JP6801382B2

JP6801382B2 - モータ駆動装置

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Publication number: JP6801382B2
Application number: JP2016217194A
Authority: JP
Inventors: 洋輔田川
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2016-11-07
Filing date: 2016-11-07
Publication date: 2020-12-16
Anticipated expiration: 2036-11-07
Also published as: JP2018078673A

Description

本開示は、モータを駆動する駆動回路と蓄電装置との間で電圧を変換する複数の電圧変換装置を含むモータ駆動装置に関する。

従来、モータに電力を供給するための電源システムとして、複数の蓄電装置と、モータの給電ラインに対して並列に接続され、それぞれ対応する蓄電装置と給電ラインとの間で直流電圧変換を行う複数のコンバータ（電圧変換装置）と、複数のコンバータを制御する制御装置とを含むものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この電源システムの制御装置は、モータの要求パワーを複数の蓄電装置の充電状態によって定まる電力分配比に応じて分配して各蓄電装置の入出力電力（出力電力指令値）を設定し、複数のコンバータにおける総コンバータ電力損失が、設定した入出力電力で制御する場合以下になるように各蓄電装置の入出力電力を所定範囲内で調整する。かかる制御に際して、総コンバータ損失は、コンバータの入力電圧、システム電圧、および対応する蓄電装置の入出力電力を当該入力電圧で除して得られる電流を引数としてマップから導出された各コンバータの損失を加算することにより算出される。

特開２０１６−１１１８８６号公報

しかしながら、実際にコンバータに流れる電流の値は、モータの要求パワーから得られる各蓄電装置の入出力電力に基づいて計算される値と必ずしも一致するわけではない。このため、上記従来の電源システムでは、総コンバータ電力損失を精度よく算出することが困難であり、当該総コンバータ電力損失に基づいて蓄電装置の入出力電力を調整しても、モータの駆動効率を向上させるのは容易ではない。

そこで、本開示の発明は、複数の電圧変換装置を含むモータ駆動装置において、装置全体のシステム損失を精度よく推定して、モータの駆動効率をより向上させることを主目的とする。

本開示のモータ駆動装置は、モータを駆動する駆動回路と、それぞれ前記駆動回路と蓄電装置との間で電圧を変換する複数の電圧変換装置と、前記電圧変換装置の各々に供給される電流を検出する電流センサと、前記電圧変換装置の各々に印加される電圧を検出する電圧センサとを含むモータ駆動装置において、前記電流センサおよび前記電圧センサの検出値から得られる前記モータの実電力と、前記モータへの指令値から得られる該モータへの指令電力との差分と、前記電流センサおよび前記電圧センサの検出値の応答遅れを示すパラメータとに基づいて前記モータ駆動装置全体のシステム損失を推定し、前記複数の電圧変換装置における合計損失を低下させる分配比で前記指令電力と前記システム損失との合計電力を出力するように前記複数の電圧変換装置を制御する制御装置を備えることを特徴とする。

このモータ駆動装置では、電圧変換装置の各々に供給される電流を検出する電流センサおよび電圧変換装置の各々に印加される電圧を検出する電圧センサの検出値から得られるモータの実電力と、モータへの指令値から得られる当該モータへの指令電力との差分と、電流センサおよび電圧センサの検出値の応答遅れを示すパラメータとに基づいてモータ駆動装置全体のシステム損失が推定される。このように、電流センサおよび電圧センサの検出値の応答遅れを考慮することで、モータの実電力と指令電力との差分からシステム損失を精度よく推定することができる。そして、複数の電圧変換装置における合計損失を低下させる分配比で指令電力とシステム損失との合計電力を出力するように複数の電圧変換装置を制御すれば、モータの駆動効率をより向上させることが可能となる。

また、上記制御装置は、複数の電圧変換装置の少なくとも１つの制御モードが変更された場合には、すべての電圧変換装置の制御モードが変更されていない場合に比べて、上記パラメータを大きくするものであってもよい。これにより、モータ駆動装置の作動中、システム損失を常時適正に推定することが可能となる。

本開示のモータ駆動装置を含む車両を示す概略構成図である。本開示のモータ駆動装置の制御ブロック図である。本開示のモータ駆動装置において実行される昇圧制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。

次に、図面を参照しながら本開示の発明を実施するための形態について説明する。

図１は、本開示のモータ駆動装置である電力制御装置（以下、「ＰＣＵ」という）５を含む車両としてのハイブリッド車両１を示す概略構成図である。同図に示すハイブリッド車両１は、エンジン２と、シングルピニオン式のプラネタリギヤ３と、ＰＣＵ５により駆動されるモータＭＧ１およびＭＧ２と、ＰＣＵ５を介してモータＭＧ１およびＭＧ２に接続される蓄電装置（バッテリ）４と、車両全体を制御するハイブリッド電子制御装置（以下、「ＨＶＥＣＵ」という）７０とを含む。

エンジン２は、ガソリンや軽油、ＬＰＧといった炭化水素系の燃料と空気との混合気の爆発燃焼により動力を発生する内燃機関であり、エンジン電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２５により制御される。プラネタリギヤ３は、モータＭＧ１のロータに接続されるサンギヤと、駆動軸ＤＳに接続されると共に図示しない減速機または変速機を介してモータＭＧ２のロータに接続されるリングギヤと、複数のピニオンギヤを回転自在に支持すると共に図示しないダンパを介してエンジン２のクランクシャフトに連結されるプラネタリキャリヤとを有する。駆動軸ＤＳは、図示しないギヤ機構やデファレンシャルギヤを介して左右の車輪（駆動輪）ＤＷに連結される。

モータＭＧ１およびＭＧ２は、何れも同期発電電動機である。モータＭＧ１は、主に、負荷運転されるエンジン２により駆動されて電力を生成する発電機として動作する。また、モータＭＧ２は、主に、蓄電装置４からの電力およびモータＭＧ１からの電力の少なくとも何れか一方により駆動されて走行用の動力を発生する電動機として動作すると共に、ハイブリッド車両１の制動時に回生制動力を出力する。モータＭＧ１およびＭＧ２は、ＰＣＵ５を介して蓄電装置４と電力をやり取りする。

蓄電装置４は、例えば２００〜３００Ｖの定格出力電圧を有するリチウムイオン二次電池またはニッケル水素二次電池である。蓄電装置４の正極端子には、正極側システムメインリレーＳＭＲＢを介して正極側電力ラインＰＬが接続され、蓄電装置４の負極端子には、負極側システムメインリレーＳＭＲＧを介して負極側電力ラインＮＬが接続される。また、蓄電装置４には、当該蓄電装置４の端子間電圧ＶＢを検出する電圧センサ４１や、当該蓄電装置４を流れる電流（充放電電流）ＩＢを検出する電流センサ４２が設けられている。

ＰＣＵ５は、モータＭＧ１を駆動する第１インバータ（駆動回路）５１、モータＭＧ２を駆動する（駆動回路）第２インバータ５２、それぞれ蓄電装置４からの電力を昇圧すると共にモータＭＧ１，ＭＧ２側からの電圧を降圧することができる第１昇圧コンバータ（電圧変換装置）５３および第２昇圧コンバータ（電圧変換装置）５４、第１および第２インバータ５１，５２や第１および第２昇圧コンバータ５３，５４を制御するモータ電子制御ユニット（以下、「ＭＧＥＣＵ」という）５５を含む。

第１および第２インバータ５１，５２は、図示しない６つのトランジスタと、各トランジスタに逆方向に並列接続された図示しない６つのダイオードとにより構成されるものである。６つのトランジスタは、高圧電力ラインＨＰＬと負極側電力ラインＮＬとに対してソース側とシンク側とになるよう２個ずつ対をなす。また、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，ＭＧ２の三相コイル（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の各々が電気的に接続される。

第１昇圧コンバータ５３は、２つのトランジスタ（例えば絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）Ｔｒａ，Ｔｒｂと、各トランジスタＴｒａ，Ｔｒｂに対して逆方向に並列接続された２つのダイオードＤａ，Ｄｂと、リアクトルＬ１と、リアクトルＬ１を流れる電流（第１昇圧コンバータ５３に供給される電流）Ｉ１を検出する電流センサＡ１とを含むものである。リアクトルＬ１の一端は、正極側電力ラインＰＬに電気的に接続され、リアクトルＬ１の他端には、一方のトランジスタ（上アーム）Ｔｒａのエミッタと他方のトランジスタ（下アーム）Ｔｒｂのコレクタとが電気的に接続される。また、上記一方のトランジスタＴｒａのコレクタは、高圧電力ラインＨＰＬに電気的に接続され、上記他方のトランジスタＴｒｂのエミッタは、負極側電力ラインＮＬに電気的に接続される。

第２昇圧コンバータ５４は、２つのトランジスタ（例えば絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）Ｔｒｃ，Ｔｒｄと、各トランジスタＴｒｃ，Ｔｒｄに対して逆方向に並列接続された２つのダイオードＤｃ，Ｄｄと、リアクトルＬ２と、リアクトルＬ２を流れる電流（第２昇圧コンバータ５４に供給される電流）Ｉ２を検出する電流センサＡ２とを含むものである。リアクトルＬ２の一端は、正極側電力ラインＰＬに電気的に接続され、リアクトルＬ２の他端には、一方のトランジスタ（上アーム）Ｔｒｃのエミッタと他方のトランジスタ（下アーム）Ｔｒｄのコレクタとが電気的に接続される。また、上記一方のトランジスタＴｒｃのコレクタは、高圧電力ラインＨＰＬに電気的に接続され、上記他方のトランジスタＴｒｄのエミッタは、負極側電力ラインＮＬに電気的に接続される。

更に、ＰＣＵ５は、フィルタコンデンサ５６、平滑コンデンサ５８、電圧センサ５７および５９を含む。フィルタコンデンサ５６の正極端子は、上記リアクトルＬ１およびＬ２の一端（正極側電力ラインＰＬ）に電気的に接続され、フィルタコンデンサ５６の負極端子は、負極側電力ＮＬに電気的に接続される。これにより、第１および第２昇圧コンバータ５３，５４の蓄電装置４側の電圧（第１および第２昇圧コンバータ５３，５４に印加される電圧）すなわち昇圧前電圧ＶＬは、フィルタコンデンサ５６により平滑化される。また、電圧センサ５７は、フィルタコンデンサ５６の端子間電圧、すなわち昇圧前電圧ＶＬを検出する。平滑コンデンサ５８の正極端子は、第１および第２昇圧コンバータ５３，５４の一方のトランジスタ（上アーム）Ｔｒａ，Ｔｒｃのコレクタ（高圧電力ラインＨＰＬ）に電気的に接続され、平滑コンデンサ５８の負極端子は、負極側電力ラインＮＬや第１および第２昇圧コンバータ５３，５４の他方のトランジスタ（下アーム）Ｔｒｂ，Ｔｒｄのエミッタに電気的に接続される。これにより、第１および第２昇圧コンバータ５３，５４の少なくとも何れか一方により昇圧された電圧は、平滑コンデンサ５８により平滑化される。また、電圧センサ５９は、平滑コンデンサ５８の端子間電圧、すなわち昇圧後電圧ＶＨを検出する。

ＭＧＥＣＵ５５は、図示しないＣＰＵやＲＯＭ，ＲＡＭ等を含むマイクロコンピュータである。ＭＧＥＣＵ５５は、図２に示すように、ＨＶＥＣＵ７０からの指令信号や、モータＭＧ１のロータの回転位置を検出するレゾルバＲ１の検出値、モータＭＧ２のロータの回転位置を検出するレゾルバＲ２の検出値、第１および第２昇圧コンバータ５３，５４の電流センサＡ１，Ａ２からの電流Ｉ１，Ｉ２、電圧センサ５７からの昇圧前電圧ＶＬ、電圧センサ５９からの昇圧後電圧ＶＨ、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を入力する。ＭＧＥＣＵ５５は、これらの入力信号に基づいて、第１および第２インバータ５１，５２や第１および第２昇圧コンバータ５３，５４へのスイッチング制御信号を生成し、これらをスイッチング制御する。また、ＭＧＥＣＵ５５は、レゾルバＲ１，Ｒ２の検出値に基づいてモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１およびモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を算出する。

ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないＣＰＵやＲＯＭ，ＲＡＭ等を含むマイクロコンピュータである。ＨＶＥＣＵ７０は、ネットワーク（ＣＡＮ）を介してエンジンＥＣＵ２５やＭＧＥＣＵ５５と接続されると共に、アクセルペダルポジションセンサ、シフトポジションセンサ、車速センサといった各種センサ等と接続されている。ハイブリッド車両１の走行に際して、ＨＶＥＣＵ７０は、アクセルペダルポジションセンサにより検出されるアクセル開度（アクセル踏み込み量）Ａｃｃ、車速センサにより検出される車速Ｖ、ＭＧＥＣＵ５５からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２等を入力する。そして、ＨＶＥＣＵ７０は、アクセル開度Ａｃｃや車速Ｖに基づいて走行に要求される要求トルクＴｒ＊を設定すると共に、エンジン２の要求パワーＰｅ＊および目標回転数Ｎｅ＊、モータＭＧ１，ＭＧ２に対するトルク指令値Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊等を設定する。エンジンＥＣＵ２５は、ＨＶＥＣＵ７０から要求パワーＰｅ＊および目標回転数Ｎｅ＊を受信し、エンジン２から要求パワーＰｅ＊に相当するパワーが出力されるように吸入空気量制御や燃料噴射制御、点火時期制御等を実行する。

ＭＧＥＣＵ５５は、ＨＶＥＣＵ７０からトルク指令値Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信し、当該トルク指令値Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づいて第１および第２インバータ５１，５２等をスイッチング制御する。また、ＭＧＥＣＵ５５は、第１および第２昇圧コンバータ５３，５４から出力されるべき合計電力Ｐｔを算出すると共に、合計電力Ｐｔに対する例えば第２昇圧コンバータ５４から出力される電力の割合である分配比Ｄｒを設定する。そして、ＭＧＥＣＵ５５は、設定した分配比Ｄｒで合計電力Ｐｔを出力するように第１および第２昇圧コンバータ５３，５４を制御する。

本実施形態において、第１および第２昇圧コンバータ５３，５４の制御モードには、シャットダウンモード、上アームオンモード、電圧制御モードおよび電力制御モードが含まれる。第１および第２昇圧コンバータ５３，５４の制御モードとしては、ハイブリッド車両１の状態、すなわち昇圧後電圧ＶＨ（高電圧電力ラインＨＰＬ）の目標電圧ＶＨ＊および蓄電装置４のＳＯＣ等に基づく当該蓄電装置４の目標充放電電力Ｐｂ＊に応じて、シャットダウンモード、上アームオンモード、電圧制御モードおよび電力制御モードの何れかが選択される。本実施形態では、モータＭＧ１の目標動作点（トルク指令値Ｔｍ１＊および回転数Ｎｍ１）に対応した電圧値と、モータＭＧ２の目標動作点（トルク指令値Ｔｍ２＊および回転数Ｎｍ２）に対応した電圧値との大きい方が目標電圧ＶＨ＊に設定される。

シャットダウンモードは、第１昇圧コンバータ５３のトランジスタＴｒａおよびＴｒｂの双方、または第２昇圧コンバータ５４のトランジスタＴｒｃおよびＴｒｄの双方をオフするモードである。上アームオンモードは、第１昇圧コンバータ５３のトランジスタ（上アーム）Ｔｒａをオン固定すると共にトランジスタ（下アーム）Ｔｒｂをオフ固定するか、あるいは第２昇圧コンバータ５４のトランジスタ（上アーム）Ｔｒｃをオン固定すると共にトランジスタ（下アーム）Ｔｒｄをオフ固定するモードである。この場合、第１または第２昇圧コンバータ５３，５４による昇降圧動作が停止される。

電圧制御モードは、昇圧後電圧ＶＨが目標電圧ＶＨ＊となるように第１昇圧コンバータ５３のトランジスタＴｒａ，Ｔｒｂを制御するか、あるいは第２昇圧コンバータ５４のトランジスタＴｒｃ，Ｔｒｄをスイッチング制御するモードである。第１または第２昇圧コンバータ５３，５４の制御モードとして電圧制御モードが選択されている場合、ＭＧＥＣＵ５５は、目標電圧ＶＨ＊と電圧センサ５９により検出される昇圧後電圧ＶＨとの差分に基づくフィードバック制御（ＰＩ制御）によりリアクトルＬ１またはＬ２の目標電流ＩＬ＊を設定する。更に、ＭＧＥＣＵ５５は、目標電流ＩＬ＊と電流センサＡ１またはＡ２により検出される電流Ｉ１またはＩ２との差分に基づくフィードバック制御（ＰＩ制御）により昇圧デューティのフィードバック項を設定すると共に、電圧センサ５７により検出される昇圧前電圧ＶＬ（あるいは電圧センサ４１により検出される蓄電装置４の端子間電圧ＶＢ）の目標電圧ＶＨ＊に対する割合（ＶＬ／ＶＨ＊）を昇圧デューティのフィードフォワード項として算出する。そして、ＭＧＥＣＵ５５は、当該フィードバック項およびフィードフォワード項の和を昇圧デューティに設定し、設定した昇圧デューティによりトランジスタＴｒａ，ＴｒｂあるいはトランジスタＴｒｃ，Ｔｒｄをスイッチング制御する。

電力制御モードは、上記合計電力Ｐｔおよび分配比Ｄｒから定まる目標電力を出力するように第１昇圧コンバータ５３のトランジスタＴｒａ，Ｔｒｂを制御するか、あるいは第２昇圧コンバータ５４のトランジスタＴｒｃ，Ｔｒｄをスイッチング制御するモードである。第１または第２昇圧コンバータ５３，５４の制御モードとして電力制御モードが選択されている場合、ＭＧＥＣＵ５５は、合計電力Ｐｔおよび分配比Ｄｒから定まる目標電力を電圧センサ５７により検出される電圧ＶＬで除してリアクトルＬ１またはＬ２の目標電流ＩＬ＊を設定する。更に、ＭＧＥＣＵ５５は、目標電流ＩＬ＊と電流センサＡ１またはＡ２により検出される電流Ｉ１またはＩ２との差分に基づくフィードバック制御（ＰＩ制御）により昇圧デューティのフィードバック項を設定すると共に、目標電流ＩＬ＊等から昇圧デューティのフィードフォワード項を算出する。そして、ＭＧＥＣＵ５５は、当該フィードバック項およびフィードフォワード項の和を昇圧デューティに設定し、設定した昇圧デューティによりトランジスタＴｒａ，ＴｒｂあるいはトランジスタＴｒｃ，Ｔｒｄをスイッチング制御する。

次に、図３を参照しながら、第１および第２昇圧コンバータ５３，５４の制御手順について詳細に説明する。図３は、ハイブリッド車両１の走行中にＭＧＥＣＵ５５により所定時間おきに繰り返し実行される昇圧制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。

図３の昇圧制御ルーチンの開始に際して、ＭＧＥＣＵ５５は、ＨＶＥＣＵ７０からのモータＭＧ１，ＭＧ２に対するトルク指令値Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊、別途算出したモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２、電流センサＡ１，Ａ２からの電流Ｉ１，Ｉ２、電圧センサ５７，５９からの電圧ＶＬ，ＶＨといった制御に必要なデータを入力する（ステップＳ１００）。次いで、ＭＧＥＣＵ５５は、電流センサＡ１，Ａ２および電圧センサ５７の検出値Ｉ１，Ｉ２，ＶＬから得られるモータＭＧ１およびＭＧ２の実電力（モータＭＧ１およびＭＧ２によるトータルの消費電力あるいは回生電力）と、トルク指令値Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊から得られるモータＭＧ１，ＭＧ２への指令電力との差分ΔＰを次式（１）のように算出する（ステップＳ１１０）。なお、式（１）において、“ｋ”は、予め定められる変換係数であり、本実施形態において、ｋ＝２π／６００００である。また、式（１）の電圧ＶＬは、蓄電装置４の端子間電圧ＶＢで置き換えられてもよい。

ΔP=VL・(I1+I2)/1000- k・(Tm1*・Nm1+Tm2*・Nm2) …（１）

差分ΔＰを算出した後、ＭＧＥＣＵ５５は、第１および第２昇圧コンバータ５３，５４の少なくとも何れか一方の制御モードが切り換えられてから所定時間が経過する前（制御の安定化前）であるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。ステップＳ１２０にて第１および第２昇圧コンバータ５３，５４の少なくとも何れか一方の制御モードが切り換えられてから所定時間が経過している（制御が安定化している）と判定した場合（ステップＳ１２０：ＮＯ）、ＭＧＥＣＵ５５は、電流センサＡ１，Ａ１および電圧センサ５７の検出値Ｉ１，Ｉ２，ＶＬの応答遅れを示すパラメータである一次遅れの時定数τに実験・解析を経て予め定められた第１の値τ１を設定する（ステップＳ１２５）。これに対して、ステップＳ１２０にて第１および第２昇圧コンバータ５３，５４の少なくとも何れか一方の制御モードが切り換えられてから所定時間が経過する前であると判定した場合（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）、ＭＧＥＣＵ５５は、時定数τに実験・解析を経て予め定められた上記第１の値τ１よりも大きい第２の値τ２を設定する（ステップＳ１３０）。

続いて、ＭＧＥＣＵ５５は、ステップＳ１１０にて算出した差分ΔＰとステップＳ１２５またはＳ１３０にて設定した時定数τとに基づいて、ＰＣＵ５全体における損失分の電力の推定値であるシステム損失Ｌｓｙｓを次式（２）に従って算出する（ステップＳ１４０）。ステップＳ１４０にて算出されるシステム損失Ｌｓｙｓは、上記差分ΔＰのみならず、フィルタコンデンサ５６や平滑コンデンサ５８等で消費される電力等をも考慮したものとなる。

Lsys=前回Lsys+(ΔP-前回Lsys)/τ …（２）

システム損失Ｌｓｙｓを算出した後、ＭＧＥＣＵ５５は、モータＭＧ１，ＭＧ２への指令電力（＝ｋ・（Ｔｍ１＊・Ｎｍ１＋Ｔｍ２＊・Ｎｍ２））とシステム損失Ｌｓｙｓとの和を上記合計電力Ｐｔとして算出する（ステップＳ１５０）。更に、ＭＧＥＣＵ５５は、合計電力Ｐｔに基づいて、第１および第２昇圧コンバータ５３，５４における合計損失が最小になるように（合計損失を低下させるように）上述の分配比Ｄｒを設定する（ステップＳ１６０）。本実施形態では、合計電力Ｐｔと第１および第２昇圧コンバータ５３，５４における合計損失を最小に（できるだけ小さく）する分配比Ｄｒとの関係を規定する図示しないマップが第１および第２昇圧コンバータ５３，５４の定格電流や動作特性等を考慮した実験・解析を経て予め作成され、ＭＧＥＣＵ５５の図示しないＲＯＭに格納されている。ステップＳ１６０では、当該マップからステップＳ１５０にて算出された合計電力Ｐｔに対応した分配比Ｄｒが導出される。そして、ＭＧＥＣＵ５５は、目標電圧ＶＨ＊を設定し、当該目標電圧ＶＨ＊や蓄電装置４の目標充放電電力Ｐｂ＊に応じて第１および第２昇圧コンバータ５３，５４の制御モードを選択すると共に、選択した制御モードで第１および第２昇圧コンバータ５３，５４を制御し（ステップＳ１７０）、本ルーチンを一旦終了させる。

上述のように、ＰＣＵ５では、電流センサＡ１，Ａ２および電圧センサ５７の検出値Ｉ１，Ｉ２，ＶＬから得られるモータＭＧ１およびＭＧ２の実電力（＝ＶＬ・（Ｉ１＋Ｉ２）／１０００）とトルク指令値Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊から得られるモータＭＧ１，ＭＧ２への指令電力（＝ｋ・（Ｔｍ１＊・Ｎｍ１＋Ｔｍ２＊・Ｎｍ２））との差分ΔＰと、電流センサＡ１，Ａ２および電圧センサ５７の検出値Ｉ１，Ｉ２，ＶＬの応答遅れを示す時定数τとに基づいて装置全体のシステム損失Ｌｓｙｓが算出（推定）される（ステップＳ１４０）。このように、電流センサＡ１，Ａ２および電圧センサ５７の検出値Ｉ１，Ｉ２，ＶＬの応答遅れを考慮することで、モータＭＧ１およびＭＧ２の実電力と指令電力との差分ΔＰからシステム損失Ｌｓｙｓを精度よく推定することができる。そして、第１および第２昇圧コンバータ５３，５４における合計損失を低下させる分配比Ｄｒで指令電力とシステム損失Ｌｓｙｓとの合計電力Ｐｔを出力するように第１および第２昇圧コンバータ５３，５４を制御すれば（ステップＳ１５０−Ｓ１７０）、モータＭＧ１，ＭＧ２の駆動効率をより向上させ、ハイブリッド車両１の燃費向上を図ることが可能となる。

更に、ＰＣＵ５では、第１および第２昇圧コンバータ５３，５４の少なくとも何れか一方の制御モードが変更された場合、第１および第２昇圧コンバータ５３，５４の双方の制御モードが変更されていない場合に比べて、時定数τが大きく設定される（ステップＳ１２５，Ｓ１３０）。これにより、ＰＣＵ５の作動中、システム損失Ｌｓｙｓの推定誤差を減らして、当該システム損失Ｌｓｙｓを常時適正に算出（推定）することが可能となる。

以上説明したように、モータ駆動装置としてのＰＣＵ５は、モータＭＧ１またはＭＧ２を駆動する第１および第２インバータ５１，５２と、それぞれ第１または第２インバータ５１，５２と蓄電装置４との間で電圧を変換する第１および第２昇圧コンバータ５３，５４と、第１および第２昇圧コンバータ５３，５４の各々に供給される電流Ｉ１またはＩ２を検出する電流センサＡ１，Ａ２と、第１および第２昇圧コンバータ５３，５４の各々に印加される電圧ＶＬを検出する電圧センサ５７と、制御装置としてのＭＧＥＣＵ５５とを含む。そして、ＭＧＥＣＵ５５は、電流センサＡ１，Ａ２および電圧センサ５７の検出値Ｉ１，Ｉ２，ＶＬから得られるモータＭＧ１およびＭＧ２の実電力と、トルク指令値Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊から得られるモータＭＧ１，ＭＧ２への指令電力との差分ΔＰと、電流センサＡ１，Ａ２および電圧センサ５７の検出値Ｉ１，Ｉ２，ＶＬの応答遅れを示すパラメータである時定数τとに基づいて装置全体のシステム損失Ｌｓｙｓを算出（推定）し（ステップＳ１４０）、第１および第２昇圧コンバータ５３，５４における合計損失を低下させる（最小にする）分配比Ｄｒで上記指令電力とシステム損失Ｌｓｙｓとの合計電力Ｐｔを出力するように第１および第２昇圧コンバータ５３，５４を制御する（ステップＳ１５０−Ｓ１７０）。これにより、システム損失Ｌｓｙｓを精度よく推定して、ＰＣＵ５によるモータの駆動効率をより向上させることが可能となる。

なお、電流センサＡ１，Ａ２および電圧センサ５７の検出値Ｉ１，Ｉ２，ＶＬの応答遅れを示すパラメータは、一次遅れの時定数τに限られるものではない。すなわち、システム損失Ｌｓｙｓは、差分ΔＰと、電流センサＡ１，Ａ２および電圧センサ５７の検出値Ｉ１，Ｉ２，ＶＬの応答遅れを示すパラメータとしての無駄時間や、当該検出値Ｉ１，Ｉ２，ＶＬの緩変化のレート等とに基づいて算出されてもよい。また、蓄電装置４は、独立した複数の蓄電装置を含んでもよく、ＰＣＵ５の第１および第２昇圧コンバータ５３，５４は、それぞれ対応する独立した蓄電装置に接続されてもよい。更に、ＰＣＵ５は、３つ以上の昇圧コンバータを含むものであってもよい。また、本開示のモータ駆動装置を含む車両は、動力分配用のプラネタリギヤ３を有する２モータ式（シリーズパラレル方式）のハイブリッド車両１に限られるものではない。すなわち、本開示のモータ駆動装置を含む車両は、１モータ式のハイブリッド車両であってもよく、シリーズ式のハイブリッド車両であってもよく、パラレル式のハイブリッド車両であってもよく、プラグイン式のハイブリッド車両であってもよく、電気自動車であってもよい。

そして、本開示の発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本開示の外延の範囲内において様々な変更をなし得ることはいうまでもない。更に、上記発明を実施するための形態は、あくまで課題を解決するための手段の欄に記載された発明の具体的な一形態に過ぎず、課題を解決するための手段の欄に記載された発明の要素を限定するものではない。

本開示の発明は、モータ駆動装置の製造産業等において利用可能である。

１ハイブリッド車両、２エンジン、３プラネタリギヤ、４蓄電装置、５電力制御装置（ＰＣＵ）、２５エンジン電子制御装置（エンジンＥＣＵ）、４１，５７，５９電圧センサ、４２，Ａ１，Ａ２電流センサ、５１第１インバータ、５２第２インバータ、５３第１昇圧コンバータ、５４第２昇圧コンバータ、５５モータ電子制御装置（ＭＧＥＣＵ）、５６フィルタコンデンサ、５８平滑コンデンサ、７０ハイブリッド電子制御装置（ＨＶＥＣＵ）、Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄダイオード、ＤＳ駆動軸、ＤＷ車輪、ＨＰＬ高圧電力ライン、Ｌ１，Ｌ２リアクトル、ＭＧ１，ＭＧ２モータ、ＮＬ負極側電力ライン、ＰＬ正極側電力ライン、Ｒ１，Ｒ２レゾルバ、ＳＭＲＢ正極側システムメインリレー、ＳＭＲＧ負極側システムメインリレー、Ｔｒａ，Ｔｒｂ，Ｔｒｃ，Ｔｒｄトランジスタ。

Claims

モータを駆動する駆動回路と、それぞれ前記駆動回路と蓄電装置との間で電圧を変換する複数の電圧変換装置と、前記電圧変換装置の各々に供給される電流を検出する電流センサと、前記電圧変換装置の各々に印加される電圧を検出する電圧センサとを含むモータ駆動装置において、
前記電流センサおよび前記電圧センサの検出値から得られる前記モータの実電力と、前記モータへの指令値から得られる該モータへの指令電力との差分と、前記電流センサおよび前記電圧センサの検出値の応答遅れを示すパラメータとに基づいて前記モータ駆動装置全体における損失分の電力の推定値であるシステム損失を算出すると共に、前記指令電力と前記システム損失との合計電力に対する前記複数の電圧変換装置の何れかから出力される電力の割合である分配比を前記複数の電圧変換装置における電力損失の合計が低下するように設定し、設定した前記分配比で前記合計電力を出力するように前記複数の電圧変換装置を制御する制御装置を備えることを特徴とするモータ駆動装置。