JP2020058131A - 駆動システム - Google Patents

Abstract

【課題】外部電源の供給電圧が蓄電装置の電源電圧よりも低い場合でも、蓄電装置を適切に充電できる駆動システムを提供する。【解決手段】充放電可能な蓄電装置４０を有し、車外の外部電源８０からの電力供給により前記蓄電装置を充電可能な車両に適用される駆動システム７０であって、回転電機１０と、前記回転電機に接続されるインバータ２０と、前記蓄電装置の電源電圧を変圧させて、前記インバータに出力するコンバータ３０と、前記外部電源と電気的に接続可能な充電用配線５０Ｈ，５０Ｌと、を備え、前記充電用配線は、前記インバータと前記コンバータとの間の接続点ＰＴＨ，ＰＴＬに接続されている。【選択図】 図１

Description

本発明は、駆動システムに関する。

従来、複数のバッテリセルの直列接続体からなる車載蓄電装置を急速充電可能な車外の外部電源が知られている（例えば、特許文献１）。このような外部電源では、外部電源の供給電圧が高電圧の場合に、蓄電装置全体を同時に充電し、外部電源の供給電圧が低電圧の場合に、蓄電装置を複数のブロックに分割し、各ブロックを順次充電する。これにより、外部電源の供給電圧が低電圧の場合でも、蓄電装置を充電することができる。

特開平１０−９９２６９号公報

蓄電装置を複数のブロックに分割し、各ブロックを順次充電するためには、各ブロックを充電するための充電用コンバータを複数搭載し、各充電用コンバータと対応するブロックとを配線により接続する必要がある。そのため、蓄電装置の内部構造が複雑化したり、高コスト化したりする問題が生じる。外部電源の供給電圧が低電圧であり、外部電源の供給電圧が蓄電装置の電源電圧よりも低い場合でも、蓄電装置を適切に充電可能な技術が求められている。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、外部電源の供給電圧が蓄電装置の電源電圧よりも低い場合でも、蓄電装置を適切に充電できる駆動システムを提供することにある。

本発明は、充放電可能な蓄電装置を有し、車外の外部電源からの電力供給により前記蓄電装置を充電可能な車両に適用される駆動システムであって、回転電機と、前記回転電機に接続されるインバータと、前記蓄電装置の電源電圧を変圧させて、前記インバータに出力するコンバータと、前記外部電源と電気的に接続可能な充電用配線と、を備え、前記充電用配線は、前記インバータと前記コンバータとの間の接続点に接続されている。

本発明による制御システムでは、充電用配線が、インバータとコンバータとの間の接続点に接続されている。そのため、外部電源を用いて蓄電装置を充電する場合において、コンバータを用いて蓄電装置を充電することができる。したがって、外部電源の供給電圧が蓄電装置の電源電圧よりも低い場合には、コンバータを用いて外部電源の供給電圧を昇圧させることができ、昇圧後の電圧を電源電圧よりも高くすることができる。この結果、外部電源の供給電圧が蓄電装置の電源電圧よりも低い場合でも、蓄電装置を適切に充電することができる。

第１実施形態に係る制御システムの全体構成図。 第１実施形態に係る充電制御処理のフローチャート。 昇圧制御における上，下アームスイッチのスイッチングパターンを示すタイムチャート。 供給電圧Ｖｃｈａと利用率Ｒｅとの関係を示す図。 第２実施形態に係る制御システムの全体構成図。 第３実施形態に係る制御システムの全体構成図。 第３実施形態に係る充電制御処理のフローチャート。

＜第１実施形態＞
以下、本発明に係る駆動システムを具体化した第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態の駆動システム７０は、車両に搭載されている。

図１に示すように、駆動システム７０は、回転電機１０と、インバータ２０と、コンバータ３０と、蓄電装置としての直流電源４０と、充電用配線５０Ｈ，５０Ｌと、回転電機１０を制御対象とする制御部６０とを備えている。本実施形態において、回転電機１０は、星形結線された３相の巻線１１を備えている。回転電機１０のロータは、車両の駆動輪と動力伝達が可能なように接続されている。回転電機１０は、例えば同期機である。

回転電機１０は、インバータ２０及びコンバータ３０を介して、直流電源４０に接続されている。本実施形態において、直流電源４０は、充放電可能な蓄電池である。直流電源４０は、車外に設けられた外部電源としての充電器８０からの電力供給により充電することができる。

インバータ２０は、Ｕ，Ｖ，Ｗ相それぞれについて、上アームスイッチＳＩＨと下アームスイッチＳＩＬとの直列接続体を備えている。本実施形態では、各スイッチＳＩＨ，ＳＩＬとして、ユニポーラ素子であってかつＳｉＣのＮチャネルＭＯＳＦＥＴが用いられている。上アームスイッチＳＩＨは、ボディダイオードとしての上アームダイオードＤＩＨを有し、下アームスイッチＳＩＬは、ボディダイオードとしての下アームダイオードＤＩＬを有している。

インバータ２０は、回転電機１０及びコンバータ３０に接続されている。具体的には、各相において、上アームスイッチＳＣＨのソースと下アームスイッチＳＣＬのドレインとの接続点には、回転電機１０の巻線１１の第１端が接続されている。各相の巻線１１の第２端は、中性点で接続されている。

コンバータ３０は、直流電源４０の電源電圧Ｖｂａｔを降圧（変圧）させて、インバータ２０に出力する降圧型のＤＣ−ＤＣコンバータである。コンバータ３０は、上アームスイッチＳＣＨと下アームスイッチＳＣＬとの直列接続体３１と、平滑リアクトル３２と、第１，第２平滑コンデンサ３３，３４とを備えている。本実施形態では、各スイッチＳＣＨ，ＳＣＬとして、ユニポーラ素子であってかつＳｉＣのＮチャネルＭＯＳＦＥＴが用いられている。上アームスイッチＳＣＨは、ボディダイオードとしての上アームダイオードＤＣＨを有し、下アームスイッチＳＣＬは、ボディダイオードとしての下アームダイオードＤＣＬを有している。

上アームスイッチＳＣＨのドレインには、直流電源４０の正極端子が接続されているとともに、第１平滑コンデンサ３３の高電圧側端子が接続されている。上アームスイッチＳＣＨのソースと下アームスイッチＳＣＬのドレインとの接続点には、平滑リアクトル３２の第１端が接続されている。平滑リアクトル３２の第２端には、第２平滑コンデンサ３４の高電圧側端子が接続されているとともに、高圧側接続線Ｈｎを介してインバータ２０の各相における上アームスイッチＳＩＨのドレインが接続されている。下アームスイッチＳＣＬのソースには、直流電源４０の負極端子及び第１，第２平滑コンデンサ３３，３４の低電圧側端子が接続されるとともに、低圧側接続線Ｌｎを介してインバータ２０の各相における下アームスイッチＳＩＨのソースが接続されている。

駆動システム７０は、相電流検出部２３と、電源電圧検出部２４とを備えている。相電流検出部２３は、回転電機１０に流れる各相電流のうち、少なくとも２相分の電流を検出する。電源電圧検出部２４は、第１平滑コンデンサ３３の端子電圧を電源電圧Ｖｂａｔとして検出する。各検出部２３，２４の検出値は、制御部６０に入力される。

制御部６０は、取得した検出値に基づき、回転電機１０の制御量をその指令値に制御すべく、インバータ２０及びコンバータ３０を制御する。制御量は、例えばトルクである。制御部６０は、インバータ２０の制御において、デッドタイムを挟みつつ上，下アームスイッチＳＩＨ，ＳＩＬを交互にオン状態とすべく、上，下アームスイッチＳＩＨ，ＳＩＬそれぞれに対応する駆動信号ＳＩＧを、上，下アームスイッチＳＩＨ，ＳＩＬに出力する。駆動信号ＳＩＧは、スイッチのオン状態への切り替えを指示するオン指令と、オフ状態への切り替えを指示するオフ指令とのいずれかをとる。なお、本実施形態において、オン状態が「閉状態」に相当し、オフ状態が「開状態」に相当する。

また、制御部６０は、コンバータ３０の制御において、上，下アームスイッチＳＣＨ，ＳＣＬそれぞれに対応する駆動信号ＳＣＧを、上，下アームスイッチＳＣＨ，ＳＣＬに出力する。直流電源４０を放電する場合において、上，下アームスイッチＳＣＨ，ＳＣＬをオン状態とする期間は、電源電圧Ｖｂａｔに対するインバータ２０への出力電圧Ｖｏｕｔの比（以下、降圧比）Ｖｏｕｔ／Ｖｂａｔに応じて設定される。例えば、直流電源４０を放電する場合におけるスイッチング周期をＴａとすると、上アームスイッチＳＣＨの放電オン状態期間Ｔｏｕｔは、（式１）のように表される。

Ｔｏｕｔ＝Ｖｏｕｔ／Ｖｂａｔ×Ｔａ・・・（式１）
なお、制御部６０が提供する機能は、例えば、実体的なメモリ装置に記録されたソフトウェア及びそれを実施するコンピュータ、ハードウェア、又はそれらの組み合わせによって提供することができる。

充電用配線５０Ｈ，５０Ｌは、充電器８０と電気的に接続可能な配線であり、高圧側充電用配線５０Ｈと低圧側充電用配線５０Ｌとを含む。充電用配線５０Ｈ，５０Ｌは、その第１端が車両の充電端子７１に接続されている。充電器８０は、充電アダプタ８１を備えており、充電アダプタ８１を充電端子７１に接続することにより、電力を車両へ供給可能に構成されている。

充電器８０は、制御装置８２を備えており、供給電圧Ｖｃｈａや供給電流Ｉｃｈａを調整可能に構成されている。また、制御装置８２は、駆動システム７０の制御部６０に対して通信可能に構成されている。

ところで、充電器８０は、供給電圧Ｖｃｈａが電源電圧Ｖｂａｔよりも高い場合に、その電圧差を利用して供給電流Ｉｃｈａを車両の直流電源４０に供給し、直流電源４０を充電する。このため、供給電圧Ｖｃｈａが電源電圧Ｖｂａｔよりも低い場合には、直流電源４０を充電することができない。近年における直流電源４０の高電圧化に対応するためには、供給電圧Ｖｃｈａが電源電圧Ｖｂａｔよりも低い場合でも、直流電源４０を充電する技術が望まれている。

例えば、直流電源４０を複数のブロックに分割し、各ブロックを順次充電することにより、供給電圧Ｖｃｈａが電源電圧Ｖｂａｔよりも低い場合でも、直流電源４０を充電することができる。しかし、駆動システム７０内に、各ブロックを充電するための充電用コンバータを複数搭載し、各充電用コンバータと対応するブロックとを配線により接続する必要があるため、直流電源４０の内部構造が複雑化したり、高コスト化したりする問題が生じる。

本実施形態の駆動システム７０では、充電用配線５０Ｈ，５０Ｌの第２端が、インバータ２０とコンバータ３０との間の接続点ＰＴＨ，ＰＴＬに接続されている。具体的には、高圧側充電用配線５０Ｈの第２端が、高圧側接続線Ｈｎにおいて、インバータ２０とコンバータ３０との間に位置する高圧側接続点ＰＴＨに接続されている。また、低圧側充電用配線５０Ｌの第２端が、低圧側接続線Ｌｎにおいて、インバータ２０とコンバータ３０との間に位置する低圧側接続点ＰＴＬに接続されている。

そのため、充電器８０を用いて直流電源４０を充電する場合において、コンバータ３０を用いて直流電源４０を充電することができる。したがって、供給電圧Ｖｃｈａが電源電圧Ｖｂａｔよりも低い場合には、コンバータ３０を用いて供給電圧Ｖｃｈａを昇圧させることができ、供給電圧Ｖｃｈａを昇圧させた昇圧電圧Ｖｕｐを電源電圧Ｖｂａｔよりも高くすることができる。この結果、供給電圧Ｖｃｈａが電源電圧Ｖｂａｔよりも低い場合でも、直流電源４０を充電することができる。

図２に本実施形態の充電制御処理のフローチャートを示す。充電制御処理は、充電器８０からの電力供給により直流電源４０を充電する際に、充電器８０から供給される電圧を電源電圧Ｖｂａｔよりも大きくして、直流電源４０に出力させるようにコンバータ３０を制御する処理である。

ここで、充電器８０から供給される電圧とは、供給電圧Ｖｃｈａが電源電圧Ｖｂａｔ以上の場合には供給電圧Ｖｃｈａを意味し、供給電圧Ｖｃｈａが電源電圧Ｖｂａｔよりも低い場合には昇圧電圧Ｖｕｐを意味する。充電制御処理は、充電器８０による直流電源４０の充電時に、制御部６０により実施される。

充電制御処理を開始すると、まずステップＳ１０において、充電器８０から供給電圧Ｖｃｈａを取得する。続くステップＳ１２において、電源電圧検出部２４から電源電圧Ｖｂａｔを取得する。続くステップＳ１４において、ステップＳ１０で取得した供給電圧Ｖｃｈａが、ステップＳ１２で取得した電源電圧Ｖｂａｔ以上であるかを判定する。なお、本実施形態において、ステップＳ１０の処理が「取得部」に相当する。

ステップＳ１４で肯定判定すると、つまり、供給電圧Ｖｃｈａが電源電圧Ｖｂａｔ以上である場合、ステップＳ１６において、コンバータ３０の上，下アームスイッチＳＣＨ，ＳＣＬをオフ状態に制御する。続くステップＳ２０において、充電器８０の制御装置８２に充電開始信号を送信し、直流電源４０の充電を開始させる。これにより、コンバータ３０の上，下アームスイッチＳＣＨ，ＳＣＬがオフ状態に維持された状態で、供給電圧Ｖｃｈａにより直流電源４０が充電される。

一方、ステップＳ１４で否定判定すると、つまり、供給電圧Ｖｃｈａが電源電圧Ｖｂａｔよりも小さいことを条件として、ステップＳ１８において、コンバータ３０の上，下アームスイッチＳＣＨ，ＳＣＬを昇圧制御し、ステップＳ２０に進む。昇圧制御では、直流電源４０の充電中に、上，下アームスイッチＳＣＨ，ＳＣＬのオン状態とオフ状態とが切り替え、これにより充電器８０からの供給電力の供給電圧Ｖｃｈａを昇圧電圧Ｖｕｐに昇圧させて、直流電源４０に出力させる。昇圧電圧Ｖｕｐは電源電圧Ｖｂａｔ以上の電圧であり、この昇圧電圧Ｖｕｐにより直流電源４０が充電される。

ステップＳ２２において、再び電源電圧Ｖｂａｔを取得する。続くステップＳ２４において、ステップＳ２２で取得した電源電圧Ｖｂａｔが所定の目標電圧Ｖｔｇに到達したかを判定する。

ステップＳ２４で否定判定すると、直流電源４０の充電が終了していないため、ステップＳ２２に戻る。一方、ステップＳ２４で肯定判定すると、直流電源４０の充電が終了したため、ステップＳ２６において、コンバータ３０の上，下アームスイッチＳＣＨ，ＳＣＬをオフ状態に制御し、充電制御処理を終了する。

充電制御処理では、供給電圧Ｖｃｈａが電源電圧Ｖｂａｔ以上である場合、コンバータ３０の上，下アームスイッチＳＣＨ，ＳＣＬがオフ状態に維持される。この場合、充電器８０からの供給電流Ｉｃｈａは、平滑リアクトル３２及び上アームスイッチＳＣＨの上アームダイオードＤＣＨを介して流れ、これにより直流電源４０が充電される。

一方、供給電圧Ｖｃｈａが電源電圧Ｖｂａｔよりも小さい場合、コンバータ３０の上，下アームスイッチＳＣＨ，ＳＣＬが昇圧制御される。図３に、昇圧制御における上，下アームスイッチＳＣＨ，ＳＣＬのスイッチングパターンを示す。昇圧制御において、上，下アームスイッチＳＣＨ，ＳＣＬをオン状態とする期間は、供給電圧Ｖｃｈａに対する電源電圧Ｖｂａｔの比（以下、昇圧比）Ｖｂａｔ／Ｖｃｈａに応じて設定される。例えば、直流電源４０を充電する場合におけるスイッチング周期をＴｂとすると、上アームスイッチＳＣＨの充電オン状態期間Ｔｃｈａは、（式２）のように表される。

Ｔｃｈａ＝Ｖｃｈａ／Ｖｂａｔ×Ｔｂ・・・（式２）
これにより供給電圧Ｖｃｈａは、電源電圧Ｖｂａｔと略等しい昇圧電圧Ｖｕｐへと昇圧される。

図４に、充電器８０の供給電圧Ｖｃｈａと充電電力利用率（以下、単に利用率という）Ｒｅとの関係を示す。ここで、利用率Ｒｅは、充電器８０の最大供給電力に対して、直流電源４０の充電に用いられている供給電力の割合を示す。利用率Ｒｅは、充電器８０により充電できない場合に０［％］、充電器８０の最大供給電力を用いて充電できる場合に１００［％］として表している。

なお、図４には、本実施形態の駆動システム７０における利用率Ｒｅを示すグラフＦ１（実線）と、比較例における利用率Ｒｅを示すグラフＦ２（破線）と、が示されている。本実施形態の駆動システム７０と比較例とは、本実施形態の駆動システム７０では、充電用配線５０Ｈ，５０Ｌが、インバータ２０とコンバータ３０との間の接続点ＰＴＨ，ＰＴＬに接続されており、比較例では、充電用配線５０Ｈ，５０Ｌが、直流電源４０とインバータ２０との間の接続点に接続されている点で異なる。

図４に示すように、比較例では、供給電圧Ｖｃｈａが電源電圧Ｖｂａｔよりも小さい範囲において、利用率Ｒｅが０％になっている。一方、本実施形態の駆動システム７０では、供給電圧Ｖｃｈａが電源電圧Ｖｂａｔよりも小さい範囲において、利用率Ｒｅが１００％になっている。したがって、本実施形態の駆動システム７０では、供給電圧Ｖｃｈａが電源電圧Ｖｂａｔよりも小さい場合でも、直流電源４０を充電することができる。

一方、供給電圧Ｖｃｈａが電源電圧Ｖｂａｔ以上である範囲においては、比較例と本実施形態の駆動システム７０との両方において、直流電源４０を充電することができる。なお、供給電圧Ｖｃｈａが電源電圧Ｖｂａｔ以上である範囲では、供給電圧Ｖｃｈａが大きいほど、利用率Ｒｅが低下する。これは、供給電圧Ｖｃｈａが電源電圧Ｖｂａｔ以上である場合、充電器８０により直流電源４０を充電する際に、充電器８０において供給電圧Ｖｃｈａを降圧させる必要があり、この降圧により利用率Ｒｅが低下するからである。

以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。

・本実施形態の駆動システム７０では、充電用配線５０Ｈ，５０Ｌの第２端が、インバータ２０とコンバータ３０との間の接続点ＰＴＨ，ＰＴＬに接続されている。そのため、充電器８０を用いて直流電源４０を充電する場合において、コンバータ３０を用いて直流電源４０を充電することができる。したがって、供給電圧Ｖｃｈａが電源電圧Ｖｂａｔよりも低い場合には、コンバータ３０を用いて供給電圧Ｖｃｈａを昇圧させることができ、供給電圧Ｖｃｈａを昇圧させた昇圧電圧Ｖｕｐを電源電圧Ｖｂａｔよりも高くすることができる。この結果、供給電圧Ｖｃｈａが電源電圧Ｖｂａｔよりも低い場合でも、直流電源４０を充電することができる。

・具体的には、制御部６０は、充電器８０から供給される電圧を電源電圧Ｖｂａｔよりも大きくなるように、コンバータ３０を制御する。例えば、供給電圧Ｖｃｈａが電源電圧Ｖｂａｔ以上の場合には、供給電圧Ｖｃｈａの供給電力を直流電源４０に出力するように、コンバータ３０を制御する。また、供給電圧Ｖｃｈａが電源電圧Ｖｂａｔよりも低い場合には、供給電圧Ｖｃｈａを昇圧電圧Ｖｕｐに昇圧し、昇圧電圧Ｖｕｐの供給電力を直流電源４０に出力するように、コンバータ３０を制御する。これにより、供給電圧Ｖｃｈａと電源電圧Ｖｂａｔとの大小関係によらず、充電器８０から供給される電圧を電源電圧Ｖｂａｔよりも大きくすることができ、直流電源４０を充電することができる。

・特に本実施形態では、コンバータ３０が、降圧型のＤＣ−ＤＣコンバータである。そのため、コンバータ３０を用いて供給電圧Ｖｃｈａを昇圧させる昇圧制御において、降圧工程を含まない。上述したように、降圧工程が含まれると、直流電源４０を充電する際の利用率Ｒｅが低下する。本実施形態では、昇圧制御において降圧工程を含まないため、供給電圧Ｖｃｈａが電源電圧Ｖｂａｔよりも低い場合において、利用率Ｒｅを向上させることができる。

＜第２実施形態＞
以下、第２実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、コンバータ３０が、昇降圧型のＤＣ−ＤＣコンバータである点で異なる。図５において、先の図１に示した内容と同一の内容については、便宜上、同一の符号を付して説明を省略する。

本実施形態のコンバータ３０は、上アームスイッチＳＣＨと下アームスイッチＳＣＬとの直列接続体３５を備えている。直列接続体３５の構造は、直列接続体３１の構造と同一であり、説明を省略する。以下、直列接続体３１における上，下アームスイッチＳＣＨ，ＳＣＬを、第１上アームスイッチＳＣＨ１及び第１下アームスイッチＳＣＬ１と呼び、直列接続体３５における上，下アームスイッチＳＣＨ，ＳＣＬを、第１上アームスイッチＳＣＨ１及び第１下アームスイッチＳＣＬ１と呼ぶ。

第２上アームスイッチＳＣＨ２のドレインには、インバータ２０の各相における上アームスイッチＳＩＨのドレインが接続されている。第２上アームスイッチＳＣＨ２のソースと第２下アームスイッチＳＣＬ２のドレインとの接続点には、平滑リアクトル３２の第２端が接続されている。第２下アームスイッチＳＣＬ２のソースには、直流電源４０の負極端子、第１平滑コンデンサ３３の低電圧側端子、及びインバータ２０の各相における下アームスイッチＳＩＨのソースが接続されている。

なお、本実施形態において、コンバータ３０は、第２平滑コンデンサ３４を備えていない。一方、駆動システム７０は、第３平滑コンデンサ２５を備えている。第３平滑コンデンサ２５は、インバータ２０とコンバータ３０との間において、接続点ＰＴＨ，ＰＴＬよりもインバータ２０側に設けられている。

本実施形態の充電制御処理では、供給電圧Ｖｃｈａと電源電圧Ｖｂａｔとの大小関係によらず、第２上アームスイッチＳＣＨ２をオン状態に制御するとともに、第２下アームスイッチＳＣＬ２をオフ状態に制御する。これにより、充電器８０からの供給電力の供給電流Ｉｃｈａは、第２上アームスイッチＳＣＨ２及び平滑リアクトル３２を介して、直列接続体３１へと流れる。

・以上説明した本実施形態によれば、コンバータ３０は昇降圧型のＤＣ−ＤＣコンバータであるが、充電器８０を用いて直流電源４０を充電する場合において、第２上アームスイッチＳＣＨ２をオン状態に制御するとともに、第２下アームスイッチＳＣＬ２をオフ状態に制御する。つまり、充電器８０を用いて直流電源４０を充電する場合において、供給電圧Ｖｃｈａを降圧させないように制御する。これにより、供給電圧Ｖｃｈａが電源電圧Ｖｂａｔよりも低い場合において、コンバータ３０を用いて供給電圧Ｖｃｈａを昇圧させて直流電源４０を充電することができるとともに、その利用率Ｒｅが低下するのを抑制することができる。

＜第３実施形態＞
以下、第３実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、駆動システム７０が、充電用配線５２Ｈ，５２Ｌを備える点で異なる。図６において、先の図１に示した内容と同一の内容については、便宜上、同一の符号を付して説明を省略する。以下、充電用配線５０Ｈ，５０Ｌを第１充電用配線５０Ｈ，５０Ｌと呼び、充電用配線５２Ｈ，５２Ｌを第２充電用配線５２Ｈ，５２Ｌと呼ぶ。

第２充電用配線５２Ｈ，５２Ｌは、充電器８０と電気的に接続可能な配線であり、第２高圧側充電用配線５２Ｈと第２低圧側充電用配線５２Ｌとを含む。第２充電用配線５２Ｈ，５２Ｌは、その第１端が車両の充電端子７１に接続されている。第２充電用配線５２Ｈ，５２Ｌの第２端は、直流電源４０に接続されており、具体的には、直流電源４０とインバータ２０との間の接続点ＰＳＨ，ＰＳＬに接続されている。

詳細には、第２高圧側充電用配線５２Ｈの第２端が、直流電源４０の正極端子と上アームスイッチＳＣＨのドレインとの間に位置する第２高圧側接続点ＰＳＨに接続されている。また、第２低圧側充電用配線５２Ｌの第２端が、直流電源４０の負極端子と下アームスイッチＳＣＬのソースとの間に位置する第２低圧側接続点ＰＳＬに接続されている。

第１充電用配線５０Ｈ，５０Ｌには、第１スイッチＳＷ１が設けられており、第２充電用配線５２Ｈ，５２Ｌには、第２スイッチＳＷ２が設けられている。本実施形態では、各スイッチＳＷ１，ＳＷ２として、ラッチリレーが用いられている。制御部６０は、直流電源４０の充電制御処理において、第１，第２スイッチＳＷ１，ＳＷ２の一方をオン状態とし、他方をオフ状態とすべく、第１，第２スイッチＳＷ１，ＳＷ２それぞれに対応する駆動信号ＳＨＧを、第１，第２スイッチＳＷ１，ＳＷ２に出力する。

図７に、本実施形態の充電制御処理を示す。なお、図７において、先の図２に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一のステップ番号を付して説明を省略する。

本実施形態の充電制御処理では、ステップＳ１４で肯定判定すると、つまり、供給電圧Ｖｃｈａが電源電圧Ｖｂａｔ以上である場合、ステップＳ３０において、第１スイッチＳＷ１をオフ状態に制御するとともに、第２スイッチＳＷ２をオン状態に制御し、ステップＳ１８に進む。これにより、充電器８０からの供給電力は、コンバータ３０を介さずに直流電源４０に直接供給される。

一方、ステップＳ１４で否定判定すると、つまり、供給電圧Ｖｃｈａが電源電圧Ｖｂａｔよりも小さい場合、ステップＳ３２において、第１スイッチＳＷ１をオン状態に制御するとともに、第２スイッチＳＷ２をオフ状態に制御し、ステップＳ１８に進む。これにより、充電器８０からの供給電力は、コンバータ３０を介して直流電源４０に供給される。

・以上説明した本実施形態によれば、第２充電用配線５２Ｈ，５２Ｌの第２端が、直流電源４０とインバータ２０との間の接続点ＰＳＨ，ＰＳＬに接続されている。そのため、充電器８０を用いて直流電源４０を充電する場合において、コンバータ３０介さずに直流電源４０を充電することができる。したがって、供給電圧Ｖｃｈａが電源電圧Ｖｂａｔ以上である場合には、コンバータ３０が備える上，下アームスイッチＳＣＨ，ＳＣＬや平滑リアクトル３２を介さずに直流電源４０を充電することができる。この結果、これらの素子による損失を抑制して、直流電源４０を充電することができる。

＜その他の実施形態＞
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。

・上記実施形態において、充電器８０からの供給電力が直流電源４０への充電電力の許容範囲内であるならば、昇圧電圧Ｖｕｐは目標電圧Ｖｔｇと略等しい電圧に昇圧されてもよい。この場合、第１上アームスイッチＳＣＨ１の充電オン状態期間Ｔｃｈａは、（式３）のように表される。

Ｔｃｈａ＝Ｖｃｈａ／Ｖｔｇ×Ｔｂ・・・（式３）
・上記実施形態において、第２実施形態と、第３実施形態を組み合わせて、昇降圧型のＤＣ−ＤＣコンバータを用いた駆動システム７０において、第１充電用配線５０Ｈ，５０Ｌと第２充電用配線５２Ｈ，５２Ｌとを設けてもよい。

・昇降圧型のＤＣ−ＤＣコンバータを用いた駆動システム７０において、第１充電用配線５０Ｈ，５０Ｌと第２充電用配線５２Ｈ，５２Ｌとを設けた場合、充電制御処理において以下の処理を実施する。具体的には、供給電圧Ｖｃｈａが電源電圧Ｖｂａｔ以上である場合、第１スイッチＳＷ１をオフ状態に制御するとともに、第２スイッチＳＷ２をオン状態に制御する。第２上アームスイッチＳＣＨ２をオン状態に制御するとともに、第２下アームスイッチＳＣＬ２をオフ状態に制御する。そして、第１上，下アームスイッチＳＣＨ１，ＳＣＬ１をオフ状態に制御する。

・また、供給電圧Ｖｃｈａが電源電圧Ｖｂａｔよりも小さい場合、第１スイッチＳＷ１をオン状態に制御するとともに、第２スイッチＳＷ２をオフ状態に制御する。第２上アームスイッチＳＣＨ２をオン状態に制御するとともに、第２下アームスイッチＳＣＬ２をオフ状態に制御する。そして、第１上，下アームスイッチＳＣＨ１，ＳＣＬ１を昇圧制御する。

・これにより、供給電圧Ｖｃｈａが電源電圧Ｖｂａｔよりも低い場合において、コンバータ３０を用いて供給電圧Ｖｃｈａを昇圧させて直流電源４０を充電することができるとともに、その利用率Ｒｅが低下するのを抑制することができる。また、供給電圧Ｖｃｈａが電源電圧Ｖｂａｔ以上である場合において、コンバータ３０介さずに直流電源４０を充電することができ、コンバータ３０が備える素子による損失を抑制して、直流電源４０を充電することができる。

・インバータ２０やコンバータ３０が備えるスイッチとしては、ＭＯＳＦＥＴに限らず、例えばＩＧＢＴであってもよい。この場合、ＩＧＢＴにフリーホイールダイオードが逆並列に接続されていればよい。

・インバータ２０としては、３相のものに限らず、相数分の上，下アームスイッチＳＩＨ，ＳＩＬの直列接続体を備える２相のインバータ、又は４相以上のインバータであってもよい。例えば、２相の場合、互いに直列接続された１組目の上，下アームスイッチＳＩＨ，ＳＩＬの接続点と、互いに直列接続された２組目の上，下アームスイッチＳＩＨ，ＳＩＬの接続点とが、誘導性負荷（例えば巻線）を介して接続されることとなる。

１０…回転電機、２０…インバータ、３０…コンバータ、４０…直流電源、５０Ｈ，５０Ｌ…充電用配線、７０…制御システム、８０…充電器、ＰＴＨ，ＰＴＬ…接続点。

Claims (5)

1. 充放電可能な蓄電装置（４０）を有し、車外の外部電源（８０）からの電力供給により前記蓄電装置を充電可能な車両に適用される駆動システム（７０）であって、
   回転電機（１０）と、
   前記回転電機に接続されるインバータ（２０）と、
   前記蓄電装置の電源電圧（Ｖｂａｔ）を変圧させて、前記インバータに出力するコンバータ（３０）と、
   前記外部電源と電気的に接続可能な充電用配線（５０Ｈ，５０Ｌ）と、を備え、
   前記充電用配線は、前記インバータと前記コンバータとの間の接続点（ＰＴＨ，ＰＴＬ）に接続されている駆動システム。
2. 前記コンバータは、前記電源電圧を降圧させて、前記インバータに出力する降圧型のコンバータである請求項１に記載の駆動システム。
3. 前記コンバータを制御する制御部（６０）を備え、
   前記制御部は、前記外部電源からの電力供給により前記蓄電装置を充電する際に、前記外部電源から供給される電圧を前記電源電圧よりも大きくして、前記蓄電装置に出力させるように前記コンバータを制御する請求項１または請求項２に記載の駆動システム。
4. 前記外部電源の供給電圧（Ｖｃｈａ）を取得する取得部を備え、
   前記制御部は、前記供給電圧が前記電源電圧よりも小さいことを条件として、前記外部電源から供給される電圧を昇圧させて、前記蓄電装置に出力させるように前記コンバータを制御する請求項３に記載の駆動システム。
5. 前記充電用配線は、第１充電用配線（５０Ｈ，５０Ｌ）であり、
   前記第１充電用配線に設けられる第１スイッチ（ＳＷ１）と、
   前記外部電源と電気的に接続可能であり、前記蓄電装置に接続されている第２充電用配線（５２Ｈ，５２Ｌ）と、
   前記第２充電用配線に設けられる第２スイッチ（ＳＷ２）と、を備え、
   前記制御部は、前記供給電圧が前記電源電圧よりも大きい場合に、前記第１スイッチを開状態に制御するとともに、前記第２スイッチを閉状態に制御し、前記供給電圧が前記電源電圧よりも小さい場合に、前記第１スイッチを閉状態に制御するとともに、前記第２スイッチを開状態に制御する請求項４に記載の駆動システム。

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