JP2009219200A - ハイブリッド車両の電源システム - Google Patents

Abstract

【課題】リアクトルを含んで構成される直流電圧変換のためのコンバータを含んで構成されたハイブリッド車両の電源システムにおいて、車両乗員に大きな違和感を与えることなく、リアクトルの複数の温度上昇要因に対応させてリアクトル温度の上昇を抑制する。
【解決手段】制御装置５０は、昇降圧コンバータ１５中のリアクトルＬ１に設けられた温度センサ１４の検出値に基づいて、リアクトル温度の上昇を検知する。リアクトル温度上昇の検知時には、昇降圧コンバータ１５の昇圧電圧を所定の限界値まで徐々に低下させる昇圧電圧制限、走行用バッテリＢの充放電電流を所定の限界値まで徐々に低下させる充放電電流制限および、補機系への出力電力を限界値まで徐々に低下させる出力制限を、所定の優先順位に従って段階的に実行する。
【選択図】図１

Description

この発明は、ハイブリッド車両の電源システムに関し、より特定的には、リアクトルを含んで構成される直流電圧変換のためのコンバータを含んで構成されたハイブリッド車両の電源システムにおけるリアクトル温度の上昇を抑制する制御に関する。

従来より、交流電動機の駆動システムの１形式として、コンバータによって可変制御された直流電圧を、インバータによって交流電動機を駆動制御する交流電圧に変換する構成が用いられている。

たとえば、国際公開第ＷＯ２００２／０６５６２８号公報（特許文献１）の図１１には、直流電源とインバータとの間に、リアクトル通過電流をオンオフすることによって昇降圧動作を行なうＤＣ／ＤＣコンバータを配置した構成を有する車両の動力出力装置が記載されている。このようにすると、直流電源の電圧よりも高い電圧振幅の交流電圧をインバータからモータの各相コイルに印加できる。

さらに、特許文献１の動力出力装置では、コンバータを構成するトランジスタやリアクトルの温度に応じて、コンバータとインバータの間に接続された平滑コンデンサの端子間電圧、すなわちコンバータの出力電圧に制限を加えることが記載されている。このようにすると、コンバータおよび直流電源の出力電圧間の電圧差に依存するリアクトルのリップル成分を低減することによってリアクトル温度の上昇を抑制することができる。

あるいは、特開２００７−２５９６３１号公報（特許文献２）には、昇圧可能なコンバータを含んで構成された電動機駆動制御システムにおいて、電動機のロック発生時にインバータを構成するスイッチング素子の温度上昇を抑制するために、コンバータでの昇圧を制限するように電圧指令値を設定することが記載されている。

また、特開２００１−１６９４０１号公報（特許文献３）には、電気自動車の制御装置において、インバータを構成する複数のパワーデバイスの温度を検出し、これらの最高温度値の情報に基づいてインバータの出力電流制限を行なうことによって、パワーデバイスを熱破壊から確実に保護できるパワーデバイス保護装置が記載されている。
国際公開第ＷＯ２００２／０６５６２８号公報（図１１，１３） 特開２００７−２５９６３１号公報 特開２００１−１６９４０１号公報

特許文献１にも記載されるように、リアクトルを含む構成のコンバータによって直流電圧変換（昇降圧）を行なう場合には、リアクトルがその通過電流によって温度上昇する。一般にリアクトルは、磁性体コアにコイル巻線を捲回した構造とされるが、リアクトル温度が過度に上昇すると、コイル巻線同士を接着する固着剤（接着剤）やコイル巻線の絶縁被覆が溶損するおそれがある。したがって、リアクトル温度に応じて適切な温度上昇抑制対策を実行することが必要である。

しかしながら、特許文献１に記載された構成では、コンバータの出力電圧を制限しても温度上昇が回避できない場合には、それ以上の対策をとることができず、電源システムのオフを余儀なくされる。このため、リアクトル温度の上昇を抑制しつつ、電源システムの作動期間を可能な限り確保する点からは問題がある。

また、特許文献２および３には、コンバータやインバータを構成す電力用半導体スイッチング素子（パワーデバイス）の温度上昇抑制対策は記載されるものの、コンバータに含まれるリアクトルの温度上昇を抑制するための構成については何ら言及していない。

この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、この発明の目的は、蓄電装置等の直流電源からの出力電圧を直流電圧変換するコンバータを備えた構成のハイブリッド車両の電源システムにおいて、車両乗員に大きな違和感を与えることなく、リアクトルの複数の温度上昇要因に対応させてリアクトル温度の上昇を抑制することである。

この発明によるハイブリッド車両の電源システムは、エンジンおよび車両駆動用電動機を搭載したハイブリッド車両の電源システムであって、第１の電源配線と接続された蓄電装置と、第１の負荷と、コンバータと、第１および第２の負荷、コンバータならびに、蓄電装置の動作を制御する制御装置とを備える。第１の負荷は、第１の電源配線からの供給電力により動作する。コンバータは、車両駆動用電動機を含む第２の負荷と接続される第２の電源配線と第１の電源配線との間に接続され、第１および第２の電源配線間で双方向の直流電圧変換を行なうように構成される。コンバータは、第１および第２の電源配線間に電気的に接続されたリアクトルと、オンオフによりリアクトルの通過電流を制御する電力用半導体スイッチング素子と、リアクトルの温度を検出する温度検出器とを含む。制御装置は、リアクトルの検出温度が所定温度を超えたときに、コンバータの出力電圧を低下させる第１の制限と、蓄電装置の充放電電流を低下させる第２の制限と、第１の負荷への供給電力を制限する第３の制限とを、所定の優先順位に従って段階的に実行するように構成される。

上記ハイブリッド車両の電源システムによれば、コンバータのリアクトル温度上昇時には、リアクトル電流のリップル電流成分を低減するためのコンバータの出力電圧制限（第１の制限）と、リアクトル電流の直流成分を抑制するための充放電電流制限（第２の制限）と、車両駆動用電動機からの回生電力によるリアクトル電流の低減のための、蓄電装置およびコンバータ間に接続された第１の負荷の出力制限（第３の制限）とを所定の優先順位に従って段階的に実行することができる。したがって、リアクトルの温度上昇要因に広く対応させてリアクトル温度の上昇を抑制できるので、コンバータの出力電圧制限のみの場合と比較して、電源システムの作動期間を増加させることができる。また、複数の制限を段階的に実行するので、車両乗員に大きな違和感を与えることを回避できる。

好ましくは、制御装置は、リアクトルの検出温度が所定温度を超えると第１の制限および第２の制限の一方の制限を実行する第１の制限モードに移行し、かつ、第１の制限モードにおいて一方の制限を所定の限界値まで実行してもリアクトルの検出温度が所定範囲まで低下しない場合には、第２の制限モードへ移行して、一方の制限を限界値まで実行した上で第１の制限および第２の制限の他方の制限をさらに実行するように構成される。

さらに好ましくは、制御装置は、第２の制限モードにおいて他方の制限を所定の限界値まで実行してもリアクトルの検出温度が所定範囲まで低下しない場合には、第３の制限モードへ移行して、第１および第２の制限をそれぞれの限界値まで実行した上で第３の制限をさらに実行するように構成される。

このようにすると、リアクトル温度の上昇時には、第２の負荷に対する出力制限を優先的に実行することにより、エンジンによってカバー可能な車両駆動用電動機の出力を制限することによってリアクトル温度上昇の抑制を図ることができる。この結果、車両乗員に対する直接的な影響を軽減するように複数の制限を実行する優先順位を定めることができる。

また好ましくは、制御装置は、第１の制限モードにおいて、リアクトルの検出温度が所定範囲まで低下した場合には、第１および第２の制限の両方を解除する。あるいは好ましくは、制御装置は、第２の制限モードにおいて、リアクトルの温度が所定範囲まで低下した場合には、他方の制限を解除して第１の制限モードに移行する。

このようにすると、所定の優先順位に従って段階的に設定した制限によりリアクトル温度上昇が抑制された場合には、上記優先順位と逆の順位で、相対的に後で実行された制限から順に解除することができる。

このようにすると、空調系機器（コンプレッサモータなど）、補機バッテリ系機器（オーディオ類あるいは電子制御ユニット（ＥＣＵ）、各種小型モータ等）、およびパワーステアリング系機器（パワステ用モータ等）を含む第１の負荷に対する出力制限を、車両駆動用電動機を含む第２の負荷に対する出力制限よりも後に実行できる優先順位とするので、車両乗員に対する違和感を抑制するように配慮しつつ制限の優先順位を設定することができる。

さらに好ましくは、第３の制限モードにおける優先順位は、空調用電力変換器およびパワーステアリング用電力変換器の出力電力がそれぞれ所定の制限値まで制限されてもリアクトルの検出温度が所定範囲まで低下しない場合に、補機バッテリ系用電力変換器の出力電力を制限するように定められる。

このようにすると、ＥＣＵを含む補機バッテリ系への出力制限を、他の系に対する出力制限を行なってもリアクトルの温度上昇が抑制できないときに限って実行することとできるので、ハイブリッド車両の電源システムの作動期間が可能な限り確保するように、制限の優先順位を設定することができる。

また、さらに好ましくは、制御装置は、第３の制限モードにおいて、補機バッテリ系用電力変換器の出力電力を所定の制限値まで制限してもリアクトルの検出温度が所定範囲まで低下しない場合には、電源システムをオフするように構成される。

このようにすると、ＥＣＵを含む補機バッテリ系への出力電力を制限してもリアクトル温度の上昇を抑制できない場合には、電源システムをオフすることによって安全性を確保することができる。

あるいは、さらに好ましくは、制御装置は、第３の制限モードにおいて、複数の電力変換器のうちの、優先順位に従って最初に出力制限が適用される電力変換器の出力電力の制限中に、リアクトルの検出温度が所定範囲まで低下した場合には、各電力変換器の出力制限を解除して第２の制限モードに移行する。

このようにすると、第３の制限モードにおいて、所定の優先順位に従って段階的に実行した出力制限について、リアクトル温度上昇が抑制された場合には、上記優先順位と逆の順位で、相対的に後で実行された出力制限から順に解除することができる。

この発明によれば、蓄電装置等の直流電源からの出力電圧を直流電圧変換するコンバータを備えた構成のハイブリッド車両の電源システムにおいて、車両乗員に大きな違和感を与えることなく、リアクトルの複数の温度上昇要因に対応させてリアクトル温度の上昇を抑制することである。

以下において、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下図中の同一または相当部分には同一符号を付してその説明は原則的に繰返さないものとする。

図１は、本発明の実施の形態によるハイブリッド車両の電源システムが搭載されるハイブリッド車両１００の構成の一例を説明するブロック図である。

図１を参照して、ハイブリッド車両１００は、エンジン１１０と、動力分割機構１２０と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、減速機１３０と、駆動軸１４０および車輪（駆動輪）１５０を備える。

ハイブリッド車両１００は、さらに、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するための、蓄電装置の代表例として示される走行用バッテリＢと、コンバータ１５と、平滑コンデンサＣ０，Ｃ１と、インバータ２０，３０と、制御装置５０とを備える。

エンジン１１０は、たとえば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関により構成される。エンジン１１０には、冷却水の温度を検知する冷却水温センサ１１２が設けられる。冷却水温センサ１１２の出力は、制御装置５０へ送出される。

動力分割機構１２０は、エンジン１１０の発生する動力を、駆動軸１４０への経路とモータジェネレータＭＧ１への経路とに分割可能に構成される。動力分割機構１２０としては、サンギヤ、プラネタリギヤおよびリングギヤの３つの回転軸を有する遊星歯車機構を用いることができる。

たとえば、モータジェネレータＭＧ１のロータを中空としてその中心にエンジン１１０のクランク軸を通すことで、動力分割機構１２０にエンジン１１０とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２とを機械的に接続することができる。具体的には、モータジェネレータＭＧ１のロータをサンギヤに接続し、エンジン１１０の出力軸をプラネタリギヤに接続し、かつ、出力軸１２５をリングギヤに接続する。モータジェネレータＭＧ２の回転軸とも接続された出力軸１２５は、減速機１３０を介して駆動輪１５０を回転駆動するための駆動軸１４０に接続される。なお、モータジェネレータＭＧ２の回転軸に対する減速機をさらに組込んでもよい。

モータジェネレータＭＧ１は、エンジン１１０によって駆動される発電機として動作し、かつ、エンジン１１０の始動を行なう電動機として動作するものとして、電動機および発電機の機能を併せ持つように構成される。同様に、モータジェネレータＭＧ２は、出力軸１２５および減速機１３０を介して、駆動軸１４０へ出力が伝達されるようにハイブリッド車両１００に組込まれる。さらに、モータジェネレータＭＧ２は、車輪１５０の回転方向と反対方向の出力トルクを発生することによって回生発電を行なうように電動機および発電機への機能を併せ持つように構成される。すなわち、上記モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、「車両駆動用電動機」に対応する。

このように、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２およびエンジン１１０の出力軸が動力分割機構１２０を介して連結される。これによりハイブリッド車両１００では、たとえば、エンジン１１０の回転数を燃費上好ましい領域に固定した上で、運転者のアクセルペダル７０の操作による加速要求に対しては、モータジェネレータＭＧ２のトルク増加（回転数増加）によって対応できる。あるいは、エンジン走行が低燃費領域となる低速走行時には、エンジン１１０を停止してモータジェネレータＭＧ２の出力のみで走行する走行モードを選択することができる。

次に、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するための構成について説明する。

走行用バッテリＢとしては、ニッケル水素またはリチウムイオン等の二次電池を適用可能である。なお、本実施の形態では、二次電池で構成された走行用バッテリＢを「蓄電装置」とする構成について説明するが、走行用バッテリＢに代えて、電気二重層キャパシタ等の蓄電装置を適用することも可能である。

走行用バッテリＢが出力するバッテリ電圧Ｖｂは電圧センサ１０によって検知され、走行用バッテリＢに入出力されるバッテリ電流Ｉｂは電流センサ１１によって検知される。さらに、走行用バッテリＢには、温度センサ１２が設けられる。電圧センサ１０、電流センサ１１および温度センサ１２によって検出された、バッテリ電圧Ｖｂ、バッテリ電流Ｉｂおよびバッテリ温度Ｔｂは、制御装置５０へ出力される。

走行用バッテリＢおよび昇降圧コンバータ１５は、接地ライン５および電源ライン６により接続される。すなわち、昇降圧コンバータ１５は「コンバータ」に対応し、電源ライン６は「第１の電源配線」に対応する。平滑コンデンサＣ１は、接地ライン５および電源ライン６の間に接続される。なお、走行用バッテリＢの正極端子および電源ライン６の間、ならびに、走行用バッテリＢの負極端子および接地ライン５の間には、電源システムのオン時（車両運転時）にオンされ、電源システムのオフ時（車両運転停止時）にオフされるシステムメインリレー（図示せず）が設けられる。

昇降圧コンバータ１５は、リアクトルＬ１と、スイッチング制御される電力用半導体素子（以下、「スイッチング素子」と称する）Ｑ１，Ｑ２とを含む。リアクトルＬ１は、スイッチング素子Ｑ１およびＱ２の接続ノードと電源ライン６の間に接続される。温度センサ１４は、サーミスタ等によって構成されて、リアクトルＬ１の温度を検出する。温度センサ１４による検出温度Ｔｌは、制御装置５０へ出力される。

また、平滑コンデンサＣ０は、電源ライン７および接地ライン５の間に接続される。電圧センサ１３は、電源ライン７および接地ライン５間の直流電圧（以下、「システム電圧」とも称する）ＶＨを検出する。

電力用半導体スイッチング素子Ｑ１およびＱ２は、電源ライン７および接地ライン５の間に直列に接続される。電力用半導体スイッチング素子Ｑ１およびＱ２のオンオフは、制御装置５０からのスイッチング制御信号ＳＣＮＶによって制御される。

この発明の実施の形態において、スイッチング素子としては、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、電力用ＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）トランジスタあるいは、電力用バイポーラトランジスタ等を用いることができる。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２に対しては、逆並列ダイオードＤ１，Ｄ２が配置されている。

さらに、接地ライン５および電源ライン６に対しては、エアコン用インバータ１６０、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７０、および、パワステ用インバータ１９０が並列に接続される。

エアコン用インバータ１６０は、電源ライン６上の直流電力を交流電力に変換して、空調コンプレッサ用モータ１６５を駆動制御する。ＤＣ／ＤＣコンバータ１７０は、電源ライン６上の直流電圧を、補機バッテリ１８０の電圧に降圧して、補機バッテリ１８０から動作電力を受ける補機負荷１８５に直流電力を供給する。補機負荷１８５は、たとえば電子制御ユニット（ＥＣＵ）や、車両に搭載された各種小型モータ等を含む。

パワステ用インバータ１９０は、電源ライン６上の直流電力を交流電力に変換して、運転者の操舵力をアシストするための電動パワーステアリングを構成するパワステ用モータ１９５を駆動制御する。

インバータ２０および３０の直流電圧側は、共通の接地ライン５および電源ライン７を介して、昇降圧コンバータ１５と接続される。すなわち、電源ライン７は、「第２の電源配線」に対応する。

インバータ２０および３０の各々は、図示しない複数のスイッチング素子により構成される一般的な３相インバータであるため、詳細な構成については説明を省略する。

モータジェネレータＭＧ１は、固定子に設けられたＵ相コイル巻線Ｕ１、Ｖ相コイル巻線Ｖ１およびＷ相コイル巻線Ｗ１と、図示しない回転子とを含む。Ｕ相コイル巻線Ｕ１、Ｖ相コイル巻線Ｖ１およびＷ相コイル巻線Ｗ１の一端は、中性点Ｎ１で互いに接続され、その他端は、インバータ２０の各相アーム（図示せず）とそれぞれ接続される。インバータ２０は、制御装置５０からのスイッチング制御信号ＳＩＮＶ１に応答したスイッチング素子（図示せず）のオンオフ制御（スイッチング制御）により、双方向の直流／交流電力変換を行なう。

モータジェネレータＭＧ２は、モータジェネレータＭＧ１と同様に構成されて、固定子に設けられたＵ相コイル巻線Ｕ２、Ｖ相コイル巻線Ｖ２およびＷ相コイル巻線Ｗ２と、図示しない回転子とを含む。モータジェネレータＭＧ１と同様に、Ｕ相コイル巻線Ｕ２、Ｖ相コイル巻線Ｖ２およびＷ相コイル巻線Ｗ２の一端は、中性点Ｎ２で互いに接続され、その他端は、インバータ３０の図示しない各相アームとそれぞれ接続される。

インバータ３０は、制御装置５０からのスイッチング制御信号ＳＩＮＶ２に応答したスイッチング素子（図示せず）のオンオフ制御（スイッチング制御）により、インバータ２０と同様に、双方向の直流／交流電力変換を行なう。

モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各々には電流センサ２７および回転角センサ（レゾルバ）２８が設けられる。三相電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗの瞬時値の和は零であるので、図１に示すように電流センサ２７は２相分のモータ電流（たとえば、Ｖ相電流ｉｖおよびＷ相電流ｉｗ）を検出するように配置すれば足りる。回転角センサ２８は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の図示しない回転子の回転角θを検出し、その検出した回転角θを制御装置５０へ送出する。制御装置５０では、回転角θに基づきモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍｔ（回転角速度ω）を算出することができる。

これらのセンサによって検出された、モータジェネレータＭＧ１のモータ電流ＭＣＲＴ（１）およびロータ回転角θ（１）ならびに、モータジェネレータＭＧ２のモータ電流ＭＣＲＴ（２）およびロータ回転角θ（２）は、制御装置５０へ入力される。さらに、制御装置５０は、モータ指令としての、モータジェネレータＭＧ１のトルク指令値Ｔｑｃｏｍ（１）および回生動作を示す制御信号ＲＧＥ（１）、ならびに、モータジェネレータＭＧ２のトルク指令値Ｔｑｃｏｍ（２）および回生動作を示す制御信号ＲＧＥ（２）の入力を受ける。

電子制御ユニット（ＥＣＵ）で構成される制御装置５０は、マイクロコンピュータ（図示せず）、ＲＡＭ（Random Access Memory)５１およびＲＯＭ（Read Only Memory）５２
を含んで構成され、所定のプログラム処理に従って、上位の電子制御ユニット（ＥＣＵ）から入力されたモータ指令に従ってモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２が動作するように、昇降圧コンバータ１５およびインバータ２０，３０のスイッチング制御のためのスイッチング制御信号ＳＣＮＶ，ＳＩＮＶ１，ＳＩＮＶ２を生成する。あるいは、ＥＣＵ５０の少なくとも一部は、電子回路等のハードウェアにより所定の数値・論理演算処理を実行するように構成されてもよい。

さらに、制御装置５０には、走行用バッテリＢに関する、充電率（ＳＯＣ：State of Charge）や充放電制限を示す入出力可能電力量Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ等の情報が入力される。
これにより、制御装置５０は、走行用バッテリＢの過充電あるいは過放電が発生しないように、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２での消費電力および発電電力（回生電力）を必要に応じて制限する機能を有する。

また、本実施の形態では、単一の制御装置（ＥＣＵ）５０によってインバータ制御におけるスイッチング周波数を切換える機構について説明したが、複数の制御装置（ＥＣＵ）の協調動作によって同様の制御構成を実現することも可能である。

周知のように、運転者によるハイブリッド車両１００の加速および減速・停止指令は、アクセルペダル７０およびブレーキペダル７１の操作により入力される。運転者によるアクセルペダル７０およびブレーキペダル７１の操作（踏込量）は、アクセルペダル踏込量センサ７３およびブレーキペダル踏込量センサ７４によって検知される。

アクセルペダル踏込量センサ７３およびブレーキペダル踏込量センサ７４は、運転者によるアクセルペダル７０およびブレーキペダル７１の踏込量に応じた電圧をそれぞれ出力する。アクセルペダル踏込量センサ７３およびブレーキペダル踏込量センサ７４の踏込量を示す出力信号ＡＣＣおよびＢＲＫは、制御装置５０へ入力される。

次に、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の駆動制御における昇降圧コンバータ１５およびインバータ２０，３０の動作について説明する。

昇降圧コンバータ１５の昇圧動作時には、制御装置５０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に応じて、システム電圧ＶＨの指令値ＶＨｒｅｆ（以下、単に電圧指令値ＶＨｒｅｆとも称する）を設定し、電圧指令値ＶＨｒｅｆおよび電圧センサ１３によるシステム電圧ＶＨの検出値に基づいて、昇降圧コンバータ１５の出力電圧が電圧指令値ＶＨｒｅｆと等しくなるようにスイッチング制御信号ＳＣＮＶを生成する。

周知のように、昇降圧コンバータ１５の入出力電圧比、すなわち、ＶＨ／Ｖｂは、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のデューティ比（オン期間比率）によって定まる。したがって、制御装置５０は、バッテリ電圧Ｖｂと電圧指令値ＶＨｒｅｆとの電圧比および／または電圧指令値ＶＨｒｅｆに対する検出されたシステム電圧ＶＨの電圧差に応じて、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のデューティ比が適切に設定されるように、スイッチング制御信号ＳＣＮＶを生成する。

平滑コンデンサＣ０は、昇降圧コンバータ１５からの直流電圧（システム電圧）を平滑化し、その平滑化した直流電圧をインバータ２０，３０へ供給する。

インバータ３０は、対応のモータジェネレータＭＧ２のトルク指令値が正の場合（Ｔｑｃｏｍ（２）＞０）には、制御装置５０からのスイッチング制御信号ＳＩＮＶ２に応答したスイッチング素子（図示せず）のオンオフ動作（スイッチング動作）により、平滑コンデンサＣ０からのシステム電圧ＶＨを３相交流電圧に変換して正のトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ２を駆動する。また、インバータ３０は、モータジェネレータＭＧ２のトルク指令値が零の場合（Ｔｑｃｏｍ（２）＝０）には、スイッチング制御信号ＳＩＮＶ２に応答したスイッチング動作により、システム電圧ＶＨを、モータジェネレータＭＧ２の出力トルクが零になるような３相交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ２へ供給する。

さらに、車輪１５０からの回転力を受けてモータジェネレータＭＧ２が発電を行なう、ハイブリッド車両１００の回生制動時には、モータジェネレータＭＧ２のトルク指令値は負に設定される（Ｔｑｃｏｍ（２）＜０）。この場合には、インバータ３０は、スイッチング制御信号ＳＩＮＶ２に応答したスイッチング動作により、モータジェネレータＭＧ２が発電した３相交流電圧を直流電圧に変換し、その変換した直流電圧を平滑コンデンサＣ０を介して昇降圧コンバータ１５へ供給する。そして、昇降圧コンバータ１５は、デューティ比制御に従ったスイッチング素子Ｑ１のオン期間に、電源ライン７から電源ライン６へ走行用バッテリＢの充電電流を供給する。

なお、ここで言う回生制動とは、ハイブリッド車両を運転するドライバーによるフットブレーキ操作があった場合の回生発電を伴う制動や、フットブレーキを操作しないものの、走行中にアクセルペダルをオフすることで回生発電をさせながら車両を減速（または加速の中止）させることを含む。

このように、インバータ３０は、制御装置５０からのスイッチング制御信号ＳＩＮＶ２に従ったスイッチング制御により、モータジェネレータＭＧ２が動作指令（トルク指令値Ｔｑｃｏｍ（２））に従って動作するように電力変換を行なう。

また、インバータ２０は、上記のインバータ３０の動作と同様に、制御装置５０からのスイッチング制御信号ＳＩＮＶ１に従ったスイッチング制御により、モータジェネレータＭＧ１が動作指令（トルク指令値Ｔｑｃｏｍ（１））に従って動作するように電力変換を行なう。

このように、制御装置５０がトルク指令値Ｔｑｃｏｍ（１），（２）に従ってモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御することにより、ハイブリッド車両１００では、モータジェネレータＭＧ２での電力消費による車両駆動力の発生、モータジェネレータＭＧ１での発電による走行用バッテリＢの充電電力またはモータジェネレータＭＧ２の消費電力の発生、およびモータジェネレータＭＧ２での回生制動動作（発電）による走行用バッテリＢの充電電力の発生を、車両の運転状態に応じて適宜に実行できる。

図１から理解されるように、ハイブリッド車両１００では、昇降圧コンバータ１５によって、バッテリ電圧Ｖｂを昇圧してモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に印加することができる。この結果、同一パワー出力に対するモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の電流を低減できるので、電力損失を低減させて駆動効率を高めることが可能となる。その一方で、リアクトルＬ１はその通過電流（リアクトル電流とも称する）によって発熱する。

一般的に、リアクトルＬ１には冷却機構（図示せず）が設けられるが、リアクトル電流が大きく発熱大の状態が継続すると、リアクトル温度が上昇する可能性がある。特に、リアクトル温度が過度に上昇すると、磁性体コアに捲回されたコイル巻線同士を接着する固着剤（接着剤）やコイル巻線の絶縁被覆が溶損するおそれがある。したがって、本実施の形態によるハイブリッド車両の電源システムでは、以下に説明するようなリアクトル温度上昇抑制制御を実行する。

図２は、本発明の実施の形態によるハイブリッド車両の電源システムにおけるリアクトル温度上昇抑制制御の制御構成を説明する機能ブロック図である。図２に示した各機能ブロックは、当該ブロックに相当する機能を有する回路（ハードウェア）で構成してもよいし、予め設定されたプログラムに従ってＥＣＵ５０がソフトウェア処理を実行することにより実現してもよい。

制御モード管理部２００は、リアクトルＬ１の温度を検知するための温度センサ１４による検出温度Ｔｌに応じて、リアクトル温度の上昇を抑制するための制限モードの実行を管理する。

制御モード管理部２００は、検出温度Ｔｌが所定温度以上となると、昇圧電圧制限部２１０により昇降圧コンバータ１５の出力電圧、すなわちコンバータ昇圧電圧を制限する「第１の制限モード」を実行する。第１の制限モードでは、昇圧電圧制限部２１０は、昇降圧コンバータ１５の出力電圧、すなわちシステム電圧ＶＨが漸減するように、電圧指令値ＶＨｒｅｆを徐々に低下させる。システム電圧ＶＨを低下させると、バッテリ電圧Ｖｂとの電圧差（ＶＨ−ＶＢ）が低下するため、リアクトル電流のリップル成分が減少することによって、リアクトルＬ１の発熱が抑制される。

制御モード管理部２００は、検出温度Ｔｌを監視し、システム電圧ＶＨの低下によって、第１の制限モード中に検出温度Ｔｌが所定温度範囲まで低下した場合には、第１の制限モードを解除して、コンバータ昇圧電圧制限が解除される。なお、当該所定温度範囲は、制限開始を判断する上記所定温度よりも低く設定される。

制御モード管理部２００は、検出温度Ｔｌが所定温度範囲まで低下しない場合には、第１の制限モードを維持する。ただし、第１の制限モードにおけるシステム電圧ＶＨの低下に対しては所定の制限値ＶＨｌｉｍが設定される。すなわち、制御モード管理部２００は、電圧指令値ＶＨｒｅｆが制限値ＶＨｌｉｍまで低下し、かつ、検出温度Ｔｌが所定温度範囲まで低下しないときには、昇降圧コンバータ１５の出力電圧を制限値ＶＨｌｉｍに固定した状態で、さらに、走行用バッテリＢの充放電電流を低減させる「第２の制限モード」を実行する。

充放電電流制限部２２０は、第２の制限モードでは、バッテリ電流Ｉｂ（絶対値）が漸減するように、充放電電流上限値Ｉｂｍａｘ，Ｉｂｍｉｎを変更する。これにより、結果的に、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の出力、具体的には、トルク指令値Ｔｑｃｏｍ（１），（２）が制限される。バッテリ電流の絶対値｜Ｉｂ｜を低下させると、リアクトル電流の絶対値も減少するため、リアクトルＬ１の発熱が抑制される。

制御モード管理部２００は、検出温度Ｔｌを監視し、バッテリ電流制限によって、第２の制限モード中に検出温度Ｔｌが所定温度範囲まで低下した場合には、第２の制限モードを解除して、再び第１の制限モードへ移行する。すなわち、バッテリ充放電電流制限は解除されて、コンバータ昇圧電圧制限によって、リアクトル温度の抑制が図られることとなる。

一方で、制御モード管理部２００は、検出温度Ｔｌが所定温度範囲まで低下しない場合には、第２の制限モードを維持する。ただし、第２の制限モードにおけるバッテリ電流の絶対値｜Ｉｂ｜の低下に対しても、所定の制限値Ｉｂｌｉｍが設定される。したがって、制御モード管理部２００は、充放電電流上限値の絶対値｜Ｉｂｍａｘ｜，｜Ｉｂｍｉｎ｜を制限値Ｉｂｌｉｍまで低下させても、検出温度Ｔｌが所定温度範囲まで低下しないときには、昇降圧コンバータ１５の出力電圧を制限値ＶＨｌｉｍに固定し、かつ、｜Ｉｂｍａｘ｜，｜Ｉｂｍｉｎ｜を制限値Ｉｂｌｉｍに固定した状態で、さらに、電源ライン６に接続された負荷機器群（補機系）への供給電力制限を所定の優先順位に従って順次実行する「第３の制限モード」を実行する。

なお、バッテリ充放電電流制限およびコンバータ昇圧電圧制限によって、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の出力が通常より低下する可能性があるが、この場合には、エンジン１１０の出力を増加することによって、ハイブリッド車両１００全体の車両駆動力については確保することが可能である。ただし、上記制限によってシステム全体の効率、すなわち、車両燃費が低下する可能性が高いので、リアクトル温度上昇の抑制が達成された場合には、上述のように速やかに制限を解除することが好ましい。

補機系出力制限部２３０は、第３の制限モードにおいて、電源ライン６から電力供給を受ける、エアコン用インバータ１６０、ＤＣＤＣコンバータ１７０および、パワステ用インバータ１９０の出力電力を、所定の優先順位に従って順次制限する。補機系出力制限部２３０は、エアコン用インバータ１６０の出力電力を制限するエアコン出力制限部２３２と、パワステ用インバータ１９０の出力電力を制限するパワステ出力制限部２３４と、ＤＣＤＣコンバータ１７０の出力電力を制限するＤＣ／ＤＣコンバータ出力制限部２３６とを含む。

制御モード管理部２００は、第３の制限モードでは、上記のように、コンバータ昇圧電圧制限およびバッテリ充放電電流制限を所定の制限値まで実行した状態が維持された下で、まず、エアコン用インバータ１６０の出力電力を制限する。これに応答して、エアコン出力制限部２３２は、エアコン用インバータ１６０の出力電力を漸減させるように、電力上限値Ｐａｃｍａｘを設定する。これにより、走行用バッテリＢの消費電力が減少し、その充電要求が相対的に低下するので、回生電力に起因するリアクトル電流を抑制することができる。

制御モード管理部２００は、エアコン用インバータ１６０の出力電力制限中の検出温度Ｔｌを監視し、検出温度Ｔｌが所定温度範囲まで低下した場合には、エアコン用インバータ１６０の出力電力制限を解除して、再び第２の制限モードを実行する。すなわち、補機系の電力制限は解除されて、バッテリ充放電電流制限およびコンバータ昇圧電圧制限によって、リアクトル温度の抑制が図られる。

一方で、制御モード管理部２００は、電力上限値Ｐａｃｍａｘが所定の制限値Ｐａｃｌｉｍに達しても検出温度Ｔｌが低下しないときには、エアコン用インバータ１６０の電力上限値Ｐａｃｍａｘ＝Ｐａｃｌｉｍに固定した上で、さらに、パワステ用インバータ１９０の出力電力を制限する制限モードを実行する。

これに応答して、パワステ出力制限部２３４は、パワステ用インバータ１９０の出力電力を漸減させるように、電力上限値Ｐａｃｍａｘを設定する。これにより、走行用バッテリＢの消費電力がさらに減少し、その充電要求が相対的に低下するので、回生電力に起因するリアクトル電流を抑制することができる。

制御モード管理部２００は、パワステ用インバータ１９０の出力電力制限中の検出温度Ｔｌを監視し、検出温度Ｔｌが所定温度範囲まで低下した場合には、パワステ用インバータ１９０の出力電力制限を解除して、再び、補機系ではエアコン用インバータ１６０のみを出力制限の対象とする制限モードを実行する。

一方で、制御モード管理部２００は、電力上限値Ｐｓｔｍａｘが所定の制限値Ｐｓｔｌｉｍに達しても検出温度Ｔｌが低下しないときには、エアコン用インバータ１６０の電力上限値Ｐａｃｍａｘ＝Ｐａｃｌｉｍに固定し、かつ、パワステ用インバータ１９０の電力上限値Ｐｓｔｍａｘ＝Ｐｓｔｌｉｍに固定した上で、さらに、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７０の出力電力を制限する制限モードを実行する。

これに応答して、ＤＣ／ＤＣコンバータ出力制限部２３６は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７０の出力電力を漸減させるように、電力上限値Ｐｄｃｍａｘを設定する。これにより、走行用バッテリＢの消費電力がさらに減少し、その充電要求が相対的に低下するので、回生電力に起因するリアクトル電流を抑制することができる。

制御モード管理部２００は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７０の出力電力制限中の検出温度Ｔｌを監視し、検出温度Ｔｌが所定温度範囲まで低下した場合には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７０の出力電力制限を解除して、再び、補機系ではエアコン用インバータ１６０およびパワステ用インバータ１９０を出力制限の対象とする制限モードを実行する。

一方で、制御モード管理部２００は、電力上限値Ｐｄｃｍａｘが所定の制限値Ｐｄｃｌｉｍに達しても検出温度Ｔｌが低下しないときには、想定した全ての出力制限によってもリアクトル温度の上昇が抑制できないと判断して、電源システムのオフを指令するレディオフ信号ＲＤＯＦＦを出力する。この状態に至ると、ハイブリッド車両１００の走行継続が不能となる。

また、第１および第２の制限モードでの制限内容を入れ換えてもよい。すなわち、第１の制限モードにおいて充放電電流制限部２２０によってバッテリ充放電電流を制限し、第２の制限モードにおいて、バッテリ充放電電流制限に加えて、昇圧電圧制限部２１０によってコンバータ昇圧電圧制限を実行するように変更することも可能である。

同様に、第３の制限モードにおいて、エアコン用インバータ１６０とパワステ用インバータ１９０の間で出力制限の優先順位を入れ換えることも可能である。ただし、ＥＣＵや車両機器のアクチュエータとなるモータ類を含む補機負荷１８５への出力電力を制限するＤＣ／ＤＣコンバータ１７０については、最終的な出力制限対象とすることが好ましい。

次に、図２に示したリアクトル温度上昇抑制制御を、ＥＣＵ５０によるソフトウェア処理によって実現するためのフローチャートを図３〜図４に示す。

図３を参照して、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１１０により、温度センサ１４によるリアクトルＬ１の検出温度Ｔｌが判定温度ＴＡよりも高いかどうかを判定する。

そして、検出温度Ｔｌが判定温度ＴＡよりも高い場合（Ｓ１１０のＹＥＳ判定時）には、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１３０に処理を進めて、昇降圧コンバータ１５の出力電圧である昇圧電圧を制限する第１の制限モードを実行する。この際に、ステップＳ１３０では、昇降圧コンバータ１５の出力電圧を現在よりもΔＶ低下させるように、電圧指令値ＶＨｒｅｆが設定される。

さらに、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１５０では、ステップＳ１３０で設定した電圧指令値ＶＨｒｅｆが、所定の制限値ＶＨｌｉｍに達した否かを判定する。そして、電圧指令値ＶＨｒｅｆが制限値ＶＨｌｉｍに達していない場合（Ｓ１５０のＮＯ判定時）には、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１３０で設定された電圧指令値ＶＨｒｅｆに従って、昇降圧コンバータ１５の出力電圧を制御する。そして、処理は、図３中の「Ａ」に戻される。

ＥＣＵ５０は、検出温度Ｔｌが判定温度ＴＡ以下の場合（Ｓ１１０のＮＯ判定時）には、ステップＳ１２０に処理を進めて、検出温度ＴｌがＴｌ＜ＴＢ（ＴＢ＜ＴＡ）の温度範囲まで低下したかどうかを判定する。そして、ＥＣＵ５０は、Ｓ１２０のＮＯ判定時（Ｔｌ≧ＴＢ）には、処理をステップＳ１３０に進める。これにより、一旦、Ｔｌ＞ＴＡとなって、コンバータ昇圧電圧制限のための第１の制限モードが開始されると、Ｔｌ＜ＴＢの温度範囲となるまで、コンバータ昇圧電圧制限が継続されて、制限値ＶＨｌｉｍに達するまで、昇降圧コンバータ１５の出力電圧が徐々に低下される。

なお、上記のように、Ｓ１１０での判定温度ＴＡと、Ｓ１２０での判定温度ＴＢとを個別に設定することにより、第１の制限モードの実行／非実行が頻繁に切換わることを防止できる。

一方、ＥＣＵ５０は、Ｓ１２０のＹＥＳ判定時（Ｔｌ＜ＴＢ）には、処理をステップＳ１４０に進めて、コンバータ昇圧電圧制限を解除する。また、図示は省略するが、第１の制限モードの開始前の状態でＳ１１０がＮＯ判定であるとき、すなわち、リアクトル温度上昇が発生していないときには、ステップＳ１２０の判定は不要であるのでスキップされる。すなわち、ＥＣＵ５０は、Ｓ１１０のＮＯ判定時には、そのままＳ１４０に処理を進めて、コンバータ昇圧電圧制限を非実行とする。

ステップＳ１１０〜ステップＳ１５０により構成されるステップ群ＳＧ１００によって、図２に示した昇圧電圧制限部２１０と同様に、コンバータ昇圧電圧を制限する「第１制限モード」を実行することができる。

ＥＣＵ５０は、Ｓ１５０のＹＥＳ判定時、すなわち、電圧指令値ＶＨｒｅｆが制限値ＶＨｌｉｍまで低下しても、検出温度Ｔｌが判定温度ＴＢより低い温度範囲まで低下しないときには、昇降圧コンバータ１５の電圧指令値ＶＨｒｅｆを制限値ＶＨｌｉｍに固定した状態で、さらに、走行用バッテリＢの充放電電流を低減させる「第２の制限モード」を実行するためのステップ群ＳＧ２００に処理を進める。

ステップ群ＳＧ２００は、以下のステップＳ２１０〜Ｓ２５０を含む。
ＥＣＵ５０は、ステップＳ２１０およびＳ２２０では、ステップＳ１１０およびＳ１２０と同様に、リアクトルＬ１の検出温度Ｔｌと判定温度ＴＡ，ＴＢを比較する。

そして、ＥＣＵ５０は、ステップＳ２３０では、昇降圧コンバータ１５の電圧指令値ＶＨｒｅｆを制限値ＶＨｌｉｍに固定した上で、バッテリ電流Ｉｂ（絶対値）が現在値よりもΔＩ低下するように、充放電電流上限値Ｉｂｍａｘ，Ｉｂｍｉｎを変更する。これにより、結果的に、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の出力、具体的には、トルク指令値Ｔｑｃｏｍ（１），（２）が制限される。

そして、ＥＣＵ５０は、ステップＳ２５０では、ステップＳ２３０で設定した充放電電流上限値Ｉｂｍａｘ，Ｉｂｍｉｎの絶対値が、所定の制限値Ｉｂｌｉｍに達した否かを判定する。そして、制限値Ｉｂｌｉｍに達していない場合（Ｓ２５０のＮＯ判定時）には、ＥＣＵ５０は、ステップＳ２３０で設定された充放電電流上限値Ｉｂｍａｘ，Ｉｂｍｉｎに従って、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の動作指令を設定する。そして、処理は、図３中の「Ｂ」に戻される。

ＥＣＵ５０は、第２の制限モードの実行中に、検出温度Ｔｌが判定温度ＴＢより低い温度範囲まで低下したときには、処理をステップＳ２４０に進めて、バッテリ充放電電流の制限を解除する。このとき、ＥＣＵ５０は、処理を図３中の「Ａ」に戻して、再び第１の制限モードを実行する。

一方、ＥＣＵ５０は、第２の制限モードが開始されると、ステップＳ２１０，２２０の判定に従って、検出温度Ｔｌが判定温度ＴＢより低い温度範囲まで低下しない場合には、バッテリ電流Ｉｂの絶対値を漸減させる。そして、Ｓ２５０のＹＥＳ判定時、すなわち、充放電電流上限値Ｉｂｍａｘ，Ｉｂｍｉｎの絶対値が制限値Ｉｂｌｉｍまで低下しても、検出温度Ｔｌが判定温度ＴＢより低い温度範囲まで低下しないときには、昇降圧コンバータ１５の出力電圧を制限値ＶＨｌｉｍに固定し、かつ、｜Ｉｂｍａｘ｜，｜Ｉｂｍｉｎ｜を制限値Ｉｂｌｉｍに固定した状態で、さらに、電源ライン６に接続された負荷機器群の出力制限を所定の優先順位に従って順次実行する「第３の制限モード」を実行するために、ステップ群ＳＧ３００〜ＳＧ５００に処理を進める。

図４を参照して、エアコン用インバータ１６０の出力電力を制限するためのステップ群ＳＧ３００は、ステップＳ３１０〜Ｓ３５０を含む。

ＥＣＵ５０は、ステップＳ３１０およびＳ３２０では、ステップＳ１１０およびＳ１２０と同様に、リアクトルＬ１の検出温度Ｔｌと判定温度ＴＡ，ＴＢを比較する。

そして、ＥＣＵ５０は、ステップＳ３３０では、上記のように、コンバータ昇圧電圧制限およびバッテリ充放電電流制限がそれぞれの制限値まで実行された状態で、エアコン用インバータ１６０の出力電力Ｐａｃが現在値よりもΔＰ１低下するように、電力上限値Ｐａｃｍａｘを設定する。

そして、ＥＣＵ５０は、ステップＳ３５０では、ステップＳ３３０で設定した電力上限値Ｐａｃｍａｘが、所定の制限値Ｐａｃｌｉｍに達した否かを判定する。そして、制限値Ｐａｃｌｉｍに達していない場合（Ｓ３５０のＮＯ判定時）には、ＥＣＵ５０は、ステップＳ３３０で設定された電力上限値Ｐａｃｍａｘに従って、エアコン用インバータ１６０の出力電力を低下させる。そして、処理は、図４中の「Ｃ」に戻される。

ＥＣＵ５０は、第３の制限モードにおけるエアコン出力制限モード中に、検出温度Ｔｌが判定温度ＴＢより低い温度範囲まで低下したときには、処理をステップＳ３４０に進めて、エアコン出力制限を解除する。このとき、ＥＣＵ５０は、処理を図３中の「Ｂ」に戻して、再び第２の制限モードを実行する。

一方、ＥＣＵ５０は、エアコン出力制限モードが開始されると、ステップＳ３１０，３２０の判定に従って、検出温度Ｔｌが判定温度ＴＢより低い温度範囲まで低下しない場合には、エアコン用インバータ１６０の出力電力を漸減させる。そして、Ｓ３５０のＹＥＳ判定時、すなわち、エアコン用インバータ１６０の電力上限値Ｐａｃｍａｘが所定の制限値Ｐａｃｌｉｍに達しても検出温度Ｔｌが低下しないときには、エアコン用インバータ１６０の電力上限値Ｐａｃｍａｘ＝Ｐａｃｌｉｍに固定した上で、さらに、パワステ用インバータ１９０の出力電力を制限するパワステ出力制限モードを実行するためのステップ群ＳＧ４００に処理を進める。

ステップ群ＳＧ４００は、ステップＳ４１０〜Ｓ４５０を含む。
ＥＣＵ５０は、ステップＳ４１０および４２０では、ステップＳ１１０およびＳ１２０と同様に、リアクトルＬ１の検出温度Ｔｌと判定温度ＴＡ，ＴＢを比較する。

そして、ＥＣＵ５０は、ステップＳ４３０では、上記のように、コンバータ昇圧電圧制限、バッテリ充放電電流制限およびエアコン出力制限をそれぞれの限界値に固定した状態で、パワステ用インバータ１９０の出力電力Ｐｓｔが現在値よりもΔＰ２低下するように、電力上限値Ｐｓｔｍａｘを設定する。

そして、ＥＣＵ５０は、ステップＳ４５０では、ステップＳ４３０で設定した電力上限値Ｐｓｔｍａｘが、所定の制限値Ｐｓｔｌｉｍに達した否かを判定する。そして、制限値Ｐｓｔｌｉｍに達していない場合（Ｓ４５０のＮＯ判定時）には、ＥＣＵ５０は、ステップＳ４３０で設定された電力上限値Ｐｓｔｍａｘに従って、パワステ用インバータ１９０の出力電力Ｐｓｔを低下させる。そして、処理は、図４中の「Ｄ」に戻される。

ＥＣＵ５０は、パワステ出力制限モード中に、検出温度Ｔｌが判定温度ＴＢより低い温度範囲まで低下したときには、処理をステップＳ４４０に進めて、パワステ出力制限を解除する。このとき、ＥＣＵ５０は、処理を図３中の「Ｃ」に戻して、再び第３の制限モードにおけるエアコン出力制限モードを実行する。

一方、ＥＣＵ５０は、パワステ出力制限モードが開始されると、ステップＳ４１０，Ｓ４２０の判定に従って、検出温度Ｔｌが判定温度ＴＢより低い温度範囲まで低下しない場合には、パワステ用インバータ１９０の出力電力Ｐｓｔを徐々に低下させる。そして、Ｓ４５０のＹＥＳ判定時、すなわち、パワステ用インバータ１９０の電力上限値Ｐｓｔｍａｘが所定の制限値Ｐｓｔｌｉｍに達しても検出温度Ｔｌが低下しないときには、エアコン用インバータ１６０の電力上限値Ｐａｃｍａｘ＝Ｐａｃｌｉｍ、かつ、パワステ用インバータ１９０の電力上限値Ｐｓｔｍａｘ＝Ｐｓｔｌｉｍに固定した上で、さらに、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７０の出力電力を制限するＤＣ／ＤＣコンバータ出力制限モードを実行するためのステップ群ＳＧ５００に処理を進める。

ステップ群ＳＧ５００は、ステップＳ５１０〜Ｓ５５０を含む。
ＥＣＵ５０は、ステップＳ５１０および５２０では、ステップＳ１１０およびＳ１２０と同様に、リアクトルＬ１の検出温度Ｔｌと判定温度ＴＡ，ＴＢを比較する。

そして、ＥＣＵ５０は、ステップＳ５３０では、上記のように、コンバータ昇圧電圧制限、バッテリ充放電電流制限、エアコン出力制限およびパワステ出力制限をそれぞれの限界値に固定した状態で、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７０の出力電力Ｐｄｃが現在値よりもΔＰ３低下するように、電力上限値Ｐｄｃｍａｘを設定する。

そして、ＥＣＵ５０は、ステップＳ５５０では、ステップＳ５３０で設定した電力上限値Ｐｄｃｍａｘが、所定の制限値Ｐｄｃｌｉｍに達した否かを判定する。そして、制限値Ｐｄｃｌｉｍに達していない場合（Ｓ５５０のＮＯ判定時）には、ＥＣＵ５０は、ステップＳ５３０で設定された電力上限値Ｐｄｃｍａｘに従って、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７０の出力電力Ｐｄｃを低下させる。そして、処理は、図４中の「Ｅ」に戻される。

ＥＣＵ５０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ出力制限モード中に、検出温度Ｔｌが判定温度ＴＢより低い温度範囲まで低下したときには、処理をステップＳ５４０に進めて、ＤＣ／ＤＣコンバータ出力制限を解除する。このとき、ＥＣＵ５０は、処理を図３中の「Ｄ」に戻して、再び第３の制限モードにおけるパワステ出力制限モードを実行する。

一方、ＥＣＵ５０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ出力制限モードが開始されると、ステップＳ５１０，Ｓ５２０の判定に従って、検出温度Ｔｌが判定温度ＴＢより低い温度範囲まで低下しない場合には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７０の出力電力Ｐｄｃを低下を漸減させる。そして、Ｓ５５０のＹＥＳ判定時、すなわち、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７０の電力上限値Ｐｄｃｍａｘが所定の制限値Ｐｄｃｌｉｍに達しても検出温度Ｔｌが低下しないときには、電源システムのオフを指示するレディオフ信号ＲＤＯＦＦを出力する。

このように、図３および図４のフローチャートに従うプログラムを実行することによっても、図２に示した本発明の実施の形態によるリアクトル温度上昇抑制制御を実現できる。

なお、図３および図４のフローチャートにおいても、ステップ群ＳＧ１００およびＳＧ２００の実行順序は入れ換えることが可能であり、かつ、補機系の出力を制限するステップ群ＳＧＧ３００およびＳＧ４００の実行順序についても入れ換えることが可能である。

また、ステップＳ５１０、すなわち最後に出力制限の対象となるＤＣ／ＤＣコンバータ１７０の出力制限を実行する際の判定温度ＴＡについては、その他のステップＳ１１０，Ｓ２１０，Ｓ３１０，Ｓ４１０での判定温度ＴＡとは異なる値（より高温側）に設定してもよい。

以上説明したように、本発明の実施の形態によるハイブリッド車両の電源システムによれば、リアクトル温度上昇時には、リアクトル電流のリップル電流成分を低減するためのコンバータ昇圧電圧制限（第１の制限）と、リアクトル電流の直流成分を抑制するためのバッテリ充放電電流制限（第２の制限）と、車両駆動用電動機からの回生電力によるリアクトル電流の低減のための補機系の出力制限（第３の制限）とを所定の優先順位に従って段階的に実行することができる。したがって、リアクトルの温度上昇要因に広く対応させてリアクトル温度の上昇を抑制できるので、コンバータ昇圧電圧制限のみで対応する場合と比較して、電源システムの作動期間を増加させることができる。

複数の制限を段階的に実行し、かつ、エンジン１１０の出力増加によってカバー可能な制限（コンバータ昇圧電圧制限およびバッテリ充放電電流制限）を優先的に実行するように優先順位を定めるので、車両乗員に大きな違和感を与えることを回避した上で、リアクトル温度上昇の抑制を図ることができる。

なお、本実施の形態では、電源ライン６に接続された補機系負荷として、エアコン用インバータ１６０、補機バッテリ系に電力を供給するＤＣ／ＤＣコンバータ１７０およびパワーステアリング系のパワステ用インバータ１９０を例示したが、さらに他の負荷機器が電源ライン６に接続されるように構成してもよい。その際にも、補機系出力を順次制限する「第３の制限モード」において、各負荷に対する出力制限を所定の優先順位に従って順次実行する構成とすればよい。ただし、その際にも、第３の制限モードにおいて、ＥＣＵや車両機器のアクチュエータとなるモータ類を含む補機負荷１８５への出力電力を制限するＤＣ／ＤＣコンバータ１７０については、最終的な出力制限対象とすることが好ましい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の実施の形態によるハイブリッド車両の電源システムの構成を説明する全体ブロック図である。 本発明の実施の形態によるハイブリッド車両の電源システムにおけるリアクトル温度上昇抑制制御の制御構成を説明する機能ブロック図である。 本発明の実施の形態によるリアクトル温度上昇抑制制御の処理手順を説明する第１のフローチャートである。 本発明の実施の形態によるリアクトル温度上昇抑制制御の処理手順を説明する第２のフローチャートである。

符号の説明

５ 接地ライン、６，７ 電源ライン、１０，１３ 電圧センサ、１１ 電流センサ、１４ 温度センサ、１５ 昇降圧コンバータ、２０，３０ インバータ、２７ 電流センサ、２８ 回転角センサ、５０ 制御装置（ＥＣＵ）、７０ アクセルペダル、７１ ブレーキペダル、７３ アクセルペダル踏込量センサ、７４ ブレーキペダル踏込量センサ、１００ ハイブリッド車両、１１０ エンジン、１１２ 冷却水温センサ、１２０ 動力分割機構、１２５ 出力軸、１３０ 減速機、１４０ 駆動軸、１５０ 車輪（駆動輪）、１６０ エアコン用インバータ、１６５ 空調コンプレッサ用モータ、１７０ ＤＣ／ＤＣコンバータ、１８０ 補機バッテリ、１８５ 補機負荷、１９０ パワステ用インバータ、１９５ パワステ用モータ、２００ 制御モード管理部、２１０ 昇圧電圧制限部、２２０ 充放電電流制限部、２３０ 補機系出力制限部、２３２ エアコン出力制限部、２３４ パワステ出力制限部、２３６ コンバータ出力制限部、Ｂ 走行用バッテリ、Ｃ０，Ｃ１ 平滑コンデンサ、Ｄ１，Ｄ２ 逆並列ダイオード、Ｉｂ バッテリ電流、
Ｉｂｌｉｍ 制限値（バッテリ充放電電流）、ＭＧ１，ＭＧ２ モータジェネレータ、Ｎ１，Ｎ２ 中性点、Ｐａｃ 出力電力（エアコン用インバータ）、Ｐａｃｌｉｍ 制限値（エアコン用インバータ出力電力）、Ｐａｃｍａｘ 電力上限値（エアコン用インバータ）、Ｐｄｃ 出力電力（ＤＣ／ＤＣコンバータ）、Ｐｄｃｌｉｍ 制限値（ＤＣ／ＤＣコンバータ出力電力）、Ｐｄｃｍａｘ 電力上限値（ＤＣ／ＤＣコンバータ）、Ｐｓｔ 出力電力（パワステ用インバータ）、Ｐｓｔｌｉｍ 制限値（パワステ用インバータ出力電力）、Ｐｓｔｍａｘ 電力上限値（パワステ用インバータ）、Ｑ１，Ｑ２ 電力用半導体スイッチング素子、ＲＤＯＦＦ レディオフ信号、ＳＣＮＶ，ＳＩＮＶ１，ＳＩＮＶ２ スイッチング制御信号、Ｔｂ バッテリ温度、ＴＡ，ＴＢ 判定温度（リアクトル温度）、Ｔｌ リアクトル検出温度、Ｔｑｃｏｍ（１），Ｔｑｃｏｍ（２） トルク指令値、Ｕ１，Ｕ２ Ｕ相コイル巻線、Ｖ１，Ｖ２ Ｖ相コイル巻線、Ｖｂ バッテリ電圧、ＶＨ システム電圧、Ｗ１，Ｗ２ Ｗ相コイル巻線、Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ 入出力可能電力量、θ ロータ回転角。

Claims (9)

1. エンジンおよび車両駆動用電動機を搭載したハイブリッド車両の電源システムであって、
   第１の電源配線と接続された蓄電装置と、
   前記第１の電源配線からの供給電力により動作する第１の負荷と、
   前記車両駆動用電動機を含む第２の負荷と接続される第２の電源配線と前記第１の電源配線との間に接続され、前記第１および前記第２の電源配線間で双方向の直流電圧変換を行なうように構成されたコンバータと、
   前記第１および前記第２の負荷、前記コンバータならびに、前記蓄電装置の動作を制御する制御装置とを備え、
   前記コンバータは、
   前記第１および前記第２の電源配線間に電気的に接続されたリアクトルと、
   オンオフにより前記リアクトルの通過電流を制御する電力用半導体スイッチング素子と、
   前記リアクトルの温度を検出する温度検出器とを含み、
   前記制御装置は、前記リアクトルの検出温度が所定温度を超えたときに、前記コンバータの出力電圧を低下させる第１の制限と、前記蓄電装置の充放電電流を低下させる第２の制限と、前記第１の負荷への供給電力を制限する第３の制限とを、所定の優先順位に従って段階的に実行するように構成される、ハイブリッド車両の電源システム。
2. 前記制御装置は、前記リアクトルの検出温度が前記所定温度を超えると前記第１の制限および前記第２の制限の一方の制限を実行する第１の制限モードに移行し、かつ、前記第１の制限モードにおいて前記一方の制限を所定の限界値まで実行しても前記リアクトルの検出温度が所定範囲まで低下しない場合には、第２の制限モードへ移行して、前記一方の制限を前記限界値まで実行した上で前記第１の制限および前記第２の制限の他方の制限をさらに実行するように構成される、請求項１記載のハイブリッド車両の電源システム。
3. 前記制御装置は、前記第１の制限モードにおいて、前記リアクトルの検出温度が前記所定範囲まで低下した場合には、前記第１および前記第２の制限の両方を解除する、請求項２記載のハイブリッド車両の電源システム。
4. 前記制御装置は、前記第２の制限モードにおいて、前記リアクトルの温度が前記所定範囲まで低下した場合には、前記他方の制限を解除して前記第１の制限モードに移行する、請求項２または３記載のハイブリッド車両の電源システム。
5. 前記制御装置は、前記第２の制限モードにおいて前記他方の制限を所定の限界値まで実行しても前記リアクトルの検出温度が前記所定範囲まで低下しない場合には、第３の制限モードへ移行して、前記第１および前記第２の制限をそれぞれの前記限界値まで実行した上で前記第３の制限をさらに実行するように構成される、請求項２記載のハイブリッド車両の電源システム。
6. 前記第１の負荷は、空調用電力変換器、補機バッテリ系用電力変換器、およびパワーステアリング用電力変換器を少なくとも含む複数の電力変換器を有し、
   前記制御装置は、前記第３の制限モードにおいて、所定の優先順位に従って、前記第１の電源配線から前記複数の電力変換器のそれぞれの出力電力を順次制限するように構成される、請求項５記載のハイブリッド車両の電源システム。
7. 前記第３の制限モードにおける前記優先順位は、前記空調用電力変換器および前記パワーステアリング用電力変換器の出力電力がそれぞれ所定の制限値まで制限されても前記リアクトルの検出温度が前記所定範囲まで低下しない場合に、前記補機バッテリ系用電力変換器の出力電力を制限するように定められる、請求項６記載のハイブリッド車両の電源システム。
8. 前記制御装置は、前記第３の制限モードにおいて、前記補機バッテリ系用電力変換器の出力電力を所定の制限値まで制限しても前記リアクトルの検出温度が前記所定範囲まで低下しない場合には、前記電源システムをオフするように構成される、請求項６または７記載のハイブリッド車両の電源システム。
9. 前記制御装置は、前記第３の制限モードにおいて、前記複数の電力変換器のうちの、前記優先順位に従って最初に出力制限が適用される電力変換器の出力電力の制限中に、前記リアクトルの検出温度が前記所定範囲まで低下した場合には、各前記電力変換器の出力制限を解除して前記第２の制限モードに移行する、請求項６または７記載のハイブリッド車両の電源システム。

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