JP2010141951A - 電源システムの制御装置およびそれを備えた車両ならびに電源システムの制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】スレーブ電力ＦＢ処理およびスレーブ電力指令値補正処理の干渉を防止可能な電源システムの制御装置およびそれを備えた車両を提供する。
【解決手段】ＭＧ−ＥＣＵ６におけるスレーブコンバータ（第２コンバータ１２−２）の電力指令値ＰＢ２Ｒ＿ＭＧがＨＶ−ＥＣＵ４へ送信され、ＨＶ−ＥＣＵ４における電力指令値ＰＢ２Ｒ＿ＨＶと比較することによって、ＭＧ−ＥＣＵ６によるスレーブ電力指令値補正処理が実施されているか否かが判断される。そして、ＭＧ−ＥＣＵ６においてスレーブ電力指令値補正処理が実施されていると判断されると、ＨＶ−ＥＣＵ４は、ＨＶ−ＥＣＵ４によるスレーブ電力ＦＢ処理を不実施とする。
【選択図】図１

Description

この発明は、電源システムの制御装置およびそれを備えた車両ならびに電源システムの制御方法に関し、特に、複数の蓄電装置およびそれに対応して設けられる複数のコンバータを含む電源システムの制御技術に関する。

特開２００８−１０９８４０号公報（特許文献１）は、複数の蓄電装置およびそれに対応して設けられる複数のコンバータを備える電源システムを開示する。この電源システムにおいては、許容放電電力が制限されるＳＯＣまでの残存電力量が各蓄電装置について算出され、残存電力量の比率に応じて蓄電装置の放電電力分配率が算出される。また、許容充電電力が制限されるＳＯＣまでの充電許容量が各蓄電装置について算出され、充電許容量の比率に応じて蓄電装置の充電電力分配率が算出される。そして、電源システムから駆動力発生部への給電時は、放電電力分配率に従って各コンバータが制御され、駆動力発生部から電源システムへの給電時は、充電電力分配率に従って各コンバータが制御される。

この電源システムよれば、複数の蓄電装置の充放電特性が異なる場合にも、システムの性能を最大限に引出すことができる（特許文献１参照）。
特開２００８−１０９８４０号公報

ところで、コンバータが２つ並列接続された電源システムにおいて、一方のコンバータは、各コンバータが接続される主母線の電圧を制御し、他方のコンバータは、対応の蓄電装置の入出力電力を制御することが行なわれる（以下では、上記の一方のコンバータを「マスターコンバータ」とも称し、上記の他方のコンバータを「スレーブコンバータ」とも称する。）。

そして、このような電源システムにおいて、スレーブコンバータの電力指令値と実際の電力値（電力実績値）とが一致しない状態が継続すると、各蓄電装置の充電状態（ＳＯＣ）の管理や、蓄電装置を保護するための電力管理が破綻するおそれがある。そこで、スレーブコンバータの電力指令値と電力実績値との偏差が発生したときは、電力実績値を本来の目標値に一致させるために、発生した偏差分だけ電力指令値を補正することが行なわれる（以下「スレーブ電力ＦＢ処理」とも称する。）。

一方、上記の電源システムを搭載する電動車両においては、駆動輪のスリップ発生時やスリップ状態からのグリップ時などに急激な電力変動が発生する。そして、このような急激な電力変動は、主母線の電圧を制御するマスターコンバータ側で負担される。そこで、全体パワーからスレーブコンバータの電力指令値を減算することによってマスターコンバータの電力を算出し、マスターコンバータの電力が電力制限値を超える場合には、マスターコンバータの電力が電力制限値を下回るようにスレーブコンバータの電力指令値を補正することも行なわれる（以下「スレーブ電力指令値補正処理」とも称する。）。

上記のスレーブ電力ＦＢ処理は、蓄電装置のＳＯＣ管理や装置保護の観点から要求されるものであり、一方、上記のスレーブ電力指令値補正処理は、マスターコンバータ側の過大な負担防止の観点から要求されるものであって、いずれの処理も有用であるが、双方ともスレーブコンバータの電力指令値を補正するので互いに干渉する。この点につき上記の特開２００８−１０９８４０号公報では特に検討されていない。

そこで、この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、スレーブ電力ＦＢ処理およびスレーブ電力指令値補正処理の干渉を防止可能な電源システムの制御装置およびそれを備えた車両を提供することである。

また、この発明の別の目的は、スレーブ電力ＦＢ処理およびスレーブ電力指令値補正処理の干渉を防止可能な電源システムの制御方法を提供することである。

この発明によれば、電源システムの制御装置は、負荷装置へ電力を供給可能な電源システムの制御装置である。電源システムは、再充電可能な第１および第２の蓄電装置と、電力線と、第１および第２のコンバータとを含む。電力線は、電源システムと負荷装置との間で電力を授受するように構成される。第１のコンバータは、第１の蓄電装置と電力線との間に設けられ、電力線の電圧を目標電圧に制御するように構成される。第２のコンバータは、第２の蓄電装置と電力線との間に設けられ、与えられる指令に従って第２の蓄電装置の充放電を目標値に制御するように構成される。そして、制御装置は、第１および第２の制御部を含む。第１の制御部は、第２の蓄電装置に対して入出力される電力の目標値を示す電力指令値を生成する。第２の制御部は、電力指令値に基づいて、第２のコンバータへ与えられる指令を生成する。ここで、第１の制御部は、生成された電力指令値と第２の蓄電装置の入出力電力の実績値との偏差に基づいて電力指令値を補正し、その補正された電力指令値を第２の制御部へ出力する。第２の制御部は、第１の制御部から受ける電力指令値に基づいて算出される第１の蓄電装置の入出力電力が所定の制限値を超えるとき、第１の蓄電装置の入出力電力が制限値を下回るように電力指令値を補正し、その補正された電力指令値に基づいて、第２のコンバータへ与えられる指令を生成する。そして、第１の制御部は、第２の制御部において電力指令値が補正されたとき、第１の制御部による電力指令値の補正を不実施とする。

また、この発明によれば、電源システムの制御装置は、負荷装置へ電力を供給可能な電源システムの制御装置である。電源システムは、再充電可能な第１および第２の蓄電装置と、電力線と、第１および第２のコンバータとを含む。電力線は、電源システムと負荷装置との間で電力を授受するように構成される。第１のコンバータは、第１の蓄電装置と電力線との間に設けられ、電力線の電圧を目標電圧に制御するように構成される。第２のコンバータは、第２の蓄電装置と電力線との間に設けられ、与えられる指令に従って第２の蓄電装置の充放電を目標値に制御するように構成される。そして、制御装置は、第１および第２の制御部を含む。第１の制御部は、第２の蓄電装置に対して入出力される電力の目標値を示す電力指令値を生成する。第２の制御部は、電力指令値に基づいて、第２のコンバータへ与えられる指令を生成する。ここで、第１の制御部は、電力指令値と第２の蓄電装置の入出力電力の実績値との偏差に基づいて電力指令値を補正し、その補正された電力指令値を第２の制御部へ出力する。第２の制御部は、第１の制御部から受ける電力指令値に基づいて算出される第１の蓄電装置の入出力電力が所定の制限値を超えるとき、第１の蓄電装置の入出力電力が制限値を下回るように電力指令値を補正し、その補正された電力指令値に基づいて、第２のコンバータへ与えられる指令を生成する。また、第２の制御部は、さらに、第２のコンバータへ与えられる指令の生成に用いた電力指令値を第１の制御部へ出力する。そして、第１の制御部は、第２の制御部から受ける電力指令値と第２の蓄電装置の入出力電力の実績値との偏差に基づいて電力指令値を補正する。

また、この発明によれば、車両は、上記の電源システムおよびその制御装置と、電源システムから供給される電力によって車両の駆動力を発生する駆動力発生部とを備える。

また、この発明によれば、電源システムの制御方法は、負荷装置へ電力を供給可能な電源システムの制御方法である。電源システムは、再充電可能な第１および第２の蓄電装置と、電力線と、第１および第２のコンバータとを含む。電力線は、電源システムと負荷装置との間で電力を授受するように構成される。第１のコンバータは、第１の蓄電装置と電力線との間に設けられ、電力線の電圧を目標電圧に制御するように構成される。第２のコンバータは、第２の蓄電装置と電力線との間に設けられ、与えられる指令に従って第２の蓄電装置の充放電を目標値に制御するように構成される。そして、制御方法は、第２の蓄電装置に対して入出力される電力の目標値を示す電力指令値を生成する第１のステップと、電力指令値に基づいて、第２のコンバータへ与えられる指令を生成する第２のステップとを備える。ここで、第１のステップは、生成された電力指令値と第２の蓄電装置の入出力電力の実績値との偏差に基づいて電力指令値を補正するステップを含む。第２のステップは、電力指令値に基づいて算出される第１の蓄電装置の入出力電力が所定の制限値を超えるとき、第１の蓄電装置の入出力電力が制限値を下回るように電力指令値を補正するステップと、その補正された電力指令値に基づいて、第２のコンバータへ与えられる指令を生成するステップとを含む。そして、第１のステップは、第１の蓄電装置の入出力電力が制限値を下回るように電力指令値が補正されたとき、上記偏差に基づく電力指令値の補正を不実施とするステップをさらに含む。

また、この発明によれば、電源システムの制御方法は、負荷装置へ電力を供給可能な電源システムの制御方法である。電源システムは、再充電可能な第１および第２の蓄電装置と、電力線と、第１および第２のコンバータとを含む。電力線は、電源システムと負荷装置との間で電力を授受するように構成される。第１のコンバータは、第１の蓄電装置と電力線との間に設けられ、電力線の電圧を目標電圧に制御するように構成される。第２のコンバータは、第２の蓄電装置と電力線との間に設けられ、与えられる指令に従って第２の蓄電装置の充放電を目標値に制御するように構成される。そして、制御方法は、第２の蓄電装置に対して入出力される電力の目標値を示す電力指令値を生成する第１のステップと、電力指令値に基づいて、第２のコンバータへ与えられる指令を生成する第２のステップとを備える。ここで、第１のステップは、電力指令値と第２の蓄電装置の入出力電力の実績値との偏差に基づいて電力指令値を補正するステップを含む。第２のステップは、電力指令値に基づいて算出される第１の蓄電装置の入出力電力が所定の制限値を超えるとき、第１の蓄電装置の入出力電力が制限値を下回るように電力指令値を補正するステップと、その補正された電力指令値に基づいて、第２のコンバータへ与えられる指令を生成するステップとを含む。そして、第２のステップにおいて電力指令値が補正されたとき、第１のステップにおいて、その補正された電力指令値と第２の蓄電装置の入出力電力の実績値との偏差に基づいて電力指令値が補正される。

この発明においては、第１および第２の制御部は、いずれも電力指令値を補正するので互いに干渉し得るところ、第１の制御部は、第２の制御部において電力指令値が補正されたとき、第１の制御部による電力指令値の補正を不実施とするので、第１および第２の制御部は同時に動作しない。

また、この発明においては、第２の制御部は、第２のコンバータへ与えられる指令の生成に用いた電力指令値を第１の制御部へ出力し、第１の制御部は、第２の制御部から受ける電力指令値を用いて補正処理を実施するので、第１の制御部と第２の制御部とが整合して動作する。

したがって、この発明によれば、第１の制御部による処理と第２の制御部による処理との干渉を防止することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１による電源システムの制御装置を備えた車両の全体ブロック図である。図１を参照して、車両１００は、電源システム１と、駆動力発生部２と、ＨＶ−ＥＣＵ（Electronic Control Unit）４と、ＭＧ−ＥＣＵ６とを備える。

駆動力発生部２は、第１インバータ３０−１と、第２インバータ３０−２と、第１ＭＧ（Motor-Generator）３２−１と、第２ＭＧ３２−２と、動力分割装置３４と、エンジン３６と、駆動輪３８とを含む。第１ＭＧ３２−１、第２ＭＧ３２−２およびエンジン３６は、動力分割装置３４に連結される。そして、この車両１００は、エンジン３６および第２ＭＧ３２−２の少なくとも一方からの駆動力によって走行する。エンジン３６が発生する動力は、動力分割装置３４によって２経路に分割される。すなわち、一方は駆動輪３８へ伝達される経路であり、もう一方は第１ＭＧ３２−１へ伝達される経路である。

第１ＭＧ３２−１および第２ＭＧ３２−２の各々は、交流回転電機であり、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える三相交流回転電機である。第１ＭＧ３２−１は、動力分割装置３４によって分割されたエンジン３６の動力を用いて発電する。たとえば、電源システム１に含まれる蓄電装置（後述）のＳＯＣが低下すると、エンジン３６が始動して第１ＭＧ３２−１により発電が行なわれ、その発電された電力が電源システム１へ供給される。

第２ＭＧ３２−２は、電源システム１から供給される電力および第１ＭＧ３２−１により発電された電力の少なくとも一方を用いて駆動力を発生する。そして、第２ＭＧ３２−２の駆動力は、駆動輪３８に伝達される。なお、車両の制動時等には、駆動輪３８から車両の運動エネルギーを受ける第２ＭＧ３２−２が発電機として作動する。これにより、第２ＭＧ３２−２は、車両の運動エネルギーを電力に変換する回生ブレーキとして作動し、第２ＭＧ３２−２により発電された電力は、電源システム１へ供給される。

動力分割装置３４は、サンギヤと、ピニオンギヤと、キャリアと、リングギヤとを含む遊星歯車から成る。ピニオンギヤは、サンギヤおよびリングギヤと係合する。キャリアは、ピニオンギヤを自転可能に支持するとともに、エンジン３６のクランクシャフトに連結される。サンギヤは、第１ＭＧ３２−１の回転軸に連結される。リングギヤは第２ＭＧ３２−２の回転軸に連結される。

第１インバータ３０−１および第２インバータ３０−２は、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬに接続される。そして、第１インバータ３０−１および第２インバータ３０−２は、電源システム１から供給される駆動電力（直流電力）を交流電力に変換してそれぞれ第１ＭＧ３２−１および第２ＭＧ３２−２へ出力する。また、第１インバータ３０−１および第２インバータ３０−２は、それぞれ第１ＭＧ３２−１および第２ＭＧ３２−２が発電する交流電力を直流電力に変換して回生電力として電源システム１へ出力する。

なお、第１インバータ３０−１および第２インバータ３０−２の各々は、たとえば、三相分のスイッチング素子を含むブリッジ回路から成る。そして、各インバータは、それぞれＭＧ−ＥＣＵ６からの駆動信号に応じてスイッチング動作を行なうことにより、対応のＭＧを駆動する。

一方、電源システム１は、第１蓄電装置１０−１と、第２蓄電装置１０−２と、第１コンバータ１２−１と、第２コンバータ１２−２と、主正母線ＭＰＬと、主負母線ＭＮＬと、平滑コンデンサＣと、電流センサ１４−１，１４−２と、電圧センサ１６−１，１６−２，２０とを含む。

第１蓄電装置１０−１および第２蓄電装置１０−２の各々は、再充電可能な直流電源であり、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池や、大容量のキャパシタ等である。第１蓄電装置１０−１は、第１コンバータ１２−１に接続され、第２蓄電装置１０−２は、第２コンバータ１２−２に接続される。

第１コンバータ１２−１は、第１蓄電装置１０−１と主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬとの間に接続される。第１コンバータ１２−１は、ＭＧ−ＥＣＵ６からの駆動信号ＰＷＣ１に基づいて、第１蓄電装置１０−１の電圧ＶＢ１以上に設定される所定の目標電圧に主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬ間の電圧ＶＨを制御する。第２コンバータ１２−２は、第２蓄電装置１０−２と主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬとの間に接続される。第２コンバータ１２−２は、ＭＧ−ＥＣＵ６からの駆動信号ＰＷＣ２に基づいて、第２蓄電装置１０−２に対して入出力される電力を所定の目標電力に制御する。

すなわち、第１コンバータ１２−１が「マスターコンバータ」であり、第２コンバータ１２−２が「スレーブコンバータ」である。以下では、第１コンバータ１２−１を「マスターコンバータ」とも称し、第２コンバータ１２−２を「スレーブコンバータ」とも称する。

平滑コンデンサＣは、主正母線ＭＰＬと主負母線ＭＮＬとの間に接続され、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬに含まれる電力変動成分を低減する。電圧センサ２０は、主正母線ＭＰＬと主負母線ＭＮＬとの間の電圧ＶＨを検出し、その検出値をＨＶ−ＥＣＵ４およびＭＧ−ＥＣＵ６へ出力する。

電流センサ１４−１，１４−２は、第１蓄電装置１０−１に対して入出力される電流ＩＢ１および第２蓄電装置１０−２に対して入出力される電流ＩＢ２をそれぞれ検出し、それらの検出値をＨＶ−ＥＣＵ４へ出力する。なお、各電流センサ１４−１，１４−２は、対応の蓄電装置から出力される電流（放電電流）を正値として検出し、対応の蓄電装置に入力される電流（充電電流）を負値として検出する。なお、この図１では、各電流センサ１４−１，１４−２が正極線の電流を検出する場合が示されているが、各電流センサ１４−１，１４−２は負極線の電流を検出してもよい。電圧センサ１６−１，１６−２は、第１蓄電装置１０−１の電圧ＶＢ１および第２蓄電装置１０−２の電圧ＶＢ２をそれぞれ検出し、その検出値をＨＶ−ＥＣＵ４へ出力する。

ＨＶ−ＥＣＵ４は、図示されない各センサの検出信号、走行状況およびアクセル開度などに基づいて車両要求パワーを算出し、その算出した車両要求パワーに基づいて第１ＭＧ３２−１および第２ＭＧ３２−２のトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２を算出してＭＧ−ＥＣＵ６へ出力する。

また、ＨＶ−ＥＣＵ４は、スレーブコンバータ（第２コンバータ１２−２）に対応する第２蓄電装置１０−２に対して入出力される電力の目標値を示す電力指令値を生成する（以下では、蓄電装置から電力が出力されるとき、電力の符号を正とする。）。ここで、ＨＶ−ＥＣＵ４は、生成された電力指令値と実際の電力値（電力実績値）との偏差に基づいて上記電力指令値を補正する（スレーブ電力ＦＢ処理）。

さらにここで、ＨＶ−ＥＣＵ４は、ＭＧ−ＥＣＵ６から電力指令値ＰＢ２Ｒ＿ＭＧを受け、補正された上記電力指令値とＭＧ−ＥＣＵ６から受けた電力指令値ＰＢ２Ｒ＿ＭＧとの差（絶対値）が所定のしきい値以上か否かを判定する。そして、上記の差がしきい値以上であると判定されると、ＨＶ−ＥＣＵ４は、ＭＧ−ＥＣＵ６においてスレーブ電力指令値補正処理の実施中であると判断し、ＨＶ−ＥＣＵ４によるスレーブ電力ＦＢ処理とＭＧ−ＥＣＵ６によるスレーブ電力指令値補正処理との干渉を防止するために、電力指令値と電力実績値との偏差に基づく上記電力指令値の補正（スレーブ電力ＦＢ処理）を不実施とする。

そして、ＨＶ−ＥＣＵ４は、生成された電力指令値（スレーブ電力ＦＢ処理が実施された場合は、補正された電力指令値）を電力指令値ＰＢ２Ｒ＿ＨＶとしてＭＧ−ＥＣＵ６へ出力する。

ＭＧ−ＥＣＵ６は、ＨＶ−ＥＣＵ４から受けるトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２に基づいて、第１ＭＧ３２−１および第２ＭＧ３２−２を駆動するための駆動信号ＰＷＩ１，ＰＷＩ２を生成し、その生成された駆動信号ＰＷＩ１，ＰＷＩ２をそれぞれ第１インバータ３０−１および第２インバータ３０−２へ出力する。

また、ＭＧ−ＥＣＵ６は、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬ間の電圧ＶＨが所定の目標電圧に一致するように、マスターコンバータ（第１コンバータ１２−１）を駆動するための駆動信号ＰＷＣ１を生成し、その生成された駆動信号ＰＷＣ１を第１コンバータ１２−１へ出力する。

また、ＭＧ−ＥＣＵ６は、ＨＶ−ＥＣＵ４から受ける電力指令値ＰＢ２Ｒ＿ＨＶに基づいて、スレーブコンバータ（第２コンバータ１２−２）を駆動するための駆動信号ＰＷＣ２を生成する。ここで、ＭＧ−ＥＣＵ６は、ＨＶ−ＥＣＵ４から受ける電力指令値ＰＢ２Ｒ＿ＨＶに基づいて算出される第１蓄電装置１０−１の入出力電力が電力制限値Ｗｏｕｔ１，Ｗｉｎ１を超えるとき、第１蓄電装置１０−１の入出力電力が電力制限値Ｗｏｕｔ１，Ｗｉｎ１を下回るようにスレーブコンバータの電力指令値を補正し（スレーブ電力指令値補正処理）、その補正された電力指令値に基づいて駆動信号ＰＷＣ２を生成する。

そして、ＭＧ−ＥＣＵ６は、その生成された駆動信号ＰＷＣ２を第２コンバータ１２−２へ出力する。また、ＭＧ−ＥＣＵ６は、駆動信号ＰＷＣ２の生成に用いた電力指令値を電力指令値ＰＢ２Ｒ＿ＭＧとしてＨＶ−ＥＣＵ４へ出力する。

図２は、図１に示した第１および第２コンバータ１２−１，１２−２の概略構成図である。なお、各コンバータの構成および動作は同様であるので、以下では第１コンバータ１２−１の構成および動作について説明する。図２を参照して、第１コンバータ１２−１は、チョッパ回路４２−１と、正母線ＬＮ１Ａと、負母線ＬＮ１Ｃと、配線ＬＮ１Ｂと、平滑コンデンサＣ１とを含む。チョッパ回路４２−１は、スイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂと、ダイオードＤ１Ａ，Ｄ１Ｂと、インダクタＬ１とを含む。

正母線ＬＮ１Ａは、一方端がスイッチング素子Ｑ１Ｂのコレクタに接続され、他方端が主正母線ＭＰＬに接続される。負母線ＬＮ１Ｃは、一方端が負極線ＮＬ１に接続され、他方端が主負母線ＭＮＬに接続される。

スイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂは、負母線ＬＮ１Ｃと正母線ＬＮ１Ａとの間に直列に接続される。具体的には、スイッチング素子Ｑ１Ａのエミッタが負母線ＬＮ１Ｃに接続され、スイッチング素子Ｑ１Ｂのコレクタが正母線ＬＮ１Ａに接続される。ダイオードＤ１Ａ，Ｄ１Ｂは、それぞれスイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂに逆並列に接続される。インダクタＬ１は、スイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂの接続ノードと配線ＬＮ１Ｂとの間に接続される。

配線ＬＮ１Ｂは、一方端が正極線ＰＬ１に接続され、他方端がインダクタＬ１に接続される。平滑コンデンサＣ１は、配線ＬＮ１Ｂと負母線ＬＮ１Ｃとの間に接続され、配線ＬＮ１Ｂおよび負母線ＬＮ１Ｃ間の直流電圧に含まれる交流成分を低減する。

チョッパ回路４２−１は、ＭＧ−ＥＣＵ６（図１）からの駆動信号ＰＷＣ１に応じて、第１蓄電装置１０−１（図１）と主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬとの間で双方向の直流電圧変換を行なう。駆動信号ＰＷＣ１は、下アーム素子を構成するスイッチング素子Ｑ１Ａのオン／オフを制御する駆動信号ＰＷＣ１Ａと、上アーム素子を構成するスイッチング素子Ｑ１Ｂのオン／オフを制御する駆動信号ＰＷＣ１Ｂとを含む。そして、一定のデューティーサイクル（オン期間およびオフ期間の和）内でのスイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂのデューティー比（オン／オフ期間比率）がＭＧ−ＥＣＵ６によって制御される。

スイッチング素子Ｑ１Ａのオンデューティーが大きくなるようにスイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂが制御されると（スイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂはデッドタイム期間を除いて相補的にオン／オフ制御されるので、スイッチング素子Ｑ１Ｂのオンデューティーは小さくなる。）、第１蓄電装置１０−１からインダクタＬ１に流れるポンプ電流量が増大し、インダクタＬ１に蓄積される電磁エネルギーが大きくなる。その結果、スイッチング素子Ｑ１Ａがオン状態からオフ状態に遷移したタイミングでインダクタＬ１からダイオードＤ１Ｂを介して主正母線ＭＰＬへ放出される電流量が増大し、主正母線ＭＰＬの電圧が上昇する。

一方、スイッチング素子Ｑ１Ｂのオンデューティーが大きくなるようにスイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂが制御されると（スイッチング素子Ｑ１Ａのオンデューティーは小さくなる。）、主正母線ＭＰＬからスイッチング素子Ｑ１ＢおよびインダクタＬ１を介して蓄電装置１０−１へ流れる電流量が増大するので、主正母線ＭＰＬの電圧は下降する。

このように、スイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂのデューティー比を制御することによって、主正母線ＭＰＬの電圧を制御することができるとともに、第１蓄電装置１０−１と主正母線ＭＰＬとの間に流す電流（電力）の方向および電流量（電力量）を制御することができる。

次に、ＨＶ−ＥＣＵ４により実行されるスレーブ電力ＦＢ処理、およびＭＧ−ＥＣＵ６により実行されるスレーブ電力指令値補正処理の考え方について説明する。なお、以下では、第１蓄電装置１０−１および第２蓄電装置１０−２から電力が出力される場合について代表的に説明される（すなわち、電力の符号は正であり、第１蓄電装置１０−１および第２蓄電装置１０−２の電力制限については、出力電力制限値Ｗｏｕｔ１，Ｗｏｕｔ２が考慮される。）。第１蓄電装置１０−１および第２蓄電装置１０−２へ電力が入力される場合についても、電力が出力される場合と同様に考えることができる。

図３は、ＨＶ−ＥＣＵ４により実行されるスレーブ電力ＦＢ処理の考え方を説明するための図である。図３を参照して、スレーブコンバータ（第２コンバータ１２−２）において電力指令値と実際の電力値（電力実績値）とに偏差が発生した場合を考える（図３の「補正前」）。この図３では、一例として、電力指令値に対して電力実績値が過剰である場合が示されている。

電力指令値と電力実績値とに偏差が発生した場合、ＨＶ−ＥＣＵ４は、そのときの電力指令値に電力実績値が一致するように、電力指令値と電力実績値との偏差に基づいて電力指令値を補正する（スレーブ電力ＦＢ処理）。これにより、電力実績値は、補正前の電力指令値に一致する（図３の「補正後」）。

図４は、ＭＧ−ＥＣＵ６により実行されるスレーブ電力指令値補正処理の考え方を説明するための図である。この図４は、電源システム１に対する要求電力が第１蓄電装置１０−１および第２蓄電装置１０−２の電力制限値の和を超えない場合について示したものである。

図４を参照して、マスターコンバータ（第１コンバータ１２−１）の電力が急激に増加した場合を考える（補正前）。このような状況は、たとえば、スリップ状態からグリップ状態になり、第２ＭＧ３２−２の負荷が急激に増加した場合などに発生する。

マスターコンバータの電力が出力電力制限値Ｗｏｕｔ１を超えると、ＭＧ−ＥＣＵ６は、出力電力制限値Ｗｏｕｔ１からの超過分をスレーブコンバータ（第２コンバータ１２−２）の電力指令値に加算することによってスレーブコンバータの電力指令値を補正する。これにより、マスターコンバータの電力は出力電力制限値Ｗｏｕｔ１となり（補正後）、マスターコンバータに対応する第１蓄電装置１０−１が保護される。

図５は、ＭＧ−ＥＣＵ６により実行されるスレーブ電力指令値補正処理の考え方をさらに説明するための図である。この図５は、電源システム１に対する要求電力が第１蓄電装置１０−１および第２蓄電装置１０−２の電力制限値の和を超える場合について示したものである。

図５を参照して、上述のように、マスターコンバータの電力が出力電力制限値Ｗｏｕｔ１を超えると（補正前）、スレーブコンバータの電力指令値が補正される。ここで、ＭＧ−ＥＣＵ６は、まず、スレーブコンバータの電力指令値を第２蓄電装置１０−２の出力電力制限値Ｗｏｕｔ２に拡大する（補正後１）。そして、スレーブコンバータの電力指令値を出力電力制限値Ｗｏｕｔ２に拡大してもまだ超過している分については、マスターコンバータとスレーブコンバータとで半分ずつ負担する。すなわち、ＭＧ−ＥＣＵ６は、スレーブコンバータの電力指令値を出力電力制限値Ｗｏｕｔ２に拡大してもなお超過している電力分の１／２をスレーブコンバータの電力指令値に加算することによって、スレーブコンバータの電力指令値を補正する。

図６は、スレーブ電力ＦＢ処理とスレーブ電力指令値補正処理との干渉を説明するための図である。図６を参照して、ＨＶ−ＥＣＵ４は、スレーブコンバータ（第２コンバータ１２−２）の電力指令値を生成する。そして、ＨＶ−ＥＣＵ４は、その生成された電力指令値と電力実績値との偏差に基づいて電力指令値を補正し（図３）、その補正された電力指令値をＭＧ−ＥＣＵ６へ出力する。

ＭＧ−ＥＣＵ６では、ＨＶ−ＥＣＵ４から受信したスレーブコンバータの電力指令値を全体パワーから減算することによってマスターコンバータの電力を算出する。ここで、マスターコンバータの電力が出力電力制限値Ｗｏｕｔ１を超えているので（図６の「補正前」）、出力電力制限値Ｗｏｕｔ１からの超過分に基づいてスレーブコンバータの電力指令値が補正される（図６の「補正後」）。そうすると、スレーブコンバータの電力実績値は図６に示すようになり、ＨＶ−ＥＣＵ４からみると、スレーブコンバータの電力指令値と電力実績値との偏差が拡大する。そして、ＨＶ−ＥＣＵ４は、その拡大された偏差に基づいて電力指令値を再び補正し、その補正された電力指令値に対してＭＧ−ＥＣＵ６が再び補正する。これにより、スレーブコンバータの電力指令値と電力実績値との偏差はさらに拡大し、その後も偏差はますます拡大してしまう。

そこで、この実施の形態１では、ＭＧ−ＥＣＵ６において駆動信号ＰＷＣ２を生成するのに用いた電力指令値ＰＢ２Ｒ＿ＭＧをＭＧ−ＥＣＵ６からＨＶ−ＥＣＵ４へフィードバックし、ＨＶ−ＥＣＵ４からＭＧ−ＥＣＵ６へ送信した電力指令値ＰＢ２Ｒ＿ＨＶとＭＧ−ＥＣＵ６において駆動信号ＰＷＣ２を生成するのに用いた電力指令値ＰＢ２Ｒ＿ＭＧとを比較する。そして、両者に差が認められるときは、ＭＧ−ＥＣＵ６においてスレーブ電力指令値補正処理が実施されているものと判断し、ＨＶ−ＥＣＵ４によるスレーブ電力ＦＢ処理とＭＧ−ＥＣＵ６によるスレーブ電力指令値補正処理との干渉による上記偏差の拡大を防止するために、ＨＶ−ＥＣＵ４によるスレーブ電力ＦＢ処理を不実施とする。

図７は、図１に示したＨＶ−ＥＣＵ４のスレーブ電力ＦＢ処理に関する機能ブロック図である。図７を参照して、ＨＶ−ＥＣＵ４は、スレーブ電力指令生成部５２と、乗算部５４と、減算部５６と、スレーブ電力指令補正部５８と、補正実施判定部６０とを含む。

スレーブ電力指令生成部５２は、スレーブコンバータ（第２コンバータ１２−２）に対応する第２蓄電装置１０−２に対して入出力される電力の目標値を示す電力指令値ＰＢ２Ｒを生成する。具体的には、スレーブ電力指令生成部５２は、第１ＭＧ３２−１および第２ＭＧ３２−２のトルクおよび回転数に基づき第１ＭＧ３２−１および第２ＭＧ３２−２のパワーを算出することによって電源システム１に対する要求パワーを算出し、その算出された要求パワーを所定の分配比（たとえば５０：５０）で分配した値をスレーブコンバータの電力指令値ＰＢ２Ｒとする。

乗算部５４は、電流ＩＢ２の検出値に電圧ＶＢ２の検出値を乗算し、その演算結果をスレーブコンバータの電力実績値ＰＢ２として出力する。減算部５６は、電力実績値ＰＢ２から電力指令値ＰＢ２Ｒを減算し、その演算結果を偏差ΔＰＢ２として出力する。

スレーブ電力指令補正部５８は、補正実施判定部６０から受ける補正可フラグ（後述）が活性化されているとき、偏差ΔＰＢ２に基づいて電力指令値ＰＢ２Ｒを補正し、その補正された電力指令値を電力指令値ＰＢ２Ｒ＿ＨＶとしてＭＧ−ＥＣＵ６へ出力する。たとえば、スレーブ電力指令補正部５８は、電力指令値ＰＢ２Ｒから偏差ΔＰＢ２を減算することによって電力指令値ＰＢ２Ｒを補正する。

一方、補正可フラグが非活性化されているとき、スレーブ電力指令補正部５８は、偏差ΔＰＢ２に基づく電力指令値ＰＢ２Ｒの補正を不実施とし、スレーブ電力指令生成部５２から受ける電力指令値ＰＢ２Ｒを電力指令値ＰＢ２Ｒ＿ＨＶとしてＭＧ−ＥＣＵ６へ出力する。また、スレーブ電力指令補正部５８は、ＭＧ−ＥＣＵ６へ出力した電力指令値ＰＢ２Ｒ＿ＨＶを補正実施判定部６０へ出力する。

補正判定実施部６０は、スレーブ電力指令補正部５８からＭＧ−ＥＣＵ６へ出力された電力指令値ＰＢ２Ｒ＿ＨＶをスレーブ電力指令補正部５８から受け、ＭＧ−ＥＣＵ６において駆動信号ＰＷＣ２の生成に用いられた電力指令値ＰＢ２Ｒ＿ＭＧをＭＧ−ＥＣＵ６から受ける。そして、補正判定実施部６０は、電力指令値ＰＢ２Ｒ＿ＨＶと電力指令値ＰＢ２Ｒ＿ＭＧとを比較し、両者に差が認められるときは、ＭＧ−ＥＣＵ６においてスレーブ電力指令値補正処理が実施されているものと判断して、スレーブ電力指令補正部５８へ出力される補正可フラグを非活性化する。一方、電力指令値ＰＢ２Ｒ＿ＨＶと電力指令値ＰＢ２Ｒ＿ＭＧとに差が認められないときは、補正判定実施部６０は、ＭＧ−ＥＣＵ６においてスレーブ電力指令値補正処理は実施されていないと判断して、スレーブ電力指令補正部５８へ出力される補正可フラグを活性化する。

図８は、図１に示したＭＧ−ＥＣＵ６のスレーブ電力指令値補正処理に関する機能ブロック図である。図８を参照して、ＭＧ−ＥＣＵ６は、加算部７２，７８と、減算部７４と、マスター電力制御部７６と、スレーブ電力制御部８０と、電力超過制御部８２と、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号生成部８４とを含む。

加算部７２は、第２ＭＧ３２−２のパワーＰＭに第１ＭＧ３２−１のパワーＰＧを加算し、その演算結果を減算部７４へ出力する。なお、加算部７２の演算結果は、駆動力発生部２から電源システム１への要求パワーに相当する。減算部７４は、ＨＶ−ＥＣＵ４から受けるスレーブコンバータの電力指令値ＰＢ２Ｒ＿ＨＶを減算部７４の出力から減算し、マスターコンバータの電力を示す電力指令値ＰＢ１Ｒとしてその演算結果を出力する。

マスター電力制御部７６は、第１蓄電装置１０−１の出力電力制限値Ｗｏｕｔ１によってマスターコンバータの電力指令値ＰＢ１Ｒを制限する。そして、マスター電力制御部７６は、電力指令値ＰＢ１Ｒが出力電力制限値Ｗｏｕｔ１を超えているとき、その超過分ΔＰＢ１を加算部７８へ出力する。なお、電力指令値ＰＢ１Ｒが出力電力制限値Ｗｏｕｔ１以下のときは、マスター電力制御部７６は、超過分ΔＰＢ１を零で出力する。

加算部７８は、ＨＶ−ＥＣＵ４から受けるスレーブコンバータの電力指令値ＰＢ２Ｒ＿ＨＶに上記の超過分ΔＰＢ１を加算し、その演算結果をスレーブ電力制御部８０へ出力する。

スレーブ電力制御部８０は、第２蓄電装置１０−２の出力電力制限値Ｗｏｕｔ２によって加算部７８の出力を制限する。そして、スレーブ電力制御部８０は、加算部７８の出力が出力電力制限値Ｗｏｕｔ２を超えているとき、電力超過制御部８２へ出力される電力指令値ＰＢ２ＲＬを出力電力制限値Ｗｏｕｔ２とするとともにその超過分ΔＰを電力超過制御部８２へ出力する。一方、加算部７８の出力が出力電力制限値Ｗｏｕｔ２以下のときは、スレーブ電力制御部８０は、加算部７８の出力をそのまま電力指令値ＰＢ２ＲＬとして出力し、超過分ΔＰを零で出力する。

電力超過制御部８２は、超過分ΔＰが非零のとき、超過分ΔＰの１／２を電力指令値ＰＢ２ＲＬに加算し、その演算結果を最終の電力指令値ＰＢ２Ｒ＿ＭＧとしてＰＷＭ信号生成部８４へ出力する。また、電力超過制御部８２は、ＰＷＭ信号生成部８４へ出力した電力指令値ＰＢ２Ｒ＿ＭＧをＨＶ−ＥＣＵ４（図７）へ出力する。

ＰＷＭ信号生成部８４は、第２蓄電装置１０−２の電流ＩＢ２および電圧ＶＢ２に基づいて算出した第２蓄電装置１０−２の電力実績値が電力指令値ＰＢ２Ｒ＿ＭＧに一致するように、第２コンバータ１２−２を駆動するための駆動信号ＰＷＣ２を生成する。また、ＰＷＭ信号生成部８４は、電圧ＶＨが目標電圧ＶＲに一致するように、第１コンバータ１２−１を駆動するための駆動信号ＰＷＣ１を生成する。

図９は、ＨＶ−ＥＣＵ４により実行されるスレーブ電力ＦＢ処理のフローチャートである。なお、このフローチャートの処理は、一定時間毎または所定の条件が成立する毎にメインルーチンから呼び出されて実行される。

図９を参照して、ＨＶ−ＥＣＵ４は、電源システム１に対する要求パワーを算出し、第２蓄電装置１０−２の負担を示す所定の分配比に基づいてスレーブコンバータ（第２コンバータ１２−２）の電力指令値ＰＢ２Ｒを生成する（ステップＳ１０）。次いで、ＨＶ−ＥＣＵ４は、電流ＩＢ２および電圧ＶＢ２の各検出値に基づいて、スレーブコンバータの電力実績値ＰＢ２を算出する（ステップＳ２０）。

そして、ＨＶ−ＥＣＵ４は、電力実績値ＰＢ２から電力指令値ＰＢ２Ｒを減算することによって電力指令値ＰＢ２Ｒと電力実績値ＰＢ２との偏差ΔＰＢ２を算出し（ステップＳ３０）、電力指令値ＰＢ２Ｒと電力実績値ＰＢ２との偏差が発生しているか否かを判定する（ステップＳ４０）。偏差は発生していないと判定されると（ステップＳ４０においてＮＯ）、ＨＶ−ＥＣＵ４０は、後述のステップＳ９０へ処理を移行する。

ステップＳ４０において電力指令値ＰＢ２Ｒと電力実績値ＰＢ２との偏差が発生していると判定されると（ステップＳ４０においてＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ４は、ステップＳ３０において算出された偏差ΔＰＢ２に基づいて電力指令値ＰＢ２Ｒを補正する（ステップＳ５０）。

さらに、ＨＶ−ＥＣＵ４は、ＭＧ−ＥＣＵ６において駆動信号ＰＷＣ２の生成に用いられた電力指令値ＰＢ２Ｒ＿ＭＧをＭＧ−ＥＣＵ６から受信する（ステップＳ６０）。そして、ＨＶ−ＥＣＵ４は、ステップＳ５０において補正された電力指令値（ＨＶ電力指令値）とステップＳ６０において受信された電力指令値（ＭＧ電力指令値）との差の絶対値が所定のしきい値以上であるか否かを判定する（ステップＳ７０）。なお、このしきい値は、ＨＶ電力指令値とＭＧ電力指令値との偏差が実質的に零でないことを判定するための値である。

ステップＳ７０においてＨＶ電力指令値とＭＧ電力指令値との差の絶対値がしきい値以上であると判定されると（ステップＳ７０においてＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ４は、ＨＶ−ＥＣＵ４による電力指令値の補正を不実施とする（ステップＳ８０）。すなわち、ＨＶ−ＥＣＵ４は、ＨＶ電力指令値とＭＧ電力指令値とにずれがあるとき、ＭＧ−ＥＣＵ６においてスレーブ電力指令値補正処理が動作しているものと判断し、ＨＶ−ＥＣＵ４によるスレーブ電力ＦＢ処理を不実施とする。

なお、ステップＳ７０においてＨＶ電力指令値とＭＧ電力指令値との差の絶対値がしきい値よりも小さいと判定されたときは（ステップＳ７０においてＮＯ）、ＨＶ−ＥＣＵ４は、ステップＳ８０を実行せずにステップＳ９０へ処理を移行する。そして、ＨＶ−ＥＣＵ４は、スレーブコンバータの電力指令値ＰＢ２Ｒ＿ＨＶをＭＧ−ＥＣＵ６へ送信する（ステップＳ９０）。

図１０は、ＭＧ−ＥＣＵ６により実行されるスレーブ電力指令値補正処理のフローチャートである。なお、このフローチャートの処理も、一定時間毎または所定の条件が成立する毎にメインルーチンから呼び出されて実行される。

図１０を参照して、ＭＧ−ＥＣＵ６は、第１ＭＧ３２−１および第２ＭＧ３２−２のパワーならびにＨＶ−ＥＣＵ４から受信したスレーブコンバータの電力指令値ＰＢ２Ｒ＿ＨＶに基づいて、マスターコンバータの電力を示す電力指令値ＰＢ１Ｒを算出する（ステップＳ１１０）。

次いで、ＭＧ−ＥＣＵ６は、その算出されたマスターコンバータの電力指令値ＰＢ１Ｒを第１蓄電装置１０−１に対する出力電力制限値Ｗｏｕｔ１によって制限する（ステップＳ１２０）。そして、ＭＧ−ＥＣＵ６は、マスターコンバータの電力指令値ＰＢ１Ｒが出力電力制限値Ｗｏｕｔ１によって制限されたか、すなわちマスター側で電力超過が有ったか否かを判定する（ステップＳ１３０）。

マスター側で電力超過が有ったものと判定されると（ステップＳ１３０においてＹＥＳ）、ＭＧ−ＥＣＵ６は、ＨＶ−ＥＣＵ４から受信したスレーブコンバータの電力指令値ＰＢ２Ｒ＿ＨＶにその電力超過分を加算する（ステップＳ１４０）。そして、ＭＧ−ＥＣＵ６は、マスター側で電力超過が有った場合にはその超過分が加算されたスレーブコンバータの電力指令値を第２蓄電装置１０−２に対する出力電力制限値Ｗｏｕｔ２によって制限する（ステップＳ１５０）。

次いで、ＭＧ−ＥＣＵ６は、スレーブコンバータの電力指令値が出力電力制限値Ｗｏｕｔ２によって制限されたか、すなわちスレーブ側で電力超過が有ったか否かを判定する（ステップＳ１６０）。そして、スレーブ側で電力超過が有ったものと判定されると（ステップＳ１６０においてＹＥＳ）、ＭＧ−ＥＣＵ６は、その電力超過分の１／２をスレーブコンバータの電力指令値に加算する（ステップＳ１７０）。

次いで、ＭＧ−ＥＣＵ６は、上記において補正されたスレーブコンバータの電力指令値およびスレーブコンバータの電力実績値に基づいて、第２コンバータ１２−２を駆動するための駆動信号ＰＷＣ２を生成する（ステップＳ１８０）。さらに、ＭＧ−ＥＣＵ６は、主母線の電圧指令値およびその電圧実績値である電圧ＶＨに基づいて、第１コンバータ１２−１を駆動するための駆動信号ＰＷＣ１を生成する（ステップＳ１９０）。そして、ＭＧ−ＥＣＵ６は、ステップＳ１８０において駆動信号ＰＷＣ２の生成に用いられたスレーブコンバータの電力指令値ＰＢ２Ｒ＿ＭＧをＨＶ−ＥＣＵ４へ送信する（ステップＳ２００）。

以上のように、この実施の形態１においては、ＭＧ−ＥＣＵ６におけるスレーブコンバータの電力指令値ＰＢ２Ｒ＿ＭＧがＨＶ−ＥＣＵ４へ送信され、ＨＶ−ＥＣＵ４において電力指令値ＰＢ２Ｒ＿ＨＶと比較することによって、ＭＧ−ＥＣＵ６においてスレーブ電力指令値補正処理が実施されているか否かが判断される。そして、ＭＧ−ＥＣＵ６においてスレーブ電力指令値補正処理が実施されていると判断されると、ＨＶ−ＥＣＵ４は、ＨＶ−ＥＣＵ４によるスレーブ電力ＦＢ処理を不実施とするので、ＨＶ−ＥＣＵ４によるスレーブ電力ＦＢ処理とＭＧ−ＥＣＵ６によるスレーブ電力指令値補正処理とは同時に動作しない。したがって、この実施の形態１によれば、ＨＶ−ＥＣＵ４によるスレーブ電力ＦＢ処理とＭＧ−ＥＣＵ６によるスレーブ電力指令値補正処理との干渉を防止することができる。

［変形例］
上記においては、ＭＧ−ＥＣＵ６からＨＶ−ＥＣＵ４へ電力指令値ＰＢ２Ｒ＿ＭＧをフィードバックし、ＨＶ−ＥＣＵ４における電力指令値と比較することによってＭＧ−ＥＣＵ６によるスレーブ電力指令値補正処理の実施有無を判断するものとしたが、ＭＧ−ＥＣＵ６によるスレーブ電力指令値補正処理の実施有無をＭＧ−ＥＣＵ６からＨＶ−ＥＣＵ４へ通知してもよい。

図１１は、この変形例におけるＨＶ−ＥＣＵのスレーブ電力ＦＢ処理に関する機能ブロック図である。図１１を参照して、ＨＶ−ＥＣＵ４Ａは、図７に示したＨＶ−ＥＣＵ４の構成において、補正実施判定部６０を含まず、スレーブ電力指令補正部５８に代えてスレーブ電力指令補正部５８Ａを含む。

スレーブ電力指令補正部５８Ａは、ＭＧ−ＥＣＵ６Ａ（後述）におけるスレーブ電力指令値補正処理の実施有無を示す補正実施フラグＣＮＧＦＬＧをＭＧ−ＥＣＵ６Ａから受ける。そして、スレーブ電力指令補正部５８Ａは、補正実施フラグＣＮＧＦＬＧが非活性化されているとき、偏差ΔＰＢ２に基づいて電力指令値ＰＢ２Ｒを補正し、その補正された電力指令値を電力指令値ＰＢ２Ｒ＿ＨＶとしてＭＧ−ＥＣＵ６へ出力する。一方、補正実施フラグＣＮＧＦＬＧが活性化されているとき、スレーブ電力指令補正部５８Ａは、偏差ΔＰＢ２に基づく電力指令値ＰＢ２Ｒの補正を不実施とし、スレーブ電力指令生成部５２から受ける電力指令値ＰＢ２Ｒを電力指令値ＰＢ２Ｒ＿ＨＶとしてＭＧ−ＥＣＵ６へ出力する。

図１２は、この変形例におけるＭＧ−ＥＣＵのスレーブ電力指令値補正処理に関する機能ブロック図である。図１２を参照して、ＭＧ−ＥＣＵ６Ａは、図８に示したＭＧ−ＥＣＵ６の構成において、マスター電力制御部７６に代えてマスター電力制御部７６Ａを含む。

マスター電力制御部７６Ａは、補正実施フラグＣＮＧＦＬＧを生成してＨＶ−ＥＣＵ４Ａへ出力する。ここで、マスター電力制御部７６Ａは、電力指令値ＰＢ１Ｒが出力電力制限値Ｗｏｕｔ１を超えているとき、補正実施フラグＣＮＧＦＬＧを活性化し、電力指令値ＰＢ１Ｒが出力電力制限値Ｗｏｕｔ１以下のときは、補正実施フラグＣＮＧＦＬＧを非活性化する。なお、マスター電力制御部７６Ａのその他の機能は、マスター電力制御部７６と同じである。

図１３は、この変形例におけるＨＶ−ＥＣＵ４Ａにより実行されるスレーブ電力ＦＢ処理のフローチャートである。なお、このフローチャートの処理も、一定時間毎または所定の条件が成立する毎にメインルーチンから呼び出されて実行される。

図１３を参照して、このフローチャートは、図９に示したフローチャートにおいて、ステップＳ６０，Ｓ７０，Ｓ８０を含まず、ステップＳ４０に代えてステップＳ４２を含む。すなわち、ステップＳ３０において電力指令値ＰＢ２Ｒと電力実績値ＰＢ２との偏差ΔＰＢ２が算出されると、ＨＶ−ＥＣＵ４Ａは、ＭＧ−ＥＣＵ６Ａから受信した補正実施フラグＣＮＧＦＬＧが活性化されているか否かを判定する（ステップＳ４２）。

ステップＳ４２において補正実施フラグＣＮＧＦＬＧが非活性化されていると判定されると（ステップＳ４２においてＮＯ）、ＨＶ−ＥＣＵ４Ａは、ステップＳ５０へ処理を移行し、ステップＳ３０において算出された偏差ΔＰＢ２に基づいて電力指令値ＰＢ２Ｒを補正する。その後、ＨＶ−ＥＣＵ４Ａは、ステップＳ９０へ処理を移行する。

なお、ステップＳ４２において補正実施フラグＣＮＧＦＬＧが活性化されていると判定されたときは（ステップＳ４２においてＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ４Ａは、ステップＳ５０の処理を実行することなくステップＳ９０へ処理を移行する。

図１４は、この変形例におけるＭＧ−ＥＣＵ６Ａにより実行されるスレーブ電力指令値補正処理のフローチャートである。なお、このフローチャートの処理も、一定時間毎または所定の条件が成立する毎にメインルーチンから呼び出されて実行される。

図１４を参照して、このフローチャートは、図１０に示したフローチャートにおいて、ステップＳ２００を含まず、ステップＳ１４２をさらに含む。すなわち、ステップＳ１４０において、ＨＶ−ＥＣＵ４Ａから受信したスレーブコンバータの電力指令値ＰＢ２Ｒ＿ＨＶに電力超過分が加算されると、ＭＧ−ＥＣＵ６Ａは、ＨＶ−ＥＣＵ４Ａへ送信される補正実施フラグＣＮＧＦＬＧを活性化する（ステップＳ１４２）。そして、ＭＧ−ＥＣＵ６Ａは、ステップＳ１５０へ処理を移行する。

以上のように、この変形例においては、ＭＧ−ＥＣＵ６Ａによるスレーブ電力指令値補正処理の実施有無を示す補正実施フラグＣＮＧＦＬＧがＭＧ−ＥＣＵ６ＡからＨＶ−ＥＣＵ４Ａへ送信される。そして、補正実施フラグＣＮＧＦＬＧに基づいてＭＧ−ＥＣＵ６によるスレーブ電力指令値補正処理が実施されていると判断されると、ＨＶ−ＥＣＵ４は、ＨＶ−ＥＣＵ４によるスレーブ電力ＦＢ処理を不実施とする。したがって、この変形例によっても、ＨＶ−ＥＣＵ４によるスレーブ電力ＦＢ処理とＭＧ−ＥＣＵ６によるスレーブ電力指令値補正処理との干渉を防止することができる。

［実施の形態２］
実施の形態２では、ＭＧ−ＥＣＵで補正されたスレーブコンバータの電力指令値ＰＢ２Ｒ＿ＭＧがＨＶ−ＥＣＵへフィードバックされ、ＨＶ−ＥＣＵにおける電力偏差演算に電力指令値ＰＢ２Ｒ＿ＭＧが用いられる。

図１５は、実施の形態２におけるＨＶ−ＥＣＵのスレーブ電力ＦＢ処理に関する機能ブロック図である。図１５を参照して、ＨＶ−ＥＣＵ４Ｂは、図７に示したＨＶ−ＥＣＵ４の構成において、補正実施判定部６０を含まず、減算部５６に代えて減算部５６Ａを含む。

減算部５６Ａは、ＭＧ−ＥＣＵ６において駆動信号ＰＷＣ２の生成に用いられた電力指令値ＰＢ２Ｒ＿ＭＧをＭＧ−ＥＣＵ６から受け、その受けた電力指令値ＰＢ２Ｒ＿ＭＧを電力実績値ＰＢ２から減算し、その演算結果を偏差ΔＰＢ２として出力する。そして、このようにして算出された偏差ΔＰＢ２に基づいて、スレーブ電力指令補正部５８において電力指令値ＰＢ２Ｒが補正される。

図１６は、実施の形態２におけるＨＶ−ＥＣＵ４Ｂにより実行されるスレーブ電力ＦＢ処理のフローチャートである。なお、このフローチャートの処理も、一定時間毎または所定の条件が成立する毎にメインルーチンから呼び出されて実行される。

図１６を参照して、ＨＶ−ＥＣＵ４Ｂは、スレーブコンバータ（第２コンバータ１２−２）の電力指令値ＰＢ２Ｒを生成し（ステップＳ１０）、電流ＩＢ２および電圧ＶＢ２の各検出値に基づいてスレーブコンバータの電力実績値ＰＢ２を算出する（ステップＳ２０）。次いで、ＨＶ−ＥＣＵ４Ｂは、ＭＧ−ＥＣＵ６において駆動信号ＰＷＣ２の生成に用いられた電力指令値ＰＢ２Ｒ＿ＭＧをＭＧ−ＥＣＵ６から受信する（ステップＳ２２）。

次いで、ＨＶ−ＥＣＵ４Ｂは、ＭＧ−ＥＣＵ６から受信した電力指令値ＰＢ２Ｒ＿ＭＧを電力実績値ＰＢ２から減算することによって、電力指令値ＰＢ２Ｒ＿ＭＧと電力実績値ＰＢ２との偏差ΔＰＢ２を算出する（ステップＳ３２）。続いて、ＨＶ−ＥＣＵ４Ｂは、ＭＧ−ＥＣＵ６から受信した電力指令値ＰＢ２Ｒ＿ＭＧを用いて算出された偏差ΔＰＢ２に基づいて、ステップＳ１０において生成された電力指令値ＰＢ２Ｒを補正する（ステップＳ５２）。そして、ＨＶ−ＥＣＵ４Ｂは、スレーブコンバータの電力指令値ＰＢ２Ｒ＿ＨＶをＭＧ−ＥＣＵ６へ送信する（ステップＳ９０）。

以上のように、この実施の形態２においては、ＭＧ−ＥＣＵ６におけるスレーブコンバータの電力指令値ＰＢ２Ｒ＿ＭＧがＨＶ−ＥＣＵ４へ送信され、ＨＶ−ＥＣＵ４によるスレーブ電力ＦＢ処理の電力偏差演算に電力指令値ＰＢ２Ｒ＿ＭＧが用いられる。これにより、ＨＶ−ＥＣＵ４によるスレーブ電力ＦＢ処理とＭＧ−ＥＣＵ６によるスレーブ電力指令値補正処理とが整合して動作する。したがって、この実施の形態２によれば、スレーブ電力ＦＢ処理とスレーブ電力指令値補正処理との干渉を防止することができる。

なお、上記の各実施の形態においては、第１コンバータ１２−１をマスターコンバータとし、第２コンバータ１２−２をスレーブコンバータとしたが、第２コンバータ１２−２をマスターコンバータとし、第１コンバータ１２−１をスレーブコンバータとしてもよい。

また、上記においては、駆動力発生部２は、第１ＭＧ３２−１および第２ＭＧ３２−２を含むものとしたが、駆動力発生部２が含むＭＧ数は、２つに限定されるものではない。

また、上記においては、動力分割装置３４によりエンジン３６の動力を分割して駆動輪３８と第１ＭＧ３２−１とに伝達可能なシリーズ／パラレル型のハイブリッド車両について説明したが、この発明は、その他の形式のハイブリッド車両にも適用可能である。すなわち、たとえば、第１ＭＧ３２−１を駆動するためにのみエンジン３６を用い、第２ＭＧ３２−２でのみ車両の駆動力を発生する、いわゆるシリーズ型のハイブリッド車両や、エンジン３６が生成した運動エネルギーのうち回生エネルギーのみが電気エネルギーとして回収されるハイブリッド車両、エンジンを主動力として必要に応じてモータがアシストするモータアシスト型のハイブリッド車両などにもこの発明は適用可能である。

また、この発明は、エンジン３６を備えずに電力のみで走行する電気自動車や、電源として蓄電装置に加えて燃料電池をさらに備える燃料電池車にも適用可能である。

なお、上記において、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬは、この発明における「電力線」の一実施例に対応し、第１コンバータ１２−１および第２コンバータ１２−２は、それぞれこの発明における「第１のコンバータ」および「第２のコンバータ」の一実施例に対応する。また、ＨＶ−ＥＣＵ４，４Ａ，４Ｂは、この発明における「第１の制御部」の一実施例に対応し、ＭＧ−ＥＣＵ６，６Ａは、この発明における「第２の制御部」の一実施例に対応する。

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、上記した実施の形態の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。

この発明の実施の形態１による電源システムの制御装置を備えた車両の全体ブロック図である。 図１に示す第１および第２コンバータの概略構成図である。 ＨＶ−ＥＣＵにより実行されるスレーブ電力ＦＢ処理の考え方を説明するための図である。 ＭＧ−ＥＣＵにより実行されるスレーブ電力指令値補正処理の考え方を説明するための図である。 ＭＧ−ＥＣＵにより実行されるスレーブ電力指令値補正処理の考え方をさらに説明するための図である。 スレーブ電力ＦＢ処理とスレーブ電力指令値補正処理との干渉を説明するための図である。 図１に示すＨＶ−ＥＣＵのスレーブ電力ＦＢ処理に関する機能ブロック図である。 図１に示すＭＧ−ＥＣＵのスレーブ電力指令値補正処理に関する機能ブロック図である。 ＨＶ−ＥＣＵにより実行されるスレーブ電力ＦＢ処理のフローチャートである。 ＭＧ−ＥＣＵにより実行されるスレーブ電力指令値補正処理のフローチャートである。 変形例におけるＨＶ−ＥＣＵのスレーブ電力ＦＢ処理に関する機能ブロック図である。 変形例におけるＭＧ−ＥＣＵのスレーブ電力指令値補正処理に関する機能ブロック図である。 変形例におけるＨＶ−ＥＣＵにより実行されるスレーブ電力ＦＢ処理のフローチャートである。 変形例におけるＭＧ−ＥＣＵにより実行されるスレーブ電力指令値補正処理のフローチャートである。 実施の形態２におけるＨＶ−ＥＣＵのスレーブ電力ＦＢ処理に関する機能ブロック図である。 実施の形態２におけるＨＶ−ＥＣＵにより実行されるスレーブ電力ＦＢ処理のフローチャートである。

符号の説明

１ 電源システム、２ 駆動力発生部、４，４Ａ，４Ｂ ＨＶ−ＥＣＵ、６，６Ａ ＭＧ−ＥＣＵ、１０−１，１０−２ 蓄電装置、１２−１，１２−２ コンバータ、１４−１，１４−２ 電流センサ、１６−１，１６−２，２０ 電圧センサ、３０−１，３０−２ インバータ、３２−１，３２−２ ＭＧ、３４ 動力分割装置、３６ エンジン、３８ 駆動輪、４２−１ チョッパ回路、５２ スレーブ電力指令生成部、５４ 乗算部、５６，５６Ａ，７４ 減算部、５８，５８Ａ スレーブ電力指令補正部、６０ 補正実施判定部、７２，７８ 加算部、７６，７６Ａ マスター電力制御部、８０ スレーブ電力制御部、８２ 電力超過制御部、８４ ＰＷＭ信号生成部、１００ 車両、ＭＰＬ 主正母線、ＭＮＬ 主負母線、Ｃ，Ｃ１ 平滑コンデンサ、Ｌ１ インダクタ、Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂ スイッチング素子、Ｄ１Ａ，Ｄ１Ｂ ダイオード。

Claims (5)

1. 負荷装置へ電力を供給可能な電源システムの制御装置であって、
   前記電源システムは、
   再充電可能な第１および第２の蓄電装置と、
   当該電源システムと前記負荷装置との間で電力を授受するように構成された電力線と、
   前記第１の蓄電装置と前記電力線との間に設けられ、前記電力線の電圧を目標電圧に制御するように構成された第１のコンバータと、
   前記第２の蓄電装置と前記電力線との間に設けられ、与えられる指令に従って前記第２の蓄電装置の充放電を目標値に制御するように構成された第２のコンバータとを含み、
   前記制御装置は、
   前記第２の蓄電装置に対して入出力される電力の目標値を示す電力指令値を生成する第１の制御部と、
   前記電力指令値に基づいて前記指令を生成する第２の制御部とを備え、
   前記第１の制御部は、生成された電力指令値と前記第２の蓄電装置の入出力電力の実績値との偏差に基づいて前記電力指令値を補正し、その補正された電力指令値を前記第２の制御部へ出力し、
   前記第２の制御部は、前記第１の制御部から受ける電力指令値に基づいて算出される前記第１の蓄電装置の入出力電力が所定の制限値を超えるとき、前記第１の蓄電装置の入出力電力が前記制限値を下回るように前記電力指令値を補正し、その補正された電力指令値に基づいて前記指令を生成し、
   前記第１の制御部は、前記第２の制御部において前記電力指令値が補正されたとき、前記第１の制御部による電力指令値の補正を不実施とする、電源システムの制御装置。
2. 負荷装置へ電力を供給可能な電源システムの制御装置であって、
   前記電源システムは、
   再充電可能な第１および第２の蓄電装置と、
   当該電源システムと前記負荷装置との間で電力を授受するように構成された電力線と、
   前記第１の蓄電装置と前記電力線との間に設けられ、前記電力線の電圧を目標電圧に制御するように構成された第１のコンバータと、
   前記第２の蓄電装置と前記電力線との間に設けられ、与えられる指令に従って前記第２の蓄電装置の充放電を目標値に制御するように構成された第２のコンバータとを含み、
   前記制御装置は、
   前記第２の蓄電装置に対して入出力される電力の目標値を示す電力指令値を生成する第１の制御部と、
   前記電力指令値に基づいて前記指令を生成する第２の制御部とを備え、
   前記第１の制御部は、前記電力指令値と前記第２の蓄電装置の入出力電力の実績値との偏差に基づいて前記生成された電力指令値を補正し、その補正された電力指令値を前記第２の制御部へ出力し、
   前記第２の制御部は、前記第１の制御部から受ける電力指令値に基づいて算出される前記第１の蓄電装置の入出力電力が所定の制限値を超えるとき、前記第１の蓄電装置の入出力電力が前記制限値を下回るように前記電力指令値を補正し、その補正された電力指令値に基づいて前記指令を生成し、
   前記第２の制御部は、さらに、前記指令の生成に用いた電力指令値を前記第１の制御部へ出力し、
   前記第１の制御部は、前記第２の制御部から受ける電力指令値と前記第２の蓄電装置の入出力電力の実績値との偏差に基づいて前記生成された電力指令値を補正する、電源システムの制御装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の電源システムおよびその制御装置と、
   前記電源システムから供給される電力によって車両の駆動力を発生する駆動力発生部とを備える車両。
4. 負荷装置へ電力を供給可能な電源システムの制御方法であって、
   前記電源システムは、
   再充電可能な第１および第２の蓄電装置と、
   当該電源システムと前記負荷装置との間で電力を授受するように構成された電力線と、
   前記第１の蓄電装置と前記電力線との間に設けられ、前記電力線の電圧を目標電圧に制御するように構成された第１のコンバータと、
   前記第２の蓄電装置と前記電力線との間に設けられ、与えられる指令に従って前記第２の蓄電装置の充放電を目標値に制御するように構成された第２のコンバータとを含み、
   前記制御方法は、
   前記第２の蓄電装置に対して入出力される電力の目標値を示す電力指令値を生成する第１のステップと、
   前記電力指令値に基づいて前記指令を生成する第２のステップとを備え、
   前記第１のステップは、生成された電力指令値と前記第２の蓄電装置の入出力電力の実績値との偏差に基づいて前記電力指令値を補正するステップを含み、
   前記第２のステップは、
   前記電力指令値に基づいて算出される前記第１の蓄電装置の入出力電力が所定の制限値を超えるとき、前記第１の蓄電装置の入出力電力が前記制限値を下回るように前記電力指令値を補正するステップと、
   その補正された電力指令値に基づいて前記指令を生成するステップとを含み、
   前記第１のステップは、前記第１の蓄電装置の入出力電力が前記制限値を下回るように前記電力指令値が補正されたとき、前記偏差に基づく電力指令値の補正を不実施とするステップをさらに含む、電源システムの制御方法。
5. 負荷装置へ電力を供給可能な電源システムの制御方法であって、
   前記電源システムは、
   再充電可能な第１および第２の蓄電装置と、
   当該電源システムと前記負荷装置との間で電力を授受するように構成された電力線と、
   前記第１の蓄電装置と前記電力線との間に設けられ、前記電力線の電圧を目標電圧に制御するように構成された第１のコンバータと、
   前記第２の蓄電装置と前記電力線との間に設けられ、与えられる指令に従って前記第２の蓄電装置の充放電を目標値に制御するように構成された第２のコンバータとを含み、
   前記制御方法は、
   前記第２の蓄電装置に対して入出力される電力の目標値を示す電力指令値を生成する第１のステップと、
   前記電力指令値に基づいて前記指令を生成する第２のステップとを備え、
   前記第１のステップは、前記電力指令値と前記第２の蓄電装置の入出力電力の実績値との偏差に基づいて前記生成された電力指令値を補正するステップを含み、
   前記第２のステップは、
   前記電力指令値に基づいて算出される前記第１の蓄電装置の入出力電力が所定の制限値を超えるとき、前記第１の蓄電装置の入出力電力が前記制限値を下回るように前記電力指令値を補正するステップと、
   その補正された電力指令値に基づいて前記指令を生成するステップとを含み、
   前記第２のステップにおいて前記電力指令値が補正されたとき、前記第１のステップにおいて、その補正された電力指令値と前記第２の蓄電装置の入出力電力の実績値との偏差に基づいて前記生成された電力指令値が補正される、電源システムの制御方法。

Images