JP6751498B2

JP6751498B2 - モータ装置

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Publication number: JP6751498B2
Application number: JP2016222160A
Authority: JP
Inventors: 聡二郎横山
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2016-11-15
Filing date: 2016-11-15
Publication date: 2020-09-09
Anticipated expiration: 2036-11-15
Also published as: JP2018082531A

Description

本発明は、モータ装置に関し、詳しくは、モータと、インバータと、蓄電装置と、昇圧コンバータと、コンデンサと、を備えるモータ装置に関する。

従来、この種のモータ装置としては、モータと、インバータと、バッテリと、昇圧コンバータと、コンデンサと、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。インバータは、モータを駆動する。昇圧コンバータは、リアクトルとコンデンサとを備えており、インバータが接続された第１電力ラインとバッテリが接続された第２電力ラインとに接続されている。このモータ装置では、モータの目標動作点が昇圧コンバータで共振が発生する動作点であるときには、第１電力ラインの電圧が第２電力ラインの電圧より高くなるように昇圧コンバータを制御した上で制御精度に優れたＰＷＭ制御方式を用いてインバータを制御する。こうした制御により、変調率が比較的少ないＰＷＭ制御方を用いても電動機の出力良好に確保しつつ、昇圧コンバータに過大な電圧が作用したり過大な電流が流れることを抑制している。

特開２００９−２２５６３３号公報

上述のモータ装置では、インバータの製造ばらつきなどにより、制御精度に優れたＰＷＭ制御方式を用いてインバータを制御してもモータのパワーに変動が生じる場合がある。こうしたパワー変動の周波数が、昇圧コンバータのリアクトルとコンデンサとを含む回路に共振が生じる共振周波数帯内の周波数になると、回路に共振が生じてしまう。

本発明のモータ装置は、昇圧コンバータのリアクトルとコンデンサとを含む回路に共振が生じることを抑制することを主目的とする。

本発明のモータ装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明のモータ装置は、
モータと、
前記モータを駆動するインバータと、
蓄電装置と、
リアクトルとコンデンサとを有し、前記インバータが接続された第１電力ラインと前記蓄電装置が接続された第２電力ラインとに接続された昇圧コンバータと、
前記第１電力ラインの正極ラインと負極ラインとの間に接続された第１電力側コンデンサと、
前記第１電力ラインの電圧が目標電圧となるように前記リアクトルの目標電流を設定し、前記リアクトルの電流が前記目標電流となるようにゲインを用いて前記昇圧コンバータを制御する制御装置と、
を備えるモータ装置であって、
前記制御装置は、前記リアクトルの電流の変動周波数が、前記昇圧コンバータのリアクトルとコンデンサとを含む回路の共振周波数帯外の周波数となるように、前記ゲインを切り替える、
ことを要旨とする。

この本発明のモータ装置では、第１電力ラインの電圧が目標電圧となるようにリアクトルの目標電流を設定し、リアクトルの電流が目標電流となるようにゲインを用いて昇圧コンバータを制御する。そして、リアクトルの電流の変動周波数が、昇圧コンバータのリアクトルとコンデンサとを含む回路の共振周波数帯外の周波数となるように、ゲインを切り替える。これにより、リアクトルの電流が共振周波数帯内となることが抑制され、昇圧コンバータのリアクトルとコンデンサとを含む回路に共振が生じることを抑制することができる。

こうした本発明のモータ装置において、前記制御装置は、前記リアクトルの電流が前記目標電流となるように比例項ゲインと積分項ゲインとを用いて前記昇圧コンバータを制御し、更に、前記制御装置は、前記変動周波数が切替閾値より高いときには、前記切替閾値以下であるときより前記比例項ゲインを大きくすると共に前記積分項ゲインを小さくしてもよい。この場合において、前記変動周波数が前記切替閾値を超えているときには、前記比例項ゲインを第１の値に設定すると共に前記積分項ゲインを第２の値に設定し、前記変動周波数が前記切替閾値以下であるときには、前記比例項ゲインを前記第１の値より小さい第３の値に設定すると共に前記積分項ゲインを前記第２の値より大きい第４の値として、前記切替閾値を、前記比例項ゲインを前記第１の値に設定すると共に前記積分項ゲインを前記第２の値としたときの前記共振周波数帯と、前記比例項ゲインを前記第３の値に設定すると共に前記積分項ゲインを前記第４の値としたときの前記共振周波数帯と、の間の値としてもよい。

また、本発明のモータ装置において、前記モータとしての第１モータと、第２モータと、前記インバータとしての第１インバータと、前記第１電力ラインに接続され前記第２モータを駆動する第２インバータと、を備えていてもよい。こうすれば、第１モータのパワー変動と第２モータのパワー変動とが平滑コンデンサで重畳されたときでも、昇圧コンバータのリアクトルとコンデンサとを含む回路に共振が生じることを抑制することができる。

本発明の実施例としてのモータ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る。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。昇圧コンバータ５５の制御の一例を示すブロック線図である。モータＥＣＵ４０により実行されるゲイン設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の実施例としてのモータ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る。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、プラネタリギヤ３０と、モータＭＧ１，ＭＧ２と、インバータ４１，４２と、バッテリ５０と、昇圧コンバータ５５と、システムメインリレー５６と、ハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ＨＶＥＣＵ」という）７０と、を備える。

エンジン２２は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されている。このエンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２４によって運転制御されている。

エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。

エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号、例えば、エンジン２２のクランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ２３からのクランク角θｃｒなどが入力ポートから入力されている。

エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ２３からのクランク角θｃｒに基づいてエンジン２２の回転数Ｎｅを演算している。

プラネタリギヤ３０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ３０のサンギヤには、モータＭＧ１の回転子が接続されている。プラネタリギヤ３０のリングギヤには、駆動輪３８ａ，３８ｂにデファレンシャルギヤ３７を介して連結された駆動軸３６が接続されている。プラネタリギヤ３０のキャリヤには、図示しないダンパを介してエンジン２２のクランクシャフト２６が接続されている。

モータＭＧ１は、例えば同期発電電動機として構成されており、上述したように、回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されている。モータＭＧ２は、例えば同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動軸３６に接続されている。インバータ４１，４２は、モータＭＧ１，ＭＧ２と接続されると共に高圧側電力ライン５４ａに接続されている。モータＭＧ１，ＭＧ２は、モータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）４０によって、インバータ４１，４２の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。

図１や図２に示すように、インバータ４１は、高圧側電力ライン５４ａに接続されている。このインバータ４１は、６つのトランジスタ（スイッチング素子）Ｔ１１〜Ｔ１６と、６つのダイオードＤ１１〜Ｄ１６と、を有する。トランジスタＴ１１〜Ｔ１６は、それぞれ、高圧側電力ライン５４ａの正極母線と負極母線とに対してソース側とシンク側になるように、２個ずつペアで配置されている。６つのダイオードＤ１１〜Ｄ１６は、それぞれ、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６に逆方向に並列接続されている。トランジスタＴ１１〜Ｔ１６の対となるトランジスタ同士の接続点の各々には、モータＭＧ１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、インバータ４１に電圧が作用しているときに、モータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０によって、対となるトランジスタＴ１１〜Ｔ１６のオン時間の割合が調節されることにより、三相コイルに回転磁界が形成され、モータＭＧ１が回転駆動される。

インバータ４２は、インバータ４１と同様に、高圧側電力ライン５４ａに接続されている。また、インバータ４２は、インバータ４１と同様に、６つのトランジスタ（スイッチング素子）Ｔ２１〜Ｔ２６と、６つのダイオードＤ２１〜Ｄ２６と、を有する。そして、インバータ４２に電圧が作用しているときに、モータＥＣＵ４０によって、対となるトランジスタＴ２１〜Ｔ２６のオン時間の割合が調節されることにより、三相コイルに回転磁界が形成され、モータＭＧ２が回転駆動される。

昇圧コンバータ５５は、高圧側電力ライン５４ａと、バッテリ５０が接続された低圧側電力ライン５４ｂと、に接続されている。この昇圧コンバータ５５は、２つのトランジスタ（スイッチング素子）Ｔ３１，Ｔ３２と、２つのダイオードＤ３１，Ｄ３２と、リアクトルＬと、を有する。トランジスタＴ３１は、高圧側電力ライン５４ａの正極母線に接続されている。トランジスタＴ３２は、トランジスタＴ３１と、高圧側電力ライン５４ａおよび低圧側電力ライン５４ｂの負極母線と、に接続されている。２つのダイオードＤ３１，Ｄ３２は、それぞれ、トランジスタＴ３１，Ｔ３２に逆方向に並列接続されている。リアクトルＬは、トランジスタＴ３１，Ｔ３２同士の接続点Ｃｎと、低圧側電力ライン５４ｂの正極母線と、に接続されている。昇圧コンバータ５５は、モータＥＣＵ４０によって、トランジスタＴ３１，Ｔ３２のオン時間の割合が調節されることにより、低圧側電力ライン５４ｂの電力を昇圧して高圧側電力ライン５４ａに供給したり、高圧側電力ライン５４ａの電力を降圧して低圧側電力ライン５４ｂに供給したりする。

高圧側電力ライン５４ａの正極母線と負極母線とには、高圧側コンデンサ５７が接続されている。低圧側電力ライン５４ｂの正極母線と負極母線とには、低圧側コンデンサ５８が接続されている。

モータＥＣＵ４０は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２や昇圧コンバータ５５を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。各種センサからの信号としては、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からの回転位置θｍ１，θｍ２やモータＭＧ１，ＭＧ２の各相に流れる電流を検出する電流センサからの相電流などを挙げることができる。また、高圧側コンデンサ５７の端子間に取り付けられた電圧センサ５７ａからの高圧側コンデンサ５７（高圧側電力ライン５４ａ）の電圧ＶＨや低圧側コンデンサ５８の端子間に取り付けられた電圧センサ５８ａからの低圧側コンデンサ５８（低圧側電力ライン５４ｂ）の電圧ＶＬ，昇圧コンバータ５５の接続点ＣｎとリアクトルＬとの間に取り付けられた電流センサ５５ａからのリアクトルＬの電流ＩＬ（リアクトルＬ側から接続点側に流れるときが正の値）なども挙げることができる。

モータＥＣＵ４０からは、モータＭＧ１，ＭＧ２や昇圧コンバータ５５を駆動制御するための種々の制御信号が出力ポートを介して出力されている。種々の制御信号としては、インバータ４１，４２のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６へのスイッチング制御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などを挙げることができる。

モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。このモータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２や昇圧コンバータ５５を駆動制御する。また、モータＥＣＵ４０は、必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２や昇圧コンバータ５５の駆動状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。なお、モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいて、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。さらに、モータＥＣＵ４０は、現在から所定時間前までに電流センサ５５ａにより検出されたリアクトルＬの電流ＩＬの検出値を図示しないＲＡＭに記憶している。

バッテリ５０は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、低圧側電力ライン５４ｂに接続されている。このバッテリ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は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。バッテリＥＣＵ５２に入力される信号としては、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された電圧センサ５１ａからの電池電圧Ｖｂやバッテリ５０の出力端子に取り付けられた電流センサ５１ｂからの電池電流Ｉｂ，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｃからの電池温度Ｔｂを挙げることができる。バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。バッテリＥＣＵ５２は、電流センサからの電池電流Ｉｂの積算値に基づいて蓄電割合ＳＯＣを演算している。蓄電割合ＳＯＣは、バッテリ５０の全容量に対するバッテリ５０から放電可能な電力の容量の割合である。

システムメインリレー５６は、低圧側電力ライン５４ｂにおける低圧側コンデンサ５８よりもバッテリ５０側に設けられている。このシステムメインリレー５６は、ＨＶＥＣＵ７０によってオンオフ制御されることにより、バッテリ５０と昇圧コンバータ５５側との接続および接続の解除を行なう。

ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。

ＨＶＥＣＵ７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。ＨＶＥＣＵ７０に入力される信号としては、例えば、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号や、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を挙げることができる。また、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や、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も挙げることができる。

ＨＶＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４，モータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されている。

こうして構成された第１実施例のハイブリッド自動車２０では、ハイブリッド走行モード（ＨＶ走行モード），電動走行モード（ＥＶ走行モード）などの走行モードで走行する。ＨＶ走行モードは、エンジン２２の運転とモータＭＧ１，ＭＧ２の駆動とを伴って走行する走行モードである。ＥＶ走行モードは、エンジン２２を運転停止すると共にモータＭＧ２を駆動して走行する走行モードである。

ＨＶ走行モードでは、ＨＶＥＣＵ７０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と車速センサ８８からの車速Ｖとに基づいて、走行に要求される（駆動軸３６に出力すべき）要求トルクＴｒ＊を設定する。続いて、要求トルクＴｒ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｐを乗じて、走行に要求される走行用パワーＰｄｒｖ＊を計算する。ここで、駆動軸３６の回転数Ｎｐとしては、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２，車速Ｖに換算係数を乗じて得られる回転数などを用いることができる。そして、走行用パワーＰｄｒｖ＊からバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を減じて、車両に要求される要求パワーＰｅ＊を計算する。次に、要求パワーＰｅ＊がエンジン２２から出力されると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊が駆動軸３６に出力されるように、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定する。そして、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。エンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を受信すると、受信した目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊に基づいてエンジン２２が運転されるように、エンジン２２の吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御，開閉タイミング制御などを行なう。モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信すると、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようにインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。このＨＶ走行モードでは、要求パワーＰｅ＊が停止用閾値Ｐｓｔｏｐ以下に至ったときなどに、エンジン２２の停止条件が成立したと判断し、エンジン２２の運転を停止して、ＥＶ走行モードに移行する。

ＥＶ走行モードでは、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、ＨＶ走行モードと同様に、要求トルクＴｒ＊を設定する。続いて、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定する。そして、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊が駆動軸３６に出力されるように、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する。そして、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信すると、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようにインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。このＥＶ走行モードでは、ＨＶ走行モードと同様に計算した要求パワーＰｅ＊が停止用閾値Ｐｓｔｏｐよりも大きい始動用閾値Ｐｓｔａｒｔ以上に至ったときなどに、エンジン２２の始動条件が成立したと判断し、エンジン２２を始動して、ＨＶ走行モードに移行する。

図３は、昇圧コンバータ５５の制御の一例を示すブロック線図である。モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊とモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２とに基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するのに必要な目標電圧ＶＨ＊を設定する。そして、高圧側電力ライン５４ａの電圧ＶＨが目標電圧ＶＨ＊となるのに必要なリアクトルＬの目標電流ＩＬ＊を設定する。目標電流ＩＬ＊を設定すると、リアクトルＬに流れる電流ＩＬが目標電流ＩＬ＊となるように次式（１）により昇圧コンバータ５５の２つのトランジスタＴ３１，Ｔ３２の目標デューティ比Ｄｔａｇ＊を設定し、設定した目標デューティ比Ｄｔａｇ＊とキャリア周波数ｆｃとを用いてトランジスタＴ３１，Ｔ３２をスイッチング制御する。式（１）は、リアクトルＬの電流ＩＬを目標電流ＩＬｔａｇに一致させるためのフィードバック制御における関係式である。式（１）中、右辺第２項の「Ｇｐ」は比例項のゲインＧｐであり、右辺第３項の「Ｇｉ」は積分項のゲインＧｉである。式（２）は、リアクトルＬに流れる電流ＩＬを目標電流ＩＬ＊に変化させる際の変化量（ＩＬ＊−ＩＬ）をデューティ比に換算するための関係式である。式（２）中、「Ｌ」はリアクトルＬの容量値であり、「Ｔｃ」は昇圧コンバータ５５をＰＷＭ制御する際のキャリア周期である。

Dtag*=前回Dtag*+K・Gp・(IL*-IL)+K・Gi・∫(IL*--IL) ・・・(1)
K=- L/ (Tc・VH*) ・・・(2)

次に、こうして構成され実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、昇圧コンバータ５５の制御に用いられる比例項，積分項のゲインＧｐ，Ｇｉを設定する際の動作について説明する。図４は、モータＥＣＵ４０により実行されるゲイン設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。本ルーチンは、所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返して実行される。なお、説明を簡単にするため、ハイブリッド自動車２０は、ＥＶ走行モードで走行していものとする。

本ルーチンが設定されると、モータＥＣＵ４０は、リアクトルＬの電流ＩＬを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。電流ＩＬは、電流センサ５５ａにより検出されたものを入力している。

続いて、リアクトルＬの電流ＩＬの変動周波数ｆｉｌを導出する（ステップＳ１１０）。変動周波数ｆｉｌの導出は、図示しないＲＡＭに記憶されている電流ＩＬの検出値の時間変化を用いて導出している。

そして、変動周波数ｆｉｌが切替閾値ｆｒｅｆより大きいか否かを判定し（ステップＳ１２０）、変動周波数ｆｉｌが切替閾値ｆｒｅｆより大きいときには、比例項，積分項のゲインＧｐ，Ｇｉをそれぞれ値Ｇｐ１，Ｇｉ１に設定し（ステップＳ１３０）、変動周波数ｆｉｌが切替閾値ｆｒｅｆ以下であるときには、比例項，積分項のゲインＧｐ，Ｇｉをそれぞれ値Ｇｐ２，Ｇｉ２に設定して（ステップＳ１４０）、本ルーチンを終了する。ここで、値Ｇｐ２は値Ｇｐ１より大きい値であり、値Ｇｉ２は値Ｇｉ１より小さい値である。このように比例項，積分項のゲインＧｐ，Ｇｉを設定することにより、変動周波数ｆｉｌが切替閾値ｆｒｅｆより大きいときの昇圧コンバータ５５のリアクトルＬとコンデンサＣとを含む回路に共振が生じる共振周波数を含む所定範囲の共振周波数帯ｆａを、変動周波数ｆｉｌが切替閾値ｆｒｅｆ以下であるときに昇圧コンバータ５５のリアクトルＬとコンデンサＣとを含む回路に共振が生じる共振周波数を含む所定範囲の共振周波数帯ｆｂよりも低い周波数帯とすることができる。そして、切替閾値ｆｒｅｆを、共振周波数帯ｆａと共振周波数帯ｆｂとの間の周波数とすることにより、リアクトルＬの電流ＩＬの変動周波数ｆｉｌが昇圧コンバータ５５のリアクトルＬとコンデンサＣとを含む回路の共振周波数帯ｆａ，ｆｂ内に入ることを抑制することができる。このように、変動周波数ｆｉｌが、昇圧コンバータ５５のリアクトルＬとコンデンサＣとを含む回路の共振周波数帯外の周波数となるように、比例項，積分項のゲインＧｐ，Ｇｉを設定することにより、昇圧コンバータ５５のリアクトルＬとコンデンサＣとを含む回路に共振が生じることを抑制することができる。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、変動周波数ｆｉｌが、昇圧コンバータ５５のリアクトルＬとコンデンサＣとを含む回路の共振周波数帯外の周波数となるように、比例項，積分項のゲインＧｐ，Ｇｉを設定することにより、昇圧コンバータ５５のリアクトルＬとコンデンサＣとを含む回路に共振が生じることを抑制することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、値Ｇｐ２を値Ｇｐ１より大きい値とし、値Ｇｉ２を値Ｇｉ１より小さい値としているが、変動周波数ｆｉｌが、昇圧コンバータ５５のリアクトルＬとコンデンサＣとを含む回路の共振周波数帯外の周波数となるように、比例項，積分項のゲインＧｐ，Ｇｉを設定すればよいから、値Ｇｐ２を値Ｇｐ１より小さい値としたり、値Ｇｉ２を値Ｇｉ１より大きい値としてもよい。また、昇圧コンバータ５５のフィードバック制御において比例項，積分項のゲインに加えて、微分項のゲインも用いてもよい。この場合には、変動周波数ｆｉｌが、昇圧コンバータ５５のリアクトルＬとコンデンサＣとを含む回路の共振周波数帯外の周波数となるように、比例項，積分項，微分項のゲインを設定すればよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、バッテリ５０を用いるものとしたが、蓄電可能な蓄電装置であれば如何なるものを用いてもよく、例えば、キャパシタを用いるものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とバッテリＥＣＵ５２とＨＶＥＣＵ７０とを備えるものとしたが、これらのうちの少なくとも一部を単一の電子制御ユニットとして構成するものとしてもよい。

実施例では、エンジン２２と、モータＭＧ１，ＭＧ２と、プラネタリギヤ３０と、昇圧コンバータ５５と、高圧側コンデンサ５７と、から構成されるハイブリッド自動車に適用する場合を例示したが、走行用のモータと、モータを駆動するインバータと、バッテリと、リアクトルとコンデンサとを有しインバータが接続された第１電力ラインと蓄電装置が接続された第２電力ラインとに接続された昇圧コンバータと、第１電力ラインの正極ラインと負極ラインとの間に接続され第１電力側コンデンサと、を備える電気自動車に適用してもよい。また、こうした自動車に適用するものに限定するものではなく、モータと、インバータと、バッテリと、リアクトルとコンデンサとを有しインバータが接続された第１電力ラインと蓄電装置が接続された第２電力ラインとに接続された昇圧コンバータと、第１電力ラインの正極ラインと負極ラインとの間に接続された第１電力側コンデンサと、を備えるモータ装置であれば如何なるものに適用してもよい。

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ＭＧ２が「モータ」に相当し、インバータ４２が「インバータ」に相当し、バッテリ５０が「蓄電装置」に相当し、昇圧コンバータ５５が「昇圧コンバータ」に相当し、高圧側コンデンサ５７が「第１電力側コンデンサ」に相当し、モータＥＣＵ４０が「制御装置」に相当する。

なお、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。

以上、本発明を実施するため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、モータ装置の製造産業などに利用可能である。

２０ハイブリッド自動車、２２エンジン、２３クランクポジションセンサ、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、３０プラネタリギヤ、３６駆動軸、３７デファレンシャルギヤ、３８ａ，３８ｂ駆動輪、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、５１ａ電圧センサ、５１ｂ電流センサ、５１ｃ温度センサ、５２バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ａ高圧側電力ライン、５４ｂ低圧側電力ライン、５５昇圧コンバータ、５５ａ電流センサ、５６システムメインリレー、５７高圧側コンデンサ、５７ａ電圧センサ、５８低圧側コンデンサ、５８ａ電圧センサ、７０ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、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、Ｃｎ接続点、Ｄ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６，Ｄ３１，Ｄ３２ダイオード、Ｌリアクトル、ＭＧ１，ＭＧ２モータ、Ｔ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６，Ｔ３１，Ｔ３２トランジスタ。

Claims

モータと、
前記モータを駆動するインバータと、
蓄電装置と、
リアクトルとコンデンサとを有し、前記インバータが接続された第１電力ラインと前記蓄電装置が接続された第２電力ラインとに接続された昇圧コンバータと、
前記第１電力ラインの正極ラインと負極ラインとの間に接続された第１電力側コンデンサと、
前記第１電力ラインの電圧が目標電圧となるように前記リアクトルの目標電流を設定し、前記リアクトルの電流が前記目標電流となるようにゲインを用いて前記昇圧コンバータを制御する制御装置と、
を備えるモータ装置であって、
前記制御装置は、前記リアクトルの電流の変動周波数が、前記昇圧コンバータのリアクトルとコンデンサとを含む回路の共振周波数帯外の周波数となるように、前記ゲインを切り替える、
モータ装置。