特許 7571709 電動車両の制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-15

(45)【発行日】2024-10-23

(54)【発明の名称】電動車両の制御装置

(51)【国際特許分類】

   B60L 9/18 20060101AFI20241016BHJP

   H02M 3/155 20060101ALI20241016BHJP

【ＦＩ】

B60L9/18 J

H02M3/155 H

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021180202

(22)【出願日】2021-11-04

(65)【公開番号】P2023068833

(43)【公開日】2023-05-18

【審査請求日】2023-11-08

(73)【特許権者】

【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】山川 隼史

【審査官】加藤 昌人

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－１１２１６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１６６８７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１７１３１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２００５３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－３０９９９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００６／０１５８９１０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１９－０７１７６６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｌ １／００－ ３／１２

Ｂ６０Ｌ ７／００－１３／００

Ｂ６０Ｌ １５／００－５８／４０

Ｈ０２Ｍ ３／００－ ３／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車輪を駆動するモータジェネレータがＤＣ－ＤＣコンバータを介してバッテリに接続された電動車両の制御装置であって、
前記制御装置は、
前記ＤＣ－ＤＣコンバータの出力電圧の目標値を取得する処理と、
前記ＤＣ－ＤＣコンバータの前記出力電圧の計測値を取得する処理と、
前記ＤＣ－ＤＣコンバータのリアクトルに流れるリアクトル電流の方向を取得する処理と、
前記出力電圧の前記目標値に対する前記計測値の偏差に応じて、前記ＤＣ－ＤＣコンバータの動作のフィードバック制御を実行する処理と、
を実行可能であり、
前記フィードバック制御を実行する処理は、前記リアクトル電流の方向に応じて、異なるフィードバックゲインを決定する処理を含み、
前記リアクトルには、前記バッテリから前記モータジェネレータへ電力が供給されるときに第１の方向に前記リアクトル電流が流れ、前記モータジェネレータから前記バッテリへ電力が供給されるときに前記第１の方向とは異なる第２の方向に前記リアクトル電流が流れ、
前記フィードバックゲインを決定する処理では、
前記リアクトル電流が第１の大きさで前記第１の方向へ流れるときに、前記フィードバックゲインが第１の値に決定され、
前記リアクトル電流が前記第１の大きさで前記第２の方向へ流れるときは、前記フィードバックゲインが前記第１の値よりも大きな第２の値に決定される、
制御装置。

【請求項2】

前記リアクトル電流の計測値を取得する処理をさらに実行可能であり、
前記フィードバックゲインを決定する処理では、さらに前記リアクトル電流の大きさに応じて、前記フィードバックゲインが決定される、請求項１に記載の制御装置。

【請求項3】

前記フィードバックゲインを決定する処理では、前記リアクトル電流の大きさが所定の範囲内であって、前記リアクトル電流が前記第２の方向へ流れるときに、前記リアクトル電流の大きさが大きくなるほど、前記フィードバックゲインが大きな値に決定される、請求項２に記載の制御装置。

【請求項4】

前記フィードバックゲインを決定する処理では、前記リアクトル電流の大きさが前記所定の範囲内であって、前記リアクトル電流が前記第１の方向へ流れるときに、前記リアクトル電流の大きさにかかわらず、前記フィードバックゲインが同じ値に決定される、請求項３に記載の制御装置。

【請求項5】

前記フィードバックゲインを決定する処理では、前記リアクトル電流が前記第２の方向へ流れるときに、前記出力電圧の前記目標値または前記計測値が小さいときほど、同じ大きさの前記リアクトル電流に対して、前記フィードバックゲインが大きな値に決定される、請求項２から４のいずれか一項に記載の制御装置。

【請求項6】

前記リアクトル電流の方向及び大きさと、前記フィードバックゲインとの関係を記述するマップ又は関係式を記憶するメモリを有する、請求項１から５のいずれか一項に記載の制御装置。

【請求項7】

前記リアクトル電流の目標値を取得する処理をさらに実行可能であり、
前記フィードバック制御を実行する処理では、さらに、前記リアクトル電流の前記目標値に対する前記計測値の偏差に応じて、前記ＤＣ－ＤＣコンバータの動作がフィードバック制御される、請求項１から６のいずれか一項に記載の制御装置。

【請求項8】

車輪を駆動するモータジェネレータがＤＣ－ＤＣコンバータを介してバッテリに接続された電動車両の制御装置であって、
前記制御装置は、
前記ＤＣ－ＤＣコンバータの出力電圧の目標値を取得する処理と、
前記ＤＣ－ＤＣコンバータの前記出力電圧の計測値を取得する処理と、
前記ＤＣ－ＤＣコンバータのリアクトルに流れるリアクトル電流の方向を取得する処理と、
前記出力電圧の前記目標値に対する前記計測値の偏差に応じて、前記ＤＣ－ＤＣコンバータの動作のフィードバック制御を実行する処理と、
を実行可能であり、
前記フィードバック制御を実行する処理は、前記リアクトル電流の方向に応じて、異なるフィードバックゲインを決定する処理を含み、
前記制御装置は、前記リアクトル電流の目標値を取得する処理をさらに実行可能であり、
前記フィードバック制御を実行する処理では、さらに、前記リアクトル電流の前記目標値に対する前記計測値の偏差に応じて、前記ＤＣ－ＤＣコンバータの動作がフィードバック制御される、
制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書に開示の技術は、電動車両の制御装置に関する。特に、車輪を駆動するモータジェネレータがＤＣ―ＤＣコンバータを介してバッテリに接続された電動車両において、ＤＣ－ＤＣコンバータを制御する制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１の制御装置は、ＤＣ―ＤＣコンバータのリアクトルに流れるリアクトル電流の目標値を取得する。さらに、制御装置は、リアクトル電流の計測値を取得する。制御装置は、取得したリアクトル電流の目標値に対する計測値の偏差に応じて、フィードバック制御を実行する。

【0003】

制御装置は、フィードバック制御を実行する際、さらに、電動車両のモータジェネレータの電力変動の周波数が、ＤＣ―ＤＣコンバータの回路に共振が生じる共振周波数内に含まれるか否かを判断する。制御装置は、電力変動の周波数が共振周波数内に含まれるか否かに応じて、フィードバックゲインを変更する。制御装置は、電力変動の周波数が共振周波数内に含まれる場合に、フィードバックゲインを変更することによって、電力変動の周波数を、共振周波数外の周波数に変更する。これにより、ＤＣ―ＤＣコンバータの回路に共振が生じることを抑制することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１７－０５１０６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ＤＣ－ＤＣコンバータのリアクトルには、ＤＣ－ＤＣコンバータの出力方向に応じて、異なる方向にリアクトル電流が流れる。特許文献１の制御装置では、リアクトル電流の方向を区別することなく、フィードバックゲインが同様に決定される。しかしながら、本発明者らは、リアクトル電流の方向によって、フィードバック制御における有害な外乱特性が変化することを発見した。本明細書では、リアクトル電流の方向によって変化する外乱特性に対応することによって、ＤＣ－ＤＣコンバータの動作を精度よく制御することができる技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本明細書が開示する制御装置は、車輪を駆動するモータジェネレータがＤＣ－ＤＣコンバータを介してバッテリに接続された電動車両において具現化される。前記制御装置は、前記ＤＣ－ＤＣコンバータの出力電圧の目標値を取得する処理と、前記ＤＣ－ＤＣコンバータの前記出力電圧の計測値を取得する処理と、前記ＤＣ－ＤＣコンバータのリアクトルに流れるリアクトル電流の方向を取得する処理と、前記出力電圧の前記目標値に対する前記計測値の偏差に応じて、前記ＤＣ－ＤＣコンバータの動作のフィードバック制御を実行する処理と、を実行可能である。制御装置は、前記フィードバック制御を実行する処理は、前記リアクトル電流の方向に応じて、異なるフィードバックゲインを決定する処理を含んでもよい。

【0007】

上述した構成によると、制御装置は、リアクトル電流の方向に応じて、異なるフィードバックゲインを決定する。これにより、リアクトル電流の方向によって変化する外乱特性に対応して、ＤＣ－ＤＣコンバータの動作を精度よく制御することができる。

【0008】

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】

【0009】

【図1】実施例の制御装置２０を備える電動車両１００の回路図を簡易的に示す。

【図2】制御装置２０が実行する処理のフロー図を示す。

【図3】制御装置２０がフィードバックゲインＧＶの値を決定するために用いるゲインマップＭ１を示す。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本技術の一実施形態では、前記リアクトルには、前記バッテリから前記モータジェネレータへ電力が供給されるときに第１の方向に前記リアクトル電流が流れ、前記モータジェネレータから前記バッテリへ電力が供給されるときに前記第１の方向とは異なる第２の方向に前記リアクトル電流が流れてもよい。その場合、前記フィードバックゲインを決定する処理では、前記リアクトル電流が第１の大きさで前記第１の方向へ流れるときに、前記フィードバックゲインが第１の値に決定され、前記リアクトル電流が前記第１の大きさで前記第２の方向へ流れるときは、前記フィードバックゲインが前記第１の値よりも大きな第２の値に決定されてもよい。バッテリからモータジェネレータへ電力が供給される場合、すなわち、リアクトル電流が第１の方向に流れる場合には、バッテリの電力をＤＣ－ＤＣコンバータによって昇圧することにより、モータジェネレータを駆動させる力行が実行される。モータジェネレータからバッテリへ電力が供給される場合、すなわち、リアクトル電流が第２の方向に流れる場合には、モータジェネレータが発生した電力をＤＣ－ＤＣコンバータによって降圧することにより、バッテリを充電する回生が実行される。本発明者らは、回生が実行される場合、力行の実行時よりも大きなフィードバックゲインを用いることによって、回生時の外乱による影響を抑制することができることを発見した。このような構成によると、第２の値を有するフィードバックゲインを利用して、回生時の外乱による影響を抑制することができる。

【0011】

本技術の一実施形態では、制御装置は、前記リアクトル電流の計測値を取得する処理をさらに実行可能であってもよい。その場合、前記フィードバックゲインを決定する処理では、前記リアクトル電流の大きさが所定の範囲内であって、前記リアクトル電流が前記第２の方向へ流れるときに、前記リアクトル電流の大きさが大きくなるほど、前記フィードバックゲインが大きな値に決定されてもよい。但し、別の実施形態では、フィードバックゲインは、段階的に変化するように決定されてもよい。

【0012】

本技術の一実施形態では、前記フィードバックゲインを決定する処理では、前記リアクトル電流の大きさが前記所定の範囲内であって、前記リアクトル電流が前記第１の方向へ流れるときに、前記リアクトル電流の大きさにかかわらず、前記フィードバックゲインが同じ値に決定されてもよい。但し、別の実施形態では、フィードバックゲインは、リアクトル電流が第１の方向へ流れるときに、リアクトル電流の大きさが大きくなるほど、小さな値に決定されてもよい。

【0013】

本技術の一実施形態では、前記フィードバックゲインを決定する処理では、前記リアクトル電流が前記第２の方向へ流れるときに、前記目標値または前記計測値が小さいときほど、同じ大きさの前記リアクトル電流に対して、前記フィードバックゲインが大きな値に決定されてもよい。本発明者らは、特に、目標値または計測値が比較的小さい領域において、外乱が変化しやすいことを発見した。このような構成によると、制御装置は、目標値または計測値が比較的低い領域において発生する外乱による影響を抑制することができる。

【0014】

本技術の一実施形態では、制御装置は、前記リアクトル電流の方向及び大きさと、前記フィードバックゲインとの関係を記述するマップ又は関係式を記憶するメモリを有してもよい。このような構成によると、例えば、リアクトル電流の大きさが所定の閾値を超えた場合にフィードバックゲインを所定の値に決定する構成に比して、フィードバックゲインを細かく決定することができる。

【0015】

本技術の一実施形態では、制御装置は、前記リアクトル電流の目標値を取得する処理をさらに実行可能であってもよい。その場合、前記フィードバック制御を実行する処理では、さらに、前記リアクトル電流の前記目標値に対する前記計測値の偏差に応じて、前記ＤＣ－ＤＣコンバータの動作がフィードバック制御されてもよい。このような構成によると、電圧の偏差のみに基づいてＤＣ－ＤＣコンバータのフィードバック制御を実行する構成に比して、フィードバック制御の応答性を高めることができる。

【0016】

（実施例）
図面を参照して実施例の制御装置について説明する。初めに、図１を参照して、実施例の制御装置２０が搭載される電動車両１００について説明する。図１は、主に、電動車両１００の駆動系に関する回路を示す。電動車両１００は、モータジェネレータ２と、インバータ４と、高圧側コンデンサ６と、高圧側電圧センサ８と、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０と、低圧側コンデンサ３６と、低圧側電圧センサ３８と、システムメインリレー３４と、バッテリ３２と、制御装置２０と、を備える。電動車両１００は、バッテリ３２に蓄えられた電力をモータジェネレータ２に供給することで走行する。すなわち、モータジェネレータ２は、電動車両１００の車輪（図示省略）を駆動する。また、モータジェネレータ２は、制動時のトルクによって発電する発電機としても機能する。モータジェネレータ２が発生させた電力は、バッテリ３２に充電される。モータジェネレータ２は、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０を介してバッテリ３２に接続される。

【0017】

各コンデンサ６，３６は、いわゆる平滑コンデンサであり、回路の電圧を安定させるために設けられる。高圧側電圧センサ８は、高圧側正極４２ｐと高圧側負極４２ｎとの間の電圧を計測する。低圧側電圧センサ３８は、低圧側正極４３ｐと低圧側負極４３ｎとの間の電圧を計測する。

【0018】

ＤＣ－ＤＣコンバータ１０は、２つのスイッチング素子１４、１６と、電流センサ１８と、リアクトル１９と、を備える。ＤＣ－ＤＣコンバータ１０は、２つのスイッチング素子１４、１６をオンオフすることによって、電圧を変化させる。ＤＣ－ＤＣコンバータ１０が電圧を変化させる技術については、既知であるためここでは説明を省略する。

【0019】

制御装置２０は、メモリ２２を備えるコンピュータである。制御装置２０は、図示は省略したが、電動車両１００のアクセル開度情報、ブレーキ踏込情報、車両速度情報等、電動車両１００の走行に関する走行情報を取得する。制御装置２０は、取得した走行情報に基づいて、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０を制御する。電動車両１００の運転者によってアクセルが踏み込まれ、モータジェネレータ２をより高速に駆動させる場合、制御装置２０は、バッテリ３２からモータジェネレータ２に電力を供給する。この場合、制御装置２０は、いわゆる力行制御を実行する。これにより、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０、バッテリ３２の出力電力を高圧な電力に変換して、モータジェネレータ２に供給する。一方、電動車両１００の運転者によってブレーキが踏み込まれ、モータジェネレータ２のトルクによって回生を実行する場合、制御装置２０は、モータジェネレータ２からバッテリ３２に電力を供給する。この場合、制御装置２０は、いわゆる回生制御を実行する。これにより、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０は、モータジェネレータ２の発電した電力を低圧な電力に変換して、バッテリ３２に供給する。

【0020】

制御装置２０は、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０の電流センサ１８の計測値を取得する。これにより、制御装置２０は、電流センサ１８から、リアクトル１９に流れる電流（以下、リアクトル電流ＩＬと称することがある）を取得する。図１に示されるように、制御装置２０が力行制御を実行する場合、リアクトル電流ＩＬは、第１の方向Ｄ１に流れる。制御装置２０が回生制御を実行する場合、リアクトル電流ＩＬは、第２の方向Ｄ２に流れる。

【0021】

図２を参照して、制御装置２０がＤＣ－ＤＣコンバータ１０を制御するために実行する処理について説明する。制御装置２０は、電動車両１００の走行中、常に図２の処理を実行している。ここでは、制御装置２０が、力行制御時に実行する処理について説明する。制御装置２０は、走行情報から、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０の出力電圧の目標値Ｖｔを算出することによって、目標値Ｖｔを取得する（Ｓ２）。制御装置２０は、高圧側電圧センサ８（図１参照）から、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０の出力電圧の計測値Ｖｍを取得する（Ｓ４）。次いで、制御装置２０は、電流センサ１８（図１参照）から、リアクトル電流ＩＬの計測値ＩＬｍを取得する（Ｓ６）。そして、制御装置２０は、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０の出力電圧が目標値Ｖｔと等しくなるように、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０の動作をフィードバック制御する。特に限定されないが、本実施例におけるフィードバック制御には、比例積分制御が採用されており、目標値Ｖｔに対する計測値Ｖｍの偏差の瞬時値と、当該偏差を積算した積算値とに応じて、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０の動作が制御される。なお、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０のフィードバック制御では、いわゆる比例制御のように、偏差の瞬時値のみに基づいて行われてもよい。以下では、説明の明瞭化を目的として、比例積分制御のうち、主に比例項（偏差の瞬時値に基づくフィードバック制御）について説明する。

【0022】

制御装置２０は、Ｓ６の処理で取得したリアクトル電流ＩＬの計測値ＩＬｍに基づいて、フィードバックゲインＧＶを決定する（Ｓ８）。制御装置２０がフィードバックゲインＧＶを決定する詳細については、図３を参照して後述する。

【0023】

制御装置２０は、Ｓ２の処理で取得した目標値Ｖｔ及びＳ４の処理で取得した計測値Ｖｍの偏差と、Ｓ８の処理で決定したフィードバックゲインＧＶとを乗じることで、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０に対する第１の操作量（Ｖｔ－Ｖｍ）×ＧＶを決定する（Ｓ１０）。

【0024】

さらに、制御装置２０は、出力電圧の目標値Ｖｔから、リアクトル電流ＩＬの目標値ＩＬｔを算出することによって、目標値ＩＬｔを取得する（Ｓ１２）。次いで、制御装置２０は、Ｓ６の処理で取得したリアクトル電流ＩＬの計測値ＩＬｍに基づいて、フィードバックゲインＧＩを決定する（Ｓ１４）。図示は省略したが、制御装置２０は、メモリ２２（図１参照）に、目標値ＩＬｔ及び計測値ＩＬｍと関連付けられるフィードバックゲインＧＩのテーブルを記憶している。制御装置２０は、メモリ２２内のテーブルから、フィードバックゲインＧＩの値を決定する。

【0025】

制御装置２０は、Ｓ１２の処理で取得した目標値ＩＬｔ及びＳ６の処理で取得した計測値ＩＬｍの偏差と、Ｓ１４の処理で決定したフィードバックゲインＧＩと、を乗じることで、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０に対する第２の操作量（ＩＬｔ－ＩＬｍ）×ＧＩを決定する（Ｓ１６）。

【0026】

制御装置２０は、Ｓ１０で算出した第１の操作量（Ｖｔ－Ｖｍ）×ＧＶと、Ｓ１６で算出した第２の操作量（ＩＬｔ－ＩＬｍ）×ＧＩと、を利用して、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０の各スイッチング素子１４、１６（図１参照）をオンオフするデューティ比を決定する（Ｓ２０）。このように、制御装置２０は、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０の動作のフィードバック制御を実行する。

【0027】

また、回生制御を実行する場合、制御装置２０は、Ｓ４の処理において、低圧側電圧センサ３８から計測値Ｖｍを取得して、上述したＤＣ－ＤＣコンバータ１０の動作のフィードバック制御を実行する。

【0028】

図３を参照して、図２のＳ８の処理において、制御装置２０がフィードバックゲインＧＶを決定する処理について説明する。図３は、制御装置２０のメモリ２２に記憶されているゲインマップＭ１を示す。ゲインマップＭ１は、電動車両１００において、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０のフィードバック制御を実行する際に発生する共振等の外乱を計測し、その外乱を抑制するために必要となるフィードバックゲインＧＶの値を記述するマップである。

【0029】

図３に示されるように、ゲインマップＭ１は、図２のＳ４で取得した出力電圧の計測値Ｖｍごとに、リアクトル電流ＩＬの計測値ＩＬｍと、フィードバックゲインＧＶとの関係を記述する。このため、図３では、計測値Ｖｍごとにグラフの線種を変更して記載している。なお、変形例では、ゲインマップＭ１は、図２のＳ２で取得した出力電圧の目標値Ｖｔごとに、リアクトル電流ＩＬの計測値ＩＬｍと、フィードバックゲインＧＶとの関係を記述してもよい。

【0030】

電流センサ１８では、リアクトル電流ＩＬが第１の方向Ｄ１に流れる場合、計測値ＩＬｍは、正の値で計測される。電流センサ１８では、リアクトル電流ＩＬが第２の方向Ｄ２に流れる場合、計測値ＩＬｍは、負の値で計測される。すなわち、制御装置２０が力行制御を実行する場合、計測値ＩＬｍが正の値となり、制御装置２０が回生制御を実行する場合、計測値ＩＬｍが負の値となる。このように、制御装置２０は、電流センサ１８からリアクトル電流ＩＬの計測値ＩＬｍを取得し、その正負を判定することによって、リアクトル電流ＩＬの方向を取得することができる。

【0031】

制御装置２０は、図２のＳ６の処理で計測値ＩＬｍを取得すると、取得した計測値ＩＬｍを、計測値Ｖｍのグラフに当てはめる。例えば、図２のＳ４で取得した計測値Ｖｍが細かな破線によって示される３００Ｖであり、リアクトル電流ＩＬが第１の方向Ｄ１に流れ、その計測値ＩＬｍが１００Ａである場合、制御装置２０は、ゲインマップＭ１から、フィードバックゲインＧＶの値を第１の値ＧＶ１に決定する。一方、計測値Ｖｍが３００Ｖであり、リアクトル電流ＩＬが第２の方向Ｄ２に流れ、その計測値ＩＬｍが－１００Ａである場合、制御装置２０は、ゲインマップＭ１から、フィードバックゲインＧＶの値を第２の値ＧＶ２に決定する。

【0032】

図３から理解されるように、第２の値ＧＶ２は、第１の値ＧＶ１よりも大きい。リアクトル電流ＩＬの値が１００Ａであっても、リアクトル電流ＩＬが第２の方向Ｄ２に流れるときに決定される第２の値ＧＶ２は、リアクトル電流ＩＬが第１の方向Ｄ１に流れるときに決定される第１の値ＧＶ１と異なる。従来の技術では、フィードバックゲインＧＶの値は、リアクトル電流ＩＬの方向を区別することなく、例えば、リアクトル電流ＩＬの値によって、同様に決定されていた。しかしながら、図１に示されるように、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０が配置される回路は、モータジェネレータ２側とバッテリ３２側とにおいて、非対称となる構造を有している。本発明者らは、リアクトル電流ＩＬの方向によって、フィードバック制御における有害な外乱特性が変化し得ることを発見した。本明細書の制御装置２０は、図２及び図３に示されるように、フィードバックゲインＧＶを決定する前に、リアクトル電流ＩＬの方向を取得し、その方向に応じて、異なるフィードバックゲインＧＶを決定する。これにより、リアクトル電流ＩＬの方向によって変化する外乱特性に対応して、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０の動作を精度よく制御することができる。

【0033】

図３に示されるように、ゲインマップＭ１の第１の範囲Ａ１内の領域では、計測値Ｖｍが３００ＶのフィードバックゲインＧＶは、第２の方向Ｄ２に流れるリアクトル電流ＩＬの計測値ＩＬｍの大きさが大きくなるほど（すなわち、図３の紙面左側ほど）、大きくなる。その結果、例えば、計測値Ｖｍが３００Ｖ、計測値ＩＬｍの値が－１５０Ａであるときに決定される第３の値ＧＶ３は、第２の値ＧＶ２よりも大きくなる。

【0034】

一方、ゲインマップＭ１の第２の範囲Ａ２内の領域では、第１の方向Ｄ１に流れるリアクトル電流ＩＬの計測値ＩＬｍの大きさに関わらず、フィードバックゲインＧＶの値は第１の値ＧＶ１に保持される。また、第２の範囲Ａ２内の領域では、計測値Ｖｍが２００～６００Ｖの場合の各グラフが、重ねて表示されている。すなわち、第２の範囲Ａ２内の領域では、計測値Ｖｍの大きさに関わらず、フィードバックゲインＧＶの値は第１の値ＧＶ１に決定される。

【0035】

ゲインマップＭ１の第１の範囲Ａ１内の領域では、リアクトル電流ＩＬの計測値ＩＬｍが－１００Ａである状態において、出力電圧の計測値Ｖｍが３００Ｖの場合、フィードバックゲインＧＶは第２の値ＧＶ２に決定される。しかしながら、リアクトル電流ＩＬの計測値ＩＬｍが同じ－１００Ａである状態において、出力電圧の計測値Ｖｍが２００Ｖのとき、フィードバックゲインＧＶは、第４の値ＧＶ４に決定される。図３に示されるように、第４の値ＧＶ４は、第２の値ＧＶ２よりも大きい。同様に、同じリアクトル電流ＩＬの計測値ＩＬｍが－１５０Ａである状態では、出力電圧の計測値Ｖｍが２００Ｖのときに決定される第５の値ＧＶ５は、出力電圧の計測値Ｖｍが３００Ｖのときに決定される第４の値ＧＶ４よりも大きい。すなわち、制御装置２０は、リアクトル電流ＩＬが第２の方向Ｄ２に流れる場合、同じ大きさのリアクトル電流ＩＬに対して、出力電圧の計測値Ｖｍが小さいときほど、フィードバックゲインＧＶを大きな値に決定する。本発明者らは、特に、出力電圧の計測値Ｖｍが小さい領域において、回生制御時の外乱が、力行制御時の外乱と変わる傾向があることを発見した。制御装置２０は、出力電圧の計測値Ｖｍが小さいときほど、フィードバックゲインＧＶを大きな値に決定することによって、出力電圧の計測値Ｖｍが小さい領域において、回生制御時の外乱によるフィードバック制御への影響を抑制することができる。

【0036】

制御装置２０は、出力電圧の偏差によるＤＣ－ＤＣコンバータ１０の動作のフィードバック制御に加え、図２のＳ１２～Ｓ１６に示されるように、リアクトル電流ＩＬの偏差によるＤＣ－ＤＣコンバータ１０の動作のフィードバック制御も実行する。これにより、出力電圧の偏差のみによるフィードバック制御を実行する構成に比して、より迅速にＤＣ－ＤＣコンバータ１０の動作をフィードバック制御することができる。すなわち、このような構成により、フィードバック制御の応答性を向上させることができる。その結果、例えば、各コンデンサ６，３６の容量を小さくすることができる。

【0037】

以上、本明細書が開示する技術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。上記の実施例の変形例を以下に列挙する。

【0038】

（変形例１）上述した実施例では、制御装置２０は、出力電圧の目標値Ｖｔに対する計測値Ｖｍの偏差の瞬時値に対応するゲインマップＭ１を利用して、フィードバックゲインＧＶの値を決定した。変形例では、制御装置２０は、出力電圧の目標値Ｖｔに対する計測値Ｖｍの偏差を積算した積算値に対する別のゲインマップをメモリ２２内に記憶し、ゲインマップＭ１に加えて当該別のゲインマップも利用して、フィードバックゲインＧＶの値を決定してもよい。すなわち、本変形例では、比例積分制御のうち、積分項（偏差の積算値に基づくフィードバック制御）において、ゲインマップを利用してフィードバックゲインＧＶの値を決定してもよい。

【0039】

（変形例２）制御装置２０がフィードバックゲインＧＶを決定するために利用するゲインマップは、ゲインマップＭ１に限定されない。制御装置２０は、ゲインマップＭ１に代えて、電動車両１００の駆動系の構成による共振周波数に基づいて算出された別のゲインマップを利用してフィードバックゲインＧＶを決定してもよい。その場合、例えば、当該別のゲインマップでは、リアクトル電流ＩＬの計測値ＩＬｍが同じ１００Ａである状態において、リアクトル電流ＩＬが第２の方向Ｄ２に流れる（すなわち、回生制御が実行される）ときに、第１の値ＧＶ１が決定されてもよい。その場合、リアクトル電流ＩＬが第１の方向Ｄ１に流れる（すなわち、力行制御が実行される）ときに、第１の値ＧＶ１よりも大きい第２の値ＧＶ２が決定されてもよい。さらなる変形例では、制御装置２０は、ゲインマップＭ１に代えて、リアクトル電流ＩＬの方向及び大きさと、フィードバックゲインＧＶとの関係を記述する関係式をメモリ２２内に記憶してもよい。

【0040】

（変形例３）制御装置２０は、リアクトル電流ＩＬの方向が第１の方向Ｄ１であるときに、フィードバックゲインＧＶが一定の所定値に決定し、リアクトル電流ＩＬの方向が第２の方向Ｄ２であるときに、フィードバックゲインＧＶが別の所定値に決定してもよい。すなわち、制御装置２０は、リアクトル電流ＩＬの大きさの変化に関わらず、フィードバックゲインＧＶを決定してもよい。

【0041】

（変形例４）ゲインマップＭ１では、第１の範囲Ａ１において、フィードバックゲインＧＶは、図３のグラフに示されるように、連続的に変化していなくてもよい。例えば、フィードバックゲインＧＶは、段階的に変化してもよい。

【0042】

（変形例５）制御装置２０は、第１の範囲Ａ１において、出力電圧の計測値Ｖｍに関わらず、リアクトル電流ＩＬの計測値ＩＬｍが同じ場合に、同じフィードバックゲインＧＶの値を決定してもよい。

【0043】

（変形例６）制御装置２０は、リアクトル電流ＩＬの目標値ＩＬｔに対する計測値ＩＬｍの偏差に応じて、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０の動作をフィードバック制御しなくてもよい。本変形例では、図２のＳ１２～Ｓ１６の処理は省略可能である。

【0044】

（変形例７）制御装置２０は、電流センサ１８から取得したリアクトル電流ＩＬの計測値ＩＬｍに代えて、例えば、モータジェネレータ２の出力トルクによって、リアクトル電流ＩＬの方向を取得してもよい。その場合、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０は、電流センサ１８を備えなくてもよい。さらに別の変形例では、電流センサ１８は、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０とシステムメインリレー３４との間に配置されてもよい。

【0045】

本明細書または図面に説明した技術要素は、単独で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】

【0046】

２ ：モータジェネレータ
４ ：インバータ
６ ：高圧側コンデンサ
８ ：高圧側電圧センサ
１０ ：ＤＣ－ＤＣコンバータ
１４、１６：スイッチング素子
１８ ：電流センサ
１９ ：リアクトル
２０ ：制御装置
２２ ：メモリ
３２ ：バッテリ
３４ ：システムメインリレー
３６ ：低圧側コンデンサ
３８ ：低圧側電圧センサ
１００ ：電動車両
Ａ１ ：第１の範囲
Ａ２ ：第２の範囲
Ｄ１ ：第１の方向
Ｄ２ ：第２の方向
Ｍ１ ：ゲインマップ

【図1】

【図2】

【図3】