｂに逆並列に接続される。インダクタＬ１は、トランジスタＱ１ＡとトランジスタＱ１Ｂとの接続点に接続される。

配線ＬＮ１Ｂは、一方端が正極線ＰＬ１に接続され、他方端がインダクタＬ１に接続される。平滑コンデンサＣ１は、配線ＬＮ１Ｂと負母線ＬＮ１Ｃとの間に接続され、配線ＬＮ１Ｂおよび負母線ＬＮ１Ｃ間の直流電圧に含まれる交流成分を低減する。

そして、チョッパ回路４０−１は、コンバータＥＣＵ２（図示せず）からの駆動信号ＰＷＣ１に応じて、蓄電装置６−１の放電時には、正極線ＰＬ１および負極線ＮＬ１から受ける直流電力（駆動電力）を昇圧し、蓄電装置６−１の充電時には、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬから受ける直流電力（回生電力）を降圧する。

以下、コンバータ８−１の電圧変換動作（昇圧動作および降圧動作）について説明する。昇圧動作時において、コンバータＥＣＵ２は、トランジスタＱ１Ｂをオフ状態に維持し、かつ、トランジスタＱ１Ａを所定のデューティー比でオン／オフさせる。トランジスタＱ１Ａのオン期間においては、蓄電装置６−１から配線ＬＮ１Ｂ、インダクタＬ１、ダイオードＤ１Ｂ、および正母線ＬＮ１Ａを順に介して、放電電流が主正母線ＭＰＬへ流れる。同時に、蓄電装置６−１から配線ＬＮ１Ｂ、インダクタＬ１、トランジスタＱ１Ａ、および負母線ＬＮ１Ｃを順に介して、ポンプ電流が流れる。インダクタＬ１は、このポンプ電流により電磁エネルギーを蓄積する。そして、トランジスタＱ１Ａがオン状態からオフ状態に遷移すると、インダクタＬ１は、蓄積した電磁エネルギーを放電電流に重畳する。その結果、コンバータ８−１から主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬへ供給される直流電力の平均電圧は、デューティー比に応じてインダクタＬ１に蓄積される電磁エネルギーに相当する電圧だけ昇圧される。

一方、降圧動作時において、コンバータＥＣＵ２は、トランジスタＱ１Ｂを所定のデューティー比でオン／オフさせ、かつ、トランジスタＱ１Ａをオフ状態に維持する。トランジスタＱ１Ｂのオン期間においては、主正母線ＭＰＬから正母線ＬＮ１Ａ、トランジスタＱ１Ｂ、インダクタＬ１、および配線ＬＮ１Ｂを順に介して、充電電流が蓄電装置６−１へ流れる。そして、トランジスタＱ１Ｂがオン状態からオフ状態に遷移すると、インダクタＬ１が電流変化を妨げるように磁束を発生するので、充電電流は、ダイオードＤ１Ａ、インダクタＬ１、および配線ＬＮ１Ｂを順に介して流れ続ける。一方で、電気エネルギー的にみると、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬから直流電力が供給されるのはトランジスタＱ１Ｂのオン期間だけであるので、充電電流が一定に保たれるとすると（インダクタＬ１のインダクタンスが十分に大きいとすると）、コンバータ８−１から蓄電装置６−１へ供給される直流電力の平均電圧は、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬ間の直流電圧にデューティー比を乗じた値となる。

このようなコンバータ８−１の電圧変換動作を制御するため、コンバータＥＣＵ２は、トランジスタＱ１Ａのオン／オフを制御するための駆動信号ＰＷＣ１ＡおよびトランジスタＱ１Ｂのオン／オフを制御するための駆動信号ＰＷＣ１Ｂから成る駆動信号ＰＷＣ１を生成する。

図３は、図１のコンバータＥＣＵ２の機能ブロック図である。なお、図３に示すコンバータＥＣＵ２はハードウェアにより実現されてもよいしソフトウェアにより実現されてもよい。

図３を参照して、コンバータＥＣＵ２は、モード・目標値決定部５０と、減算部５２，５６，６０−１，６０−２，６４−１，６４−２と、ＰＩ制御部５４，６２−１，６２−２と、除算部５８−１，５８−２と、選択部６６−１，６６−２と、変調部（ＭＯＤ）６８−１，６８−２と、電流値算出部７０とを含む。

モード・目標値決定部５０は、状態量ＳＯＣ１，ＳＯＣ２、トルク目標値ＴＲ１，ＴＲ２および回転数目標値ＭＲＮ１，ＭＲＮ２に基づいて、コンバータ８−１における制御モード（電圧制御モードまたは電流制御モード）、ならびにコンバータ８−２における制御モード（電流制御モードまたは制御停止モード）を決定する。そして、モード・目標値決定部５０は、決定したそれぞれのモードに応じて、モード選択指令ＳＥＬ１，ＳＥＬ２を選択部６６−１，６６−２へ出力する。

さらに、モード・目標値決定部５０は、決定したそれぞれのモードに応じて、電圧目標値および／または電力目標値を決定する。具体的には、モード・目標値決定部５０はコンバータ８−１の制御モードを電圧制御モードに決定すると、トルク目標値ＴＲ１，ＴＲ２および回転数目標値ＭＲＮ１，ＭＲＮ２に基づいて駆動力発生部３（図１）の電圧目標値（目標値Ｖｈ＊）を決定する。一方、モード・目標値決定部５０はコンバータ８−１の制御モードを電流制御モードに決定すると、状態量ＳＯＣ１以下の範囲において、電力実績値のうちコンバータ８−１が分担すべき電力目標値（目標値Ｐ１＊）を決定する。

また、コンバータ８−１が電流制御モードで制御される期間において、モード・目標値決定部５０は電力実績値から目標値Ｐ１＊を減算してコンバータ８−２の電力目標値である目標値Ｐ２＊を決定する。一方、コンバータ８−１が電圧制御モードで制御される期間において、モード・目標値決定部５０は状態量ＳＯＣ２に基づいて目標値Ｐ２＊を決定する。

なお目標値Ｐ１＊，Ｐ２＊については、制限値を超過しない範囲内であれば任意に決定することができる。目標値Ｖｈ＊は減算部５２へ出力され、目標値Ｐ１＊，Ｐ２＊は除算部５８−１，５８−２へそれぞれ出力される。

減算部５２は目標値Ｖｈ＊から電圧値Ｖｈを減算し、その演算結果をＰＩ制御部５４へ出力する。ＰＩ制御部５４は目標値Ｖｈ＊と電圧値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５６へ出力する。すなわち、ＰＩ制御部５４は目標値Ｖｈ＊と電圧値Ｖｈとの偏差を用いた電圧フィードバック（以下「ＦＢ」とも称する）補償項である。

減算部５６は、電圧値Ｖｂ１／目標値Ｖｈ＊で示されるコンバータ８−１の理論昇圧比の逆数からＰＩ制御部５４の出力を減算し、その演算結果をデューティー指令＃Ｔｏｎ１として選択部６６−１に出力する。この減算部５６における入力項（電圧値Ｖｂ１／目標値Ｖｈ＊）は、コンバータ８−１の理論昇圧比に基づく電圧フィードフォワード（以下「ＦＦ」とも称する）補償項である。

除算部５８−１は、目標値Ｐ１＊を電圧値Ｖｂ１で除算して蓄電装置６−１の目標値Ｉｂ１＊を演算し、その演算結果（目標値Ｉｂ１＊）を減算部６０−１へ出力する。

減算部６０−１は、目標値Ｉｂ１＊から電流値Ｉｂ１を減算し、その演算結果をＰＩ制御部６２−１へ出力する。ＰＩ制御部６２−１は、目標値Ｉｂ１＊と電流値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６４−１へ出力する。

減算部６４−１は、電圧値Ｖｂ１／目標値Ｖｈ＊で示されるコンバータ８−１の理論昇圧比の逆数からＰＩ制御部６２−１の出力を減算し、その演算結果をデューティー指令（電流制御モード）％Ｔｏｎ１として選択部６６−１に出力する。

選択部６６−１は、モード選択指令ＳＥＬ１に応じてデューティー指令（電圧制御モード）＃Ｔｏｎ１およびデューティー指令（電流制御モード）％Ｔｏｎ１の一方をデューティー指令Ｔｏｎ１として選択して、変調部６８−１にデューティー指令Ｔｏｎ１を出力する。

変調部６８−１は、図示しない発振部が発生する搬送波（キャリア波）とデューティー指令Ｔｏｎ１とを比較して、駆動信号ＰＷＣ１を生成する。

除算部５８−２は、目標値Ｐ２＊を電圧値Ｖｂ２で除算して蓄電装置６−２の目標値Ｉｂ２＊を演算し、その演算結果（目標値Ｉｂ２＊）を減算部６０−２へ出力する。

減算部６０−２は、目標値Ｉｂ２＊から電流値Ｉｂ２を減算し、その演算結果をＰＩ制御部６２−２へ出力する。ＰＩ制御部６２−２は、目標値Ｉｂ２＊と電流値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６４−２へ出力する。

減算部６４−２は、電圧値Ｖｂ２／目標値Ｖｈ＊で示されるコンバータ８−２の理論昇圧比の逆数からＰＩ制御部６２−２の出力を減算し、その演算結果をデューティー指令（電流制御モード）％Ｔｏｎ２として選択部６６−２に出力する。

選択部６６−２は、モード選択指令ＳＥＬ２に応じてデューティー指令（電流制御モード）％Ｔｏｎ１および値「０」の一方をデューティー指令Ｔｏｎ２として選択して、変調部６８−２にデューティー指令Ｔｏｎ２を出力する。なお、値「０」は、選択部６６−２が制御停止モードに選択された場合に、デューティー指令Ｔｏｎ２をゼロとするために用いられる。

変調部６８−２は、図示しない発振部が発生する搬送波（キャリア波）とデューティー指令Ｔｏｎ２とを比較して、駆動信号ＰＷＣ２を生成する。

電流値算出部７０は、電流値Ｉｂ１，Ｉｍ１，Ｉｍ２に基づいて、電流値Ｉｂ２を算出する。ただし電流値Ｉｍ１，Ｉｍ２は常時変動しているため、電流値Ｉｂ２を算出するためには定常的な状態での電流値Ｉｂ１，Ｉｍ１，Ｉｍ２を求める必要がある。

たとえば電流値算出部７０は、ある所定の期間（たとえば１０ミリ秒でもよいし１００ミリ秒でもよい）における電流値Ｉｂ１，Ｉｍ１，Ｉｍ２の各々の平均値を用いて電流Ｉｂ２を算出する。定常的な状態では電流値Ｉｂ１，Ｉｂ２，Ｉｍ１，Ｉｍ２について、Ｉｂ２＝（Ｉｍ１＋Ｉｍ２）−Ｉｂ１の関係が成立する。電流値算出部７０は、上記の関係に基づいて電流値Ｉｂ２を算出する。なお、以下の説明における電流値Ｉｂ１，Ｉｍ１，Ｉｍ２は定常的な状態での値であるとする。

図４は、図３に示したコンバータＥＣＵ２によるコンバータ制御のフローチャートである。なお図４に示すフローチャートは、所定の条件の成立時あるいは所定の期間ごとに実行される。

図４および図３を参照して、ステップＳ１において、コンバータＥＣＵ２は電流値Ｉｂ１を取得する。ステップＳ２において、コンバータＥＣＵ２は、電流値Ｉｍ１，Ｉｍ２を取得する。ステップＳ３において、コンバータＥＣＵ２（より特定的には電流値算出部７０）は上記の関係に従って、電流値Ｉｂ１，Ｉｍ１，Ｉｍ２から電流値Ｉｂ２を算出する。ステップＳ４においてコンバータＥＣＵ２は電流値Ｉｂ１，Ｉｂ２等に基づいて制御信号ＰＷＭ１Ｃ，ＰＷＭ２Ｃを生成して、図１に示すコンバータ８−１，８−２を制御する。ステップＳ４の処理が終了すると全体の処理はステップＳ１に戻る。

次に図４のステップＳ４に示すコンバータ８−１，８−２の制御についてより詳しく説明する。

図５は、図１のコンバータ８−１，８−２の制御態様を説明する図である。
図５（ａ）は、コンバータ８−１，８−２の第１の制御態様を示す模式図である。

図５（ａ）を参照して、コンバータ８−１，８−２はそれぞれ電圧制御モードおよび電流制御モードで動作する。このような制御は、たとえば車両の走行時に実行される。

コンバータ８−１，８−２をそれぞれ電圧制御モードおよび電流制御モードで動作させることで、モータジェネレータの電圧を管理しながら蓄電装置６−１，６−２に入出力される電力を管理することができる。これによりモータジェネレータを安定的に動作させることが可能になるので、たとえば車両の走行性能を高めることができる。

図５（ｂ）は、コンバータ８−１，８−２の第２の制御態様を示す模式図である。
図５（ｂ）を参照して、コンバータ８−１，８−２はともに電流制御モードで動作する。このような制御は、たとえば車両を停止させた状態で蓄電装置６−１，６−２を充電する時に実行される。

車両が停止しているということは、駆動力発生部３に含まれるモータジェネレータが停止していることを意味する。そのためモータジェネレータの電圧を管理しなくてもよくなる。コンバータ８−１，８−２をともに電流制御モードで動作させることで、蓄電装置６−１，６−２に入力される電力を管理することができる。これにより蓄電装置６−１，６−２の各々に対して充電量の過不足が生じないよう充電を行なうことができる。

なお、図５（ａ）、図５（ｂ）のいずれの制御態様においても電流値Ｉｂ１，Ｉｂ２の和が電流値Ｉｍ１，Ｉｍ２の和にほぼ等しくなるという関係が得られる。

このように、実施の形態１においては、車両１００に搭載される電源装置１は、蓄電装置６−１に対して入出力される電流を検出して電流値Ｉｂ１を出力する電流検出部１０と、主正母線ＭＰＬとインバータ３０−１との間の電流値Ｉｍ１、および、主正母線ＭＰＬとインバータ３０−２との間の電流値Ｉｍ２を検出して電流値Ｉｍ１，Ｉｍ２を出力する電流検出部１６と、電流値Ｉｂ１，Ｉｍ１，Ｉｍ２に基づいて、コンバータ８−１，８−２を制御するコンバータＥＣＵ２とを備える。

好ましくは、コンバータＥＣＵ２は、電流値Ｉｂ１，Ｉｍ１，Ｉｍ２に基づいて蓄電装置６−２に対して入出力される電流値Ｉｂ２を算出する。コンバータＥＣＵ２は、電流値Ｉｂ２に基づいて、蓄電装置６−２に対して入出力される電流値Ｉｂ２が目標値Ｉｂ２＊となるようにコンバータ６−２を制御する。

より好ましくは、コンバータＥＣＵ２は、駆動力発生部３の駆動時には、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬの間の電圧値が目標値Ｖｈ＊となるようにコンバータ８−１を制御する。コンバータＥＣＵ２は、駆動力発生部３が停止した状態で蓄電装置６−１を充電する時には、蓄電装置６−１の電流値Ｉｂ１が目標値Ｉｂ１＊となるようにコンバータ８−１を制御する。

より好ましくは、電流検出部１６は、主正母線ＭＰＬと駆動力発生部３との間の電流値を検出した結果（電流値Ｉｍ１，Ｉｍ２）を出力する。

これにより、蓄電装置６−２に電流センサを設けなくてもよくなるので電源装置全体として電流センサの個数を減らすことができる。よって電流センサのコストと（故障の検出など）電流センサの信頼性を維持するためのコストを低減させることができる。

なお、主正母線ＭＰＬにインバータ３０−１，３０−２の両方に流れる電流（すなわち電流値Ｉｍ１，Ｉｍ２）を検出するための電流センサが１つのみ設けられてもよい。この場合には、その電流センサが検出した電流値は電流値Ｉｍ１，Ｉｍ２の和に等しくなる。よって、その電流センサの検出値と電流値Ｉｂ１とに基づいて電流値Ｉｂ２を算出することが可能になる。また、電流センサの個数をさらに減らすことができる。

［実施の形態２］
図６は、この発明の実施の形態２による車両の全体ブロック図である。

図６および図１を参照して、車両１００Ａは、電源装置１に代えて電源装置１Ａを含む点で車両１００と異なる。

電源装置１Ａは、本体部２０に代えて本体部２０Ａを含む点、および、電流検出部１６に代えて電流検出部１６Ａを含む点で電源装置１と異なる。本体部２０Ａは、電流検出部１０に代えて電流検出部１０Ａを含む点、および、コンバータＥＣＵ２に代えてコンバータＥＣＵ２Ａを含む点で本体部２０と異なる。

電流検出部１０Ａは電流センサ１０−１，１０−１Ａを含む。電流センサ１０−１，１０−１Ａはともに蓄電装置６−１に対して入出力される電流値を検出する。電流センサ１０−１，１０−１Ａは電流値Ｉｂ１，Ｉｂ１Ａをそれぞれ出力する。

電流検出部１６Ａは、電流センサ１６−１，１６−１Ａ，１６−２，１６−２Ａを含む。電流センサ１６−１Ａは主正母線ＭＰＬとインバータ３０−１との間の電流値を検出して電流値Ｉｍ１Ａを出力する。電流センサ１６−２Ａは、主正母線ＭＰＬとインバータ３０−２との間の電流値を検出して電流値Ｉｍ２Ａを出力する。

このように実施の形態２では、電力線に対して電流センサを二重に設置する。これにより電流検出部の故障を検出することができる。たとえば電流センサ１０−１，電流センサ１０−１Ａの一方に異常が生じた場合には電流値Ｉｂ１，Ｉｂ１Ａに差が生じる。その差が所定値以上の場合には、コンバータＥＣＵ２Ａは、電流検出部１０の故障が生じたと判定する。同様にコンバータＥＣＵ２Ａは、電流値Ｉｍ１，Ｉｍ１Ａの間に所定値以上の差が生じた場合、あるいは、電流値Ｉｍ２，Ｉｍ２Ａの間に所定値以上の差が生じた場合には、電流検出部１６Ａが故障したと判定する。コンバータＥＣＵ２Ａは、電流検出部１０Ａ，１６Ａのいずれかに故障が生じたと判定した場合には、コンバータ８−１，８−２の制御モードを変更する。

図７は、図６のコンバータＥＣＵ２Ａの機能ブロック図である。なお、図７に示すコンバータＥＣＵ２Ａはハードウェアにより実現されてもよいしソフトウェアにより実現されてもよい。

図７および図３を参照して、コンバータＥＣＵ２Ａは、モード・目標値決定部５０に代えてモード・目標値決定部５０Ａを含む点でコンバータＥＣＵ２と異なる。また、コンバータＥＣＵ２Ａは、減算部５２Ａ，５６Ａと、ＰＩ制御部５４Ａと、切替部５５−１，５５−２とをさらに含む点でコンバータＥＣＵ２と異なる。

切替部５５−１は、ＰＩ制御部５４と減算部５６との間に設けられる。モード・目標値決定部５０Ａから出力される切替信号ＳＷ１が活性化されているとき、切替部５５−１はＰＩ制御部５４の演算結果を減算部５６へ出力する。一方、切替部５５−１は、切替信号ＳＷ１が非活性化されているときは、ＰＩ制御部５４−１の演算結果に代えて値０を減算部５６へ出力する。すなわち、切替部５５−１は、切替信号ＳＷ１が活性化されているとき、ＰＩ制御部５４−１による電圧ＦＢ制御の機能を入にし、切替信号ＳＷ１が非活性化されているとき、ＰＩ制御部５４−１による電圧ＦＢ制御の機能を切にする。

減算部５２Ａは、目標値Ｖｈ＊から電圧値Ｖｈを減算し、その演算結果をＰＩ制御部５４Ａへ出力する。ＰＩ制御部５４Ａは目標値Ｖｈ＊と電圧値Ｖｈとの偏差を入力として比例積分演算を行ない、その演算結果を切替部５５−２に出力する。すなわち、ＰＩ制御部５４Ａは、目標値Ｖｈ＊と電圧値Ｖｈとの偏差を用いた電圧フィードバック補償項である。

切替部５５−２は、モード・目標値決定部５０Ａから出力される切替信号ＳＷ２が活性化されているとき、ＰＩ制御部５４Ａの演算結果を減算部５６Ａへ出力する。一方、切替部５５−１は、切替信号ＳＷ１が非活性化されているときは、ＰＩ制御部５４−１の演算結果に代えて値０を減算部５６Ａへ出力する。すなわち、切替部５５−２は、切替信号ＳＷ２が活性化されているとき、ＰＩ制御部５４Ａによる電圧ＦＢ制御の機能を入にし、切替信号ＳＷ２が非活性化されているとき、ＰＩ制御部５４Ａによる電圧ＦＢ制御の機能を切にする。

減算部５６Ａは、電圧値Ｖｂ２／目標値Ｖｈ＊で示されるコンバータ８−２の理論昇圧比の逆数からＰＩ制御部５４Ａの出力を減算し、その演算結果をデューティー指令＃Ｔｏｎ２として選択部６６−２に出力する。この減算部５６Ａにおける入力項（電圧値Ｖｂ２／目標値Ｖｈ＊）は、コンバータ８−２の理論昇圧比に基づく電圧フィードフォワード補償項である。

モード・目標値決定部５０Ａは、入力される電流値Ｉｂ１，Ｉｂ１Ａに基づいて図６に示す電流検出部１０Ａが正常か否かを判定する。また、モード・目標値決定部５０Ａは、入力される電流値Ｉｍ１，Ｉｍ１Ａに基づいて図６に示す電流センサ１６−１，１６−１Ａがともに正常か否かを判定する。さらに、モード・目標値決定部５０Ａは、入力される電流値Ｉｍ２，Ｉｍ２Ａに基づいて図６に示す電流センサ１６−２，１６−２Ａがともに正常か否かを判定する。

モード・目標値決定部５０Ａは、電流検出部１０Ａが故障したと判定した場合には切替信号ＳＷ１を非活性化し、かつ、切替信号ＳＷ２を活性化する。さらに、モード・目標値決定部５０Ａは選択部６６−１がデューティー指令＃Ｔｏｎ１をデューティー指令Ｔｏｎ１として出力するようにモード選択指令ＳＥＬ１を設定するともに、選択部６６−２がデューティー指令＃Ｔｏｎ２をデューティー指令Ｔｏｎ２として出力するようにモード選択指令ＳＥＬ２を設定する。

モード・目標値決定部５０Ａは、電流検出部１６Ａに故障が生じたと判定した場合（電流センサ１６−１，１６−１Ａの一方が異常であると判定した場合、あるいは、電流センサ１６−２，１６−２Ａの一方が異常であると判定した場合）には選択部６６−２がデューティー指令＃Ｔｏｎ２をデューティー指令Ｔｏｎ２として出力するようにモード選択指令ＳＥＬ２を設定する。

図８は、図７に示したコンバータＥＣＵ２Ａによるコンバータ制御のフローチャートである。なお図８に示すフローチャートは、所定の条件の成立時あるいは所定の期間ごとに実行される。

図８および図７を参照して、ステップＳ１１において、コンバータＥＣＵ２Ａは電流検出部１０Ａが正常か否かを判定する。電流値Ｉｂ１，Ｉｂ１Ａの差が所定値未満であれば、コンバータＥＣＵ２Ａは電流検出部１０Ａが正常であると判定する。一方、電流値Ｉｂ１，Ｉｂ１Ａの差が所定値以上であれば、コンバータＥＣＵ２Ａは電流検出部１０Ａに故障が生じたと判定する。

電流検出部１０Ａが正常である場合（ステップＳ１１においてＹＥＳ）、コンバータＥＣＵ２Ａは電流検出部１６Ａが正常か否かを判定する（ステップＳ１２）。電流値Ｉｍ１，Ｉｍ１Ａの差、および、電流値Ｉｍ２，Ｉｍ２Ａの差がともに所定値未満である場合には、コンバータＥＣＵ２Ａは電流検出部１６Ａが正常であると判定する。この場合（ステップＳ１２においてＹＥＳ）、コンバータＥＣＵ２Ａは制御モードを変更せずにコンバータ８−１，８−２の制御を行なう（ステップＳ１３）。これにより、たとえばコンバータ８−１，８−２は図５（ａ）あるいは図５（ｂ）に示す制御モードに従って動作する。

一方、電流値Ｉｍ１，Ｉｍ１Ａの差、および、電流値Ｉｍ２，Ｉｍ２Ａの差の少なくとも一方が所定値以上である場合、コンバータＥＣＵ２Ａは電流検出部１６Ａに故障が生じたと判定する。この場合（ステップＳ１２においてＮＯ）、コンバータＥＣＵ２Ａはコンバータ８−２の制御モードを電圧制御モードに設定する（ステップＳ１４）。なおコンバータ８−１の制御モード（電圧制御モードあるいは電流制御モード）は変更されない。

ステップＳ１４において、モード・目標値決定部５０Ａは、選択部６６−２がデューティー指令＃Ｔｏｎ２をデューティー指令Ｔｏｎ２として出力するようにモード選択指令ＳＥＬ２を設定する。電流検出部１６Ａが故障すると電流値Ｉｂ２が不正確なものになる。しかしコンバータ８−２の制御モードを電圧制御モードに設定すれば、デューティー指令＃Ｔｏｎ２を生成する際に電流値Ｉｂ２が用いられない。このため電流値Ｉｂ２が不正確であってもコンバータ８−２の制御を継続することができる。

一方、ステップＳ１１において電流検出部１０Ａに故障が生じたと判定された場合（ステップＳ１１においてＮＯ）、コンバータＥＣＵ２ＡはステップＳ１２の処理と同様の処理を行なって電流検出部１６Ａが正常か否かを判定する（ステップＳ１５）。電流検出部１６Ａが正常である場合、つまり、電流値Ｉｍ１，Ｉｍ１Ａの差、および、電流値Ｉｍ２，Ｉｍ２Ａの差がいずれも所定値未満の場合（ステップＳ１５においてＹＥＳ）、コンバータＥＣＵ２Ａはコンバータ８−１の制御モードを電圧制御モード（ＦＦ制御）に設定し、かつ、コンバータ８−２の制御モードを電圧制御モード（ＦＢ制御）に設定する（ステップＳ１６）。

具体的には、モード・目標値決定部５０Ａは、切替信号ＳＷ１を非活性化し、かつ選択部６６−１がデューティー指令＃Ｔｏｎ１をデューティー指令Ｔｏｎ１として出力するようにモード選択指令ＳＥＬ１を設定する。これによりコンバータ８−１の制御モードは電圧制御モード（ＦＦ制御）に設定される。またモード・目標値決定部５０Ａは切替信号ＳＷ２を活性化するとともに選択部６６−２がデューティー指令＃Ｔｏｎ２をデューティー指令Ｔｏｎ２として出力するようにモード選択指令ＳＥＬ２を設定する。これによりコンバータ８−２の制御モードは電圧制御モード（ＦＢ制御）に設定される。

ステップＳ１３，Ｓ１４，Ｓ１６のいずれかの処理が終了すると全体の処理はステップＳ１１に戻る。一方、ステップＳ１５において電流検出部１６Ａに故障が生じたと判定された場合（ステップＳ１５においてＮＯ）、コンバータＥＣＵ２Ａは、たとえば警告ランプを点灯させる等の異常時処理を実行する（ステップＳ１７）。異常時処理が実行された場合には全体の処理が終了する。

以上のように実施の形態２によれば、電流検出部１０Ａ，１６Ａの各々は少なくとも２つの電流センサを含む。コンバータＥＣＵ２Ａは、２つの電流センサの出力を比較して電流検出部１０Ａ，１６Ａの故障を検出する。コンバータＥＣＵ２Ａは、電流検出部１０Ａ，１６Ａのいずれか一方の故障が検出された場合には、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬの間の電圧（電圧値Ｖｈ）が目標値Ｖｈ＊となるようにコンバータ８−２を制御する。コンバータＥＣＵ２Ａは、電流検出部１０Ａ，１６Ａがともに故障したことを検出した場合には、所定の異常時処理を実行する。

これにより、実施の形態２によれば電流センサを電力線に対して二重に設置した電源装置においても電流センサの数を少なくすることが可能になる。従来であれば図６に示す構成において正極線ＰＬ２に２つの電流センサを設置する必要があるが、実施の形態２では、正極線ＰＬ２に電流センサを設置しなくてもよくなる。よって、実施の形態２によれば電源装置に設置する電流センサの数を大幅に削減することが可能になる。

［実施の形態３］
図９は、この発明の実施の形態３による車両の全体ブロック図である。

図９および図１を参照して、車両１００Ｂは、回転位置センサ３７−１，３７−２をさらに含む点で車両１００と異なる。回転位置センサ３７−１は、モータジェネレータ３４−１のロータの回転角θ１を検出する。回転位置センサ３７−２は、モータジェネレータ３４−２のロータの回転角θ２を検出する。

また、車両１００Ｂは、電源装置１に代えて電源装置１Ｂを含む点で車両１００と異なる。電源装置１Ｂは本体部２０に代えて本体部２０Ｂを含む点、および、電流検出部１６に代えて電流検出部１７を含む点で電源装置１と異なる。

電流検出部１７は、電流センサ１７−１，１７−２を含む。電流センサ１７−１は、モータジェネレータ３４−１のｕ相コイルの電流値Ｉｕ１とモータジェネレータ３４−１のｖ相コイルの電流値Ｉｖ１とを検出する。電流センサ１７−２は、モータジェネレータ３４−２のｕ相コイルの電流値Ｉｕ２とモータジェネレータ３４−１のｖ相コイルの電流値Ｉｖ２とを検出する。

なお、電流センサ１７−１，１７−２は、ともにモータジェネレータの三相のうちのｕ、ｖ相に設けられているが、電流センサはモータジェネレータの三相のうち、いずれか２つの相に設けられていればよい。

本体部２０ＢはコンバータＥＣＵ２に代えてコンバータＥＣＵ２Ｂを含む点で本体部２０と異なる。コンバータＥＣＵ２Ｂは回転角θ１と電流値Ｉｕ１，Ｉｖ１とに基づいて、主正母線ＭＰＬとインバータ３０−１との間の電流値（電流値Ｉｍ１）を算出する。また、コンバータＥＣＵ２Ｂは、回転角θ２と電流値Ｉｕ２，Ｉｖ２とに基づいて、主正母線ＭＰＬとインバータ３０−２との間の電流値（電流値Ｉｍ２）を算出する。コンバータＥＣＵ２Ｂは、算出結果である電流値Ｉｍ１，Ｉｍ２および電流検出部１０からの電流値Ｉｂ１に基づいて電流値Ｉｂ２を算出する。

図１０は、図９のコンバータＥＣＵ２Ｂの機能ブロック図である。なお、図１０に示すコンバータＥＣＵ２Ｂはハードウェアにより実現されてもよいしソフトウェアにより実現されてもよい。

図１０および図３を参照して、コンバータＥＣＵ２Ｂは、座標変換部７２と、電流値算出部７４と、電流指令演算部７６と、電流制御部７８とをさらに含む点でコンバータＥＣＵ２と異なる。

座標変換部７２は、電流値Ｉｕ１，Ｉｖ１から図９に示すモータジェネレータ３４−１のｗ相の電流値Ｉｗ１を算出する。そして座標変換部７２は、回転角θ１を用いて電流値Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｗ１を三相二相変換し、ｄ軸電流値Ｉｄ１とｑ軸電流値Ｉｑ１を求める。同様に、座標変換部７２は、電流値Ｉｕ２，Ｉｖ２から図９に示すモータジェネレータ３４−２のｗ相の電流値Ｉｗ２を算出する。座標変換部７２は、回転角θ２を用いて電流値Ｉｕ２，Ｉｖ２，Ｉｗ２を三相二相変換し、ｄ軸電流値Ｉｄ２およびｑ軸電流値Ｉｑ２を求める。

電流指令演算部７６は、トルク目標値ＴＲ１に対応したｑ軸電流指令値Ｉｑ１^*を求めるとともに、ｑ軸電流指令値Ｉｑ１^*に基づいて、ｄ軸電流指令値Ｉｄ１^*を求める。同様に、電流指令演算部７６は、トルク目標値ＴＲ２に対応したｑ軸電流指令値Ｉｑ２^*を求めるとともに、ｑ軸電流指令値Ｉｑ２^*に基づいて、ｄ軸電流指令値Ｉｄ２^*を求める。

電流制御部７８は、ｑ軸電流指令値Ｉｑ１^*およびｄ軸電流指令値Ｉｄ１^*と、座標変換部７２から出力されるｑ軸電流値Ｉｑ１およびｄ軸電流値Ｉｄ１との偏差を比例積分演算することにより、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ１およびｄ軸電圧指令値Ｖｄ１を求める。同様に電流制御部７８は、ｑ軸電流指令値Ｉｑ２^*およびｄ軸電流指令値Ｉｄ２^*と、座標変換部７２から出力されるｑ軸電流値Ｉｑ２およびｄ軸電流値Ｉｄ２との偏差を比例積分演算することにより、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ２およびｄ軸電圧指令値Ｖｄ２を求める。

電流値算出部７４は、ｄ軸電流値Ｉｄ１，Ｉｄ２と、ｑ軸電流値Ｉｑ１，Ｉｑ２と、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ１，Ｖｄ２と、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ１，Ｖｑ２と、電圧値Ｖｈとを受け、以下の式（１），（２）に従って電流値Ｉｍ１，Ｉｍ２を算出する。なお以下の式（１），（２）においてｓｑｒｔは平方根を示す。

Ｉｍ１＝ｓｑｒｔ｛（Ｉｄ１）²＋（Ｉｑ１）²｝×ｓｑｒｔ｛（Ｖｄ１）²＋（Ｖｑ１）²｝／Ｖｈ …（１）
Ｉｍ２＝ｓｑｒｔ｛（Ｉｄ２）²＋（Ｉｑ２）²｝×ｓｑｒｔ｛（Ｖｄ２）²＋（Ｖｑ２）²｝／Ｖｈ …（２）
実施の形態１と同様に、電流値算出部７０は、Ｉｂ２＝（Ｉｍ１＋Ｉｍ２）−Ｉｂ１の関係から電流値Ｉｂ２を算出する。

図１１は、図１０に示したコンバータＥＣＵ２Ｂによるコンバータ制御のフローチャートである。なお図１１に示すフローチャートは、所定の条件の成立時あるいは所定の期間ごとに実行される。

図１１および図４を参照して、図１１に示すフローチャートは図４に示すフローチャートにおけるステップＳ２の処理に代えてステップＳ２Ａの処理が含まれる点で異なる。ステップＳ２Ａにおいて、図１０に示すコンバータＥＣＵ２Ｂは、上述の式（１），（２）に従って電流値Ｉｍ１，Ｉｍ２を算出する。なお図１１に示すフローチャートにおける他のステップの処理は、図４に示すフローチャートにおいて対応するステップの処理と同様である。

このように実施の形態３によれば、コンバータＥＣＵ２Ｂは、モータジェネレータの交流電圧（ｄ軸電圧指令値およびｑ軸電圧指令値）と、電流検出部１７による検出結果（モータジェネレータに流れる交流電流）と、電圧センサ１８からの検出電圧（電圧値Ｖｈ）とを用いて、主正母線ＭＰＬとインバータ３−１との間の電流値Ｉｍ１および主正母線ＭＰＬとインバータ３−２との間の電流値Ｉｍ２を算出する。コンバータＥＣＵ２Ｂは、電流値Ｉｍ１，Ｉｍ２と電流検出部１０により検出された電流値Ｉｂ１とを用いて、蓄電装置８−２に対して入出力される電流値Ｉｂ２を算出する。これにより主正母線ＭＰＬあるいは主負母線ＭＮＬに電流センサを設けなくてもよくなるので、実施の形態１と同様に電流センサの個数を減らすことができる。

なお、上述の説明では蓄電装置６−１，６−２のうち、蓄電装置６−１に電流検出部１０が設置されるものとした。２つの蓄電装置のうち、電流検出部の設置対象となる蓄電装置を特定する方法を図１２に示す。

図１２は、電流検出部１０の設置対象となる蓄電装置を特定する方法を示す図である。
図１２（ａ）は、電流検出部１０の設置対象となる蓄電装置を特定する方法の一例を示す図である。

図１２（ａ）を参照して、蓄電装置６−１の電圧値Ｖｂ１が蓄電装置６−２の電圧値Ｖｂ２より小さい場合に、電流検出部１０が蓄電装置６−１側に設置される。電圧値Ｖｈの管理をコンバータ８−２の制御により実現することで、コンバータ８−１を停止させることができる。これにより、コンバータ８−１での損失を減らすことができる。

また、蓄電装置６−１の容量値が蓄電装置６−２の容量値より小さい場合に、電流検出部１０が蓄電装置６−１側に設置される。この場合、電圧値Ｖｈの管理をコンバータ８−２の制御により実現することで蓄電装置６−２が平滑コンデンサの役割を果たす。これにより図１等に示す平滑コンデンサＣの容量を小さくしても電圧値Ｖｈを平滑化することが可能になる。よって従来よりも容量値が小さいコンデンサを用いることが可能になるので、電源装置のコストを低減することができる。

上述した２つの場合のいずれであっても、蓄電装置６−２は駆動力発生部３に含まれるモータジェネレータを駆動するための電力を供給する。この場合、コンバータ８−２は電圧制御モードで駆動されるので、蓄電装置６−２に流れる電流値を測定していなくてもコンバータ８−２を制御することが可能である。このため電流検出部１０は蓄電装置６−１側に設置される。

図１２（ｂ）は、電流検出部１０の設置対象となる蓄電装置を特定する方法の他の例を示す図である。

図１２（ｂ）を参照して、蓄電装置６−１とコンバータ８−１との間には駆動力発生部３と異なる他の負荷装置として補機類７が設けられる。なお蓄電装置６−１と蓄電装置６−２とでは電圧値、容量値のいずれも互いに等しい。このような場合には２つの蓄電装置のうち、補機類７（たとえばＤＣ／ＤＣコンバータ等）が設置されているほうの蓄電装置に電流検出部１０が設置される。このような構成においては、補機類７の供給電力を保障するためには蓄電装置６−１に流れる電流を検出し、蓄電装置６−１の電力制御を行なうことが好ましい。よって、電流検出部１０は蓄電装置６−１側に設置される。

［実施の形態４］
図１３は、この発明の実施の形態４による車両の全体ブロック図である。

図１３および図９を参照して、車両１００Ｃは電源装置１Ｂに代えて電源装置１Ｃを含む点で車両１００と異なる。電源装置１Ｃは本体部２０Ｂに代えて本体部２０Ｃを含む点で電源装置１Ｂと異なる。

本体部２０Ｃは蓄電装置を１つのみ有する点で本体部２０Ｂと異なる。本体部２０Ｃと本体部２０Ｂとの間の相違点をより詳細に説明すると、本体部２０Ｂに含まれる蓄電装置６−２と、コンバータ８−２と、電圧センサ１２−２と、温度センサ１４−２と、正極線ＰＬ２と、負極線ＮＬ２とは、本体部２０Ｃに含まれていない。また、本体部２０ＣはコンバータＥＣＵ２Ｂに代えてコンバータＥＣＵ２Ｃを含む点で本体部２０Ｂと異なる。さらに、本体部２０Ｃは、電流検出部１０を含まない点において本体部２０Ｂと異なる。

コンバータＥＣＵ２ＣはコンバータＥＣＵ２Ｂと同様に、回転角θ１と電流値Ｉｕ１，Ｉｖ１とに基づいて、主正母線ＭＰＬとインバータ３０−１との間の電流値（電流値Ｉｍ１）を算出する。またコンバータＥＣＵ２Ｃは、回転角θ２と電流値Ｉｕ２，Ｉｖ２とに基づいて、主正母線ＭＰＬとインバータ３０−２との間の電流値（電流値Ｉｍ２）を算出する。コンバータＥＣＵ２Ｃは、電流値Ｉｍ１，Ｉｍ２の和を算出し、算出結果が蓄電装置６−１に入出力される電流値に等しいと推定する。

図１４は、図１３のコンバータＥＣＵ２Ｃの機能ブロック図である。なお、図１４に示すコンバータＥＣＵ２Ｃはハードウェアにより実現されてもよいしソフトウェアにより実現されてもよい。

図１４および図１０を参照して、コンバータＥＣＵ２Ｃの構成は、コンバータＥＣＵ２Ｂの構成と同様である。ただし、コンバータＥＣＵ２Ｃにおいて、電流値算出部７０は電流値Ｉｍ１，Ｉｍ２を加算して電流値Ｉｂ１を生成する。この点でコンバータＥＣＵ２ＣはコンバータＥＣＵ２Ｂと異なる。

図１５は、図１４に示したコンバータＥＣＵ２Ｃによるコンバータ制御のフローチャートである。なお図１５に示すフローチャートは、所定の条件の成立時あるいは所定の期間ごとに実行される。

図１５および図１４を参照して、ステップＳ２１においてコンバータＥＣＵ２Ｃは、電流値Ｉｍ１，Ｉｍ２を算出する。ステップＳ２２において、コンバータＥＣＵ２Ｃは、電流値Ｉｍ１，Ｉｍ２に基づいて電流値Ｉｂ１を算出する。ステップＳ２３においてコンバータＥＣＵ２Ｃは、電流値Ｉｂ１等に基づいてコンバータ８−１を制御する。ステップＳ２３の処理が終了すると全体の処理が終了する。

このように実施の形態４によれば、蓄電装置が１個のみ設けられた電源装置において、コンバータＥＣＵ２Ｃは、モータジェネレータの交流電圧と、電流検出部１７による検出結果と、電圧センサ１８からの検出電圧とを用いて、主正母線ＭＰＬとインバータ３−１との間の電流値Ｉｍ１および主正母線ＭＰＬとインバータ３−２との間の電流値Ｉｍ２を算出する。コンバータＥＣＵ２Ｃは、電流値Ｉｍ１，Ｉｍ２を用いて、コンバータ８−１を制御する。これにより蓄電装置に電流センサを設けなくてもよくなるので、実施の形態１と同様に電流センサの個数を減らすことができる。

なお、本実施の形態では動力分割機構によりエンジンの動力を車軸と発電機とに分割して伝達可能なシリーズ／パラレル型ハイブリッドシステムに適用した例を示した。しかし本発明は、発電機を駆動するためにのみエンジンを用い、発電機により発電された電力を使うモータでのみ車軸の駆動力を発生させるシリーズ型ハイブリッド自動車や、モータのみで走行する電気自動車にも適用できる。

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。

この発明の実施の形態１による車両の全体ブロック図である。 図１に示したコンバータ８−１，８−２の概略構成図である。 図１のコンバータＥＣＵ２の機能ブロック図である。 図３に示したコンバータＥＣＵ２によるコンバータ制御のフローチャートである。 図１のコンバータ８−１，８−２の制御態様を説明する図である。 この発明の実施の形態２による車両の全体ブロック図である。 図６のコンバータＥＣＵ２Ａの機能ブロック図である。 図７に示したコンバータＥＣＵ２Ａによるコンバータ制御のフローチャートである。 この発明の実施の形態３による車両の全体ブロック図である。 図９のコンバータＥＣＵ２Ｂの機能ブロック図である。 図１０に示したコンバータＥＣＵ２Ｂによるコンバータ制御のフローチャートである。 電流検出部１０の設置対象となる蓄電装置を特定する方法を示す図である。 この発明の実施の形態４による車両の全体ブロック図である。 図１３のコンバータＥＣＵ２Ｃの機能ブロック図である。 図１４に示したコンバータＥＣＵ２Ｃによるコンバータ制御のフローチャートである。

符号の説明

１，１Ａ〜１Ｃ 電源装置、２，２Ａ〜２Ｃ コンバータＥＣＵ、３ 駆動力発生部、４ 電池ＥＣＵ、６−１，６−２ 蓄電装置、７ 補機類、８−１，８−２ コンバータ、１０，１０Ａ，１６，１６Ａ，１７ 電流検出部、１２−１，１２−２ 電圧センサ、１４−１，１４−２ 温度センサ、１０−１，１０−１Ａ，１６−１，１６−１，１６−１Ａ，１６−２，１６−２Ａ，１７−１，１７−２ 電流センサ、１８ 電圧センサ、２０，２０Ａ〜２０Ｃ 本体部、３０−１，３０−２ インバータ、３４−１，３４−２ モータジェネレータ、３２ 駆動ＥＣＵ、３６ 動力伝達機構、３７−１，３７−２ 回転位置センサ、３８ 駆動軸、４０−１，４０−２ チョッパ回路、５０，５０Ａ モード・目標値決定部、５２，５６，６０−１，６０−２，６４−１，６４−２ 減算部、５４，５４Ａ，６２−１，６２−２ ＰＩ制御部、５５−１，５５−２ 切替部、５８−１，５８−２ 除算部、６６−１，６６−２ 選択部、６８−１，６８−２ 変調部、７０，７４ 電流値算出部、７２ 座標変換部、７６ 電流指令演算部、７８ 電流制御部、１００，１００Ａ〜１００Ｃ 車両、Ｃ，Ｃ１ 平滑コンデンサ、Ｄ１Ａ，Ｄ１Ｂ ダイオード、Ｌ１ インダクタ、ＬＮ１Ａ 正母線、ＬＮ１Ｂ 配線、ＬＮ１Ｃ 負母線、ＭＮＬ 主負母線、ＭＰＬ 主正母線、ＮＬ１，ＮＬ２ 負極線、ＰＬ１，ＰＬ２ 正極線、Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂ トランジスタ。

Claims (8)

1. 負荷装置へ電力を供給可能な電源装置であって、
   第１および第２の蓄電装置と、
   前記電源装置と前記負荷装置との間で電力を授受可能なように構成された電力線と、
   前記第１の蓄電装置と前記電力線との間に設けられ、前記第１の蓄電装置と前記電力線との間で電圧変換を行なう第１のコンバータと、
   前記第２の蓄電装置と前記電力線との間に設けられ、前記第２の蓄電装置と前記電力線との間で電圧変換を行なう第２のコンバータと、
   前記第１の蓄電装置に対して入出力される電流を検出して第１の検出結果を出力する第１の電流検出部と、
   前記負荷装置に流れる電流を検出して第２の検出結果を出力する第２の電流検出部と、
   前記第１および第２の検出結果に基づいて、前記第１および第２のコンバータを制御する制御装置とを備え、
   前記第１および第２の電流検出部の各々は、
   少なくとも第１および第２の電流センサを含み、
   前記制御装置は、前記第１および第２の検出結果から、前記第２の蓄電装置に対して入出力される電流値を算出し、算出結果に基づいて、前記第２の蓄電装置に対して入出力される電流値が第１の電流目標値となるように前記第２のコンバータを制御し、
   前記制御装置は、前記第１および第２の電流検出部の各々に対して前記第１および第２の電流センサの出力を比較して故障検出を行ない、前記第１および第２の電流検出部のいずれか一方の故障が検出された場合には、前記電力線の電圧値が電圧目標値となるように前記第２のコンバータを制御し、前記第１および第２の電流検出部がともに故障したことを検出した場合には、所定の異常時処理を実行する、電源装置。
2. 前記制御装置は、前記負荷装置の駆動時には、前記電力線の電圧値が電圧目標値となるように前記第１のコンバータを制御し、前記負荷装置が停止した状態で前記第１の蓄電装置を充電する時には、前記第１の蓄電装置の電流値が第２の電流目標値となるように前記第１のコンバータを制御する、請求項１に記載の電源装置。
3. 前記第２の電流検出部は、前記電力線と前記負荷装置との間の電流値を検出した結果を前記第２の検出結果として出力する、請求項１に記載の電源装置。
4. 前記負荷装置は、
   前記電力線に接続されるインバータと、
   前記インバータにより駆動される三相交流回転電機とを含み、
   前記第２の電流検出部は、前記三相交流回転電機に流れる交流電流を検出した結果を前記第２の検出結果として出力し、
   前記電源装置は、
   前記電力線の電圧を検出する電圧センサをさらに備え、
   前記制御装置は、前記三相交流回転電機の交流電圧と、前記第２の検出結果と、前記電圧センサからの検出電圧とを用いて、前記電力線と前記インバータとの間の電流値を算出し、算出した電流値と前記第１の検出結果とを用いて、前記第２の蓄電装置に対して入出力される電流値を算出する、請求項１に記載の電源装置。
5. 前記第１の蓄電装置の電圧値は、前記第２の蓄電装置の電圧値よりも小さい、請求項１に記載の電源装置。
6. 前記第１の蓄電装置の容量値は、前記第２の蓄電装置の容量値よりも小さい、請求項１に記載の電源装置。
7. 前記第１の蓄電装置には、前記負荷装置と異なる他の負荷装置が接続される、請求項１に記載の電源装置。
8. 請求項１から７のいずれか１項に記載の電源装置を備える、車両。

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