特開 2025-5672 電気自動車

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025005672

(43)【公開日】2025-01-17

(54)【発明の名称】電気自動車

(51)【国際特許分類】

   B60L 9/18 20060101AFI20250109BHJP

   B60L 50/60 20190101ALI20250109BHJP

   H02M 3/155 20060101ALI20250109BHJP

   H02M 7/48 20070101ALI20250109BHJP

【ＦＩ】

B60L9/18 J

B60L50/60

H02M3/155 H

H02M7/48 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023105941

(22)【出願日】2023-06-28

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000110

【氏名又は名称】弁理士法人 快友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山田 慎太朗

(72)【発明者】

【氏名】社本 佳大

【テーマコード（参考）】

5H125

5H730

5H770

【Ｆターム（参考）】

5H125AA01

5H125AC12

5H125BA00

5H125BB01

5H125BB02

5H125BB05

5H125EE08

5H125EE09

5H125EE12

5H125EE13

5H730AS04

5H730AS05

5H730AS08

5H730AS13

5H730BB13

5H730BB14

5H730DD03

5H730FD01

5H730FD11

5H730FD41

5H730FG12

5H770AA07

5H770BA02

5H770DA03

5H770EA01

5H770EA11

5H770EA27

(57)【要約】

【課題】双方向コンバータとインバータを備える電気自動車において、リアクトルに流れる電流が小さいときに生じ得る制御系の振動を抑える。
【解決手段】本明細書が開示する電気自動車は、車輪を駆動するモータ、インバータ、双方向コンバータ、コントローラを備える。双方向コンバータの低電圧端がバッテリに接続され、高電圧端がインバータの直流端に接続される。コントローラは、モータの出力の変化に対して高電圧端の電圧が正の相関を有するように双方向コンバータを制御する。また、コントローラは、インバータの電圧利用率が利用率閾値よりも低ければインバータをＰＷＭ制御し、利用率閾値よりも高ければ矩形制御する。コントローラは、リアクトルに流れる電流の絶対値が所定の電流閾値よりも小さい場合、モータ出力および回転数にかかわらずに電圧利用率が利用率閾値を下回るまで高電圧端の電圧を高めるように双方向コンバータを制御する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車輪を駆動するモータと、
交流端が前記モータに接続されているインバータと、
バッテリと、
低電圧端が前記バッテリに接続されており、高電圧端が前記インバータの直流端に接続されている双方向ＤＣ－ＤＣコンバータと、
前記モータの出力または前記モータの回転数の変化に対して前記高電圧端の電圧が正の相関を有するように前記双方向ＤＣ－ＤＣコンバータを制御するとともに、前記インバータの電圧利用率が所定の利用率閾値よりも低ければ前記インバータをＰＷＭ制御し、前記電圧利用率が前記利用率閾値よりも高ければ前記インバータを矩形制御するコントローラと、
を備えており、
前記双方向ＤＣ－ＤＣコンバータは、
前記高電圧端とグランド線との間に直列に接続されている２個のスイッチング素子と、
一端が前記低電圧端に接続されており、他端が２個の前記スイッチング素子の直列接続の中点に接続されているリアクトルと、
を備えており、
前記高電圧端の電圧と前記電圧利用率の間には負の相関が存在し、
前記コントローラは、前記リアクトルに流れる電流の絶対値が所定の電流閾値よりも小さい場合、前記出力および前記回転数にかかわらずに、前記電圧利用率が前記利用率閾値を下回るまで前記高電圧端の電圧を高めるように前記双方向ＤＣ－ＤＣコンバータを制御する、
電気自動車。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書が開示する技術は、車輪を駆動するモータと、モータに電力を供給するバッテリを備える電気自動車に関する。本明細書における「電気自動車」には、モータとエンジンの双方を備えるハイブリッド車や、電源としてバッテリと燃料電池を搭載する燃料電池車が含まれる。

【背景技術】

【0002】

電気自動車では、バッテリとモータの間にインバータが接続される。インバータは、バッテリの直流電力をモータの駆動に適した交流電力に変換する。また、インバータは、減速時にモータの逆駆動により発生する交流電力（交流の回生電力）を直流電力に変換してバッテリへ供給する。バッテリとインバータの間に双方向ＤＣ－ＤＣコンバータが接続されることがある（例えば特許文献１）。双方向ＤＣ－ＤＣコンバータの低電圧端がバッテリに接続され、高電圧端がインバータの直流端に接続される。

【0003】

双方向ＤＣ－ＤＣコンバータは、２個のスイッチング素子と、リアクトルを備える。２個のスイッチング素子は、高電圧端とグランドの間に直列に接続される。リアクトルの一端は低電圧端に接続され、他端は２個のスイッチング素子の直列接続の中点に接続される。

【0004】

インバータの制御則として、矩形制御（矩形波制御）とＰＷＭ制御（パルス幅変調制御）が知られている。なお、本明細書における「ＰＷＭ制御」には、正弦波ＰＷＭ制御や過変調ＰＷＭ制御など、パルス幅変調を基本とするが詳細が異なる種々の制御を含む。状況に応じてＰＷＭ制御と矩形制御を切り替える制御が知られている（例えば特許文献２）。矩形制御はＰＷＭ制御と比較すると電力の利用効率が高い。効率を優先する場合には矩形制御が選択される傾向がある。ＰＷＭ制御は矩形制御と比較すると制御精度が高い。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１８－１９１４３５号公報

【特許文献2】特開２００９－２２５６３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

電気自動車用の双方ＤＣ－ＤＣコンバータは、一般に、モータの出力または回転数が高いほど、高電圧端の電圧を高くするように制御される。別言すれば、コントローラは、モータの出力または回転数に対して高電圧端（双方向ＤＣ－ＤＣコンバータの高電圧端）の電圧が正の相関関係を有するようにＤＣ－ＤＣ双方向コンバータを制御する。また、双方向ＤＣ－ＤＣコンバータは、リアクトルに流れる電流の絶対値が小さいときに、制御精度（応答性）が低下する傾向がある。別言すれば、リアクトルに流れる電流の絶対値が小さいほど、共振周波数が下がる傾向がある。制御精度を低下させる要因は、例えば、フィードバック制御の遅れであったり、上スイッチング素子と下スイッチング素子が共にオフとなるデッドタイムの存在などである。双方向ＤＣ－ＤＣコンバータとインバータは直列に接続され、それぞれがフィードバック制御される。インバータのＰＷＭ制御と矩形制御ではいずれも出力に変動成分が含まれる。双方向ＤＣ－ＤＣコンバータの共振周波数が下がると、共振周波数がインバータの変動成分の周波数に近づくおそれがある。双方向ＤＣ－ＤＣコンバータの共振周波数とインバータの変動成分の周波数が近づくと、双方向ＤＣ－ＤＣコンバータの制御とインバータの制御が相互に悪影響をおよぼし、双方向ＤＣ－ＤＣコンバータとインバータの全体の制御系の応答が振動的になるおそれがある。本明細書は、双方向ＤＣ－ＤＣコンバータとインバータの全体の制御系の応答が振動的になる可能性を低減する技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本明細書が開示する電気自動車は、車輪を駆動するモータ、インバータ、バッテリ、双方向ＤＣ－ＤＣコンバータ、コントローラを備える。インバータの交流端がモータに接続される。双方向ＤＣ－ＤＣコンバータの低電圧端がバッテリに接続され、高電圧端がインバータの直流端に接続される。双方向ＤＣ－ＤＣコンバータは、２個のスイッチング素子とリアクトルを備える。２個のスイッチング素子は高電圧端とグランドの間に直列に接続される。リアクトルの一端は低電圧端に接続され、他端は２個のスイッチング素子の直列接続の中点に接続される。コントローラは、モータの出力または回転数の変化に対して高電圧端の電圧が正の相関を有するように双方向ＤＣ－ＤＣコンバータを制御する。また、コントローラは、モータの実際の出力が目標出力に一致するようにインバータをフィードバック制御する。

【0008】

コントローラは、モータの目標出力またはモータの回転数の変化に対して正の相関を有するように双方向ＤＣ－ＤＣコンバータの高電圧端の目標電圧を決定する。コントローラは、決定した目標電圧に高電圧端の電圧が一致するように双方向ＤＣ－ＤＣコンバータをフィードバック制御する。また、コントローラは、インバータの電圧利用率が所定の利用率閾値よりも低ければインバータをＰＷＭ制御し、電圧利用率が利用率閾値よりも高ければインバータを矩形制御する。

【0009】

インバータの直流端の電圧（すなわち、双方向ＤＣ－ＤＣコンバータの高電圧端の電圧）と電圧利用率との間には負の相関が存在する。直流端の電圧を上げれば電圧利用率が下がる。コントローラは、リアクトルに流れる電流の絶対値が所定の電流閾値よりも小さい場合、モータの出力および回転数にかかわらずに、電圧利用率が利用率閾値を下回るまで、高電圧端の電圧を高めるように双方向ＤＣ－ＤＣコンバータを制御する。電圧利用率が利用率閾値を下回れば、インバータの制御則としてＰＷＭ制御が選択される。

【0010】

一般に、ＰＷＭ制御と矩形制御ではいずれもインバータの出力に変動成分を含むが、ＰＷＭ制御は矩形制御よりも変動成分の振幅が小さいことが知られている。本明細書が開示する電気自動車では、リアクトルに流れる電流の絶対値が所定の電流閾値よりも小さい場合、モータの出力および回転数にかかわらずに、ＰＷＭ制御が選択される。インバータの出力の変動成分の振幅が矩形制御のときと比べて小さくなる。それゆえ、双方向ＤＣ－ＤＣコンバータとインバータの制御系全体の応答が振動的となる可能性が小さくなる。

【0011】

本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施例の電気自動車の駆動系のブロック図である。

【図2】コントローラが実行する振動抑制制御のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

図面を参照して実施例の電気自動車２を説明する。図１に、電気自動車２の駆動系のブロック図を示す。実施例の電気自動車２は、車輪４４を駆動する走行用のモータ３１を有する。モータ３１の出力軸４１は、デファレンシャルギア４２と車軸４３を介して車輪４４に連結されている。モータ３１の出力トルクが車輪４４に伝達され、駆動トルクとなる。

【0014】

電気自動車２は、バッテリ３、双方向ＤＣ－ＤＣコンバータ１０、インバータ２０、コントローラ３０を備える。以下では説明を簡単にするため、「双方向ＤＣ－ＤＣコンバータ１０」を単純に「コンバータ１０」と略称する。

【0015】

インバータ２０の交流端２０ｃがモータに接続され、直流端２０ａ、２０ｂがコンバータ１０の高電圧端１０ｂとグランド線１０ｃに接続される。インバータ２０は、直流端２０ａ、２０ｂに印加された直流電力をモータ３１の駆動に適した交流電力に変換する。変換された交流電力はモータ３１に供給される。モータ３１は、車両の慣性力を利用して発電する場合がある、モータ３１が発電した電力は回生電力と呼ばれる。インバータ２０は、モータ３１が生成した交流の回生電力を直流電力に変換して直流端２０ａ、２０ｂから出力する機能も有している。直流電力に変換された回生電力はバッテリ３にチャージされる。インバータ２０はよく知られているので回路の詳しい説明は省略する。

【0016】

コンバータ１０について説明する。コンバータ１０の低電圧端１０ａがバッテリ３の正極３ａに接続されており、双方向コンバータの高電圧端１０ｂがインバータ２０の直流端正極２０ａに接続されている。コンバータ１０のグランド線１０ｃは、バッテリ３の負極３ｂとインバータ２０の直流端負極２０ｂを接続する。

【0017】

コンバータ１０は、２個のスイッチング素子（上スイッチング素子１１ａと下スイッチング素子１１ｂ）、２個のダイオード１２ａ、１２ｂ、リアクトル１３、２個のコンデンサ１４ａ、１４ｂ、電流センサ１５、電圧センサ１６ａ、１６ｂを備える。

【0018】

２個のスイッチング素子（上スイッチング素子１１ａと下スイッチング素子１１ｂ）は、高電圧端１０ｂとグランド線１０ｃの間に直列に接続されている。上スイッチング素子１１ａが高電圧端１０ｂの側に接続されており、下スイッチング素子１１ｂがグランド線１０ｃの側に接続されている。上スイッチング素子１１ａにはダイオード１２ａが逆並列に接続されており、下スイッチング素子１１ｂにはダイオード１２ｂが逆並列に接続されている。ダイオード１２ａ、１２ｂは、グランド線１０ｃから高電圧端１０ｂへ電流を通す向きに接続されている。

【0019】

リアクトル１３の一端は低電圧端１０ａに接続されており、他端は２個のスイッチング素子１１ａ、１１ｂの直列接続の中点に接続されている。

【0020】

コンデンサ１４ａは低電圧端１０ａとグランド線１０ｃの間に接続されており、コンデンサ１４ｂは高電圧端１０ｂとグランド線１０ｃの間に接続されている。コンデンサ１４ａは、低電圧端１０ａの電圧変動を抑える。コンデンサ１４ｂは、高電圧端１０ｂの電圧変動を抑える。

【0021】

電流センサ１５はリアクトル１３に流れる電流を計測する。電圧センサ１６ａは低電圧端１０ａとグランド線１０ｃの間の電圧を計測し、電圧センサ１６ｂは高電圧端１０ｂとグランド線１０ｃの間の電圧を計測する。電流センサ１５、電圧センサ１６ａ、１６ｂの計測値はコントローラ３０へ送られる。

【0022】

上スイッチング素子１１ａを適宜にオンオフすると、高電圧端１０ｂの電圧が降圧されて低電圧端１０ａから出力される。下スイッチング素子１１ｂを適宜にオンオフすると、低電圧端１０ａの電圧が昇圧されて高電圧端１０ｂから出力される。上スイッチング素子１１ａと下スイッチング素子１１ｂを互いに相補的なＰＷＭ信号（または矩形信号）でオンオフすると、低電圧端１０ａと高電圧端１０ｂの電圧比が一定となるように、低電圧端１０ａと高電圧端１０ｂの間（すなわちリアクトル１３）に電流が流れる。

【0023】

コントローラ３０は、高電圧端１０ｂの電圧が所定の目標電圧に一致するように、上スイッチング素子１１ａと下スイッチング素子１１ｂを交互にオンオフする。そうすると、高電圧端１０ｂの実際の電圧が目標電圧よりも低ければ低電圧端１０ａから高電圧端１０ｂへ電流が流れる。高電圧端１０ｂの実際の電圧が目標電圧よりも高ければ高電圧端１０ｂから低電圧端１０ａへ電流が流れる。この場合、モータ３１が発生した電力がバッテリ３へ流れ、バッテリ３が充電される。

【0024】

コンバータ１０は、力行と回生が頻繁に切り替わる電気自動車２に好適な電圧コンバータである。なお、力行とは、バッテリ３の電力でモータ３１が正トルクを出力し、電気自動車２が加速することを意味する。回生とは、モータ３１が車両の慣性力により逆駆動されて電力が生成されることを意味する。

【0025】

コントローラ３０がインバータ２０とコンバータ１０を制御する。コントローラ３０には車速センサ３７、アクセルペダルセンサ３８、ブレーキペダルセンサ３９が接続されている。コントローラ３０は、車速センサ３７から得られる車速、アクセルペダルセンサ３８から得られるアクセル開度、ブレーキペダルセンサ３９から得られるブレーキペダル踏込量に基づいて、モータ３１の目標出力を決定し、モータ３１の実際の出力が目標出力に一致するようにコンバータ１０とインバータ２０を制御する。

【0026】

インバータ２０は、２個のスイッチング素子の直列接続体を３組有している。３組の直列接続体は、インバータ２０の直流端に並列に接続されている。スイッチング素子を適宜にオンオフすると、３組の直列接続体のそれぞれの中点から交流が出力される。インバータ２０の回路構造と動作もよく知られているので詳しい説明は割愛する。

【0027】

コントローラ３０は、モータ３１の出力および／またはモータ３１の回転数から、コンバータ１０の高電圧端１０ｂの目標電圧を決定する。コントローラ３０は、電圧センサ１６ｂから高電圧端１０ｂの実際の電圧値を取得する。コントローラ３０は、電圧センサ１６ｂの計測値に基づき、コンバータ１０の高電圧端１０ｂの電圧が目標電圧に一致するようにコンバータ１０（上スイッチング素子１１ａと下スイッチング素子１１ｂ）をフィードバック制御する。

【0028】

目標電圧は、モータ３１の出力またはモータ３１の回転数が大きいほど、大きい値に設定される。逆に、目標電圧は、モータ３１の出力またはモータ３１の回転数が小さいほど、小さい値に設定される。すなわち、コントローラ３０は、モータ３１の出力またはモータ３１の回転数の変化に対して正の相関を有するように、高電圧端１０ｂの電圧（目標電圧）を決定する。そしてコントローラ３０は、高電圧端１０ｂの電圧が目標電圧に一致するようにコンバータ１０をフィードバック制御する。

【0029】

先に述べたように、コントローラ３０は、インバータ２０を制御する。インバータ２０の交流端２０ｃには電流センサ２１が備えられており、コントローラ３０は、電流センサ２１の計測値から、インバータ２０の実際の出力（すなわちモータ３１の実際の出力）を取得する。なお、インバータ２０が出力する交流電力の実効電圧は、インバータ２０に入力される直流電力の電圧から推定される。インバータ２０に入力される直流電力の電圧は、電圧センサ１６ｂから出力される。コントローラ３０は、上記したセンサの計測値に基づいて、インバータ２０の出力（すなわちモータ３１の出力）が目標出力に一致するようにインバータ２０をフィードバック制御する。インバータ２０の出力は交流電力であり、コントローラ３０は、インバータ２０の交流出力の位相と周波数が目標と一致するように、インバータ２０をフィードバック制御する。

【0030】

よく知られているように、インバータ２０の制御則には、ＰＷＭ制御と矩形制御がある。なお、本明細書における「ＰＷＭ制御」には、正弦波ＰＷＭ制御や過変調ＰＷＭ制御など、パルス幅変調を基本とするが詳細が異なる種々の制御を含む。ＰＷＭ制御と矩形制御の制御則はよく知られているので、詳しい説明は省略する。

【0031】

コントローラ３０は、インバータ２０の電圧利用率を算出し、電圧利用率に応じてＰＷＭ制御と矩形制御のいずれかを選定する。コントローラ３０は、選定した制御則を用いてインバータ２０を制御する。インバータ２０の電圧利用率は、例えば、数式：［電圧利用率］＝［係数］×［インバータの交流端の実効電圧］／［インバータの直流端の電圧］で求めることができる。この式に現れているように、インバータの電圧利用率は、インバータの直流端の電圧と負の相関を有する。

【0032】

コントローラ３０は、算出した電圧利用率が所定の利用率閾値よりも低ければＰＷＭ制御を選択し、電圧利用率が利用率閾値よりも高ければ矩形制御を選択する。そして、選択した制御則を用いてインバータ２０を制御する。

【0033】

よく知られているように、ＰＷＭ制御は、制御精度（モータの回転数変化の滑らかさ）は矩形制御よりも優れるが、効率は矩形制御に劣る、という特徴がある。逆にいえば、矩形制御は、効率はＰＷＭ制御よりも優れるが制御精度はＰＷＭ精度に劣る、という特徴がある。細やかな制御が要求される場合には、ＰＷＭ制御が選択され、制御精度よりも効率が重視される状況では矩形制御が選択される。コントローラ３０は、状況に応じてＰＷＭ制御と矩形制御を切り替える。また、ＰＷＭ制御と矩形制御はいずれもインバータの出力に変動成分が含まれる。変動成分の周波数は同じであるが、矩形制御の場合、変動成分の振幅がＰＷＭ制御のときよりも大きくなる。

【0034】

コンバータ１０は、リアクトル１３に流れる電流の絶対値が小さいときに、制御精度（応答性）が低下する傾向がある。制御精度を低下させる要因は、例えば、フィードバック制御の遅れであったり、上スイッチング素子１１ａと下スイッチング素子１１ｂが共にオフとなるデッドタイムの存在などである。制御精度が低下することは、共振周波数が低下することと等価である。

【0035】

一方、先に述べたように、インバータ２０の制御において、矩形制御はＰＷＭ制御と比較して出力の変動成分の振幅が大きい。コンバータ１０とインバータ２０は直列に接続され、それぞれがフィードバック制御される。コンバータ１０の共振周波数が下がり、インバータ２０の出力の変動成分の周波数に近づくと、コンバータ１０とインバータ２０の制御が相互に悪影響をおよぼし、コンバータ１０とインバータ２０で構成される全体の制御系の応答が振動的になるおそれがある。後述するように、実施例の電気自動車２では、リアクトル１３に流れる電流が所定の電流閾値を下回るときには必ずＰＷＭ制御が選択されるようにする。そうすることで、インバータ２０の出力の変動成分の振幅が矩形制御の場合と比較して小さくなり、全体の制御系の応答が振動的になってしまう可能性を小さくすることができる。

【0036】

図２に、コントローラ３０が実行する振動抑制制御のフローチャートを示す。図２を参照しつつコントローラ３０の処理を説明する。コントローラ３０は、一定の制御周期で図２の処理を繰り返す。図２において、「リアクトル電流」とは、リアクトル１３を流れる電流を意味する。リアクトル電流は、電流センサ１５により計測され、コントローラ３０に送られる。

【0037】

図２に示されているように、リアクトル電流の絶対値が「電流閾値」よりも小さければコントローラ３０はフラグに「ＯＮ」をセットする（ステップＳ２：ＹＥＳ、Ｓ３：ＹＥＳ、Ｓ４）。また、リアクトル電流の絶対値が「電流閾値＋オフセット」よりも大きければ、コントローラ３０はフラグに「ＯＦＦ」をセットする（ステップＳ２：ＮＯ、Ｓ５）。ここで、「フラグ」とは、コントローラ３０のプログラム内で定義されたパラメータであり、「ＯＮ」と「ＯＦＦ」は、プログラム内で定義された定数である。「オフセット」は、ハンチング防止のために設けられた定数であり、プログラム内で予め定義されている。ここでいうハンチングとは、「フラグ」の値が「ＯＮ」と「ＯＦＦ」で頻繁に入れ替わることを意味する。

【0038】

リアクトル電流の絶対値が「電流閾値＋オフセット」よりも小さく（ステップＳ２：ＹＥＳ）、かつ、「電流閾値」よりも大きければ（ステップＳ３：ＮＯ）、フラグの値は前回の値に維持される。

【0039】

続いてコントローラ３０は、フラグの値を確認する（ステップＳ６）。フラグが「ＯＮ」の場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）、コントローラ３０は、インバータ２０の電圧利用率が利用率閾値を下回るまで、高電圧端１０ｂの電圧を高めるようにコンバータ１０を制御する（ステップＳ７、Ｓ８：ＮＯ、Ｓ７）。高電圧端１０ｂの電圧は、インバータ２０の直流端に印加される電圧に等しい。先に述べたように、インバータ２０の直流端の電圧と電圧利用率との間には負の相関がある。インバータ２０の電圧利用率が利用率閾値を下回るとＰＷＭ制御則が選択されることになる。ＰＷＭ制御則が選択されることで、リアクトル電流が小さく、かつ、矩形制御則が実行されるという、振動現象が生じやすい状況が回避される。

【0040】

一方、フラグが「ＯＦＦ」の場合（ステップＳ６：ＮＯ）、コントローラ３０は、車速とアクセル開度とブレーキペダル踏込量に基づいて、コンバータ１０の高電圧端１０ｂの目標電圧を決定し、高電圧端１０ｂの実際の電圧が目標電圧に一致するようにコンバータ１０を制御する（ステップＳ９）。ステップＳ９において、目標電圧は、モータ３１の出力または回転数に対して正の相関を有するように決定される。

【0041】

ステップＳ２と、ステップＳ３の判断が「ＮＯ」のときの処理は、リアクトル電流が電流閾値付近でゆらいだときにフラグの値のハンチングを防ぐための処理である。すなわち、図２の処理の本質は次の通りである。コントローラ３０は、リアクトルに流れる電流の絶対値が電流閾値よりも大きい場合には車速とアクセル開度とブレーキペダル踏込量に基づいてコンバータ１０の高電圧端１０ｂの目標電圧を決定し、目標電圧が実現するようにコンバータ１０をフィードバック制御する。一方、コントローラ３０は、リアクトルに流れる電流の絶対値が電流閾値よりも小さい場合には車速／アクセル開度／ブレーキペダル踏込量のいずれにも関わらずにインバータ２０の電圧利用率が利用率閾値を下回るまで高電圧端１０ｂの電圧を高めるようにコンバータ１０を制御する。そのような処理により、リアクトル電流が小さい場合にコンバータ１０とインバータ２０の制御系が振動的になる可能性を小さくすることができる。

【0042】

実施例で説明した技術に関する留意点を述べる。インバータの出力の変動成分の周波数は、モータの回転数に依存する。しかし、モータの回転数に依存することなく、コンバータの共振周波数が下がるとインバータの出力変動成分の周波数に近づく可能性がある。

【0043】

リアクトルの電流の絶対値が小さい状況は、モータの回転数によらず起こりうる。例えば、高速走行中であってもアクセルペダルを踏込量が小さければ、モータに要求されるトルクは小さくなり、その結果、リアクトルに流れる電流は小さくなる。

【0044】

図２のステップＳ９において、コントローラ３０は、車速、アクセル開度、ブレーキペダル踏込量のほかに、インバータ２０やモータ３１の温度（あるいはバッテリ３の温度など）も加味して目標電圧を決定してもよい。

【0045】

コントローラ３０は、モータ３１の出力の変化に対して正の相関を有するよう高電圧端１０ｂの電圧を決めてもよいし、モータ３１の回転数の変化に対して正の相関を有するよう高電圧端１０ｂの電圧を決めてもよい。

【0046】

コンバータ１０の高電圧端の電圧（出力電圧）には上限が定められている。図２のステップＳ７、Ｓ８において、コンバータ１０の出力電圧が上限に達しても電圧利用率が利用率閾値を超えない状況も起こりうる。そのような場合、コントローラ３０は、図２の処理を中止して不図示の例外処理へ処理を移すようにしてもよい。

【0047】

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独あるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

【符号の説明】

【0048】

２：電気自動車 ３：バッテリ １０：双方向ＤＣ－ＤＣコンバータ（コンバータ） １１ａ、１１ｂ：スイッチング素子 １２ａ、１２ｂ：ダイオード １３：リアクトル １４ａ、１４ｂ：コンデンサ １５：電流センサ １６ａ、１６ｂ：電圧センサ ２０：インバータ ２１：電流センサ ３０：コントローラ ３１：モータ ３７：車速センサ ３８：アクセルペダルセンサ ３９：ブレーキペダルセンサ ４１：出力軸 ４２：デファレンシャルギア ４３：車軸 ４４：車輪

【図1】

【図2】