CN103648832B - 车辆的驱动装置 - Google Patents

Abstract

车辆的驱动装置具备：高压电池（B1）；电压转换器（12），能够将高压电池（B1）的电压变换为高压电池（B1）的电压以上到预定的上限电压为止的范围的电压；变换器（22），被电压转换器（12）供给电源电压；由变换器（22）驱动的行驶用马达（MG2）；以及对电压转换器（12）和变换器（22）进行控制的控制装置（30）。控制装置（30）基于车辆的使用环境或使用负荷来决定是否将电压转换器（12）的上限电压进一步限制得比预定的上限电压低。控制装置（30）在将电压转换器（12）的上限电压进一步限制得比预定的上限电压低的情况下，对基于驾驶员的加速踏板操作的要求转矩施加限制而驱动变换器（22）。

Description

车辆的驱动装置

技术领域

本发明涉及车辆的驱动装置，尤其涉及具备了能够对蓄电装置进行升压的电压转换器的车辆的驱动装置。

背景技术

在电动汽车、混合动力汽车等搭载有驱动用马达的车辆中，存在构成为利用电压转换器对电池的电压进行升压并供给到马达驱动用的变换器的车辆。

当马达高速旋转时，反电动势也会随之增加，因此，为了在该反电动势超过电池电压的情况下保持良好的控制性，通过电压转换器对向变换器供给的电源电压进行升压来使其比反电动势高。

日本特开2010-239791号公报（专利文献1）公开了以下技术：在具有这样的电压转换器的车辆中，基于电动机的温度和大气压，使作用于驱动电动机的驱动电路的电压成为更适当的电压。

在该车辆中，在马达温度低于预定温度（100℃）时，将马达的额定电压设定为限制电压，在马达温度为预定温度以上时，将具有大气压越小（标高越高）则变得越小的倾向的电压设定为限制电压，并使用所设定的限制电压来设定应该向变换器供给的目标电压，对电压转换器进行控制。由此，在马达温度低而在马达发生绝缘破坏的可能性小时，能够对不必要地限制作用于变换器的电压而不必要地限制能够从马达输出的转矩的情况进行抑制，在马达温度高而需要保护马达时，能够通过基于大气压的限制电压来对作用于变换器的电压施加限制，从而保护马达。

在先技术文献

专利文献1：日本特开2010-239791号公报

专利文献2：日本特开2008-284908号公报

专利文献3：日本特开2004-350422号公报

专利文献4：日本特开2007-295703号公报

专利文献5：日本特开2004-104937号公报

发明内容

发明要解决的问题

在上述日本特开2010-239791号公报所记载的车辆中，通过基于马达温度和大气压来限制升压电压，从而不会不必要地限制能够从马达输出的驱动力而能够防止在马达发生绝缘破坏。

电动汽车等的马达控制通过适时选择PWM控制模式、过调制PWM控制模式和矩形波控制模式这三种模式来执行。当马达的转速变化时，执行这些模式的选择切换。

然而，在限制升压电压的期间，与不限制升压电压时相比，模式切换点以低转速执行。在控制模式的切换时，在过渡性的部分的控制性降低，而在低转速区域变得显著，有时会感觉到伴随马达控制模式切换的冲击。

本发明的目的在于提供一种降低了伴随马达控制模式切换的冲击的车辆的驱动装置。

用于解决问题的手段

本发明概括而言是一种车辆的驱动装置，具备：蓄电装置；电压转换器，能够将蓄电装置的电压变换为蓄电装置的电压以上到预定的上限电压为止的范围的电压；变换器，被电压转换器供给电源电压；由变换器驱动的行驶用马达；以及对电压转换器和变换器进行控制的控制装置。控制装置基于车辆的使用环境或使用负荷来决定是否将电压转换器的上限电压进一步限制得比预定的上限电压低，控制装置在将电压转换器的上限电压进一步限制得比预定的上限电压低的情况下，对基于驾驶员的加速踏板操作的要求转矩施加限制而驱动变换器。

优选，控制装置从包括正弦波PWM控制模式和过调制PWM控制模式的多个控制模式中选择一个控制模式来控制变换器。控制装置执行要求转矩的限制，以使对控制模式的选择进行切换时的转矩冲击降低。

优选，控制装置基于大气压或与马达温度相关联的温度，决定是否将电压转换器的上限电压进一步限制得比预定的上限电压低。

优选，控制装置选择基于大气压而决定的第一上限电压、基于对马达进行冷却的冷却水温度而决定的第二上限电压、和基于车辆负荷而决定的第三上限电压中的最小的电压作为电压转换器的上限电压。

本发明在其他方面是一种车辆的驱动方法。车辆具备：蓄电装置；电压转换器，能够将蓄电装置的电压变换为蓄电装置的电压以上到预定的上限电压为止的范围的电压；变换器，被电压转换器供给电源电压；由变换器驱动的行驶用马达；以及对电压转换器和变换器进行控制的控制装置。驱动方法包括：基于车辆的使用环境或使用负荷来决定是否将电压转换器的上限电压进一步限制得比预定的上限电压低的步骤；和在将电压转换器的上限电压进一步限制得比预定的上限电压低的情况下，对基于驾驶员的加速踏板操作的要求转矩施加限制而驱动变换器的步骤。

发明的效果

根据本发明，通过伴随大气压等使用环境使升压电压变化，能够实现马达性能的发挥与马达的保护的平衡，并且进一步降低切换马达的控制模式时的冲击，从而提高乘坐感。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式涉及的车辆的结构的电路图。

图2是用于对控制装置30的结构的一例进行说明的图。

图3是表示在某升压电压下如何决定电动发电机MG1或MG2的控制模式的图。

图4是用于对升压电压的变化和发生控制模式的切换的转速变化进行说明的图。

图5是用于对图2的MG-ECU34所执行的电压转换器的控制进行说明的流程图。

图6是用于对图2的PM-ECU32所执行的电压转换器的控制进行说明的流程图。

图7是示出了表示大气压PA与系统电压VH的关系的映射的一例的图。

图8是示出了表示冷却水温度TW与系统电压VH的关系的映射的一例的图。

图9是示出了表示车辆行驶负荷LD与系统电压VH的关系的映射的一例的图。

图10是用于对图6的步骤S27的马达转矩的限制进行说明的图。

图11是用于对控制模式的切换时的转矩的大小与转矩冲击的关系进行说明的波形图。

图12是用于对发生控制模式的切换时的转矩的大小进行说明的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。此外，对图中相同或相当的部分标注同一标号且不重复其说明。

图1是表示本发明的实施方式涉及的车辆的结构的电路图。

参照图1，车辆100包括电池单元40、发动机4、电动发电机MG1、MG2、动力分配机构3、车轮2和控制装置30。

动力分配机构3是与发动机4和电动发电机MG1、MG2连接、并在它们之间分配动力的机构。作为动力分配机构，例如可以使用具有太阳轮、行星轮架和齿圈的三个旋转轴的行星齿轮机构。该三个旋转轴分别与发动机4和电动发电机MG1、MG2的各旋转轴连接。例如，通过使电动发电机MG1的旋转轴为中空并使发动机4的动力轴贯通其中，能够将电动发电机MG2、动力分配机构3、电动发电机MG1和发动机4配置在直线上。

此外，电动发电机MG2的旋转轴通过未图示的减速装置（gear）、差动装置（gear）与车轮2连接。另外，也可以在动力分配机构3的内部进一步组装对电动发电机MG2的旋转轴的减速器。

电池单元40包括高压电池B1、与高压电池B1的负极连接的系统主继电器SMRG、以及与高压电池B1的正极连接的系统主继电器SMRB。系统主继电器SMRG、SMRB根据从控制装置30提供的控制信号SE而被控制为导通/非导通状态。

作为高压电池B1，可以使用镍氢、锂离子等二次电池、燃料电池等。

电池单元40还包括在打开服务盖（service cover）时切断高电压的服务插头（service plug）SP、以与服务插头SP串联的方式连接于高压电池B1的保险丝F、对高压电池B1的端子间的电压VB进行测定的电压传感器10、以及对在高压电池B1中流动的电流IB进行检测的电流传感器11。

车辆100还包括连接在正极母线PL1与负极母线SL之间的平滑电容器C1、对平滑电容器C1的两端间的电压VL进行检测并向控制装置30输出的电压传感器21、对平滑电容器C1的端子间电压进行升压的电压转换器12、使由电压转换器12升压后的电压平滑化的平滑电容器C2、对平滑电容器C2的端子间电压（系统电压VH）进行检测并向控制装置30输出的电压传感器13、以及将从电压转换器12提供的直流电压变换为三相交流并向电动发电机MG1输出的变换器14。

电压转换器12包括一端与正极母线PL1连接的电抗器L1、串联连接在正极母线PL2与负极母线SL之间的IGBT（绝缘栅双极型晶体管）元件Q1、Q2、以及分别与IGBT元件Q1、Q2并联连接的二极管D1、D2。

电抗器L1的另一端与IGBT元件Q1的发射极以及IGBT元件Q2的集电极连接。二极管D1的阴极与IGBT元件Q1的集电极连接，二极管D1的阳极与IGBT元件Q1的发射极连接。二极管D2的阴极与IGBT元件Q2的集电极连接，二极管D2的阳极与IGBT元件Q2的发射极连接。

变换器14从电压转换器12接受升压后的电压，例如为了使发动机4启动而驱动电动发电机MG1。另外，变换器14将通过从发动机4传递的机械动力而由电动发电机MG1发电产生的电力返回至电压转换器12。此时，电压转换器12被控制装置30控制成作为降压电路来工作。

变换器14包括U相臂15、V相臂16和W相臂17。U相臂15、V相臂16和W相臂17并联连接在正极母线PL2与负极母线SL之间。

U相臂15包括串联连接在正极母线PL2与负极母线SL之间的IGBT元件Q3、Q4和分别与IGBT元件Q3、Q4并联连接的二极管D3、D4。二极管D3的阴极与IGBT元件Q3的集电极连接，二极管D3的阳极与IGBT元件Q3的发射极连接。二极管D4的阴极与IGBT元件Q4的集电极连接，二极管D4的阳极与IGBT元件Q4的发射极连接。

V相臂16包括串联连接在正极母线PL2与负极母线SL之间的IGBT元件Q5、Q6和分别与IGBT元件Q5、Q6并联连接的二极管D5、D6。二极管D5的阴极与IGBT元件Q5的集电极连接，二极管D5的阳极与IGBT元件Q5的发射极连接。二极管D6的阴极与IGBT元件Q6的集电极连接，二极管D6的阳极与IGBT元件Q6的发射极连接。

W相臂17包括串联连接在正极母线PL2与负极母线SL之间的IGBT元件Q7、Q8和分别与IGBT元件Q7、Q8并联连接的二极管D7、D8。二极管D7的阴极与IGBT元件Q7的集电极连接，二极管D7的阳极与IGBT元件Q7的发射极连接。二极管D8的阴极与IGBT元件Q8的集电极连接，二极管D8的阳极与IGBT元件Q8的发射极连接。

电动发电机MG1是三相的永磁体同步马达，U、V、W相的三个线圈的各一端共同与中点连接。并且，U相线圈的另一端与IGBT元件Q3、Q4的连接节点连接。V相线圈的另一端与IGBT元件Q5、Q6的连接节点连接。W相线圈的另一端与IGBT元件Q7、Q8的连接节点连接。

电流传感器24将在电动发电机MG1中流动的电流作为马达电流值MCRT1进行检测，并将马达电流值MCRT1向控制装置30输出。

车辆100还包括以与变换器14并联的方式连接于电压转换器12的变换器22。

变换器22将电压转换器12所输出的直流电压变换为三相交流，并向驱动车轮2的电动发电机MG2输出。另外，伴随再生制动，变换器22将在电动发电机MG2发电产生的电力返回至电压转换器12。此时，电压转换器12被控制装置30控制成作为降压电路来工作。变换器22的内部结构未进行图示，但与变换器14是同样的，不重复进行详细说明。

旋转变压器26、27分别对电动发电机MG1、MG2的马达转速MRN1、MRN2进行检测，并将其检测出的马达转速MRN1、MRN2向控制装置30发送。此外，通过由控制装置30根据马达电压和/或电流直接运算马达转速，也可以省略配置这些旋转变压器。

车辆100还包括头灯等辅机类52、12V的辅机电池B2、和连接在正极母线PL1与辅机电池B2以及辅机类52之间的DC/DC转换器50。

DC/DC转换器50能够根据从控制装置30提供的降压指示PWD2对正极母线PL2的电压进行降压来进行向辅机电池B2的充电、向辅机类52的电力供给。另外，DC/DC转换器50也能够根据从控制装置30提供的升压指示PWU2对辅机电池B2的电压进行升压并向正极母线PL2供给。

控制装置30接收转矩指令值TR1、TR2、马达转速MRN1、MRN2、电压VB、VL、VH、电流IB的各值、马达电流值MCRT1、MCRT2以及起动信号IGON。

并且，控制装置30对电压转换器12输出进行升压指示的控制信号PWU1、进行降压指示的控制信号PWD1、以及指示动作禁止的信号CSDN。

另外，控制装置30对DC/DC转换器50输出进行升压指示的控制信号PWU2、和进行降压指示的控制信号PWD2。

进一步，控制装置30对变换器14输出将作为电压转换器12的输出的直流电压变换为用于驱动电动发电机MG1的交流电压的驱动指示PWMI1、和将由电动发电机MG1发电产生的交流电压变换为直流电压并返回至电压转换器12侧的再生指示PWMC1。

同样，控制装置30对变换器22输出将直流电压变换为用于驱动电动发电机MG2的交流电压的驱动指示PWMI2、和将由电动发电机MG2发电产生的交流电压变换为直流电压并返回至电压转换器12侧的再生指示PWMC2。

图2是用于对控制装置30的结构的一例进行说明的图。参照图2，控制装置30构成为包括三个ECU（Electronic Control Unit：电子控制单元），即PM-ECU32、MG-ECU34和EFI-ECU36。此外，控制装置30可以为一个ECU，也可以由分成三个以外的其他数量的ECU实现。

PM-ECU32基于驾驶员的输出要求和高压电池B1的充电状态SOC求出与驾驶状态相应的合计输出，并向MG-ECU34和EFI-ECU36分别输出要求信号，所述驾驶员的输出要求根据基于驾驶员的加速踏板操作的加速开度Acc、换档位置和各种传感器的输出而算出，所述高压电池B1的充电状态SOC基于从电池监视单元的传感器发送的信号VB、IB等而算出。

PM-ECU32基于所算出的合计输出和发动机转速NE，向EFI-ECU36发送目标发动机转速NE*和功率要求值PE*，以得到必要的发动机转矩。EFI-ECU36根据该信号，进行燃料喷射控制、点火正时控制等发动机的控制。

另外，PM-ECU32基于与驾驶状态相应的由电动发电机MG2实现的行驶、驱动力辅助所需的输出，向MG-ECU34发送马达输出要求（TR2*、MR2*）。MG-ECU34基于该马达输出要求和电流值MCRT2，输出对电动发电机MG2进行控制的信号PWMI2、PWMC2。

另外，PM-ECU32基于目标发动机转速NE*和实际的发动机转速NE，向MG-ECU34发送表示向电动发电机MG1要求的要求发电量的信号（TR1*、MR1*）。MG-ECU34基于该要求发电量和电流值MCRT1，输出对电动发电机MG1的发电量进行控制的信号PWMI1、PWMC1。

另外，MG-ECU34接收大气压传感器38所输出的大气压PA、水温传感器39所输出的冷却水温度TW和马达转速MRN1、MRN2，并基于它们来输出对电压转换器12进行控制的信号PWU1、PWD1、CSDN。

进一步，PM-ECU32算出DC/DC转换器50的输出要求电压并向MG-ECU34输出。MG-ECU34基于该输出要求电压而输出对DC/DC转换器50进行控制的信号PWU2、PWD2。

此外，PM-ECU32基于表示由驾驶员指定的行驶模式（经济模式、动力模式等）的信号MODE，使向发动机的输出要求负荷发生变化。

通常，在如图1所示的通过变换器将直流电压变换为交流电压来对电动发电机MG1、MG2那样的交流马达进行驱动控制的马达驱动系统中，在多数情况下，为了高效地驱动交流马达而按照基于矢量控制的正弦波PWM（Pulse Width Modulation：脉冲宽度调制）控制来控制马达电流。

然而，在正弦波PWM控制模式中，无法充分提高变换器的输出电压的基本波成分，电压利用率有限，因此存在难以在转速高的区域得到高输出这样的问题。考虑到这一点，提出了以下方案：采用能够输出与正弦波PWM控制模式相比基本波成分更大的电压的调制方式。

例如，提出了以下方案：在为了提高在高转速域的输出而将矩形波电压施加于交流马达而旋转驱动该交流马达的控制结构（以下，也称为“矩形波电压控制模式”）中，基于转矩指令值与实际转矩的偏差来控制该矩形波电压的相位，由此进行交流电动机的转矩控制。

另外，也提出了以下方案：进一步采用利用上述矩形波电压控制模式和正弦波PWM控制模式的中间的电压波形的“过调制PWM控制模式”。在本实施方式的车辆驱动装置中，根据调制率适当地切换正弦波PWM控制、过调制PWM控制和矩形波电压控制这三种控制模式而使用。

正弦波PWM控制模式作为通常的PWM控制而使用，按照正弦波状的电压指令值与载波（代表性地为三角波）的电压比较来对各相臂的开关元件的接通（导通）/断开（截止）进行控制。其结果，针对与上臂元件的接通期间对应的高电平期间和与下臂元件的接通期间对应的低电平期间的集合，控制占空比以使得在一定期间内该基本波成分为正弦波。众所周知，在正弦波PWM控制模式中，仅能够将该基本波成分的有效值与变换器直流输入电压的比率（调制率）提高至0.61倍。

另一方面，在矩形波电压控制模式中，在上述一定期间内，将高电平期间与低电平期间之比为1：1的矩形波的一个脉冲施加于交流马达。由此，调制率被提高至0.78。

在过调制PWM控制模式中，在使载波的振幅以缩小的方式变形了之后进行与上述正弦波PWM控制模式同样的PWM控制。其结果，能够使基本波成分变形，能够将调制率提高至0.61～0.78的范围。

在交流马达中，当转速、输出转矩增加时，感应电压变高，其必要电压变高。需要将由电压转换器12得到的升压电压、即系统电压VH设定为比该马达必要电压（感应电压）高。另一方面，由电压转换器12得到的升压电压、即系统电压VH存在极限值（VH最大电压）。

因此，在马达必要电压（感应电压）比系统电压VH的最大值（VH最大电压）低的区域中，应用由正弦波PWM控制模式或过调制PWM控制模式实现的最大转矩控制，通过按照矢量控制的马达电流控制将输出转矩控制为转矩指令值。

另一方面，当马达必要电压（感应电压）达到系统电压VH的最大值（VH最大电压）时，在维持系统电压VH之后应用按照弱磁控制的矩形波电压控制模式。在矩形波电压控制模式中，基本波成分的振幅固定，因此，通过基于转矩实际值与转矩指令值的偏差的矩形波脉冲的电压相位控制来执行转矩控制，所述偏差通过电力运算或矢量控制中所使用的dq轴电流值而求出。

图3是表示在某升压电压下如何决定电动发电机MG1或MG2的控制模式的图。

如图3所示，在低转速域A1中，为了减小转矩变动而使用正弦波PWM控制模式，在中转速域A2中应用过调制PWM控制模式，在高转速域A3中应用矩形波电压控制模式。特别是，通过应用过调制PWM控制模式和矩形波电压控制模式，能够实现中转速和高转速域中的交流马达的输出的提高。这样，在能够实现的调制率的范围内决定使用控制模式中的哪一个。

在图3的平面上，在转矩或转速发生了变化时与其对应的工作点超过区域A1、A2、A3的边界的情况下，发生控制模式的切换。

图4是用于对升压电压的变化和发生控制模式切换的转速的变化进行说明的图。

参照图4，在系统电压VH不受限制的状态（VH=V2）下要求转矩TQ1的情况下，在转速为N2的点P2在正弦波PWM模式与过调制PWM模式之间发生控制模式切换。

与此相对，在系统电压VH受到限制的状态（VH=V1、但V1<V2）的情况下，当要求相同转矩TQ1时，在转速为N1的点P1在正弦波PWM模式与过调制PWM模式之间发生控制模式切换。

也就是说，在根据大气压和/或温度为进行部件保护而必须限制系统电压VH的情况下，需要在低转速下切换马达的控制模式。

在低转速N1下，马达的控制性降低，因此，与在高转速N2下切换控制模式相比，转矩冲击（torque shock）会变大。

因此，在本实施方式中，在必须限制系统电压VH的情况下，在马达转矩要求值比预定值大时，PM-ECU32通过限制马达转矩使转矩冲击减轻。以下，依次对MG-ECU34和PM-ECU32的控制进行说明，由此对转矩冲击的减轻进行说明。

图5是用于对图2的MG-ECU34所执行的电压转换器的控制进行说明的流程图。该流程图的处理每一定时间或每当预定的条件成立时被从预定的主程序调出并执行。

参照图1、图2和图5，首先当处理开始时，在步骤S1中，MG-ECU34取得电动发电机MG1的转速MRN1*和电动发电机MG1的转矩指令值TR1*。

然后，在步骤S2中，MG-ECU34利用转速MRN1*和转矩TR1*检索预先确定的电压指令映射来决定升压电压候补VH1。

接着，在步骤S3中，MG-ECU34取得电动发电机MG2的转速MRN2*和电动发电机MG2的转矩指令值TR2*。

然后，在步骤S4中，MG-ECU34利用转速MRN2*和转矩指令值TR2*检索预定的电压指令映射来决定升压电压候补VH2。

然后，在步骤S5中，MG-ECU34选择升压电压候补VH1、VH2中较高的一方来决定系统电压VH的指令值的最终候补。

进一步，在步骤S6中，MG-ECU34在系统电压VH的指令值的最终候补值超过了PM-ECU32所指定的升压电压上限值VHG时利用上限值VHG进行保护。

然后，在步骤S7中，MG-ECU34基于调制率来决定电动发电机MG1的控制模式。另外，在步骤S8中，MG-ECU34同样地基于调制率来决定电动发电机MG2的控制模式。该调制率与在图3的平面中工作点移动对应而变化。

当在步骤S1～S6中决定了升压电压的目标值、且在步骤S7、步骤S8中决定了控制模式时，在步骤S9中，MG-ECU34控制电压转换器12来执行升压，以产生作为目标的系统电压VH。

之后，在步骤S10中，控制移向主程序。

图6是用于对图2的PM-ECU32所执行的电压转换器的控制进行说明的流程图。该流程图的处理每一定时间或每当预定的条件成立时被从预定的主程序调出并执行。

参照图2、图6，首先当处理开始时，在步骤S21中，PM-ECU32基于大气压PA来决定电压转换器12的系统电压VH的上限值VHP。

图7是示出了表示大气压PA与系统电压VH的关系的映射的一例的图。例如，PM-ECU32参照如图7所示的映射，决定与由大气压传感器38计测出的大气压PA对应的上限值VHP。在大气压低时容易放电，因此系统电压VH也设定得低。另外，当大气压升高至预定值以上时，上限值由其他要因来决定，因此上限值VHP为恒定值。

再次参照图6，在步骤S21之后的步骤S22中，PM-ECU32基于冷却水温度TW来决定电压转换器12所输出的系统电压VH的上限值VHT。

图8是示出了表示冷却水温度TW与系统电压VH的关系的映射的一例的图。例如，PM-ECU32参照如图8所示的映射，决定与由水温传感器39计测出的冷却水温度TW对应的上限值VHT。在冷却水温度低的情况下马达的温度也低。若马达的温度低，则系统电压VH也设定得低。另外，当冷却水温度升高至预定值以上时，上限值由其他要因来决定，因此，上限值VHT为恒定值。

再次参照图6，在步骤S22之后的步骤S23中，PM-ECU32基于车辆行驶负荷LD来决定电压转换器12所输出的系统电压VH的上限值VHL。

图9是示出了表示车辆行驶负荷LD与系统电压VH的关系的映射的一例的图。例如，PM-ECU32参照如图9所示的映射，决定与车辆行驶负荷LD对应的上限值VHL。车辆行驶负荷LD例如在重视低燃耗行驶的经济行驶模式下被设定得低，在重视车辆的加速性能的动力行驶模式下被设定得高。这样的行驶模式可以由驾驶员通过经济模式开关这样的开关进行选择，另外，也可以由车辆的控制装置本身来选择，以使得：在市区行驶这样的情况下设定为轻负荷，在山道行驶这样的情况下允许高负荷。

在轻负荷行驶中，为了减少电压转换器12的开关损失，电压转换器12进行将上臂（图1的IGBT元件Q1）固定为接通状态、并将下臂（图1的IGBT元件Q2）固定为断开状态的非升压行驶动作。

再次参照图6，在步骤S23之后的步骤S24中，PM-ECU32将系统电压VH的上限值决定为在步骤S21、S22、S23中算出的上限值VHP、VHT、VHL中的最小值。然后，在步骤S25中，PM-ECU32对在步骤S24中决定的系统电压VH的上限值是否比标准上限值低、即对是否为了保护马达部件而将系统电压VH的上限值设定得比通常低进行判断。

在步骤S25中判断为系统电压VH的上限值比标准上限值低的情况下，处理进入步骤S26，在没有被如此判断的情况下，处理进入步骤S28。

在步骤S26中，对基于此时的加速踏板的操作等而决定的马达转矩要求值是否比预定值大进行判断。并且，在步骤S26中判断为马达转矩要求值比预定值大的情况下，处理进入步骤S27，在没有被如此判断的情况下，处理进入步骤S28。

在步骤S27中，PM-ECU32对马达转矩进行限制。例如，取代限制电动发电机MG2的转矩而使发动机额外输出相应的转矩。另一方面，在步骤S28中，如通常那样要求马达转矩，并不进行特别限制。

图10是用于对图6的步骤S27的马达转矩的限制进行说明的图。在图6的步骤S27中，通过图10所示的预先设定的映射、算式等，与此时的系统电压VH对应而决定转矩TQ。并且，若步骤S26的马达转矩要求值超过了基于图10的关系而决定的转矩TQ，则将马达转矩要求值限制为转矩TQ。

当步骤S27或步骤S28的处理结束时，处理进入步骤S29，控制返回主程序。

图11是用于对切换控制模式时的转矩的大小与转矩冲击的关系进行说明的波形图。

图12是用于对发生控制模式的切换时的转矩的大小进行说明的图。

参照图11，在时刻t1发生了控制模式从过调制PWM模式向正弦波PWM模式的切换（或者，发生了控制模式从正弦波PWM模式向过调制PWM模式的切换）。

若发生切换时的转矩为转矩TQ1，则伴随切换而产生的转矩变动为ΔTQ1。但是，当转矩下降至转矩TQ2时，转矩变动成为ΔTQ2，比转矩TQ1的情况下的转矩变动ΔTQ1小。

在图12的区域A4、A5的区域中，控制模式切换时的转矩变动大，会给乘员带来违和感。但是，在减小转矩而使该转矩与区域A4、A5相比更接近零的情况下，乘员不会感到违和感。其边界值相当于作为步骤S26中的判定阈值的预定值。

因此，在牵引（力行）时，在图6的步骤S26中判断为马达转矩要求值的大小比预定值大的情况下，例如，在马达转矩要求值为图12的TQ1的情况下，在步骤S27中将马达转矩限制为图12的TQ2，从而减轻转矩冲击。

另外，在再生时，在图6的步骤S26中判断为马达转矩要求值的大小比预定值大的情况下，例如，在马达转矩要求值为图12的-TQ1的情况下，在步骤S27中将马达转矩限制为图12的-TQ2，从而减轻转矩冲击。

应该认为，本次公开的实施方式在所有方面都是举例说明的内容而不是限制性的内容。本发明的范围并不是通过上述说明来限定，而是通过权利要求的范围来限定，与权利要求等同的含义以及权利要求范围内的所有变更也包含在本发明中。

标号的说明

2车轮，3动力分配机构，4发动机，10、13、21电压传感器，11、24电流传感器，12电压转换器，14、22变换器，26、27旋转变压器，30控制装置，38大气压传感器，39水温传感器，40电池单元，50DC/DC转换器，52辅机类，100车辆，B1高压电池，B2辅机电池，C1、C2平滑电容器，D1～D8二极管，F保险丝，L1电抗器，MG1、MG2电动发电机，MRN1、MRN2、N1、N2转速，PL1、PL2正极母线，Q1～Q8元件，SL负极母线，SMRB、SMRG系统主继电器，SP服务插头。

Claims (4)

1.一种车辆的驱动装置，具备：

蓄电装置；

电压转换器，能够将所述蓄电装置的电压变换为所述蓄电装置的电压以上到预定的上限电压为止的范围的电压；

变换器，从所述电压转换器供给电源电压；

由所述变换器驱动的行驶用马达；以及

对所述电压转换器和所述变换器进行控制的控制装置；

所述车辆的驱动装置的特征在于，

所述控制装置基于车辆的使用环境或使用负荷来决定是否将所述电压转换器的上限电压进一步限制得比所述预定的上限电压低，

所述控制装置在将所述电压转换器的上限电压进一步限制得比所述预定的上限电压低的情况下，对基于驾驶员的加速踏板操作的要求转矩施加限制而驱动所述变换器，

所述控制装置从包括正弦波PWM控制模式和过调制PWM控制模式的多个控制模式中选择一个控制模式来控制所述变换器，

所述控制装置执行所述要求转矩的限制，以使对所述控制模式的选择进行切换时的转矩冲击降低。

2.根据权利要求1所述的车辆的驱动装置，其中，

所述控制装置决定是否基于大气压或者与马达温度相关联的温度而将所述电压转换器的上限电压进一步限制得比所述预定的上限电压低。

3.根据权利要求1所述的车辆的驱动装置，其中，

所述控制装置选择基于大气压而决定的第一上限电压、基于对马达进行冷却的冷却水温度而决定的第二上限电压、和基于车辆负荷而决定的第三上限电压中的最小的电压作为所述电压转换器的上限电压。

4.一种车辆的驱动方法，由车辆的控制装置执行，

所述车辆包括：

蓄电装置；

电压转换器，能够将所述蓄电装置的电压变换为所述蓄电装置的电压以上到预定的上限电压为止的范围的电压；

变换器，被所述电压转换器供给电源电压；

由所述变换器驱动的行驶用马达；以及

对所述电压转换器和所述变换器进行控制的控制装置；

所述车辆的驱动方法的特征在于，

所述控制装置从包括正弦波PWM控制模式和过调制PWM控制模式的多个控制模式中选择一个控制模式来控制所述变换器，

所述驱动方法包括：

基于车辆的使用环境或使用负荷来决定是否将所述电压转换器的上限电压进一步限制得比所述预定的上限电压低的步骤；和

在将所述电压转换器的上限电压进一步限制得比所述预定的上限电压低的情况下，对基于驾驶员的加速踏板操作的要求转矩施加限制而驱动所述变换器的步骤，

所述控制装置执行所述要求转矩的限制，以使对所述控制模式的选择进行切换时的转矩冲击降低。