JP2008136308A - 電源装置およびこれを搭載する車両並びに電源装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電源装置に含まれる電動機を回転数や出力トルクの急変を伴う動作等の所定の駆動動作で駆動しているときの当該電源装置におけるエネルギ効率を向上させる
【解決手段】旋回時の姿勢の保持や車輪の空転によるスリップの抑制等のための車両運動統合制御が実行されておりトルク制限値Ｔｌｉｍによる出力トルクの制限を伴う駆動動作でモータＭＧ２を駆動する場合や（Ｓ２１０）、車両運動統合制御が実行されないときに駆動輪のスリップが生じている場合（Ｓ２６０）、昇圧後電圧ＶＨが上記出力トルクの制限を伴う駆動動作でモータＭＧ２を駆動する要求がなされていることを示すトルク制限値Ｔｌｉｍの入力直前に設定された昇圧電圧指令ＶＨ＊である前回昇圧電圧指令以上の電圧になるよう昇圧コンバータ５５を制御する。
【選択図】図７

Description

本発明は、電源装置およびこれを搭載する車両並びに電源装置の制御方法に関し、詳しくは、電動機の電力源として用いられる電源装置およびこうした電源装置とこの電源装置を電力源として車軸に動力を出力する電動機とを搭載する車両並びにこうした車両に搭載された電源装置の制御方法に関する。

従来、この種の電源装置としては、車両の駆動輪に動力を出力するモータの回転数と車両に要求されるトルク指令とに基づいてモータを駆動するインバータに作用させる電圧指令値を算出し、直流電源としてのバッテリからの電圧を昇圧する昇圧コンバータの昇圧側の電圧が算出した電圧指令値となるよう昇圧コンバータを制御するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、駆動輪が空転することによりモータの回転数が急増し、これに伴って電圧指令値の時間変化率が所定値に達したときに空転を判定したときには、モータへの駆動電圧を低減することにより、駆動輪の空転に対処している。
特開２００６−１４４０４号公報

しかしながら、上述の電源装置では、駆動輪が空転し、その後、その空転が抑制されたときには、空転に基づいて電圧指令値を算出したりモータの駆動電力を低減するために電圧指令値を調整したりすることから、電圧指令値が小さくなったり大きくなったりして、短時間のうちにバッテリを充放電する場合が生じる。こうした短時間におけるバッテリの充放電は、充放電効率やバッテリの内部抵抗を考えれば、無用なエネルギ損失を生じさせてしまうことになる。

本発明の電源装置およびこれを搭載する車両並びに電源装置の制御方法は、電動機を回転数や出力トルクの急変を伴う動作等の所定の駆動動作で駆動しているときの電源装置におけるエネルギ効率を向上させることを目的とする。

本発明の電源装置およびこれを搭載する車両並びに電源装置の制御方法は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の第１の電源装置は、
電動機の電力源として用いられる電源装置であって、
充放電可能な直流電源と、
前記直流電源と前記電動機との電力のやりとりに介在し、前記直流電源側の電圧に対して前記電動機側の電圧を調整可能な電圧調整手段と、
前記電動機側の電圧を検出する電動機側電圧検出手段と、
前記電動機を所定の駆動動作で駆動しないときには前記電動機側の電圧が前記電動機の駆動状態に基づいて設定される目標電圧になるよう前記電圧調整手段を制御し、前記電動機を前記所定の駆動動作で駆動するときには前記電動機側の電圧が前記電動機を前記所定の駆動動作で駆動する要求がなされる直前に設定された目標電圧である直前電圧以上の電圧になるよう前記電圧調整手段を制御する電圧制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の第１の電源装置では、電動機を所定の駆動動作で駆動しないときには、電圧調整手段の電動機側の電圧が電動機の駆動状態に基づいて設定される目標電圧になるよう電圧調整手段を制御する。これにより、電動機の駆動状態に応じた適切な電圧を電動機に供給することができる。また、電動機を所定の駆動動作で駆動するときには、電圧調整手段の電動機側の電圧が電動機を所定の駆動動作で駆動する要求がなされる直前に設定された目標電圧である直前電圧以上の電圧になるよう電圧調整手段を制御する。これにより、電動機を所定の駆動動作で駆動することによって目標電圧が小さくなったり大きくなったりすることによる短時間の間の直流電源の充放電を抑制することができ、電動機を所定の駆動動作するよう駆動しているときの電源装置におけるエネルギ効率を向上させることができる。

こうした本発明の第１の電源装置において、前記電圧制御手段は、前記電動機を前記所定の駆動動作で駆動するときには前記電動機側の電圧が前記直前電圧に保持されるよう前記電圧調整手段を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、電動機を所定の駆動動作で駆動するときの電動機側の電圧を安定させることができる。

また、本発明の第１の電源装置において、前記電圧制御手段は、前記電動機を前記所定の駆動動作で駆動する際に前記直前電圧より高い電圧が前記目標電圧として設定されたときには前記電動機側の電圧が該設定された目標電圧となるよう前記電圧調整手段を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば電動機を所定の駆動動作で駆動するときでも、電動機側の電圧をより適正な電圧とすることができる。

本発明の第２の電源装置は、
電動機の電力源として用いられる電源装置であって、
充放電可能な直流電源と、
前記直流電源と前記電動機との電力のやりとりに介在し、前記直流電源側の電圧に対して前記電動機側の電圧を調整可能な電圧調整手段と、
前記電動機側の電圧を検出する電動機側電圧検出手段と、
前記電動機を所定の駆動動作で駆動しないときには前記電動機側の電圧が前記電動機の駆動状態に基づいて設定される目標電圧になるよう前記電圧調整手段を制御し、前記電動機を前記所定の駆動動作で駆動するときには前記電動機側の電圧が該電動機を前記所定の駆動動作で駆動する要求がなかったとしたときの前記電動機の駆動状態に基づいて設定される目標電圧になるよう前記電圧調整手段を制御する電圧制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の第２の電源装置では、電動機を所定の駆動動作で駆動しないときには、電圧調整手段の電動機側の電圧が電動機の駆動状態に基づいて設定される目標電圧になるよう電圧調整手段を制御する。これにより、電動機の駆動状態に応じた適切な電圧を電動機に供給することができる。また、電動機を所定の駆動動作で駆動するときには、電圧調整手段の電動機側の電圧が電動機を所定の駆動動作で駆動する要求がなかったとしたときの電動機の駆動状態に基づいて設定される電圧になるよう電圧調整手段を制御する。これにより、電動機を所定の駆動動作で駆動するときでも電圧調整手段の電動機側の電圧の変動の幅を小さくすることができ、短時間の間の直流電源の充放電を抑制することができる。この結果、電動機が所定の駆動動作するよう駆動するときの電源装置におけるエネルギ効率を向上させることができる。

これら上述したいずれかの態様の本発明の第１の電源装置や第２の電源装置において、前記所定の駆動動作は、前記電動機の回転数の急変を伴う動作であるものとすることもできる。また、前記所定の駆動動作は、前記電動機の出力トルクの急変を伴う動作であるものとすることもできる。

本発明の車両は、上述したいずれかの態様の本発明の第１の電源装置や第２の電源装置、即ち、基本的には、電動機の電力源として用いられる電源装置であって、充放電可能な直流電源と、前記直流電源と前記電動機との電力のやりとりに介在し、前記直流電源側の電圧に対して前記電動機側の電圧を調整可能な電圧調整手段と、前記電動機側の電圧を検出する電動機側電圧検出手段と、前記電動機を所定の駆動動作で駆動しないときには前記電動機側の電圧が前記電動機の駆動状態に基づいて設定される目標電圧になるよう前記電圧調整手段を制御し、前記電動機を前記所定の駆動動作で駆動するときには前記電動機側の電圧が前記電動機が前記所定の駆動動作で駆動する直前に設定された目標電圧である直前電圧以上の電圧になるよう前記電圧調整手段を制御する電圧制御手段と、を備えることを要旨とする本発明の第１の電源装置や、電動機の電力源として用いられる電源装置であって、充放電可能な直流電源と、前記直流電源と前記電動機との電力のやりとりに介在し、前記直流電源側の電圧に対して前記電動機側の電圧を調整可能な電圧調整手段と、前記電動機側の電圧を検出する電動機側電圧検出手段と、前記電動機を所定の駆動動作で駆動していないときには前記電動機側の電圧が前記電動機の駆動状態に基づいて設定される目標電圧になるよう前記電圧調整手段を制御し、前記電動機を前記所定の駆動動作で駆動しているときには前記電動機側の電圧が該電動機を前記所定の駆動動作で駆動する要求がなかったとしたときの前記電動機の駆動状態に基づいて設定される目標電圧になるよう前記電圧調整手段を制御する電圧制御手段と、を備えることを要旨とする本発明の第２の電源装置と、こうした電源装置を電力源として車軸に動力を出力する電動機とを搭載することを要旨とする。

この本発明の車両では、上述したいずれかの態様の本発明の第１の電源装置や第２の電源装置を搭載するから、本発明の第１の電源装置や第２の電源装置が奏する効果、例えば、電動機が所定の駆動動作するよう駆動しているときの電源装置におけるエネルギ効率を向上させることができるという効果と同様な効果を奏することができる。

こうした本発明の車両において、旋回時の車両の姿勢の保持や前記車軸に取り付けられた車輪の空転によるスリップの抑制等のために前記電動機の出力トルクを制限する出力トルク制限手段を備え、前記所定の駆動動作は、前記出力トルク制限手段による前記電動機の出力トルクの制限を伴った前記電動機の駆動動作である、ものとすることもできる。こうすれば、旋回時の車両の姿勢の保持や車輪の空転によるスリップの抑制等のために電動機が制御されている最中の短時間に直流電源が充放電されるのを抑制することができる。

本発明の第１の電源装置の制御方法は、
車軸に動力を出力可能な電動機と、充放電可能な直流電源と前記直流電源と前記電動機との電力のやりとりに介在し前記直流電源側の電圧に対して前記電動機側の電圧を調整可能な電圧調整手段を有する電源装置と、を搭載する車両における前記電源装置の制御方法であって、
旋回時等の姿勢の乱れと前記車軸に取り付けられた車輪の空転によるスリップとの少なくとも何れかを抑制するために出力トルクの制限を伴って前記電動機が駆動される所定出力制限駆動要求がなされていないときには前記電動機側の電圧が前記電動機の駆動状態に基づいて設定される目標電圧になるよう前記電圧調整手段を制御し、前記所定出力制限駆動要求がなされたときには前記電動機側の電圧が該所定出力制限駆動要求がなされる直前に設定された目標電圧である直前電圧以上の電圧になるよう前記電圧調整手段を制御する、
ことを特徴とする。

この本発明の第１の電源装置の制御方法では、旋回時等の姿勢の乱れと車軸に取り付けられた車輪の空転によるスリップとの少なくとも何れかを抑制するために出力トルクの制限を伴って電動機が駆動される所定出力制限駆動要求がなされていないときには、電圧調整手段の電動機側の電圧が電動機の駆動状態に基づいて設定される目標電圧になるよう電圧調整手段を制御する。これにより、電動機の駆動状態に応じた適切な電圧を電動機に供給することができる。また、上述した所定出力制限駆動要求がなされたときには、電圧調整手段の電動機側の電圧が所定出力制限駆動要求がなされる直前に設定された目標電圧である直前電圧以上の電圧になるよう電圧調整手段を制御する。これにより、所定出力制限駆動要求がなされたときに目標電圧が小さくなったり大きくなったりすることによる短時間の間の直流電源の充放電を抑制することができ、所定出力制限駆動要求がなされたときの電源装置におけるエネルギ効率を向上させることができる。

本発明の第２の電源装置の制御方法は、
車軸に動力を出力可能な電動機と、充放電可能な直流電源と前記直流電源と前記電動機との電力のやりとりに介在し前記直流電源側の電圧に対して前記電動機側の電圧を調整可能な電圧調整手段を有する電源装置と、を搭載する車両における前記電源装置の制御方法であって、
旋回時等の姿勢の乱れと前記車軸に取り付けられた車輪の空転によるスリップとの少なくとも何れかを抑制するために出力トルクの制限を伴って前記電動機が駆動される所定出力制限駆動要求がなされていないときには前記電動機側の電圧が該電動機の駆動状態に基づいて設定される目標電圧になるよう前記電圧調整手段を制御し、前記所定出力制限駆動要求がなされたときには前記電動機側の電圧が該所定出力制限駆動要求がなかったとしたときの前記電動機の駆動状態に基づいて設定される目標電圧になるよう前記電圧調整手段を制御する、
ことを特徴とする。

この本発明の第２の電源装置の制御方法では、旋回時等の姿勢の乱れと車軸に取り付けられた車輪の空転によるスリップとの少なくとも何れかを抑制するために出力トルクの制限を伴って電動機が駆動される所定出力制限駆動要求がなされていないときには、電圧調整手段の電動機側の電圧が電動機の駆動状態に基づいて設定される目標電圧になるよう電圧調整手段を制御する。これにより、電動機の駆動状態に応じた適切な電圧を電動機に供給することができる。また、所定出力制限駆動要求がなされたときには電圧調整手段の電動機側の電圧が所定出力制限駆動要求がなかったとしたときの電動機の駆動状態に基づいて設定される目標電圧になるよう電圧調整手段を制御する。これにより、所定出力制限駆動要求がなされたときでも電圧調整手段の電動機側の電圧を一定の電圧に保持することができ、短時間の間の直流電源の充放電を抑制することができる。この結果、所定出力制限駆動要求がなされたときの電源装置におけるエネルギ効率を向上させることができる。

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。

図１は本発明の一実施例である電源装置を搭載したハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図であり、図２はモータＭＧ１，ＭＧ２を含む電機駆動系の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図１に示すように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、動力分配統合機構３０に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに減速ギヤ３５を介して接続されたモータＭＧ２と、直流電流を交流電流に変換してモータＭＧ１，ＭＧ２に供給可能なインバータ４１，４２と、バッテリ５０からの電力をその電圧を変換してインバータ４１，４２に供給可能な昇圧コンバータ５５と、ブレーキアクチュエータ６７からの油圧により各車輪に対して制動力を独立に付与可能なブレーキユニット６９と、車両の駆動系全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。

エンジン２２は、ガソリン又は軽油等の炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により燃料噴射制御や点火制御、吸入空気量調節制御等の運転制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。

動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構３０は、キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２にはリングギヤ軸３２ａを介して減速ギヤ３５がそれぞれ連結されており、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２側に出力する。リングギヤ３２に出力された動力は、リングギヤ軸３２ａからギヤ機構６０及びデファレンシャルギヤ６２を介して、最終的には車両の駆動輪６３ａ，６３ｂに出力される。

モータＭＧ１及びモータＭＧ２は、いずれも内部に永久磁石が埋め込まれたロータと三相コイルが巻回されたステータとを備える周知の同期発電電動機として構成されている。インバータ４１，４２は、図２に示すように、６つのトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６とトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６に逆方向に並列接続された６つのダイオードＤ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６とにより構成されている。トランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６は、それぞれインバータ４１，４２が電力ライン５４として共用する正極母線５４ａと負極母線５４ｂとに対してソース側とシンク側になるよう２個ずつペアで配置されており、対となるトランジスタ同士の接続点の各々にモータＭＧ１，ＭＧ２の三相コイル（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の各々が接続されている。したがって、正極母線５４ａと負極母線５４ｂとの間に電圧が作用している状態で対をなすトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６のオン時間の割合を制御することにより三相コイルに回転磁界を形成でき、モータＭＧ１，ＭＧ２を回転駆動することができる。インバータ４１，４２は、正極母線５４ａと負極母線５４ｂとを共用しているから、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電される電力を他のモータに供給することができる。正極母線５４ａと負極母線５４ｂとには平滑用のコンデンサ５７が接続されている。図１に戻ると、モータＭＧ１，ＭＧ２は、いずれもモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流等が入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。

バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された第１電圧センサ９１からのバッテリ電圧ＶＢ、バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流、バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１からの電池温度Ｔｂ等が入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。このうち、バッテリ電圧ＶＢは、バッテリ５０からの電力を昇圧コンバータ５５を介してモータＭＧ１，ＭＧ２に供給する際や昇圧コンバータ５５から降圧された電力をバッテリ５０に充電する際等に用いられる。なお、バッテリＥＣＵ５２では、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）も演算している。

昇圧コンバータ５５は、図２に示すように、２つのトランジスタＴ３１，Ｔ３２と、トランジスタＴ３１，Ｔ３２に逆方向に並列接続された２つのダイオードＤ３１，Ｄ３２と、リアクトルＬとにより構成されている。２つのトランジスタＴ３１，Ｔ３２は、それぞれインバータ４１，４２の正極母線５４ａと負極母線５４ｂとに接続されており、その接続点にリアクトルＬが接続されている。また、リアクトルＬと負極母線５４ｂとにはそれぞれバッテリ５０の正極端子と負極端子とがシステムメインリレー５６を介して接続されている。したがって、トランジスタＴ３１，Ｔ３２をスイッチング制御することによりバッテリ５０の直流電力をその電圧を昇圧してインバータ４１，４２に供給したり正極母線５４ａと負極母線５４ｂとに作用している直流電圧を降圧してバッテリ５０を充電したりすることができる。また、リアクトルＬと負極母線５４ｂとの間には平滑用のコンデンサ５９が接続されている。このコンデンサ５９の端子間には第２電圧センサ９２が設置されており、昇圧コンバータ５５の昇圧前電圧ＶＬを検出する。なお、昇圧コンバータ５５の昇圧後電圧ＶＨは、コンデンサ５７の端子間に設置された第３電圧センサ９３（電動機側の電圧を検出する電動機側電圧検出手段）により検出される。つまり、昇圧コンバータ５５では、第２電圧センサ９２と第３電圧センサ９３とにより検出された電圧値を用いることにより、基本的には、バッテリ５０と２つのモータＭＧ１，ＭＧ２との間で電力のやりとりを円滑に行なうために昇圧後電圧ＶＨが昇圧電圧指令ＶＨ＊となるよう昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング制御が行なわれる。

ブレーキユニット６９は、ブレーキペダル８５の踏み込みに応じて油圧を発生するブレーキマスタシリンダ６８や、駆動輪６３ａ，６３ｂのホイールシリンダ６４ａ，６４ｂや図示しない他の車輪のホイールシリンダに調整した油圧を供給するブレーキアクチュエータ６７、ブレーキアクチュエータ６７を制御するブレーキ用電子制御ユニット（以下、「ブレーキＥＣＵ」という）６６等を含む。ブレーキアクチュエータ６７は、図示しない油圧発生源としてのポンプやアキュムレータ、ブレーキマスタシリンダ６８とホイールシリンダ６４ａ等との連通状態を制御するマスタシリンダカットソレノイドバルブ、ブレーキペダル８５の踏み込み量に応じてペダル踏力に対する反力を創出するストロークシミュレータ等を有する。また、ブレーキＥＣＵ６６は、図示しない信号ラインを介して、マスタシリンダ圧を検出する図示しないマスタシリンダ圧センサからのマスタシリンダ圧や、ホイールシリンダ６４ａ等ごとに設けられた図示しないホイールシリンダ圧センサからのホイールシリンダ圧、駆動輪６３ａ，６３ｂに取り付けられた車輪速センサ６５ａ，６５ｂからの駆動輪速Ｖｆｌ，Ｖｆｒ、図示しない他の車輪に取り付けられた車輪速センサからの従動輪速Ｖｒｌ，Ｖｒｒ，車両前後および横方向の加速度を検出可能なＧセンサ９４からの車両加速度と，車両重心周りの回転角速度であるヨーレートを検出するヨーレートセンサ９５からのヨーレート、図示しない操舵角センサからの操舵角等を入力すると共に、ハイブリッド用電子制御ユニット７０、図示しないステアリングユニットを制御する操舵ＥＣＵ（図示省略）等との間で通信により各種信号のやり取りを行う。そして、ブレーキＥＣＵ６６は、ブレーキペダル８５の踏み込み量を示すブレーキペダルポジションＢＰや車速Ｖ等に基づいてハイブリッド自動車２０に作用させるべき制動力のうちのブレーキユニット６９による分担分に応じた制動用のトルクが駆動輪６３ａ，６３ｂ等や図示しない他の車輪に作用するようブレーキアクチュエータ６７を制御する。また、ブレーキＥＣＵ６６は、運転者によるブレーキペダル８５の踏み込み操作とは無関係に、駆動輪６３ａ，６３ｂや他の車輪に制動用のトルクが作用するようブレーキアクチュエータ６７を制御することもできる。更に、ブレーキＥＣＵ６６は、駆動輪の空転や車両が横滑りした際の安定性を確保すべく、各種入力信号に基づいていわゆるアンチロック制御（ＡＢＳ）や駆動輪６３ａ，６３ｂのいずれかが空転によりスリップするのを抑制するトラクションコントロール（ＴＲＣ）、旋回走行時に車両の姿勢を安定に保持する車両安定化制御（ＶＳＣ）等をも実行可能である。ここで、実施例のブレーキＥＣＵ６６は、これらのＶＳＣ等を実行するに際して、ブレーキアクチュエータ６７等を個別に制御する代わりに、ブレーキアクチュエータ６７の制御と駆動力制御とステアリング制御とを統合した車両運動統合制御（VDIM：Vehicle Dynamics Integrated Management）を実行する。ここで、実施例のブレーキＥＣＵ６６には、運転に長けた運転者の中には車両側からの運転支援を好まない者もいることを踏まえて、ブレーキＥＣＵ６６による車両運動統合制御をオン／オフ可能とするＶＤＩＭスイッチ９０が接続されている。運転者によりＶＤＩＭスイッチ９０がオフされると、ブレーキＥＣＵ６６は、所定のＶＤＩＭスイッチフラグＦｖｓを値０に設定し、この場合、ブレーキＥＣＵ６６は、車両運動統合制御を実行することなく更に車両運動統合制御の実行の有無を示す所定のＶＤＩＭフラグＦｖを値０に設定する。これに対して、運転者によりＶＤＩＭスイッチ９０がオンされると、ブレーキＥＣＵ６６は、上記ＶＤＩＭスイッチフラグＦｖｓを値１に設定する。ブレーキＥＣＵ６６は、ＶＤＩＭスイッチ９０がオンされているときに車両運動統合制御を実行すべき場合には、上記ＶＤＩＭフラグＦｖを値１に設定すると共に、Ｇセンサ９４やヨーレートセンサ９５等からの信号に基づいて目標車両挙動や実際の車両状態量を演算し、演算した目標車両挙動と車両状態量とに基づいてブレーキアクチュエータ６７への指令値や、ハイブリッド用電子制御ユニット７０への駆動力指令としてのトルク制限値Ｔｌｉｍ、操舵ＥＣＵへの操舵補正量等を設定する。なお、実施例において、トルク制限値Ｔｌｉｍは、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されるトルクを応答性よく変化させることができるようにするために、モータＭＧ２からの出力トルクに対する制限値とされる。また、ブレーキＥＣＵ６６は、運転者によりＶＤＩＭスイッチ９０がオンされていても車両運動統合制御を実行する必要がないときには、車両運動統合制御を実行することなくＶＤＩＭフラグＦｖを値０に設定する。

ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポート及び通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号、シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ、アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ、ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ、車速センサ８８からの車速Ｖ等が入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０、ブレーキＥＣＵ６６、バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０、ブレーキＥＣＵ６６、バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１及びモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや、要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部又はその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１及びモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モード等がある。

次にこうして構成された第１の実施例のハイブリッド自動車２０の動作について説明する。図３はハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。

図３の駆動制御ルーチンの開始に際して、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや車速センサ８８からの車速Ｖ、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２、エンジン２２の回転数Ｎｅ、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ、ブレーキＥＣＵ６６からのＶＤＩＭフラグＦｖやトルク制限値Ｔｌｉｍといった制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、エンジン２２の回転数Ｎｅはクランクシャフト２６に取り付けられた図示しないクランクポジションセンサからの信号に基づいて計算されたものをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。また、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて計算されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。また、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、温度センサ５１により検出されたバッテリ５０の電池温度Ｔｂとバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）とに基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。

こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊とエンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊とを設定する（ステップＳ１１０）。要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。図４に要求トルク設定用マップの一例を示す。要求パワーＰｅ＊は、設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものとバッテリ５０が要求する充放電要求パワーＰｂ＊とロスＬｏｓｓとの和として計算することができる。なお、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒは、車速Ｖに換算係数ｋを乗じることによって求めたり、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで割ることによって求めることができる。続いて、設定した要求パワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する（ステップＳ１２０）。この設定は、エンジン２２を効率よく動作させる動作ラインと要求パワーＰｅ＊とに基づいて行なわれる。エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を図５に示す。図示するように、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊は、動作ラインと要求パワーＰｅ＊（Ｎｅ＊×Ｔｅ＊）が一定の曲線との交点により求めることができる。

次に、設定した目標回転数Ｎｅ＊とリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（Ｎｍ２／Ｇｒ）と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとを用いて次式（１）によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算すると共に計算した目標回転数Ｎｍ１＊と現在の回転数Ｎｍ１とに基づいて式（２）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算する（ステップＳ１３０）。ここで、式（１）は、動力分配統合機構３０の回転要素に対する力学的な関係式である。動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図６に示す。図中、左のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるサンギヤ３１の回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅであるキャリア３４の回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。式（１）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、Ｒ軸上の２つの太線矢印は、モータＭＧ１から出力されたトルクＴｍ１がリングギヤ軸３２ａに作用するトルクと、モータＭＧ２から出力されるトルクＴｍ２が減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクとを示す。また、式（２）は、モータＭＧ１を目標回転数Ｎｍ１＊で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式（２）中、右辺第２項の「ｋ１」は比例項のゲインであり、右辺第３項の「ｋ２」は積分項のゲインである。

Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ) …(1)
Tm1*=前回Tm1*+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt …(2)

こうしてモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊とトルク指令Ｔｍ１＊とを計算すると、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと計算したモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に現在のモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を乗じて得られるモータＭＧ１の消費電力（発電電力）との偏差をモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で割ることによりモータＭＧ２から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘを次式（３）および式（４）により計算すると共に（ステップＳ１４０）、要求トルクＴｒ＊とトルク指令Ｔｍ１＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρを用いてモータＭＧ２から出力すべきトルクとしての仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを式（５）により計算し（ステップＳ１５０）、計算したトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを制限した値としてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ１６０）。このようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定することにより、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力する要求トルクＴｒ＊を、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で制限したトルクとして設定することができる。なお、式（５）は、前述した図６の共線図から容易に導き出すことができる。

Tmin=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 …(3)
Tmax=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 …(4)
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr …(5)

こうしてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定したならば、ステップＳ１００にて入力したＶＤＩＭフラグＦｖが値１であるか否かを判定する（ステップＳ１７０）。ＶＤＩＭフラグＦｖが値１であるときには、ブレーキＥＣＵ６６による車両運動統合制御が実行されており、ブレーキＥＣＵ６６からトルク制限値Ｔｌｉｍが送信されていることから、この場合、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を入力したトルク制限値Ｔｌｉｍで制限した値、すなわちトルク指令Ｔｍ２＊とトルク制限値Ｔｌｉｍとのより小さい方の値に再設定する（ステップＳ１８０）。これに対して、ＶＤＩＭフラグＦｖが値０であるときには、ＶＤＩＭスイッチ９０がオフされているか、またはブレーキＥＣＵ６６による車両運動統合制御が実行されていないことになり、この場合には、トルク指令Ｔｍ２＊を再設定することなく、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信して（ステップＳ１９０）、駆動制御ルーチンを終了する。目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによって示される運転ポイントで運転されるようエンジン２２における燃料噴射制御や点火制御等の制御を行なう。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。例えば、モータＭＧ２を制御する際、モータＥＣＵ４０は、以下に説明するようにモータＭＧ２へのトルク指令Ｔｍ２＊等に基づいて昇圧電圧指令ＶＨ＊等を設定すると共に、昇圧電圧指令ＶＨ＊に応じた昇圧電圧ＶＨを用いてトルク指令Ｔｍ２＊に応じたトルクが得られるようシステムメインリレー５６への駆動信号や昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２へのスイッチング制御信号等を出力する。

図７は、上述の駆動制御ルーチンを経て設定されたモータＭＧ２へのトルク指令Ｔｍ２＊に基づいて昇圧電圧指令ＶＨ＊を設定する昇圧電圧指令設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。図７の昇圧電圧指令設定ルーチンは、モータＥＣＵ４０により実行されるものである。本ルーチンの開始に際し、モータＥＣＵ４０の図示しないＣＰＵは、まず、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からのモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊や、モータＥＣＵ４０からのモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２、ブレーキＥＣＵ６６からのＶＤＩＭスイッチフラグＦｖｓといった制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ２００）。

こうして必要なデータを入力したならば、ＶＤＩＭスイッチフラグＦｖｓが値０であるか値１であるかを判定し（ステップＳ２１０）、ＶＤＩＭスイッチフラグＦｖｓが値１であってブレーキＥＣＵ６６により車両運動統合制御が実行される可能性があるときにはモータＭＧ２に印加すべき電圧すなわち昇圧後電圧ＶＨの仮の値である仮昇圧電圧ＶＨｔｍｐを設定する（ステップＳ２２０）。仮昇圧電圧ＶＨｔｍｐは、実施例では、モータ回転数Ｎｍ２とモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊と仮昇圧電圧ＶＨｔｍｐとの関係を予め定めて仮昇圧電圧設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、モータ回転数Ｎｍ２とモータ目標トルクＴｍ２＊とが与えられると記憶したマップから対応する仮昇圧電圧ＶＨｔｍｐを導出して設定するものとした。図８に仮昇圧電圧設定用マップの一例を示す。続いて、設定した仮昇圧電圧ＶＨｔｍｐが本ルーチンの前回実行時の昇圧電圧指令ＶＨ＊（以下「前回昇圧電圧指令」という）未満であるか否かを判定する（ステップＳ２３０）。仮昇圧電圧ＶＨｔｍｐが前回昇圧電圧指令未満であるときには前回昇圧電圧指令を今回の昇圧電圧指令ＶＨ＊として設定し（ステップＳ２４０）、本ルーチンを終了する。すなわち、ブレーキＥＣＵ６６により車両運動統合制御が実行されてトルク制限値Ｔｌｉｍが設定されると共に、図３の駆動制御ルーチンのステップＳ１８０にてモータＭＧ２に対するトルク指令Ｔｍ２＊がトルク制限値Ｔｌｉｍにより制限されて車両運動統合制御が実行されなかったとしたときの値よりも小さな値に設定されたような場合、トルク指令Ｔｍ２＊等に基づく仮昇圧電圧ＶＨｔｍｐが前回値未満となり、それにより、ステップＳ２３０にて肯定判断がなされてステップＳ２４０にて昇圧電圧指令ＶＨ＊が前回昇圧電圧指令に保持されることになる。一方、仮昇圧電圧ＶＨｔｍｐが前回昇圧電圧指令以上であるときには、ステップＳ２２０にて設定した仮昇圧電圧ＶＨｔｍｐを今回の昇圧電圧指令ＶＨ＊として設定し（ステップＳ２５０）、本ルーチンを終了する。すなわち、ＶＤＩＭスイッチフラグＦｖｓが値１であってブレーキＥＣＵ６６により車両運動統合制御が実行される可能性があるときには、トルク制限値Ｔｌｉｍを用いた制限の有無に拘わらず、トルク指令Ｔｍ２＊等に基づく仮昇圧電圧ＶＨｔｍｐが前回値以上であれば、ステップＳ２３０にて否定判断がなされて仮昇圧電圧ＶＨｔｍｐが昇圧電圧指令ＶＨ＊として設定されることになる。

ところで、ステップＳ２１０でＶＤＩＭスイッチフラグＦｖｓが値０であると判断された場合、ＶＤＩＭスイッチ９０がオフされており、ブレーキＥＣＵ６６による車両運動統合制御が実行されないことになる。ただし、このようにＶＤＩＭスイッチ９０がオフされているときに何らかの要因によりハイブリッド自動車２０の駆動輪６３ａ，６３ｂの何れかの空転によるスリップを生じてしまうこともあり、このような場合、トルク指令Ｔｍ２＊とモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２とに基づいて昇圧電圧指令ＶＨ＊を設定すると、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２の高まりに起因して昇圧電圧指令ＶＨ＊が大きくなり、短時間のうちにバッテリ５０が充放電されて無用のエネルギ損失を招くおそれもある。このため、ステップＳ２１０にてＶＤＩＭスイッチフラグＦｖｓが値０であると判断した場合には、所定のスリップ判定処理を実行する（ステップＳ２６０）。なお、ステップＳ２６０のスリップ判定処理は、例えばモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２に基づいて計算される回転角加速度を所定の閾値と比較するものとされ、当該回転角加速度が閾値を超える場合に駆動輪６３ａ，６３ｂの少なくとも何れかにスリップが発生したものと判断される。そして、駆動輪６３ａ，６３ｂのスリップが発生していないと判断した場合には（ステップＳ２７０）、上述のステップＳ２２０以降の処理を実行する。これに対して、スリップ判定処理を経て駆動輪６３，６３ｂの少なくとも何れかのスリップが発生してると判断した場合には、ステップＳ２４０にて前回昇圧電圧指令を今回の昇圧電圧指令ＶＨ＊として設定し、本ルーチンを終了する。

以上説明した第１の実施例のハイブリッド自動車２０では、ブレーキＥＣＵ６６により旋回時の姿勢の保持や車輪の空転によるスリップの抑制等のための車両運動統合制御が実行されておらず、トルク制限値Ｔｌｉｍによる出力トルクの制限を伴う駆動動作でモータＭＧ２を駆動しない場合、モータＭＧ２の駆動状態を示すトルク指令Ｔｍ２＊および回転数Ｎｍ２に基づいて設定される仮昇圧電圧ＶＨｔｍｐが昇圧電圧指令ＶＨ＊として設定され、昇圧コンバータ５５のモータＭＧ２側の電圧である昇圧後電圧ＶＨが昇圧電圧指令ＶＨ＊になるよう昇圧コンバータ５５が制御される。これにより、モータＭＧ２の駆動状態に応じた適切な電圧をモータＭＧ２に供給することが可能となる。また、ブレーキＥＣＵ６６により車両運動統合制御が実行されており、トルク制限値Ｔｌｉｍによる出力トルクの制限（出力トルクの急変）を伴う駆動動作でモータＭＧ２を駆動する場合、昇圧後電圧ＶＨが上記出力トルクの制限を伴う駆動動作でモータＭＧ２を駆動する要求がなされていることを示すトルク制限値Ｔｌｉｍの入力直前に設定された昇圧電圧指令ＶＨ＊である前回昇圧電圧指令以上の電圧になるよう昇圧コンバータ５５が制御される。更に、実施例のハイブリッド自動車２０では、ＶＤＩＭスイッチ９０がオフされてブレーキＥＣＵ６６により車両運動統合制御が実行されない場合であっても、駆動輪６３ａ，６３ｂのスリップが生じてモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が急変しているときには、昇圧電圧指令ＶＨ＊が前回昇圧電圧指令に保持されて昇圧後電圧ＶＨが前回昇圧電圧指令になるよう昇圧コンバータ５５が制御される。これにより、モータＭＧ２を車両運動統合制御に基づく出力制限を伴う駆動動作やスリップに起因した回転数Ｎｍ２の急変を伴う駆動動作で駆動することによって昇圧電圧指令ＶＨ＊が小さくなったり大きくなったりすることによる短時間の間のバッテリ５０の充放電を抑制することが可能となり、バッテリ５０等からなる電源装置におけるエネルギ効率を向上させることができる。そして、上記実施例のように、モータＭＧ２を車両運動統合制御に基づく出力制限を伴う駆動動作やスリップに起因した回転数Ｎｍ２の急変を伴う駆動動作で駆動する際に、昇圧電圧指令ＶＨ＊を前回昇圧電圧指令に保持して昇圧後電圧ＶＨが昇圧電圧指令ＶＨ＊になるよう昇圧コンバータ５５を制御すれば、車両運動統合制御の実行時や駆動輪６３ａ等のスリップ発生時に昇圧後電圧ＶＨを安定させることができる。また、モータＭＧ２を車両運動統合制御に基づく出力制限を伴う駆動動作やスリップに起因した回転数Ｎｍ２の急変を伴う駆動動作で駆動する際に、トルク指令Ｔｍ２＊および回転数Ｎｍ２に基づいて設定される仮昇圧電圧ＶＨｔｍｐが上昇して前回昇圧電圧指令以上となる場合、運転者により要求されている要求トルクＴｒ＊がその後も継続してある程度大きくなり、モータＭＧ２から出力すべきトルクもある程度大きくなると考えられる。したがって、このような場合には、当該仮昇圧電圧ＶＨｔｍｐを昇圧電圧指令ＶＨ＊として設定し、昇圧後電圧ＶＨが昇圧電圧指令ＶＨ＊になるよう昇圧コンバータ５５を制御すれば、モータＭＧ２から要求トルクＴｒ＊に応じたトルクが出力されるように昇圧後電圧ＶＨをより適正な電圧とすることができる。

図９は、第２の実施例に係る駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンも上述のハイブリッド自動車２０において実行され得るものであり、上記ハイブリッド自動車２０に適用された場合、上記ハイブリッド用電子制御ユニット７０により所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。図９の駆動制御ルーチンが採用された場合、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、図３のステップＳ１００〜Ｓ１５０と同様の処理であるステップＳ３００〜Ｓ３５０までの処理を実行し、ステップＳ３５０の処理の後、ブレーキＥＣＵ６６による車両運動統合制御の実行の有無に拘わらず、図３のステップＳ３６０と同様の演算を行って車両運動統合制御が実行されたなかったとしたときのモータＭＧ２に対するトルク指令に相当する目標モータトルクＴｍ２＊′を設定する（ステップＳ３６０）。続いて、ステップＳ３００にて入力したＶＤＩＭフラグが値１であるか否かを判定し（ステップＳ３７０）、ＶＤＩＭフラグが値１であるときには、図３のステップＳ１７０と同様にしてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を目標モータトルクＴｍ２＊′とステップＳ３００にて入力したトルク制限値Ｔｌｉｍとのより小さい方の値に設定する（ステップＳ３８０）。また、ＶＤＩＭフラグが値１でないときには、ステップＳ３６０にて設定した目標モータトルクＴｍ２＊’をモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊に設定する（ステップＳ３９０）。こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊、モータＭＧ２の目標トルクＴｍ２＊′、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定したならば、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とをエンジンＥＣＵ２４に、目標モータトルクＴｍ２＊’、トルク指令Ｔｍ１＊およびＴｍ２＊をモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信して（ステップＳ４００）、駆動制御ルーチンを終了する。この場合、目標モータトルクＴｍ２＊′やトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なうが、昇圧電圧指令ＶＨ＊を設定する際には、モータ回転数Ｎｍ２とモータＭＧ２の目標モータトルクＴｍ２＊′と昇圧電圧指令ＶＨ＊との関係を予め定めた図８のマップに類似した昇圧電圧設定用マップを用いて昇圧電圧指令ＶＨ＊を設定する。

以上説明した第２の実施例によれば、ブレーキＥＣＵ６６による車両運動統合制御の実行の有無に拘わらず、図９のステップＳ３６０にて設定される目標モータトルクＴｍ２＊′とモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２とに基づいて昇圧電圧指令ＶＨ＊が設定され、昇圧後電圧ＶＨが昇圧電圧指令ＶＨ＊になるよう昇圧コンバータ５５が制御される。ここで、ブレーキＥＣＵ６６により車両運動統合制御が実行されておらず、トルク制限値Ｔｌｉｍによる出力トルクの制限を伴う駆動動作でモータＭＧ２を駆動しない場合、図９のステップＳ３６０にて設定される目標モータトルクＴｍ２＊′とトルク指令Ｔｍ２＊とが同一の値となる。従って、この場合には、モータＭＧ２の駆動状態を示すトルク指令Ｔｍ２＊および回転数Ｎｍ２に基づいて昇圧電圧指令ＶＨ＊が設定されることになり、昇圧後電圧ＶＨが昇圧電圧指令ＶＨ＊になるよう昇圧コンバータ５５が制御される。これにより、モータＭＧ２の駆動状態に応じた適切な電圧をモータＭＧ２に供給することが可能となる。また、ブレーキＥＣＵ６６により車両運動統合制御が実行されており、トルク制限値Ｔｌｉｍによる出力トルクの制限（出力トルクの急変）を伴う駆動動作でモータＭＧ２を駆動する場合、昇圧後電圧ＶＨが上記出力トルクの制限を伴う駆動動作でモータＭＧ２を駆動する要求としてのトルク制限値Ｔｌｉｍが設定されなった場合のモータＭＧ２の駆動状態を示す目標モータトルクＴｍ２＊′および回転数Ｎｍ２に基づいて昇圧電圧指令ＶＨ＊が設定されることになり、昇圧後電圧ＶＨが昇圧電圧指令ＶＨ＊になるよう昇圧コンバータ５５が制御される。これにより、モータＭＧ２を車両運動統合制御に基づく出力制限を伴う駆動動作で駆動する場合であっても、昇圧後電圧ＶＨの変動の幅を小さくすることが可能となり、短時間の間のバッテリ５０の充放電を抑制することができる。この結果、第２の実施例においても、バッテリ５０等からなる電源装置におけるエネルギ効率を向上させることができる。

ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、モータＭＧ１とモータＭＧ２とが「電動機」に相当し、バッテリ５０が「直流電源」に相当し、昇圧コンバータ５５が「電圧調整手段」に相当し、昇圧コンバータ５５の昇圧後電圧ＶＨを検出する第３電圧センサ９３が「電動機側電圧検出手段」に相当し、トルク制限値Ｔｌｉｍによる出力トルクの制限を伴う駆動動作でモータＭＧ２を駆動しないときには昇圧後電圧ＶＨがモータＭＧ２の駆動状態を示すトルク指令Ｔｍ２＊および回転数Ｎｍ２に基づいて設定される仮昇圧電圧ＶＨｔｍｐに一致する昇圧電圧指令ＶＨ＊になるよう昇圧コンバータ５５を制御し、トルク制限値Ｔｌｉｍによる出力トルクの制限を伴う駆動動作でモータＭＧ２を駆動するときには昇圧後電圧ＶＨが上記出力トルクの制限を伴う駆動動作でモータＭＧ２を駆動する要求がなされていることを示すトルク制限値Ｔｌｉｍの入力直前に設定された昇圧電圧指令ＶＨ＊である前回昇圧電圧指令以上の電圧になるよう昇圧コンバータ５５を制御するモータＥＣＵ４０等が「電圧制御手段」に相当する。また、トルク制限値Ｔｌｉｍによる出力トルクの制限を伴う駆動動作でモータＭＧ２を駆動しないときには昇圧後電圧ＶＨがモータＭＧ２の駆動状態を示すトルク指令Ｔｍ２＊に一致する目標モータトルクＴｍ２＊′および回転数Ｎｍ２に基づいて設定される昇圧電圧指令ＶＨ＊になるよう昇圧コンバータ５５を制御し、トルク制限値Ｔｌｉｍによる出力トルクの制限を伴う駆動動作でモータＭＧ２を駆動するときには昇圧後電圧ＶＨが上記出力トルクの制限を伴う駆動動作でモータＭＧ２を駆動する要求としてのトルク制限値Ｔｌｉｍが設定されなった場合のモータＭＧ２の駆動状態を示す目標モータトルクＴｍ２＊′および回転数Ｎｍ２に基づいて設定される昇圧電圧指令ＶＨ＊になるよう昇圧コンバータ５５を制御するモータＥＣＵ４０等もされる「電圧制御手段」に相当する。更に、旋回時等の姿勢の乱れと駆動輪６３ａ等の空転によるスリップとの少なくともいずれかを抑制するためにモータＭＧ２の出力トルクに対するトルク制限値Ｔｌｉｍを設定するブレーキＥＣＵ６６が「出力トルク制限手段」に相当する。ただし、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

なお、実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の動力を減速ギヤ３５により変速してリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１０の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａが接続された車軸（駆動輪６３ａ，６３ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図１０における車輪６３ｃ，６３ｄに接続された車軸）に接続するものとしてもよい。

また、実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の動力を動力分配統合機構３０を介して駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１１の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、エンジン２２のクランクシャフト２６に接続されたインナーロータ２３２と駆動輪６３ａ，６３ｂに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ２３４とを有し、エンジン２２の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機２３０を備えるものとしてもよい。

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、車両の製造産業等に利用可能である。

ハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 モータＭＧ１，ＭＧ２を含む電気駆動系の構成の概略を示す構成図である。 第１の実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 通常時要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。 エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を設定する様子を示す説明図である。 動力分配統合機構３０の回転要素を力学的に説明するための共線図の一例を示す説明図である。 第１の実施例のモータ用電子制御ユニット４０により実行される昇圧電圧指令設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。 仮昇圧電圧設定用マップの一例を示す説明図である。 第２の実施例に係る駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。 変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。

符号の説明

２０，１２０，２２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、２８ ダンパ、３０ 動力分配統合機構、３１ サンギヤ、３２ リングギヤ、３２ａ リングギヤ軸、３３ ピニオンギヤ、３４ キャリア、３５ 減速ギヤ、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、５０ バッテリ、５１ 温度センサ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ 電力ライン、５４ａ 正極母線、５４ｂ 負極母線、５５ 昇圧コンバータ、５６ システムメインリレー、５７，５９ コンデンサ、６０ ギヤ機構、６２ デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ 駆動輪、６３ｃ，６３ｄ 車輪、６４ａ，６４ｂ ブレーキホイルシリンダ、６５ａ，６５ｂ 車輪速センサ、６６ ブレーキ用電子制御ユニット（ブレーキＥＣＵ）、６７ ブレーキアクチュエータ、６８ ブレーキマスタシリンダ、６９ ブレーキユニット、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、９０ ＶＤＩＭスイッチ、９１ 第１電圧センサ、９２ 第２電圧センサ、９３ 第３電圧センサ、９４ Ｇセンサ、９５ ヨーレートセンサ、２３０ 対ロータ電動機、２３２ インナーロータ、２３４ アウターロータ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ、Ｔ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜２６，Ｔ３１，Ｔ３２ トランジスタ、Ｄ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６，Ｄ３１，Ｄ３２ ダイオード。

Claims (10)

1. 電動機の電力源として用いられる電源装置であって、
   充放電可能な直流電源と、
   前記直流電源と前記電動機との電力のやりとりに介在し、前記直流電源側の電圧に対して前記電動機側の電圧を調整可能な電圧調整手段と、
   前記電動機側の電圧を検出する電動機側電圧検出手段と、
   前記電動機を所定の駆動動作で駆動しないときには前記電動機側の電圧が前記電動機の駆動状態に基づいて設定される目標電圧になるよう前記電圧調整手段を制御し、前記電動機を前記所定の駆動動作で駆動するときには前記電動機側の電圧が前記電動機を前記所定の駆動動作で駆動する要求がなされる直前に設定された目標電圧である直前電圧以上の電圧になるよう前記電圧調整手段を制御する電圧制御手段と、
   を備える電源装置。
2. 前記電圧制御手段は、前記電動機を前記所定の駆動動作で駆動するときには前記電動機側の電圧が前記直前電圧に保持されるよう前記電圧調整手段を制御する手段である請求項１記載の電源装置。
3. 前記電圧制御手段は、前記電動機を前記所定の駆動動作で駆動する際に前記直前電圧より高い電圧が前記目標電圧として設定されたときには前記電動機側の電圧が該設定された目標電圧となるよう前記電圧調整手段を制御する手段である請求項１記載の電源装置。
4. 電動機の電力源として用いられる電源装置であって、
   充放電可能な直流電源と、
   前記直流電源と前記電動機との電力のやりとりに介在し、前記直流電源側の電圧に対して前記電動機側の電圧を調整可能な電圧調整手段と、
   前記電動機側の電圧を検出する電動機側電圧検出手段と、
   前記電動機を所定の駆動動作で駆動しないときには前記電動機側の電圧が前記電動機の駆動状態に基づいて設定される目標電圧になるよう前記電圧調整手段を制御し、前記電動機を前記所定の駆動動作で駆動するときには前記電動機側の電圧が該電動機を前記所定の駆動動作で駆動する要求がなかったとしたときの前記電動機の駆動状態に基づいて設定される目標電圧になるよう前記電圧調整手段を制御する電圧制御手段と、
   を備える電源装置。
5. 前記所定の駆動動作は、前記電動機の回転数の急変を伴う駆動動作である請求項１ないし４いずれか記載の電源装置。
6. 前記所定の駆動動作は、前記電動機の出力トルクの急変を伴う駆動動作である請求項１ないし４いずれか記載の電源装置。
7. 請求項１ないし６いずれか記載の電源装置と該電源装置を電力源として車軸に動力を出力する電動機とを搭載する車両。
8. 請求項７記載の車両であって、
   旋回時等の姿勢の乱れと前記車軸に取り付けられた車輪の空転によるスリップとの少なくともいずれかを抑制するために前記電動機の出力トルクを制限する出力トルク制限手段を備え、
   前記所定の駆動動作は、前記出力トルク制限手段による前記電動機の出力トルクの制限を伴った前記電動機の駆動動作である、
   車両。
9. 車軸に動力を出力可能な電動機と、充放電可能な直流電源と前記直流電源と前記電動機との電力のやりとりに介在し前記直流電源側の電圧に対して前記電動機側の電圧を調整可能な電圧調整手段を有する電源装置と、を搭載する車両における前記電源装置の制御方法であって、
   旋回時等の姿勢の乱れと前記車軸に取り付けられた車輪の空転によるスリップとの少なくとも何れかを抑制するために出力トルクの制限を伴って前記電動機が駆動される所定出力制限駆動要求がなされていないときには前記電動機側の電圧が前記電動機の駆動状態に基づいて設定される目標電圧になるよう前記電圧調整手段を制御し、前記所定出力制限駆動要求がなされたときには前記電動機側の電圧が該所定出力制限駆動要求がなされる直前に設定された目標電圧である直前電圧以上の電圧になるよう前記電圧調整手段を制御する、
   ことを特徴とする電源装置の制御方法。
10. 車軸に動力を出力可能な電動機と、充放電可能な直流電源と前記直流電源と前記電動機との電力のやりとりに介在し前記直流電源側の電圧に対して前記電動機側の電圧を調整可能な電圧調整手段を有する電源装置と、を搭載する車両における前記電源装置の制御方法であって、
    旋回時等の姿勢の乱れと前記車軸に取り付けられた車輪の空転によるスリップとの少なくとも何れかを抑制するために出力トルクの制限を伴って前記電動機が駆動される所定出力制限駆動要求がなされていないときには前記電動機側の電圧が前記電動機の駆動状態に基づいて設定される目標電圧になるよう前記電圧調整手段を制御し、前記所定出力制限駆動要求がなされたときには前記電動機側の電圧が該所定出力制限駆動要求がなかったとしたときの前記電動機の駆動状態に基づいて設定される目標電圧になるよう前記電圧調整手段を制御する、
    ことを特徴とする電源装置の制御方法。

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