JP2012191712A - Electric vehicle and voltage control method - Google Patents

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JP2012191712A JP2011051583A JP2011051583A JP2012191712A JP 2012191712 A JP2012191712 A JP 2012191712A JP 2011051583 A JP2011051583 A JP 2011051583A JP 2011051583 A JP2011051583 A JP 2011051583A JP 2012191712 A JP2012191712 A JP 2012191712A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress shortening of life of an air conditioning apparatus mounted on an electric vehicle.SOLUTION: When the air conditioning current Iac is equal to or more than a prescribed current Iacref set beforehand for determining that load of the air conditioning apparatus is comparatively large, and when the transistor temperature Tdd of a boost converter is less than the prescribed temperature Tddref that is lower than the permissible temperature with an enough margin, and when boosting ratio Duty that uses a target voltage VH * is larger than a threshold value Dref, the threshold value Dref is set again as the target voltage VH * (S160), and the transistors T31 and T32 of the boost converter 55 are carried out switching control so that a high voltage system voltage VH may become the target voltage VH * that is set again (S170). As a result, shortening of the life of the air conditioning apparatus can be suppressed by making the range of ripple component ΔI of the current that flows to the battery voltage system power line small compared with the range of the ripple component ΔI when the air conditioning current Iac is less than the prescribed current Iacref.

Description

本発明は、電動車両およびその電圧制御方法に関し、詳しくは、走行用の動力を入出力する電動機と、二次電池と、リアクトルとスイッチング素子とを有し二次電池が接続された電池電圧系の電圧を昇圧して電動機が接続された駆動電圧系に供給する昇圧回路と、電池電圧系からの電力を用いて乗員室の空気調和を行なう空調装置と、を備え、駆動電圧系の電圧が車両の運転条件に応じた目標電圧となるよう昇圧回路のスイッチング素子を制御する電動車両およびこうした電動車両の電圧制御方法に関する。   The present invention relates to an electric vehicle and a voltage control method therefor, and more specifically, a battery voltage system including an electric motor that inputs and outputs driving power, a secondary battery, a reactor, and a switching element, to which a secondary battery is connected. A booster circuit that boosts the voltage of the vehicle and supplies it to a drive voltage system to which an electric motor is connected, and an air conditioner that performs air conditioning of the passenger compartment using electric power from the battery voltage system, and the voltage of the drive voltage system is The present invention relates to an electric vehicle that controls a switching element of a booster circuit so as to obtain a target voltage corresponding to a driving condition of the vehicle, and a voltage control method for such an electric vehicle.

従来、この種の電動車両としては、エンジンと、発電機と、バッテリと、走行用電動機と、バッテリの電圧を昇圧して電動機へ供給するコンバータと、エコスイッチとを備える車両において、エコスイッチがオンのときには、コンバータによる昇圧後の電圧上限値をエコスイッチがオフのときの第１の上限値より低い第２の上限値に変更し、この状態でバッテリの残容量が閾値以下になったときにはコンバータによる昇圧後の電圧上限値を第２の上限値から第１の上限値へ切り換えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この車両では、上述の制御により、燃費向上を図りながらバッテリの残容量が適正範囲の下限を大きく割れてしまう事態を回避している。   Conventionally, as this type of electric vehicle, an eco switch is used in a vehicle including an engine, a generator, a battery, a motor for traveling, a converter that boosts the voltage of the battery and supplies the motor to the motor, and an eco switch. When ON, the voltage upper limit value after boosting by the converter is changed to a second upper limit value lower than the first upper limit value when the eco switch is OFF, and in this state when the remaining capacity of the battery falls below the threshold value There has been proposed one that switches the voltage upper limit value after boosting by the converter from the second upper limit value to the first upper limit value (see, for example, Patent Document 1). In this vehicle, the above-described control avoids a situation in which the remaining capacity of the battery greatly breaks the lower limit of the appropriate range while improving fuel efficiency.

また、バッテリと、バッテリの電圧を昇圧する昇圧コンバータと、昇圧後の直流電圧を三相交流電圧に変換するインバータと、を備え、冷却系の異常時には、昇圧後の電圧が低下するように昇圧コンバータとインバータとを制御すると共に車両の走行速度を制限するものも提案されている（例えば、特許文献２参照）。この技術では、昇圧後の電圧を低下して昇圧コンバータのリアクトルに流れる電流の直流成分とリプル成分を共に抑制することによって、リアクトルの発熱を抑制し、リアクトルが過熱により損傷するのを防止している。   The battery further includes a battery, a boost converter that boosts the voltage of the battery, and an inverter that converts the boosted DC voltage into a three-phase AC voltage, and boosts the boosted voltage so that the boosted voltage decreases when the cooling system is abnormal. A device that controls the converter and the inverter and limits the traveling speed of the vehicle has also been proposed (see, for example, Patent Document 2). This technology reduces the voltage after boosting and suppresses both the DC component and the ripple component of the current flowing through the reactor of the boost converter, thereby suppressing the reactor heat generation and preventing the reactor from being damaged by overheating. Yes.

特開２０１０−００６２９６号公報JP 2010-006296 A 特開２００９−１７１７６６号公報JP 2009-171766 A

二次電池の電圧を昇圧して電動機に供給する昇圧回路を備える電動車両では、二次電池からの電力を用いて乗員室の空気調和を行なう空調装置を駆動する場合が多い。この空調装置は、使用条件としての外気温や車速，負荷などによってその寿命が左右されるが、空調装置に印加される電流に脈動成分（リプル成分）が存在すると、リプル成分の振幅の大きさによってもその寿命が左右される。特に、空調装置の負荷が大きいときにリプル成分の振幅が大きいと、その寿命が短くなると考えられる。一方、車両の走行に必要な電力を確保する必要や昇圧回路の保護も必要となる。   In an electric vehicle including a booster circuit that boosts the voltage of a secondary battery and supplies the boosted voltage to an electric motor, an air conditioner that performs air conditioning in a passenger compartment is often driven using electric power from the secondary battery. The life of this air conditioner depends on the outside air temperature, vehicle speed, load, etc., as usage conditions, but if there is a pulsating component (ripple component) in the current applied to the air conditioner, the amplitude of the ripple component is large. Depends on the service life. In particular, if the amplitude of the ripple component is large when the load of the air conditioner is large, it is considered that the life thereof is shortened. On the other hand, it is necessary to secure electric power necessary for driving the vehicle and to protect the booster circuit.

本発明の電動車両およびその電圧制御方法は、電動車両に搭載された空調装置の寿命が短くなるのを抑制することを主目的とする。   The main object of the electric vehicle and the voltage control method thereof according to the present invention is to suppress the shortening of the life of the air conditioner mounted on the electric vehicle.

本発明の電動車両およびその電圧制御方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。   The electric vehicle and the voltage control method thereof according to the present invention employ the following means in order to achieve the main object described above.

本発明の電動車両は、
走行用の動力を入出力する電動機と、二次電池と、リアクトルとスイッチング素子とを有し前記二次電池が接続された電池電圧系の電圧を昇圧して前記電動機が接続された駆動電圧系に供給する昇圧回路と、前記電池電圧系からの電力を用いて乗員室の空気調和を行なう空調装置と、前記駆動電圧系の電圧が車両の運転条件に応じた目標電圧となるよう前記昇圧回路のスイッチング素子を制御する電圧制御手段と、を備える電動車両において、
前記電圧制御手段は、前記空調装置の負荷が所定負荷以上になるときには、前記空調装置の負荷が前記所定負荷未満になるときに比して前記昇圧回路による昇圧に伴って前記電池電圧系の電流に生じるリプル成分（脈動成分）の振幅が小さな範囲内となるよう前記昇圧回路のスイッチング素子を制御する手段である、
ことを特徴とする。 The electric vehicle of the present invention is
A drive voltage system having a motor connected to the motor by boosting a voltage of a battery voltage system having a motor that inputs and outputs driving power, a secondary battery, a reactor, and a switching element and connected to the secondary battery A booster circuit for supplying air to the vehicle, an air conditioner for air conditioning the passenger compartment using electric power from the battery voltage system, and the booster circuit so that the voltage of the drive voltage system becomes a target voltage according to the driving conditions of the vehicle A voltage control means for controlling the switching element of the electric vehicle,
When the load of the air conditioner is greater than or equal to a predetermined load, the voltage control means is configured to increase the current of the battery voltage system in accordance with the boosting by the booster circuit compared to when the load of the air conditioner is less than the predetermined load. Means for controlling the switching element of the booster circuit so that the amplitude of the ripple component (pulsation component) generated in the step is within a small range.
It is characterized by that.

この本発明の電動車両では、二次電池が接続された電池電圧系からの電力を用いて乗員室の空気調和を行なう空調装置の負荷が所定負荷以上になるときには、空調装置の負荷が所定負荷未満になるときに比して電池電圧系の電圧を昇圧して電動機が接続された駆動電圧系に供給する昇圧回路による昇圧に伴って電池電圧系の電流に生じるリプル成分（脈動成分）の振幅が小さな範囲内となるよう昇圧回路のスイッチング素子を制御する。これにより、空調装置の負荷が所定負荷以上の大きなときに電池電圧系の電流に生じるリプル成分の振幅が大きいことによる不都合、即ち、空調装置の寿命が短くなるという不都合を抑制することができる。   In the electric vehicle according to the present invention, when the load of the air conditioner that performs air conditioning in the passenger compartment using the electric power from the battery voltage system to which the secondary battery is connected exceeds the predetermined load, the load of the air conditioner is the predetermined load. The amplitude of the ripple component (pulsation component) generated in the current of the battery voltage system due to the boosting by the boosting circuit that boosts the voltage of the battery voltage system and supplies it to the drive voltage system to which the motor is connected Is controlled so as to be within a small range. As a result, it is possible to suppress inconvenience due to the large amplitude of the ripple component generated in the current of the battery voltage system when the load of the air conditioner is larger than the predetermined load, that is, the inconvenience that the life of the air conditioner is shortened.

こうした本発明の電動車両において、前記電圧制御手段は、前記空調装置の負荷が前記所定負荷以上になるときには、前記駆動電圧系の電圧をＶＨ，前記電池電圧系の電圧をＶＬとしたときに（ＶＨ−ＶＬ）／ＶＨとして計算される昇圧比が値０．５を含む所定範囲外とすることにより前記リプル成分の振幅が小さな範囲内となるよう前記昇圧回路のスイッチング素子を制御する手段である、ものとすることもできる。電池電圧系の電流のリプル成分の振幅の大きさΔＩは、リアクトルのインダクタンスをＬ、スイッチング素子のスイッチングの際の周波数（キャリア周波数）をｆｃとすると、次式（１）により計算され、昇圧比が値０．５のときに最大となる。前述したように、電池電圧系の電流のリプル成分の振幅が大きいと、空調装置の寿命が短くなるから、昇圧比が値０．５を含む所定範囲外となるよう昇圧回路のスイッチング素子を制御することにより、電池電圧系の電流のリプル成分の振幅が最大とならない範囲（最大となる範囲より小さな範囲）で昇圧することができ、空調装置の寿命が短くなるのを抑制することができる。もとより、空調装置の負荷が所定負荷未満のときには、昇圧比が値０．５を含む所定範囲外となるよう昇圧回路のスイッチング素子を制御することは行なわれないから、何ら制限されることなく電池電圧系の電圧を昇圧して駆動電圧系に供給することができ、車両の動特性を確保することができる。なお、前記電圧制御手段は、前記空調装置の負荷が前記所定負荷以上のときには、前記昇圧比が０．３未満となるよう前記昇圧回路のスイッチング素子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、昇圧を抑制することができるから、エネルギ効率の向上に資することができる。   In such an electric vehicle according to the present invention, the voltage control means is configured such that when the load of the air conditioner is greater than or equal to the predetermined load, the voltage of the drive voltage system is VH and the voltage of the battery voltage system is VL ( VH−VL) is means for controlling the switching element of the booster circuit so that the amplitude of the ripple component is within a small range by setting the boost ratio calculated as VH−VL) / VH outside the predetermined range including the value 0.5. Can also be. The amplitude ΔI of the ripple component of the current in the battery voltage system is calculated by the following equation (1), where L is the inductance of the reactor and fc is the frequency (carrier frequency) at the time of switching of the switching element. Is the maximum when the value is 0.5. As described above, if the amplitude of the ripple component of the current of the battery voltage system is large, the life of the air conditioner is shortened. Therefore, the switching element of the boost circuit is controlled so that the boost ratio is outside the predetermined range including the value 0.5. By doing so, it is possible to boost the voltage within a range where the amplitude of the ripple component of the current of the battery voltage system does not become maximum (a range smaller than the maximum range), and it is possible to suppress the shortening of the life of the air conditioner. Of course, when the load of the air conditioner is less than the predetermined load, the switching element of the booster circuit is not controlled so that the boost ratio is out of the predetermined range including the value 0.5. The voltage of the voltage system can be boosted and supplied to the drive voltage system, and the dynamic characteristics of the vehicle can be ensured. The voltage control means may be means for controlling a switching element of the booster circuit so that the boost ratio is less than 0.3 when the load of the air conditioner is not less than the predetermined load. it can. In this way, boosting can be suppressed, which can contribute to improvement in energy efficiency.

Figure 2012191712
Figure 2012191712

また、本発明の電動車両において、前記電圧制御手段は、前記空調装置の負荷が前記所定負荷以上になるときには、前記空調装置の負荷が前記所定負荷未満になるときに比して前記スイッチング素子のスイッチングの周波数を高くすることにより前記リプル成分の振幅が小さな範囲内となるよう前記昇圧回路のスイッチング素子を制御する手段である、ものとすることもできる。上述した式（１）に示すように、スイッチング素子のスイッチングの際の周波数（キャリア周波数）ｆｃを高くすることにより、電池電圧系の電流のリプル成分の振幅が小さな範囲内で昇圧することができ、空調装置の寿命が短くなるのを抑制することができる。この場合、前記電圧制御手段は、前記空調装置の負荷が前記所定負荷以上になるときには、前記空調装置の負荷が前記所定負荷未満になるときの前記スイッチング素子の周波数に対して２割以上周波数を高くすることにより前記リプル成分の振幅が小さな範囲内となるよう前記昇圧回路のスイッチング素子を制御する手段である、ものとすることもできる。   In the electric vehicle according to the aspect of the invention, the voltage control unit may be configured such that when the load of the air conditioner is equal to or higher than the predetermined load, the switching element is less than when the load of the air conditioner is less than the predetermined load. The switching element of the booster circuit may be controlled by increasing the switching frequency so that the amplitude of the ripple component is within a small range. As shown in the equation (1) described above, by increasing the frequency (carrier frequency) fc at the time of switching of the switching element, it is possible to boost within a range where the amplitude of the ripple component of the current of the battery voltage system is small. It is possible to suppress the life of the air conditioner from being shortened. In this case, when the load of the air conditioner becomes equal to or higher than the predetermined load, the voltage control means sets the frequency to 20% or more of the frequency of the switching element when the load of the air conditioner becomes less than the predetermined load. It can also be a means for controlling the switching element of the booster circuit so that the amplitude of the ripple component falls within a small range by increasing it.

本発明の電動車両において、前記電圧制御手段は、前記電池電圧系において前記空調装置に流れる電流が所定電流以上のときに前記空調装置の負荷が前記所定負荷以上になるとして、前記リプル成分の振幅が小さな範囲内となるよう前記昇圧回路のスイッチング素子を制御する手段である、ものとすることもできるし、外気温を検出する外気温検出手段を備え、前記電圧制御手段は、前記検出された外気温が所定外気温度以上のときに前記空調装置の負荷が前記所定負荷以上になるとして、前記リプル成分の振幅が小さな範囲内となるよう前記昇圧回路のスイッチング素子を制御する手段である、ものとすることもできる。   In the electric vehicle according to the aspect of the invention, the voltage control unit may determine that the load of the air conditioner is greater than or equal to the predetermined load when the current flowing through the air conditioner is greater than or equal to a predetermined current in the battery voltage system. Can be a means for controlling the switching element of the booster circuit so as to be within a small range, and includes an outside air temperature detecting means for detecting an outside air temperature, and the voltage control means detects the detected A means for controlling the switching element of the booster circuit so that the amplitude of the ripple component is within a small range, assuming that the load of the air conditioner becomes equal to or higher than the predetermined load when the outside air temperature is equal to or higher than the predetermined outside air temperature. It can also be.

本発明の電動車両において、前記スイッチング素子の温度である素子温度を検出する素子温度検出手段を備え、前記電圧制御手段は、前記検出された素子温度が前記スイッチング素子の許容温度より低い所定素子温度未満のときに前記空調装置の負荷が前記所定負荷以上になるときには前記リプル成分の振幅が小さな範囲内となるよう前記昇圧回路のスイッチング素子を制御し、前記検出された素子温度が前記所定素子温度未満のときに前記空調装置の負荷が前記所定負荷未満になるとき及び前記検出された素子温度が前記所定素子温度以上のときには前記リプル成分の振幅の範囲に拘わらずに前記駆動電圧系の電圧が車両の運転条件に応じた目標電圧となるよう前記昇圧回路のスイッチング素子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、スイッチング素子が過熱するのを抑制することができる。   The electric vehicle according to the present invention further includes an element temperature detection unit that detects an element temperature that is a temperature of the switching element, and the voltage control unit includes a predetermined element temperature at which the detected element temperature is lower than an allowable temperature of the switching element. When the load of the air conditioner becomes greater than or equal to the predetermined load when the temperature is less than, the switching element of the booster circuit is controlled so that the amplitude of the ripple component is within a small range, and the detected element temperature is the predetermined element temperature When the load of the air conditioner becomes less than the predetermined load when the temperature is less than or when the detected element temperature is equal to or higher than the predetermined element temperature, the voltage of the drive voltage system is not limited regardless of the amplitude range of the ripple component. It may be a means for controlling the switching element of the booster circuit so as to achieve a target voltage according to the driving conditions of the vehicle. That. In this way, it is possible to suppress overheating of the switching element.

本発明の電動車両において、前記電圧制御手段は、車速が比較的低車速と判断するために予め定められた所定車速未満のときに前記空調装置の負荷が前記所定負荷以上になるときには前記リプル成分の振幅が小さな範囲内となるよう前記昇圧回路のスイッチング素子を制御し、車速が前記所定車速未満のときに前記空調装置の負荷が前記所定負荷未満になるとき及び車速が前記所定車速以上のときには前記リプル成分の振幅の範囲に拘わらずに前記駆動電圧系の電圧が車両の運転条件に応じた目標電圧となるよう前記昇圧回路のスイッチング素子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、車両の動特性を制限することなく、リプル成分の振幅が小さな範囲内として、空調装置の寿命が短くなるのを抑制することができる。   In the electrically powered vehicle of the present invention, the voltage control means is configured such that the ripple component is applied when the load of the air conditioner becomes equal to or greater than the predetermined load when the vehicle speed is less than a predetermined vehicle speed determined in advance to determine that the vehicle speed is relatively low. When the vehicle speed is less than the predetermined vehicle speed and the load of the air conditioner is less than the predetermined load and when the vehicle speed is greater than or equal to the predetermined vehicle speed. It may be a means for controlling the switching element of the booster circuit so that the voltage of the driving voltage system becomes a target voltage corresponding to the driving condition of the vehicle regardless of the amplitude range of the ripple component. In this way, it is possible to prevent the life of the air conditioner from being shortened by limiting the ripple component amplitude within a small range without limiting the dynamic characteristics of the vehicle.

本発明の電動車両の電圧制御方法は、
走行用の動力を入出力する電動機と、二次電池と、リアクトルとスイッチング素子とを有し前記二次電池が接続された電池電圧系の電圧を昇圧して前記電動機が接続された駆動電圧系に供給する昇圧回路と、前記電池電圧系からの電力を用いて乗員室の空気調和を行なう空調装置と、を備え、前記駆動電圧系の電圧が車両の運転条件に応じた目標電圧となるよう前記昇圧回路のスイッチング素子を制御する電動車両の電圧制御方法において、
前記空調装置の負荷が所定負荷以上になるときには、前記空調装置の負荷が前記所定負荷未満になるときに比して前記昇圧回路による昇圧に伴って前記電池電圧系の電流に生じるリプル成分の振幅が小さな範囲内となるよう前記昇圧回路のスイッチング素子を制御する、
ことを特徴とする。 The voltage control method for an electric vehicle according to the present invention includes:
A drive voltage system having a motor connected to the motor by boosting a voltage of a battery voltage system having a motor that inputs and outputs driving power, a secondary battery, a reactor, and a switching element and connected to the secondary battery And an air conditioner that performs air conditioning of the passenger compartment using electric power from the battery voltage system so that the voltage of the drive voltage system becomes a target voltage according to the driving conditions of the vehicle In the voltage control method for an electric vehicle for controlling the switching element of the booster circuit,
When the load of the air conditioner is greater than or equal to a predetermined load, the amplitude of the ripple component generated in the current of the battery voltage system due to boosting by the booster circuit compared to when the load of the air conditioner is less than the predetermined load Controlling the switching element of the booster circuit so that is within a small range,
It is characterized by that.

この本発明の電動車両の電圧制御方法では、二次電池が接続された電池電圧系からの電力を用いて乗員室の空気調和を行なう空調装置の負荷が所定負荷以上になるときには、空調装置の負荷が所定負荷未満になるときに比して電池電圧系の電圧を昇圧して電動機が接続された駆動電圧系に供給する昇圧回路による昇圧に伴って電池電圧系の電流に生じるリプル成分（脈動成分）の振幅が小さな範囲内となるよう昇圧回路のスイッチング素子を制御する。これにより、空調装置の負荷が所定負荷以上の大きなときに電池電圧系の電流に生じるリプル成分の振幅が大きいことによる不都合、即ち、空調装置の寿命が短くなるという不都合を抑制することができる。   In the voltage control method for an electric vehicle according to the present invention, when the load of the air conditioner that performs air conditioning of the passenger compartment using the electric power from the battery voltage system to which the secondary battery is connected exceeds a predetermined load, Ripple component (pulsation) generated in the current of the battery voltage system due to boosting by the boosting circuit that boosts the voltage of the battery voltage system and supplies it to the drive voltage system to which the motor is connected compared to when the load becomes less than the predetermined load The switching element of the booster circuit is controlled so that the amplitude of the component is within a small range. As a result, it is possible to suppress inconvenience due to the large amplitude of the ripple component generated in the current of the battery voltage system when the load of the air conditioner is larger than the predetermined load, that is, the inconvenience that the life of the air conditioner is shortened.

こうした本発明の電動車両の電圧制御方法において、前記空調装置の負荷が前記所定負荷以上になるときには、前記駆動電圧系の電圧をＶＨ，前記電池電圧系の電圧をＶＬとしたときに（ＶＨ−ＶＬ）／ＶＨとして計算される昇圧比が値０．５を含む所定範囲外とすることにより前記リプル成分の振幅が小さな範囲内となるよう前記昇圧回路のスイッチング素子を制御する、ものとすることもできる。上述したように、電池電圧系の電流のリプル成分の振幅の大きさΔＩは式（１）により計算され、昇圧比が値０．５のときに最大となるから、昇圧比が値０．５を含む所定範囲外となるよう昇圧回路のスイッチング素子を制御することにより、電池電圧系の電流のリプル成分の振幅が最大とならない範囲（最大となる範囲より小さな範囲）で昇圧することができ、空調装置の寿命が短くなるのを抑制することができる。もとより、空調装置の負荷が所定負荷未満のときには、昇圧比が値０．５を含む所定範囲外となるよう昇圧回路のスイッチング素子を制御することは行なわれないから、何ら制限されることなく電池電圧系の電圧を昇圧して駆動電圧系に供給することができ、車両の動特性を確保することができる。   In such a voltage control method for an electric vehicle according to the present invention, when the load of the air conditioner exceeds the predetermined load, the voltage of the drive voltage system is VH and the voltage of the battery voltage system is VL (VH− The switching element of the booster circuit is controlled so that the amplitude of the ripple component is within a small range by setting the boost ratio calculated as VL) / VH outside the predetermined range including the value 0.5. You can also. As described above, the amplitude ΔI of the ripple component of the current of the battery voltage system is calculated by the equation (1) and becomes the maximum when the boost ratio is 0.5. By controlling the switching element of the booster circuit so that it is outside the predetermined range including, it is possible to boost in a range where the amplitude of the ripple component of the battery voltage system current is not maximized (a range smaller than the maximum range), It can suppress that the lifetime of an air conditioner becomes short. Of course, when the load of the air conditioner is less than the predetermined load, the switching element of the booster circuit is not controlled so that the boost ratio is out of the predetermined range including the value 0.5. The voltage of the voltage system can be boosted and supplied to the drive voltage system, and the dynamic characteristics of the vehicle can be ensured.

また、本発明の電動車両の電圧制御方法において、前記空調装置の負荷が前記所定負荷以上になるときには、前記空調装置の負荷が前記所定負荷未満になるときに比して前記スイッチング素子のスイッチングの周波数を高くすることにより前記リプル成分の振幅が小さな範囲内となるよう前記昇圧回路のスイッチング素子を制御する、ものとすることもできる。上述した式（１）に示すように、スイッチング素子のスイッチングの際の周波数（キャリア周波数）ｆｃを高くすることにより、電池電圧系の電流のリプル成分の振幅が小さな範囲内で昇圧することができ、空調装置の寿命が短くなるのを抑制することができる。   Further, in the voltage control method for an electric vehicle according to the present invention, when the load of the air conditioner is equal to or higher than the predetermined load, the switching of the switching element is compared with when the load of the air conditioner is less than the predetermined load. The switching element of the booster circuit may be controlled so that the amplitude of the ripple component is within a small range by increasing the frequency. As shown in the equation (1) described above, by increasing the frequency (carrier frequency) fc at the time of switching of the switching element, it is possible to boost within a range where the amplitude of the ripple component of the current of the battery voltage system is small. It is possible to suppress the life of the air conditioner from being shortened.

本発明の第１実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a hybrid vehicle 20 as a first embodiment of the present invention. 空調装置６０とモータＭＧ１，ＭＧ２を含む電気系の構成の概略を示す構成図である。It is a block diagram which shows the outline of a structure of the electric system containing the air conditioner 60 and motor MG1, MG2. ハイブリッド用電子制御ユニット７０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。5 is a flowchart showing an example of a boost control routine executed by a hybrid electronic control unit 70. 昇圧比Ｄｕｔｙとリプル成分ΔＩとの関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between step-up ratio Duty and the ripple component (DELTA) I. 変形例の昇圧制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the pressure | voltage rise control routine of a modification. 変形例の昇圧制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the pressure | voltage rise control routine of a modification. 変形例の昇圧制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the pressure | voltage rise control routine of a modification. 第２実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０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。It is a flowchart which shows an example of the pressure | voltage rise control routine performed by the electronic control unit for hybrid 70 of 2nd Example. 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。FIG. 11 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 120 according to a modification. 変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 220 of a modified example. 変形例のハイブリッド自動車３２０の構成の概略を示す構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 320 of a modified example. 変形例の電機自動車４２０の構成の概略を示す構成図である。It is a block diagram which shows the outline of a structure of the electric vehicle 420 of a modification.

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。   Next, the form for implementing this invention is demonstrated using an Example.

図１は本発明の第１実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図であり、図２はハイブリッド自動車２０の空調装置６０やモータＭＧ１，ＭＧ２を含む電気系の構成の概略を示す構成図である。第１実施例のハイブリッド自動車２０は、図１に示すように、ガソリンや軽油などを燃料とするエンジン２２と、エンジン２２を駆動制御するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４と、エンジン２２のクランクシャフト２６にキャリアが接続されると共に駆動輪３８ａ，３８ｂにデファレンシャルギヤ６２を介して連結された駆動軸３２にリングギヤが接続されたプラネタリギヤ３０と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されたモータＭＧ１と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子が駆動軸３２に接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するためのインバータ４１，４２と、インバータ４１，４２をスイッチング制御することによってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０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５０と、バッテリ５０を管理するバッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２と、インバータ４１，４２が接続された電力ライン（以下、高電圧系電力ラインという）５４ａとバッテリ５０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）５４ｂとに接続されて高電圧系電力ライン５４ａの電圧ＶＨを電池電圧系電力ライン５４ｂの電圧ＶＬから最大許容電圧ＶＨｍａｘの範囲内で調節すると共に高電圧系電力ライン５４ａと低電圧系電力ライン５４ｂとの間で電力のやりとりを行なう昇圧コンバータ５５と、乗員室の空気調和を行なう空調装置６０と、車両全体を制御するハイブリッド用電子制御ユニット７０と、を備える。ここで、最大許容電圧ＶＨｍａｘは、後述のコンデンサ５７の耐圧よりも若干低い値などを用いることができる。   FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a hybrid vehicle 20 as a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an outline of the configuration of an electric system including the air conditioner 60 and motors MG1, MG2 of the hybrid vehicle 20. FIG. As shown in FIG. 1, the hybrid vehicle 20 of the first embodiment includes an engine 22 that uses gasoline or light oil as a fuel, an engine electronic control unit (hereinafter referred to as an engine ECU) 24 that drives and controls the engine 22, A planetary gear 30 having a carrier connected to the crankshaft 26 of the engine 22 and a ring gear connected to a drive shaft 32 connected to drive wheels 38a and 38b via a differential gear 62, and rotating as a synchronous generator motor, for example. A motor MG1 whose child is connected to the sun gear of the planetary gear 30, a motor MG2 configured as, for example, a synchronous generator motor and whose rotor is connected to the drive shaft 32, and inverters 41 and 42 for driving the motors MG1 and MG2. By switching the inverters 41 and 42 A motor electronic control unit (hereinafter referred to as a motor ECU) 40 for controlling the driving of the motors MG1 and MG2, a battery 50 configured as, for example, a lithium ion secondary battery, and a battery electronic control unit (hereinafter referred to as a lithium ion secondary battery). , A battery ECU) 52, a power line (hereinafter referred to as a high voltage system power line) 54a to which the inverters 41 and 42 are connected, and a power line (hereinafter referred to as a battery voltage system power line) 54b to which the battery 50 is connected. To adjust the voltage VH of the high voltage system power line 54a within the range of the voltage VL of the battery voltage system power line 54b to the maximum allowable voltage VHmax, and between the high voltage system power line 54a and the low voltage system power line 54b. Booster converter 55 for exchanging electric power between the passenger compartment and the passenger compartment It includes the adjusting unit 60, the hybrid electronic control unit 70 for controlling the entire vehicle, a. Here, the maximum allowable voltage VHmax may be a value slightly lower than the breakdown voltage of the capacitor 57 described later.

モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、いずれも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４１，４２は、図２に示すように、６つのトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜２６と、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６に逆方向に並列接続された６つのダイオードＤ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６と、により構成されている。トランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６は、それぞれ高電圧系電力ライン５４ａの正極母線と負極母線とに対してソース側とシンク側になるよう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ＭＧ１，ＭＧ２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、高電圧系電力ライン５４ａの正極母線と負極母線との間に電圧が作用している状態で対をなすトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６のオン時間の割合を制御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ＭＧ１，ＭＧ２を回転駆動することができる。インバータ４１，４２は、高電圧系電力ライン５４ａの正極母線と負極母線とを共用しているから、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電される電力を他のモータに供給することができる。高電圧系電力ライン５４ａの正極母線と負極母線とには平滑用のコンデンサ５７が接続されている。   Each of the motor MG1 and the motor MG2 is configured as a known synchronous generator motor including a rotor in which a permanent magnet is embedded and a stator around which a three-phase coil is wound. As shown in FIG. 2, the inverters 41 and 42 include six transistors T11 to T16 and T21 to 26, and six diodes D11 to D16 and D21 connected in parallel to the transistors T11 to T16 and T21 to T26 in the reverse direction. D26. Two transistors T11 to T16 and T21 to T26 are arranged in pairs so as to be on the source side and the sink side with respect to the positive and negative buses of the high voltage power line 54a, respectively. The three-phase coils (U-phase, V-phase, W-phase) of the motors MG1, MG2 are connected to the connection points. Therefore, the three-phase coil is controlled by controlling the on-time ratio of the transistors T11 to T16 and T21 to T26 that make a pair in a state where a voltage is applied between the positive and negative buses of the high voltage power line 54a. Thus, a rotating magnetic field can be formed, and the motors MG1 and MG2 can be driven to rotate. Since the inverters 41 and 42 share the positive and negative buses of the high voltage system power line 54a, the electric power generated by one of the motors MG1 and MG2 can be supplied to another motor. A smoothing capacitor 57 is connected to the positive and negative buses of the high voltage power line 54a.

モータＥＣＵ４０は、図示しないＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他にＲＯＭやＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流，インバータ４１，４２に取り付けられた図示しない温度センサからのインバータ温度などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜２６へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。   The motor ECU 40 is configured as a microprocessor centered on a CPU (not shown), and includes a ROM, a RAM, an input / output port, and a communication port in addition to the CPU. The motor ECU 40 receives signals necessary for driving and controlling the motors MG1 and MG2, for example, the rotational positions of the rotors of the motors MG1 and MG2 from the rotational position detection sensors 43 and 44 that detect the rotational positions of the rotors of the motors MG1 and MG2. The rotational position, the phase current applied to the motors MG1 and MG2 detected by a current sensor (not shown), the inverter temperature from a temperature sensor (not shown) attached to the inverters 41 and 42, and the like are input. Switching control signals to the transistors T11 to T16 and T21 to 26 of the inverters 41 and 42 are output. The motor ECU 40 is in communication with the hybrid electronic control unit 70, controls the driving of the motors MG1 and MG2 by a control signal from the hybrid electronic control unit 70, and, if necessary, data on the operating state of the motors MG1 and MG2. Output to the hybrid electronic control unit 70. The motor ECU 40 also calculates the rotational speeds Nm1, Nm2 of the motors MG1, MG2 based on the rotational positions of the rotors of the motors MG1, MG2 from the rotational position detection sensors 43, 44.

昇圧コンバータ５５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Ｌ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、それぞれ高電圧系電力ライン５４ａの正極母線と高電圧系電力ライン５４ａおよび電池電圧系電力ライン５４ｂの負極母線とに接続されており、その接続点にリアクトルＬが接続されている。また、リアクトルＬと高電圧系電力ライン５４ａおよび電池電圧系電力ライン５４ｂの負極母線とにはそれぞれ高圧バッテリ５０の正極端子と負極端子とが接続されている。したがって、トランジスタＴ３１，Ｔ３２をオンオフ制御することにより、電池電圧系電力ライン５４ｂの電力を昇圧して高電圧系電力ライン５４ａに供給したり、高電圧系電力ライン５４ａの電力を降圧して電池電圧系電力ライン５４ｂに供給したりすることができる。リアクトルＬと高電圧系電力ライン５４ａおよび電池電圧系電力ライン５４ｂの負極母線とには平滑用のコンデンサ５８が接続されている。   As shown in FIG. 2, the boost converter 55 is configured as a boost converter including two transistors T31 and T32, two diodes D31 and D32 connected in parallel to the transistors T31 and T32 in a reverse direction, and a reactor L. . The two transistors T31 and T32 are respectively connected to the positive bus of the high voltage system power line 54a and the negative bus of the high voltage system power line 54a and the battery voltage system power line 54b, and the reactor L is connected to the connection point. Has been. The positive terminal and the negative terminal of the high-voltage battery 50 are connected to the reactor L and the negative buses of the high voltage system power line 54a and the battery voltage system power line 54b, respectively. Therefore, by turning on / off the transistors T31 and T32, the power of the battery voltage system power line 54b is boosted and supplied to the high voltage system power line 54a, or the power of the high voltage system power line 54a is reduced to reduce the battery voltage. Or can be supplied to the system power line 54b. A smoothing capacitor 58 is connected to the reactor L and the negative bus of the high voltage system power line 54a and the battery voltage system power line 54b.

バッテリＥＣＵ５２は、図示しないＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他にＲＯＭやＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電池電圧系電力ライン５４ｂに取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度などが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。また、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）を演算したり、演算した残容量（ＳＯＣ）と電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０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を演算している。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）に基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。   The battery ECU 52 is configured as a microprocessor centered on a CPU (not shown), and includes a ROM, a RAM, an input / output port, and a communication port in addition to the CPU. In the battery ECU 52, signals necessary for managing the battery 50, for example, voltage between terminals from a voltage sensor (not shown) installed between the terminals of the battery 50, battery voltage system power connected to the output terminal of the battery 50 A charge / discharge current from a current sensor (not shown) attached to the line 54b, a battery temperature from a temperature sensor (not shown) attached to the battery 50, and the like are input, and data on the state of the battery 50 is communicated as necessary. Output to the hybrid electronic control unit 70. Further, the battery ECU 52 calculates the remaining capacity (SOC) based on the integrated value of the charging / discharging current detected by the current sensor in order to manage the battery 50, and calculates the remaining capacity (SOC) and the battery temperature Tb. The input / output limits Win and Wout, which are the maximum allowable power that may charge / discharge the battery 50, are calculated based on the above. The input / output limits Win and Wout of the battery 50 are set to the basic values of the input / output limits Win and Wout based on the battery temperature Tb, and the output limiting correction coefficient and the input are set based on the remaining capacity (SOC) of the battery 50. It can be set by setting a correction coefficient for restriction and multiplying the basic value of the set input / output restrictions Win and Wout by the correction coefficient.

空調装置６０は、電池電圧系電力ライン５４ｂに接続されたインバータ６５により駆動するコンプレッサ６４や図示しないコンデンサ，エキスパンションバルブ，エバポレータからなる冷凍サイクル６２と、この冷凍サイクル６２のエバポレータとの熱交換やエンジン２２の冷却水との熱交換により冷却された空気または加温された空気を乗員室２１の吹き出し口２１ａに送風するブロワ６６と、乗員室２１に取り付けられた操作パネル６７と、を備える。インバータ６５は、図２に示すように、６つのトランジスタＴ４１〜Ｔ４６と、トランジスタＴ４１〜Ｔ４６に逆方向に並列接続された６つのダイオードＤ４１〜Ｄ４６と、により構成されている。なお、インバータ６５の正極母線と負極母線には電解コンデンサ６３が接続されている。   The air conditioner 60 includes a compressor 64 driven by an inverter 65 connected to a battery voltage system power line 54b, a refrigeration cycle 62 including a condenser, an expansion valve, and an evaporator (not shown), and heat exchange between the evaporator of the refrigeration cycle 62 and an engine. A blower 66 that blows air cooled by heat exchange with the cooling water 22 or heated air to the outlet 21 a of the passenger compartment 21, and an operation panel 67 attached to the passenger compartment 21. As shown in FIG. 2, the inverter 65 includes six transistors T41 to T46 and six diodes D41 to D46 connected in parallel to the transistors T41 to T46 in the reverse direction. An electrolytic capacitor 63 is connected to the positive and negative buses of the inverter 65.

空調装置６０は、空調用電子制御ユニット（以下、空調ＥＣＵという）６８によって制御されており、空調ＥＣＵ６８には、操作パネル６７に取り付けられて冷暖房のオンオフを操作するブロワスイッチ６７ａからのオンオフ信号や同じく操作パネル６７に取り付けられて乗員室２１内の温度を設定する設定温度スイッチ６７ｂからの設定温度Ｔｉｎ＊，操作パネル６７に取り付けられて乗員室２１内の温度を検出する温度センサ６７ｃからの乗員室温Ｔｉｎなどが入力されており、空調ＥＣＵ６８からは、コンプレッサ６４を駆動するためのインバータ６５やブロワ６６への駆動信号などが出力されている。空調ＥＣＵ６８は、入力信号に基づいて乗員室温Ｔｉｎが設定温度Ｔｉｎ＊になるよう空調装置６０（コンプレッサ６４やブロワ６６など）を駆動制御する。また、空調ＥＣＵ６８は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、必要に応じて空調装置６０の状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に送信したり、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号を受信したりする。なお、空調ＥＣＵ６８は、ブロワスイッチ６７ａがオンされており、設定温度スイッチ６７ｂからの設定温度Ｔｉｎ＊と温度センサ６７ｃからの乗員室温Ｔｉｎとの差（ΔＴ＝Ｔｉｎ＊−Ｔｉｎ）が暖房または冷房を必要とする状態（ΔＴ＞０またはΔＴ＜０）のときには、暖房要求や冷房要求としての制御信号をハイブリッド用電子制御ユニット７０に送信する。   The air conditioner 60 is controlled by an air conditioning electronic control unit (hereinafter referred to as an air conditioning ECU) 68. The air conditioning ECU 68 includes an on / off signal from a blower switch 67a that is attached to an operation panel 67 and operates on / off of air conditioning. Similarly, a set temperature Tin * from a set temperature switch 67b that is attached to the operation panel 67 and sets the temperature in the passenger compartment 21, and an occupant from a temperature sensor 67c that is attached to the operation panel 67 and detects the temperature in the passenger compartment 21. Room temperature Tin or the like is input, and the air conditioning ECU 68 outputs drive signals to the inverter 65 and the blower 66 for driving the compressor 64. The air conditioning ECU 68 drives and controls the air conditioner 60 (such as the compressor 64 and the blower 66) based on the input signal so that the passenger room temperature Tin becomes the set temperature Tin *. The air conditioning ECU 68 is in communication with the hybrid electronic control unit 70, and transmits data related to the state of the air conditioner 60 to the hybrid electronic control unit 70 as needed, or control from the hybrid electronic control unit 70. Receive signals. In the air conditioning ECU 68, the blower switch 67a is turned on, and the difference (ΔT = Tin * −Tin) between the set temperature Tin * from the set temperature switch 67b and the passenger room temperature Tin from the temperature sensor 67c is used for heating or cooling. When necessary (ΔT> 0 or ΔT <0), a control signal as a heating request or a cooling request is transmitted to the hybrid electronic control unit 70.

ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２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、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、コンデンサ５７の端子間に取り付けられた電圧センサ５７ａからのコンデンサ５７の電圧（高電圧系電力ライン５４ａの電圧）ＶＨやコンデンサ５８の端子間に取り付けられた電圧センサ５８ａからのコンデンサ５８の電圧（電池電圧系電力ライン５４ｂの電圧）ＶＬ，空調装置６０のインバータ６５の正極母線に取り付けられた電流センサ６５ａからのエアコン電流Ｉａｃ，昇圧コンバータ５５に取り付けられた温度センサ５５ａからのトランジスタＴ３１，Ｔ３２の温度（素子温度）Ｔｄｄ，イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバーの操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０からは、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。   The hybrid electronic control unit 70 is configured as a microprocessor centered on the CPU 72, and in addition to the CPU 72, a ROM 74 for storing processing programs, a RAM 76 for temporarily storing data, an input / output port and communication not shown. And a port. In the hybrid electronic control unit 70, the voltage of the capacitor 57 (the voltage of the high voltage system power line 54 a) VH from the voltage sensor 57 a attached between the terminals of the capacitor 57 and the voltage sensor attached between the terminals of the capacitor 58. The voltage of the capacitor 58 from 58a (voltage of the battery voltage system power line 54b) VL, the air conditioner current Iac from the current sensor 65a attached to the positive bus of the inverter 65 of the air conditioner 60, the temperature sensor attached to the boost converter 55 The temperature (element temperature) Tdd of the transistors T31 and T32 from 55a, the ignition signal from the ignition switch 80, the shift position SP from the shift position sensor 82 that detects the operation position of the shift lever, and the accelerator pedal depression amount are detected. An accelerator opening Acc from the pedal position sensor 84, a brake pedal position BP from a brake pedal position sensor 86 that detects the depression amount of the brake pedal, a vehicle speed V from a vehicle speed sensor 88 is input through the input port. From the hybrid electronic control unit 70, switching control signals to the transistors T31 and T32 of the boost converter 55 are output via an output port. As described above, the hybrid electronic control unit 70 is connected to the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52 via the communication port, and exchanges various control signals and data with the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52. ing.

こうして構成された第１実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸３２に出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力が駆動軸３２に出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてがプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されて駆動軸３２に出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部がプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力が駆動軸３２に出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力を駆動軸３２に出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。なお、トルク変換運転モードと充放電運転モードは、いずれもエンジン２２の運転を伴って要求動力が駆動軸３２に出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するモードであるから、両者を合わせてエンジン運転モードとして考えることができる。   The hybrid vehicle 20 of the first embodiment configured in this way calculates the required torque to be output to the drive shaft 32 based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V corresponding to the depression amount of the accelerator pedal 83 by the driver, The engine 22, the motor MG1, and the motor MG2 are controlled for operation so that the required power corresponding to the required torque is output to the drive shaft 32. As the operation control of the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2, the operation of the engine 22 is controlled so that power corresponding to the required power is output from the engine 22, and all of the power output from the engine 22 is transmitted to the planetary gear 30 and the motor MG1. And the motor MG2 convert the torque and output to the drive shaft 32. The torque conversion operation mode for driving and controlling the motor MG1 and the motor MG2 and the power suitable for the sum of the required power and the power required for charging and discharging the battery 50 are obtained. The operation of the engine 22 is controlled so as to be output from the engine 22, and all or a part of the power output from the engine 22 with charging / discharging of the battery 50 is converted by the planetary gear 30, the motor MG1, and the motor MG2. Accordingly, the required power is output to the drive shaft 32. Charge-discharge drive mode for driving and controlling the motor MG1 and the motor MG2, there is a motor operation mode in which operation control to output a power commensurate to stop the operation of the engine 22 to the required power from the motor MG2 to the drive shaft 32. Both the torque conversion operation mode and the charge / discharge operation mode are modes in which the engine 22 and the motors MG1, MG2 are controlled so that the required power is output to the drive shaft 32 with the operation of the engine 22. Can be considered as an engine operation mode.

エンジン運転モードでは、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃと車速センサ８８からの車速Ｖとに基づいて駆動軸３２に出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定し、設定した要求トルクＴｒ＊に駆動軸３２の回転数Ｎｒ（例えば、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２や車速Ｖに換算係数を乗じて得られる回転数）を乗じて走行に要求される走行用パワーＰｄｒｖ＊を計算すると共に計算した走行用パワーＰｄｒｖ＊からバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）に基づいて得られるバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を減じてエンジン２２から出力すべきパワーとしての要求パワーＰｅ＊を設定し、要求パワーＰｅ＊を効率よくエンジン２２から出力することができるエンジン２２の回転数ＮｅとトルクＴｅとの関係としての動作ライン（例えば燃費最適動作ライン）を用いてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定し、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で、エンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊で回転させるための回転数フィードバック制御によりモータＭＧ１から出力すべきトルクとしてのトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共にモータＭＧ１をトルク指令Ｔｍ１＊で駆動したときにプラネタリギヤ３０を介して駆動軸３２に作用するトルクを要求トルクＴｒ＊から減じてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とについてはエンジンＥＣＵ２４に送信し、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０に送信する。そして、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによってエンジン２２が運転されるようエンジン２２における吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などを行なう。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようインバータ４１，４２のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６のスイッチング制御を行なう。このエンジン運転モードでは、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊がエンジン２２を効率よく運転するためにエンジン２２を運転停止した方がよいとして定められた閾値Ｐｓｔｏｐ未満に至ったときなどに、エンジン２２の運転を停止してモータ運転モードに移行する。   In the engine operation mode, the hybrid electronic control unit 70 sets the required torque Tr * to be output to the drive shaft 32 based on the accelerator opening Acc from the accelerator pedal position sensor 84 and the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88. The required power Trd required for traveling is multiplied by the set required torque Tr * and the rotational speed Nr of the drive shaft 32 (for example, the rotational speed obtained by multiplying the rotational speed Nm2 of the motor MG2 or the vehicle speed V by a conversion factor). * Is calculated and the charge / discharge required power Pb * of the battery 50 obtained based on the remaining capacity (SOC) of the battery 50 is subtracted from the calculated traveling power Pdrv * (positive value when discharging from the battery 50) The required power Pe * is set as the power to be output from the engine 22, and the required power Pe * is efficiently set to the engine 22 A target rotational speed Ne * and a target torque Te * of the engine 22 are set using an operation line (for example, a fuel efficiency optimal operation line) as a relationship between the rotational speed Ne of the engine 22 and the torque Te that can be output from A torque command Tm1 * as a torque to be output from the motor MG1 is set by the rotational speed feedback control for rotating the engine 22 at the target rotational speed Ne * within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50 and the motor. A torque command Tm2 * of the motor MG2 is set by subtracting the torque acting on the drive shaft 32 via the planetary gear 30 from the required torque Tr * when the MG1 is driven with the torque command Tm1 *, and the target rotational speed Ne * and the target torque are set. Te * is transmitted to the engine ECU 24, and torque commands Tm1 * and Tm2 * are transmitted. And transmits it to the motor ECU40. The engine ECU 24 that has received the target rotational speed Ne * and the target torque Te * then controls the intake air amount and the fuel injection control in the engine 22 so that the engine 22 is operated by the target rotational speed Ne * and the target torque Te *. Perform ignition control. The motor ECU 40 that has received the torque commands Tm1 * and Tm2 * performs switching control of the transistors T11 to T16 and T21 to T26 of the inverters 41 and 42 so that the motors MG1 and MG2 are driven by the torque commands Tm1 * and Tm2 *. Do. In this engine operation mode, when the required power Pe * of the engine 22 falls below a threshold value Pstop determined to stop the engine 22 in order to efficiently operate the engine 22, the operation of the engine 22 is performed. To stop and shift to motor operation mode.

モータ運転モードでは、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸３２に出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定し、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊が駆動軸３２に出力されるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してこれらをモータＥＣＵ４０に送信する。そして、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようインバータ４１，４２のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜２６のスイッチング制御を行なう。このモータ運転モードでは、要求トルクＴｒ＊に駆動軸３２の回転数Ｎｒを乗じて得られる走行用パワーＰｄｒｖ＊からバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊を減じて得られるエンジン２２の要求パワーＰｅ＊がエンジン２２を効率よく運転するためにエンジン２２を始動した方がよいとして定められた閾値Ｐｓｔａｒｔ以上に至ったときなどに、エンジン２２を始動してエンジン運転モードに移行する。   In the motor operation mode, the hybrid electronic control unit 70 sets the required torque Tr * to be output to the drive shaft 32 based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V, and sets the torque command Tm1 * of the motor MG1 to the value 0. The torque command Tm2 * of the motor MG2 is set and transmitted to the motor ECU 40 so that the required torque Tr * is output to the drive shaft 32 within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50. The motor ECU 40 that receives the torque commands Tm1 * and Tm2 * performs switching control of the transistors T11 to T16 and T21 to 26 of the inverters 41 and 42 so that the motors MG1 and MG2 are driven by the torque commands Tm1 * and Tm2 *. Do. In this motor operation mode, the required power Pe * of the engine 22 obtained by subtracting the charge / discharge required power Pb * of the battery 50 from the travel power Pdrv * obtained by multiplying the required torque Tr * by the rotational speed Nr of the drive shaft 32. When the engine 22 reaches a threshold value Pstart which is determined to be better for starting the engine 22 in order to operate the engine 22 efficiently, the engine 22 is started to shift to the engine operation mode.

ここで、インバータ４１，４２のスイッチング制御について説明する。第１実施例では、モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２とトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊とに基づいてそれぞれ複数の制御モードから１つの制御モードを選択してインバータ４１，４２をスイッチング制御する。ここで、インバータ４１，４２の制御モードは、それぞれ、図示しないマップにより、モータの回転数およびトルクが低い領域から順に、三角波比較によるパルス幅変調（ＰＷＭ）制御における三角波の振幅以下の振幅で正弦波状の出力電圧指令値を生成して変換した擬似的三相交流電圧としてのＰＷＭ信号でインバータをスイッチングする正弦波制御モード，三角波の振幅を超えた振幅で正弦波状の出力電圧指令値を生成して変換した過変調電圧としてのＰＷＭ信号でインバータをスイッチングする過変調制御モード，トルク指令に応じた電圧位相の矩形波電圧でインバータをスイッチングする矩形波制御モード，が選択されるように予め定められている。モータＭＧ１，ＭＧ２やインバータ４１，４２の特性として、矩形波制御モード，過変調制御モード，正弦波制御モードの順で、モータＭＧ１，ＭＧ２の出力応答性や制御性が良くなり、出力可能なトルクが小さくなり、インバータ４１，４２のスイッチング損失などの損失が大きくなることが分かっているから、低回転数低トルクの領域では、正弦波制御モードでインバータ４１，４２を制御することにより、モータＭＧ１，ＭＧ２の出力応答性や制御性を良くすることができ、高回転数高トルク領域では、矩形波制御モードを用いてインバータ４１，４２を制御することにより、より大きなトルクを出力可能とすると共にインバータ４１，４２のスイッチング損失などの損失を低減することができる。   Here, switching control of the inverters 41 and 42 will be described. In the first embodiment, the motor ECU 40 selects one control mode from a plurality of control modes based on the rotational speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2 and the torque commands Tm1 * and Tm2 *, and inverters 41 and 42, respectively. Switching control. Here, the control modes of the inverters 41 and 42 are sine with an amplitude equal to or smaller than the amplitude of the triangular wave in the pulse width modulation (PWM) control by the triangular wave comparison in order from a region where the rotational speed and torque of the motor are low, according to a map (not shown). A sinusoidal control mode in which the inverter is switched with a PWM signal as a pseudo three-phase AC voltage generated and converted into a wavy output voltage command value. A sinusoidal output voltage command value is generated with an amplitude exceeding the amplitude of the triangular wave. The overmodulation control mode for switching the inverter with the PWM signal as the overmodulated voltage converted in advance and the rectangular wave control mode for switching the inverter with the rectangular wave voltage having a voltage phase according to the torque command are determined in advance. ing. As the characteristics of the motors MG1 and MG2 and the inverters 41 and 42, the output responsiveness and controllability of the motors MG1 and MG2 are improved in the order of the rectangular wave control mode, the overmodulation control mode, and the sine wave control mode. Since it is known that loss such as switching loss of the inverters 41 and 42 increases, the motor MG1 is controlled by controlling the inverters 41 and 42 in the sine wave control mode in the low rotation speed and low torque region. , The output responsiveness and controllability of MG2 can be improved, and in the high rotation speed and high torque region, by controlling the inverters 41 and 42 using the rectangular wave control mode, a larger torque can be output. Loss such as switching loss of the inverters 41 and 42 can be reduced.

次に、こうして構成された第１実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、高電圧系電力ライン５４の電圧ＶＨを上昇させる際の昇圧制御について説明する。図３は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０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。   Next, the operation of the hybrid vehicle 20 of the first embodiment configured as described above, particularly the boost control when raising the voltage VH of the high voltage system power line 54 will be described. FIG. 3 is a flowchart showing an example of a boost control routine executed by the hybrid electronic control unit 70. This routine is repeatedly executed every predetermined time (for example, every several msec).

昇圧制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊や回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，電圧センサ５８ａからの低電圧系電圧ＶＬ，電圧センサ５７ａからの高電圧系電圧ＶＨ，電流センサ６５ａからのエアコン電流Ｉａｃ，温度センサ５５ａからのトランジスタＴ３１，Ｔ３２の素子温度Ｔｄｄなど制御に必要なデータを入力する（ステップＳ１００）。ここで、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されたモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて演算されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。また、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊は、上述の駆動制御の処理で設定されたものを入力するものとした。   When the step-up control routine is executed, the CPU 72 of the hybrid electronic control unit 70 first starts the low voltage system voltage VL from the torque commands Tm1 *, Tm2 * of the motors MG1, MG2 and the rotation speeds Nm1, Nm2, voltage sensor 58a. , The high voltage system voltage VH from the voltage sensor 57a, the air conditioner current Iac from the current sensor 65a, and the element temperature Tdd of the transistors T31 and T32 from the temperature sensor 55a are input (step S100). Here, the rotational speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2 are input from the motor ECU 40 by communication from those calculated based on the rotational positions of the rotors of the motors MG1 and MG2 detected by the rotational position detection sensors 43 and 44. To do. Further, the torque commands Tm1 * and Tm2 * for the motors MG1 and MG2 are input as those set in the above-described drive control process.

こうしてデータを入力すると、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊と回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２とに基づいて高電圧系電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨ＊を設定すると共に（ステップＳ１１０）、高電圧系電圧ＶＨを設定した目標電圧ＶＨ＊としたときの昇圧比Ｄｕｔｙを次式（２）により計算する（ステップＳ１２０）。ここで、高電圧系電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨ＊は、第１実施例では、モータＭＧ１の目標動作点（トルク指令Ｔｍ１＊，回転数Ｎｍ１）でモータＭＧ１を駆動できる電圧とモータＭＧ２の目標動作点（トルク指令Ｔｍ２＊，回転数Ｎｍ２）でモータＭＧ２を駆動できる電圧とのうち大きい方の電圧を設定するものとした。   When the data is input in this way, the target voltage VH * of the high voltage system power line 54a is set based on the torque commands Tm1 *, Tm2 * of the motors MG1, MG2 and the rotational speeds Nm1, Nm2 (step S110), and the high voltage The step-up ratio Duty when the system voltage VH is set to the set target voltage VH * is calculated by the following equation (2) (step S120). Here, the target voltage VH * of the high voltage system power line 54a is the voltage that can drive the motor MG1 at the target operating point (torque command Tm1 *, rotation speed Nm1) of the motor MG1 and the target of the motor MG2 in the first embodiment. The larger voltage among the voltages that can drive the motor MG2 at the operating point (torque command Tm2 *, rotation speed Nm2) is set.

Figure 2012191712
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次に、エアコン電流Ｉａｃが空調装置６０の負荷が比較的大きい所定負荷以上であると判断するために予め設定された所定電流Ｉａｃｒｅｆ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。エアコン電流Ｉａｃが所定電流Ｉａｃｒｅｆ未満であると判定されたときには、空調装置６０の負荷は比較的小さいと判断し、高電圧系電圧ＶＨが設定した目標電圧ＶＨ＊となるよう昇圧コンバータ５５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Ｓ１７０）、本ルーチンを終了する。この場合、目標電圧ＶＨ＊には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するのに必要な値が設定されているから、高電圧系電圧ＶＨを目標電圧ＶＨ＊とすることにより、運転者の要求する走行を行なうことができる。   Next, it is determined whether or not the air conditioner current Iac is greater than or equal to a predetermined current Iacref set in advance in order to determine that the load on the air conditioner 60 is greater than or equal to a relatively large predetermined load (step S130). When it is determined that the air conditioner current Iac is less than the predetermined current Iacref, it is determined that the load of the air conditioner 60 is relatively small, and the transistor T31 of the boost converter 55 is set so that the high voltage system voltage VH becomes the set target voltage VH *. , T32 (step S170), and this routine is finished. In this case, since the target voltage VH * is set to a value necessary for driving the motors MG1 and MG2, by setting the high voltage system voltage VH as the target voltage VH *, the travel required by the driver is performed. Can be performed.

ステップＳ１３０でエアコン電流Ｉａｃが所定電流Ｉａｃｒｅｆ以上であると判定されたときには、空調装置６０の負荷は比較的大きいと判断し、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２の温度ＴｄｄがトランジスタＴ３１，Ｔ３２の許容温度から十分なマージンだけ低い所定温度Ｔｄｄｒｅｆ未満であるか否かを判定する（ステップＳ１４０）。素子温度Ｔｄｄが所定温度Ｔｄｄｒｅｆ以上であると判定されたときには、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２は許容温度に近くあまり余裕がないと判断し、高電圧系電圧ＶＨが設定した目標電圧ＶＨ＊となるよう昇圧コンバータ５５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Ｓ１７０）、本ルーチンを終了する。この場合も、目標電圧ＶＨ＊には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するのに必要な値が設定されているから、高電圧系電圧ＶＨを目標電圧ＶＨ＊とすることにより、運転者の要求する走行を行なうことができる。   When it is determined in step S130 that the air conditioner current Iac is equal to or greater than the predetermined current Iacref, it is determined that the load of the air conditioner 60 is relatively large, and the temperature Tdd of the transistors T31 and T32 of the boost converter 55 is allowed by the transistors T31 and T32. It is determined whether or not the temperature is lower than a predetermined temperature Tddref that is lower than the temperature by a sufficient margin (step S140). When it is determined that the element temperature Tdd is equal to or higher than the predetermined temperature Tdref, it is determined that the transistors T31 and T32 of the boost converter 55 are close to the allowable temperature and there is not much room, and the target voltage VH * set by the high voltage system voltage VH is Then, switching control of the transistors T31 and T32 of the boost converter 55 is performed (step S170), and this routine is finished. Also in this case, since the target voltage VH * is set to a value necessary for driving the motors MG1, MG2, the driver's request is made by setting the high voltage system voltage VH as the target voltage VH *. It is possible to run.

ステップＳ１４０で素子温度Ｔｄｄが所定温度Ｔｄｄｒｅｆ未満であると判定されたときには、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２はスイッチングに余裕があると判断し、設定した目標電圧ＶＨ＊を用いて計算した昇圧比Ｄｕｔｙが値０．５より小さな閾値Ｄｒｅｆより大きいか否かを判定し（ステップＳ１５０）、昇圧比Ｄｕｔｙが閾値Ｄｒｅｆ以下のときには、高電圧系電圧ＶＨが設定した目標電圧ＶＨ＊となるよう昇圧コンバータ５５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Ｓ１７０）、本ルーチンを終了する。昇圧コンバータ５５のリアクトルＬに流れる電流（リアクトル電流）、即ち電池電圧系電力ライン５４ｂに流れる電流の脈動成分（リプル成分）の振幅の大きさΔＩ（以下、リプル成分ΔＩと略す）は、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチングの周波数（キャリア周波数）をｆｃとすると、次式（３）により計算することができる。昇圧比Ｄｕｔｙは上述した式（２）により定義されているから、昇圧比Ｄｕｔｙとリプル成分ΔＩとの関係を示せば図４のようになり、昇圧比Ｄｕｔｙが値０．５のときにリプル成分ΔＩが最大となる。空調装置６０のインバータ６５は電池電圧系電力ライン５４ｂに接続されているから、インバータ６５にはリプル成分ΔＩを含む電流が印加されることになる。空調装置６０は、インバータ６５に印加されるリプル成分ΔＩが大きいと、その寿命が短くなるため、ステップＳ１５０の昇圧比Ｄｕｔｙが閾値Ｄｒｅｆより大きいか否かを判定する処理は、高電圧系電圧ＶＨが比較的低い状態で空調装置６０の寿命を短くしない範囲内となるか否かを判定する処理と考えることができる。したがって、昇圧比Ｄｕｔｙが閾値Ｄｒｅｆ以下であるときは、空調装置６０の寿命は短くならないと判断して、ステップＳ１１０で設定した目標電圧ＶＨ＊を用いて昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング制御を行なうのである。なお、閾値Ｄｒｅｆは、値０．３や値０．４などを用いることができる。   When it is determined in step S140 that the element temperature Tdd is lower than the predetermined temperature Tddref, it is determined that the transistors T31 and T32 of the boost converter 55 have a margin for switching, and the boost ratio calculated using the set target voltage VH *. It is determined whether or not Duty is larger than a threshold value Dref smaller than 0.5 (step S150), and when the boost ratio Duty is equal to or smaller than the threshold value Dref, the high voltage system voltage VH is set to the set target voltage VH *. Switching control of 55 transistors T31 and T32 is performed (step S170), and this routine is finished. The magnitude ΔI (hereinafter, abbreviated as ripple component ΔI) of the pulsating component (ripple component) of the current flowing through the reactor L of the boosting converter 55 (reactor current), that is, the current flowing through the battery voltage system power line 54b, is expressed as follows. When the switching frequency (carrier frequency) of the 55 transistors T31 and T32 is fc, it can be calculated by the following equation (3). Since the step-up ratio Duty is defined by the above equation (2), the relationship between the step-up ratio Duty and the ripple component ΔI is as shown in FIG. 4, and when the step-up ratio Duty is the value 0.5, the ripple component ΔI is maximized. Since the inverter 65 of the air conditioner 60 is connected to the battery voltage system power line 54b, a current including the ripple component ΔI is applied to the inverter 65. When the ripple component ΔI applied to the inverter 65 is large, the life of the air conditioner 60 is shortened. Therefore, the process of determining whether or not the step-up ratio Duty in step S150 is greater than the threshold value Dref is the high voltage system voltage VH. Can be considered as a process for determining whether or not the life of the air conditioner 60 is within a range not shortening in a relatively low state. Therefore, when the boost ratio Duty is equal to or less than the threshold value Dref, it is determined that the life of the air conditioner 60 is not shortened, and the switching control of the transistors T31 and T32 of the boost converter 55 is performed using the target voltage VH * set in step S110. Is done. As the threshold value Dref, a value of 0.3, a value of 0.4, or the like can be used.

Figure 2012191712
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ステップＳ１５０で昇圧比Ｄｕｔｙが閾値Ｄｒｅｆより大きいと判定されたときには、高電圧系電圧ＶＨを目標電圧ＶＨ＊にすると空調装置６０の寿命は短くなると判断し、昇圧比Ｄｕｔｙが閾値Ｄｒｅｆとなるよう次式（４）によって再設定し（ステップＳ１６０）、高電圧系電圧ＶＨが再設定した目標電圧ＶＨ＊となるよう昇圧コンバータ５５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Ｓ１７０）、本ルーチンを終了する。このように昇圧比Ｄｕｔｙが閾値Ｄｒｅｆとなるよう目標電圧ＶＨ＊を設定して高電圧系電圧ＶＨを制御することにより、空調装置６０の寿命が短くなるのを抑制することができる。   If it is determined in step S150 that the boost ratio Duty is greater than the threshold value Dref, it is determined that if the high voltage system voltage VH is set to the target voltage VH *, the life of the air conditioner 60 is shortened, and the boost ratio Duty is set to the threshold value Dref. This routine is reset by equation (4) (step S160), and switching control of the transistors T31 and T32 of the boost converter 55 is performed so that the high voltage system voltage VH becomes the reset target voltage VH * (step S170). Exit. Thus, by setting the target voltage VH * so that the boost ratio Duty becomes the threshold value Dref and controlling the high voltage system voltage VH, it is possible to suppress the life of the air conditioner 60 from being shortened.

Figure 2012191712
Figure 2012191712

以上説明した第１実施例のハイブリッド自動車２０によれば、エアコン電流Ｉａｃが空調装置６０の負荷が比較的大きいと判断するために予め設定された所定電流Ｉａｃｒｅｆ以上であり、且つ、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２の温度ＴｄｄがトランジスタＴ３１，Ｔ３２の許容温度から十分なマージンだけ低い所定温度Ｔｄｄｒｅｆ未満であるときに、目標電圧ＶＨ＊を用いた昇圧比Ｄｕｔｙが閾値Ｄｒｅｆより大きいときには閾値Ｄｒｅｆを目標電圧ＶＨ＊として再設定し、高電圧系電圧ＶＨが再設定した目標電圧ＶＨ＊になるように昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２をスイッチング制御することにより、電池電圧系電力ライン５４ｂに流れる電流のリプル成分ΔＩの範囲を、エアコン電流Ｉａｃが所定電流Ｉａｃｒｅｆ未満とするときのリプル成分ΔＩの範囲に比して小さくし、空調装置６０の寿命が短くなるのを抑制することができる。しかも、閾値Ｄｒｅｆを目標電圧ＶＨ＊として再設定し、高電圧系電圧ＶＨが再設定した目標電圧ＶＨ＊になるように昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２をスイッチング制御するから、高電圧系電圧ＶＨを比較的低い状態とすることができ、車両のエネルギ効率の向上に資することができる。もとより、エアコン電流Ｉａｃが所定電流Ｉａｃｒｅｆ未満のときには、昇圧比Ｄｕｔｙに拘わらずに、高電圧系電圧ＶＨがモータＭＧ１，ＭＧ２の駆動に応じて設定した目標電圧ＶＨ＊となるよう昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング制御するから、車両の動特性を確保することができる。また、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２の温度Ｔｄｄが所定温度Ｔｄｄｒｅｆ未満であることを要件とするから、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２が過熱するのを抑制することができる。   According to the hybrid vehicle 20 of the first embodiment described above, the air conditioner current Iac is greater than or equal to the predetermined current Iacref set in advance to determine that the load of the air conditioner 60 is relatively large, and the boost converter 55 When the temperature Tdd of the transistors T31 and T32 is lower than a predetermined temperature Tddref that is lower than the allowable temperature of the transistors T31 and T32 by a sufficient margin, the threshold Dref is set as the target when the boost ratio Duty using the target voltage VH * is larger than the threshold Dref. By resetting the voltage VH * and switching the transistors T31 and T32 of the boost converter 55 so that the high voltage system voltage VH becomes the reset target voltage VH *, the current flowing through the battery voltage system power line 54b is controlled. The range of the ripple component ΔI is the air conditioner current Iac And smaller than the range of the ripple component ΔI of when less than the constant current Iacref, it is possible to prevent the life of the air conditioner 60 is shortened. In addition, since the threshold value Dref is reset as the target voltage VH * and the transistors T31 and T32 of the boost converter 55 are controlled to be switched so that the high voltage system voltage VH becomes the reset target voltage VH *, the high voltage system voltage VH Can be brought into a relatively low state, which can contribute to an improvement in the energy efficiency of the vehicle. Of course, when the air-conditioner current Iac is less than the predetermined current Iacref, the transistor of the boost converter 55 so that the high voltage system voltage VH becomes the target voltage VH * set according to the driving of the motors MG1 and MG2 regardless of the boost ratio Duty. Since the switching control of T31 and T32 is performed, the dynamic characteristics of the vehicle can be ensured. Further, since the temperature Tdd of the transistors T31 and T32 of the boost converter 55 is required to be lower than the predetermined temperature Tdref, it is possible to suppress the transistors T31 and T32 of the boost converter 55 from being overheated.

第１実施例のハイブリッド自動車２０では、エアコン電流Ｉａｃが所定電流Ｉａｃｒｅｆ以上であり、且つ、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２の温度Ｔｄｄが所定温度Ｔｄｄｒｅｆ未満であるときに、目標電圧ＶＨ＊を用いた昇圧比Ｄｕｔｙが閾値Ｄｒｅｆより大きいときには、閾値Ｄｒｅｆを目標電圧ＶＨ＊として再設定し、高電圧系電圧ＶＨが再設定した目標電圧ＶＨ＊になるように昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２をスイッチング制御するものとしたが、昇圧比Ｄｕｔｙが値０．５近傍でなければよいから、図５の変形例の昇圧制御ルーチンに示すように、エアコン電流Ｉａｃが所定電流Ｉａｃｒｅｆ以上であり、且つ、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２の温度Ｔｄｄが所定温度Ｔｄｄｒｅｆ未満であるときに（ステップＳ１３０，Ｓ１４０）、目標電圧ＶＨ＊を用いた昇圧比Ｄｕｔｙが値０．５プラスマイナスαの範囲内となるか否かを判定し（ステップＳ１５０Ｂ）、目標電圧ＶＨ＊を用いた昇圧比Ｄｕｔｙが値０．５プラスマイナスαの範囲内となると判定したときに、次式（５）により昇圧比Ｄｕｔｙが値０．５プラスマイナスαの範囲を下回る最大値を目標電圧ＶＨ＊として再設定し（ステップＳ１６０Ｂ）、高電圧系電圧ＶＨが再設定した目標電圧ＶＨ＊になるように昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２をスイッチング制御するものとしてもよい。ここで、「α」としては、例えば値０．２や値０．１などを用いることができる。上述した式（３）により、昇圧比Ｄｕｔｙが値０．５のときにリプル成分ΔＩが最大となり、空調装置６０の寿命を短くするから、昇圧比Ｄｕｔｙが値０．５プラスマイナスαの範囲外となるように目標電圧ＶＨ＊を再設定することにより、空調装置６０の寿命が短くなるのを抑制することができる。しかも、昇圧比Ｄｕｔｙが値０．５プラスマイナスαの範囲を下回る最大値を目標電圧ＶＨ＊として再設定するから、高電圧系電圧ＶＨを比較的低い状態とすることができ、車両のエネルギ効率の向上に資することができる。なお、目標電圧ＶＨ＊を用いた昇圧比Ｄｕｔｙが値０．５プラスマイナスαの範囲内となると判定したときには、昇圧比Ｄｕｔｙが値０．５プラスマイナスαの範囲を上回る最小値を目標電圧ＶＨ＊として再設定するものとしても構わない。   In the hybrid vehicle 20 of the first embodiment, the target voltage VH * is used when the air conditioner current Iac is equal to or higher than the predetermined current Iacref and the temperatures Tdd of the transistors T31 and T32 of the boost converter 55 are lower than the predetermined temperature Tddref. When the boost ratio Duty is larger than the threshold Dref, the threshold Dref is reset as the target voltage VH *, and the transistors T31 and T32 of the boost converter 55 are switched so that the high voltage system voltage VH becomes the reset target voltage VH *. However, since the step-up ratio Duty need not be near 0.5, the air conditioner current Iac is equal to or higher than the predetermined current Iacref as shown in the step-up control routine of the modification of FIG. The temperature Tdd of the transistors T31 and T32 of the converter 55 is a predetermined temperature T When it is less than dref (steps S130 and S140), it is determined whether or not the boost ratio Duty using the target voltage VH * falls within the range of the value 0.5 plus or minus α (step S150B), and the target voltage VH. When it is determined that the step-up ratio Duty using * falls within the range of the value 0.5 plus or minus α, the maximum value that the step-up ratio Duty falls below the range of the value 0.5 plus or minus α is determined by the following equation (5). The voltage VH * may be reset (step S160B), and the transistors T31 and T32 of the boost converter 55 may be subjected to switching control so that the high voltage system voltage VH becomes the reset target voltage VH *. Here, as “α”, for example, a value of 0.2 or a value of 0.1 can be used. According to the above equation (3), the ripple component ΔI is maximized when the boost ratio Duty is 0.5, and the life of the air conditioner 60 is shortened. Therefore, the boost ratio Duty is outside the range of 0.5 plus or minus α. By resetting the target voltage VH * so as to become, it is possible to suppress the life of the air conditioner 60 from being shortened. Moreover, since the maximum value where the step-up ratio Duty is less than the range of 0.5 plus or minus α is reset as the target voltage VH *, the high voltage system voltage VH can be made relatively low, and the energy efficiency of the vehicle It can contribute to improvement. When it is determined that the boost ratio Duty using the target voltage VH * falls within the range of the value 0.5 plus / minus α, the minimum value where the boost ratio Duty exceeds the range of the value 0.5 plus / minus α is set to the target voltage VH. It may be reset as *.

Figure 2012191712
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第１実施例のハイブリッド自動車２０では、エアコン電流Ｉａｃが所定電流Ｉａｃｒｅｆ以上であり、且つ、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２の温度Ｔｄｄが所定温度Ｔｄｄｒｅｆ未満であるときに、目標電圧ＶＨ＊を用いた昇圧比Ｄｕｔｙが閾値Ｄｒｅｆより大きいときには、閾値Ｄｒｅｆを目標電圧ＶＨ＊として再設定し、高電圧系電圧ＶＨが再設定した目標電圧ＶＨ＊になるように昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２をスイッチング制御するものとしたが、空調装置６０の負荷が比較的大きい所定負荷以上であると判断することができればよいから、図６の変形例の昇圧制御ルーチンに示すように、外気温センサ８９からの外気温Ｔｏｕｔを入力し（ステップＳ１００Ｃ）、外気温Ｔｏｕｔが比較的高い温度として予め定められた所定外気温度（例えば、３０℃や３３℃など）以上であり（ステップＳ１３０Ｃ）、且つ、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２の温度Ｔｄｄが所定温度Ｔｄｄｒｅｆ未満であるときに（ステップＳ１４０）、目標電圧ＶＨ＊を用いた昇圧比Ｄｕｔｙが閾値Ｄｒｅｆより大きいときには、閾値Ｄｒｅｆを目標電圧ＶＨ＊として再設定し、高電圧系電圧ＶＨが再設定した目標電圧ＶＨ＊になるように昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２をスイッチング制御する（ステップＳ１５０〜Ｓ１７０）ものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the first embodiment, the target voltage VH * is used when the air conditioner current Iac is equal to or higher than the predetermined current Iacref and the temperatures Tdd of the transistors T31 and T32 of the boost converter 55 are lower than the predetermined temperature Tddref. When the boost ratio Duty is larger than the threshold Dref, the threshold Dref is reset as the target voltage VH *, and the transistors T31 and T32 of the boost converter 55 are switched so that the high voltage system voltage VH becomes the reset target voltage VH *. However, as long as it can be determined that the load of the air conditioner 60 is not less than the predetermined load, which is relatively large, as shown in the boost control routine of the modified example of FIG. The outside temperature Tout is input (step S100C), and the outside temperature Tout is relatively high. When the temperature is equal to or higher than a predetermined outdoor temperature (for example, 30 ° C. or 33 ° C.) as a temperature (step S130C) and the temperatures Tdd of the transistors T31 and T32 of the boost converter 55 are lower than the predetermined temperature Tdref ( Step S140) When the boost ratio Duty using the target voltage VH * is larger than the threshold value Dref, the threshold value Dref is reset as the target voltage VH * so that the high voltage system voltage VH becomes the reset target voltage VH *. The transistors T31 and T32 of the boost converter 55 may be subjected to switching control (steps S150 to S170).

第１実施例のハイブリッド自動車２０では、エアコン電流Ｉａｃが所定電流Ｉａｃｒｅｆ以上であり、且つ、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２の温度Ｔｄｄが所定温度Ｔｄｄｒｅｆ未満であるときに、目標電圧ＶＨ＊を用いた昇圧比Ｄｕｔｙが閾値Ｄｒｅｆより大きいときには、閾値Ｄｒｅｆを目標電圧ＶＨ＊として再設定し、高電圧系電圧ＶＨが再設定した目標電圧ＶＨ＊になるように昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２をスイッチング制御するものとしたが、図７の変形例の昇圧制御ルーチンに示すように、車速Ｖを入力し（ステップＳ１００Ｄ）、エアコン電流Ｉａｃが所定電流Ｉａｃｒｅｆ以上であり（ステップＳ１３０）、且つ、車速Ｖが比較的低車速であると判断するために予め定められた所定車速未満のときに（ステップＳ１４０Ｄ）、目標電圧ＶＨ＊を用いた昇圧比Ｄｕｔｙが閾値Ｄｒｅｆより大きいときには、閾値Ｄｒｅｆを目標電圧ＶＨ＊として再設定し、高電圧系電圧ＶＨが再設定した目標電圧ＶＨ＊になるように昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２をスイッチング制御する（ステップＳ１５０〜Ｓ１７０）ものとしてもよい。車速Ｖが比較的低車速であれば、高電圧系電圧ＶＨを高くする必要がないため、走行に影響を及ぼすのを回避しながら、空調装置６０の寿命が短くなるのを抑制することができる。   In the hybrid vehicle 20 of the first embodiment, the target voltage VH * is used when the air conditioner current Iac is equal to or higher than the predetermined current Iacref and the temperatures Tdd of the transistors T31 and T32 of the boost converter 55 are lower than the predetermined temperature Tddref. When the boost ratio Duty is larger than the threshold Dref, the threshold Dref is reset as the target voltage VH *, and the transistors T31 and T32 of the boost converter 55 are switched so that the high voltage system voltage VH becomes the reset target voltage VH *. The vehicle speed V is input (step S100D), the air conditioner current Iac is equal to or higher than the predetermined current Iacref (step S130), and the vehicle speed V Is determined in advance to determine that the vehicle speed is relatively low. When the step-up ratio Duty using the target voltage VH * is larger than the threshold value Dref when the speed is less than the speed (step S140D), the threshold voltage Dref is reset as the target voltage VH * and the high voltage system voltage VH is reset. The transistors T31 and T32 of the boost converter 55 may be controlled to be switched to VH * (steps S150 to S170). If the vehicle speed V is relatively low, it is not necessary to increase the high voltage system voltage VH, so that it is possible to prevent the life of the air conditioner 60 from being shortened while avoiding the influence on traveling. .

第１実施例のハイブリッド自動車２０では、エアコン電流Ｉａｃが所定電流Ｉａｃｒｅｆ以上であり、且つ、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２の温度Ｔｄｄが所定温度Ｔｄｄｒｅｆ未満であるときに、目標電圧ＶＨ＊を用いた昇圧比Ｄｕｔｙが閾値Ｄｒｅｆより大きいときには、閾値Ｄｒｅｆを目標電圧ＶＨ＊として再設定し、高電圧系電圧ＶＨが再設定した目標電圧ＶＨ＊になるように昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２をスイッチング制御するものとしたが、エアコン電流Ｉａｃが所定電流Ｉａｃｒｅｆ以上であれば、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２の温度Ｔｄｄに拘わらずに、目標電圧ＶＨ＊を用いた昇圧比Ｄｕｔｙが閾値Ｄｒｅｆより大きいときには、閾値Ｄｒｅｆを目標電圧ＶＨ＊として再設定し、高電圧系電圧ＶＨが再設定した目標電圧ＶＨ＊になるように昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２をスイッチング制御するものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the first embodiment, the target voltage VH * is used when the air conditioner current Iac is equal to or higher than the predetermined current Iacref and the temperatures Tdd of the transistors T31 and T32 of the boost converter 55 are lower than the predetermined temperature Tddref. When the boost ratio Duty is larger than the threshold Dref, the threshold Dref is reset as the target voltage VH *, and the transistors T31 and T32 of the boost converter 55 are switched so that the high voltage system voltage VH becomes the reset target voltage VH *. If the air conditioner current Iac is equal to or greater than the predetermined current Iacref, the boost ratio Duty using the target voltage VH * is greater than the threshold Dref regardless of the temperature Tdd of the transistors T31 and T32 of the boost converter 55. Sometimes the threshold Dref is set to the target voltage V * Re-set as the transistor of the boost converter 55 as the high-voltage system voltage VH becomes the target voltage VH * re set T31, T32 may be used as those for switching control.

次に第２実施例としてのハイブリッド自動車２０Ｅについて説明する。第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｅのハード構成および昇圧制御ルーチンによる動作を除く動作は、図１，２を用いて説明した第１実施例のハイブリッド自動車２０のハード構成および動作と同一である。したがって、重複する記載を回避するために、第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｅのハード構成および昇圧制御ルーチンによる動作を除く動作についての説明は省略する。第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｅのハイブリッド用電子制御ユニット７０は、図８に例示する昇圧制御ルーチンを実行する。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。   Next, a hybrid vehicle 20E as a second embodiment will be described. Except for the hardware configuration of the hybrid vehicle 20E of the second embodiment and the operation by the boost control routine, the operation is the same as the hardware configuration and operation of the hybrid vehicle 20 of the first embodiment described with reference to FIGS. Therefore, in order to avoid overlapping descriptions, description of the operation of the hybrid vehicle 20E according to the second embodiment other than the hardware configuration and the operation by the boost control routine is omitted. The hybrid electronic control unit 70 of the hybrid vehicle 20E of the second embodiment executes a boost control routine illustrated in FIG. This routine is repeatedly executed every predetermined time (for example, every several msec).

昇圧制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊や回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，電圧センサ５８ａからの低電圧系電圧ＶＬ，電圧センサ５７ａからの高電圧系電圧ＶＨ，電流センサ６５ａからのエアコン電流Ｉａｃ，温度センサ５５ａからのトランジスタＴ３１，Ｔ３２の素子温度Ｔｄｄなど制御に必要なデータを入力し（ステップＳ２００）、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊と回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２とに基づいて高電圧系電力ライン５４ａの目標電圧ＶＨ＊を設定する（ステップＳ２１０）。目標電圧ＶＨ＊の設定は、第１実施例で説明した。   When the step-up control routine is executed, the CPU 72 of the hybrid electronic control unit 70 first starts the low voltage system voltage VL from the torque commands Tm1 *, Tm2 * of the motors MG1, MG2 and the rotation speeds Nm1, Nm2, voltage sensor 58a. , The high voltage system voltage VH from the voltage sensor 57a, the air conditioner current Iac from the current sensor 65a, the element temperature Tdd of the transistors T31 and T32 from the temperature sensor 55a are input (step S200), and the motor MG1 The target voltage VH * of the high voltage power line 54a is set based on the torque commands Tm1 *, Tm2 * of MG2 and the rotational speeds Nm1, Nm2 (step S210). The setting of the target voltage VH * has been described in the first embodiment.

次に、エアコン電流Ｉａｃが空調装置６０の負荷が比較的大きい所定負荷以上であると判断するために予め設定された所定電流Ｉａｃｒｅｆ以上であるか否か（ステップＳ２２０）、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２の温度ＴｄｄがトランジスタＴ３１，Ｔ３２の許容温度から十分なマージンだけ低い所定温度Ｔｄｄｒｅｆ未満であるか否か（ステップＳ２３０）、を判定する。エアコン電流Ｉａｃが所定電流Ｉａｃｒｅｆ未満であると判定されたときや、アコン電流Ｉａｃが所定電流Ｉａｃｒｅｆ以上であると判定されても素子温度Ｔｄｄが所定温度Ｔｄｄｒｅｆ以上であると判定されたときには、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチングの際の周波数（以下、キャリア周波数という）ｆｃに通常用いる周波数ｆｃ１を設定し（ステップＳ２４０）、設定したキャリア周波数ｆｃを用いて高電圧系電圧ＶＨが設定した目標電圧ＶＨ＊となるよう昇圧コンバータ５５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Ｓ２６０）、本ルーチンを終了する。ここで、周波数ｆｃ１としては、例えば１０ｋＨｚなどを用いることができる。   Next, whether or not the air conditioner current Iac is equal to or greater than a predetermined current Iacref set in advance to determine that the load of the air conditioner 60 is equal to or greater than a predetermined load that is relatively large (step S220). , T32 is determined whether or not the temperature Tdd is lower than a predetermined temperature Tddref which is lower than the allowable temperature of the transistors T31 and T32 by a sufficient margin (step S230). When it is determined that the air conditioner current Iac is less than the predetermined current Iacref, or when the element temperature Tdd is determined to be equal to or higher than the predetermined temperature Tddref even if it is determined that the accon current Iac is equal to or higher than the predetermined current Iacref, the boost converter A frequency fc1 that is normally used is set as a frequency (hereinafter referred to as a carrier frequency) fc when switching the 55 transistors T31 and T32 (step S240), and the high voltage system voltage VH is set using the set carrier frequency fc. Switching control of the transistors T31 and T32 of the boost converter 55 is performed so as to be the voltage VH * (step S260), and this routine is finished. Here, as the frequency fc1, for example, 10 kHz can be used.

一方、ステップＳ２２０，Ｓ２３０でエアコン電流Ｉａｃが所定電流Ｉａｃｒｅｆ以上であると判定されると共に素子温度Ｔｄｄが所定温度Ｔｄｄｒｅｆ未満であると判定されたときには、キャリア周波数ｆｃに通常用いる周波数ｆｃ１より２割以上大きな周波数ｆｃ２を設定し（ステップＳ２５０）、設定したキャリア周波数ｆｃを用いて高電圧系電圧ＶＨが設定した目標電圧ＶＨ＊となるよう昇圧コンバータ５５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Ｓ２６０）、本ルーチンを終了する。ここで、周波数ｆｃ２としては、周波数ｆｃ１が１０ｋＨｚのときには１２ｋＨｚや１２．５ｋＨｚなどを用いることができる。上述した式（３）から明らかなように、リプル成分ΔＩはキャリア周波数ｆｃが大きくなるほど大きくなる。したがって、キャリア周波数ｆｃとして通常用いる周波数ｆｃ１より２割以上高い周波数ｆｃ２を用いることにより、リプル成分ΔＩを小さくすることができ、空調装置６０の寿命が短くなるのを抑制することができる。   On the other hand, when it is determined in steps S220 and S230 that the air conditioner current Iac is equal to or higher than the predetermined current Iacref and the element temperature Tdd is determined to be lower than the predetermined temperature Tddref, the carrier frequency fc is 20% higher than the normally used frequency fc1. A large frequency fc2 is set (step S250), and switching control of the transistors T31 and T32 of the boost converter 55 is performed using the set carrier frequency fc so that the high voltage system voltage VH becomes the set target voltage VH * (step S250). S260), this routine is finished. Here, as the frequency fc2, when the frequency fc1 is 10 kHz, 12 kHz, 12.5 kHz, or the like can be used. As is clear from the above-described equation (3), the ripple component ΔI increases as the carrier frequency fc increases. Therefore, by using a frequency fc2 that is 20% or more higher than the normally used frequency fc1 as the carrier frequency fc, the ripple component ΔI can be reduced, and the life of the air conditioner 60 can be suppressed from being shortened.

以上説明した第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｅによれば、エアコン電流Ｉａｃが空調装置６０の負荷が比較的大きいと判断するために予め設定された所定電流Ｉａｃｒｅｆ以上であり、且つ、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２の温度ＴｄｄがトランジスタＴ３１，Ｔ３２の許容温度から十分なマージンだけ低い所定温度Ｔｄｄｒｅｆ未満であるときには、キャリア周波数ｆｃに通常用いる周波数ｆｃ１より２割以上大きな周波数ｆｃ２を設定し、設定したキャリア周波数ｆｃを用いて高電圧系電圧ＶＨが設定した目標電圧ＶＨ＊となるよう昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング制御することにより、電池電圧系電力ライン５４ｂに流れる電流のリプル成分ΔＩの範囲を、エアコン電流Ｉａｃが所定電流Ｉａｃｒｅｆ未満とするときのリプル成分ΔＩの範囲に比して小さくし、空調装置６０の寿命が短くなるのを抑制することができる。   According to the hybrid vehicle 20E of the second embodiment described above, the air conditioner current Iac is greater than or equal to a predetermined current Iacref set in advance to determine that the load on the air conditioner 60 is relatively large, and the boost converter 55 When the temperature Tdd of the transistors T31 and T32 is less than the predetermined temperature Tddref that is lower than the allowable temperature of the transistors T31 and T32 by a sufficient margin, the carrier frequency fc is set to a frequency fc2 that is 20% or more higher than the normally used frequency fc1. By controlling the switching of the transistors T31 and T32 of the boost converter 55 so that the high voltage system voltage VH becomes the set target voltage VH * using the carrier frequency fc, the ripple component ΔI of the current flowing through the battery voltage system power line 54b is controlled. Range, air conditioner current Ia There may be small compared to the range of the ripple component ΔI of when less than the predetermined current Iacref, to prevent the life of the air conditioner 60 is shortened.

第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｅでは、エアコン電流Ｉａｃが所定電流Ｉａｃｒｅｆ以上であり、且つ、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２の温度Ｔｄｄが所定温度Ｔｄｄｒｅｆ未満であるときには、キャリア周波数ｆｃに通常用いる周波数ｆｃ１より２割以上大きな周波数ｆｃ２を設定し、設定したキャリア周波数ｆｃを用いて高電圧系電圧ＶＨが設定した目標電圧ＶＨ＊となるよう昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング制御するものとしたが、キャリア周波数ｆｃに設定する周波数ｆｃ２は通常用いる周波数ｆｃ１より大きければよいから、周波数ｆｃ１より２割未満大きな周波数であってもよい。   In the hybrid vehicle 20E of the second embodiment, when the air conditioner current Iac is equal to or higher than the predetermined current Iacref and the temperature Tdd of the transistors T31 and T32 of the boost converter 55 is lower than the predetermined temperature Tddref, the frequency normally used for the carrier frequency fc A frequency fc2 that is 20% or more higher than fc1 is set, and the switching of the transistors T31 and T32 of the boost converter 55 is controlled using the set carrier frequency fc so that the high voltage system voltage VH becomes the set target voltage VH *. However, since the frequency fc2 set to the carrier frequency fc only needs to be larger than the normally used frequency fc1, it may be less than 20% higher than the frequency fc1.

第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｅでは、エアコン電流Ｉａｃが所定電流Ｉａｃｒｅｆ以上であり、且つ、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２の温度Ｔｄｄが所定温度Ｔｄｄｒｅｆ未満であるときには、キャリア周波数ｆｃに通常用いる周波数ｆｃ１より２割以上大きな周波数ｆｃ２を設定し、設定したキャリア周波数ｆｃを用いて高電圧系電圧ＶＨが設定した目標電圧ＶＨ＊となるよう昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング制御するものとしたが、空調装置６０の負荷が比較的大きい所定負荷以上であると判断することができればよいから、第１実施例の変形例と同様に、外気温センサ８９からの外気温Ｔｏｕｔが比較的高い温度として予め定められた所定外気温度（例えば、３０℃や３３℃など）以上であり、且つ、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２の温度Ｔｄｄが所定温度Ｔｄｄｒｅｆ未満であるときに、キャリア周波数ｆｃに通常用いる周波数ｆｃ１より２割以上大きな周波数ｆｃ２を設定し、設定したキャリア周波数ｆｃを用いて高電圧系電圧ＶＨが設定した目標電圧ＶＨ＊となるよう昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング制御するものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20E of the second embodiment, when the air conditioner current Iac is equal to or higher than the predetermined current Iacref and the temperature Tdd of the transistors T31 and T32 of the boost converter 55 is lower than the predetermined temperature Tddref, the frequency normally used for the carrier frequency fc A frequency fc2 that is 20% or more higher than fc1 is set, and the switching of the transistors T31 and T32 of the boost converter 55 is controlled using the set carrier frequency fc so that the high voltage system voltage VH becomes the set target voltage VH *. However, as long as it can be determined that the load of the air conditioner 60 is equal to or greater than a relatively large predetermined load, the temperature of the outside air temperature Tout from the outside air temperature sensor 89 is relatively high as in the modification of the first embodiment. Predetermined outdoor temperature (for example, 30 ° C. or 33 When the temperature Tdd of the transistors T31 and T32 of the boost converter 55 is lower than the predetermined temperature Tddref, the carrier frequency fc is set to a frequency fc2 that is 20% or more higher than the normally used frequency fc1. The switching of the transistors T31 and T32 of the boost converter 55 may be controlled so that the high voltage system voltage VH becomes the set target voltage VH * using the carrier frequency fc.

第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｅでは、エアコン電流Ｉａｃが所定電流Ｉａｃｒｅｆ以上であり、且つ、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２の温度Ｔｄｄが所定温度Ｔｄｄｒｅｆ未満であるときには、キャリア周波数ｆｃに通常用いる周波数ｆｃ１より２割以上大きな周波数ｆｃ２を設定し、設定したキャリア周波数ｆｃを用いて高電圧系電圧ＶＨが設定した目標電圧ＶＨ＊となるよう昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング制御するものとしたが、エアコン電流Ｉａｃが所定電流Ｉａｃｒｅｆ以上であり、且つ、車速Ｖが比較的低車速であると判断するために予め定められた所定車速未満のときに、キャリア周波数ｆｃに通常用いる周波数ｆｃ１より２割以上大きな周波数ｆｃ２を設定し、設定したキャリア周波数ｆｃを用いて高電圧系電圧ＶＨが設定した目標電圧ＶＨ＊となるよう昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング制御するものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20E of the second embodiment, when the air conditioner current Iac is equal to or higher than the predetermined current Iacref and the temperature Tdd of the transistors T31 and T32 of the boost converter 55 is lower than the predetermined temperature Tddref, the frequency normally used for the carrier frequency fc A frequency fc2 that is 20% or more higher than fc1 is set, and the switching of the transistors T31 and T32 of the boost converter 55 is controlled using the set carrier frequency fc so that the high voltage system voltage VH becomes the set target voltage VH *. However, when the air-conditioner current Iac is equal to or higher than the predetermined current Iacref and the vehicle speed V is less than a predetermined vehicle speed determined in advance to determine that the vehicle speed V is relatively low, the frequency fc1 normally used for the carrier frequency fc is 2 Set a frequency fc2 greater than Transistors T31 of the boost converter 55 so that the target voltage VH * which the high-voltage system voltage VH is set using the boss was the carrier frequency fc, or as controlling switching of T32.

第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｅでは、エアコン電流Ｉａｃが所定電流Ｉａｃｒｅｆ以上であり、且つ、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２の温度Ｔｄｄが所定温度Ｔｄｄｒｅｆ未満であるときには、キャリア周波数ｆｃに通常用いる周波数ｆｃ１より２割以上大きな周波数ｆｃ２を設定し、設定したキャリア周波数ｆｃを用いて高電圧系電圧ＶＨが設定した目標電圧ＶＨ＊となるよう昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング制御するものとしたが、エアコン電流Ｉａｃが所定電流Ｉａｃｒｅｆ以上であれば、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２の温度Ｔｄｄに拘わらずに、キャリア周波数ｆｃに通常用いる周波数ｆｃ１より２割以上大きな周波数ｆｃ２を設定し、設定したキャリア周波数ｆｃを用いて高電圧系電圧ＶＨが設定した目標電圧ＶＨ＊となるよう昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング制御するものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20E of the second embodiment, when the air conditioner current Iac is equal to or higher than the predetermined current Iacref and the temperature Tdd of the transistors T31 and T32 of the boost converter 55 is lower than the predetermined temperature Tddref, the frequency normally used for the carrier frequency fc A frequency fc2 that is 20% or more higher than fc1 is set, and the switching of the transistors T31 and T32 of the boost converter 55 is controlled using the set carrier frequency fc so that the high voltage system voltage VH becomes the set target voltage VH *. However, if the air conditioner current Iac is equal to or higher than the predetermined current Iacref, the carrier frequency fc is set to a frequency fc2 that is 20% or more higher than the normally used frequency fc1 regardless of the temperature Tdd of the transistors T31 and T32 of the boost converter 55. Ki Or as being a transistor T31, switching control of the T32 target voltage VH * become as the boost converter 55 to the high-voltage system voltage VH is set using the rear frequency fc.

また、第１実施例と第２実施例とを同時に適用するものとしてもよい。即ち、エアコン電流Ｉａｃが所定電流Ｉａｃｒｅｆ以上であり、且つ、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２の温度Ｔｄｄが所定温度Ｔｄｄｒｅｆ未満であるときには、キャリア周波数ｆｃに通常用いる周波数ｆｃ１より２割以上大きな周波数ｆｃ２を設定し、設定したキャリア周波数ｆｃを用いて高電圧系電圧ＶＨが設定した目標電圧ＶＨ＊となるよう昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング制御し、更に目標電圧ＶＨ＊を用いた昇圧比Ｄｕｔｙが閾値Ｄｒｅｆより大きいときには、閾値Ｄｒｅｆを目標電圧ＶＨ＊として再設定し、高電圧系電圧ＶＨが再設定した目標電圧ＶＨ＊になるように昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２をスイッチング制御するものとしてもよいのである。また、第１実施例または第１実施例の変形例のいずれかと第２実施例または第２実施例の変形例のいずれかとを組み合わせたものとしても差し支えない。   Moreover, it is good also as what applies 1st Example and 2nd Example simultaneously. That is, when the air conditioner current Iac is equal to or higher than the predetermined current Iacref and the temperature Tdd of the transistors T31 and T32 of the boost converter 55 is lower than the predetermined temperature Tddref, the frequency fc2 that is 20% or more higher than the frequency fc1 that is normally used for the carrier frequency fc. And the switching control of the transistors T31 and T32 of the boost converter 55 so that the high voltage system voltage VH becomes the set target voltage VH * using the set carrier frequency fc, and the boost ratio using the target voltage VH * When the duty is larger than the threshold Dref, the threshold Dref is reset as the target voltage VH *, and the transistors T31 and T32 of the boost converter 55 are subjected to switching control so that the high voltage system voltage VH becomes the reset target voltage VH *. It is good. Further, any combination of the first embodiment or the modification of the first embodiment and any of the modification of the second embodiment or the second embodiment may be combined.

第１実施例のハイブリッド自動車２０や第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｅでは、モータＭＧ２からの動力を駆動輪３８ａ，３８ｂに連結された駆動軸３２に出力するものとしたが、図９の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、モータＭＧ２からの動力を駆動軸３２が接続された車軸（駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された車軸）とは異なる車軸（図９における車輪３９ａ，３９ｂに接続された車軸）に出力するものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the first embodiment and the hybrid vehicle 20E of the second embodiment, the power from the motor MG2 is output to the drive shaft 32 connected to the drive wheels 38a and 38b. As illustrated in the hybrid vehicle 120 of FIG. 9, the power from the motor MG2 is connected to an axle (an axle connected to the drive wheels 38a and 38b) to which the drive shaft 32 is connected (an wheel 39a and 39b in FIG. 9). Output to the vehicle axle).

第１実施例のハイブリッド自動車２０や第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｅでは、エンジン２２からの動力をプラネタリギヤ３０を介して駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３２に出力すると共にモータＭＧ２からの動力を駆動軸３２に出力するものとしたが、図１０の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸に変速機２３０を介してモータＭＧを取り付け、モータＭＧの回転軸にクラッチ２２９を介してエンジン２２を接続する構成とし、エンジン２２からの動力をモータＭＧの回転軸と変速機２３０とを介して駆動軸に出力すると共にモータＭＧからの動力を変速機２３０を介して駆動軸に出力するものとしてもよい。また、図１１の変形例のハイブリッド自動車３２０に例示するように、エンジン２２からの動力を変速機３３０を介して駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された車軸に出力すると共にモータＭＧからの動力を駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された車軸とは異なる車軸（図１１における車輪３９ａ，３９ｂに接続された車軸）に出力するものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the first embodiment and the hybrid vehicle 20E of the second embodiment, the power from the engine 22 is output to the drive shaft 32 connected to the drive wheels 38a and 38b via the planetary gear 30, and from the motor MG2. The power is output to the drive shaft 32, but a motor MG is attached to the drive shaft connected to the drive wheels 38a and 38b via the transmission 230 as illustrated in the hybrid vehicle 220 of the modified example of FIG. The engine 22 is connected to the rotation shaft of the motor MG via the clutch 229, and the power from the engine 22 is output to the drive shaft via the rotation shaft of the motor MG and the transmission 230, and the power from the motor MG is output. May be output to the drive shaft via the transmission 230. Further, as exemplified in the hybrid vehicle 320 of the modification of FIG. 11, the power from the engine 22 is output to the axle connected to the drive wheels 38 a and 38 b via the transmission 330 and the power from the motor MG is driven. It is good also as what outputs to the axle different from the axle connected to wheel 38a, 38b (the axle connected to wheel 39a, 39b in FIG. 11).

第１実施例や第２実施例では、本発明を、駆動軸３２にプラネタリギヤ３０を介して接続されたエンジン２２およびモータＭＧ１と、駆動軸３２に接続されたモータＭＧ２と、を備えるハイブリッド自動車２０に適用するものとしたが、図１２の変形例の電気自動車４２０に例示するように、走行用の動力を出力するモータＭＧを備える単純な電気自動車に適用するものとしてもよい。   In the first embodiment and the second embodiment, the present invention is a hybrid vehicle 20 including the engine 22 and the motor MG1 connected to the drive shaft 32 via the planetary gear 30, and the motor MG2 connected to the drive shaft 32. However, the present invention may be applied to a simple electric vehicle including a motor MG that outputs driving power, as illustrated in the electric vehicle 420 of the modified example of FIG.

また、こうした自動車に限定されるものではなく、列車などの電動車両の形態としてもよいし、電動車両の電圧制御方法の形態としてもよい。   Moreover, it is not limited to such a motor vehicle, It is good also as a form of electric vehicles, such as a train, and good also as a form of the voltage control method of an electric vehicle.

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、バッテリ５０が「二次電池」に相当し、昇圧コンバータ５５が「昇圧回路」に相当し、ハイブリッド用電子制御ユニット７０が「電圧制御手段」に相当する。   The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In the embodiment, the motor MG2 corresponds to “motor”, the battery 50 corresponds to “secondary battery”, the boost converter 55 corresponds to “boost circuit”, and the hybrid electronic control unit 70 corresponds to “voltage control means”. It corresponds to.

ここで、「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ２に限定されるものではなく、誘導電動機など、走行用の動力を入出力するものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「二次電池」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５０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、如何なるタイプの二次電池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５５に限定されるものではなく、リアクトルとスイッチング素子とを有し二次電池が接続された電池電圧系の電圧を昇圧して電動機が接続された駆動電圧系に供給するものであれば如何なるものとしても構わない。「電圧制御手段」としては、図３の昇圧制御ルーチンや図８の昇圧制御ルーチンを実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０に限定されるものではなく、図５の昇圧制御ルーチンを実行するものとしたり、図６の昇圧制御ルーチンを実行するものとしたり、図７の昇圧制御ルーチンを実行するものとしたり、エアコン電流Ｉａｃが所定電流Ｉａｃｒｅｆ以上であれば、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２の温度Ｔｄｄに拘わらずに、目標電圧ＶＨ＊を用いた昇圧比Ｄｕｔｙが閾値Ｄｒｅｆより大きいときには、閾値Ｄｒｅｆを目標電圧ＶＨ＊として再設定し、高電圧系電圧ＶＨが再設定した目標電圧ＶＨ＊になるように昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２をスイッチング制御するものとしたり、りキャリア周波数ｆｃに通常用いる周波数ｆｃ１より２割以上大きな周波数ｆｃ２を設定し、設定したキャリア周波数ｆｃを用いて高電圧系電圧ＶＨが設定した目標電圧ＶＨ＊となるよう昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング制御するものとしたりするなど、空調装置の負荷が所定負荷以上になるときには、空調装置の負荷が所定負荷未満になるときに比して昇圧回路による昇圧に伴って電池電圧系の電流に生じるリプル成分の振幅が小さな範囲内となるよう昇圧回路のスイッチング素子を制御するものであれば如何なるものとしても構わない。   Here, the “motor” is not limited to the motor MG2 configured as a synchronous generator motor, and may be any type of electric motor such as an induction motor that inputs and outputs driving power. I do not care. The “secondary battery” is not limited to the battery 50 configured as a lithium ion secondary battery, and any type of secondary battery such as a nickel hydride secondary battery, a nickel cadmium secondary battery, or a lead storage battery may be used. It does not matter. The “boost converter” is not limited to the boost converter 55, but a drive voltage system in which a motor is connected by boosting a voltage of a battery voltage system having a reactor and a switching element and connected to a secondary battery. Any material can be used as long as it is supplied. The “voltage control means” is not limited to the hybrid electronic control unit 70 that executes the boost control routine of FIG. 3 or the boost control routine of FIG. 8, but may execute the boost control routine of FIG. If the boost control routine of FIG. 6 is executed, the boost control routine of FIG. 7 is executed, or if the air conditioner current Iac is equal to or greater than the predetermined current Iacref, the temperatures Tdd of the transistors T31 and T32 of the boost converter 55 Regardless of the above, when the step-up ratio Duty using the target voltage VH * is larger than the threshold value Dref, the threshold value Dref is reset as the target voltage VH * so that the high voltage system voltage VH becomes the reset target voltage VH *. In addition, the transistors T31 and T32 of the boost converter 55 are switching-controlled, or the carrier The frequency fc2 that is 20% or more higher than the normally used frequency fc1 is set for the wave number fc, and the high voltage system voltage VH is set to the set target voltage VH * using the set carrier frequency fc. When the load on the air conditioner is greater than or equal to a predetermined load, such as switching control, etc., the battery voltage system current is generated with boosting by the booster circuit compared to when the load on the air conditioner is less than the predetermined load. Any device may be used as long as it controls the switching element of the booster circuit so that the amplitude of the ripple component is within a small range.

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。   The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is the same as that of the embodiment described in the column of means for solving the problem. Therefore, the elements of the invention described in the column of means for solving the problems are not limited. That is, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problems should be made based on the description of the column, and the examples are those of the invention described in the column of means for solving the problems. It is only a specific example.

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。   As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated using the Example, this invention is not limited at all to such an Example, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is with various forms. Of course, it can be implemented.

本発明は、電動車両の製造産業などに利用可能である。   The present invention can be used in the manufacturing industry of electric vehicles.

２０，２０Ｅ，１２０，２２０，３２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、３０ プラネタリギヤ、３２ 駆動軸、３７ デファレンシャルギヤ、３８ａ，３８ｂ 駆動輪、３９ａ，３９ｂ 車輪、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、５０ バッテリ、５４ａ 高電圧系電力ライン、５４ｂ 電池電圧系電力ライン、５５ 昇圧コンバータ、５５ａ 温度センサ、５７，５８ コンデンサ、５７ａ，５８ａ 電圧センサ、６０ 空調装置、６２ 冷凍サイクル、６３ 電解コンデンサ、６４ コンプレッサ、６５ インバータ、６５ａ 電流センサ、６６ ブロワ、６７ 操作パネル、６７ａ，６７ｂ スイッチ、６７ｃ 温度センサ、６８ 空調用電子制御ユニット（空調ＥＣＵ）、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、８０ イグニッションスイッチ、８２ シフトポジションセンサ、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、２２９ クラッチ、２３０，３３０ 変速機、４２０ 電気自動車、Ｄ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６，Ｄ３１，Ｄ３２，Ｄ４１〜Ｄ４６ ダイオード、Ｌ リアクトル、ＭＧ，ＭＧ１，ＭＧ２ モータ、Ｔ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６，Ｔ３１，Ｔ３２，Ｔ４１〜Ｔ４６ トランジスタ。   20, 20E, 120, 220, 320 Hybrid vehicle, 22 engine, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 26 crankshaft, 30 planetary gear, 32 drive shaft, 37 differential gear, 38a, 38b drive wheel, 39a, 39b Wheel, 40 Motor electronic control unit (motor ECU), 41, 42 Inverter, 43, 44 Rotation position detection sensor, 50 battery, 54a High voltage system power line, 54b Battery voltage system power line, 55 Boost converter, 55a Temperature sensor 57, 58 condenser, 57a, 58a voltage sensor, 60 air conditioner, 62 refrigeration cycle, 63 electrolytic condenser, 64 compressor, 65 inverter, 65a current sensor, 66 blower, 67 operation panel, 67 67b switch, 67c temperature sensor, 68 air conditioning electronic control unit (air conditioning ECU), 70 hybrid electronic control unit, 72 CPU, 74 ROM, 76 RAM, 80 ignition switch, 82 shift position sensor, 84 accelerator pedal position sensor, 86 Brake Pedal Position Sensor, 88 Vehicle Speed Sensor, 229 Clutch, 230, 330 Transmission, 420 Electric Vehicle, D11-D16, D21-D26, D31, D32, D41-D46 Diode, L Reactor, MG, MG1, MG2 Motor, T11 to T16, T21 to T26, T31, T32, T41 to T46 transistors.

Claims (12)

走行用の動力を入出力する電動機と、二次電池と、リアクトルとスイッチング素子とを有し前記二次電池が接続された電池電圧系の電圧を昇圧して前記電動機が接続された駆動電圧系に供給する昇圧回路と、前記電池電圧系からの電力を用いて乗員室の空気調和を行なう空調装置と、前記駆動電圧系の電圧が車両の運転条件に応じた目標電圧となるよう前記昇圧回路のスイッチング素子を制御する電圧制御手段と、を備える電動車両において、
前記電圧制御手段は、前記空調装置の負荷が所定負荷以上になるときには、前記空調装置の負荷が前記所定負荷未満になるときに比して前記昇圧回路による昇圧に伴って前記電池電圧系の電流に生じるリプル成分の振幅が小さな範囲内となるよう前記昇圧回路のスイッチング素子を制御する手段である、
ことを特徴とする電動車両。 A drive voltage system having a motor connected to the motor by boosting a voltage of a battery voltage system having a motor that inputs and outputs driving power, a secondary battery, a reactor, and a switching element and connected to the secondary battery A booster circuit for supplying air to the vehicle, an air conditioner for air conditioning the passenger compartment using electric power from the battery voltage system, and the booster circuit so that the voltage of the drive voltage system becomes a target voltage according to the driving conditions of the vehicle A voltage control means for controlling the switching element of the electric vehicle,
When the load of the air conditioner is greater than or equal to a predetermined load, the voltage control means is configured to increase the current of the battery voltage system in accordance with the boosting by the booster circuit compared to when the load of the air conditioner is less than the predetermined load. Is a means for controlling the switching element of the booster circuit so that the amplitude of the ripple component generated in is within a small range,
The electric vehicle characterized by the above-mentioned. 請求項１記載の電動車両であって、
前記電圧制御手段は、前記空調装置の負荷が前記所定負荷以上になるときには、前記駆動電圧系の電圧をＶＨ，前記電池電圧系の電圧をＶＬとしたときに（ＶＨ−ＶＬ）／ＶＨとして計算される昇圧比が値０．５を含む所定範囲外とすることにより前記リプル成分の振幅が小さな範囲内となるよう前記昇圧回路のスイッチング素子を制御する手段である、
ことを特徴とする電動車両。 The electric vehicle according to claim 1,
When the load of the air conditioner exceeds the predetermined load, the voltage control means calculates the voltage of the drive voltage system as VH and the voltage of the battery voltage system as VL as (VH−VL) / VH. Means for controlling the switching element of the booster circuit so that the amplitude of the ripple component is within a small range by setting the boost ratio outside the predetermined range including the value 0.5.
The electric vehicle characterized by the above-mentioned. 請求項２記載の電動車両であって、
前記電圧制御手段は、前記空調装置の負荷が前記所定負荷以上のときには、前記昇圧比が０．３未満となるよう前記昇圧回路のスイッチング素子を制御する手段である、
ことを特徴とする電動車両。 The electric vehicle according to claim 2,
The voltage control means is means for controlling a switching element of the booster circuit so that the boost ratio is less than 0.3 when the load of the air conditioner is not less than the predetermined load.
The electric vehicle characterized by the above-mentioned. 請求項１記載の電動車両であって、
前記電圧制御手段は、前記空調装置の負荷が前記所定負荷以上になるときには、前記空調装置の負荷が前記所定負荷未満になるときに比して前記スイッチング素子のスイッチングの周波数を高くすることにより前記リプル成分の振幅が小さな範囲内となるよう前記昇圧回路のスイッチング素子を制御する手段である、
ことを特徴とする電動車両。 The electric vehicle according to claim 1,
The voltage control means increases the switching frequency of the switching element when the load of the air conditioner is greater than or equal to the predetermined load, compared to when the load of the air conditioner is less than the predetermined load. Means for controlling the switching element of the booster circuit so that the amplitude of the ripple component is within a small range;
The electric vehicle characterized by the above-mentioned. 請求項４記載の電動車両であって、
前記電圧制御手段は、前記空調装置の負荷が前記所定負荷以上になるときには、前記空調装置の負荷が前記所定負荷未満になるときの前記スイッチング素子の周波数に対して２割以上周波数を高くすることにより前記リプル成分の振幅が小さな範囲内となるよう前記昇圧回路のスイッチング素子を制御する手段である、
ことを特徴とする電動車両。 The electric vehicle according to claim 4,
The voltage control means increases the frequency by 20% or more with respect to the frequency of the switching element when the load of the air conditioner becomes less than the predetermined load when the load of the air conditioner becomes equal to or higher than the predetermined load. Is a means for controlling the switching element of the booster circuit so that the amplitude of the ripple component is within a small range.
The electric vehicle characterized by the above-mentioned. 請求項１ないし５のいずれか１つの請求項に記載の電動車両であって、
前記電圧制御手段は、前記電池電圧系において前記空調装置に流れる電流が所定電流以上のときに前記空調装置の負荷が前記所定負荷以上になるとして、前記リプル成分の振幅が小さな範囲内となるよう前記昇圧回路のスイッチング素子を制御する手段である、
ことを特徴とする電動車両。 An electric vehicle according to any one of claims 1 to 5,
In the battery voltage system, the voltage control means is configured such that when the current flowing through the air conditioner is equal to or greater than a predetermined current, the load of the air conditioner is equal to or greater than the predetermined load, and the amplitude of the ripple component is within a small range. Means for controlling a switching element of the booster circuit;
The electric vehicle characterized by the above-mentioned. 請求項１ないし５のいずれか１つの請求項に記載の電動車両であって、
外気温を検出する外気温検出手段を備え、
前記電圧制御手段は、前記検出された外気温が所定外気温度以上のときに前記空調装置の負荷が前記所定負荷以上になるとして、前記リプル成分の振幅が小さな範囲内となるよう前記昇圧回路のスイッチング素子を制御する手段である、
ことを特徴とする電動車両。 An electric vehicle according to any one of claims 1 to 5,
An outside air temperature detecting means for detecting the outside air temperature,
The voltage control means determines that the load of the air conditioner is not less than the predetermined load when the detected outside air temperature is not less than a predetermined outside air temperature, so that the amplitude of the ripple component is within a small range. A means for controlling the switching element;
The electric vehicle characterized by the above-mentioned. 請求項１ないし５のいずれか１つの請求項に記載の電動車両であって、
前記スイッチング素子の温度である素子温度を検出する素子温度検出手段を備え、
前記電圧制御手段は、前記検出された素子温度が前記スイッチング素子の許容温度より低い所定素子温度未満のときに前記空調装置の負荷が前記所定負荷以上になるときには前記リプル成分の振幅が小さな範囲内となるよう前記昇圧回路のスイッチング素子を制御し、前記検出された素子温度が前記所定素子温度未満のときに前記空調装置の負荷が前記所定負荷未満になるとき及び前記検出された素子温度が前記所定素子温度以上のときには前記リプル成分の振幅の範囲に拘わらずに前記駆動電圧系の電圧が車両の運転条件に応じた目標電圧となるよう前記昇圧回路のスイッチング素子を制御する手段である、
ことを特徴とする電動車両。 An electric vehicle according to any one of claims 1 to 5,
Comprising an element temperature detecting means for detecting an element temperature which is a temperature of the switching element;
When the detected element temperature is lower than a predetermined element temperature lower than an allowable temperature of the switching element and the load of the air conditioner becomes equal to or higher than the predetermined load, the voltage control means has a small amplitude of the ripple component. The switching element of the booster circuit is controlled so that the load of the air conditioner is less than the predetermined load when the detected element temperature is less than the predetermined element temperature and the detected element temperature is the Means for controlling the switching element of the booster circuit so that the voltage of the drive voltage system becomes a target voltage corresponding to the driving condition of the vehicle regardless of the amplitude range of the ripple component when the temperature is equal to or higher than a predetermined element temperature;
The electric vehicle characterized by the above-mentioned. 請求項１ないし５のいずれか１つの請求項に記載の電動車両であって、
前記電圧制御手段は、車速が比較的低車速と判断するために予め定められた所定車速未満のときに前記空調装置の負荷が前記所定負荷以上になるときには前記リプル成分の振幅が小さな範囲内となるよう前記昇圧回路のスイッチング素子を制御し、車速が前記所定車速未満のときに前記空調装置の負荷が前記所定負荷未満になるとき及び車速が前記所定車速以上のときには前記リプル成分の振幅の範囲に拘わらずに前記駆動電圧系の電圧が車両の運転条件に応じた目標電圧となるよう前記昇圧回路のスイッチング素子を制御する手段である、
ことを特徴とする電動車両。 An electric vehicle according to any one of claims 1 to 5,
The voltage control means determines that the amplitude of the ripple component is within a small range when the load of the air conditioner is greater than or equal to the predetermined load when the vehicle speed is less than a predetermined vehicle speed determined in order to determine that the vehicle speed is relatively low. The range of the amplitude of the ripple component is controlled when the switching element of the booster circuit is controlled so that the load of the air conditioner is less than the predetermined load when the vehicle speed is less than the predetermined vehicle speed and when the vehicle speed is greater than or equal to the predetermined vehicle speed. Regardless of whether the voltage of the drive voltage system is a means for controlling the switching element of the booster circuit so as to become a target voltage according to the driving conditions of the vehicle,
The electric vehicle characterized by the above-mentioned. 走行用の動力を入出力する電動機と、二次電池と、リアクトルとスイッチング素子とを有し前記二次電池が接続された電池電圧系の電圧を昇圧して前記電動機が接続された駆動電圧系に供給する昇圧回路と、前記電池電圧系からの電力を用いて乗員室の空気調和を行なう空調装置と、を備え、前記駆動電圧系の電圧が車両の運転条件に応じた目標電圧となるよう前記昇圧回路のスイッチング素子を制御する電動車両の電圧制御方法において、
前記空調装置の負荷が所定負荷以上になるときには、前記空調装置の負荷が前記所定負荷未満になるときに比して前記昇圧回路による昇圧に伴って前記電池電圧系の電流に生じるリプル成分の振幅が小さな範囲内となるよう前記昇圧回路のスイッチング素子を制御する、
ことを特徴とする電動車両の電圧制御方法。 A drive voltage system having a motor connected to the motor by boosting a voltage of a battery voltage system having a motor that inputs and outputs driving power, a secondary battery, a reactor, and a switching element and connected to the secondary battery And an air conditioner that performs air conditioning of the passenger compartment using electric power from the battery voltage system so that the voltage of the drive voltage system becomes a target voltage according to the driving conditions of the vehicle In the voltage control method for an electric vehicle for controlling the switching element of the booster circuit,
When the load of the air conditioner is greater than or equal to a predetermined load, the amplitude of the ripple component generated in the current of the battery voltage system due to boosting by the booster circuit compared to when the load of the air conditioner is less than the predetermined load Controlling the switching element of the booster circuit so that is within a small range,
The voltage control method of the electric vehicle characterized by the above-mentioned. 請求項１０記載の電動車両の電圧制御方法であって、
前記空調装置の負荷が前記所定負荷以上になるときには、前記駆動電圧系の電圧をＶＨ，前記電池電圧系の電圧をＶＬとしたときに（ＶＨ−ＶＬ）／ＶＨとして計算される昇圧比が値０．５を含む所定範囲外とすることにより前記リプル成分の振幅が小さな範囲内となるよう前記昇圧回路のスイッチング素子を制御する、
ことを特徴とする電動車両の電圧制御方法。 A voltage control method for an electric vehicle according to claim 10,
When the load of the air conditioner is greater than or equal to the predetermined load, the voltage boost ratio calculated as (VH−VL) / VH when the voltage of the drive voltage system is VH and the voltage of the battery voltage system is VL is a value. Controlling the switching element of the booster circuit so that the amplitude of the ripple component is within a small range by being outside a predetermined range including 0.5,
The voltage control method of the electric vehicle characterized by the above-mentioned. 請求項１０記載の電動車両の電圧制御方法であって、
前記空調装置の負荷が前記所定負荷以上になるときには、前記空調装置の負荷が前記所定負荷未満になるときに比して前記スイッチング素子のスイッチングの周波数を高くすることにより前記リプル成分の振幅が小さな範囲内となるよう前記昇圧回路のスイッチング素子を制御する、
ことを特徴とする電動車両の電圧制御方法。 A voltage control method for an electric vehicle according to claim 10,
When the load of the air conditioner is greater than or equal to the predetermined load, the amplitude of the ripple component is small by increasing the switching frequency of the switching element compared to when the load of the air conditioner is less than the predetermined load. Controlling the switching element of the booster circuit to be within a range;
The voltage control method of the electric vehicle characterized by the above-mentioned.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2017176682A1 (en) * 2016-04-04 2017-10-12 Carrier Corporation Power management system for a transport refrigeration unit
CN117705196A (en) * 2024-01-31 2024-03-15 杭州高特电子设备股份有限公司 Energy storage air conditioner temperature fault diagnosis method and energy storage equipment

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017176682A1 (en) * 2016-04-04 2017-10-12 Carrier Corporation Power management system for a transport refrigeration unit
CN117705196A (en) * 2024-01-31 2024-03-15 杭州高特电子设备股份有限公司 Energy storage air conditioner temperature fault diagnosis method and energy storage equipment
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