駆動装置および自動車
【課題】昇圧コンバータとインバータとが接続された駆動電圧系の電圧変動が大きくなるのを抑制する。
【解決手段】インバータの制御方式が正弦波制御方式でないときや、モータの回転数Ｎｍが共振回転数領域（回転数Ｎ１〜回転数Ｎ２の領域）外のときには通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖに設定し（Ｓ１３０〜Ｓ１５０）、インバータの制御方式が正弦波制御方式でモータの回転数Ｎｍが共振回転数領域内のときには通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１より小さな値Ｋｐｖ２，Ｋｉｖ２を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖに設定し（Ｓ１３０，Ｓ１４０，Ｓ１６０）、設定した昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖを用いて駆動電圧系電力ラインの電圧ＶＨと目標電圧ＶＨｔａｇとの差が打ち消されるよう駆動電圧系電力ラインの電圧指令ＶＨ＊を設定して昇圧コンバータを制御する。
【解決手段】インバータの制御方式が正弦波制御方式でないときや、モータの回転数Ｎｍが共振回転数領域（回転数Ｎ１〜回転数Ｎ２の領域）外のときには通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖに設定し（Ｓ１３０〜Ｓ１５０）、インバータの制御方式が正弦波制御方式でモータの回転数Ｎｍが共振回転数領域内のときには通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１より小さな値Ｋｐｖ２，Ｋｉｖ２を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖに設定し（Ｓ１３０，Ｓ１４０，Ｓ１６０）、設定した昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖを用いて駆動電圧系電力ラインの電圧ＶＨと目標電圧ＶＨｔａｇとの差が打ち消されるよう駆動電圧系電力ラインの電圧指令ＶＨ＊を設定して昇圧コンバータを制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動装置および自動車に関し、詳しくは、モータと、モータを駆動するインバータと、バッテリと、リアクトルを有しバッテリが接続された電池電圧系の電力を昇圧してインバータが接続された駆動電圧系に供給可能な昇圧コンバータと、電池電圧系の電圧を平滑する電池電圧系コンデンサと、駆動電圧系の電圧を平滑する駆動電圧系コンデンサと、を備える駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の駆動装置としては、交流モータと、交流モータを駆動するインバータと、直流電源と、リアクトルを有し直流電源との間で電圧変換動作を行なう昇降圧コンバータとを備え、システム電圧（インバータへの入力電圧）が電圧指令値に一致するよう昇降圧コンバータを制御するものにおいて、交流モータに要求される駆動力に応じて電圧指令値を生成し、交流モータのパワー変動周波数と直流電源や昇降圧コンバータを含む電源装置の共振周波数との関係とに基づいて、システム電圧が入力電圧制限値を超えないように、交流モータのパワー変動周波数に応じて電圧指令値を降下させる補正を行なう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、こうした制御により、システム電圧が入力電圧制限値を超えないようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２６８６２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の駆動装置では、直流電源や昇降圧コンバータを含む電源装置に共振を生じさせる共振状態のときに、インバータの入力電圧が過電圧になるのを抑制することはできるものの、システム電圧の応答性によってはシステム電圧の変動がある程度大きくなってしまうことがある。
【０００５】
本発明の駆動装置および自動車は、昇圧コンバータとインバータとが接続された駆動電圧系の電圧変動が大きくなるのを抑制することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の駆動装置および自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の第１の駆動装置は、
モータと、前記モータを駆動するインバータと、バッテリと、リアクトルを有し前記バッテリが接続された電池電圧系の電力を昇圧して前記インバータが接続された駆動電圧系に供給可能な昇圧コンバータと、前記電池電圧系の電圧を平滑する電池電圧系コンデンサと、前記駆動電圧系の電圧を平滑する駆動電圧系コンデンサと、前記モータからトルクが出力されるよう正弦波制御方式，過変調制御方式，矩形波制御方式のいずれかで前記インバータを制御すると共に前記駆動電圧系の目標電圧と該駆動電圧系の電圧との差が打ち消されるよう昇圧ゲインを用いて前記駆動電圧系の電圧指令を設定して前記昇圧コンバータを制御する制御手段と、を備える駆動装置であって、
前記制御手段は、前記インバータの制御方式が正弦波制御方式で前記モータの回転数が前記昇圧コンバータを含む回路に共振を生じさせる共振回転数領域内のときには、前記インバータの制御方式が正弦波制御方式でないときおよび前記モータの回転数が前記共振回転数領域外のときに比して小さな昇圧ゲインを用いて前記駆動電圧系の電圧指令を設定する手段である、
ことを要旨とする。
【０００８】
この本発明の第１の駆動装置では、インバータの制御方式が正弦波制御方式でモータの回転数が昇圧コンバータを含む回路に共振を生じさせる共振回転数領域内のときには、インバータの制御方式が正弦波制御方式でないときおよびモータの回転数が共振回転数領域外のときに比して小さな昇圧ゲインを用いて駆動電圧系の電圧指令を設定する。これにより、駆動電圧系の電圧変動が大きくなるのを抑制することができる。もとより、インバータの制御方式が正弦波制御方式でないときや、モータの回転数が共振回転数領域外のときには、駆動電圧系の電圧の応答性（目標電圧の変化に対する応答性）を比較的高くすることができる。
【０００９】
本発明の第２の駆動装置は、
モータと、前記モータを駆動するインバータと、バッテリと、リアクトルを有し前記バッテリが接続された電池電圧系の電力を昇圧して前記インバータが接続された駆動電圧系に供給可能な昇圧コンバータと、前記電池電圧系の電圧を平滑する電池電圧系コンデンサと、前記駆動電圧系の電圧を平滑する駆動電圧系コンデンサと、前記モータからトルクが出力されるよう正弦波制御方式，過変調制御方式，矩形波制御方式のいずれかで前記インバータを制御すると共に前記駆動電圧系の目標電圧と該駆動電圧系の電圧との差が打ち消されるよう昇圧ゲインを用いて前記駆動電圧系の電圧指令を設定して前記昇圧コンバータを制御する制御手段と、を備える駆動装置であって、
前記制御手段は、前記駆動電圧系に許容される許容上限電圧が該許容上限電圧の標準値である標準許容上限電圧に対して制限されていて前記駆動電圧系の電圧が前記昇圧コンバータを含む回路に共振を生じさせる共振電圧範囲内のときには、前記許容上限電圧が前記標準許容上限電圧に対して制限されていないときおよび前記駆動電圧系の電圧が前記共振電圧範囲外のときに比して小さな昇圧ゲインを用いて前記駆動電圧系の電圧指令を設定する手段である、
ことを要旨とする。
【００１０】
この本発明の第２の駆動装置では、駆動電圧系に許容される許容上限電圧が許容上限電圧の標準値である標準許容上限電圧に対して制限されていて駆動電圧系の電圧が昇圧コンバータを含む回路に共振を生じさせる共振電圧範囲内のときには、許容上限電圧が標準許容上限電圧に対して制限されていないときおよび駆動電圧系の電圧が共振電圧範囲外のときに比して小さな昇圧ゲインを用いて駆動電圧系の電圧指令を設定する。これにより、駆動電圧系の電圧変動が大きくなるのを抑制することができる。もとより、許容上限電圧が標準許容上限電圧に対して制限されていないときや、駆動電圧系の電圧が共振電圧領域外のときには、駆動電圧系の電圧の応答性（目標電圧の変化に対する応答性）を比較的高くすることができる。
【００１１】
本発明の第１または第２の駆動装置において、前記制御手段は、前記駆動電圧系の電圧変動が許容範囲を超えると想定されるときには、前記駆動電圧系の電圧変動が前記許容範囲を超えると想定されないときに比して前記モータからの出力が制限されるよう前記インバータ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、駆動電圧系の電圧変動が大きくなるのをより抑制することができる。
【００１２】
本発明の自動車は、上述のいずれかの態様の駆動装置、即ち、基本的には、モータと、前記モータを駆動するインバータと、バッテリと、リアクトルを有し前記バッテリが接続された電池電圧系の電力を昇圧して前記インバータが接続された駆動電圧系に供給可能な昇圧コンバータと、前記電池電圧系の電圧を平滑する電池電圧系コンデンサと、前記駆動電圧系の電圧を平滑する駆動電圧系コンデンサと、前記モータからトルクが出力されるよう正弦波制御方式，過変調制御方式，矩形波制御方式のいずれかで前記インバータを制御すると共に前記駆動電圧系の目標電圧と該駆動電圧系の電圧との差が打ち消されるよう昇圧ゲインを用いて前記駆動電圧系の電圧指令を設定して前記昇圧コンバータを制御する制御手段と、を備える駆動装置であって、前記制御手段は、前記インバータの制御方式が正弦波制御方式で前記モータの回転数が前記昇圧コンバータを含む回路に共振を生じさせる共振回転数領域内のときには、前記インバータの制御方式が正弦波制御方式でないときおよび前記モータの回転数が前記共振回転数領域外のときに比して小さな昇圧ゲインを用いて前記駆動電圧系の電圧指令を設定する手段である、駆動装置、または、モータと、前記モータを駆動するインバータと、バッテリと、リアクトルを有し前記バッテリが接続された電池電圧系の電力を昇圧して前記インバータが接続された駆動電圧系に供給可能な昇圧コンバータと、前記電池電圧系の電圧を平滑する電池電圧系コンデンサと、前記駆動電圧系の電圧を平滑する駆動電圧系コンデンサと、前記モータからトルクが出力されるよう正弦波制御方式，過変調制御方式，矩形波制御方式のいずれかで前記インバータを制御すると共に前記駆動電圧系の目標電圧と該駆動電圧系の電圧との差が打ち消されるよう昇圧ゲインを用いて前記駆動電圧系の電圧指令を設定して前記昇圧コンバータを制御する制御手段と、を備える駆動装置であって、前記制御手段は、前記駆動電圧系に許容される許容上限電圧が該許容上限電圧の標準値である標準許容上限電圧に対して制限されていて前記駆動電圧系の電圧が前記昇圧コンバータを含む回路に共振を生じさせる共振電圧範囲内のときには、前記許容上限電圧が前記標準許容上限電圧に対して制限されていないときおよび前記駆動電圧系の電圧が前記共振電圧範囲外のときに比して小さな昇圧ゲインを用いて前記駆動電圧系の電圧指令を設定する手段である、駆動装置を搭載し、前記モータからの動力を用いて走行することを要旨とする。
【００１３】
この本発明の自動車では、上述のいずれかの態様の駆動装置を搭載するから、本発明の駆動装置が奏する効果、例えば、駆動電圧系の電圧変動が大きくなるのを抑制することができる効果などと同様の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施例としての駆動装置を搭載する電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】モータ３２を含む電機駆動系の構成の概略を示す構成図である。
【図３】正弦波制御方式，過変調制御方式，矩形波制御方式のいずれかでインバータ３４を制御する場合のモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊と回転数Ｎｍとインバータ３４の制御方式（正弦波制御方式，過変調制御方式，矩形波制御方式）とのおおよその関係の一例を示す説明図である。
【図４】第１実施例の電子制御ユニット５０により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５】第２実施例の電子制御ユニット５０により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６】駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨとモータ３２の最大パワーＰｍと昇圧コンバータ４０の減衰率ζの逆数との関係の一例を示す説明図である。
【図７】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。
【図８】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。
【図９】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。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。
【実施例１】
【００１６】
図１は、本発明の第１実施例としての駆動装置を搭載する電気自動車２０の構成の概略を示す構成図であり、図２は、モータ３２を含む電機駆動系の構成の概略を示す構成図である。第１実施例の電気自動車２０は、図１に示すように、駆動輪２６ａ，２６ｂにデファレンシャルギヤ２４を介して接続された駆動軸２２に動力を入出力可能なモータ３２と、モータ３２を駆動するためのインバータ３４と、例えばリチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ３６と、インバータ３４が接続された電力ライン（以下、駆動電圧系電力ラインという）４２とバッテリ３６が接続された電力ライン（以下、電池電圧系電力ラインという）４４とに接続されて駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨを調節すると共に駆動電圧系電力ライン４２と電池電圧系電力ライン４４との間で電力のやりとりを行なう昇圧コンバータ４０と、車両全体をコントロールする電子制御ユニット５０と、を備える。
【００１７】
モータ３２は、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３４は、図２に示すように、６つのスイッチング素子としてのトランジスタＴ１１〜Ｔ１６と、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６に逆方向に並列接続された６つのダイオードＤ１１〜Ｄ１６と、により構成されている。トランジスタＴ１１〜Ｔ１６は、駆動電圧系電力ライン４２の正極母線と負極母線とに対してソース側とシンク側となるよう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３２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３４に電圧が作用している状態でトランジスタＴ１１〜Ｔ１６のオン時間の割合を調節することにより、三相コイルに回転磁界を形成でき、モータ３２を回転駆動することができる。駆動電圧系電力ライン４２の正極母線と負極母線とには平滑用のコンデンサ４６が接続されている。
【００１８】
昇圧コンバータ４０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４１とからなる昇圧コンバータとして構成されている。２つのトランジスタＴ３１，Ｔ３２は、それぞれ駆動電圧系電力ライン４２の正極母線，駆動電圧系電力ライン４２および電池電圧系電力ライン４４の負極母線に接続されており、トランジスタＴ３１，Ｔ３２同士の接続点と電池電圧系電力ライン４４の正極母線とにはリアクトル４１が接続されている。したがって、トランジスタＴ３１，Ｔ３２をオンオフすることにより、電池電圧系電力ライン４４の電力を昇圧して駆動電圧系電力ライン４２に供給したり、駆動電圧系電力ライン４２の電力を降圧して電池電圧系電力ライン４４に供給したりすることができる。電池電圧系電力ライン４４の正極母線と負極母線とには平滑用のコンデンサ４８が接続されている。
【００１９】
電子制御ユニット５０は、ＣＰＵ５２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、ＣＰＵ５２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ５４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ５６と、図示しない入出力ポートと、を備える。電子制御ユニット５０には、モータ３２のロータの回転位置を検出する回転位置検出センサ３２ａからのモータ３２のロータの回転位置θｍや、モータ３２の三相コイルのＶ相，Ｗ相に流れる相電流を検出する電流センサ３３Ｕ，３３Ｖからの相電流Ｉｕ，Ｉｖ，バッテリ３６の端子間に取り付けられた電圧センサ３７ａからの端子間電圧Ｖｂ，バッテリ３６の出力端子に取り付けられた電流センサ３７ｂからの充放電電流Ｉｂ，バッテリ３６に取り付けられた温度センサ３７ｃからの電池温度Ｔｂ，コンデンサ４６の端子間に取り付けられた電圧センサ４６ａからのコンデンサ４６の電圧（駆動電圧系電力ライン４２の電圧）ＶＨ，コンデンサ４８の端子間に取り付けられた電圧センサ４８ａからのコンデンサ４８の電圧（電池電圧系電力ライン４４の電圧）ＶＬ，昇圧コンバータ３０のトランジスタＴ３１，Ｔ３２同士の接続点とリアクトル４１との間に取り付けられた電流センサ４１ａからのリアクトル電流ＩＬ（電池電圧系電力ライン４４側からトランジスタＴ３１，Ｔ３２同士の接続点側に流れるときを正とする），イグニッションスイッチ６０からのイグニッション信号，シフトレバー６１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ６２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル６３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６４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル６５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６６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ６８からの車速Ｖ，大気圧センサ６９からの大気圧Ｐｏｕｔ，外気温センサ７０からの外気温Ｔｏｕｔなどが入力ポートを介して入力されている。電子制御ユニット５０からは、インバータ３４のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６へのスイッチング制御信号や昇圧コンバータ４０のトランジスタＴ３１，Ｔ３２へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、電子制御ユニット５０は、回転位置検出センサ３２ａにより検出されたモータ３２のロータの回転位置θｍに基づいてモータ３２のロータの電気角θｅや回転角速度ωｍ，回転数Ｎｍを演算したり、電流センサ３７ｂにより検出されたバッテリ３６の充放電電流Ｉｂに基づいてそのときのバッテリ３６から放電可能な電力量の全容量に対する割合である蓄電割合ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電割合ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ３６を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算したりしている。
【００２０】
こうして構成された第１実施例の電気自動車２０では、電子制御ユニット５０は、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに応じて駆動軸２２に出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定し、バッテリ３６の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔをモータ３２の回転数Ｎｍで除してモータ３２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を設定し、要求トルクＴｒ＊をトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで制限してモータ３２から出力すべきトルクとしてのトルク指令Ｔｍ＊を設定し、設定したトルク指令Ｔｍ＊でモータ３２が駆動されるようインバータ３４のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６をスイッチング制御する。また、モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊とモータ３２の回転数Ｎｍとに応じて駆動電圧系電力ライン４２の目標電圧ＶＨｔａｇを設定し、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨと目標電圧ＶＨｔａｇとに基づいて駆動電圧系電力ライン４２の電圧指令ＶＨ＊を設定し、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨが電圧指令ＶＨ＊となるよう昇圧コンバータ４０のトランジスタＴ３１，Ｔ３２をスイッチング制御する。
【００２１】
インバータ３４は、第１実施例では、電子制御ユニット５０により、正弦波制御方式，過変調制御方式，矩形波制御方式のいずれかで制御するものとした。ここで、正弦波制御方式は、基本的には、モータ３２の電圧指令と三角波（搬送波）電圧との比較によってトランジスタＴ１１〜Ｔ１６のオン時間の割合を調節するパルス幅変調（ＰＷＭ）制御方式のうち、三角波電圧の振幅以下の振幅の正弦波状の電圧指令を変換して得られる擬似的三相交流電圧をモータ３２に供給する制御方式である。また、過変調制御方式は、基本的には、パルス幅変調制御方式のうち、三角波電圧の振幅より大きな振幅の正弦波状の電圧指令を変換して得られる過変調電圧方式をモータ３２に供給する制御方式である。さらに、矩形波制御方式は、矩形波電圧をモータ３２に供給する制御方式である。なお、正弦波制御方式では、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨに対する正弦波状の電圧指令の振幅の割合としての変調率（電圧利用率）Ｒｍが値０〜値Ｒｒｅｆ１（約０．６１）の範囲となり、過変調制御方式では、変調率Ｒｍが値Ｒｒｅｆ１（約０．６１）〜値Ｒｒｅｆ２（約０．７８）の範囲となり、矩形波制御方式では、変調率Ｒｍが値Ｒｒｅｆ２（約０．７８）で一定となる。
【００２２】
図３は、正弦波制御方式，過変調制御方式，矩形波制御方式のいずれかでインバータ３４を制御する場合のモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊と回転数Ｎｍとインバータ３４の制御方式（正弦波制御方式，過変調制御方式，矩形波制御方式）とのおおよその関係の一例を示す説明図である。インバータ３４の制御方式は、一般に、図３に示すように、モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊の大きさや回転数Ｎｍが小さい側から順に、正弦波制御方式，過変調制御方式，矩形波制御方式とする。これは、モータ３２やインバータ３４の特性として、矩形波制御方式，過変調制御方式，正弦波制御方式の順で、モータ３２の出力応答性や制御性がよくなり出力が小さくなりインバータ３４のスイッチング損失などが大きくなるという特性を踏まえて、低回転数低トルクの領域では、正弦波制御方式でインバータ３４を制御することによってモータ３２の出力応答性や制御性を良くし、高回転数高トルク領域では、矩形波制御方式でインバータ３４を制御することによって大きな出力を可能とすると共にインバータ３４のスイッチング損失などを低減するためである。以下、正弦波制御方式，過変調制御方式，矩形波制御方式でのインバータ３４の制御について順に説明する。
【００２３】
正弦波制御方式では、電子制御ユニット５０は、まず、モータ３２の三相コイルのＵ相，Ｖ相，Ｗ相に流れる相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの総和を値０としてモータ３２の電気角θｅを用いて相電流Ｉｕ，Ｉｖをｄ軸，ｑ軸の電流Ｉｄ，Ｉｑに座標変換（３相−２相変換）すると共に、モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊に基づいてｄ軸，ｑ軸の電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊を設定する。ここで、ｄ軸はモータ３２のロータに埋め込まれた永久磁石によって形成される磁束の方向であり、ｑ軸はｄ軸に対してモータ３２の正回転方向にπ／２だけ電気角θｅが進角した方向である。また、ｄ軸，ｑ軸の電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊は、第１実施例では、モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊とｄ軸，ｑ軸の電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊との関係、具体的には、トルク指令Ｔｍ＊に対応するトルクをモータ３２から出力させるための電流指令大きさＩｒ（電流指令Ｉｄ＊の二乗と電流指令Ｉｑ＊の二乗との和の平方根）が最小値近傍となるよう定めたトルク指令Ｔｍ＊と電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊との関係（以下、この関係を示すラインを電流指令ラインという）に、モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊を適用して設定するものとした。
【００２４】
続いて、ｄ軸，ｑ軸の電流Ｉｄ，Ｉｑと電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊とを用いて次式（１），（２）によりｄ軸，ｑ軸の電圧指令Ｖｄ＊，Ｖｑ＊を計算する。ここで、式（１），（２）は、ｄ軸，ｑ軸の電流Ｉｄ，Ｉｑと電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊との差が打ち消されるようにするための電流フィードバック制御における関係式であり、式（１），（２）中、「Ｋｐ１」，「Ｋｐ２」は比例項のゲインであり、「Ｋｉ１」，「Ｋｉ２」は積分項のゲインである。
【００２５】
Vd*=Kp1・(Id*-Id)+Ki1・Σ(Id*-Id) (1)
Vq*=Kp2・(Iq*-Iq)+Ki2・Σ(Iq*-Iq) (2)
【００２６】
こうしてｄ軸，ｑ軸の電圧指令Ｖｄ＊，Ｖｑ＊を計算すると、モータ３２の電気角θｅを用いてｄ軸，ｑ軸の電圧指令Ｖｄ＊，Ｖｑ＊をモータ３２の三相コイルのＵ相，Ｖ相，Ｗ相に印加すべき電圧指令Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊に座標変換（２相−３相変換）し、座標変換した電圧指令Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊をインバータ３４のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６をスイッチングするためのＰＷＭ信号に変換し、変換したＰＷＭ信号をインバータ３４に出力することによってインバータ３４のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６をスイッチング制御する。ここで、ＰＷＭ信号の変換に用いられる正弦波状の電圧指令の振幅としては、電圧指令大きさＶｒ（電圧指令Ｖｄ＊の二乗と電圧流指令Ｖｑ＊の二乗との和の平方根）が用いられる。
【００２７】
正弦波制御方式でインバータ３４を制御しているときには、ｄ軸の電圧指令Ｖｄ＊の二乗とｑ軸の電圧流指令Ｖｑ＊の二乗との和の平方根を電圧指令大きさＶｒとして計算し、計算した電圧指令大きさＶｒを駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨで除して変調率（電圧利用率）Ｒｍを計算し、計算した変調率Ｒｍが所定値Ｒｒｅｆ１（約０．６１）より大きくなったときに、インバータ３４の制御方式を正弦波制御方式から過変調制御方式に切り替える。ここで、所定値Ｒｒｅｆ１は、ＰＷＭ信号を生成する際の三角波（搬送波）電圧の振幅を駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨで除したものに相当する。
【００２８】
過変調制御方式では、電子制御ユニット５０は、まず、モータ３２の電気角θｅを用いて相電流Ｉｕ，Ｉｖをｄ軸，ｑ軸の電流Ｉｄ，Ｉｑに座標変換（３相−２相変換）し、座標変換によって得られたｄ軸，ｑ軸の電流Ｉｄ，Ｉｑになまし処理を施してなまし後電流Ｉｄｍｏ，Ｉｑｍｏを計算する。続いて、正弦波制御方式と同様に、モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊に基づいてｄ軸，ｑ軸の電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊を設定する。そして、ｄ軸，ｑ軸のなまし後電流Ｉｄｍｏ，Ｉｑｍｏと電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊とモータ３２の回転角速度ωｍとを用いて次式（３），（４）によりｄ軸，ｑ軸の電圧指令Ｖｄ＊，Ｖｑ＊を計算する。ここで、式（３），（４）は、ｄ軸，ｑ軸のなまし後電流Ｉｄｍｏ，Ｉｑｍｏと電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊との差が打ち消されるようにするための電流フィードバック制御における関係式であり、式（３），（４）中、「Ｌｄ」，「Ｌｑ」はそれぞれｄ軸，ｑ軸のインダクタンスであり、「φ」は誘起電圧係数であり、「Ｋｐ３」，「Ｋｐ４」は比例項のゲインであり、「Ｋｉ３」，「Ｋｉ４」は積分項のゲインである。
【００２９】
Vd*=-ωm・Lq・Iq*+Kp3・(Iq*-Iqmo)+Ki3・Σ(Iq*-Iqmo) (3)
Vq*=-ωm・Ld・Id*+ωm・φ+Kp4・(Id*-Idmo)+Ki4・Σ(Id*-Idmo) (4)
【００３０】
こうしてｄ軸，ｑ軸の電圧指令Ｖｄ＊，Ｖｑ＊を計算すると、計算したｄ軸，ｑ軸の電圧指令Ｖｄ＊，Ｖｑ＊になまし処理を施してなまし後電圧指令Ｖｄｍｏ＊，Ｖｑｍｏ＊を計算し、計算したｄ軸のなまし後電圧指令Ｖｄｍｏ＊の二乗とｑ軸のなまし後電圧流指令Ｖｑｍｏ＊の二乗との和の平方根を電圧指令大きさＶｒとして計算すると共に、ｄ軸のなまし後電圧指令Ｖｄｍｏ＊とｑ軸のなまし後電圧流指令Ｖｑｍｏ＊とを用いて、ｄ軸の電圧指令Ｖｄ＊，ｑ軸の電圧指令Ｖｑ＊を成分とするベクトルのｑ軸の方向に対する角度としての電圧指令角度θｖｒを計算する。そして、電圧指令大きさＶｒにリニア補正処理を施してリニア補正後電圧指令Ｖｒｍｏを設定する。過変調制御方式では、ＰＷＭ信号を生成する際に正弦波状の電圧指令の振幅（電圧指令大きさＶｒ）が三角波電圧の振幅より大きいため、モータ３２に印加される電圧が略正弦波状にならない。リニア補正処理は、そのことを踏まえて、モータ３２に印加される電圧が値（ＶＨ・Ｒｒｅｆ１〜ＶＨ・Ｒｒｅｆ２）の範囲で電圧指令大きさＶｒの増加に応じて略線形に増加するようにするために電圧指令大きさＶｒを補正する処理である。このリニア補正処理は、第１実施例では、電圧指令大きさＶｒに相当する大きさの電圧がモータ３２に印加されるよう定めた電圧指令大きさＶｒとリニア補正後電圧指令大きさＶｒｍｏとの関係に、電圧指令大きさＶｒを適用して設定するものとした。
【００３１】
こうしてｄ軸，ｑ軸のリニア補正後電圧指令Ｖｒｍｏを計算すると、計算したリニア補正後電圧指令大きさＶｒｍｏと電圧指令角度θｖｒとを用いてｄ軸，ｑ軸のリニア補正後電圧指令Ｖｄｍｏ２＊，Ｖｑｍｏ２＊を計算し、モータ３２の電気角θｅを用いてｄ軸，ｑ軸のリニア補正後電圧指令Ｖｄｍｏ２＊，Ｖｑｍｏ２＊をモータ３２の三相コイルのＵ相，Ｖ相，Ｗ相に印加すべき電圧指令Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊に座標変換（２相−３相変換）し、座標変換した電圧指令Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊をインバータ３４のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６をスイッチングするためのＰＷＭ信号に変換し、変換したＰＷＭ信号をインバータ３４に出力することによってインバータ３４のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６をスイッチング制御する。ここで、過変調制御方式では、ＰＷＭ信号の変換に用いられる正弦波状の電圧指令の振幅として、リニア補正後電圧指令大きさＶｒｍｏが用いられる。
【００３２】
過変調制御方式では、上述したように、ｄ軸，ｑ軸の電流Ｉｄ，Ｉｑになまし処理を施してなまし後電流Ｉｄｍｏ，Ｉｑｍｏを計算すると共に、計算したなまし後電流Ｉｄｍｏ，Ｉｑｍｏを用いてｄ軸，ｑ軸の電圧指令Ｖｄ＊，Ｖｑ＊を計算し、計算したｄ軸，ｑ軸の電圧指令Ｖｄ＊，Ｖｑ＊になまし処理を施してなまし後電圧指令Ｖｄｍｏ＊，Ｖｑｍｏ＊を計算してインバータ３４の制御に用いることにより、高調波成分をより適正に減衰させてインバータ３４を制御することができる。なお、上述の正弦波制御方式では、過変調制御方式に比して制御性や出力応答性が高いことを踏まえて、ｄ軸，ｑ軸の電流Ｉｄ，Ｉｑやｄ軸，ｑ軸の電圧指令Ｖｄ＊，Ｖｑ＊に対してなまし処理を施さずにインバータ３４の制御に用いるものとした。
【００３３】
過変調制御方式でインバータ３４を制御しているときには、電圧指令大きさＶｒ（リニア補正処理を行なう前の値）を駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨで除して変調率Ｒｍを計算し、計算した変調率Ｒｍが上述の値Ｒｒｅｆ１（約０．６１）から所定値αを減じた値（Ｒｒｅｆ１−α）以下になったときにインバータ３４の制御方式を過変調制御方式から正弦波制御方式に切り替え、変調率Ｒｍが上述の所定値Ｒｒｅｆ２（約０．７８）以上になったときにインバータ３４の制御方式を過変調制御方式から矩形波制御方式に切り替える。ここで、所定値αは、正弦波制御方式と過変調制御方式との切替が頻繁に生じないようにヒステリシスを持たせるためのものである。また、所定値Ｒｒｅｆ２は、過変調制御方式でインバータ３４を制御するときの最大変調率に相当する。
【００３４】
矩形波制御方式では、電子制御ユニット５０は、まず、モータ３２の電気角θｅを用いて相電流Ｉｕ，Ｉｖをｄ軸，ｑ軸の電流Ｉｄ，Ｉｑに座標変換（３相−２相変換）し、座標変換によって得られたｄ軸，ｑ軸の電流Ｉｄ，Ｉｑになまし処理を施してなまし後電流Ｉｄｍｏ，Ｉｑｍｏを計算し、計算したｄ軸，ｑ軸のなまし後電流Ｉｄｍｏ，Ｉｑｍｏに基づいて、モータ３２から出力されていると推定される推定トルクＴｍｅｓｔを設定する。ここで、推定トルクＴｍｅｓｔは、第１実施例では、予め実験や解析などによって定めたｄ軸，ｑ軸のなまし後電流Ｉｄｍｏ，Ｉｑｍｏと推定トルクＴｍｅｓｔとの関係に、ｄ軸，ｑ軸のなまし後電流Ｉｄｍｏ，Ｉｑｍｏを適用して設定するものとした。
【００３５】
こうして推定トルクＴｍｅｓｔを設定すると、モータ３２の推定トルクＴｍｅｓｔとトルク指令Ｔｍ＊とを用いて次式（５）により電圧位相指令θｐ＊を計算し、計算した電圧位相指令θｐ＊に基づく矩形波電圧がモータ３２に印加されるよう矩形波信号をインバータ３４のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６に出力することによってトランジスタＴ１１〜Ｔ１６をスイッチング制御する。ここで、電圧位相指令θｐ＊は、正弦波制御方式や過変調制御方式における電圧指令角度θｖｒに相当する位相指令である。また、式（５）は、モータ３２の推定トルクＴｍｅｓｔとトルク指令Ｔｍ＊との差が打ち消されるようにするためのトルクフィードバック制御における関係式であり、式（５）中、「Ｋｐ５」は比例項のゲインであり、「Ｋｉ５」は積分項のゲインである。
【００３６】
θp*=Kp5・(Tm*-Tmest)+Ki5・Σ(Tm*-Tmest) (5)
【００３７】
矩形波制御方式でインバータ３４を制御しているときには、ｄ軸，ｑ軸のなまし後電流Ｉｄｍｏ，Ｉｑｍｏがインバータ３４の制御方式を矩形波制御方式から過変調制御方式に切り替える切替ラインに至ったときに、インバータ３４の制御方式を矩形波制御方式から過変調制御方式に切り替える。これは、矩形波制御方式では、電圧位相指令θｐ＊の調整によってインバータ３４を制御するため、変調率Ｒｍが一定であり、変調率Ｒｍでは過変調制御に切り替えるか否かを判定できない、という理由に基づく。なお、矩形波制御によってインバータ３４を制御しているときには、弱め界磁のために、ｄ軸の電流Ｉｄが電流指令ラインよりも−ｄ軸の方向に大きな値となることが多い。したがって、第１実施例では、過変調変調制御方式と矩形波制御方式との頻繁な切替を抑制するために、電流指令ラインよりもｄ軸の電流Ｉｄの大きさが小さくなるよう切替ラインを定めるものとした。
【００３８】
以上、インバータ３４の制御方式について説明した。次に、こうして構成された第１実施例の電気自動車２０の動作、特に、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨを調節する際の動作について説明する。図４は、第１実施例の電子制御ユニット５０により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。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。
【００３９】
昇圧制御ルーチンが実行されると、電子制御ユニット５０のＣＰＵ５２は、まず、モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊や回転数Ｎｍ，インバータ３４の制御方式，電圧センサ４６ａからの駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨ，大気圧センサ６９から大気圧Ｐｏｕｔ，外気温センサ７０からの外気温Ｔｏｕｔなど制御に必要なデータを入力する（ステップＳ１００）。
【００４０】
こうしてデータを入力すると、入力した大気圧Ｐｏｕｔと外気温Ｔｏｕｔとに基づいて駆動電圧系電力ライン４２に許容される許容上限電圧ＶＨｌｉｍを設定する（ステップＳ１１０）。ここで、許容上限電圧ＶＨｌｉｍは、大気圧Ｐｏｕｔが標準圧力Ｐｓｅｔ（例えば１気圧）で外気温Ｔｏｕｔが標準温度Ｔｓｅｔ（例えば２５℃）のときの値（以下、標準許容上限電圧ＶＨｌｉｍｓｅｔという）を基準として、大気圧Ｐｏｕｔが標準圧力Ｐｓｅｔより低い圧力Ｐ１（例えば、０．８気圧や０．８５気圧，０．９気圧など）以上で且つ外気温Ｔｏｕｔが標準温度Ｔｓｅｔより低い温度Ｔ１（例えば、５０℃や１０℃，１５℃など）以上のときには標準許容上限電圧ＶＨｌｉｍｓｅｔを設定し、大気圧Ｐｏｕｔが圧力Ｐ１より低いときや外気温Ｔｏｕｔが温度Ｔ１より低いときには大気圧Ｐｏｕｔが低いほど標準許容上限電圧ＶＨｌｉｍｓｅｔに比して低くなる傾向で且つ外気温Ｔｏｕｔが低いほど標準許容上限電圧ＶＨｌｉｍｓｅｔに比して低くなる傾向に設定するものとした。これは、大気圧Ｐｏｕｔや外気温Ｔｏｕｔが低いほど昇圧コンバータ４０の素子などの耐圧が低下する、という理由に基づく。
【００４１】
続いて、モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊および回転数Ｎｍと駆動電圧系電力ライン４２の許容上限電圧ＶＨｌｉｍとに基づいて駆動電圧系電力ライン４２の目標電圧ＶＨｔａｇを設定する（ステップＳ１２０）。ここで、駆動電圧系電力ライン４２の目標電圧ＶＨｔａｇは、モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊と回転数Ｎｍとからなる目標駆動点でモータ３２を駆動できる駆動用電圧ＶＨｔｍｐと、駆動電圧系電力ライン４２の許容上限電圧ＶＨｌｉｍとのうち小さい方を設定するものとした。この駆動用電圧ＶＨｔｍｐは、第１実施例では、モータ３２の回転数Ｎｍが昇圧コンバータ４０とコンデンサ４６とコンデンサ４８とからなる回路に共振を生じさせる共振回転数領域（回転数Ｎ１〜回転数Ｎ２）内のときには正弦波制御方式や過変調制御方式でインバータ３４を制御することになるよう設定するものとした。これは、モータ３２の回転数Ｎｍが共振回転数領域（回転数Ｎ１〜回転数Ｎ２）内のときに矩形波制御方式でインバータ３４を制御すると駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨの変動が過剰に大きくなりやすいと考えられる、という理由に基づく。ここで、回転数Ｎ１や回転数Ｎ２は、リアクトル４１のインダクタンスＬやコンデンサ４６，４８の容量Ｃｈ，Ｃｌなどに応じて定めることができる。回転数Ｎ１は、例えば、９００ｒｐｍや１０００ｒｐｍ，１１００ｒｐｍなどを用いることができ、回転数Ｎ２は、例えば、１９００ｒｐｍや２０００ｒｐｍ，２１００ｒｐｍなどを用いることができる。なお、この回転数Ｎ１や回転数Ｎ２は、固定値を用いるものに限定されるものではなく、例えば、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨと電池電圧系電力ライン４４の電圧ＶＬとの関係（電池電圧系電力ライン４４の電圧ＶＬを駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨで除した値が大きいほど小さくなる関係）を用いて設定するものとしてもよい。
【００４２】
そして、インバータ３４の制御方式が正弦波制御方式であるか否かを判定すると共に（ステップＳ１３０）、モータ３２の回転数Ｎｍが共振回転数領域（回転数Ｎ１〜回転数Ｎ２の領域）内か否かを判定する（ステップＳ１４０）。
【００４３】
ステップＳ１３０でインバータ３４の制御方式が正弦波制御方式でないときや、ステップＳ１４０でモータ３２の回転数Ｎｍが共振回転数領域（回転数Ｎ１〜回転数Ｎ２の領域）外のときには、駆動電圧系電力ライン４２の電圧指令ＶＨ＊の設定に用いる昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖに通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１を設定し（ステップＳ１５０）、設定した昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖと駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨと目標電圧ＶＨｔａｇとを用いて次式（６）により駆動電圧系電力ライン４２の電圧指令ＶＨ＊を設定し（ステップＳ１７０）、設定した電圧指令ＶＨ＊を用いて昇圧コンバータ４０のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング制御を行なって（ステップＳ１８０）、本ルーチンを終了する。ここで、通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１としては、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨの応答性（目標電圧ＶＨｔａｇの変化に対する追従性）を高くするために、比較的大きな値を用いるものとした。
【００４４】
VH*=Kpv・(VHtag-VH)+Kiv・∫(VHtag-VH)dt (6)
【００４５】
ステップＳ１３０，Ｓ１４０で、インバータ３４の制御方式が正弦波制御方式でモータ３２の回転数Ｎｍが共振回転数領域（回転数Ｎ１〜回転数Ｎ２の領域）内のときには、昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖに通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１より小さな値Ｋｐｖ２，Ｋｉｖ２を設定し（ステップＳ１６０）、設定した昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖと駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨと目標電圧ＶＨｔａｇとを用いて上述の式（６）により駆動電圧系電力ライン４２の電圧指令ＶＨ＊を設定し（ステップＳ１７０）、設定した電圧指令ＶＨ＊を用いて昇圧コンバータ４０のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング制御を行なって（ステップＳ１８０）、本ルーチンを終了する。
【００４６】
ここで、インバータ３４の制御方式やモータ３２の回転数Ｎｍに応じて昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖを設定する理由について説明する。まず、実験や解析などによって、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨの変動は、モータ３２の回転数Ｎｍが共振回転数領域（回転数Ｎ１〜回転数Ｎ２の領域）内のときに共振回転数領域外のときに比して大きくなりやすく、モータ３２の出力が大きいほど大きくなりやすく、正弦波制御方式でインバータ３４を制御するとき（モータ３２の出力応答性が高いとき）に過変調制御方式でインバータ３４を制御するときに比して大きくなりやすく、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨの応答性（目標電圧ＶＨｔａｇの変化に対する追従性）が高いほど大きくなりやすい，ということが分かった。また、第１実施例では、上述したように、モータ３２の回転数Ｎｍが共振回転数領域（回転数Ｎ１〜回転数Ｎ２）内のときには正弦波制御方式や過変調制御方式でインバータ３４を制御することになるよう駆動用電圧ＶＨｔａｇを設定するものとした。したがって、実施例では、インバータ３４の制御方式が正弦波制御方式でないときや、モータ３２の回転数Ｎｍが共振回転数領域外のときには、通常時の値（比較的大きな値）Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖとして用いて駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨと目標電圧ＶＨｔａｇとの差が打ち消されるよう駆動電圧系電力ライン４２の電圧指令ＶＨ＊を設定して昇圧コンバータ４０を制御し、インバータ３４の制御方式が正弦波制御方式でモータ３２の回転数Ｎｍが共振回転数領域内のときには、通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１より小さな値Ｋｐｖ２，Ｋｉｖ２を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖとして用いて駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨと目標電圧ＶＨｔａｇとの差が打ち消されるよう駆動電圧系電力ライン４２の電圧指令ＶＨ＊を設定して昇圧コンバータ４０を制御するものとした。これにより、前者では、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨの応答性を高くすることができ、後者では、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨの変動が大きくなるのを抑制することができる。なお、昇圧コンバータ４０のリアクトルＬに流れるリアクトル電流ＩＬの符号が反転するときには、駆動電圧系電力ライン４２にサージ電圧が作用するが、そのサージ電圧の大きさは、実験や解析などによって、モータ３２の制御性が低いときに大きくなりやすく且つモータ３２の出力の傾きが大きいほど大きくなりやすいことが分かった。このため、インバータ３４の制御方式が矩形波制御方式でモータ３２のトルクが急変してリアクトル電流ＩＬの符号が反転したときに大きくなりやすいと考えられる。これに対して、第１実施例では、上述したように、インバータ３４の制御方式が正弦波制御方式でないときや、モータ３２の回転数Ｎｍが共振回転数領域外のときには、通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖとして用いて駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨと目標電圧ＶＨｔａｇとの差が打ち消されるよう駆動電圧系電力ライン４２の電圧指令ＶＨ＊を設定して昇圧コンバータ４０を制御することにより、リアクトル電流ＩＬの符号の反転時に大きなサージ電圧が駆動電圧系電力ライン４２に作用するのを抑制することができ、そのサージ電圧に起因する駆動電圧系電力ライン４２の電圧変動を抑制することができる。
【００４７】
以上説明した第１実施例の電気自動車２０によれば、インバータ３４の制御方式が正弦波制御方式でないときや、モータ３２の回転数Ｎｍが共振回転数領域外のときには、通常時の値（比較的大きな値）Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖとして用いて駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨと目標電圧ＶＨｔａｇとの差が打ち消されるよう駆動電圧系電力ライン４２の電圧指令ＶＨ＊を設定して昇圧コンバータ４０を制御し、インバータ３４の制御方式が正弦波制御方式でモータ３２の回転数Ｎｍが共振回転数領域内のときには、通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１より小さな値Ｋｐｖ２，Ｋｉｖ２を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖとして用いて駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨと目標電圧ＶＨｔａｇとの差が打ち消されるよう駆動電圧系電力ライン４２の電圧指令ＶＨ＊を設定して昇圧コンバータ４０を制御するから、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨの変動が大きくなるのを抑制することができる。もとより、インバータ３４の制御方式が正弦波制御方式でないときや、モータ３２の回転数Ｎｍが共振回転数領域外のときには、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨの応答性を高くすることができる。
【実施例２】
【００４８】
次に、本発明の第２実施例としての電気自動車２０Ｂについて説明する。第２実施例の電気自動車２０Ｂは、図１を用いて説明した第１実施例の電気自動車２０と同一のハード構成をしている。したがって、重複する説明を回避するために、第２実施例の電気自動車２０Ｂのハード構成についての詳細な説明は省略する。
【００４９】
第２実施例の電気自動車２０Ｂでは、電子制御ユニット５０は、図４の昇圧制御ルーチンに代えて、図５の昇圧制御ルーチンを実行する。このルーチンは、図４の昇圧制御ルーチンと同様に、所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００５０】
図５の昇圧制御ルーチンが実行されると、電子制御ユニット５０のＣＰＵ５２は、まず、図４の昇圧制御ルーチンと同様に、モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊や回転数Ｎｍ，インバータ３４の制御方式，駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨ，大気圧Ｐｏｕｔ，外気温Ｔｏｕｔなど制御に必要なデータを入力し（ステップＳ２００）、入力した大気圧Ｐｏｕｔと外気温Ｔｏｕｔとに基づいて駆動電圧系電力ライン４２に許容される許容上限電圧ＶＨｌｉｍを設定し（ステップＳ２１０）、モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊とおよび回転数Ｎｍと駆動電圧系電力ライン４２の許容上限電圧ＶＨｌｉｍとに基づいて駆動電圧系電力ライン４２の目標電圧ＶＨｔａｇを設定する（ステップＳ２２０）。
【００５１】
続いて、駆動電圧系電力ライン４２の標準許容上限電圧ＶＨｌｉｍｓｅｔから許容上限電圧ＶＨｌｉｍを減じることによって、許容上限電圧ＶＨｌｉｍの標準許容上限電圧ＶＨｌｉｍｓｅｔに対する制限量としての電圧制限量αを計算し（ステップＳ２２５）、計算した電圧制限量αを閾値αｒｅｆと比較する（ステップＳ２３０）。ここで、閾値αｒｅｆは、駆動電圧系電力ライン４２の許容上限電圧ＶＨｌｉｍが標準許容上限電圧ＶＨｌｉｍｓｅｔに対して制限されているか否かを判定するために用いられるものであり、例えば、値０を用いるものとしたり、許容上限電圧ＶＨｌｉｍが標準許容上限電圧ＶＨｌｉｍｓｅｔに対してほとんど制限されていないと見なすことができる範囲の上限値（値０より若干大きな値）を用いたりすることができる。
【００５２】
電圧制限量αが閾値αｒｅｆ以下のときには、駆動電圧系電力ライン４２の電圧指令ＶＨ＊の設定に用いる昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖに通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１を設定し（ステップＳ２５０）、設定した昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖと駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨと目標電圧ＶＨｔａｇとを用いて上述の式（６）により駆動電圧系電力ライン４２の電圧指令ＶＨ＊を設定し（ステップＳ２７０）、設定した電圧指令ＶＨ＊を用いて昇圧コンバータ４０のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング制御を行なって（ステップＳ２８０）、本ルーチンを終了する。こうした制御により、電圧制限量αが閾値αｒｅｆ以下のとき（例えば値０のとき）には、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨの応答性を高くすることができる。
【００５３】
ステップＳ２３０で電圧制限量αが閾値αｒｅｆより大きいときには、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨが、昇圧コンバータ４０とコンデンサ４６とコンデンサ４８とからなる回路に共振を生じさせる共振電圧領域（電圧ＶＨ１〜電圧ＶＨ２の領域）内か否かを判定する（ステップＳ２４０）。ここで、電圧ＶＨ１は、例えば、３７０Ｖや３８０Ｖ，３９０Ｖなどを用いることができ、電圧ＶＨ２は、例えば、４２０Ｖや４３０Ｖ，４４０Ｖなどを用いることができる。
【００５４】
駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨが共振電圧領域（電圧ＶＨ１〜電圧ＶＨ２の領域）外のときには、昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖに通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１を設定し（ステップＳ２５０）、設定した昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖと駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨと目標電圧ＶＨｔａｇとを用いて上述の式（６）により駆動電圧系電力ライン４２の電圧指令ＶＨ＊を設定し（ステップＳ２７０）、設定した電圧指令ＶＨ＊を用いて昇圧コンバータ４０のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング制御を行なって（ステップＳ２８０）、本ルーチンを終了する。
【００５５】
ステップＳ２４０で駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨが共振電圧領域（電圧ＶＨ１〜電圧ＶＨ２の領域）内のときには、昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖに通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１より小さな値Ｋｐｖ２，Ｋｉｖ２を設定し（ステップＳ２６０）、設定した昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖと駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨと目標電圧ＶＨｔａｇとを用いて上述の式（６）により駆動電圧系電力ライン４２の電圧指令ＶＨ＊を設定し（ステップＳ２７０）、設定した電圧指令ＶＨ＊を用いて昇圧コンバータ４０のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング制御を行なって（ステップＳ２８０）、本ルーチンを終了する。
【００５６】
ここで、電圧制限量αが閾値αｒｅｆより大きいときに、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨに応じて昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖを設定する理由について説明する。図６は、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨとモータ３２の最大パワーＰｍと昇圧コンバータ４０の減衰率ζの逆数との関係の一例を示す説明図である。モータ３２の最大パワーＰｍは、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨがそれぞれの値のときに、モータ３２から出力され得る最大パワー具体的にはモータ３２の回転数Ｎｍが上述の共振回転数領域（回転数Ｎ１〜回転数Ｎ２の領域）内のときにモータ３２から出力され得る最大パワーである。また、昇圧コンバータ４０の減衰率ζは、駆動電圧系電力ライン４２の電圧変動（サージ電圧などによる変動）の減衰しやすさを意味するものであり、バッテリ３６の抵抗Ｒｂや駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨ，電池電圧系電力ライン４４の電圧ＶＬ，昇圧コンバータ４０のリアクトル４１のインダクタンスＬ，コンデンサ４６，４８の容量Ｃｈ，Ｃｌなどに応じて求めることができる。実験や解析などによって、図示するように、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨが所定電圧ＶＨ３近傍のときにモータ３２の最大パワーＰｍが極大となり、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨが高いほど昇圧コンバータ４０の減衰率ζの逆数（減衰しにくさ）が小さくなることが分かった。また、実験や解析などによって、駆動電圧系電力ライン４２の電圧変動は、モータ３２の最大パワーＰｍが大きいほど大きくなりやすく且つ昇圧コンバータ４０の減衰率ζの逆数が大きいほど大きくなりやすく、そして、モータ３２の最大パワーＰｍの方が昇圧コンバータ４０の減衰率ζの逆数に比して駆動電圧系電力ライン４２の電圧変動に与える影響が大きいことが分かった。したがって、実施例では、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨが所定電圧ＶＨ３を含む共振電圧領域（電圧ＶＨ１〜電圧ＶＨ２の領域）外のときには、通常時の値（比較的大きな値）Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖとして用いて駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨと目標電圧ＶＨｔａｇとの差が打ち消されるよう駆動電圧系電力ライン４２の電圧指令ＶＨ＊を設定して昇圧コンバータ４０を制御し、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨが共振電圧領域内のときには、通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１より小さな値Ｋｐｖ２，Ｋｉｖ２を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖとして用いて駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨと目標電圧ＶＨｔａｇとの差が打ち消されるよう駆動電圧系電力ライン４２の電圧指令ＶＨ＊を設定して昇圧コンバータ４０を制御するものとした。これにより、前者では、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨの応答性を高くすることができ、後者では、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨの変動が大きくなるのを抑制することができる。なお、第２実施例では、電圧制限量αが閾値αｒｅｆ以下のとき、即ち、大気圧Ｐｏｕｔ，外気温Ｔｏｕｔがそれぞれ標準圧力Ｐｓｅｔ，標準温度Ｔｓｅｔ近傍のときには、駆動電圧系電力ライン４２の許容上限電圧ＶＨｌｉｍが標準許容上限電圧ＶＨｌｉｍｓｅｔ近傍で比較的高いことから、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨの応答性を高くするために、通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖとして用いるものとした。
【００５７】
以上説明した第２実施例の電気自動車２０Ｂによれば、許容上限電圧ＶＨｌｉｍの標準許容上限電圧ＶＨｌｉｍｓｅｔに対する制限量としての電圧制限量αが閾値αｒｅｆ以下のときや、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨが共振電圧領域（電圧ＶＨ１〜電圧ＶＨ２の領域）外のときには、通常時の値（比較的大きな値）Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖとして用いて駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨと目標電圧ＶＨｔａｇとの差が打ち消されるよう駆動電圧系電力ライン４２の電圧指令ＶＨ＊を設定して昇圧コンバータ４０を制御し、電圧制限量αが閾値αｒｅｆより大きく駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨが共振電圧領域内のときには、通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１より小さな値Ｋｐｖ２，Ｋｉｖ２を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖとして用いて駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨと目標電圧ＶＨｔａｇとの差が打ち消されるよう駆動電圧系電力ライン４２の電圧指令ＶＨ＊を設定して昇圧コンバータ４０を制御するから、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨの変動が大きくなるのを抑制することができる。もとより、電圧制限量αが閾値αｒｅｆ以下のときや、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨが共振電圧領域外のときには、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨの応答性を高くすることができる。
【００５８】
第１実施例の電気自動車２０では、インバータ３４の制御方式が正弦波制御方式でないときやモータ３２の回転数Ｎｍが共振回転数領域（回転数Ｎ１〜回転数Ｎ２の領域）外のときには通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖに設定し、インバータ３４の制御方式が正弦波制御方式でモータ３２の回転数Ｎｍが共振回転数領域内のときには通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１より小さな値Ｋｐｖ２，Ｋｉｖ２を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖに設定するものとし、第２実施例の電気自動車２０Ｂでは、電圧制限量αが閾値αｒｅｆ以下のときや駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨが共振電圧領域（電圧ＶＨ１〜電圧ＶＨ２の領域）外のときには通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖに設定し、電圧制限量αが閾値αｒｅｆより大きく駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨが共振電圧領域内のときには通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１より小さな値Ｋｐｖ２，Ｋｉｖ２を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖに設定するものとしたが、これらを組み合わせて用いるものとしてもよい。具体的には、インバータ３４の制御方式が正弦波制御方式でモータ３２の回転数Ｎｍが共振回転数領域内である第１条件も電圧制限量αが閾値αｒｅｆより大きく駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨが共振電圧領域内である第２条件も共に成立していないときには通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖに設定し、第１条件と第２条件とのうち少なくとも一方が成立しているときには通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１より小さな値Ｋｐｖ２，Ｋｉｖ２を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖに設定するものとしてもよいし、第１条件と第２条件とのうち少なくとも一方が成立していないときには通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖに設定し、第１条件と第２条件とが共に成立しているときには通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１より小さな値Ｋｐｖ２，Ｋｉｖ２を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖに設定するものとしてもよい。
【００５９】
第１実施例の電気自動車２０では、インバータ３４の制御方式が正弦波制御方式でモータ３２の回転数Ｎｍが共振回転数領域内のときには通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１より小さな値Ｋｐｖ２，Ｋｉｖ２を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖに設定するものとし、第２実施例の電気自動車２０Ｂでは、電圧制限量αが閾値αｒｅｆより大きく駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨが共振電圧領域内のときには通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１より小さな値Ｋｐｖ２，Ｋｉｖ２を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖに設定するものとしたが、これらの一方または両方に加えて、駆動電圧系電力ライン４２の電圧変動が許容範囲を超えると想定されるときには、駆動電圧系電力ライン４２の電圧変動が許容範囲を超えないと想定されるときに比してモータ３２からの出力が制限されるよう具体的にはモータ３２から上述のトルク指令Ｔｍ＊より小さなトルクが出力されるようインバータ３４を制御するものとしてもよい。例えば、上述の第１の条件と第２の条件とが共に成立しているときに、駆動電圧系電力ライン４２の電圧変動が許容範囲を超えると想定して、モータ３２からの出力が制限されるようインバータ３４を制御するものとしてもよい。上述したように、駆動電圧系電力ライン４２の電圧変動はモータ３２の出力が大きいほど大きくなりやすいことから、こうした制御により、駆動電圧系電力ライン４２の電圧変動が大きくなるのをより抑制することができる。
【００６０】
第１実施例や第２実施例では、本発明を、駆動輪２６ａ，２６ｂに接続された駆動軸２２に動力を入出力可能なモータ３２を備える電気自動車２０，２０Ｂに適用するものしたが、例えば、図７の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、遊星歯車機構１２６を介して駆動軸２２に接続されたエンジン１２２およびモータ１２４と、駆動軸２２に動力を入出力可能なモータ３２と、を備えるハイブリッド自動車１２０に適用するものとしてもよい。また、図８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１２２のクランクシャフトに接続されたインナーロータ２３２と駆動輪２６ａ，２６ｂに連結された駆動軸２２に接続されたアウターロータ２３４とを有しエンジン１２２からの動力の一部を駆動軸２２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。さらに、図９の変形例のハイブリッド自動車３２０に例示するように、駆動軸２２に変速機３３０を介してモータ３２を取り付けると共に、モータ３２の回転軸にクラッチ３２９を介してエンジン１２２を接続する構成とし、エンジン１２２からの動力をモータ３２の回転軸と変速機３３０とを介して駆動軸２２に出力すると共にモータ３２からの動力を変速機３３０を介して駆動軸２２に出力するハイブリッド自動車３２０に適用するものとしてもよい。本発明をこれらのハイブリッド自動車１２０，２２０，３２０に適用した場合、第１実施例や第２実施例の電気自動車２０，２０Ｂと同様の処理を実行することにより、第１実施例や第２実施例と同様の効果を奏することができる。
【００６１】
また、ハイブリッド自動車１２０では、通常、モータ１２４とモータ３２とが異なる駆動状態（回転数，トルク）で駆動され、ハイブリッド自動車２２０では、通常、対ロータ電動機２３０とモータ３２とが異なる駆動状態で駆動されることから、２つのモータの駆動状態に応じて昇圧コンバータ４０のリアクトル４１に流れる電流ＩＬの符号が反転することがある。昇圧コンバータ４０のリアクトル電流ＩＬの符号の反転に応じて駆動電圧系電力ライン４２に作用するサージ電圧は、上述したように、特に、インバータ３４の制御方式が矩形波制御方式でモータ３２のトルクが急変してリアクトル電流ＩＬの符号が反転したときに大きくなりやすいと考えられる。これに対して、第１実施例の電気自動車２０と同様に、インバータ３４の制御方式が正弦波制御方式でないときや、モータ３２の回転数Ｎｍが共振回転数領域外のときには、通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖとして用いて駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨと目標電圧ＶＨｔａｇとの差が打ち消されるよう駆動電圧系電力ライン４２の電圧指令ＶＨ＊を設定して昇圧コンバータ４０を制御することにより、リアクトル電流ＩＬの符号の反転時に大きなサージ電圧が駆動電圧系電力ライン４２に作用するのを抑制することができ、そのサージ電圧に起因する駆動電圧系電力ライン４２の電圧変動を抑制することができる。
【００６２】
実施例では、本発明を自動車に適用するものとしたが、自動車以外の車両（例えば、列車など）の形態としてもよいし、駆動装置の形態としてもよい。
【００６３】
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。第１実施例および第２実施例とこれらに対応する本発明の第１および第２の駆動装置との関係として、モータ３２が「モータ」に相当し、インバータ３４が「インバータ」に相当し、バッテリ３６が「バッテリ」に相当し、昇圧コンバータ４０が「昇圧コンバータ」に相当し、コンデンサ４８が「電池電圧系コンデンサ」に相当し、コンデンサ４６が「駆動電圧系コンデンサ」に相当する。
【００６４】
第１実施例と本発明の第１の駆動装置との関係では、インバータ３４の制御方式が正弦波制御方式でないときや、モータ３２の回転数Ｎｍが共振回転数領域外のときには、通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖとして用いて駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨと目標電圧ＶＨｔａｇとの差が打ち消されるよう駆動電圧系電力ライン４２の電圧指令ＶＨ＊を設定して昇圧コンバータ４０を制御し、インバータ３４の制御方式が正弦波制御方式でモータ３２の回転数Ｎｍが共振回転数領域内のときには、通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１より小さな値Ｋｐｖ２，Ｋｉｖ２を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖとして用いて駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨと目標電圧ＶＨｔａｇとの差が打ち消されるよう駆動電圧系電力ライン４２の電圧指令ＶＨ＊を設定して昇圧コンバータ４０を制御する、図４の昇圧制御ルーチンを実行する電子制御ユニット５０が「制御手段」に相当する。
【００６５】
第２実施例と本発明の第２の駆動装置との関係では、許容上限電圧ＶＨｌｉｍの標準許容上限電圧ＶＨｌｉｍｓｅｔに対する制限量としての電圧制限量αが閾値αｒｅｆ以下のときや、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨが共振電圧領域（電圧ＶＨ１〜電圧ＶＨ２の領域）外のときには、通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖとして用いて駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨと目標電圧ＶＨｔａｇとの差が打ち消されるよう駆動電圧系電力ライン４２の電圧指令ＶＨ＊を設定して昇圧コンバータ４０を制御し、電圧制限量αが閾値αｒｅｆより大きく駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨが共振電圧領域内のときには、通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１より小さな値Ｋｐｖ２，Ｋｉｖ２を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖとして用いて駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨと目標電圧ＶＨｔａｇとの差が打ち消されるよう駆動電圧系電力ライン４２の電圧指令ＶＨ＊を設定して昇圧コンバータ４０を制御する、図５の昇圧制御ルーチンを実行する電子制御ユニット５０が「制御手段」に相当する。
【００６６】
ここで、「モータ」としては、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同期発電電動機（いわゆる埋込磁石型同期発電電動機）として構成されたモータ３２に限定されるものではなく、永久磁石が表面に取り付けら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同期発電電動機（いわゆる表面磁石型同期発電電動機）など、如何なるタイプのモータであっても構わない。「インバータ」としては、インバータ３４に限定されるものではなく、モータを駆動するものであれば如何なるタイプのインバータであっても構わない。「バッテリ」としては、リチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ３６に限定されるものではなく、ニッケル水素二次電池やニッケルカドミウム二次電池，鉛蓄電池など、如何なるタイプのバッテリであっても構わない。「昇圧コンバータ」としては、昇圧コンバータ４０に限定されるものではなく、リアクトルを有しバッテリが接続された電池電圧系の電力を昇圧してインバータが接続された駆動電圧系に供給可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「電池電圧系コンデンサ」としては、コンデンサ４８に限定されるものではなく、電池電圧系の電圧を平滑するものであれば如何なるものとしても構わない。「駆動電圧系コンデンサ」としては、コンデンサ４６に限定されるものではなく、駆動電圧系の電圧を平滑するものであれば如何なるものとしても構わない。
【００６７】
本発明の第１の駆動装置における「制御手段」としては、インバータ３４の制御方式が正弦波制御方式でないときや、モータ３２の回転数Ｎｍが共振回転数領域外のときには、通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖとして用いて駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨと目標電圧ＶＨｔａｇとの差が打ち消されるよう駆動電圧系電力ライン４２の電圧指令ＶＨ＊を設定して昇圧コンバータ４０を制御し、インバータ３４の制御方式が正弦波制御方式でモータ３２の回転数Ｎｍが共振回転数領域内のときには、通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１より小さな値Ｋｐｖ２，Ｋｉｖ２を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖとして用いて駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨと目標電圧ＶＨｔａｇとの差が打ち消されるよう駆動電圧系電力ライン４２の電圧指令ＶＨ＊を設定して昇圧コンバータ４０を制御するものに限定されるものではなく、モータからトルクが出力されるよう正弦波制御方式，過変調制御方式，矩形波制御方式のいずれかでインバータを制御すると共に駆動電圧系の目標電圧と駆動電圧系の電圧との差が打ち消されるよう昇圧ゲインを用いて駆動電圧系の電圧指令を設定して昇圧コンバータを制御し、インバータの制御方式が正弦波制御方式でモータの回転数が昇圧コンバータを含む回路に共振を生じさせる共振回転数領域内のときには、インバータの制御方式が正弦波制御方式でないときおよびモータの回転数が共振回転数領域外のときに比して小さな昇圧ゲインを用いて駆動電圧系の電圧指令を設定するものであれば如何なるものとしても構わない。
【００６８】
本発明の第２の駆動装置における「制御手段」としては、許容上限電圧ＶＨｌｉｍの標準許容上限電圧ＶＨｌｉｍｓｅｔに対する制限量としての電圧制限量αが閾値αｒｅｆ以下のときや、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨが共振電圧領域（電圧ＶＨ１〜電圧ＶＨ２の領域）外のときには、通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖとして用いて駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨと目標電圧ＶＨｔａｇとの差が打ち消されるよう駆動電圧系電力ライン４２の電圧指令ＶＨ＊を設定して昇圧コンバータ４０を制御し、電圧制限量αが閾値αｒｅｆより大きく駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨが共振電圧領域内のときには、通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１より小さな値Ｋｐｖ２，Ｋｉｖ２を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖとして用いて駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨと目標電圧ＶＨｔａｇとの差が打ち消されるよう駆動電圧系電力ライン４２の電圧指令ＶＨ＊を設定して昇圧コンバータ４０を制御するものに限定されるものではなく、モータからトルクが出力されるよう正弦波制御方式，過変調制御方式，矩形波制御方式のいずれかでインバータを制御すると共に駆動電圧系の目標電圧と駆動電圧系の電圧との差が打ち消されるよう昇圧ゲインを用いて駆動電圧系の電圧指令を設定して昇圧コンバータを制御し、駆動電圧系に許容される許容上限電圧が許容上限電圧の標準値である標準許容上限電圧に対して制限されていて駆動電圧系の電圧が昇圧コンバータを含む回路に共振を生じさせる共振電圧範囲内のときには、許容上限電圧が標準許容上限電圧に対して制限されていないときおよび駆動電圧系の電圧が共振電圧範囲外のときに比して小さな昇圧ゲインを用いて駆動電圧系の電圧指令を設定するものであれば如何なるものとしても構わない。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明は、駆動装置や自動車の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００７２】
２０ 電気自動車、２２ 駆動軸、２４ デファレンシャルギヤ、２６ａ，２６ｂ 駆動輪、３２ モータ、３２ａ 回転位置検出センサ、３３Ｕ，３３Ｖ 電流センサ、３４ インバータ、３６ バッテリ、３７ａ 電圧センサ、３７ｂ 電流センサ、３７ｃ 温度センサ、４０ 昇圧コンバータ、４２ 駆動電圧系電力ライン、４４ 電池電圧系電力ライン、４６，４８ コンデンサ、４６ａ，４８ａ 電圧センサ、５０ 電子制御ユニット、５２ ＣＰＵ、５４ ＲＯＭ、５６ ＲＡＭ、６０ イグニッションスイッチ、６１ シフトレバー、６２ シフトポジションセンサ、６３ アクセルペダル、６４ アクセルペダルポジションセンサ、６５ ブレーキペダル、６６ ブレーキペダルポジションセンサ、６８ 車速センサ、１２０，２２０，３２０ ハイブリッド自動車、１２２ エンジン、１２４ モータ、１２６ 遊星歯車機構、２３０ 対ロータ電動機、２３２ インナーロータ、２３４ アウターロータ、３２９ クラッチ、３３０ 変速機、Ｄ１１〜Ｄ１６，Ｄ３１，Ｄ３２ ダイオード、Ｌ リアクトル、Ｔ１１〜Ｔ１６，Ｔ３１，Ｔ３２ トランジスタ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動装置および自動車に関し、詳しくは、モータと、モータを駆動するインバータと、バッテリと、リアクトルを有しバッテリが接続された電池電圧系の電力を昇圧してインバータが接続された駆動電圧系に供給可能な昇圧コンバータと、電池電圧系の電圧を平滑する電池電圧系コンデンサと、駆動電圧系の電圧を平滑する駆動電圧系コンデンサと、を備える駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の駆動装置としては、交流モータと、交流モータを駆動するインバータと、直流電源と、リアクトルを有し直流電源との間で電圧変換動作を行なう昇降圧コンバータとを備え、システム電圧（インバータへの入力電圧）が電圧指令値に一致するよう昇降圧コンバータを制御するものにおいて、交流モータに要求される駆動力に応じて電圧指令値を生成し、交流モータのパワー変動周波数と直流電源や昇降圧コンバータを含む電源装置の共振周波数との関係とに基づいて、システム電圧が入力電圧制限値を超えないように、交流モータのパワー変動周波数に応じて電圧指令値を降下させる補正を行なう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、こうした制御により、システム電圧が入力電圧制限値を超えないようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２６８６２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の駆動装置では、直流電源や昇降圧コンバータを含む電源装置に共振を生じさせる共振状態のときに、インバータの入力電圧が過電圧になるのを抑制することはできるものの、システム電圧の応答性によってはシステム電圧の変動がある程度大きくなってしまうことがある。
【０００５】
本発明の駆動装置および自動車は、昇圧コンバータとインバータとが接続された駆動電圧系の電圧変動が大きくなるのを抑制することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の駆動装置および自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の第１の駆動装置は、
モータと、前記モータを駆動するインバータと、バッテリと、リアクトルを有し前記バッテリが接続された電池電圧系の電力を昇圧して前記インバータが接続された駆動電圧系に供給可能な昇圧コンバータと、前記電池電圧系の電圧を平滑する電池電圧系コンデンサと、前記駆動電圧系の電圧を平滑する駆動電圧系コンデンサと、前記モータからトルクが出力されるよう正弦波制御方式，過変調制御方式，矩形波制御方式のいずれかで前記インバータを制御すると共に前記駆動電圧系の目標電圧と該駆動電圧系の電圧との差が打ち消されるよう昇圧ゲインを用いて前記駆動電圧系の電圧指令を設定して前記昇圧コンバータを制御する制御手段と、を備える駆動装置であって、
前記制御手段は、前記インバータの制御方式が正弦波制御方式で前記モータの回転数が前記昇圧コンバータを含む回路に共振を生じさせる共振回転数領域内のときには、前記インバータの制御方式が正弦波制御方式でないときおよび前記モータの回転数が前記共振回転数領域外のときに比して小さな昇圧ゲインを用いて前記駆動電圧系の電圧指令を設定する手段である、
ことを要旨とする。
【０００８】
この本発明の第１の駆動装置では、インバータの制御方式が正弦波制御方式でモータの回転数が昇圧コンバータを含む回路に共振を生じさせる共振回転数領域内のときには、インバータの制御方式が正弦波制御方式でないときおよびモータの回転数が共振回転数領域外のときに比して小さな昇圧ゲインを用いて駆動電圧系の電圧指令を設定する。これにより、駆動電圧系の電圧変動が大きくなるのを抑制することができる。もとより、インバータの制御方式が正弦波制御方式でないときや、モータの回転数が共振回転数領域外のときには、駆動電圧系の電圧の応答性（目標電圧の変化に対する応答性）を比較的高くすることができる。
【０００９】
本発明の第２の駆動装置は、
モータと、前記モータを駆動するインバータと、バッテリと、リアクトルを有し前記バッテリが接続された電池電圧系の電力を昇圧して前記インバータが接続された駆動電圧系に供給可能な昇圧コンバータと、前記電池電圧系の電圧を平滑する電池電圧系コンデンサと、前記駆動電圧系の電圧を平滑する駆動電圧系コンデンサと、前記モータからトルクが出力されるよう正弦波制御方式，過変調制御方式，矩形波制御方式のいずれかで前記インバータを制御すると共に前記駆動電圧系の目標電圧と該駆動電圧系の電圧との差が打ち消されるよう昇圧ゲインを用いて前記駆動電圧系の電圧指令を設定して前記昇圧コンバータを制御する制御手段と、を備える駆動装置であって、
前記制御手段は、前記駆動電圧系に許容される許容上限電圧が該許容上限電圧の標準値である標準許容上限電圧に対して制限されていて前記駆動電圧系の電圧が前記昇圧コンバータを含む回路に共振を生じさせる共振電圧範囲内のときには、前記許容上限電圧が前記標準許容上限電圧に対して制限されていないときおよび前記駆動電圧系の電圧が前記共振電圧範囲外のときに比して小さな昇圧ゲインを用いて前記駆動電圧系の電圧指令を設定する手段である、
ことを要旨とする。
【００１０】
この本発明の第２の駆動装置では、駆動電圧系に許容される許容上限電圧が許容上限電圧の標準値である標準許容上限電圧に対して制限されていて駆動電圧系の電圧が昇圧コンバータを含む回路に共振を生じさせる共振電圧範囲内のときには、許容上限電圧が標準許容上限電圧に対して制限されていないときおよび駆動電圧系の電圧が共振電圧範囲外のときに比して小さな昇圧ゲインを用いて駆動電圧系の電圧指令を設定する。これにより、駆動電圧系の電圧変動が大きくなるのを抑制することができる。もとより、許容上限電圧が標準許容上限電圧に対して制限されていないときや、駆動電圧系の電圧が共振電圧領域外のときには、駆動電圧系の電圧の応答性（目標電圧の変化に対する応答性）を比較的高くすることができる。
【００１１】
本発明の第１または第２の駆動装置において、前記制御手段は、前記駆動電圧系の電圧変動が許容範囲を超えると想定されるときには、前記駆動電圧系の電圧変動が前記許容範囲を超えると想定されないときに比して前記モータからの出力が制限されるよう前記インバータ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、駆動電圧系の電圧変動が大きくなるのをより抑制することができる。
【００１２】
本発明の自動車は、上述のいずれかの態様の駆動装置、即ち、基本的には、モータと、前記モータを駆動するインバータと、バッテリと、リアクトルを有し前記バッテリが接続された電池電圧系の電力を昇圧して前記インバータが接続された駆動電圧系に供給可能な昇圧コンバータと、前記電池電圧系の電圧を平滑する電池電圧系コンデンサと、前記駆動電圧系の電圧を平滑する駆動電圧系コンデンサと、前記モータからトルクが出力されるよう正弦波制御方式，過変調制御方式，矩形波制御方式のいずれかで前記インバータを制御すると共に前記駆動電圧系の目標電圧と該駆動電圧系の電圧との差が打ち消されるよう昇圧ゲインを用いて前記駆動電圧系の電圧指令を設定して前記昇圧コンバータを制御する制御手段と、を備える駆動装置であって、前記制御手段は、前記インバータの制御方式が正弦波制御方式で前記モータの回転数が前記昇圧コンバータを含む回路に共振を生じさせる共振回転数領域内のときには、前記インバータの制御方式が正弦波制御方式でないときおよび前記モータの回転数が前記共振回転数領域外のときに比して小さな昇圧ゲインを用いて前記駆動電圧系の電圧指令を設定する手段である、駆動装置、または、モータと、前記モータを駆動するインバータと、バッテリと、リアクトルを有し前記バッテリが接続された電池電圧系の電力を昇圧して前記インバータが接続された駆動電圧系に供給可能な昇圧コンバータと、前記電池電圧系の電圧を平滑する電池電圧系コンデンサと、前記駆動電圧系の電圧を平滑する駆動電圧系コンデンサと、前記モータからトルクが出力されるよう正弦波制御方式，過変調制御方式，矩形波制御方式のいずれかで前記インバータを制御すると共に前記駆動電圧系の目標電圧と該駆動電圧系の電圧との差が打ち消されるよう昇圧ゲインを用いて前記駆動電圧系の電圧指令を設定して前記昇圧コンバータを制御する制御手段と、を備える駆動装置であって、前記制御手段は、前記駆動電圧系に許容される許容上限電圧が該許容上限電圧の標準値である標準許容上限電圧に対して制限されていて前記駆動電圧系の電圧が前記昇圧コンバータを含む回路に共振を生じさせる共振電圧範囲内のときには、前記許容上限電圧が前記標準許容上限電圧に対して制限されていないときおよび前記駆動電圧系の電圧が前記共振電圧範囲外のときに比して小さな昇圧ゲインを用いて前記駆動電圧系の電圧指令を設定する手段である、駆動装置を搭載し、前記モータからの動力を用いて走行することを要旨とする。
【００１３】
この本発明の自動車では、上述のいずれかの態様の駆動装置を搭載するから、本発明の駆動装置が奏する効果、例えば、駆動電圧系の電圧変動が大きくなるのを抑制することができる効果などと同様の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施例としての駆動装置を搭載する電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】モータ３２を含む電機駆動系の構成の概略を示す構成図である。
【図３】正弦波制御方式，過変調制御方式，矩形波制御方式のいずれかでインバータ３４を制御する場合のモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊と回転数Ｎｍとインバータ３４の制御方式（正弦波制御方式，過変調制御方式，矩形波制御方式）とのおおよその関係の一例を示す説明図である。
【図４】第１実施例の電子制御ユニット５０により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５】第２実施例の電子制御ユニット５０により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６】駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨとモータ３２の最大パワーＰｍと昇圧コンバータ４０の減衰率ζの逆数との関係の一例を示す説明図である。
【図７】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。
【図８】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。
【図９】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。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。
【実施例１】
【００１６】
図１は、本発明の第１実施例としての駆動装置を搭載する電気自動車２０の構成の概略を示す構成図であり、図２は、モータ３２を含む電機駆動系の構成の概略を示す構成図である。第１実施例の電気自動車２０は、図１に示すように、駆動輪２６ａ，２６ｂにデファレンシャルギヤ２４を介して接続された駆動軸２２に動力を入出力可能なモータ３２と、モータ３２を駆動するためのインバータ３４と、例えばリチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ３６と、インバータ３４が接続された電力ライン（以下、駆動電圧系電力ラインという）４２とバッテリ３６が接続された電力ライン（以下、電池電圧系電力ラインという）４４とに接続されて駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨを調節すると共に駆動電圧系電力ライン４２と電池電圧系電力ライン４４との間で電力のやりとりを行なう昇圧コンバータ４０と、車両全体をコントロールする電子制御ユニット５０と、を備える。
【００１７】
モータ３２は、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３４は、図２に示すように、６つのスイッチング素子としてのトランジスタＴ１１〜Ｔ１６と、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６に逆方向に並列接続された６つのダイオードＤ１１〜Ｄ１６と、により構成されている。トランジスタＴ１１〜Ｔ１６は、駆動電圧系電力ライン４２の正極母線と負極母線とに対してソース側とシンク側となるよう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３２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３４に電圧が作用している状態でトランジスタＴ１１〜Ｔ１６のオン時間の割合を調節することにより、三相コイルに回転磁界を形成でき、モータ３２を回転駆動することができる。駆動電圧系電力ライン４２の正極母線と負極母線とには平滑用のコンデンサ４６が接続されている。
【００１８】
昇圧コンバータ４０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４１とからなる昇圧コンバータとして構成されている。２つのトランジスタＴ３１，Ｔ３２は、それぞれ駆動電圧系電力ライン４２の正極母線，駆動電圧系電力ライン４２および電池電圧系電力ライン４４の負極母線に接続されており、トランジスタＴ３１，Ｔ３２同士の接続点と電池電圧系電力ライン４４の正極母線とにはリアクトル４１が接続されている。したがって、トランジスタＴ３１，Ｔ３２をオンオフすることにより、電池電圧系電力ライン４４の電力を昇圧して駆動電圧系電力ライン４２に供給したり、駆動電圧系電力ライン４２の電力を降圧して電池電圧系電力ライン４４に供給したりすることができる。電池電圧系電力ライン４４の正極母線と負極母線とには平滑用のコンデンサ４８が接続されている。
【００１９】
電子制御ユニット５０は、ＣＰＵ５２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、ＣＰＵ５２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ５４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ５６と、図示しない入出力ポートと、を備える。電子制御ユニット５０には、モータ３２のロータの回転位置を検出する回転位置検出センサ３２ａからのモータ３２のロータの回転位置θｍや、モータ３２の三相コイルのＶ相，Ｗ相に流れる相電流を検出する電流センサ３３Ｕ，３３Ｖからの相電流Ｉｕ，Ｉｖ，バッテリ３６の端子間に取り付けられた電圧センサ３７ａからの端子間電圧Ｖｂ，バッテリ３６の出力端子に取り付けられた電流センサ３７ｂからの充放電電流Ｉｂ，バッテリ３６に取り付けられた温度センサ３７ｃからの電池温度Ｔｂ，コンデンサ４６の端子間に取り付けられた電圧センサ４６ａからのコンデンサ４６の電圧（駆動電圧系電力ライン４２の電圧）ＶＨ，コンデンサ４８の端子間に取り付けられた電圧センサ４８ａからのコンデンサ４８の電圧（電池電圧系電力ライン４４の電圧）ＶＬ，昇圧コンバータ３０のトランジスタＴ３１，Ｔ３２同士の接続点とリアクトル４１との間に取り付けられた電流センサ４１ａからのリアクトル電流ＩＬ（電池電圧系電力ライン４４側からトランジスタＴ３１，Ｔ３２同士の接続点側に流れるときを正とする），イグニッションスイッチ６０からのイグニッション信号，シフトレバー６１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ６２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル６３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６４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル６５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６６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ６８からの車速Ｖ，大気圧センサ６９からの大気圧Ｐｏｕｔ，外気温センサ７０からの外気温Ｔｏｕｔなどが入力ポートを介して入力されている。電子制御ユニット５０からは、インバータ３４のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６へのスイッチング制御信号や昇圧コンバータ４０のトランジスタＴ３１，Ｔ３２へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、電子制御ユニット５０は、回転位置検出センサ３２ａにより検出されたモータ３２のロータの回転位置θｍに基づいてモータ３２のロータの電気角θｅや回転角速度ωｍ，回転数Ｎｍを演算したり、電流センサ３７ｂにより検出されたバッテリ３６の充放電電流Ｉｂに基づいてそのときのバッテリ３６から放電可能な電力量の全容量に対する割合である蓄電割合ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電割合ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ３６を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算したりしている。
【００２０】
こうして構成された第１実施例の電気自動車２０では、電子制御ユニット５０は、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに応じて駆動軸２２に出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定し、バッテリ３６の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔをモータ３２の回転数Ｎｍで除してモータ３２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を設定し、要求トルクＴｒ＊をトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで制限してモータ３２から出力すべきトルクとしてのトルク指令Ｔｍ＊を設定し、設定したトルク指令Ｔｍ＊でモータ３２が駆動されるようインバータ３４のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６をスイッチング制御する。また、モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊とモータ３２の回転数Ｎｍとに応じて駆動電圧系電力ライン４２の目標電圧ＶＨｔａｇを設定し、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨと目標電圧ＶＨｔａｇとに基づいて駆動電圧系電力ライン４２の電圧指令ＶＨ＊を設定し、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨが電圧指令ＶＨ＊となるよう昇圧コンバータ４０のトランジスタＴ３１，Ｔ３２をスイッチング制御する。
【００２１】
インバータ３４は、第１実施例では、電子制御ユニット５０により、正弦波制御方式，過変調制御方式，矩形波制御方式のいずれかで制御するものとした。ここで、正弦波制御方式は、基本的には、モータ３２の電圧指令と三角波（搬送波）電圧との比較によってトランジスタＴ１１〜Ｔ１６のオン時間の割合を調節するパルス幅変調（ＰＷＭ）制御方式のうち、三角波電圧の振幅以下の振幅の正弦波状の電圧指令を変換して得られる擬似的三相交流電圧をモータ３２に供給する制御方式である。また、過変調制御方式は、基本的には、パルス幅変調制御方式のうち、三角波電圧の振幅より大きな振幅の正弦波状の電圧指令を変換して得られる過変調電圧方式をモータ３２に供給する制御方式である。さらに、矩形波制御方式は、矩形波電圧をモータ３２に供給する制御方式である。なお、正弦波制御方式では、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨに対する正弦波状の電圧指令の振幅の割合としての変調率（電圧利用率）Ｒｍが値０〜値Ｒｒｅｆ１（約０．６１）の範囲となり、過変調制御方式では、変調率Ｒｍが値Ｒｒｅｆ１（約０．６１）〜値Ｒｒｅｆ２（約０．７８）の範囲となり、矩形波制御方式では、変調率Ｒｍが値Ｒｒｅｆ２（約０．７８）で一定となる。
【００２２】
図３は、正弦波制御方式，過変調制御方式，矩形波制御方式のいずれかでインバータ３４を制御する場合のモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊と回転数Ｎｍとインバータ３４の制御方式（正弦波制御方式，過変調制御方式，矩形波制御方式）とのおおよその関係の一例を示す説明図である。インバータ３４の制御方式は、一般に、図３に示すように、モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊の大きさや回転数Ｎｍが小さい側から順に、正弦波制御方式，過変調制御方式，矩形波制御方式とする。これは、モータ３２やインバータ３４の特性として、矩形波制御方式，過変調制御方式，正弦波制御方式の順で、モータ３２の出力応答性や制御性がよくなり出力が小さくなりインバータ３４のスイッチング損失などが大きくなるという特性を踏まえて、低回転数低トルクの領域では、正弦波制御方式でインバータ３４を制御することによってモータ３２の出力応答性や制御性を良くし、高回転数高トルク領域では、矩形波制御方式でインバータ３４を制御することによって大きな出力を可能とすると共にインバータ３４のスイッチング損失などを低減するためである。以下、正弦波制御方式，過変調制御方式，矩形波制御方式でのインバータ３４の制御について順に説明する。
【００２３】
正弦波制御方式では、電子制御ユニット５０は、まず、モータ３２の三相コイルのＵ相，Ｖ相，Ｗ相に流れる相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの総和を値０としてモータ３２の電気角θｅを用いて相電流Ｉｕ，Ｉｖをｄ軸，ｑ軸の電流Ｉｄ，Ｉｑに座標変換（３相−２相変換）すると共に、モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊に基づいてｄ軸，ｑ軸の電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊を設定する。ここで、ｄ軸はモータ３２のロータに埋め込まれた永久磁石によって形成される磁束の方向であり、ｑ軸はｄ軸に対してモータ３２の正回転方向にπ／２だけ電気角θｅが進角した方向である。また、ｄ軸，ｑ軸の電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊は、第１実施例では、モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊とｄ軸，ｑ軸の電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊との関係、具体的には、トルク指令Ｔｍ＊に対応するトルクをモータ３２から出力させるための電流指令大きさＩｒ（電流指令Ｉｄ＊の二乗と電流指令Ｉｑ＊の二乗との和の平方根）が最小値近傍となるよう定めたトルク指令Ｔｍ＊と電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊との関係（以下、この関係を示すラインを電流指令ラインという）に、モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊を適用して設定するものとした。
【００２４】
続いて、ｄ軸，ｑ軸の電流Ｉｄ，Ｉｑと電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊とを用いて次式（１），（２）によりｄ軸，ｑ軸の電圧指令Ｖｄ＊，Ｖｑ＊を計算する。ここで、式（１），（２）は、ｄ軸，ｑ軸の電流Ｉｄ，Ｉｑと電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊との差が打ち消されるようにするための電流フィードバック制御における関係式であり、式（１），（２）中、「Ｋｐ１」，「Ｋｐ２」は比例項のゲインであり、「Ｋｉ１」，「Ｋｉ２」は積分項のゲインである。
【００２５】
Vd*=Kp1・(Id*-Id)+Ki1・Σ(Id*-Id) (1)
Vq*=Kp2・(Iq*-Iq)+Ki2・Σ(Iq*-Iq) (2)
【００２６】
こうしてｄ軸，ｑ軸の電圧指令Ｖｄ＊，Ｖｑ＊を計算すると、モータ３２の電気角θｅを用いてｄ軸，ｑ軸の電圧指令Ｖｄ＊，Ｖｑ＊をモータ３２の三相コイルのＵ相，Ｖ相，Ｗ相に印加すべき電圧指令Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊に座標変換（２相−３相変換）し、座標変換した電圧指令Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊をインバータ３４のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６をスイッチングするためのＰＷＭ信号に変換し、変換したＰＷＭ信号をインバータ３４に出力することによってインバータ３４のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６をスイッチング制御する。ここで、ＰＷＭ信号の変換に用いられる正弦波状の電圧指令の振幅としては、電圧指令大きさＶｒ（電圧指令Ｖｄ＊の二乗と電圧流指令Ｖｑ＊の二乗との和の平方根）が用いられる。
【００２７】
正弦波制御方式でインバータ３４を制御しているときには、ｄ軸の電圧指令Ｖｄ＊の二乗とｑ軸の電圧流指令Ｖｑ＊の二乗との和の平方根を電圧指令大きさＶｒとして計算し、計算した電圧指令大きさＶｒを駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨで除して変調率（電圧利用率）Ｒｍを計算し、計算した変調率Ｒｍが所定値Ｒｒｅｆ１（約０．６１）より大きくなったときに、インバータ３４の制御方式を正弦波制御方式から過変調制御方式に切り替える。ここで、所定値Ｒｒｅｆ１は、ＰＷＭ信号を生成する際の三角波（搬送波）電圧の振幅を駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨで除したものに相当する。
【００２８】
過変調制御方式では、電子制御ユニット５０は、まず、モータ３２の電気角θｅを用いて相電流Ｉｕ，Ｉｖをｄ軸，ｑ軸の電流Ｉｄ，Ｉｑに座標変換（３相−２相変換）し、座標変換によって得られたｄ軸，ｑ軸の電流Ｉｄ，Ｉｑになまし処理を施してなまし後電流Ｉｄｍｏ，Ｉｑｍｏを計算する。続いて、正弦波制御方式と同様に、モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊に基づいてｄ軸，ｑ軸の電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊を設定する。そして、ｄ軸，ｑ軸のなまし後電流Ｉｄｍｏ，Ｉｑｍｏと電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊とモータ３２の回転角速度ωｍとを用いて次式（３），（４）によりｄ軸，ｑ軸の電圧指令Ｖｄ＊，Ｖｑ＊を計算する。ここで、式（３），（４）は、ｄ軸，ｑ軸のなまし後電流Ｉｄｍｏ，Ｉｑｍｏと電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊との差が打ち消されるようにするための電流フィードバック制御における関係式であり、式（３），（４）中、「Ｌｄ」，「Ｌｑ」はそれぞれｄ軸，ｑ軸のインダクタンスであり、「φ」は誘起電圧係数であり、「Ｋｐ３」，「Ｋｐ４」は比例項のゲインであり、「Ｋｉ３」，「Ｋｉ４」は積分項のゲインである。
【００２９】
Vd*=-ωm・Lq・Iq*+Kp3・(Iq*-Iqmo)+Ki3・Σ(Iq*-Iqmo) (3)
Vq*=-ωm・Ld・Id*+ωm・φ+Kp4・(Id*-Idmo)+Ki4・Σ(Id*-Idmo) (4)
【００３０】
こうしてｄ軸，ｑ軸の電圧指令Ｖｄ＊，Ｖｑ＊を計算すると、計算したｄ軸，ｑ軸の電圧指令Ｖｄ＊，Ｖｑ＊になまし処理を施してなまし後電圧指令Ｖｄｍｏ＊，Ｖｑｍｏ＊を計算し、計算したｄ軸のなまし後電圧指令Ｖｄｍｏ＊の二乗とｑ軸のなまし後電圧流指令Ｖｑｍｏ＊の二乗との和の平方根を電圧指令大きさＶｒとして計算すると共に、ｄ軸のなまし後電圧指令Ｖｄｍｏ＊とｑ軸のなまし後電圧流指令Ｖｑｍｏ＊とを用いて、ｄ軸の電圧指令Ｖｄ＊，ｑ軸の電圧指令Ｖｑ＊を成分とするベクトルのｑ軸の方向に対する角度としての電圧指令角度θｖｒを計算する。そして、電圧指令大きさＶｒにリニア補正処理を施してリニア補正後電圧指令Ｖｒｍｏを設定する。過変調制御方式では、ＰＷＭ信号を生成する際に正弦波状の電圧指令の振幅（電圧指令大きさＶｒ）が三角波電圧の振幅より大きいため、モータ３２に印加される電圧が略正弦波状にならない。リニア補正処理は、そのことを踏まえて、モータ３２に印加される電圧が値（ＶＨ・Ｒｒｅｆ１〜ＶＨ・Ｒｒｅｆ２）の範囲で電圧指令大きさＶｒの増加に応じて略線形に増加するようにするために電圧指令大きさＶｒを補正する処理である。このリニア補正処理は、第１実施例では、電圧指令大きさＶｒに相当する大きさの電圧がモータ３２に印加されるよう定めた電圧指令大きさＶｒとリニア補正後電圧指令大きさＶｒｍｏとの関係に、電圧指令大きさＶｒを適用して設定するものとした。
【００３１】
こうしてｄ軸，ｑ軸のリニア補正後電圧指令Ｖｒｍｏを計算すると、計算したリニア補正後電圧指令大きさＶｒｍｏと電圧指令角度θｖｒとを用いてｄ軸，ｑ軸のリニア補正後電圧指令Ｖｄｍｏ２＊，Ｖｑｍｏ２＊を計算し、モータ３２の電気角θｅを用いてｄ軸，ｑ軸のリニア補正後電圧指令Ｖｄｍｏ２＊，Ｖｑｍｏ２＊をモータ３２の三相コイルのＵ相，Ｖ相，Ｗ相に印加すべき電圧指令Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊に座標変換（２相−３相変換）し、座標変換した電圧指令Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊をインバータ３４のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６をスイッチングするためのＰＷＭ信号に変換し、変換したＰＷＭ信号をインバータ３４に出力することによってインバータ３４のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６をスイッチング制御する。ここで、過変調制御方式では、ＰＷＭ信号の変換に用いられる正弦波状の電圧指令の振幅として、リニア補正後電圧指令大きさＶｒｍｏが用いられる。
【００３２】
過変調制御方式では、上述したように、ｄ軸，ｑ軸の電流Ｉｄ，Ｉｑになまし処理を施してなまし後電流Ｉｄｍｏ，Ｉｑｍｏを計算すると共に、計算したなまし後電流Ｉｄｍｏ，Ｉｑｍｏを用いてｄ軸，ｑ軸の電圧指令Ｖｄ＊，Ｖｑ＊を計算し、計算したｄ軸，ｑ軸の電圧指令Ｖｄ＊，Ｖｑ＊になまし処理を施してなまし後電圧指令Ｖｄｍｏ＊，Ｖｑｍｏ＊を計算してインバータ３４の制御に用いることにより、高調波成分をより適正に減衰させてインバータ３４を制御することができる。なお、上述の正弦波制御方式では、過変調制御方式に比して制御性や出力応答性が高いことを踏まえて、ｄ軸，ｑ軸の電流Ｉｄ，Ｉｑやｄ軸，ｑ軸の電圧指令Ｖｄ＊，Ｖｑ＊に対してなまし処理を施さずにインバータ３４の制御に用いるものとした。
【００３３】
過変調制御方式でインバータ３４を制御しているときには、電圧指令大きさＶｒ（リニア補正処理を行なう前の値）を駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨで除して変調率Ｒｍを計算し、計算した変調率Ｒｍが上述の値Ｒｒｅｆ１（約０．６１）から所定値αを減じた値（Ｒｒｅｆ１−α）以下になったときにインバータ３４の制御方式を過変調制御方式から正弦波制御方式に切り替え、変調率Ｒｍが上述の所定値Ｒｒｅｆ２（約０．７８）以上になったときにインバータ３４の制御方式を過変調制御方式から矩形波制御方式に切り替える。ここで、所定値αは、正弦波制御方式と過変調制御方式との切替が頻繁に生じないようにヒステリシスを持たせるためのものである。また、所定値Ｒｒｅｆ２は、過変調制御方式でインバータ３４を制御するときの最大変調率に相当する。
【００３４】
矩形波制御方式では、電子制御ユニット５０は、まず、モータ３２の電気角θｅを用いて相電流Ｉｕ，Ｉｖをｄ軸，ｑ軸の電流Ｉｄ，Ｉｑに座標変換（３相−２相変換）し、座標変換によって得られたｄ軸，ｑ軸の電流Ｉｄ，Ｉｑになまし処理を施してなまし後電流Ｉｄｍｏ，Ｉｑｍｏを計算し、計算したｄ軸，ｑ軸のなまし後電流Ｉｄｍｏ，Ｉｑｍｏに基づいて、モータ３２から出力されていると推定される推定トルクＴｍｅｓｔを設定する。ここで、推定トルクＴｍｅｓｔは、第１実施例では、予め実験や解析などによって定めたｄ軸，ｑ軸のなまし後電流Ｉｄｍｏ，Ｉｑｍｏと推定トルクＴｍｅｓｔとの関係に、ｄ軸，ｑ軸のなまし後電流Ｉｄｍｏ，Ｉｑｍｏを適用して設定するものとした。
【００３５】
こうして推定トルクＴｍｅｓｔを設定すると、モータ３２の推定トルクＴｍｅｓｔとトルク指令Ｔｍ＊とを用いて次式（５）により電圧位相指令θｐ＊を計算し、計算した電圧位相指令θｐ＊に基づく矩形波電圧がモータ３２に印加されるよう矩形波信号をインバータ３４のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６に出力することによってトランジスタＴ１１〜Ｔ１６をスイッチング制御する。ここで、電圧位相指令θｐ＊は、正弦波制御方式や過変調制御方式における電圧指令角度θｖｒに相当する位相指令である。また、式（５）は、モータ３２の推定トルクＴｍｅｓｔとトルク指令Ｔｍ＊との差が打ち消されるようにするためのトルクフィードバック制御における関係式であり、式（５）中、「Ｋｐ５」は比例項のゲインであり、「Ｋｉ５」は積分項のゲインである。
【００３６】
θp*=Kp5・(Tm*-Tmest)+Ki5・Σ(Tm*-Tmest) (5)
【００３７】
矩形波制御方式でインバータ３４を制御しているときには、ｄ軸，ｑ軸のなまし後電流Ｉｄｍｏ，Ｉｑｍｏがインバータ３４の制御方式を矩形波制御方式から過変調制御方式に切り替える切替ラインに至ったときに、インバータ３４の制御方式を矩形波制御方式から過変調制御方式に切り替える。これは、矩形波制御方式では、電圧位相指令θｐ＊の調整によってインバータ３４を制御するため、変調率Ｒｍが一定であり、変調率Ｒｍでは過変調制御に切り替えるか否かを判定できない、という理由に基づく。なお、矩形波制御によってインバータ３４を制御しているときには、弱め界磁のために、ｄ軸の電流Ｉｄが電流指令ラインよりも−ｄ軸の方向に大きな値となることが多い。したがって、第１実施例では、過変調変調制御方式と矩形波制御方式との頻繁な切替を抑制するために、電流指令ラインよりもｄ軸の電流Ｉｄの大きさが小さくなるよう切替ラインを定めるものとした。
【００３８】
以上、インバータ３４の制御方式について説明した。次に、こうして構成された第１実施例の電気自動車２０の動作、特に、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨを調節する際の動作について説明する。図４は、第１実施例の電子制御ユニット５０により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。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。
【００３９】
昇圧制御ルーチンが実行されると、電子制御ユニット５０のＣＰＵ５２は、まず、モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊や回転数Ｎｍ，インバータ３４の制御方式，電圧センサ４６ａからの駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨ，大気圧センサ６９から大気圧Ｐｏｕｔ，外気温センサ７０からの外気温Ｔｏｕｔなど制御に必要なデータを入力する（ステップＳ１００）。
【００４０】
こうしてデータを入力すると、入力した大気圧Ｐｏｕｔと外気温Ｔｏｕｔとに基づいて駆動電圧系電力ライン４２に許容される許容上限電圧ＶＨｌｉｍを設定する（ステップＳ１１０）。ここで、許容上限電圧ＶＨｌｉｍは、大気圧Ｐｏｕｔが標準圧力Ｐｓｅｔ（例えば１気圧）で外気温Ｔｏｕｔが標準温度Ｔｓｅｔ（例えば２５℃）のときの値（以下、標準許容上限電圧ＶＨｌｉｍｓｅｔという）を基準として、大気圧Ｐｏｕｔが標準圧力Ｐｓｅｔより低い圧力Ｐ１（例えば、０．８気圧や０．８５気圧，０．９気圧など）以上で且つ外気温Ｔｏｕｔが標準温度Ｔｓｅｔより低い温度Ｔ１（例えば、５０℃や１０℃，１５℃など）以上のときには標準許容上限電圧ＶＨｌｉｍｓｅｔを設定し、大気圧Ｐｏｕｔが圧力Ｐ１より低いときや外気温Ｔｏｕｔが温度Ｔ１より低いときには大気圧Ｐｏｕｔが低いほど標準許容上限電圧ＶＨｌｉｍｓｅｔに比して低くなる傾向で且つ外気温Ｔｏｕｔが低いほど標準許容上限電圧ＶＨｌｉｍｓｅｔに比して低くなる傾向に設定するものとした。これは、大気圧Ｐｏｕｔや外気温Ｔｏｕｔが低いほど昇圧コンバータ４０の素子などの耐圧が低下する、という理由に基づく。
【００４１】
続いて、モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊および回転数Ｎｍと駆動電圧系電力ライン４２の許容上限電圧ＶＨｌｉｍとに基づいて駆動電圧系電力ライン４２の目標電圧ＶＨｔａｇを設定する（ステップＳ１２０）。ここで、駆動電圧系電力ライン４２の目標電圧ＶＨｔａｇは、モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊と回転数Ｎｍとからなる目標駆動点でモータ３２を駆動できる駆動用電圧ＶＨｔｍｐと、駆動電圧系電力ライン４２の許容上限電圧ＶＨｌｉｍとのうち小さい方を設定するものとした。この駆動用電圧ＶＨｔｍｐは、第１実施例では、モータ３２の回転数Ｎｍが昇圧コンバータ４０とコンデンサ４６とコンデンサ４８とからなる回路に共振を生じさせる共振回転数領域（回転数Ｎ１〜回転数Ｎ２）内のときには正弦波制御方式や過変調制御方式でインバータ３４を制御することになるよう設定するものとした。これは、モータ３２の回転数Ｎｍが共振回転数領域（回転数Ｎ１〜回転数Ｎ２）内のときに矩形波制御方式でインバータ３４を制御すると駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨの変動が過剰に大きくなりやすいと考えられる、という理由に基づく。ここで、回転数Ｎ１や回転数Ｎ２は、リアクトル４１のインダクタンスＬやコンデンサ４６，４８の容量Ｃｈ，Ｃｌなどに応じて定めることができる。回転数Ｎ１は、例えば、９００ｒｐｍや１０００ｒｐｍ，１１００ｒｐｍなどを用いることができ、回転数Ｎ２は、例えば、１９００ｒｐｍや２０００ｒｐｍ，２１００ｒｐｍなどを用いることができる。なお、この回転数Ｎ１や回転数Ｎ２は、固定値を用いるものに限定されるものではなく、例えば、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨと電池電圧系電力ライン４４の電圧ＶＬとの関係（電池電圧系電力ライン４４の電圧ＶＬを駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨで除した値が大きいほど小さくなる関係）を用いて設定するものとしてもよい。
【００４２】
そして、インバータ３４の制御方式が正弦波制御方式であるか否かを判定すると共に（ステップＳ１３０）、モータ３２の回転数Ｎｍが共振回転数領域（回転数Ｎ１〜回転数Ｎ２の領域）内か否かを判定する（ステップＳ１４０）。
【００４３】
ステップＳ１３０でインバータ３４の制御方式が正弦波制御方式でないときや、ステップＳ１４０でモータ３２の回転数Ｎｍが共振回転数領域（回転数Ｎ１〜回転数Ｎ２の領域）外のときには、駆動電圧系電力ライン４２の電圧指令ＶＨ＊の設定に用いる昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖに通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１を設定し（ステップＳ１５０）、設定した昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖと駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨと目標電圧ＶＨｔａｇとを用いて次式（６）により駆動電圧系電力ライン４２の電圧指令ＶＨ＊を設定し（ステップＳ１７０）、設定した電圧指令ＶＨ＊を用いて昇圧コンバータ４０のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング制御を行なって（ステップＳ１８０）、本ルーチンを終了する。ここで、通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１としては、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨの応答性（目標電圧ＶＨｔａｇの変化に対する追従性）を高くするために、比較的大きな値を用いるものとした。
【００４４】
VH*=Kpv・(VHtag-VH)+Kiv・∫(VHtag-VH)dt (6)
【００４５】
ステップＳ１３０，Ｓ１４０で、インバータ３４の制御方式が正弦波制御方式でモータ３２の回転数Ｎｍが共振回転数領域（回転数Ｎ１〜回転数Ｎ２の領域）内のときには、昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖに通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１より小さな値Ｋｐｖ２，Ｋｉｖ２を設定し（ステップＳ１６０）、設定した昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖと駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨと目標電圧ＶＨｔａｇとを用いて上述の式（６）により駆動電圧系電力ライン４２の電圧指令ＶＨ＊を設定し（ステップＳ１７０）、設定した電圧指令ＶＨ＊を用いて昇圧コンバータ４０のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング制御を行なって（ステップＳ１８０）、本ルーチンを終了する。
【００４６】
ここで、インバータ３４の制御方式やモータ３２の回転数Ｎｍに応じて昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖを設定する理由について説明する。まず、実験や解析などによって、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨの変動は、モータ３２の回転数Ｎｍが共振回転数領域（回転数Ｎ１〜回転数Ｎ２の領域）内のときに共振回転数領域外のときに比して大きくなりやすく、モータ３２の出力が大きいほど大きくなりやすく、正弦波制御方式でインバータ３４を制御するとき（モータ３２の出力応答性が高いとき）に過変調制御方式でインバータ３４を制御するときに比して大きくなりやすく、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨの応答性（目標電圧ＶＨｔａｇの変化に対する追従性）が高いほど大きくなりやすい，ということが分かった。また、第１実施例では、上述したように、モータ３２の回転数Ｎｍが共振回転数領域（回転数Ｎ１〜回転数Ｎ２）内のときには正弦波制御方式や過変調制御方式でインバータ３４を制御することになるよう駆動用電圧ＶＨｔａｇを設定するものとした。したがって、実施例では、インバータ３４の制御方式が正弦波制御方式でないときや、モータ３２の回転数Ｎｍが共振回転数領域外のときには、通常時の値（比較的大きな値）Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖとして用いて駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨと目標電圧ＶＨｔａｇとの差が打ち消されるよう駆動電圧系電力ライン４２の電圧指令ＶＨ＊を設定して昇圧コンバータ４０を制御し、インバータ３４の制御方式が正弦波制御方式でモータ３２の回転数Ｎｍが共振回転数領域内のときには、通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１より小さな値Ｋｐｖ２，Ｋｉｖ２を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖとして用いて駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨと目標電圧ＶＨｔａｇとの差が打ち消されるよう駆動電圧系電力ライン４２の電圧指令ＶＨ＊を設定して昇圧コンバータ４０を制御するものとした。これにより、前者では、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨの応答性を高くすることができ、後者では、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨの変動が大きくなるのを抑制することができる。なお、昇圧コンバータ４０のリアクトルＬに流れるリアクトル電流ＩＬの符号が反転するときには、駆動電圧系電力ライン４２にサージ電圧が作用するが、そのサージ電圧の大きさは、実験や解析などによって、モータ３２の制御性が低いときに大きくなりやすく且つモータ３２の出力の傾きが大きいほど大きくなりやすいことが分かった。このため、インバータ３４の制御方式が矩形波制御方式でモータ３２のトルクが急変してリアクトル電流ＩＬの符号が反転したときに大きくなりやすいと考えられる。これに対して、第１実施例では、上述したように、インバータ３４の制御方式が正弦波制御方式でないときや、モータ３２の回転数Ｎｍが共振回転数領域外のときには、通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖとして用いて駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨと目標電圧ＶＨｔａｇとの差が打ち消されるよう駆動電圧系電力ライン４２の電圧指令ＶＨ＊を設定して昇圧コンバータ４０を制御することにより、リアクトル電流ＩＬの符号の反転時に大きなサージ電圧が駆動電圧系電力ライン４２に作用するのを抑制することができ、そのサージ電圧に起因する駆動電圧系電力ライン４２の電圧変動を抑制することができる。
【００４７】
以上説明した第１実施例の電気自動車２０によれば、インバータ３４の制御方式が正弦波制御方式でないときや、モータ３２の回転数Ｎｍが共振回転数領域外のときには、通常時の値（比較的大きな値）Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖとして用いて駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨと目標電圧ＶＨｔａｇとの差が打ち消されるよう駆動電圧系電力ライン４２の電圧指令ＶＨ＊を設定して昇圧コンバータ４０を制御し、インバータ３４の制御方式が正弦波制御方式でモータ３２の回転数Ｎｍが共振回転数領域内のときには、通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１より小さな値Ｋｐｖ２，Ｋｉｖ２を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖとして用いて駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨと目標電圧ＶＨｔａｇとの差が打ち消されるよう駆動電圧系電力ライン４２の電圧指令ＶＨ＊を設定して昇圧コンバータ４０を制御するから、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨの変動が大きくなるのを抑制することができる。もとより、インバータ３４の制御方式が正弦波制御方式でないときや、モータ３２の回転数Ｎｍが共振回転数領域外のときには、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨの応答性を高くすることができる。
【実施例２】
【００４８】
次に、本発明の第２実施例としての電気自動車２０Ｂについて説明する。第２実施例の電気自動車２０Ｂは、図１を用いて説明した第１実施例の電気自動車２０と同一のハード構成をしている。したがって、重複する説明を回避するために、第２実施例の電気自動車２０Ｂのハード構成についての詳細な説明は省略する。
【００４９】
第２実施例の電気自動車２０Ｂでは、電子制御ユニット５０は、図４の昇圧制御ルーチンに代えて、図５の昇圧制御ルーチンを実行する。このルーチンは、図４の昇圧制御ルーチンと同様に、所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００５０】
図５の昇圧制御ルーチンが実行されると、電子制御ユニット５０のＣＰＵ５２は、まず、図４の昇圧制御ルーチンと同様に、モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊や回転数Ｎｍ，インバータ３４の制御方式，駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨ，大気圧Ｐｏｕｔ，外気温Ｔｏｕｔなど制御に必要なデータを入力し（ステップＳ２００）、入力した大気圧Ｐｏｕｔと外気温Ｔｏｕｔとに基づいて駆動電圧系電力ライン４２に許容される許容上限電圧ＶＨｌｉｍを設定し（ステップＳ２１０）、モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊とおよび回転数Ｎｍと駆動電圧系電力ライン４２の許容上限電圧ＶＨｌｉｍとに基づいて駆動電圧系電力ライン４２の目標電圧ＶＨｔａｇを設定する（ステップＳ２２０）。
【００５１】
続いて、駆動電圧系電力ライン４２の標準許容上限電圧ＶＨｌｉｍｓｅｔから許容上限電圧ＶＨｌｉｍを減じることによって、許容上限電圧ＶＨｌｉｍの標準許容上限電圧ＶＨｌｉｍｓｅｔに対する制限量としての電圧制限量αを計算し（ステップＳ２２５）、計算した電圧制限量αを閾値αｒｅｆと比較する（ステップＳ２３０）。ここで、閾値αｒｅｆは、駆動電圧系電力ライン４２の許容上限電圧ＶＨｌｉｍが標準許容上限電圧ＶＨｌｉｍｓｅｔに対して制限されているか否かを判定するために用いられるものであり、例えば、値０を用いるものとしたり、許容上限電圧ＶＨｌｉｍが標準許容上限電圧ＶＨｌｉｍｓｅｔに対してほとんど制限されていないと見なすことができる範囲の上限値（値０より若干大きな値）を用いたりすることができる。
【００５２】
電圧制限量αが閾値αｒｅｆ以下のときには、駆動電圧系電力ライン４２の電圧指令ＶＨ＊の設定に用いる昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖに通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１を設定し（ステップＳ２５０）、設定した昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖと駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨと目標電圧ＶＨｔａｇとを用いて上述の式（６）により駆動電圧系電力ライン４２の電圧指令ＶＨ＊を設定し（ステップＳ２７０）、設定した電圧指令ＶＨ＊を用いて昇圧コンバータ４０のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング制御を行なって（ステップＳ２８０）、本ルーチンを終了する。こうした制御により、電圧制限量αが閾値αｒｅｆ以下のとき（例えば値０のとき）には、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨの応答性を高くすることができる。
【００５３】
ステップＳ２３０で電圧制限量αが閾値αｒｅｆより大きいときには、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨが、昇圧コンバータ４０とコンデンサ４６とコンデンサ４８とからなる回路に共振を生じさせる共振電圧領域（電圧ＶＨ１〜電圧ＶＨ２の領域）内か否かを判定する（ステップＳ２４０）。ここで、電圧ＶＨ１は、例えば、３７０Ｖや３８０Ｖ，３９０Ｖなどを用いることができ、電圧ＶＨ２は、例えば、４２０Ｖや４３０Ｖ，４４０Ｖなどを用いることができる。
【００５４】
駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨが共振電圧領域（電圧ＶＨ１〜電圧ＶＨ２の領域）外のときには、昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖに通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１を設定し（ステップＳ２５０）、設定した昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖと駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨと目標電圧ＶＨｔａｇとを用いて上述の式（６）により駆動電圧系電力ライン４２の電圧指令ＶＨ＊を設定し（ステップＳ２７０）、設定した電圧指令ＶＨ＊を用いて昇圧コンバータ４０のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング制御を行なって（ステップＳ２８０）、本ルーチンを終了する。
【００５５】
ステップＳ２４０で駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨが共振電圧領域（電圧ＶＨ１〜電圧ＶＨ２の領域）内のときには、昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖに通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１より小さな値Ｋｐｖ２，Ｋｉｖ２を設定し（ステップＳ２６０）、設定した昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖと駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨと目標電圧ＶＨｔａｇとを用いて上述の式（６）により駆動電圧系電力ライン４２の電圧指令ＶＨ＊を設定し（ステップＳ２７０）、設定した電圧指令ＶＨ＊を用いて昇圧コンバータ４０のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング制御を行なって（ステップＳ２８０）、本ルーチンを終了する。
【００５６】
ここで、電圧制限量αが閾値αｒｅｆより大きいときに、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨに応じて昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖを設定する理由について説明する。図６は、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨとモータ３２の最大パワーＰｍと昇圧コンバータ４０の減衰率ζの逆数との関係の一例を示す説明図である。モータ３２の最大パワーＰｍは、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨがそれぞれの値のときに、モータ３２から出力され得る最大パワー具体的にはモータ３２の回転数Ｎｍが上述の共振回転数領域（回転数Ｎ１〜回転数Ｎ２の領域）内のときにモータ３２から出力され得る最大パワーである。また、昇圧コンバータ４０の減衰率ζは、駆動電圧系電力ライン４２の電圧変動（サージ電圧などによる変動）の減衰しやすさを意味するものであり、バッテリ３６の抵抗Ｒｂや駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨ，電池電圧系電力ライン４４の電圧ＶＬ，昇圧コンバータ４０のリアクトル４１のインダクタンスＬ，コンデンサ４６，４８の容量Ｃｈ，Ｃｌなどに応じて求めることができる。実験や解析などによって、図示するように、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨが所定電圧ＶＨ３近傍のときにモータ３２の最大パワーＰｍが極大となり、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨが高いほど昇圧コンバータ４０の減衰率ζの逆数（減衰しにくさ）が小さくなることが分かった。また、実験や解析などによって、駆動電圧系電力ライン４２の電圧変動は、モータ３２の最大パワーＰｍが大きいほど大きくなりやすく且つ昇圧コンバータ４０の減衰率ζの逆数が大きいほど大きくなりやすく、そして、モータ３２の最大パワーＰｍの方が昇圧コンバータ４０の減衰率ζの逆数に比して駆動電圧系電力ライン４２の電圧変動に与える影響が大きいことが分かった。したがって、実施例では、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨが所定電圧ＶＨ３を含む共振電圧領域（電圧ＶＨ１〜電圧ＶＨ２の領域）外のときには、通常時の値（比較的大きな値）Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖとして用いて駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨと目標電圧ＶＨｔａｇとの差が打ち消されるよう駆動電圧系電力ライン４２の電圧指令ＶＨ＊を設定して昇圧コンバータ４０を制御し、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨが共振電圧領域内のときには、通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１より小さな値Ｋｐｖ２，Ｋｉｖ２を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖとして用いて駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨと目標電圧ＶＨｔａｇとの差が打ち消されるよう駆動電圧系電力ライン４２の電圧指令ＶＨ＊を設定して昇圧コンバータ４０を制御するものとした。これにより、前者では、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨの応答性を高くすることができ、後者では、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨの変動が大きくなるのを抑制することができる。なお、第２実施例では、電圧制限量αが閾値αｒｅｆ以下のとき、即ち、大気圧Ｐｏｕｔ，外気温Ｔｏｕｔがそれぞれ標準圧力Ｐｓｅｔ，標準温度Ｔｓｅｔ近傍のときには、駆動電圧系電力ライン４２の許容上限電圧ＶＨｌｉｍが標準許容上限電圧ＶＨｌｉｍｓｅｔ近傍で比較的高いことから、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨの応答性を高くするために、通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖとして用いるものとした。
【００５７】
以上説明した第２実施例の電気自動車２０Ｂによれば、許容上限電圧ＶＨｌｉｍの標準許容上限電圧ＶＨｌｉｍｓｅｔに対する制限量としての電圧制限量αが閾値αｒｅｆ以下のときや、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨが共振電圧領域（電圧ＶＨ１〜電圧ＶＨ２の領域）外のときには、通常時の値（比較的大きな値）Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖとして用いて駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨと目標電圧ＶＨｔａｇとの差が打ち消されるよう駆動電圧系電力ライン４２の電圧指令ＶＨ＊を設定して昇圧コンバータ４０を制御し、電圧制限量αが閾値αｒｅｆより大きく駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨが共振電圧領域内のときには、通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１より小さな値Ｋｐｖ２，Ｋｉｖ２を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖとして用いて駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨと目標電圧ＶＨｔａｇとの差が打ち消されるよう駆動電圧系電力ライン４２の電圧指令ＶＨ＊を設定して昇圧コンバータ４０を制御するから、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨの変動が大きくなるのを抑制することができる。もとより、電圧制限量αが閾値αｒｅｆ以下のときや、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨが共振電圧領域外のときには、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨの応答性を高くすることができる。
【００５８】
第１実施例の電気自動車２０では、インバータ３４の制御方式が正弦波制御方式でないときやモータ３２の回転数Ｎｍが共振回転数領域（回転数Ｎ１〜回転数Ｎ２の領域）外のときには通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖに設定し、インバータ３４の制御方式が正弦波制御方式でモータ３２の回転数Ｎｍが共振回転数領域内のときには通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１より小さな値Ｋｐｖ２，Ｋｉｖ２を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖに設定するものとし、第２実施例の電気自動車２０Ｂでは、電圧制限量αが閾値αｒｅｆ以下のときや駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨが共振電圧領域（電圧ＶＨ１〜電圧ＶＨ２の領域）外のときには通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖに設定し、電圧制限量αが閾値αｒｅｆより大きく駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨが共振電圧領域内のときには通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１より小さな値Ｋｐｖ２，Ｋｉｖ２を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖに設定するものとしたが、これらを組み合わせて用いるものとしてもよい。具体的には、インバータ３４の制御方式が正弦波制御方式でモータ３２の回転数Ｎｍが共振回転数領域内である第１条件も電圧制限量αが閾値αｒｅｆより大きく駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨが共振電圧領域内である第２条件も共に成立していないときには通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖに設定し、第１条件と第２条件とのうち少なくとも一方が成立しているときには通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１より小さな値Ｋｐｖ２，Ｋｉｖ２を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖに設定するものとしてもよいし、第１条件と第２条件とのうち少なくとも一方が成立していないときには通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖに設定し、第１条件と第２条件とが共に成立しているときには通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１より小さな値Ｋｐｖ２，Ｋｉｖ２を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖに設定するものとしてもよい。
【００５９】
第１実施例の電気自動車２０では、インバータ３４の制御方式が正弦波制御方式でモータ３２の回転数Ｎｍが共振回転数領域内のときには通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１より小さな値Ｋｐｖ２，Ｋｉｖ２を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖに設定するものとし、第２実施例の電気自動車２０Ｂでは、電圧制限量αが閾値αｒｅｆより大きく駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨが共振電圧領域内のときには通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１より小さな値Ｋｐｖ２，Ｋｉｖ２を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖに設定するものとしたが、これらの一方または両方に加えて、駆動電圧系電力ライン４２の電圧変動が許容範囲を超えると想定されるときには、駆動電圧系電力ライン４２の電圧変動が許容範囲を超えないと想定されるときに比してモータ３２からの出力が制限されるよう具体的にはモータ３２から上述のトルク指令Ｔｍ＊より小さなトルクが出力されるようインバータ３４を制御するものとしてもよい。例えば、上述の第１の条件と第２の条件とが共に成立しているときに、駆動電圧系電力ライン４２の電圧変動が許容範囲を超えると想定して、モータ３２からの出力が制限されるようインバータ３４を制御するものとしてもよい。上述したように、駆動電圧系電力ライン４２の電圧変動はモータ３２の出力が大きいほど大きくなりやすいことから、こうした制御により、駆動電圧系電力ライン４２の電圧変動が大きくなるのをより抑制することができる。
【００６０】
第１実施例や第２実施例では、本発明を、駆動輪２６ａ，２６ｂに接続された駆動軸２２に動力を入出力可能なモータ３２を備える電気自動車２０，２０Ｂに適用するものしたが、例えば、図７の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、遊星歯車機構１２６を介して駆動軸２２に接続されたエンジン１２２およびモータ１２４と、駆動軸２２に動力を入出力可能なモータ３２と、を備えるハイブリッド自動車１２０に適用するものとしてもよい。また、図８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１２２のクランクシャフトに接続されたインナーロータ２３２と駆動輪２６ａ，２６ｂに連結された駆動軸２２に接続されたアウターロータ２３４とを有しエンジン１２２からの動力の一部を駆動軸２２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。さらに、図９の変形例のハイブリッド自動車３２０に例示するように、駆動軸２２に変速機３３０を介してモータ３２を取り付けると共に、モータ３２の回転軸にクラッチ３２９を介してエンジン１２２を接続する構成とし、エンジン１２２からの動力をモータ３２の回転軸と変速機３３０とを介して駆動軸２２に出力すると共にモータ３２からの動力を変速機３３０を介して駆動軸２２に出力するハイブリッド自動車３２０に適用するものとしてもよい。本発明をこれらのハイブリッド自動車１２０，２２０，３２０に適用した場合、第１実施例や第２実施例の電気自動車２０，２０Ｂと同様の処理を実行することにより、第１実施例や第２実施例と同様の効果を奏することができる。
【００６１】
また、ハイブリッド自動車１２０では、通常、モータ１２４とモータ３２とが異なる駆動状態（回転数，トルク）で駆動され、ハイブリッド自動車２２０では、通常、対ロータ電動機２３０とモータ３２とが異なる駆動状態で駆動されることから、２つのモータの駆動状態に応じて昇圧コンバータ４０のリアクトル４１に流れる電流ＩＬの符号が反転することがある。昇圧コンバータ４０のリアクトル電流ＩＬの符号の反転に応じて駆動電圧系電力ライン４２に作用するサージ電圧は、上述したように、特に、インバータ３４の制御方式が矩形波制御方式でモータ３２のトルクが急変してリアクトル電流ＩＬの符号が反転したときに大きくなりやすいと考えられる。これに対して、第１実施例の電気自動車２０と同様に、インバータ３４の制御方式が正弦波制御方式でないときや、モータ３２の回転数Ｎｍが共振回転数領域外のときには、通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖとして用いて駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨと目標電圧ＶＨｔａｇとの差が打ち消されるよう駆動電圧系電力ライン４２の電圧指令ＶＨ＊を設定して昇圧コンバータ４０を制御することにより、リアクトル電流ＩＬの符号の反転時に大きなサージ電圧が駆動電圧系電力ライン４２に作用するのを抑制することができ、そのサージ電圧に起因する駆動電圧系電力ライン４２の電圧変動を抑制することができる。
【００６２】
実施例では、本発明を自動車に適用するものとしたが、自動車以外の車両（例えば、列車など）の形態としてもよいし、駆動装置の形態としてもよい。
【００６３】
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。第１実施例および第２実施例とこれらに対応する本発明の第１および第２の駆動装置との関係として、モータ３２が「モータ」に相当し、インバータ３４が「インバータ」に相当し、バッテリ３６が「バッテリ」に相当し、昇圧コンバータ４０が「昇圧コンバータ」に相当し、コンデンサ４８が「電池電圧系コンデンサ」に相当し、コンデンサ４６が「駆動電圧系コンデンサ」に相当する。
【００６４】
第１実施例と本発明の第１の駆動装置との関係では、インバータ３４の制御方式が正弦波制御方式でないときや、モータ３２の回転数Ｎｍが共振回転数領域外のときには、通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖとして用いて駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨと目標電圧ＶＨｔａｇとの差が打ち消されるよう駆動電圧系電力ライン４２の電圧指令ＶＨ＊を設定して昇圧コンバータ４０を制御し、インバータ３４の制御方式が正弦波制御方式でモータ３２の回転数Ｎｍが共振回転数領域内のときには、通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１より小さな値Ｋｐｖ２，Ｋｉｖ２を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖとして用いて駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨと目標電圧ＶＨｔａｇとの差が打ち消されるよう駆動電圧系電力ライン４２の電圧指令ＶＨ＊を設定して昇圧コンバータ４０を制御する、図４の昇圧制御ルーチンを実行する電子制御ユニット５０が「制御手段」に相当する。
【００６５】
第２実施例と本発明の第２の駆動装置との関係では、許容上限電圧ＶＨｌｉｍの標準許容上限電圧ＶＨｌｉｍｓｅｔに対する制限量としての電圧制限量αが閾値αｒｅｆ以下のときや、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨが共振電圧領域（電圧ＶＨ１〜電圧ＶＨ２の領域）外のときには、通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖとして用いて駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨと目標電圧ＶＨｔａｇとの差が打ち消されるよう駆動電圧系電力ライン４２の電圧指令ＶＨ＊を設定して昇圧コンバータ４０を制御し、電圧制限量αが閾値αｒｅｆより大きく駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨが共振電圧領域内のときには、通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１より小さな値Ｋｐｖ２，Ｋｉｖ２を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖとして用いて駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨと目標電圧ＶＨｔａｇとの差が打ち消されるよう駆動電圧系電力ライン４２の電圧指令ＶＨ＊を設定して昇圧コンバータ４０を制御する、図５の昇圧制御ルーチンを実行する電子制御ユニット５０が「制御手段」に相当する。
【００６６】
ここで、「モータ」としては、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同期発電電動機（いわゆる埋込磁石型同期発電電動機）として構成されたモータ３２に限定されるものではなく、永久磁石が表面に取り付けら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同期発電電動機（いわゆる表面磁石型同期発電電動機）など、如何なるタイプのモータであっても構わない。「インバータ」としては、インバータ３４に限定されるものではなく、モータを駆動するものであれば如何なるタイプのインバータであっても構わない。「バッテリ」としては、リチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ３６に限定されるものではなく、ニッケル水素二次電池やニッケルカドミウム二次電池，鉛蓄電池など、如何なるタイプのバッテリであっても構わない。「昇圧コンバータ」としては、昇圧コンバータ４０に限定されるものではなく、リアクトルを有しバッテリが接続された電池電圧系の電力を昇圧してインバータが接続された駆動電圧系に供給可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「電池電圧系コンデンサ」としては、コンデンサ４８に限定されるものではなく、電池電圧系の電圧を平滑するものであれば如何なるものとしても構わない。「駆動電圧系コンデンサ」としては、コンデンサ４６に限定されるものではなく、駆動電圧系の電圧を平滑するものであれば如何なるものとしても構わない。
【００６７】
本発明の第１の駆動装置における「制御手段」としては、インバータ３４の制御方式が正弦波制御方式でないときや、モータ３２の回転数Ｎｍが共振回転数領域外のときには、通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖとして用いて駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨと目標電圧ＶＨｔａｇとの差が打ち消されるよう駆動電圧系電力ライン４２の電圧指令ＶＨ＊を設定して昇圧コンバータ４０を制御し、インバータ３４の制御方式が正弦波制御方式でモータ３２の回転数Ｎｍが共振回転数領域内のときには、通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１より小さな値Ｋｐｖ２，Ｋｉｖ２を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖとして用いて駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨと目標電圧ＶＨｔａｇとの差が打ち消されるよう駆動電圧系電力ライン４２の電圧指令ＶＨ＊を設定して昇圧コンバータ４０を制御するものに限定されるものではなく、モータからトルクが出力されるよう正弦波制御方式，過変調制御方式，矩形波制御方式のいずれかでインバータを制御すると共に駆動電圧系の目標電圧と駆動電圧系の電圧との差が打ち消されるよう昇圧ゲインを用いて駆動電圧系の電圧指令を設定して昇圧コンバータを制御し、インバータの制御方式が正弦波制御方式でモータの回転数が昇圧コンバータを含む回路に共振を生じさせる共振回転数領域内のときには、インバータの制御方式が正弦波制御方式でないときおよびモータの回転数が共振回転数領域外のときに比して小さな昇圧ゲインを用いて駆動電圧系の電圧指令を設定するものであれば如何なるものとしても構わない。
【００６８】
本発明の第２の駆動装置における「制御手段」としては、許容上限電圧ＶＨｌｉｍの標準許容上限電圧ＶＨｌｉｍｓｅｔに対する制限量としての電圧制限量αが閾値αｒｅｆ以下のときや、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨが共振電圧領域（電圧ＶＨ１〜電圧ＶＨ２の領域）外のときには、通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖとして用いて駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨと目標電圧ＶＨｔａｇとの差が打ち消されるよう駆動電圧系電力ライン４２の電圧指令ＶＨ＊を設定して昇圧コンバータ４０を制御し、電圧制限量αが閾値αｒｅｆより大きく駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨが共振電圧領域内のときには、通常時の値Ｋｐｖ１，Ｋｉｖ１より小さな値Ｋｐｖ２，Ｋｉｖ２を昇圧ゲインＫｐｖ，Ｋｉｖとして用いて駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨと目標電圧ＶＨｔａｇとの差が打ち消されるよう駆動電圧系電力ライン４２の電圧指令ＶＨ＊を設定して昇圧コンバータ４０を制御するものに限定されるものではなく、モータからトルクが出力されるよう正弦波制御方式，過変調制御方式，矩形波制御方式のいずれかでインバータを制御すると共に駆動電圧系の目標電圧と駆動電圧系の電圧との差が打ち消されるよう昇圧ゲインを用いて駆動電圧系の電圧指令を設定して昇圧コンバータを制御し、駆動電圧系に許容される許容上限電圧が許容上限電圧の標準値である標準許容上限電圧に対して制限されていて駆動電圧系の電圧が昇圧コンバータを含む回路に共振を生じさせる共振電圧範囲内のときには、許容上限電圧が標準許容上限電圧に対して制限されていないときおよび駆動電圧系の電圧が共振電圧範囲外のときに比して小さな昇圧ゲインを用いて駆動電圧系の電圧指令を設定するものであれば如何なるものとしても構わない。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明は、駆動装置や自動車の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００７２】
２０ 電気自動車、２２ 駆動軸、２４ デファレンシャルギヤ、２６ａ，２６ｂ 駆動輪、３２ モータ、３２ａ 回転位置検出センサ、３３Ｕ，３３Ｖ 電流センサ、３４ インバータ、３６ バッテリ、３７ａ 電圧センサ、３７ｂ 電流センサ、３７ｃ 温度センサ、４０ 昇圧コンバータ、４２ 駆動電圧系電力ライン、４４ 電池電圧系電力ライン、４６，４８ コンデンサ、４６ａ，４８ａ 電圧センサ、５０ 電子制御ユニット、５２ ＣＰＵ、５４ ＲＯＭ、５６ ＲＡＭ、６０ イグニッションスイッチ、６１ シフトレバー、６２ シフトポジションセンサ、６３ アクセルペダル、６４ アクセルペダルポジションセンサ、６５ ブレーキペダル、６６ ブレーキペダルポジションセンサ、６８ 車速センサ、１２０，２２０，３２０ ハイブリッド自動車、１２２ エンジン、１２４ モータ、１２６ 遊星歯車機構、２３０ 対ロータ電動機、２３２ インナーロータ、２３４ アウターロータ、３２９ クラッチ、３３０ 変速機、Ｄ１１〜Ｄ１６，Ｄ３１，Ｄ３２ ダイオード、Ｌ リアクトル、Ｔ１１〜Ｔ１６，Ｔ３１，Ｔ３２ トランジスタ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、前記モータを駆動するインバータと、バッテリと、リアクトルを有し前記バッテリが接続された電池電圧系の電力を昇圧して前記インバータが接続された駆動電圧系に供給可能な昇圧コンバータと、前記電池電圧系の電圧を平滑する電池電圧系コンデンサと、前記駆動電圧系の電圧を平滑する駆動電圧系コンデンサと、前記モータからトルクが出力されるよう正弦波制御方式，過変調制御方式，矩形波制御方式のいずれかで前記インバータを制御すると共に前記駆動電圧系の目標電圧と該駆動電圧系の電圧との差が打ち消されるよう昇圧ゲインを用いて前記駆動電圧系の電圧指令を設定して前記昇圧コンバータを制御する制御手段と、を備える駆動装置であって、
前記制御手段は、前記インバータの制御方式が正弦波制御方式で前記モータの回転数が前記昇圧コンバータを含む回路に共振を生じさせる共振回転数領域内のときには、前記インバータの制御方式が正弦波制御方式でないときおよび前記モータの回転数が前記共振回転数領域外のときに比して小さな昇圧ゲインを用いて前記駆動電圧系の電圧指令を設定する手段である、
駆動装置。
【請求項２】
モータと、前記モータを駆動するインバータと、バッテリと、リアクトルを有し前記バッテリが接続された電池電圧系の電力を昇圧して前記インバータが接続された駆動電圧系に供給可能な昇圧コンバータと、前記電池電圧系の電圧を平滑する電池電圧系コンデンサと、前記駆動電圧系の電圧を平滑する駆動電圧系コンデンサと、前記モータからトルクが出力されるよう正弦波制御方式，過変調制御方式，矩形波制御方式のいずれかで前記インバータを制御すると共に前記駆動電圧系の目標電圧と該駆動電圧系の電圧との差が打ち消されるよう昇圧ゲインを用いて前記駆動電圧系の電圧指令を設定して前記昇圧コンバータを制御する制御手段と、を備える駆動装置であって、
前記制御手段は、前記駆動電圧系に許容される許容上限電圧が該許容上限電圧の標準値である標準許容上限電圧に対して制限されていて前記駆動電圧系の電圧が前記昇圧コンバータを含む回路に共振を生じさせる共振電圧範囲内のときには、前記許容上限電圧が前記標準許容上限電圧に対して制限されていないときおよび前記駆動電圧系の電圧が前記共振電圧範囲外のときに比して小さな昇圧ゲインを用いて前記駆動電圧系の電圧指令を設定する手段である、
駆動装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の駆動装置であって、
前記制御手段は、前記駆動電圧系の電圧変動が許容範囲を超えると想定されるときには、前記駆動電圧系の電圧変動が前記許容範囲を超えると想定されないときに比して前記モータからの出力が制限されるよう前記インバータを制御する手段である、
駆動装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１つの請求項に記載の駆動装置を搭載し、前記モータからの動力を用いて走行する自動車。
【請求項１】
モータと、前記モータを駆動するインバータと、バッテリと、リアクトルを有し前記バッテリが接続された電池電圧系の電力を昇圧して前記インバータが接続された駆動電圧系に供給可能な昇圧コンバータと、前記電池電圧系の電圧を平滑する電池電圧系コンデンサと、前記駆動電圧系の電圧を平滑する駆動電圧系コンデンサと、前記モータからトルクが出力されるよう正弦波制御方式，過変調制御方式，矩形波制御方式のいずれかで前記インバータを制御すると共に前記駆動電圧系の目標電圧と該駆動電圧系の電圧との差が打ち消されるよう昇圧ゲインを用いて前記駆動電圧系の電圧指令を設定して前記昇圧コンバータを制御する制御手段と、を備える駆動装置であって、
前記制御手段は、前記インバータの制御方式が正弦波制御方式で前記モータの回転数が前記昇圧コンバータを含む回路に共振を生じさせる共振回転数領域内のときには、前記インバータの制御方式が正弦波制御方式でないときおよび前記モータの回転数が前記共振回転数領域外のときに比して小さな昇圧ゲインを用いて前記駆動電圧系の電圧指令を設定する手段である、
駆動装置。
【請求項２】
モータと、前記モータを駆動するインバータと、バッテリと、リアクトルを有し前記バッテリが接続された電池電圧系の電力を昇圧して前記インバータが接続された駆動電圧系に供給可能な昇圧コンバータと、前記電池電圧系の電圧を平滑する電池電圧系コンデンサと、前記駆動電圧系の電圧を平滑する駆動電圧系コンデンサと、前記モータからトルクが出力されるよう正弦波制御方式，過変調制御方式，矩形波制御方式のいずれかで前記インバータを制御すると共に前記駆動電圧系の目標電圧と該駆動電圧系の電圧との差が打ち消されるよう昇圧ゲインを用いて前記駆動電圧系の電圧指令を設定して前記昇圧コンバータを制御する制御手段と、を備える駆動装置であって、
前記制御手段は、前記駆動電圧系に許容される許容上限電圧が該許容上限電圧の標準値である標準許容上限電圧に対して制限されていて前記駆動電圧系の電圧が前記昇圧コンバータを含む回路に共振を生じさせる共振電圧範囲内のときには、前記許容上限電圧が前記標準許容上限電圧に対して制限されていないときおよび前記駆動電圧系の電圧が前記共振電圧範囲外のときに比して小さな昇圧ゲインを用いて前記駆動電圧系の電圧指令を設定する手段である、
駆動装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の駆動装置であって、
前記制御手段は、前記駆動電圧系の電圧変動が許容範囲を超えると想定されるときには、前記駆動電圧系の電圧変動が前記許容範囲を超えると想定されないときに比して前記モータからの出力が制限されるよう前記インバータを制御する手段である、
駆動装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１つの請求項に記載の駆動装置を搭載し、前記モータからの動力を用いて走行する自動車。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−１０６３８７（Ｐ２０１３−１０６３８７Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４６９３８（Ｐ２０１１−２４６９３８）
【出願日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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