CN103650330A - 电动机驱动装置、具备该电动机驱动装置的车辆以及电动机驱动装置的控制方法 - Google Patents

Abstract

ECU（40）基于电动发电机（MG1，MG2）以及变换器（20，30）的电力损失来设定系统电压的目标值，对升压转换器（10）进行控制。ECU（40）使用函数式来计算系统电压的目标值，该函数式按电动发电机（MG1，MG2）的每个工作点使用系统电压的二次表达式或者一次表达式来对表示相对于系统电压的变化的电力损失的变化的损失特性进行近似。

Description

电动机驱动装置、具备该电动机驱动装置的车辆以及电动机驱动装置的控制方法

技术领域

本发明涉及电动机驱动装置、具备该电动机驱动装置的车辆以及电动机驱动装置的控制方法，特别是涉及在驱动电动机的驱动部和直流电源之间具备升压电路的电动机驱动装置、具备该电动机驱动装置的车辆以及电动机驱动装置的控制方法。

背景技术

日本特开2010-81682号公报（专利文献1）公开了一种电动机驱动控制装置，该电动机驱动控制装置具备：变换器，其能够选择性地利用PWM（Pulse Width Modulation，脉宽调制）电压和矩形波电压来驱动马达；和升压转换器，其能够相对于电池侧的电压对变换器侧的电压进行升压。在该电动机驱动控制装置中，预先制作对马达MG2的转速、转矩指令值和作为升压后电压的目标值的目标升压后电压的关系进行规定的马达MG2用的目标升压后电压设定用映射，使用该映射来导出与马达MG2的目标工作点相对应的目标升压后电压。作为一例，马达MG2用的目标升压后电压设定用映射被制作为按升压区域中的马达MG2的每个工作点规定如下的升压后电压的目标值，即，该升压后电压的目标值使得尽量减小电机驱动系的损失并且能够消除在该工作点的感应电压（参照专利文献1）。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2010-81682号公报

专利文献2：日本特开2009-225634号公报

专利文献3：日本特开2008-206340号公报

专利文献4：日本特开2010-114987号公报

专利文献5：日本特开2008-193762号公报

发明内容

发明要解决的问题

在上述日本特开2010-81682号公报所公开的电动机驱动控制装置中，使用马达MG2用的目标升压后电压设定用映射，来导出与马达MG2的目标工作点相对应的目标升压后电压。在这样地使用映射而直接决定目标升压后电压的方法中，在考虑系统整体的损失的情况下，需要选择出使用按每个设备预先制作的设定映射而按每个设备导出的目标升压后电压中的最大的值，等等，决定最终的目标升压后电压。但是，在该方法中，存在虽然能够使某个设备的损失为最小，但系统整体的损失不成为最小的情况。

因此，本发明的目的在于提供能够使系统整体的损失最小化的电动机驱动装置以及具备该电动机驱动装置的车辆。

另外，本发明的其他的目的在于提供能够使系统整体的损失最小化的电动机驱动装置的控制方法。

用于解决问题的手段

根据本发明，电动机驱动装置是驱动至少一个电动机的电动机驱动装置，具备驱动部、升压电路以及控制装置。驱动部选择性地切换PWM控制模式和矩形波电压控制模式来驱动至少一个电动机，PWM控制模式使脉冲宽度调制后的电压施加于至少一个电动机，矩形波电压控制模式使相位控制后的矩形波电压施加于至少一个电动机。升压电路在直流电源和驱动部之间设置，使表示驱动部一侧的电压的系统电压升压到直流电源的电压以上。控制装置基于驱动部以及至少一个电动机的电力损失来设定系统电压的目标值，对升压电路进行控制。控制装置使用函数式来计算系统电压的目标值，函数式按至少一个电动机的每个工作点使用系统电压的二次表达式或者一次表达式来对表示相对于系统电压的变化的电力损失的变化的损失特性进行近似。

优选，至少一个电动机包括第1以及第2电动机。驱动部包括分别对第1以及第2电动机进行驱动的第1以及第2驱动电路。控制装置使用将第1函数式与第2函数式相加而得到的第3函数式来计算系统电压的目标值，第1函数式按第1电动机的每个工作点使用系统电压的二次表达式或者一次表达式来对相对于系统电压的变化的第1电动机以及第1驱动电路的损失特性进行近似，第2函数式按第2电动机的每个工作点使用系统电压的二次表达式或者一次表达式来对相对于系统电压的变化的第2电动机以及第2驱动电路的损失特性进行近似。

优选，控制装置对于由于系统电压变化而选择性地对PWM控制模式和矩形波电压控制模式进行切换的工作点，使用将选择PWM控制模式的区域和选择矩形波电压控制模式的区域区分开来而对损失特性进行近似的2个不同的函数式，来计算系统电压的目标值。

优选，控制装置使用将表示函数式的第1函数式与第2函数式相加而得到的第3函数式，来计算系统电压的目标值，第2函数式使用系统电压的二次表达式或者一次表达式来对相对于系统电压的变化的升压电路的损失特性进行近似。

进一步优选，控制装置使用将由升压电路进行升压工作的升压区域和不由升压电路进行升压工作的非升压区域而分别对升压电路的损失特性进行近似的第3以及第4的函数式作为第2函数式，来计算系统电压的目标值。

另外，根据本发明，车辆具备上述任意一个的电动机驱动装置。

另外，根据本发明，电动机驱动装置的控制方法是驱动至少一个电动机的电动机驱动装置的控制方法。电动机驱动装置具备驱动部和升压电路。驱动部选择性地切换PWM控制模式和矩形波电压控制模式来驱动至少一个电动机，PWM控制模式使脉冲宽度调制后的电压施加于至少一个电动机，矩形波电压控制模式使相位控制后的矩形波电压施加于至少一个电动机。升压电路在直流电源和驱动部之间设置，使表示驱动部一侧的电压的系统电压升压到直流电源的电压以上。而且，控制方法包括：基于驱动部以及至少一个电动机的电力损失来设定系统电压的目标值的步骤；和基于系统电压的目标值来控制升压电路的步骤。设定目标值的步骤包括使用函数式来计算系统电压的目标值的步骤，函数式按至少一个电动机的每个工作点使用系统电压的二次表达式或者一次表达式来对表示相对于系统电压的变化的电力损失的变化的损失特性进行近似。

优选，至少一个电动机包括第1以及第2电动机。驱动部包括分别对第1以及第2电动机进行驱动的第1以及第2驱动电路。计算目标值的步骤包括使用将第1函数式与第2函数式相加而得到的第3函数式来计算系统电压的目标值的步骤，第1函数式按第1电动机的每个工作点使用系统电压的二次表达式或者一次表达式来对相对于系统电压的变化的第1电动机以及第1驱动电路的损失特性进行近似，第2函数式按第2电动机的每个工作点使用系统电压的二次表达式或者一次表达式来对相对于系统电压的变化的第2电动机以及第2驱动电路的损失特性进行近似。

优选，计算目标值的步骤包括如下步骤：对于由于系统电压变化而选择性地对PWM控制模式和矩形波电压控制模式进行切换的工作点、使用将选择PWM控制模式的区域和选择矩形波电压控制模式的区域区分开来而对损失特性进行近似的2个不同的函数式来计算系统电压的目标值。

优选，计算目标值的步骤包括使用将表示函数式的第1函数式与第2函数式相加而得到的第3函数式来计算系统电压的目标值的步骤，第2函数式使用系统电压的二次表达式或者一次表达式来对相对于系统电压的变化的升压电路的损失特性进行近似。

进一步优选，计算目标值的步骤包括如下步骤：使用将用升压电路进行升压工作的升压区域和不用升压电路进行升压工作的非升压区域而分别开来对升压电路的损失特性进行近似的第3以及第4的函数式作为第2函数式来计算系统电压的目标值。

发明效果

在本发明中，使用函数式来计算系统电压的目标值，该函数式按电动机的每个工作点，使用系统电压的二次表达式或者一次表达式来对示出相对于系统电压的变化的损失的变化的损失特性进行近似。由此，能够检索到使系统整体的损失为最小的系统电压。因此，根据本发明，能够使系统整体的损失为最小。

附图说明

图1是作为具备本发明的实施方式1的电动机驱动装置的车辆的一例而示出的混合动力机动车的整体框图。

图2是对电动发电机的控制模式进行说明的图。

图3是对电动发电机的工作状态与图2所示的控制模式的对应关系进行说明的图。

图4是图1所示的ECU的功能框图。

图5是示出应用了PWM控制的工作点下的变换器以及电动发电机的损失特性的趋势的图。

图6是示出应用了矩形波电压控制的工作点下的变换器以及电动发电机的损失特性的趋势的图。

图7是示出因系统电压的变化而控制模式切换的工作点下的变换器以及电动发电机的损失特性的趋势的图。

图8是示出电动发电机MG1用的映射的图。

图9是示出电动发电机MG2用的映射的图。

图10是用于对由ECU执行的系统电压的设定处理的顺序进行说明的流程图。

图11是示出将蓄电装置的电流设为恒定时的、系统电压与升压转换器的损失的关系的损失特性的趋势的图。

图12是示出升压转换器用的映射的图。

图13是用于对实施方式2的由ECU执行的系统电压的设定处理的顺序进行说明的流程图。

图14是示出因系统电压的变化而控制模式切换的工作点下的变换器以及电动发电机的损失特性的趋势的图。

图15是示出实施方式3的电动发电机MG1用的映射的图。

图16是示出实施方式3的电动发电机MG2用的映射的图。

图17是示出升压转换器用的映射的图。

图18是用于对实施方式3的由ECU执行的系统电压的设定处理的顺序进行说明的第1流程图。

图19是用于对实施方式3的由ECU执行的系统电压的设定处理的顺序进行说明的第2流程图。

图20是示出将蓄电装置的电流设为恒定时的、实施方式4的升压转换器的损失特性的趋势的图。

图21是示出实施方式4的升压转换器用的映射的图。

图22是用于对实施方式4的由ECU执行的系统电压的设定处理的顺序进行说明的第1流程图。

图23是用于对实施方式4的由ECU执行的系统电压的设定处理的顺序进行说明的第2流程图。

图24是示出用于对用于系统电压的设定的映射进行特定的上位映射的图。

图25是示出通过图24所示的上位映射而被特定的各映射的图。

图26是用于对实施方式5的由ECU执行的系统电压的设定处理的顺序进行说明的流程图。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式，参照附图详细地进行说明。此外，对于图中相同或者相当部分标注相同附图标记而不重复其说明。

[实施方式1]

图1是作为具备本发明的实施方式1的电动机驱动装置的车辆的一例示出的混合动力机动车的整体框图。参照图1，该混合动力机动车100具备蓄电装置B、系统主继电器SMR、升压转换器（converter）10、变换器（inverter）20、30以及电容器C。另外，混合动力机动车100还具备电动发电机MG1、MG2、发动机2、动力分配装置3以及驱动轮4。进而，混合动力机动车100还具备电子控制单元（以下称作“ECU（ElectronicControl Unit）”。）40、电压传感器52、56、电流传感器54以及旋转位置传感器58、60。

蓄电装置B是能够进行再充电的直流电源，例如，由镍氢、锂离子等二次电池构成。蓄电装置B在系统主继电器SMR的接通时向升压转换器10供给直流电力。另外，蓄电装置B接收从升压转换器10输出到正极线PL1的电力而进行充电。此外，作为蓄电装置B，也可以使用大容量的电容器。系统主继电器SMR连接在蓄电装置B和升压转换器10之间，进行蓄电装置B和升压转换器10的电连接/切断。

升压转换器10连接在系统主继电器SMR和变换器20、30之间。升压转换器10包括功率用半导体开关元件（以下，简称为“开关元件”。）Q1、Q2、二极管D1、D2以及电抗器L。开关元件Q1、Q2在正极线PL2和负极线NL之间串联连接。二极管D1、D2分别与开关元件Q1、Q2反并联连接。电抗器L连接在开关元件Q1、Q2的连接节点和正极线PL1之间。

此外，对于开关元件Q1、Q2，例如可以使用IGBT（Insulated GateBipolar Transistor）、功率MOSFET（Metal Oxide SemiconductorField-Effect Transistor）等。

升压转换器10接收从蓄电装置B供给的电力，基于来自ECU40的信号PWC，使正极线PL2的电压升压到正极线PL1的电压以上。具体而言，升压转换器10使在开关元件Q2的接通时所流动的电流作为磁场能量而储蓄于电抗器L中，并将该储蓄的能量在开关元件Q2的断开时经由二极管D1向正极线PL2放出，从而能够将正极线PL2的电压调整为正极线PL1以上的电压。

此外，若增大开关元件Q2的接通占空比（on duty），则储蓄于电抗器L中的能量变大，所以正极线PL2的电压上升。另一方面，若增大开关元件Q1的接通占空比，则从正极线PL2向正极线PL1流动的电流变大，所以正极线PL2的电压下降。因此，通过控制开关元件Q1、Q2的占空比，能够将正极线PL2的电压控制为正极线PL1的电压以上的任意的电压。此外，通过使开关元件Q1始终接通，能够使正极线PL2的电压与正极线PL1的电压相同（非升压状态）。

变换器20、30分别与电动发电机MG1、MG2相对应地设置，并且相互并联地与正极线PL2以及负极线NL连接。变换器20、30例如由三相电桥电路构成。变换器20基于来自ECU40的信号PWI1，以动力运行模式或者再生模式来驱动电动发电机MG1。详细而言，变换器20在发动机2的工作时，以再生模式来驱动电动发电机MG1，将电动发电机MG1所产生的三相交流电力变换为直流电力并将其向正极线PL2输出。另外，变换器20在发动机2的起动时，为了进行发动机2的曲轴起转以动力运行模式来驱动电动发电机MG1。

变换器30基于来自ECU40的信号PWI2，以动力运行模式或者再生模式来驱动电动发电机MG2。详细而言，变换器30在车辆的加速时，基于信号PWI2而以动力运行模式来驱动电动发电机MG2，在车辆的制动时或在下坡路上的加速度减小时，基于信号PWI2而以再生模式来驱动电动发电机MG2。

发动机2以及电动发电机MG1、MG2连接于动力分配装置3。而且，混合动力机动车100通过来自发动机2以及电动发电机MG2中至少一方的驱动力进行行驶。发动机2所产生的动力通过动力分配装置3而分配到2个路径。即，一方是向驱动轮4传送的路径，另一方是向电动发电机MG1传送的路径。

电动发电机MG1是交流旋转电机，例如由在转子中埋设有永磁体的三相交流同步电动机构成。电动发电机MG1使用通过动力分配装置3而分配的发动机2的动能来进行发电。例如，若蓄电装置B的充电状态（以下也称作“SOC（State Of Charge）”。）低于预先确定的值，则电动发电机MG1通过变换器20而以动力运行模式被驱动，发动机2起动。其后，电动发电机MG1通过变换器20被以再生模式进行驱动，将发电所产生的再生电力向变换器20输出。

电动发电机MG2也是交流旋转电机，与电动发电机MG1是同样地，例如由在转子中埋设有永磁体的三相交流同步电动机来构成。电动发电机MG2在车辆的加速时，通过变换器30而以动力运行模式被驱动，使用储蓄于蓄电装置B中的电力以及通过电动发电机MG1发电而产生的电力中至少一方来产生驱动力。而且，电动发电机MG2的驱动力传送到驱动轮4。

另外，在车辆的制动时或在下坡路上的加速度减小时，电动发电机MG2通过变换器30而以再生模式被驱动，从驱动轮4接收作为动能、势能而储蓄于车辆中的机械能来进行发电。由此，电动发电机MG2作为将制动能量变换为电力的再生制动器而工作。而且，通过电动发电机MG2发电所产生的电力储蓄于蓄电装置B中。

动力分配装置3与发动机2、电动发电机MG1、MG2连接来在它们之间分配动力。例如，作为动力分配装置3，可以使用具有太阳轮、行星轮架以及齿圈的3个旋转轴的行星齿轮机构。该3个旋转轴分别连接于电动发电机MG1、发动机2以及电动发电机MG2的旋转轴。例如，通过使电动发电机MG1的转子设为中空并且使发动机2的曲轴通过其中心，能够将发动机2和电动发电机MG1、MG2机械连接于动力分配装置3。此外，电动发电机MG2的旋转轴通过未图示的减速齿轮、差动齿轮连接于驱动轮4。

电压传感器52对蓄电装置B的电压VB进行检测，并将该检测值向ECU40输出。电流传感器54对相对于蓄电装置B输入输出的电流IB进行检测，并将该检测值向ECU40输出。电压传感器56对电容器C的两端的电压、即正极线PL2和负极线NL之间的电压VHA进行检测，并将该检测值向ECU40输出。旋转位置传感器58对电动发电机MG1的旋转角θ1进行检测，并将该检测值向ECU40输出。旋转位置传感器60对电动发电机MG2的旋转角θ2进行检测，并将该检测值向ECU40输出。此外，以下，也将正极线PL2和负极线NL之间的电压称作“系统电压VH”。

ECU40通过由未图示的CPU（Central Processing Unit）执行预先存储的程序而进行的软件处理以及/或者由专用的电子电路进行的硬件处理，来执行以下各种控制。即，ECU40基于表示换档杆的操作位置的档位信号SP、表示油门踏板的踏入量的油门开度信号ACC、表示制动器踏板的踏入量的制动器踏板行程信号BP、表示车辆速度的车速信号SV等，来计算电动发电机MG1、MG2的转矩指令值。另外，ECU40基于来自旋转位置传感器58、60的旋转角θ1、θ2的检测信号来计算电动发电机MG1、MG2的转速。

而且，ECU40使用计算出的转矩指令值、转速、系统电压VH等，来生成用于分别对电动发电机MG1、MG2进行驱动的信号PWI1、PWI2，并将该生成的信号PWI1、PWI2分别向变换器20、30输出。

另外，ECU40基于计算出的转矩指令值以及转速，来通过后述的方法设定系统电压VH的目标值。而且，ECU40使用于对升压转换器10进行驱动的信号PWC生成以使得通过电压传感器56检测到的电压VHA与系统电压VH的上述目标值一致，并使该生成的信号PWC向升压转换器10输出。

图2是对电动发电机MG1、MG2的控制模式进行说明的图。此外，以下，代表性地对电动发电机MG1进行说明，但是对于电动发电机MG2也是同样的。参照图2，在该混合动力机动车100中，对于电动发电机MG1的控制、即变换器20的电力变换，切换使用PWM控制模式和矩形波电压控制模式。

PWM控制模式包括正弦波PWM控制和过调制PWM控制。在正弦波PWM控制中，按照基于正弦波形的电压指令与载波（代表性地有三角波）的大小比较结果而生成的脉冲宽度调制后的信号，来控制变换器20的各相上下臂的接通/断开。其结果，控制上下臂的占空比，以使得对于与上臂的接通期间相对应的高电平期间和与下臂的接通期间相对应的低电平期间的集合，在一定期间内其基波成分成为正弦波。此外，在将正弦波形的电压指令的振幅限制于载波振幅以下的范围内的该正弦波PWM控制中，只能将向电动发电机MG1施加的电压（以下，也简称为“马达电压”）的基波成分提高到输入电压的大约0.61倍左右。此外，以下，将马达电压（线间电压）的基波成分（有效值）相对于变换器20的输入电压（即系统电压VH）的比称作“调制系数”。

过调制PWM控制是在电压指令（正弦波成分）的振幅比载波振幅大的范围内进行与上述正弦波PWM控制同样的PWM控制的控制。尤其是，通过使电压指令从本来的正弦波波形进行畸变（振幅修正）能够提高基波成分，能够将调制系数提高到从正弦波PWM控制下的最高调制系数到0.78为止的范围。此外，在过调制PWM控制中，因为电压指令（正弦波成分）的振幅比载波振幅大，所以施加于电动机M1的线间电压不成为正弦波而是成为畸变电压。

在矩形波电压控制中，在上述一定期间内，高电平期间以及低电平期间的比为1：1的矩形波的1个脉冲的量施加于电动发电机MG1。由此，在矩形波电压控制中，调制系数能够提高到0.78。

在电动发电机MG1中，若转速、输出转矩增加则感应电压变高，所以所需要的驱动电压（马达所需电压）变高。由升压转换器10实现的升压电压即系统电压VH需要被设定为比该马达所需电压高。另一方面，系统电压VH存在界限值（VH最大电压）。因此，根据电动发电机MG1的工作状态，选择应用由正弦波PWM控制或者过调制PWM控制实现的PWM控制模式和矩形波电压控制模式。此外，在矩形波电压控制中，因为马达施加电压的振幅被固定，所以通过基于相对于转矩指令值的转矩偏差（转矩实际值（推定值）与转矩指令值的差）的矩形波电压脉冲的相位控制来执行转矩控制。

图3是对电动发电机MG1（MG2）的工作状态与图2所示的控制模式的对应关系进行说明的图。此外，在该图3中也代表性地对电动发电机MG1进行说明，但是关于电动发电机MG2也是同样的。另外，该图3是例示出电动发电机MG1的转矩以及转速为正的区域（第1象限）的图。

参照图3，对于使用在图2中说明的控制模式中的哪一个，基本上是基于调制系数来决定的。因此，概略地说，当系统电压VH是V1时，在马达电压低、调制系数低的低转速域R1H中，使用正弦波PWM控制，在由于马达电压变高而调制系数变高的中转速域R2H以及高转速域R3H中，分别应用过调制PWM控制以及矩形波电压控制。

若系统电压VH下降到V2（<V1），则电动发电机MG1所能够输出的转速以及转矩与系统电压VH是V1时相比是受限制的。所应用的控制模式的区域也伴随系统电压VH的下降而进行变换，在区域R1L、R2L、R3L中分别应用正弦波PWM控制、过调制PWM控制以及矩形波电压控制。

这样，即使电动发电机MG1的工作点（转矩以及转速）相同，控制模式也会基于系统电压VH而产生变化。例如，对于区域R3L所包括的工作点，在系统电压VH是V1时应用正弦波PWM控制，但是在系统电压VH是V2时应用矩形波电压控制。另一方面，对于区域R1L所包括的工作点，在系统电压VH是V1、V2中任意一个的情况下都应用正弦波PWM控制，对于区域R3H所包括的工作点，仅应用矩形波电压控制。

图4是图1所示的ECU40的功能框图。参照图4，ECU40包括PWM控制部70、76、矩形波电压控制部72、78、控制模式切换部74、80、系统电压设定部82以及转换器控制部84。

PWM控制部70（76）接收电动发电机MG1（MG2）的转矩指令值TR1（TR2）、通过未图示的电流传感器检测到的电动发电机MG1（MG2）的电流I1（I2）以及通过旋转位置传感器58（60）检测到的旋转角θ1（θ2）。而且，PWM控制部70（76）基于这些信号来使电动发电机MG1（MG2）的电压指令值生成，并基于该生成的电压指令值和载波来生成用于驱动变换器20（30）的PWM信号。此外，在过调制PWM控制时，对电压振幅进行修正，提高电压指令值的基波成分。

矩形波电压控制部72（78）接收转矩指令值TR1（TR2）、电流I1（I2）以及旋转角θ1（θ2）的各检测值。而且，矩形波电压控制部72（78）基于这些信号来设定矩形波电压的相位，根据该设定的电压相位来使电动发电机MG1（MG2）的电压指令值（矩形波脉冲）生成。矩形波电压控制部72（78）将该生成的电压指令值（矩形波脉冲）向控制模式切换部74（80）输出。

控制模式切换部74（80）基于在PWM控制部70（76）中计算出的电压指令值和通过系统电压设定部82设定的系统电压VH来计算调制系数。而且，控制模式切换部74（80）基于该计算出的调制系数来进行PWM控制模式和矩形波电压控制模式的切换。控制模式切换部74（80）在PWM控制模式时，以从PWM控制部70（76）接收的PWM信号作为信号PWI1（PWI2）而向变换器20（30）输出，在矩形波电压控制模式时，以从矩形波电压控制部72（78）接收的矩形波脉冲信号为信号PWI1（PWI2）而向变换器20（30）输出。

系统电压设定部82接收电动发电机MG1的转矩指令值TR1以及转速N1、和电动发电机MG2的转矩指令值TR2以及转速N2。而且，系统电压设定部82通过后述方法来设定系统电压VH的目标值。

转换器控制部84接收通过电压传感器56检测到的电压VHA。而且，转换器控制部84使用于驱动升压转换器10的信号PWC生成以使得电压VHA与通过系统电压设定部82设定的系统电压VH相一致，并且转换器控制部84将该生成的信号PWC向升压转换器10输出。

接着，对本实施方式1的系统电压VH的设定方法进行说明。

图5～7是用于对示出系统电压VH与变换器和电动发电机的电力损失（以下，也简称为“损失”。）的关系的损失特性的趋势进行说明的图。此外，以下，代表性地对变换器20以及电动发电机MG1的损失特性进行说明，但是对于变换器30以及电动发电机MG2的损失特性也是同样的。

图5是示出应用了PWM控制的工作点下的变换器20以及电动发电机MG1的损失特性的趋势的图。参照图5，在PWM控制模式时，变换器20以及电动发电机MG1的损失特性与系统电压VH大致成正比。即，在PWM控制模式中，若电动发电机MG1的工作点（转矩以及转速）确定则电流确定，无论系统电压VH如何电流为恒定。因此，即使系统电压VH发生变化，电动发电机MG1的铜损、变换器20的接通损失也不发生变化。另一方面，变换器20的开关损失依存于系统电压VH，开关损失与系统电压VH成正比。因此，在PWM控制模式时，变换器20以及电动发电机MG1的损失特性能够用系统电压VH的一次表达式来进行近似。

图6是示出应用了矩形波电压控制的工作点下的变换器20以及电动发电机MG1的损失特性的趋势的图。参照图6，在矩形波电压控制模式时，变换器20以及电动发电机MG1的损失特性由若系统电压VH上升则损失单调地减小并且不存在拐点的曲线示出。在矩形波电压控制模式中，马达电压是恒定（振幅恒定）的，电动发电机MG1的铜损成为支配性因素。若系统电压VH发生变化则电流发生变化，若系统电压VH变低则电流变大。电流的增大趋势因为与功率因数也相关所以不能一概而论，但是因为铜损与电流的二次方成正比，所以在本实施方式1中，在矩形波电压控制模式时，设为使用系统电压VH的二次表达式来对变换器20以及电动发电机MG1的损失特性进行近似。

图7是示出由于系统电压VH的变化而控制模式切换的工作点下的变换器20以及电动发电机MG1的损失特性的趋势的图。参照图7，在该工作点中，变换器20以及电动发电机MG1的损失特性由存在1个极小值并且不存在拐点的曲线示出。更具体而言，在该工作点，如在图3中也说明的那样，在系统电压VH高时应用PWM控制模式，若系统电压VH变低则应用矩形波电压控制模式。因此，在系统电压VH低的区域，如在图6中所说明那样地成为与系统电压VH的二次表达式接近的曲线，在系统电压VH高的区域，如在图5中所说明那样地成为与系统电压VH的一次表达式接近的直线。因此，在本实施方式1中，对于控制模式切换的工作点，设为使用系统电压VH的二次表达式来对变换器20以及电动发电机MG1的损失特性进行近似。

基于以上内容，在本实施方式1中，对于各个电动发电机MG1、MG2，按每个工作点使用由系统电压VH的一次表达式或者二次表达式构成的以下的函数来对损失特性进行近似。

f1（i，VH）=a1（i）×VH²+b1（i）×VH+c1（i）…（1）

f2（j，VH）=a2（j）×VH²+b2（j）×VH+c2（j）…（2）

此处，f1（i，VH）是示出工作点i下的电动发电机MG1以及变换器20的损失特性的函数，a1（i）、b1（i）、c1（i）分别是f1（i，VH）的二次项系数、一次项系数以及常数项。另外，f2（j，VH）是示出工作点j下的电动发电机MG2以及变换器30的损失特性的函数，a2（j）、b2（j）、c2（j）分别是f2（j，VH）的二次项系数、一次项系数以及常数项。此外，对于仅进行PWM控制的工作点，二次项的系数是0。

而且，预先准备每个工作点的二次项系数映射以及一次项系数映射，对应于该各时刻的工作点来特定损失特性的函数。此外，在本实施方式1中，如后所述，因为使损失为最小的系统电压VH的计算中不需要常数项c1（i）、c2（j），所以不需要对常数项c1（i）、c2（j）制作映射。

图8是示出电动发电机MG1用的映射的图。参照图8，映射MAP（a1）是式（1）所示的二次项系数a1（i）的映射，按照电动发电机MG1的每个工作点（转矩以及转速）来存储式（1）的二次项系数a1。映射MAP（b1）是示出式（1）所示的二次项系数b1（i）的映射，按照电动发电机MG1的每个工作点来存储式（1）的二次项系数b1。映射MAP（VH1）是用于对为了实现电动发电机MG1的工作而所需要的最低的系统电压VH的下限进行设定的映射，按照电动发电机MG1的每个工作点来存储预先确定的系统电压VH的下限电压VH1。

图9是示出电动发电机MG2用的映射的图。参照图9，映射MAP（a2）是式（2）所示的二次项系数a2（j）的映射，按照电动发电机MG2的每个工作点来存储式（2）的二次项系数a2。映射MAP（b2）是式（2）所示的二次项系数b2（j）的映射，按照电动发电机MG2的每个工作点来存储式（2）的二次项系数b2。映射MAP（VH2）是用于对为了实现电动发电机MG2的工作而所需要的最低的系统电压VH的下限进行设定的映射，按电动发电机MG2的每个工作点存储预先确定的系统电压VH的下限电压VH2。

图10是用于对由ECU40执行的系统电压VH的设定处理的顺序进行说明的流程图。参照图10，ECU40取得电动发电机MG1的转矩指令值TR1以及转速N1（步骤S10）。而且，ECU40对在步骤S10中取得的电动发电机MG1的工作点下的电动发电机MG1以及变换器20的损失函数f1（VH）进行特定（步骤S20）。更具体而言，ECU40参照图8所示的映射MAP（a1）、MAP（b1），对在步骤S10中取得的电动发电机MG1的工作点的损失函数f1（VH）的二次项系数a1以及一次项系数b1进行特定。进而，ECU40参照图8所示的映射MAP（VH1），对与在步骤S10中取得的电动发电机MG1的工作点相对应的下限电压VH1进行特定（步骤S30）。

对于电动发电机MG2也是同样地，ECU40取得电动发电机MG2的转矩指令值TR2以及转速N2（步骤S40）。而且，ECU40对在步骤S40中取得的电动发电机MG2的工作点下的电动发电机MG2以及变换器30的损失函数f2（VH）进行特定（步骤S50）。更具体而言，ECU40参照图9所示的映射MAP（a2）、MAP（b2），对在步骤S40中取得的电动发电机MG2下的工作点的损失函数f2（VH）的二次项系数a2以及一次项系数b2进行特定。进而，ECU40参照图9所示的映射MAP（VH2），对与在步骤S40中取得的电动发电机MG2的工作点相对应的下限电压VH2进行特定（步骤S60）。

接着，ECU40通过对损失函数f1（VH）加上损失函数f2（VH），来计算出表示电动发电机MG1、MG2以及变换器20、30整体的损失的函数ft（VH）。而且，ECU40通过下式来计算出表示使函数ft（VH）为极小值的系统电压VH的电压VHL（步骤S70）。

VHL=-（b1+b2）/{2×（a1+a2）}…（3）

此处，a1、b1是在步骤S20中特定的系数，a2、b2是在步骤S50中特定的系数。此外，该式（3）是通过使函数ft（VH）的导函数（导数）的值设为0而得到的。

接着，ECU40判定电压VHL是否比在步骤S30、S60中分别特定出的下限电压VH1、VH2中大的一方（max（VH1、VH2））低（步骤S80）。若判定为电压VHL比max（VH1、VH2）低（在步骤S80中是），则ECU40将在步骤S70中计算出的电压VHL的值置换为max（VH1、VH2）（步骤S90）。当在步骤S80中判定为电压VHL为max（VH1、VH2）以上时（在步骤S80中否），ECU40使处理前进到步骤S100。而且，ECU40将电压VHL设定为系统电压VH（目标值）（步骤S100）。

如以上那样，在本实施方式1中，使用函数式来设定系统电压VH，该函数式是按电动发电机MG1、MG2的每个工作点、使用系统电压VH的二次表达式或者一次表达式来对示出相对于系统电压VH的变化的损失的变化的损失特性进行近似的函数式。由此，能够检索到使系统整体的损失为最小的系统电压VH。因此，根据本实施方式1，能够使系统整体的损失为最小。

[实施方式2]

在实施方式2中，还考虑升压转换器10的损失。

本实施方式2的混合动力机动车的整体结构与图1所示的实施方式1的混合动力机动车100是相同的。另外，ECU的功能的整体结构也与图4所示的实施方式1的ECU40是相同的。

图11是示出使蓄电装置B的电流IB设为恒定时的、表示系统电压VH和升压转换器10的损失的关系的损失特性的趋势的图。参照图11，升压转换器10的损失特性由若系统电压VH上升则损失单调地增加并且不存在拐点的曲线示出。因此，对于升压转换器10的损失特性，也设为使用系统电压VH的二次表达式来进行近似。

此外，对于升压转换器10的损失特性，不是按电动发电机的每个工作点而是按蓄电装置B的电流IB的每个值而使用由系统电压VH的二次表达式构成的以下的函数来对损失特性进行近似的。

f3（k，VH）=a3（k）×VH²+b3（k）×VH+c3（k）…（4）

此处，f3（k，VH）是示出电流IB的值为IB（k）时的升压转换器10的损失特性的函数，a3（k）、b3（k）、c3（k）分别是f3（k，VH）的二次项系数、一次项系数以及常数项。此外，升压转换器10的损失特性也可以作为与系统电压VH成正比的特性而使用系统电压VH的一次表达式来进行近似，在该情况下只要使a3（k）设为0即可。

而且，按每个电流IB预先准备二次项系数映射以及一次项系数映射，根据电流IB来特定损失特性的函数。此外，在本实施方式2中也是同样的，因为使损失为最小的系统电压VH的计算中不需要常数项c3（k），所以不需要对常数项c3（k）制作映射。

图12是示出升压转换器10用的映射的图。参照图12，映射MAP（a3，b3）是式（4）所示的二次项系数a3（k）以及一次项系数b3（k）的映射，按照每个电流IB来存储式（4）的二次项系数a3以及一次项系数b3。

图13是用于对实施方式2的由ECU40执行的系统电压VH的设定处理的顺序进行说明的流程图。参照图13，该流程图在图10所示的流程图中还包括步骤S62、S64，取代步骤S70而包括步骤S72。

即，若在步骤S60中对下限电压VH2进行了特定，则ECU40取得由电流传感器54（图1）检测到的电流IB（步骤S62）。而且，ECU40对该取得的电流IB下的升压转换器10的损失函数f3（VH）进行特定（步骤S64）。更具体而言，ECU40参照图12所示的映射MAP（a3，b3），对在步骤S62中取得的电流IB下的损失函数f3（VH）的二次项系数a3以及一次项系数b3进行特定。

接着，ECU40通过对损失函数f1（VH）加上损失函数f2（VH）并且进一步加上损失函数f3（VH），来计算出示出电动发电机MG1、MG2、变换器20、30以及升压转换器10的整体的损失的函数ft（VH）。而且，ECU40通过下式来计算出表示使函数ft（VH）为极小值的系统电压VH的电压VHL（步骤S72）。

VHL=-（b1+b2+b3）/{2×（a1+a2+a3）}…（5）

此处，a3、b3是在步骤S64中特定的系数。此外，该式（5）是通过使函数ft（VH）的导函数的值设为0而得到的。而且，若在步骤S72中计算出电压VHL，则处理前进到步骤S80。

此外，在上述内容中，使用系统电压VH的二次函数来对升压转换器10的损失特性进行了近似，但是因为系统电压VH与升压转换器10的损失特性之间的关系比较接近正比关系，所以也可以使用系统电压VH的一次函数来对升压转换器10的损失特性进行近似。

如以上那样，根据本实施方式2，能够使包括升压转换器10的系统整体的损失为最小。

[实施方式3]

如在图7中所说明那样，关于由于系统电压VH的变化而控制模式切换的工作点下的损失特性，在系统电压VH低而选择矩形波电压控制模式的区域，成为与系统电压VH的二次表达式接近的曲线，在系统电压VH高而选择PWM控制模式的区域，成为与系统电压VH的一次表达式接近的直线。而且，在上述的实施方式中，设为使用系统电压VH的二次表达式对那样的工作点下的损失特性进行近似。

在本实施方式3中，对于由于系统电压VH的变化而控制模式切换的工作点下的损失特性，在选择矩形波电压控制模式的区域和选择PWM控制模式的区域中使用不同的函数来对损失特性进行近似。

图14是示出由于系统电压VH的变化而控制模式切换的工作点下的变换器20以及电动发电机MG1的损失特性的趋势的图。参照图14，在本实施方式3中，对于控制模式切换的工作点进行如下设定：在系统电压VH比VHC低而矩形波电压控制模式为支配性的区域，使用系统电压VH的二次表达式来对变换器20（30）以及电动发电机MG1（MG2）的损失特性进行近似，在系统电压VH比VHC高而PWM控制模式为支配性的区域，使用系统电压VH的一次表达式来对损失特性进行近似。

具体而言，关于变换器20以及电动发电机MG1的损失特性，对于控制模式切换的工作点，按每个工作点使用以下的函数对损失特性进行近似。

VH<VHC1：f11（VH）=a11×VH²+b11×VH+c11…（6）

VH≧VHC1：f12（VH）=b12×VH+c12…（7）

此处，f11（VH）是示出系统电压VH比切换电压VHC1低时的电动发电机MG1以及变换器20的损失特性的函数，a11、b11、c11分别是f11（VH）的二次项系数、一次项系数以及常数项。另外，f12（VH）是示出系统电压VH为切换电压VHC1以上时的电动发电机MG1以及变换器20的损失特性的函数，b12、c12分别是f12（VH）的一次项系数以及常数项。此外，对于切换电压VHC1也是按每个工作点进行设定的。

同样地，关于变换器30以及电动发电机MG2的损失特性，对于控制模式切换的工作点的损失特性按每个工作点使用以下的函数进行近似。

VH<VHC2：f21（VH）=a21×VH²+b21×VH+c21…（8）

VH≧VHC2：f22（VH）=b22×VH+c22…（9）

此处，f21（VH）是示出系统电压VH比切换电压VHC2低时的电动发电机MG2以及变换器30的损失特性的函数，a21、b21、c21分别是f21（VH）的二次项系数、一次项系数以及常数项。另外，f22（VH）是示出系统电压VH为切换电压VHC2以上时的电动发电机MG2以及变换器30的损失特性的函数，b22、c22分别是f22（VH）的一次项系数以及常数项。此外，对于切换电压VHC2也是按每个工作点进行设定的。

图15是示出实施方式3的电动发电机MG1用的映射的图。参照图15，映射MAP（VHC1）是切换电压VHC1的映射，按电动发电机MG1的每个工作点（转矩以及转速）来存储切换电压VHC1。映射MAP（a11）是式（6）所示的二次项系数a11的映射，按电动发电机MG1的每个工作点来存储式（6）的二次项系数a11。映射MAP（b11）是式（6）所示的一次项系数b11的映射，按电动发电机MG1的每个工作点来存储式（6）的一次项系数b11。映射MAP（c11）是式（6）所示的常数项c11的映射，按电动发电机MG1的每个工作点来存储式（6）的常数项c11。

另外，映射MAP（b12）是式（7）所示的一次项系数b12的映射，按电动发电机MG1的每个工作点来存储式（7）的一次项系数b12。映射MAP（c12）是式（7）所示的常数项c12的映射，按电动发电机MG1的每个工作点来存储式（7）的常数项c12。映射MAP（VH1）按电动发电机MG1的每个工作点来存储预先确定的系统电压VH的下限电压VH1。

此外，对于仅进行PWM控制的工作点，使二次项系数a11、一次项系数b11以及常数项c11设为0。另外，对于仅进行矩形波电压控制的工作点，使一次项系数b12以及常数项c12设为0。

图16是示出实施方式3的电动发电机MG2用的映射的图。参照图16，映射MAP（VHC2）是切换电压VHC2的映射，按电动发电机MG2的每个工作点来存储切换电压VHC2。映射MAP（a21）是式（8）所示的二次项系数a21的映射，按电动发电机MG2的每个工作点来存储式（8）的二次项系数a21。映射MAP（b21）是式（8）所示的一次项系数b21的映射，按电动发电机MG2的每个工作点来存储式（8）的一次项系数b21。映射MAP（c21）是式（8）所示的常数项c21的映射，按电动发电机MG2的每个工作点来存储式（8）的常数项c21。

另外，映射MAP（b22）是式（9）所示的一次项系数b22的映射，按电动发电机MG2的每个工作点来存储式（9）的一次项系数b22。映射MAP（c22）是式（9）所示的常数项c22的映射，按电动发电机MG2的每个工作点来存储式（9）的常数项c22。映射MAP（VH2）按电动发电机MG2的每个工作点来存储预先确定的系统电压VH的下限电压VH2。

此外，对于仅进行PWM控制的工作点，使二次项系数a21、一次项系数b21以及常数项c21设为0。另外，对于仅进行矩形波电压控制的工作点，使一次项系数b22以及常数项c22设为0。

图17是示出升压转换器10用的映射的图。参照图17，映射MAP（a3，b3，c3）是式（4）所示的二次项系数a3、一次项系数b3以及常数项c3的映射，按照每个电流IB来存储式（4）的二次项系数a3、一次项系数b3以及常数项c3。

图18、19是用于对实施方式3的由ECU40执行的系统电压VH的设定处理的顺序进行说明的流程图。参照图18，ECU40取得电动发电机MG1的转矩指令值TR1以及转速N1（步骤S110）。而且，ECU40参照图15所示的映射MAP（VHC1），对在步骤S110中取得的电动发电机MG1的工作点下的切换电压VHC1进行特定（步骤S120）。

进而，ECU40对在步骤S110中取得的电动发电机MG1的工作点下的电动发电机MG1以及变换器20的损失函数f11（VH）、f12（VH）进行特定（步骤S130）。更具体而言，ECU40参照图15所示的映射MAP（a11）、MAP（b11）、MAP（c11），对在步骤S110中取得的电动发电机MG1的工作点下的损失函数f11（VH）的二次项系数a11、一次项系数b11以及常数项c11进行特定。另外，ECU40参照图15所示的MAP（b12）、MAP（c12），对在步骤S110中取得的电动发电机MG1的工作点下的损失函数f12（VH）的一次项系数b12以及常数项c12进行特定。进而，ECU40参照图15所示的映射MAP（VH1），对与在步骤S110中取得的电动发电机MG1的工作点相对应的下限电压VH1进行特定（步骤S140）。

对于电动发电机MG2也是同样地，ECU40取得电动发电机MG2的转矩指令值TR2以及转速N2（步骤S150）。而且，ECU40参照图16所示的映射MAP（VHC2），对在步骤S150中取得的电动发电机MG2的工作点下的切换电压VHC2进行特定（步骤S160）。

进而，ECU40对在步骤S150中取得的电动发电机MG2的工作点下的电动发电机MG2以及变换器30的损失函数f21（VH）、f22（VH）进行特定（步骤S170）。更具体而言，ECU40参照图16所示的映射MAP（a21）、MAP（b21）、MAP（c21），对在步骤S150中取得的电动发电机MG2的工作点下的损失函数f21（VH）的二次项系数a21、一次项系数b21以及常数项c21进行特定。另外，ECU40参照图16所示的MAP（b22）、MAP（c22），对在步骤S150中取得的电动发电机MG2的工作点下的损失函数f22（VH）的一次项系数b22以及常数项c22进行特定。进而，ECU40参照图16所示的映射MAP（VH2），对与在步骤S150中取得的电动发电机MG2的工作点相对应的下限电压VH2进行特定（步骤S180）。

接着，ECU40取得通过电流传感器54（图1）检测到的电流IB（步骤S190）。而且，ECU40对该取得的电流IB下的升压转换器10的损失函数f3（VH）进行特定（步骤S200）。更具体而言，ECU40参照图17所示的映射MAP（a3、b3、c3），对在步骤S190中取得的电流IB下的损失函数f3（VH）的二次项系数a3、一次项系数b3以及常数项c3进行特定。

参照图19，ECU40对在步骤S120中特定的切换电压VHC1是否比在步骤S160中特定的切换电压VHC2低进行判定（步骤S210）。若判定为切换电压VHC1比切换电压VHC2低（在步骤S210中是），则ECU40计算出表示在系统电压VH低于切换电压VHC1的情况下使电动发电机MG1、MG2、变换器20、30以及升压转换器10的整体的损失为极小值的系统电压VH的电压VHL11和此时的损失极小值LS11（步骤S220）。

具体而言，ECU40通过对损失函数f11（VH）加上损失函数f21（VH）并且进一步加上损失函数f3（VH），来计算出示出系统整体的损失的函数ft11（VH）。而且，ECU40使用函数ft11（VH），通过下式来计算出电压VHL11以及损失极小值LS11。

VHL11=-（b11+b21+b3）/{2×（a11+a21+a3）}…（10）

LS11=（a11+a21+a3）×VHL11²+（b11+b21+b3）×VHL11+（c11+c21+c3）…（11）

此处，a11、b11、c11是在步骤S130中特定的系数，a21、b21、c21是在步骤S170中特定的系数，a3、b3、c3是在步骤S200中特定的系数。此外，式（10）是通过使函数ft11（VH）的导函数的值设为0而得到的。

另外，ECU40计算出在系统电压VH比切换电压VHC1高且为切换电压VHC2以下的情况下，表示使系统整体的损失为极小值的系统电压VH的电压VHL12和此时的损失极小值LS12（步骤S230）。

具体而言，ECU40通过对损失函数f12（VH）加上损失函数f21（VH）并且进一步加上损失函数f3（VH），来计算出示出系统整体的损失的函数ft12（VH）。而且，ECU40使用函数ft12（VH），通过下式来计算出电压VHL12以及损失极小值LS12。

VHL12=-（b12+b21+b3）/{2×（a21+a3）}…（12）

LS12=（a21+a3）×VHL12²+（b12+b21+b3）×VHL12+（c12+c21+c3）…（13）

此处，b12、c12是在步骤S130中特定的系数。此外，式（12）是通过使函数ft12（VH）的导函数的值设为0而得到的。

进而，ECU40计算出在系统电压VH比切换电压VHC2高且为最大电压VHmax以下的情况下，表示使系统整体的损失为极小值的系统电压VH的电压VHL13和此时的损失极小值LS13（步骤S240）。

具体而言，ECU40通过对损失函数f12（VH）加上损失函数f22（VH）并且进一步加上损失函数f3（VH），来计算出表示系统整体的损失的函数ft13（VH）。而且，ECU40使用函数ft13（VH），通过下式来计算出电压VHL13以及损失极小值LS13。

VHL13=VHC2…（14）

LS13=a3×VHL13²+（b12+b22+b3）×VHL13+（c12+c22+c3）…（15）

此处，b22、c22是在步骤S170中的特定的系数。

而且，ECU40将实现在上述中计算出的损失极小值LS11、LS12、LS13中最小的值的系统电压特定为电压VHL（步骤S250）。具体而言，ECU40在LS11为最小时设为VHL=VHL11，在LS12为最小时设为VHL=VHL12，在LS13为最小时设为VHL=VHL13。

另一方面，若在步骤S210中判定为切换电压VHC1为切换电压VHC2以上（在步骤S210中否），则ECU40计算出在系统电压VH为切换电压VHC2以下的情况下，表示使电动发电机MG1、MG2、变换器20、30以及升压转换器10的整体的损失为极小值的系统电压VH的电压VHL21和此时的损失极小值LS21（步骤S260）。此外，电压VHL21以及损失极小值LS21的计算方法分别与在步骤S220中的电压VHL11以及损失极小值LS11的计算方法相同。

另外，ECU40计算出在系统电压VH比切换电压VHC2高并且为切换电压VHC1以下的情况下，使系统整体的损失为极小值的系统电压VH的电压VHL22和此时的损失极小值LS22（步骤S270）。

具体而言，ECU40通过对损失函数f11（VH）加上损失函数f22（VH）并且进一步加上损失函数f3（VH），来计算出示出系统整体的损失的函数ft22（VH）。而且，ECU40使用函数ft22（VH），通过下式来计算出电压VHL22以及损失极小值LS22。

VHL22=-（b11+b22+b3）/{2×（a11+a3）}…（16）

LS22=（a11+a3）×VHL22²+（b11+b22+b3）×VHL22+（c11+c22+c3）…（17）

此外，式（16）是通过使函数ft22（VH）的导函数的值设为0而得到的。

进而，ECU40计算出在系统电压VH比切换电压VHC1高且为最大电压VHmax以下的情况下，使系统整体的损失为极小值的系统电压VH的电压VHL23和此时的损失极小值LS23（步骤S280）。此外，电压VHL23以及损失极小值LS23的计算方法分别与在步骤S240中的电压VHL13以及损失极小值LS13的计算方法相同。

而且，ECU40将实现在上述中计算出的损失极小值LS21、LS22、LS23中的最小值的系统电压特定为电压VHL（步骤S290）。具体而言，ECU40在LS21为最小时设为VHL=VHL21，在LS22为最小时设为VHL=VHL22，在LS23为最小时设为VHL=VHL23。

若步骤S250或者步骤S290被执行，则ECU40使处理前进到步骤S300。因为在步骤S300、S310、S320中执行的处理分别与在图10所示的步骤S80、S90、S100中执行的处理相同，所以不重复说明。

如以上那样，在本实施方式3中，对于由于系统电压VH的变化而控制模式切换的工作点的损失特性，在选择矩形波电压控制模式的区域和选择PWM控制模式的区域使用不同的函数来对损失特性进行近似。由此，电力损失被更加准确地进行近似，其结果，基于损失的系统电压VH的设定精度提高。因此，根据本实施方式3，能够更加可靠地抑制损失。

[实施方式4]

在本实施方式4中，在电动发电机MG1、MG2的转速低时，为了减小升压转换器10的损失，执行使上臂的开关元件Q1为始终接通状态（下臂的开关元件Q2为始终断开状态）的非升压控制。在非升压控制时，因为开关元件Q1、Q2不进行开关工作，所以不产生开关损失。因此，在非升压控制和升压控制的切换点，在升压转换器10的损失特性中会产生阶梯差。因此，在本实施方式4中，对于升压转换器10的损失特性，在非升压控制时和升压控制时使用不同的函数来对损失特性进行近似。

图20是示出使蓄电装置B的电流IB设为恒定时的、实施方式4的升压转换器10的损失特性的趋势的图。参照图20，若系统电压VH低于按照每个电流IB确定的切换电压VHC3，则执行非升压控制。如上所述，在非升压区域中，因为在升压转换器10中不产生开关损失，所以在切换电压VHC3下，损失特性产生阶梯差。因此，在本实施方式4中，在非升压区域和升压区域使用不同的函数来对升压转换器10的损失特性进行近似。具体而言，按蓄电装置B的电流IB的每个值，使用由系统电压VH的二次表达式构成的以下的函数来对损失特性进行近似。

VH<VHC3：f31（VH）=a31×VH²+b31×VH+c31…（18）

VH≧VHC3：f32（VH）=a32×VH²+b32×VH+c32…（19）

此处，f31（VH）是示出执行非升压控制时的升压转换器10的损失特性的函数，a31、b31、c31分别是f31（VH）的二次项系数、一次项系数以及常数项。另外，f32（VH）是示出执行升压控制时的升压转换器10的损失特性的函数，a32、b32、c32分别是f32（VH）的二次项系数、一次项系数以及常数项。

图21是示出实施方式4的升压转换器10用的映射的图。参照图21，映射MAP（a31，b31，c31）是式（18）所示的二次项系数a31、一次项系数b31以及常数项c31的映射，按照每个电流IB来存储式（18）的二次项系数a31、一次项系数b31以及常数项c31。映射MAP（a32，b32，c32）是式（19）所示的二次项系数a32、一次项系数b32以及常数项c32的映射，按照每个电流IB来存储式（19）的二次项系数a32、一次项系数b32以及常数项c32。映射MAP（VHC3）是切换电压VHC3的映射，按照每个电流IB来存储切换电压VHC3。

图22、23是用于对实施方式4的由ECU40执行的系统电压VH的设定处理的顺序进行说明的流程图。参照图22、23，该流程图在图18、19所示的流程图中，还包括步骤S192，取代步骤S200而包括步骤S202，取代步骤S210～S290而包括步骤S295。

即，在步骤S190中，若取得通过电流传感器54（图1）检测到的电流IB，则ECU40参照图21所示的映射MAP（VHC3），对在步骤S190中取得的电流IB下的切换电压VHC3进行特定（步骤S192）。而且，ECU40对该取得的电流IB下的升压转换器10的损失函数f31（VH）、f32（VH）进行特定（步骤S202）。更具体而言，ECU40参照图21所示的映射MAP（a31、b31、c31），对在步骤S190中取得的电流IB下的损失函数f31（VH）的二次项系数a31、一次项系数b31以及常数项c31进行特定。另外，ECU40参照图21所示的映射MAP（a32、b32、c32），对在步骤S190中取得的电流IB下的损失函数f32（VH）的二次项系数a32、一次项系数b32以及常数项c32进行特定。

参照图23，ECU40通过在步骤S120、S160、S192（图22）中分别特定的切换电压VHC1、VHC2、VHC3的大小关系进行情况区分，计算出在各情况下的电动发电机MG1、MG2、变换器20、30以及升压转换器10的整体的损失的极小值。而且，ECU40将实现在计算出的极小值中的最小值的系统电压特定为电压VHL（步骤S295）。其后，ECU40使处理前进到步骤S300。

此外，在上述内容中，使用系统电压VH的二次函数对升压转换器10的损失特性进行了近似，但是如在实施方式2的说明中也提及了的那样，也可以使用系统电压VH的一次函数对升压转换器10的损失特性进行近似。

如以上那样，在本实施方式4中，能够执行升压转换器10的非升压控制。而且，对于升压转换器10的损失特性，在升压区域和非升压区域使用不同的函数对损失特性进行近似。由此，升压转换器10的损失被更加准确地近似，其结果，基于损失的系统电压VH的设定精度提高。因此，根据本实施方式4，也能够更加可靠地抑制损失。

[实施方式5]

根据上述各实施方式对电力损失进行函数近似，并使用该函数来计算系统电压VH，所以能够减少用于设定系统电压VH的映射数。另一方面，在本实施方式5中，示出了如下方法：设为ECU的储存器资源充足，不对电力损失进行函数近似，而全都使用映射来存储系统电压VH的设定值。

在本实施方式5中，对于电动发电机MG1的某工作点，制作存储了电动发电机MG2的每个工作点的系统电压VH设定值的映射，并按电动发电机MG1的每个工作点持有那样的映射。即，存在与电动发电机MG1（或者MG2）的工作点相对应的量的映射。

图24、25是用于对实施方式5的映射结构进行说明的图。图24是示出用于对用于系统电压VH的设定的映射进行特定的上位映射的图。参照图24，该上位映射按电动发电机MG1的每个工作点（转矩以及转速）来存储用于系统电压VH的设定的映射的信息。

图25是示出通过图24所示的上位映射而特定的各映射的图。参照图25，各映射存储对应的电动发电机MG1的工作点下的电动发电机MG2的每个工作点的系统电压VH设定值。即，该图25所示的多个映射存在有与电动发电机MG1的工作点的数量相应的个数，各映射按电动发电机MG2的每个工作点来存储系统电压VH的目标值。

图26是用于对实施方式5的由ECU40执行的系统电压VH的设定处理的顺序进行说明的流程图。参照图26，ECU40取得电动发电机MG1的转矩指令值TR1以及转速N1（步骤S410）。而且，ECU40参照图24所示的映射，对与在步骤S410中取得的电动发电机MG1的工作点相对应的映射进行特定（步骤S420）。

接着，ECU40取得电动发电机MG2的转矩指令值TR2以及转速N2（步骤S430）。而且，ECU40参照在步骤S420中特定的映射，对与在步骤S430中取得的电动发电机MG2的工作点相对应的系统电压VH的目标值进行特定（步骤S440）。

此外，虽然未特别地图示，也可以对于电动发电机MG2的某工作点，制作存储按电动发电机MG1的每个工作点的系统电压VH设定值，并按电动发电机MG2的每个工作点持有那样的映射。

如以上那样，根据本实施方式5，能够使系统整体的损失为最小。

此外，在上述各实施方式中，混合动力机动车100具备2个电动发电机MG1、MG2，谋求包括该2个电动发电机的系统的损失最小化，但是对于只具备一个电动发电机的车辆、和还具备其他的电动发电机的车辆，也可以应用本发明。即，通过按各个设备使用系统电压的二次表达式或者一次表达式来对损失特性进行近似，能够使用与上述同样的思想来谋求系统整体的损失最小化。

此外，在上述中，电动发电机MG1、MG2与本发明的“至少一个电动机”的一实施例相对应，变换器20、30与本发明的“驱动部”的一实施例相对应。另外，升压转换器10与本发明的“升压电路”的一实施例相对应，ECU40与本发明的“控制装置”的一实施例相对应。

应该认为，本次公开的实施方式在所有的方面都是例示而不是限制性的内容。本发明的范围不是由上述实施方式的说明而是由权利要求书的范围来示出的，包括与权利要求书的范围等同的意思以及范围内的所有变更。

附图标记说明

2发动机，3动力分配装置，4驱动轮，10升压转换器，20、30变换器，40ECU，52、56电压传感器，54电流传感器，58、60旋转位置传感器，70、76PWM控制部，72、78矩形波电压控制部，74、80控制模式切换部，82系统电压设定部，84转换器控制部，100混合动力机动车，B蓄电装置，SMR系统主继电器，PL1、PL2正极线，NL负极线，C电容器，Q1、Q2开关元件，D1、D2二极管，L电抗器，MG1、MG2电动发电机。

Claims (11)

1.一种电动机驱动装置，对至少一个电动机（MG1;MG2）进行驱动，具备：

驱动部（20;30），其选择性地切换PWM控制模式和矩形波电压控制模式来驱动所述至少一个电动机，所述PWM控制模式将被脉冲宽度调制后的电压施加于所述至少一个电动机，所述矩形波电压控制模式将被相位控制后的矩形波电压施加于所述至少一个电动机；

升压电路（10），其设置在直流电源（B）和所述驱动部之间，将表示所述驱动部一侧的电压的系统电压升压到所述直流电源的电压以上；以及

控制装置（40），其基于所述驱动部以及所述至少一个电动机的电力损失设定所述系统电压的目标值，来对所述升压电路进行控制，

所述控制装置使用函数式来计算所述系统电压的目标值，所述函数式是按所述至少一个电动机的每个工作点，使用所述系统电压的二次表达式或者一次表达式，来近似出表示相对于所述系统电压的变化的所述电力损失的变化的损失特性。

2.根据权利要求1所述的电动机驱动装置，

所述至少一个电动机包括第1以及第2电动机（MG1，MG2），

所述驱动部包括分别对所述第1以及第2电动机进行驱动的第1以及第2驱动电路（20，30），

所述控制装置使用将第1函数式与第2函数式相加而得到的第3函数式，来计算所述系统电压的目标值，所述第1函数式是按所述第1电动机的每个工作点，使用所述系统电压的二次表达式或者一次表达式，来近似出相对于所述系统电压的变化的所述第1电动机以及所述第1驱动电路的损失特性，所述第2函数式是按所述第2电动机的每个工作点，使用所述系统电压的二次表达式或者一次表达式，来近似出相对于所述系统电压的变化的所述第2电动机以及所述第2驱动电路的损失特性。

3.根据权利要求1所述的电动机驱动装置，

所述控制装置，对于由于所述系统电压变化而选择性地切换所述PWM控制模式和所述矩形波电压控制模式的工作点，使用将选择所述PWM控制模式的区域和选择所述矩形波电压控制模式的区域区分开而近似出所述损失特性的2个不同的函数式，来计算所述系统电压的目标值。

4.根据权利要求1所述的电动机驱动装置，

所述控制装置使用将表示所述函数式的第1函数式与第2函数式相加而得到的第3函数式，来计算所述系统电压的目标值，所述第2函数式是使用所述系统电压的二次表达式或者一次表达式来近似出相对于所述系统电压的变化的所述升压电路的损失特性。

5.根据权利要求4所述的电动机驱动装置，

所述控制装置使用将由所述升压电路进行升压工作的升压区域和不由所述升压电路进行升压工作的非升压区域区分开而分别近似出所述升压电路的损失特性的第3以及第4函数式作为所述第2函数式，来计算所述系统电压的目标值。

6.一种车辆，具备权利要求1至5中任一项所述的电动机驱动装置。

7.一种电动机驱动装置的控制方法，所述电动机驱动装置对至少一个电动机（MG1;MG2）进行驱动，

所述电动机驱动装置具备：

驱动部（20;30），其选择性地切换PWM控制模式和矩形波电压控制模式来驱动所述至少一个电动机，所述PWM控制模式将被脉冲宽度调制后的电压施加于所述至少一个电动机，所述矩形波电压控制模式将被相位控制后的矩形波电压施加于所述至少一个电动机；和

升压电路（10），其设置在直流电源（B）和所述驱动部之间，将表示所述驱动部一侧的电压的系统电压升压到所述直流电源的电压以上，

所述控制方法包括：

基于所述驱动部以及所述至少一个电动机的电力损失来设定所述系统电压的目标值的步骤；和

基于所述系统电压的目标值来控制所述升压电路的步骤，

所述设定目标值的步骤包括使用函数式来计算所述系统电压的目标值的步骤，所述函数式按所述至少一个电动机的每个工作点使用所述系统电压的二次表达式或者一次表达式，来近似出表示相对于所述系统电压的变化的所述电力损失的变化的损失特性。

8.根据权利要求7所述的电动机驱动装置的控制方法，

所述至少一个电动机包括第1以及第2电动机（MG1，MG2），

所述驱动部包括分别对所述第1以及第2电动机进行驱动的第1以及第2驱动电路（20，30），

所述计算目标值的步骤包括使用将第1函数式与第2函数式相加而得到的第3函数式来计算所述系统电压的目标值的步骤，所述第1函数式是按所述第1电动机的每个工作点，使用所述系统电压的二次表达式或者一次表达式，来近似出相对于所述系统电压的变化的所述第1电动机以及所述第1驱动电路的损失特性，所述第2函数式是按所述第2电动机的每个工作点，使用所述系统电压的二次表达式或者一次表达式，来近似出相对于所述系统电压的变化的所述第2电动机以及所述第2驱动电路的损失特性。

9.根据权利要求7所述的电动机驱动装置的控制方法，

所述计算目标值的步骤包括对于由于所述系统电压变化而选择性地切换所述PWM控制模式和所述矩形波电压控制模式的工作点，使用将选择所述PWM控制模式的区域和选择所述矩形波电压控制模式的区域区分开而近似出所述损失特性的2个不同的函数式，来计算所述系统电压的目标值的步骤。

10.根据权利要求7所述的电动机驱动装置的控制方法，

所述计算目标值的步骤包括使用将表示所述函数式的第1函数式与第2函数式相加而得到的第3函数式来计算所述系统电压的目标值的步骤，所述第2函数式使用所述系统电压的二次表达式或者一次表达式来近似出相对于所述系统电压的变化的所述升压电路的损失特性。

11.根据权利要求10所述的电动机驱动装置的控制方法，

所述计算目标值的步骤包括使用将由所述升压电路进行升压工作的升压区域和不由所述升压电路进行升压工作的非升压区域区分开而分别近似出所述升压电路的损失特性的第3以及第4函数式作为所述第2函数式，来计算所述系统电压的目标值的步骤。

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