JP5915675B2 - 電動車両 - Google Patents

Description

本発明は、電動機と発電機とを搭載した電動車両の構造に関する。

近年、エンジンと電動機と発電機とを搭載し、走行状態に応じてエンジンの出力と電動機の出力との合計出力によって車両を駆動したり、エンジンの出力の一部で発電機を駆動してバッテリを充電しつつエンジンの残余の出力と電動機の出力の合計出力で車両を駆動したり、エンジンの出力で発電機を駆動し、発電した電力で電動機を駆動して車両を駆動したりするハイブリッド車両、或いは、電動機と発電機を搭載した電動車両が多く用いられている。このようなハイブリッド車両或いは、電動車両では、昇圧コンバータによってバッテリの直流低電圧を昇圧して直流高電圧とし、電動機あるいは発電機とそれぞれ電力の授受を行う各インバータに供給し、各インバータによって直流電力を電動機駆動用の三相交流電力に変換して電動機を駆動したり、発電機で発電した三相交流電力を直流電力に変換したりする方法が多く用いられている。

昇圧コンバータは、スイッチング素子をオン・オフ動作させ、リアクトルの蓄積エネルギを用いることによってバッテリの直流低電圧を昇圧して直流高電圧を出力するものであり、スイッチング素子のオン・オフ動作による昇圧損失が発生する。昇圧損失は、昇圧コンバータの出力電力と昇圧率（直流低電圧に対する直流高電圧の比率）が大きいほど大きくなり、出力電圧と昇圧率が小さいほど小さくなるが、昇圧コンバータの出力電力がゼロの無負荷状態であってもスイッチング素子がオン・オフ動作している限り昇圧損失（スイッチング損失）はゼロとはならない。

ハイブリッド車両あるいは、電動車両において、例えば、発電機で発電した電力と電動機で消費する電力とが釣り合っているような走行状態では、バッテリの直流低電圧を昇圧した直流高電圧を各インバータに供給しなくとも、発電機で発電した電力のみで電動機を駆動できるので、インバータの直流高電圧をそのままの状態に保持しつつ車両の走行を続けることができる。この場合、昇圧コンバータは無負荷となるので、昇圧コンバータの動作を停止させて昇圧損失（スイッチング損失）を低減して車両のシステム効率を上昇させることが考えられる。しかし、電動機で消費する電力と発電機で発電する電力とが完全にバランスした状態を維持することは難しく、例えば、電動機で消費する電力の方が発電機の発電する電力より若干大きいような場合には、昇圧コンバータを停止するとインバータの直流高電圧は次第に低下してしまう。このため、発電機で発電した電力と電動機で消費する電力とが略釣り合っている場合には、昇圧コンバータの動作を停止すると共に、発電機の出力電力を一定としてインバータの直流高電圧と目標電圧との偏差が小さくなるように電動機の出力トルクを補正し、発電機で発電した電力と電動機で消費する電力とを釣り合わせることにより、インバータの直流高電圧を目標電圧に維持する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−１５６０３号公報

しかし、特許文献１に記載された従来技術では、昇圧コンバータの動作を停止して電動機の出力トルクを補正するようにしているので、車両を駆動するトルクに変動が生じてしまい、ドライバビリティが低下してしまうという問題があった。

本発明は、ドライバビリティを確保しつつ、昇圧コンバータの停止時間を長くして電動車両のシステム効率を効果的に向上させることを目的とする。

本発明の電動車両は、バッテリと、前記バッテリに接続される昇圧コンバータと、前記昇圧コンバータに接続される第１インバータと、前記昇圧コンバータ及び前記第１インバータに接続される第２インバータと、前記第１インバータに接続される第１モータジェネレータと、前記第２インバータに接続される第２モータジェネレータと、前記昇圧コンバータの起動停止を行う制御部と、を備える電動車両であって、前記制御部は、前記昇圧コンバータの停止中に実昇圧電圧が上昇する場合には、前記第１、第２インバータのうち、キャリア周波数の上昇によるインバータ損失の増加可能量が大きい方のキャリア周波数を上昇させ、前記実昇圧電圧が低下する場合には、前記第１、第２インバータのうち、キャリア周波数の低下によるインバータ損失の減少可能量が大きい方のキャリア周波数を低下させることを特徴とする。

本発明の電動車両において、前記第１、第２インバータのキャリア周波数の低下によるインバータ損失の各減少可能量の差が所定の閾値よりも小さい場合には、前記第１モータジェネレータと前記第２モータジェネレータのうち、回転数の高いモータジェネレータに接続されているインバータのキャリア周波数を低下させることとしても好適である。

本発明の電動車両において、キャリア周波数を上昇させる場合、キャリア周波数を上昇させることによるインバータ損失の増加量が昇圧コンバータ停止による昇圧損失の低減量を超える場合には、キャリア周波数を上昇させないこととしても好適である。

本発明は、ドライバビリティを確保しつつ、昇圧コンバータの停止時間を長くして電動車両のシステム効率を効果的に向上させることができるという効果を奏する。

本発明の実施形態におけるハイブリッド車両の構成を示す系統図である。 本発明の実施形態におけるハイブリッド車両の動力と電力、電流の流れを示す説明図である。 本発明の実施形態におけるハイブリッド車両の動作を示すフローチャートである。 図３に示す動作の際のバッテリ電流、直流高電圧、キャリア周波数の時間変化を示すグラフである。 図３に示す動作の際の実昇圧電圧と昇圧目標電圧との偏差に対するキャリア周波数の変化量を規定するマップである。 本発明の実施形態におけるハイブリッド車両の他の動作を示すフローチャートである。 図６に示す動作の際のバッテリ電流、直流高電圧、キャリア周波数の時間変化を示すグラフである。 本発明の実施形態におけるハイブリッド車両の他の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態におけるハイブリッド車両の他の動作を示すフローチャートである。 図８，９に示す動作の際のバッテリ電流、直流高電圧、キャリア周波数の時間変化を示すグラフである。 本発明の実施形態におけるハイブリッド車両の他の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態におけるハイブリッド車両の他の動作を示すフローチャートである。 図１１，１２に示す動作の際のバッテリ電流、直流高電圧、キャリア周波数の時間変化を示すグラフである。 本発明の実施形態におけるハイブリッド車両に搭載された昇圧コンバータの昇圧損失特性を示すグラフである。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。以下の説明では、本発明をエンジンと２つのモータジェネレータを備えるハイブリッド車両に適用した場合について説明する。なお、本発明は、ハイブリッド車両に限らず、エンジンを搭載しない電動車両にも適用することができる。図１に示す様に、本実施形態のハイブリッド車両１００は、充放電可能な二次電池であるバッテリ１０と、バッテリ１０に接続される昇圧コンバータ２０と、昇圧コンバータ２０に接続される第１インバータ３０と、昇圧コンバータ２０及び第１インバータ３０に接続される第２インバータ４０と、第１インバータ３０に接続される発電機である第１モータジェネレータ５０と、第２インバータ４０に接続される電動機である第２モータジェネレータ６０と、第１モータジェネレータ５０を駆動可能なエンジン７０と、エンジン７０と昇圧コンバータ２０と第１、第２インバータ３０，４０とを制御する制御部９０と、を備えている。

また、図１に示すように、ハイブリッド車両１００は、エンジン７０の出力トルクを第２モータジェネレータ６０が接続される出力軸７３へのトルクと第１モータジェネレータ５０を駆動するトルクとに分配する動力分配機構７２と、出力軸７３に接続された駆動ギヤ装置７４と、駆動ギヤ装置７４に接続された車軸７５と、車軸７５に取り付けられた車輪７６とを備えている。第１、第２モータジェネレータ５０，６０およびエンジン７０には、ロータ或いはクランクシャフトの回転角度あるいは、回転数を検出するレゾルバ５１，６１，７１が取り付けられている。また、車軸７５には車軸の回転数を検出することによってハイブリッド車両１００の車速を検出する車速センサ８６が取り付けられている。

昇圧コンバータ２０は、バッテリ１０のマイナス側に接続されたマイナス側電路１７と、バッテリ１０のプラス側に接続された低圧電路１８と、昇圧コンバータ２０のプラス側出力端の高圧電路１９とを含んでいる。昇圧コンバータ２０は、低圧電路１８と高圧電路１９との間に配置された上アームスイッチング素子１３と、マイナス側電路１７と低圧電路１８との間に配置された下アームスイッチング素子１４と、低圧電路１８に直列に配置されたリアクトル１２と、リアクトル１２に流れるリアクトル電流ＩＬを検出するリアクトル電流センサ８４と、低圧電路１８とマイナス側電路１７との間に配置されたフィルタコンデンサ１１とフィルタコンデンサ１１の両端の直流低電圧ＶＬを検出する低電圧センサ８２とを含んでいる。また、各スイッチング素子１３，１４には、それぞれダイオード１５，１６が逆並列に接続されている。昇圧コンバータ２０は、下アームスイッチング素子１４をオン、上アームスイッチング素子１３をオフとしてリアクトル１２にバッテリ１０からの電気エネルギを蓄積した後、下アームスイッチング素子１４をオフとし、上アームスイッチング素子１３をオンとして、リアクトル１２に蓄積した電気エネルギによって電圧を上昇させて高圧電路１９に昇圧した昇圧電圧である直流高電圧ＶＨを供給する。

バッテリ１０にはバッテリ電圧ＶＢを検出するバッテリ電圧センサ８１が取り付けられており、バッテリ１０と昇圧コンバータ２０との間の低圧電路１８にはバッテリ１０と昇圧コンバータ２０の間に流れるバッテリ電流ＩＢを検出するバッテリ電流センサ８３が取り付けられている。

第１インバータ３０と第２インバータ４０は、昇圧コンバータ２０の高圧電路１９に接続される共通の高圧電路２２と、昇圧コンバータ２０のマイナス側電路１７に接続される共通のマイナス側電路２１とを含んでいる。高圧電路２２とマイナス側電路２１との間には、昇圧コンバータ２０から供給された直流電流を平滑にする平滑コンデンサ２３が接続されている。インバータ３０，４０に供給される昇圧電圧である直流高電圧ＶＨは、平滑コンデンサ２３の両端の電圧を検出する高電圧センサ８５によって検出される。従って、高電圧センサ８５によって検出される直流高電圧ＶＨは実際の昇圧電圧（実昇圧電圧ＶＨｒ）であり、本実施形態では、第１、第２インバータ３０，４０に供給される実昇圧電圧ＶＨｒは同一電圧である。そして、第１インバータ３０は、昇圧コンバータ２０から入力された直流電力を三相の第１交流電力に変換して第１モータジェネレータ５０に供給すると共に、第１モータジェネレータ５０が発電した三相の第１交流電力を直流電力に変換し、昇圧コンバータ２０を介してバッテリ１０を充電し、あるいは、変換した直流電力を第２インバータ４０に供給する。第２インバータ４０は、昇圧コンバータ２０から入力された直流電力を三相の第２交流電力に変換して第２モータジェネレータ６０に供給すると共に、第２モータジェネレータ６０が発電した三相の第２交流電力を直流電力に変換し、昇圧コンバータ２０を介してバッテリ１０を充電し、あるいは、変換した直流電力を第１インバータ３０に供給する。

第１インバータ３０は、内部にＵ，Ｖ，Ｗの各相についてそれぞれ上アーム、下アームの合計６個のスイッチング素子３１を含んでいる。各スイッチング素子３１にはそれぞれダイオード３２が逆並列に接続されている（図１では、６つのスイッチング素子、ダイオードのなかの１つずつのみを図示し、他のスイッチング素子、ダイオードの図示は省略する）。第１インバータ３０のＵ，Ｖ，Ｗの各相の上アームのスイッチング素子と下アームのスイッチング素子との間には、それぞれＵ，Ｖ，Ｗの各相の電流を出力する出力線３３，３４，３５が取り付けられており、各出力線３３，３４，３５が第１モータジェネレータ５０のＵ，Ｖ，Ｗの各相の入力端子に接続されている。また、本実施形態では、Ｖ相とＷ相の各出力線３４，３５には、それぞれの電流を検出する電流センサ５３，５２が取り付けられている。なお、Ｕ相の出力線３３には電流センサは取りつけられていないが、三相交流では、Ｕ，Ｖ，Ｗの各相の電流の合計はゼロとなることから、Ｕ相の電流値はＶ相，Ｗ相の電流値から計算によって求めることができる。

第２インバータ４０（スイッチング素子４１、ダイオード４２、各出力線４３，４４，４５）、電流センサ６２，６３の構成は、先に説明した第１インバータ３０、電流センサ５２，５３と同様である。また、ハイブリッド車両１００には、アクセルペダル、ブレーキペダルの各踏込量を検出するアクセルペダル踏込量検出センサ８７と、ブレーキペダル踏込量検出センサ８８とが取り付けられている。

図１に示すように、制御部９０は、演算処理を行うＣＰＵ９１と、記憶部９２と、機器・センサインターフェース９３とを含み、演算処理を行うＣＰＵ９１と、記憶部９２と、機器・センサインターフェース９３はデータバス９９で接続されているコンピュータである。記憶部９２の内部には、ハイブリッド車両１００の制御データ９６，制御プログラム９７、及び、後で説明する昇圧コンバータ停止手段である昇圧コンバータ停止プログラム９４、キャリア周波数変更手段であるキャリア周波数変更プログラム９５が格納されている。また、先に説明した、昇圧コンバータ２０のスイッチング素子１３，１４、第１、第２インバータ３０，４０の各スイッチング素子３１，４１は機器・センサインターフェース９３を通して制御部９０に接続され、制御部９０の指令によって動作するよう構成されている。また、バッテリ電圧センサ８１，低電圧センサ８２，高電圧センサ８５、バッテリ電流センサ８３、リアクトル電流センサ８４、電流センサ５２，５３，６２，６３、レゾルバ５１，６１，７１、車速センサ８６、アクセルペダル踏込量検出センサ８７と、ブレーキペダル踏込量検出センサ８８の各センサの出力は機器・センサインターフェース９３を通して制御部９０に入力されるよう構成されている。

以上のように構成されたハイブリッド車両１００の昇圧コンバータ停止の際の動作について説明する前に、図２を参照しながらハイブリッド車両１００の基本的な動作について簡単に説明する。ハイブリッド車両１００には様々な駆動モードがあるが、以下では、ハイブリッド車両１００がエンジン７０と、第２モータジェネレータ６０の出力によって駆動される駆動モードについて説明する。

エンジン７０は、エンジン出力Ｐｅ、エンジントルクＴｅを発する。エンジントルクＴｅは、動力分配機構７２によって第１モータジェネレータ５０を駆動する第１トルクＴｇと、出力軸７３、駆動ギヤ装置７４を介して車輪７６を駆動するトルクとなるエンジン直行トルクＴｄとに分配される。動力分配機構７２は、例えば、遊星歯車装置等が用いられる。第１モータジェネレータ５０は発電機として機能し、動力分配機構７２からの第１トルクＴｇによって駆動されて三相交流の発電電力Ｐｇを第１インバータ３０に出力する。第１インバータ３０は、入力された交流の発電電力Ｐｇを直流高電圧ＶＨの直流電力に変換して高圧電路２２とマイナス側電路２１とに出力する。出力された直流電流Ｉｓは、平滑コンデンサ２３を介して第２インバータ４０に入力される。

一方、バッテリ１０から供給されるバッテリ電圧ＶＢのバッテリ電流ＩＢは、昇圧コンバータ２０のフィルタコンデンサ１１を充電してフィルタコンデンサ１１の両端の電圧を直流低電圧ＶＬとする。したがって、バッテリ１０と昇圧コンバータ２０とが接続され、フィルタコンデンサ１１が充電された状態ではバッテリ電圧ＶＢは直流低電圧ＶＬと同一電圧となる。先に説明したように、昇圧コンバータ２０は、下アームスイッチング素子１４をオン、上アームスイッチング素子１３をオフとしてリアクトル１２にバッテリ１０からの電気エネルギを蓄積した後、下アームスイッチング素子１４をオフとし、上アームスイッチング素子１３をオンとして、リアクトル１２に蓄積した電気エネルギによって電圧を昇圧させて高圧電路１９に昇圧電圧である直流高電圧ＶＨを出力する。この際、バッテリ１０から昇圧コンバータ２０には、（バッテリ電圧ＶＢ×バッテリ電流ＩＢ）或いは、（直流低電圧ＶＬ×リアクトル電流ＩＬ）の電力が供給される。昇圧コンバータ２０は、この供給された電力を、（直流高電圧ＶＨ×平均電流Ｉｈ）の電力として出力する。制御部９０は、各スイッチング素子１３，１４のオン・オフのデューティを制御することによって直流高電圧ＶＨを昇圧目標電圧ＶＨ₁に調整する。

昇圧コンバータ２０から出力された直流高電圧ＶＨの直流電流Ｉｈは、第１インバータ３０から出力される直流高電圧ＶＨの直流電流Ｉｓと合流して第２インバータ４０に入力される。第２インバータ４０は、入力された直流高電圧ＶＨ，直流電流（Ｉｓ＋Ｉｈ）の直流電力を三相交流の供給電力Ｐｍに変換し、モータとして機能する第２モータジェネレータ６０に供給する。第２モータジェネレータ６０は、供給電力Ｐｍによって駆動され、モータトルクＴｍを出力軸７３に供給する。そして、出力軸７３は、先に説明したエンジン直行トルクＴｄとモータトルクＴｍが入力され、その合計トルクＴａが駆動ギヤ装置７４に伝達され、車輪７６は、エンジン７０と第２モータジェネレータ６０の出力する各トルクＴｄ，Ｔｍの合計トルクＴａで駆動される。なお、電力については、各モータジェネレータ５０，６０に向かう方向の電力を正、各モータジェネレータから各インバータ３０，４０に向かう方向の電力を負として説明する。従って、第１モータジェネレータ５０の発電電力Ｐｇは負であり、第２モータジェネレータ６０への供給電力Ｐｍは正である。

ハイブリッド車両１００の必要駆動力が少ない場合には、第１インバータ３０から出力される直流高電圧ＶＨ、直流電流Ｉｓの直流電力は第２インバータ４０に供給されずに昇圧コンバータ２０で降圧されてバッテリ１０に充電される。また、ハイブリッド車両１００を制動する際には、第２モータジェネレータ６０も発電機として機能し、発電した交流電力（負）は、第２インバータ４０で直流電力に変換されてバッテリ１０に充電される。

次に、図３から図５を参照して、本発明のハイブリッド車両１００において、昇圧コンバータ２０を停止する動作および、昇圧コンバータ２０を停止した際に第２モータジェネレータ６０に供給される供給電力Ｐｍ（正）の絶対値が第１モータジェネレータ５０の発電する発電電力Ｐｇ（負）の絶対値よりも大きい場合における昇圧コンバータ２０の停止中のキャリア周波数調整動作、昇圧コンバータ２０の再起動動作について説明する。

図４に示す時刻ゼロ（初期状態）では、昇圧コンバータ２０は動作しており、図４（ｂ）の線ｒに示すように、高電圧センサ８５によって検出される直流高電圧ＶＨである実昇圧電圧ＶＨｒは昇圧目標電圧ＶＨ₁である。また、エンジン７０は運転状態にあり、エンジン７０によって第１モータジェネレータ５０は発電機として駆動され、その発電電力Ｐｇは、Ｐｇ₀（負）である。この発電電力Ｐｇ₀は、図２を参照して説明したように、第１インバータ３０で昇圧目標電圧ＶＨ₁、直流電流Ｉｓの直流電力（ＶＨ₁×Ｉｓ）＝Ｐｇ₀×η₁、に変換されて第２インバータ４０に入力される。ここで、η₁は、第１インバータ３０の変換効率であり第１インバータ３０のキャリア周波数Ｆｃ₁によって変化する。キャリア周波数Ｆｃ₁が高くなるとスイッチング損失（インバータ損失）が増加するのでη₁は小さくなり、キャリア周波数Ｆｃ₁が低くなるとスイッチング損失（インバータ損失）が低下するのでη₁は大きくなる。

また、時刻ゼロ（初期状態）においてバッテリ１０から出力されるバッテリ電流ＩＢはＩ₁となっている。バッテリ１０の電圧はバッテリ電圧ＶＢであるから、バッテリ１０から昇圧コンバータ２０には、（バッテリ電圧ＶＢ×Ｉ₁）、の直流電力が供給されている。そして、第１インバータ３０からの直流電力（ＶＨ₁×Ｉｓ）＝Ｐｇ₀×η₁とバッテリ１０からの直流電力（バッテリ電圧ＶＢ×Ｉ₁）の合計の直流電力が第２インバータ４０に入力され、第２インバータ４０はこの合計直流電力を第２モータジェネレータ６０に供給する供給電力Ｐｍ（正）に変換して出力する。したがって、第２モータジェネレータ６０に供給する供給電力Ｐｍ＝（（ＶＨ₁×Ｉｓ）＋（バッテリ電圧ＶＢ×Ｉ₁））×η₂＝（Ｐｇ₀×η₁×η₂）＋（バッテリ電圧ＶＢ×Ｉ₁×η₂）である。ここで、η₂は、第２インバータ４０の変換効率であり第２インバータ４０のキャリア周波数Ｆｃ₂によって変化する。キャリア周波数Ｆｃ₂が高くなるとスイッチング損失（インバータ損失）が増加するのでη₂は小さくなり、キャリア周波数Ｆｃ₂が低くなるとスイッチング損失（インバータ損失）が低下するのでη₂は大きくなる。このように、第２モータジェネレータ６０に供給される供給電力Ｐｍ（正）の絶対値と第１モータジェネレータ５０の発電する発電電力Ｐｇ₀（負）の内の第２モータジェネレータ６０に供給される電力（Ｐｇ₀×η₁×η₂）の絶対値との差を補填するために、（バッテリ電圧ＶＢ×Ｉ₁）の直流電力がバッテリ１０から昇圧コンバータ２０に供給されている。また、時刻ゼロでは第１インバータ３０、第２インバータ４０の各キャリア周波数Ｆｃ₁，Ｆｃ₂はＣ₀となっている。

制御部９０は、図１に示す昇圧コンバータ停止プログラム９４（昇圧コンバータ停止手段）を実行する。まず、制御部９０は、図３のステップＳ１０１に示すように、バッテリ電流センサ８３によってバッテリ電流ＩＢを取得する。

次に、図３のステップＳ１０２に示すように、制御部９０は、バッテリ電流センサ８３で取得したバッテリ電流ＩＢと閾値Ｉ₀とを比較する。閾値Ｉ₀は、バッテリ電流ＩＢが非常に小さく昇圧コンバータ２０から出力される直流電力、つまり、（バッテリ電圧ＶＢ×Ｉ₀）が略ゼロとみなせる電流値である。制御部９０は、図３のステップＳ１０２に示すように、バッテリ電流ＩＢが閾値Ｉ₀以下となっていない場合には、図３のステップＳ１０１に戻ってバッテリ電流ＩＢの監視を続ける。

図４に示す時刻ゼロから時刻ｔ₁までの間のように、第２モータジェネレータ６０に供給される供給電力Ｐｍが初期状態におけるＰｍ₀から次第に低下してくると図４（ａ）に示すように、バッテリ電流ＩＢも時刻ゼロのＩ₁から次第に低下してくる。そして、図４（ａ）に示す時刻ｔ₁にバッテリ電流ＩＢがＩ₀となると、制御部９０は、図３のステップＳ１０２でバッテリ電流ＩＢが閾値Ｉ₀以下となったと判断し、図３のステップＳ１０３に示すように、昇圧コンバータ２０を停止する指令を出力する。この指令によって、昇圧コンバータ２０の上アームスイッチング素子１３と下アームスイッチング素子１４とをオフ状態に保持し、昇圧コンバータ２０と第１、第２インバータ３０，４０との接続を遮断し、昇圧コンバータ停止プログラム９４（昇圧コンバータ停止手段）の実行を終了する。

先に述べたように、昇圧コンバータ２０が停止する時刻ｔ₁では、第２モータジェネレータ６０に供給される供給電力Ｐｍ₁（正）の絶対値が第１モータジェネレータ５０の発電する発電電力Ｐｇ₀（負）の内の第２モータジェネレータ６０に供給される電力（Ｐｇ₀×η₁×η₂）の絶対値よりも大きいので、平滑コンデンサ２３がＰｍ₁と（Ｐｇ₀×η₁×η₂）との差分だけ放電する。これにより、図４（ｂ）の線ｒに示すように、実昇圧電圧ＶＨｒは時刻ｔ₁以降、昇圧目標電圧ＶＨ₁から次第に低下していく。

制御部９０は、図４の時刻ｔ₁に図１に示すキャリア周波数変更プログラム９５（キャリア周波数変更手段）の実行を開始する。制御部９０は、図３のステップＳ１０４に示すように、高電圧センサ８５によって平滑コンデンサ２３の両端の実昇圧電圧ＶＨｒを検出する。そして、制御部９０は、図３のステップＳ１０５に示すように、実昇圧電圧ＶＨｒが第１閾値電圧ＶＨ₂以下となっているかどうかを判断し、実昇圧電圧ＶＨｒが第１閾値電圧ＶＨ₂以下となっていない場合には、図３のステップＳ１０４に戻って実昇圧電圧ＶＨｒの監視を継続する。

図４（ｂ）の線ｒに示すように、時刻ｔ₂に実昇圧電圧ＶＨｒが第１閾値電圧ＶＨ₂となったら、制御部９０は、図３に示すステップＳ１０６に示すように、昇圧目標電圧ＶＨ₁と高電圧センサ８５によって検出した実昇圧電圧ＶＨｒとの偏差を計算する。時刻ｔ₂では、高電圧センサ８５によって検出した実昇圧電圧ＶＨｒは第１閾値電圧ＶＨ₂であるから、偏差は、（ＶＨ₁−ＶＨ₂）となる。そして、制御部９０は、図３のステップＳ１０７に示すように、図５に示す昇圧目標電圧ＶＨ₁と実昇圧電圧ＶＨｒとの偏差に対するキャリア周波数の変化量ΔＣのマップを参照して偏差（ＶＨ₁−ＶＨ₂）に対応したキャリア周波数の変化量ΔＣを計算し、キャリア周波数Ｆｃ₁，Ｆｃ₂をＣ₂とするキャリア周波数低下指令を生成する。そして、制御部９０は、図３のステップＳ１０８に示すように、第１，第２インバータ３０，４０のキャリア周波数Ｆｃ₁，Ｆｃ₂を初期状態のＣ₀からＣ₂に低下させる。第１、第２インバータ３０，４０のキャリア周波数をＣ₂に低下すると、第１、第２インバータ３０，４０でのスイッチング損失（インバータ損失）が減少するので、第１インバータ３０、第２インバータ４０の変換効率η₁，η₂が大きくなり、η₁₁，η₂₁となる。このため、第１モータジェネレータ５０の発電する発電電力Ｐｇ₀（負）の内の第２モータジェネレータ６０に供給される電力が絶対値が第２モータジェネレータ６０に供給される供給電力Ｐｍ₁（正）よりも大きい電力（Ｐｇ₀×η₁₁×η₂₁）となるので、平滑コンデンサ２３にはＰｍ₁と（Ｐｇ₀×η₁₁×η₂₁）との差分だけの電力が充電される。この結果、図４（ｂ）の線ｒに示すように、実昇圧電圧ＶＨｒは時刻ｔ₂以降、第１閾値電圧ＶＨ₂から次第に上昇し、昇圧目標電圧ＶＨ₁に近づいていく。

次に、制御部９０は、図３のステップＳ１０９に示すように、各キャリア周波数Ｆｃ_１，Ｆｃ_２が下限キャリア周波数（下限閾値）Ｃ_１以下、且つ、実昇圧電圧ＶＨｒが低下中であるかどうかを判断する。ここで、下限キャリア周波数（下限閾値）Ｃ_１は、例えば、各インバータ３０，４０からの騒音発生が感じられるような可聴域の周波数である。図４（ｃ）に示す時刻ｔ_２での各キャリア周波数Ｆｃ_１，Ｆｃ_２はＣ_２であり、下限キャリア周波数Ｃ_１よりも高く、実昇圧電圧ＶＨｒは上昇しているので、制御部９０は、図３に示すステップＳ１０６に戻り、図５に示すマップを参照しながら、図３のステップＳ１０６〜Ｓ１０９を繰り返し、キャリア周波数Ｆｃ_１，Ｆｃ_２を変更していく。

図４（ｂ）の線ｒに示す様に、時刻ｔ₂以降、高電圧センサ８５が検出する実昇圧電圧ＶＨｒが上昇するので、昇圧目標電圧ＶＨ₁と高電圧センサ８５によって検出した実昇圧電圧ＶＨｒとの偏差は次第に小さくなってくる。制御部９０は、図５のマップを参照して偏差が小さくなるにしたがって、キャリア周波数Ｆｃ₁，Ｆｃ₂を時刻ｔ₂のＣ₂よりも高くする（初期状態のＣ₀に近づける）ように制御する。これによって、各インバータ３０，４０の各変換効率η₁，η₂は、キャリア周波数Ｆｃ₁，Ｆｃ₂がＣ₂となった時刻ｔ₂のη₁₁，η₂₁よりも小さくなってくるので、第１モータジェネレータ５０の発電する発電電力Ｐｇ₀（負）の内の第２モータジェネレータ６０に供給される電力（Ｐｇ₀×η₁×η₂）は、次第に小さくなり、昇圧目標電圧ＶＨ₁と実昇圧電圧ＶＨｒとの偏差は次第にゼロに近づいていく。

図４（ｂ）、図４（ｃ）に示すように、時刻ｔ₃においてキャリア周波数Ｆｃ₁，Ｆｃ₂がＣ₃となると、第１インバータ３０、第２インバータ４０の各変換効率η₁，η₂は、η₁₃，η₂₃になる。これにより、第１モータジェネレータ５０の発電する発電電力Ｐｇ₀（負）の内の第２モータジェネレータ６０に供給される電力は第２モータジェネレータ６０に供給される供給電力Ｐｍ₁（正）と符号が逆で絶対値が同一の電力（Ｐｇ₀×η₁₃×η₂₃）となる。この結果、平滑コンデンサ２３の放電電力Ｐｃはゼロとなり、時刻ｔ₃以降、高電圧センサ８５で検出する実昇圧電圧ＶＨｒは昇圧目標電圧ＶＨ₁に保持され、昇圧コンバータ２０の停止状態を維持することができる。

図４の時刻ｔ₄に運転者によってハイブリッド車両１００のアクセルが踏まれると、アクセルペダル踏込量検出センサ８７が検出するアクセルペダル踏込量が増加するので、制御部９０は、駆動トルクを増加させる要求があったと判断し、第２モータジェネレータ６０のモータトルクＴｍを増加させる指令を出力する。この指令により、時刻ｔ₄以降、第２モータジェネレータ６０に供給される供給電力Ｐｍが増加し、第１モータジェネレータ５０の発電電力Ｐｇ₀の内の第２モータジェネレータ６０に供給される電力（Ｐｇ₀×η₁×η₂）は第２インバータ４０から第２モータジェネレータ６０に供給される供給電力Ｐｍよりも少なくなる。この不足分は、平滑コンデンサ２３の放電による放電電力Ｐｃで補充されるので、図４（ｂ）の線ｒに示すように実昇圧電圧ＶＨｒが低下してくる。この結果、昇圧目標電圧ＶＨ₁と実昇圧電圧ＶＨｒとの偏差が次第に大きくなる。制御部９０は、図５のマップに基づいて実昇圧電圧ＶＨｒと昇圧目標電圧ＶＨ₁との偏差が大きくなるにしたがって第１、第２インバータ３０，４０のキャリア周波数の変化量ΔＣを大きく、各キャリア周波数Ｆｃ₁，Ｆｃ₂をＣ₃から低下させていく。

しかし、各キャリア周波数Ｆｃ₁，Ｆｃ₂の低下による第１モータジェネレータ５０の発電電力Ｐｇ₀の内の第２モータジェネレータ６０に供給される電力（Ｐｇ₀×η₁×η₂）の増加分よりも第２モータジェネレータ６０に供給される供給電力Ｐｍが増加分の方が大きいと、図４（ｃ）の時刻ｔ₄から時刻ｔ₅に示す様に、各キャリア周波数Ｆｃ₁，Ｆｃ₂を低下させても、実昇圧電圧ＶＨｒは低下を続ける。図４（ｂ）、図4（ｃ）の時刻ｔ₅のように、第１、第２インバータ３０，４０の各キャリア周波数Ｆｃ₁，Ｆｃ₂を下限キャリア周波数（下限閾値）Ｃ₁まで低下させても、実昇圧電圧ＶＨｒが低下を続ける場合には、制御部９０は、図３のステップＳ１０９に示すように、各キャリア周波数Ｆｃ₁，Ｆｃ₂が下限キャリア周波数となっても実昇圧電圧ＶＨｒが低下中であると判断し、図３のステップＳ１１０に示すように、昇圧コンバータ２０を再起動する。

制御部９０は、昇圧コンバータ２０を再起動したら、第１，第２インバータ３０，４０の各キャリア周波数を当初のＣ₀に戻して通常制御に戻る。昇圧コンバータ２０が再起動すると、バッテリ１０から第２モータジェネレータ６０に電力が供給されるので、実昇圧電圧ＶＨｒは次第に上昇し、昇圧目標電圧ＶＨ₁となる。

以上説明したように、本実施形態のハイブリッド車両１００は、従来技術のように車両の駆動トルクを変更するのではなく、第１、第２インバータ３０，４０の各キャリア周波数Ｆｃ₁，Ｆｃ₂を調整することにより昇圧コンバータ２０を停止している間の直流高電圧ＶＨを昇圧目標電圧ＶＨ₁近傍に保持し、昇圧コンバータ２０の停止状態を維持するので、ドライバビリティを確保しつつ、昇圧コンバータの停止時間を長くしてハイブリッド車両１００（電動車両）のシステム効率を効果的に向上させることができる。

次に、図６から図７を参照して本実施形態のハイブリッド車両１００の他の動作について説明する。先に図３から図５を参照して説明したのと同様の部分は簡略に説明する。図７に示す様に、本動作は、昇圧コンバータ２０を停止した時刻ｔ₁に、第２モータジェネレータ６０に供給される供給電力Ｐｍ₁（正）の絶対値が第１モータジェネレータ５０の発電する発電電力Ｐｇ₀（負）の内の第２モータジェネレータ６０に供給される電力（Ｐｇ₀×η₁×η₂）の絶対値よりも小さく、平滑コンデンサ２３がＰｍ₁と（Ｐｇ₀×η₁×η₂）との差分だけ充電され、図７（ｂ）の線ｒに示すように、時刻ｔ₁以降、実昇圧電圧ＶＨｒが昇圧目標電圧ＶＨ₁から次第に上昇していく場合の動作である。本動作は、第１、第２インバータ３０，４０の各キャリア周波数Ｆｃ₁，Ｆｃ₂を上昇させることにより第１、第２インバータ３０，４０の変換効率η₁，η₂を低下させ、第１、第２インバータ３０，４０のインバータ損失を増加させて第１モータジェネレータ５０の発電する発電電力Ｐｇ₀（負）の内の第２モータジェネレータ６０に供給される電力（Ｐｇ₀×η₁×η₂）を低減することにより、実昇圧電圧ＶＨｒを昇圧目標電圧ＶＨ₁近傍に保持し、昇圧コンバータ２０の停止状態を維持する。

制御部９０は、先に図３を参照して説明したのと同様、図６のステップＳ２０１〜Ｓ２０５に示すように、バッテリ電流ＩＢを監視し、バッテリ電流ＩＢが閾値Ｉ₀以下となったら昇圧コンバータ２０を停止する。次に制御部９０は、キャリア周波数変更プログラム９５（キャリア周波数変更手段）を実行し、実昇圧電圧ＶＨｒが第２閾値電圧ＶＨ₄以上となったら、図６のステップＳ２０６〜Ｓ２０８に示すように、図７（ｃ）の時刻ｔ₂に第１、第２インバータ３０，４０の各キャリア周波数Ｆｃ₁，Ｆｃ₂をＣ₀からＣ₅に上昇させ、図７（ｂ）の線ｒに示すように実昇圧電圧ＶＨｒをＶＨ₄から低下させる。その後、制御部９０は、図６のステップＳ２０６〜Ｓ２０９を繰り返し、図７（ｂ）の時刻ｔ₂からｔ₃の線ｒに示すように、第１、第２インバータ３０，４０の各キャリア周波数Ｆｃ₁，Ｆｃ₂をＣ₅からＣ₆に向かって次第に低下させ、実昇圧電圧ＶＨｒを昇圧目標電圧ＶＨ₁に近づける。そして、時刻ｔ₃に第１、第２インバータ３０，４０の各キャリア周波数Ｆｃ₁，Ｆｃ₂をＣ₆として、第２モータジェネレータ６０に供給される供給電力Ｐｍ₁（正）を第１モータジェネレータ５０の発電する発電電力Ｐｇ₀（負）の内の第２モータジェネレータ６０に供給される電力（Ｐｇ₀×η₁×η₂）と同一で符号の異なる電力とし、実昇圧電圧ＶＨｒを昇圧目標電圧ＶＨ₁に保持する。そして、図７の時刻ｔ₄にブレーキが踏まれて、第２モータジェネレータ６０から回生電力が第２インバータ４０に入力され、実昇圧電圧ＶＨｒが上昇すると、制御部９０は、第１、第２インバータ３０，４０の各キャリア周波数Ｆｃ₁，Ｆｃ₂を上昇させる。そして、図７（ｃ）の時刻ｔ₅に示すように、第１、第２インバータ３０，４０の各キャリア周波数Ｆｃ₁，Ｆｃ₂が、上限キャリア周波数Ｃ₄となっても、実昇圧電圧ＶＨｒが上昇中である場合には、図６のステップＳ２０９から図６のステップＳ２１０に進み、昇圧コンバータ２０を再起動して通常の運転に戻る。本動作も先に説明した動作と同様、従来技術のように車両の駆動トルクを変更するのではなく、第１、第２インバータ３０，４０の各キャリア周波数Ｆｃ₁，Ｆｃ₂を調整することにより昇圧コンバータを停止している間の直流高電圧ＶＨを昇圧目標電圧ＶＨ₁近傍に保持するので、ドライバビリティを確保しつつ、昇圧コンバータ２０を停止してハイブリッド車両１００（電動車両）のシステム効率を効果的に向上させることができる。

次に、図８から図１０を参照しながら、本実施形態の他の動作について説明する。先に、図３から図７を参照して説明した動作では、第１、第２インバータ３０，４０の各キャリア周波数Ｆｃ₁，Ｆｃ₂を一緒に上昇或いは低下させることとして説明したが、本動作は第１インバータ３０のキャリア周波数Ｆｃ₁と第２インバータ４０のキャリア周波数Ｆｃ₂を別々に低下させるものである。

本動作では、第１，第２インバータ３０，４０のうち、キャリア周波数低減によるインバータ損失の減少可能量が大きい方のインバータのキャリア周波数を先に低下させ、そのインバータのキャリア周波数を下限キャリア周波数まで低減しても実昇圧電圧ＶＨｒが低下中の場合に、もう一方のインバータのキャリア周波数を低下させる。モータジェネレータは回転数が高いほうがキャリア周波数も高く設定されているので、昇圧コンバータ２０が停止した際に、第１、第２モータジェネレータ５０，６０の内、回転数の高いモータジェネレータに接続されているインバータの方が、キャリア周波数が高くなっている。先に説明したように、各インバータ３０，４０の各キャリア周波数Ｆｃ₁，Ｆｃ₂は、騒音発生を抑制するために、下限キャリア周波数までしか低下させることができないので、各インバータのキャリア周波数の低下可能量は、モータジェネレータ回転数に対応したキャリア周波数と下限キャリア周波数との差となる。このため、回転数の高いモータジェネレータに接続されているインバータの方が、キャリア周波数の低減可能量が大きくなり、これによるインバータ損失の減少量が大きくなる。また、モータジェネレータのトルクが大きいほどインバータの変換する電力が大きいので、キャリア周波数を低下させた際のインバータ損失の減少量が大きくなる。したがって、第１，第２モータジェネレータ５０，６０の内、回転数、トルクが高いモータジェネレータの方がキャリア周波数を低下させた場合のインバータ損失の減少可能量が大きく、第１，第２モータジェネレータ５０，６０の内、回転数、トルクが低いモータジェネレータの方がキャリア周波数を低下させた場合のインバータ損失の減少可能量が小さくなる。

従って、第１，第２モータジェネレータ５０，６０の回転数、トルクが高く、インバータ損失の減少可能量が大きい方のインバータのキャリア周波数を先に低下させ、そのインバータのキャリア周波数を下限キャリア周波数まで低減しても実昇圧電圧ＶＨｒが低下中の場合に、もう一方のインバータのキャリア周波数を低下させる。このように、第１インバータ３０と第２インバータ４０のキャリア周波数Ｆｃ₁，Ｆｃ₂を別々に低下させることによって、実昇圧電圧ＶＨｒが昇圧目標電圧ＶＨ₁をオーバーシュートしてしまうことが抑制され、実昇圧電圧ＶＨｒをスムースに昇圧目標電圧ＶＨ₁とすることができる。

以下に説明する実施例の動作では、昇圧コンバータ２０を停止した際に、第１モータジェネレータ５０の回転数、トルクが第２モータジェネレータ６０の回転数、トルクよりも高く、第１インバータ３０の方がインバータ損失の減少可能量が大きいので、先に第１インバータ３０のキャリア周波数Ｆｃ₁を低下させ、その後、第２インバータ４０のキャリア周波数Ｆｃ₂を低減することとして説明する。また、昇圧コンバータ２０を停止した際に、第２モータジェネレータ６０の回転数、トルクが第１モータジェネレータ５０の回転数、トルクよりも高い場合には、先に第２インバータ４０のキャリア周波数Ｆｃ₂を低下させ、その後、第１インバータ３０のキャリア周波数Ｆｃ₁を低下させてもよい。なお、以下の説明では、先に、図３から図５を参照して説明したのと同様の部分については簡略に説明する。

本実施例の動作では、図１０（ｃ）、図１０（ｄ）に示すように、初期状態の時刻ゼロから昇圧コンバータ２０を停止する時刻ｔ₁₁までの間、第１インバータ３０のキャリア周波数Ｆｃ₁はＣ₁₀であり、第２インバータ４０のキャリア周波数Ｆｃ₂は、Ｃ₂₀である。制御部９０は、先に図３を参照して説明したのと同様、図８のステップＳ３０１〜Ｓ３０２に示すように、バッテリ電流ＩＢを監視し、バッテリ電流ＩＢが閾値Ｉ₀以下となったら図８のステップＳ３０３に示すように昇圧コンバータ２０を停止する。次に制御部９０は、キャリア周波数変更プログラム９５（キャリア周波数変更手段）を実行し、図８のステップＳ３０４からステップＳ３０６、及び、図１０（ｂ）の線ｒに示すように、実昇圧電圧ＶＨｒが第１閾値電圧ＶＨ₂以下となったら、キャリア周波数を低下させるインバータの順位付けを行う。

以下、キャリア周波数を低下させるインバータの順位付けのプロセスについて図９を参照しながら説明する。制御部９０は、図９のステップＳ３２１に示すように、図１に示すレゾルバ５１，６１の検出信号から第１、第２モータジェネレータ５０，６０の各回転数を取得する。次に、制御部９０は、図９のステップＳ３２２に示すように、制御部９０の制御データ９６から第１、第２モータジェネレータ５０，６０の各トルク指令値を取得する。そして、図９のステップＳ３２３に示すように、制御部９０は、第１、第２インバータ３０，４０の各インバータ損失の減少可能量を計算する。インバータ損失の減少可能量ＤＮ_ＩＮＶは、例えば、昇圧コンバータ２０を停止した時刻におけるキャリア周波数と下限キャリア周波数との差にトルク指令値Ｔ^＊と、係数と、を掛け合わせたものとして計算してもよい。本実例の動作では、第１インバータ３０のインバータ損失の減少可能量ＤＮ_ＩＮＶ１は、昇圧コンバータ２０を停止した際の第１インバータ３０のキャリア周波数Ｃ_１０、下限キャリア周波数Ｃ_３０、第１モータジェネレータ５０のトルク指令値Ｔｇ^＊、係数Ｋ_１を用いて
ＤＮ _ＩＮＶ１＝（Ｃ_１０−Ｃ_３０）×Ｔｇ^＊×Ｋ_１ --------- （式１）
と計算され、第２インバータのインバータ損失の減少可能量ＤＮ_ＩＮＶ２は、昇圧コンバータ２０を停止した際の第２インバータ４０のキャリア周波数Ｃ_２０、下限キャリア周波数Ｃ_３０、第２モータジェネレータ６０のトルク指令値Ｔｍ^＊、係数Ｋ_２を用いて
ＤＮ _ＩＮＶ２＝（Ｃ_２０−Ｃ_３０）×Ｔｍ^＊×Ｋ_２ --------- （式２）
と計算される。

次に、制御部９０は、図９のステップＳ３２４に示す様に、第１インバータ３０のインバータ損失の減少可能量ＤＮ_INV1と第２インバータ４０のインバータ損失の減少可能量ＤＮ_INV2との差が所定の閾値以上かどうかを判断し、所定の閾値以上である場合には、図９のステップＳ３２５に進み、第１インバータ３０のインバータ損失の減少可能量ＤＮ_INV1と第２インバータ４０のインバータ損失の減少可能量ＤＮ_INV2との大小関係を判断する。そして、第１インバータ３０のインバータ損失の減少可能量ＤＮ_INV1が第２インバ４０のインバータ損失の減少可能量ＤＮ_INV2よりも大きいと判断した場合には、制御部９０は、図９のステップＳ３２６に示す様に、第１インバータ３０を順位１、第２インバータ４０を順位２に設定する。逆に、図９のステップＳ３２５で、第２インバータ４０のインバータ損失の減少可能量ＤＮ_INV2が第１インバータ３０のインバータ損失の減少可能量ＤＮ_INV1よりも大きいと判断した場合には、制御部９０は、図９のステップＳ３２７に示すように、第２インバータ４０を順位１、第１インバータ３０を順位２に設定する。

また、制御部９０は、図９のステップＳ３２４で、第１インバータ３０のインバータ損失の減少可能量ＤＮ_ＩＮＶ１と第２インバータ４０のインバータ損失の減少可能量ＤＮ_ＩＮＶ２との差が所定の閾値未満の場合には、図９のステップＳ３２８に進み、車速センサ８６で検出したハイブリッド車両１００の車速が所定の閾値以下（ハイブリッド車両が低速走行）かどうかを判断する。そして、車速が所定の閾値以下の場合には、図９のステップＳ３２８に示すように、図９のステップＳ３２９に進み、第１モータジェネレータ５０と第２モータジェネレータ６０との回転数の大小を比較する。そして、ステップＳ３２６，ステップＳ３２７に示す様に、回転数の高いモータジェネレータに接続されているインバータの順位を１、もう一方のインバータの順位を２に設定する。このように、ハイブリッド車両１００が低速走行中に回転数の高い方のモータジェネレータに接続されているインバータのキャリア周波数を低下させることにより、キャリア周波数が可聴域にまで低下して騒音の発生源となることを抑制することができる。

本実施例の動作では、第１モータジェネレータ５０の回転数が第２モータジェネレータ６０の回転数よりも高く、第１インバータ３０のキャリア周波数Ｃ_１０は第２インバータ４０のキャリア周波数Ｃ_２０よりも高く（Ｃ_１０＞Ｃ_２０）、第１モータジェネレータ５０のトルク指令値Ｔｇ^＊が第２モータジェネレータ６０のトルク指令値Ｔｍ^＊よりも大きいので、第１インバータ３０のインバータ損失の減少可能量ＤＮ_ＩＮＶ１が第２インバータ４０のインバータ損失の減少可能量ＤＮ_ＩＮＶ２よりも大きくなっているので、その差が閾値よりも大きい場合には、制御部９０は、図９のステップＳ３２６に示すように、第１インバータ３０を順位１、第２インバータ４０を順位２に設定する。また、本実施例の動作では、第１モータジェネレータ５０の回転数が第２モータジェネレータ６０の回転数よりも高いので、ＤＮ _ＩＮＶ１とＤＮ _ＩＮＶ２との差が所定の閾値未満の場合でも、図９のステップＳ３２９によって第１インバータ３０が順位１、第２インバータ４０が順位２に設定される。なお、本実施例の動作では、図９のステップＳ３２５，Ｓ３２９によって第１インバータ３０が順位１、第２インバータ４０が順位２に設定されるので、ステップＳ３２８での車速の判断にかかわらず、第１インバータ３０が順位１、第２インバータ４０が順位２に設定される。

以上説明したように、制御部９０は、第１インバータ３０を順位１、第２インバータ４０を順位２に設定すると、図８のステップＳ３０７に示すように、キャリア周波数を低下させるインバータの順位Ｎを１とする。次に制御部９０は、図８のステップＳ３０８〜Ｓ３１０に示すように、図１０の時刻ｔ_１２ に順位１である第１インバータ３０のキャリア周波数Ｆｃ_１をＣ_１０からＣ_１１に低下させる。しかし、図１０（ｂ）の線ｒに示すように、第１インバータ３０のキャリア周波数Ｆｃ_１をＣ_１０からＣ_１１に低下させただけでは、第１モータジェネレータ５０の発電する発電電力Ｐｇ_０（負）の内の第２モータジェネレータ６０に供給される電力（Ｐｇ_０×η_１×η_２）の絶対値よりも第２モータジェネレータ６０に供給される供給電力Ｐｍ_１（正）の絶対値の方が大きい状態が解消されず、図１０（ｂ）の線ｒに示すように、実昇圧電圧ＶＨｒは低下し続ける。このため、時間と共に実昇圧電圧ＶＨｒと昇圧目標電圧ＶＨ_１との偏差が増大していくので、制御部９０は、図５のマップを参照して、図８のステップＳ３０８〜Ｓ３１１を繰り返し、図１０（ｃ）の時刻ｔ_１２からｔ_１３に向かって第１インバータ３０のキャリア周波数Ｆｃ_１を更に低下させていく。しかし、これでも、図１０（ｂ）の線ｒに示すように、実昇圧電圧ＶＨｒは低下し続ける。

図１０（ｃ）の時刻ｔ₁₃に第１インバータ３０のキャリア周波数Ｆｃ₁が、下限キャリア周波数（下限閾値）のＣ₃₀に達すると、制御部９０は、図８のステップＳ３１１に示すように、第１インバータ３０のキャリア周波数Ｆｃ₁が下限キャリア周波数（下限閾値）のＣ₃₀に達し、且つ、実昇圧電圧ＶＨｒが低下中であると判断し、図８のステップＳ３１２に進み、キャリア周波数を低下させるインバータの順位Ｎが最終順位となっていないか判断する。本実施形態では、インバータは２つで、最終順位は２であり、現在順位は１なので、制御部９０は、キャリア周波数を低下させるインバータの順位Ｎが最終順位となっていないと判断し、図８のステップＳ３１３に進み、キャリア周波数を低下させるインバータの順位Ｎを１だけインクレメントし、つまり、２としてキャリア周波数を変更するインバータを順位２の第２インバータとして図８のステップＳ３０８に戻る。

次に、制御部９０は、図８のステップＳ３０８〜Ｓ３１０に示すように、図１０（ｄ）の時刻ｔ₁₃に第２インバータ４０のキャリア周波数Ｆｃ₂をＣ₂₀からＣ₂₃に低下させる。これにより、第１モータジェネレータ５０の発電する発電電力Ｐｇ₀（負）の内の第２モータジェネレータ６０に供給される電力（Ｐｇ₀×η₁×η₂）の絶対値が第２モータジェネレータ６０に供給される供給電力Ｐｍ₁（正）の絶対値よりも大きくなり、図１０（ｂ）の線ｒに示すように、実昇圧電圧ＶＨｒが上昇をし始める。この時、図１０（ｃ）に示すように、制御部９０は第１インバータ３０のキャリア周波数Ｆｃ₁を下限キャリア周波数のＣ₃₀に保持する。

その後、時刻ｔ₁₃から時刻ｔ₁₄の間、制御部９０は、図８のステップＳ３０８〜Ｓ３１１を繰り返し、図１０（ｃ）の時刻ｔ₁₃からｔ₁₄に示すように、第１インバータ３０のキャリア周波数Ｆｃ₁を下限キャリア周波数のＣ₃₀に保持し、図１０（ｄ）に示すように、第２インバータ４０のキャリア周波数Ｆｃ₂をＣ₂₃からＣ₂₂に向かって次第に上昇させて実昇圧電圧ＶＨｒを昇圧目標電圧ＶＨ₁に近づける。そして、図１０（ｄ）に示すように、時刻ｔ₁₄に第２インバータ４０のキャリア周波数Ｆｃ₂をＣ₂₂として、第２モータジェネレータ６０に供給される供給電力Ｐｍ₁（正）を第１モータジェネレータ５０の発電する発電電力Ｐｇ₀（負）の内の第２モータジェネレータ６０に供給される電力（Ｐｇ₀×η₁×η₂）と同一で符号の異なる電力とし、図１０（ｂ）に示すように、実昇圧電圧ＶＨｒを昇圧目標電圧ＶＨ₁に保持し、昇圧コンバータ２０の停止状態を維持する。

図１０の時刻ｔ_１５にアクセルが踏まれて、第２モータジェネレータ６０への供給電力Ｐｍが増加し、実昇圧電圧ＶＨｒが低下すると、制御部９０は、第２インバータ４０のキャリア周波数Ｆｃ_２をＣ_２２から低下させる。そして、図１０（ｃ）の時刻ｔ_１６に示すように、第２インバータ４０のキャリア周波数Ｆｃ_２が、下限キャリア周波数Ｃ_３０となっても、実昇圧電圧ＶＨｒが低下中である場合には、図８のステップＳ３１１から図１０のステップＳ３１２に進み、キャリア周波数を低下させるインバータの順位Ｎが最終順位となっているかどうかを判断する。現在の順位Ｎは最終順位の２となっているので、制御部９０は、図８のステップＳ３１４に進み、昇圧コンバータ２０を再起動して通常の運転に戻る。

本動作も、先に説明した動作と同様、従来技術のように車両の駆動トルクを変更するのではなく、第１、第２インバータ３０，４０の各キャリア周波数Ｆｃ₁，Ｆｃ₂を調整することにより昇圧コンバータ２０を停止している間の直流高電圧ＶＨを昇圧目標電圧ＶＨ₁近傍に保持して昇圧コンバータ２０の停止状態を維持することができるので、ドライバビリティを確保しつつ、昇圧コンバータ２０の停止時間を長くしてハイブリッド車両１００（電動車両）のシステム効率を効果的に向上させることができる。更に、本動作は、第１インバータ３０と第２インバータ４０のキャリア周波数Ｆｃ₁，Ｆｃ₂を別々に低下させることによって、実昇圧電圧ＶＨｒが昇圧目標電圧ＶＨ₁をオーバーシュートしてしまうことが抑制され、実昇圧電圧ＶＨｒをスムースに昇圧目標電圧ＶＨ₁とすることができる。

次に、図１１から図１３を参照して本実施形態の他の動作について説明する。本実施例の動作は、図６、図７を参照して説明した動作と同様、昇圧コンバータ２０を停止した時刻ｔ₁₁に、第２モータジェネレータ６０に供給される供給電力Ｐｍ₁（正）の絶対値が第１モータジェネレータ５０の発電する発電電力Ｐｇ₀（負）の内の第２モータジェネレータ６０に供給される電力（Ｐｇ₀×η₁×η₂）の絶対値よりも小さく、平滑コンデンサ２３がＰｍ₁と電力（Ｐｇ₀×η₁×η₂）との差分だけ充電され、図１３（ｂ）の線ｒに示すように、時刻ｔ₁以降、実昇圧電圧ＶＨｒが昇圧目標電圧ＶＨ₁から次第に上昇していく場合の動作である。本実施例の動作は、図１３（ｃ）、図１３（ｄ）に示すように、第１、第２インバータ３０，４０の各キャリア周波数Ｆｃ₁，Ｆｃ₂を順次上昇させることにより第１、第２インバータ３０，４０の変換効率η₁，η₂を低下させ、第１、第２インバータ３０，４０のインバータ損失を増加させて第１モータジェネレータ５０の発電する発電電力Ｐｇ₀（負）の内の第２モータジェネレータ６０に供給される電力（Ｐｇ₀×η₁×η₂）を低減することにより、実昇圧電圧ＶＨｒを昇圧目標電圧ＶＨ₁近傍に保持し、昇圧コンバータ２０の停止状態を維持する。

本実施例の動作では、図８から図１０を参照して説明した動作と同様、初期状態の時刻ゼロから昇圧コンバータ２０を停止する時刻ｔ₁₁までの間、第１インバータ３０のキャリア周波数Ｆｃ₁はＣ₁₀であり、第２インバータ４０のキャリア周波数Ｆｃ₂は、Ｃ₂₀である。制御部９０は、先に図８から図１０を参照して説明したのと同様、図１１のステップＳ４０１〜Ｓ４０２に示すように、バッテリ電流ＩＢを監視し、図１１のステップＳ４０３に示すように、バッテリ電流ＩＢが閾値Ｉ₀以下となったら昇圧コンバータ２０を停止する。次に制御部９０は、キャリア周波数変更プログラム９５（キャリア周波数変更手段）を実行し、図１１のステップＳ４０４からステップＳ４０６、図１３（ｂ）の線ｒに示すように、実昇圧電圧ＶＨｒが第２閾値電圧ＶＨ₄以上となったら、キャリア周波数を上昇させるインバータの順位付けを行う。

以下、キャリア周波数を上昇させるインバータの順位付けのプロセスについて図１２を参照しながら説明する。制御部９０は、図１２のステップＳ４２１に示すように、図１に示すレゾルバ５１，６１の検出信号から第１、第２モータジェネレータ５０，６０の各回転数を取得する。次に、制御部９０は、図１２のステップＳ４２２に示すように、制御部９０の制御データ９６から第１、第２モータジェネレータ５０，６０の各トルク指令値を取得する。そして、図１２のステップＳ４２３に示すように、制御部９０は、第１、第２インバータ３０，４０の各インバータ損失の増加可能量を計算する。インバータ損失の増加可能量ＵＰ_ＩＮＶは、例えば、昇圧コンバータ２０を停止した時刻におけるキャリア周波数と上限キャリア周波数との差にトルク指令値Ｔ^＊と係数とを掛け合わせたものとして計算してもよい。本実例の動作では、第１インバータ３０のインバータ損失の増加可能量ＵＰ_ＩＮＶ１は、昇圧コンバータ２０を停止した際の第１インバータ３０のキャリア周波数Ｃ_１０、上限キャリア周波数Ｃ_４０、第１モータジェネレータ５０のトルク指令値Ｔｇ^＊、係数Ｋ_３を用いて
ＵＰ_ＩＮＶ１＝（Ｃ_４０−Ｃ_１０）×Ｔｇ^＊×Ｋ_３ --------- （式３）
と計算され、第２インバータ４０のインバータ損失の増加可能量ＵＰ_ＩＮＶ２は、昇圧コンバータ２０を停止した際の第２インバータ４０のキャリア周波数Ｃ_２０、上限キャリア周波数Ｃ_４０、第２モータジェネレータ６０のトルク指令値Ｔｍ^＊、係数Ｋ_４を用いて
ＵＰ_ＩＮＶ２＝（Ｃ_４０−Ｃ_２０）×Ｔｍ^＊×Ｋ_４ --------- （式４）
と計算される。

次に、制御部９０は、図１２のステップＳ４２４に示す様に、第１インバータ３０のインバータ損失の増加可能量ＵＰ_INV1と第２インバータ４０のインバータ損失の増加可能量ＵＰ_INV2との大小を比較し、そして、第１インバータ３０のインバータ損失の増加可能量ＵＰ_INV1が第２インバータ４０のインバータ損失の増加可能量ＵＰ_INV2よりも大きいと判断した場合には、制御部９０は、図１２のステップＳ４２５に示す様に、第１インバータ３０を順位１、第２インバータ４０を順位２に設定する。逆に、図１２のステップＳ４２４で、第２インバータ４０のインバータ損失の増加可能量ＵＰ_INV2が第１インバータ３０のインバータ損失の増加可能量ＵＰ_INV1よりも大きいと判断した場合には、制御部９０は、図１２のステップＳ４２６に示すように、第２インバータ４０を順位１、第１インバータ３０を順位２に設定する。

先に、図８から図１０を参照して説明した実施例の動作と同様、第１モータジェネレータ５０の回転数は第２モータジェネレータ６０の回転数よりも高く、第１インバータ３０のキャリア周波数Ｃ₁₀は第２インバータ４０のキャリア周波数Ｃ₂₀よりも高く（Ｃ₁₀＞Ｃ₂₀）、第１モータジェネレータ５０のトルク指令値Ｔｇ^*は第２モータジェネレータ６０のトルク指令値Ｔｍ^*よりも大きいので、第１インバータ３０のインバータ損失の増加可能量ＵＰ_INV1は、第２インバータ４０のインバータ損失の増加可能量ＵＰ_INV2よりも大きくなっており、制御部９０は、図１２のステップＳ４２５に示すように、第１インバータ３０を順位１、第２インバータ４０を順位２に設定する。

制御部９０は、図１１のステップＳ４０８〜ステップＳ４１０に示すように、図１３（ｃ）の時刻ｔ₁₂に第１インバータ３０のキャリア周波数Ｆｃ₁をＣ₁₀からＣ₁₅に上昇させた後、図１１のステップＳ４０８〜Ｓ４１２に示すように、図１３（ｃ）に示す時刻ｔ₁₂から時刻ｔ₁₃の間にキャリア周波数Ｆｃ₁をＣ₁₅から上限キャリア周波数Ｃ₄₀まで上昇させる。そして、図１３（ｃ）に示すように、時刻ｔ₁₃に第１インバータ３０のキャリア周波数Ｆｃ₁を上限キャリア周波数Ｃ₄₀に保持したまま、図１３（ｄ）に示すように、第２インバータ４０のキャリア周波数Ｆｃ₂をＣ₂₀からＣ₂₅まで上昇させ、時刻ｔ₁₃から時刻ｔ₁₄の間に第２インバータ４０のキャリア周波数Ｆｃ₂をＣ₂₅からＣ₂₆に低下させる。そして、図１３（ｄ）に示すように、時刻ｔ₁₄に第２インバータ４０のキャリア周波数Ｆｃ₂をＣ₂₆として、第２モータジェネレータ６０に供給される供給電力Ｐｍ₁（正）を第１モータジェネレータ５０の発電する発電電力Ｐｇ₀（負）の内の第２モータジェネレータ６０に供給される電力（Ｐｇ₀×η₁×η₂）と同一で符号の異なる電力とし、図１３（ｂ）に示すように実昇圧電圧ＶＨｒを昇圧目標電圧ＶＨ₁に保持し、昇圧コンバータ２０の停止状態を維持する。

図１３の時刻ｔ₁₅にブレーキが踏まれ、第２モータジェネレータ６０からの回生電力が第２インバータ４０に入力され、実昇圧電圧ＶＨｒが上昇し始めると、第２インバータ４０のキャリア周波数Ｆｃ２をＣ₂₆から上昇させ、第２インバータ４０のキャリア周波数が上限キャリア周波数Ｃ₄₀になっても実昇圧電圧ＶＨｒが上昇中の場合には、図１１のステップＳ４１４に示すように、図１３の時刻ｔ₁₆に昇圧コンバータ２０を再起動して通常の制御に戻る。本動作は、先に図８から図１０を参照して説明した動作と同様の効果を奏する。

図６、図７、図１１から図１３を参照して説明した動作では、第１、第２インバータ３０，４０の各キャリア周波数Ｆｃ₁，Ｆｃ₂を上昇させることにより第１、第２インバータ３０，４０の変換効率η₁，η₂を低下させて、あるいは、インバータ損失（スイッチング損失）を増加させて第１モータジェネレータ５０の発電する発電電力Ｐｇ₀の内の第２モータジェネレータ６０に供給される電力（Ｐｇ₀×η₁×η₂）を低減することにより、実昇圧電圧ＶＨｒを昇圧目標電圧ＶＨ₁近傍に保持し、昇圧コンバータ２０の停止状態を維持する。しかし、この動作では、キャリア周波数Ｆｃ₁，Ｆｃ₂を上昇させることによる第１、第２インバータ３０，４０のインバータ損失（スイッチング損失）の増加量が昇圧コンバータ２０を停止したことによる昇圧損失の低減量を超える場合には、昇圧コンバータ２０を停止してもハイブリッド車両１００（電動車両）のシステム効率を向上させることはできない。したがって、このような場合には、昇圧コンバータ２０を停止してもキャリア周波数を上昇させないようにする。昇圧損失は、例えば、図１４に示すような昇圧損失のマップから求めてもよい。図１４において、横軸は、第１モータジェネレータ５０の発電する発電電力Ｐｇ（負）と第２モータジェネレータ６０に供給される電力Ｐｍ（正）の合計電力ＳＰである。したがって、第１モータジェネレータ５０の発電する発電電力Ｐｇ（負）と第２モータジェネレータ６０に供給される電力Ｐｍ（正）とが略等しい場合には、ＳＰはゼロ近傍となる。このように、キャリア周波数を必要以上に上昇させないことによって余計な損失増加を抑制し、ハイブリッド車両１００（電動車両）のシステム効率を効果的に向上させることができる。

本発明は以上説明した各実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲により規定されている本発明の技術的範囲ないし本質から逸脱することない全ての変更及び修正を包含するものである。例えば、各本実施形態では、バッテリ電流センサ８３で検出したバッテリ電流ＩＢが閾値Ｉ₀以下になったら昇圧コンバータ２０を停止することとして説明したが、バッテリ１０から出力される電力（バッテリ電圧ＶＢ×バッテリ電流ＩＢ）は、リアクトル１２を通過する電力（直流低電圧ＶＬ×リアクトル電流ＩＬ）と等しく、バッテリ電圧ＶＢはフィルタコンデンサ１１の両端の電圧の直流低電圧ＶＬと等しいので、バッテリ電流ＩＢに代えてリアクトル電流センサ８４で検出したリアクトル電流ＩＬが閾値Ｉ₀以下になったら昇圧コンバータ２０を停止することとしてもよい。

１０ バッテリ、１１ フィルタコンデンサ、１２ リアクトル、１３ 上アームスイッチング素子、１４ 下アームスイッチング素子、１５，１６ ダイオード、１７，２１ マイナス側電路、１８ 低圧電路、１９，２２ 高圧電路、２０ 昇圧コンバータ、２３ 平滑コンデンサ、３０ 第１インバータ、３１，４１ スイッチング素子、３２，４２ ダイオード、３３，３４，３５，４３，４４，４５ 出力線、４０ 第２インバータ、５０ 第１モータジェネレータ、５１，６１，７１ レゾルバ、５２，５３，６２，６３ 電流センサ、６０ 第２モータジェネレータ、７０ エンジン、７２ 動力分配機構、７３ 出力軸、７４ 駆動ギヤ装置、７５ 車軸、７６ 車輪、８１ バッテリ電圧センサ、８２ 低電圧センサ、８３ バッテリ電流センサ、８４ リアクトル電流センサ、８５ 高電圧センサ、８６ 車速センサ、８７ アクセルペダル踏込量検出センサ、８８ ブレーキペダル踏込量検出センサ、９０ 制御部、９１ ＣＰＵ、９２ 記憶部、９３ 機器・センサインターフェース、９４ 昇圧コンバータ停止プログラム、９５ キャリア周波数変更プログラム、９６ 制御データ、９７ 制御プログラム、９９ データバス、１００ ハイブリッド車両。

Claims (3)

1. バッテリと、
   前記バッテリに接続される昇圧コンバータと、
   前記昇圧コンバータに接続される第１インバータと、
   前記昇圧コンバータ及び前記第１インバータに接続される第２インバータと、
   前記第１インバータに接続される第１モータジェネレータと、
   前記第２インバータに接続される第２モータジェネレータと、
   前記昇圧コンバータの起動停止を行う制御部と、を備える電動車両であって、
   前記制御部は、
   前記昇圧コンバータの停止中に実昇圧電圧が上昇する場合には、前記第１、第２インバータのうち、キャリア周波数の上昇によるインバータ損失の増加可能量が大きい方のキャリア周波数を上昇させ、前記実昇圧電圧が低下する場合には、前記第１、第２インバータのうち、キャリア周波数の低下によるインバータ損失の減少可能量が大きい方のキャリア周波数を低下させる電動車両。
2. 請求項１に記載の電動車両であって、
   前記第１、第２インバータのキャリア周波数の低下によるインバータ損失の各減少可能量の差が所定の閾値よりも小さい場合には、前記第１モータジェネレータと前記第２モータジェネレータのうち、回転数の高いモータジェネレータに接続されているインバータのキャリア周波数を低下させる電動車両。
3. 請求項１または２に記載の電動車両であって、
   キャリア周波数を上昇させる場合、キャリア周波数を上昇させることによるインバータ損失の増加量が昇圧コンバータ停止による昇圧損失の低減量を超える場合には、キャリア周波数を上昇させない電動車両。

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