升压转换器的控制方法以及控制装置与流程

本发明涉及升压转换器的控制方法以及控制装置。

背景技术：

jp2009-225634a中公开了与电力变换装置(升压转换器)的目标输出电压的设定相关的技术。关于该升压转换器，电机与负载侧连接，将电机的动作区域划分为升压区域和非升压区域，在此基础上，在升压时和非升压时选择伴随着电机驱动的损失较小的目标输出电压，由此提高电机驱动时的效率。

技术实现要素：

这里，在经由升压转换器对电机进行驱动的情况下，在电机执行动力运转时，有时因伴随着逆变器的恒功率控制的负电阻特性而导致升压后的电压振荡。另外，在电机执行再生运转时，相对于升压后的电压，有时因产生流入逆变器的电流的响应滞后而导致升压后的电压振荡。

然而，在jp2009-225634a公开的技术中，仅考虑电机驱动时(动力运转时)的损失而设定升压转换器的目标输出电压，因此存在如下问题，即，在动力运转时和再生运转时，升压转换器的输出电压分别因不同的要因而振荡。

本发明的目的在于提供无论电机的动作状态(动力运转、再生运转)如何都能抑制升压转换器的输出电压振荡的技术。

本发明的一个方式的升压转换器的控制方法是将从电源输入的电压升压而向负载侧供给的升压转换器的控制方法。在该升压转换器的控制方法中，以如下方式对所述升压转换器进行控制，即，计算出确保根据与负载侧连接的电机的动作点而请求的输出电力、且使得升压转换器的输出电压不振荡的下限电压值，将升压转换器的目标输出电压设为大于或等于下限电压值的值，输出与目标输出电压相应的电压。

下面对本发明的实施方式和附图一起进行详细说明。

附图说明

图1是应用本发明所涉及的升压转换器的控制装置的混合动力车辆的系统结构图。

图2是更详细记述图1所示的各结构的系统结构图。

图3是用于对升压转换器的电路结构进行说明的电路结构图。

图4是在确定目标输出电压v2时使用的结构框图。

图5是用于说明在动作点周围对电动发电机进行线性近似的图。

图6是表示目标输出电压v2*的设定处理的流程图。

图7是表示条件(a)的情况下的下限电压v2c的设定处理的流程图。

图8是表示下限电压校正值a和电动发电机的振动频率的关系的图。

图9是表示下限电压校正值b和频率差的关系的图。

图10是表示条件(b)的情况下的下限电压v2c的设定处理的流程图。

图11是用于对一个实施方式的升压转换器的控制方法的效果进行说明的图。

具体实施方式

(一个实施方式)

图1是表示应用本发明所涉及的升压转换器的控制装置的混合动力车辆的系统结构的系统结构图。图1中示出了将升压转换器的控制装置应用于搭载有两个电动发电机的混合动力车辆的结构例。如图所示，本实施方式的混合动力车辆具有电池10、升压转换器20、第1逆变器30、第2逆变器40、第1电动发电机50、第2电动发电机60、发动机70、转速检测器51、61、71、输出轴80以及控制装置90。

图2是更详细记述图1所示的各结构的系统结构图。参照图2对各结构的详情进行说明。

电池10是能够充电放电的2次电池，例如是锂离子2次电池。

升压转换器20是将输入的电压升压而输出的电力变换装置。关于本实施方式的升压转换器20，作为电源的电池10与一次侧(输入侧)连接，并且第1逆变器30及第2逆变器40与2次侧(输出侧、负载侧)并联连接。参照图3对升压转换器20的结构的详情进行说明。

图3是用于对升压转换器20的电路结构进行说明的电路结构图。升压转换器20构成为，主要包含电容器1、反应器(电感器)3、以及开关元件4a、4b。升压转换器20将从电池10输入的直流的输入电压v1升压，将升压后的输出电压v2输出。

电容器1将因开关元件4a、4b进行开关而使得输入电压v1产生的脉动流量(电压纹波)吸收，由此对输入电压v1进行整流。

电压传感器2附加设置于电容器1，对升压转换器20的输入电压v1即电容器1的电压进行检测，将检测出的电压值发送至控制装置90。

反应器3在开关元件4a接通、开关元件4b断开时，对来自电池10的电能进行蓄积，在开关元件4a断开、开关元件4b接通时将蓄积的电能释放。由此，升压转换器20能够将来自电池10的直流电压升压。通过变更开关元件4a接通的时间的比例(占空比d)而能够任意地调整升压后的电压值(输出电压v2的电压值)。另外，反应器3还具有抑制因开关元件4a、4b进行开关而产生的电流纹波的功能。

开关元件4a、4b例如由igbt、mos-fet等功率半导体元件构成。另外，二极管5a、5b分别与各开关元件4a、4b并联连接。

电流传感器6对反应器3中流动的电流进行检测，将检测出的电流值发送至控制装置90。换言之，电流传感器6能够对经由升压转换器20从电池10流出的、或者向电池10流入的直流电流进行检测。

电容器7将因开关元件4a、4b进行开关而使得输出电压v2产生的脉动流量(电压纹波)吸收，由此对输出电压v2进行整流。

电压传感器8附加设置于电容器7，对升压转换器20的输出电压v2即电容器7的电压进行检测，将检测出的电压值发送至控制装置90。下面，返回至图2继续说明。

第1逆变器30及第2逆变器40是能够将三相交流电力输出的三相逆变器。

第1逆变器30将从升压转换器20输入的直流电力(输出电压v2)变换为三相的第1交流电力而供给至第1电动发电机50。另外，第1逆变器30将第1电动发电机50发电所得的三相的交流电力变换为直流电力，经由升压转换器20而对电池10进行充电、或者将该直流电力供给至第2逆变器40。

第2逆变器40将从升压转换器20输入的直流电力变换为三相的第2交流电力而供给至第2电动发电机60。另外，第2逆变器40将第2电动发电机60发电所得的三相的第2交流电力(再生电力)变换为直流电力，经由升压转换器20而对电池10进行充电。

电流传感器9a附加设置于将第1逆变器30和第1电动发电机50连接的电线，对该电线中流通的电流进行检测并发送至控制装置90。另外，电流传感器9b附加设置于将第2逆变器40和第2电动发电机60连接的电线，对该电线中流通的电流进行检测，将检测出的电流值发送至控制装置90。本实施方式的电流传感器9a、9b将从逆变器向电动发电机侧流通的电流即动力运转时的电流设为正值、且将从电动发电机向逆变器侧流通的电流即再生运转时的电流设为负值而进行检测。

此外，在本说明书中简称为逆变器的情况下，表示第1逆变器30和第2逆变器40中的至少任一者。另外，在本说明书中简称为电动发电机、或电机的情况下，表示第1电动发电机50和第2电动发电机60中的至少任一者。

本实施方式的第1电动发电机50例如是发电机。第1电动发电机50利用来自发动机70的动力进行旋转而发电。另外，第1电动发电机50在发动机70启动时还进行如下电机驱动，即，利用第1电动发电机50的动力使发动机70进行曲轴转动、或者利用第1电动发电机50的动力使发动机70进行动力运行旋转而消耗电力。

本实施方式的第2电动发电机60例如是作为车辆的驱动源而起作用的驱动电机。第2电动发电机60利用从第2逆变器40供给的交流电力而产生驱动力，将该驱动力传递至输出轴80。另外，在车辆的减速时、滑行行驶中等由驱动轮带动而旋转时，产生再生驱动力，由此将车辆的动能作为电能回收。

即，本实施方式所涉及的升压转换器20的控制装置应用于搭载有发电用的第1电动发电机50(发电机)、以及驱动用的第2电动发电机60(驱动电机)的所谓串联方式的混合动力车辆。

发动机70经由未图示的齿轮而与第1电动发电机50的旋转轴连接，将用于使第1电动发电机50发电的动力向第1电动发电机50传递。此外，应用本实施方式的升压转换器20的控制装置的车辆为串联方式，因此本实施方式中的发动机70原则上仅用作用于对第1电动发电机50进行旋转驱动的驱动源。但是，为了能够将发动机70的输出扭矩向输出轴80传递，可以将公知的扭矩传递装置配置于发动机70与输出轴80之间。

转速检测器51、61、71例如为旋转变压器。转速检测器51、61分别附加设置于第1电动发电机50、第2电动发电机60，对第1电动发电机50和第2电动发电机60分别具有的转子的旋转角度、或转速进行检测并向控制装置90输出。转速检测器71附加设置于发动机70，对发动机70具有的曲轴的旋转角度、或转速进行检测并向控制装置90输出。

控制装置90对升压转换器20、第1逆变器30、第2逆变器40、第1电动发电机50、第2电动发电机60以及发动机70的驱动进行控制。控制装置90由1个或多个控制器构成。该控制器例如由中央运算装置(cpu)、只读存储器(rom)、随机访问存储器(ram)以及输入输出接口(i/o接口)构成。

更详细而言，控制装置90设置有与针对第1电动发电机50的扭矩指令、第1电动发电机50的电机转速(转速检测器51的检测值)、输入输出电流值(电流传感器9a的检测值)、输入电压(电压传感器8的检测值)相应的开关模式，将该开关模式作为栅极信号而发送至第1逆变器30。另外，控制装置90设置有与针对第2电动发电机60的扭矩指令、第2电动发电机60的电机转速(转速检测器61的检测值)、输入输出电流值(电流传感器9b的检测值)以及输入电压(电压传感器8的检测值)相应的开关模式，将该开关模式作为栅极信号而发送至第2逆变器40。此外，这里的扭矩指令是指用于使期望的扭矩(请求扭矩)输出至电机的指令值(扭矩请求值)，例如基于加速器开度等进行计算。

另外，控制装置90根据针对第1电动发电机50的扭矩指令以及第1电动发电机50的电机转速，对第1电动发电机50所需的输入电压进行运算。另外，控制装置90根据针对第2电动发电机60的扭矩指令以及第2电动发电机60的电机转速，对第2电动发电机60所需的输入电压进行运算。而且，控制装置90将基于运算所得的各输入电压确定的电压值设定为升压转换器20的目标输出电压v2*。而且，控制装置90设置有用于将目标输出电压v2*输出的开关模式(占空比d)，将该占空比d作为栅极信号而发送至升压转换器20。

下面，参照图4对本实施方式的目标输出电压v2*的设定方法进行说明。

图4是控制装置90确定目标输出电压v2*时的结构框图。本实施方式的控制装置90利用效率最佳电压运算器401、402、乘法运算器403、404、避免振荡电压运算器405以及选择器406而确定目标输出电压v2*。

效率最佳电压运算器401将根据针对第1电动发电机50的扭矩指令和第1电动发电机50的电机转速而求出的效率最佳电压，作为针对第1电动发电机50的第1效率最佳电压v2_m1而输出至选择器406。此外，这里的效率最佳电压是确保根据第1电动发电机50的动作点而请求的输出电力、且为了最高效地将期望的扭矩输出至第1电动发电机50而输入至第1逆变器30的电压，基于针对第1电动发电机50的扭矩指令等并通过公知方法而求出。

效率最佳电压运算器402将根据针对第2电动发电机60的扭矩指令以及第2电动发电机60的电机转速而求出的效率最佳电压，作为针对第2电动发电机60的第2效率最佳电压v2_m2而输出至选择器406。此外，这里的效率最佳电压是确保根据第2电动发电机60的动作点而请求的输出电力、且为了以最高效率将期望的扭矩输出至第2电动发电机60而向第2逆变器40输入的电压，基于针对第2电动发电机60的扭矩指令等并通过公知的方法而求出。

乘法运算器403将针对第1电动发电机50的扭矩指令和第1电动发电机50的电机转速相乘而计算出针对第1电动发电机50的请求输出(请求电力p1)，并将其输出至避免振荡电压运算器405。此外，请求电力p1在第1电动发电机50动力运转时为正值(p1＞0)，在第1电动发电机50再生运转时为负值(p1＜0)。

乘法运算器404将针对第2电动发电机60的扭矩指令和第2电动发电机60的电机转速相乘而计算出针对第2电动发电机60的请求输出(请求电力p2)，并将其输出至避免振荡电压运算器405。此外，请求电力p2在第2电动发电机60动力运转时为正值(p2＞0)，在第2电动发电机60再生运转时为负值(p2＜0)。

避免振荡电压运算器405将针对第1电动发电机50的请求电力p1、以及针对第2电动发电机60的请求电力p2作为输入。而且，避免振荡电压运算器405基于请求电力p1、p2而计算出如下作为下限值的下限电压v2c，即，如果大于或等于该值，则能够避免输出电压v2振荡。换言之，避免振荡电压运算器405基于请求电力p1、p2而计算出不会使得升压转换器20的输出电压v2振荡的输出电压v2的下限电压v2c。将计算出的下限电压v2c输出至选择器406。后文中对下限电压v2c的计算方法的详情进行叙述。

选择器406从输入的3个电压值中选择并输出最大值(选择高)。即，选择器406从第1效率最佳电压v2_m1、第2效率最佳电压v2_m2以及下限电压v2c中选择最高的电压，由此确定最终的升压转换器20的目标输出电压v2*。而且，控制装置90在未图示的控制模块中，将用于使得升压转换器20输出相当于目标输出电压v2*的电压的占空比d作为栅极信号而发送至升压转换器20。此外，如果不考虑电动发电机的效率，则可以无需效率最佳电压运算器401、402以及选择器406，而将避免振荡电压运算器405中计算出的下限电压v2c设定为目标输出电压v2*。

这里，对升压转换器20的输出电压v2振荡的原理进行说明。

升压转换器20具有的电力原则上为请求电力p1和请求电力p2相加所得的值(下面将该值称为“请求电力p1+p2”)。在请求电力p1+p2为正时，输出电压v2主要因伴随着第1、第2逆变器30、40中的至少一者的恒功率控制的负电阻特性而振荡。另一方面，在请求电力p1+p2为负时，输出电压v2主要因电流在第1、第2电动发电机50、60中的至少一者流通时的响应滞后而振荡。即，输出电压v2振荡的主要原因根据升压转换器20请求的电力的正负而不同。此外，下面在简称为“逆变器”的情况下，表示第1、第2逆变器30、40中的至少一者，在简称为“电动发电机”的情况下，表示第1、第2电动发电机50、60中的至少一者。

首先，对用于在请求电力p1+p2为正的情况下、即从升压转换器20取出电力的情况下(实施动力运转的情况下)不使输出电压v2振荡而稳定供给的条件进行说明。

升压转换器20的输出电力v2和升压转换器20的输出电流(i1+i2)的关系由下式(1)表示。其中，式中的v20表示升压转换器20的输出电压v2的值，i10表示第1逆变器30中流通的电流i1的值，i20表示第2逆变器40中流通的电流i2的值。另外，式中的r0表示在升压转换器20的输出电压v2为电压v20时第1、第2逆变器30、40要将第1、第2电动发电机50、60控制为恒定电力(请求电力p1+p2)时的电动发电机的阻抗。后文中参照图5对iofs进行叙述。

[数学式1]

图5是用于说明为了导出上式(1)而在第1、第2逆变器30、40将第1、第2电动发电机50、60控制为恒定电力时的动作点周围进行线性近似的情况的图。横轴表示升压转换器20的输出电压v2，纵轴表示升压转换器20的输出电流(i1+i2)。另外，图中的粗线所示的曲线表示第1、第2逆变器30、40将第1、第2电动发电机50、60控制为恒定电力时的恒功率线。第1、第2电动发电机50、60的动作点处于该恒功率线上，横轴设定为v20的位置，纵轴设定为i10+i20的位置。

如图所示，通过在动作点(v20、i10+i20)周围进行线性近似而导出上式(1)(参照图中的虚线)。另外，如图中的虚线所示，式(1)中的iofs由在动作点(v20、i10+i20)进行线性近似时的直线的截距表示。另外，表示电动发电机的阻抗的r0在请求电力p1+p2为正时设定为正值，在请求电力p1+p2为负时设定为负值。在图示的状态下，从升压转换器20的输入电压v1至输出电压v2的传递特性由下式(2)表示。

[数学式2]

其中，式(2)中的l表示反应器3的电感[h]，c表示电容器7的电容[f]，r表示开关元件4b接通时的升压转换器20的电路电阻[ω]。

如上所述，在升压转换器20接收到的电力(请求电力p1+p2)为正时设定为r0＞0。因此，用于稳定供给升压转换器20的输出电压v2的r0的条件考虑实际设计升压转换器20时的r、l、c的值而由下式(3)表示。而且，如果利用下式(4)并根据升压转换器20的输出电压v2和请求电力p1+p2对下式(3)进行整理，则能够获得下式(5)表示的条件。

[数学式3]

[数学式4]

[数学式5]

式(5)对用于稳定供给升压转换器20的输出电压v2的条件进行规定。根据式(5)可知，为了在针对升压转换器20的请求电力p1+p2为正时不使升压转换器20的输出电压v2振荡，请求电力p1+p2越大，必须越增大输出电压v2。在本实施方式中，为了不使升压转换器20的输出电压v2振荡，升压转换器20的输出电压v2的下限电压v2c设定为满足式(5)。

此外，实际上，可以在对第1、第2逆变器30、40的输入部(直流部)施加升压转换器20的输出电压v2时考虑第1、第2电动发电机50、60中流通的电流的响应特性的基础上，求出从输入电压v1至输出电压v2的传递特性而计算出下限电压v2c。更具体而言，可以考虑升压转换器20的输出电压v2施加于第1电动发电机50的情况下，电流i1与请求电力p1相应地在第1电动发电机50中流通时的电流的响应特性、以及升压转换器20的输出电压v2施加于第2电动发电机60的情况下电流i2与请求电力p2相应地在第2电动发电机60中流通时的电流的响应特性中的至少一者而对下限电压v2c进行计算。由此，能够更准确地计算出不会使输出电压v2振荡的下限电压v2c。

其中，未考虑上述电流的响应特性而对式(5)的右边所示的下限电压v2c的值进行计算，因此实质上是以最严格的条件计算出的值。因此，式(5)的右边所示的下限电压v2c的值变为比考虑电流的响应特性而进行计算的情况下的值大的值。因此，在以抑制振荡为主要目的的情况下，并非必须在对下限电压v2c进行计算时考虑上述电流的响应特性。通过将下限电压v2c设定为满足式(5)，能够可靠地抑制升压转换器20的输出电压v2振荡。

接下来，对在请求电力p1+p2为负的情况下、即实施对升压转换器20供给电力的再生运转的情况下用于不使输出电压v2振荡而稳定供给的条件进行说明。

下面，作为一个例子，对第2电动发电机60在升压转换器20停止的状况下执行再生运转的情况进行说明。如果对该情况下的从升压转换器20的输入电压v1至输出电压v2的传递特性进行计算，则由下式(7)表示。在下式(7)中，在升压转换器20的输出电压v2施加于第2逆变器40的输入部(直流部)的情况下，考虑电流i2与请求电力p2相应地在第2电动发电机60流通时的电流的响应特性。该电流响应特性由下式(6)的2次滞后系统表示。式(6)中的ζ2表示2次滞后系统的衰减系数。ω2表示将2次滞后系统的固有振动频率设为f2时的固有频率，是在第2电动发电机60的动作点确定的值。另外，请求电力p1+p2为负，因此设定为p0＜0。

[数学式6]

[数学式7]

而且，基于式(7)而求出使得升压转换器20的输入电压v1至输出电压v2的传递特性稳定的r0的条件。具体而言，求出使得式(7)的分母多项式的特性方程式＝0的解的实数部为负的r0的条件。利用上式(4)并根据升压转换器的输出电压v2以及请求电力p1+p2对与求出的r0相关的条件进行整理，由此计算出与输出电压v2相关的条件。而且，将升压转换器20的输出电压v2设定为大于或等于下限电压v2c以满足该条件，由此能够抑制输出电压v2振荡。

另外，除了上述条件以外，还存在使得输出电压v2容易振荡的条件。例如，与针对升压转换器20的请求电力p1+p2的正负无关，在升压转换器20的共振频率和电动发电机(第1电动发电机50以及第2电动发电机60中的至少任一者)的振动频率接近的情况下，因两者的干扰而使得升压转换器20的输出电压v2容易振荡。因此，在本实施方式中，升压转换器20的共振频率和电动发电机的振动频率越接近，将输出电压v2的下限电压v2c设定为越高。由此，升压转换器20的输出电压增大而能够提高稳定性，因此能够进一步抑制输出电压v2的振荡。

接下来，参照图6至图10对本实施方式的升压转换器20的目标输出电压v2*的设定方法进行说明。

图6是表示本实施方式的控制装置90执行的升压转换器20的目标输出电压v2*的设定处理的流程图。以使得控制装置90在车辆系统启动的期间以恒定间隔始终执行的方式对下面说明的流程进行编程。

在步骤s1中，控制装置90获取分别针对第1电动发电机50和第2电动发电机60的扭矩指令、以及第1电动发电机50和第2电动发电机60各自的转速。

在步骤s2中，控制装置90获取第1电动发电机50及第2电动发电机60的电流响应特性参数值。电流响应特性参数值是表示电动发电机的电流响应特性的指标，包含与电动发电机的振动频率相关的信息。本实施方式的电流响应特性参数值，与根据步骤s1中获取的扭矩指令值等确定的电动发电机的动作点相应地，参照存储有该动作点和电流响应特性的关系的对应图而获取。

在步骤s3中，控制装置90设定用于不使升压转换器20振荡而稳定供给的下限电压v2c。本实施方式中的下限电压v2c的设定方法根据下面的两个条件而不同。两个条件是指(a)流入至逆变器的电流的响应特性包含未知的参数的情况、以及(b)流入至逆变器的电流的响应特性已知的情况。此外，在本实施方式中，电流的响应特性未知的情况，是指无法以上式(6)对该响应特性进行记述的情况，电流的响应特性已知的情况，是指能够以上式(6)对该响应特性进行记述的情况。

首先，对上述(a)的情况下、即流入至逆变器的电流的响应特性包含未知的参数而无法以上式(6)对该响应特性进行记述的情况下的下限电压v2c的设定方法进行说明。图7是表示在条件(a)的情况下在步骤s3中执行的下限电压v2c的设定处理的流程图。

在步骤s301中，控制装置90基于上式(5)的右边而对下限电压v2c0进行计算。由此，不考虑流入至逆变器的电流的响应特性而对用于不使输出电压v2振荡的下限电压v2c进行计算。此时，如式(5)所示，针对升压转换器20的请求输出p1+p2越大，下限电压v2c0越大。原则上，电动发电机的输出越大，升压转换器20的输出电压越容易振荡。因此，电动发电机的输出、即请求输出p1+p2越大，将输出电压v2设定为越大，由此能够抑制相对于输出电压v2而振荡增大的情况。

在步骤s302中，控制装置90考虑电动发电机的电流响应滞后而对下限电压v2c0的值进行变更。电动发电机的电流响应滞后对由升压转换器20、电动发电机以及逆变器构成的升压转换器系统的稳定性造成影响。因此，与电动发电机的电流响应滞后相应地对下限电压v2的值进行变更，由此能够兼顾升压转换器系统的稳定性和效率。

如何对下限电压v2进行变更，根据请求电力p1+p2的正负而不同。具体而言，在请求电力p1+p2为正的情况下、即从升压转换器20向负载侧(第1、第2逆变器30、40)供给电力的情况下(从升压转换器20取出电力的情况下)，控制装置90计算出电流的响应滞后相对于下限电压v2c0越小则值越大的下限电压v2c1。在请求电力p1+p2为正的情况下，主要因逆变器的恒功率控制的负电阻特性的影响而导致升压转换器系统的稳定性降低。电动发电机的电流响应滞后越小，表示负电阻特性的影响越强，因此该电流响应滞后越小则将下限电压v2设定为越大，由此能够抑制输出电压v2振荡。

另一方面，在请求电力p1+p2为负的情况下、即从负载侧(第1、第2逆变器30、40)向升压转换器20供给电力的情况下，计算出电流的响应滞后相对于下限电压v2c0越大则值越大的下限电压v2c1。在请求电力p1+p2为负的情况下，电动发电机的电流响应滞后越大，升压转换器系统的稳定性越降低。因此，该电流响应滞后越大则将下限电压v2设定为越大，由此能够抑制输出电压v2振荡。但是，在下面的说明中，以请求电力p1+p2为正作为前提。对步骤s301中计算出的下限电压v2c0加上例如图8所示的下限电压校正值a而计算出下限电压v2c1。

图8是表示请求电力p1+p2为正的情况下的下限电压校正值a和电动发电机的振动频率的关系的图。如图所示，下限电压校正值a为负值，且是电动发电机的振动频率越小越趋向负方向的值。电动发电机的振动频率越小，电流的响应滞后越大。即，电流的响应滞后越大，请求电力p1+p2为正的情况下的下限电压v2c1相对于下限电压v2c0设定为越小的值。

在步骤s303中，控制装置90对升压转换器20的共振频率fc进行运算。利用下式(8)对共振频率fc进行计算。

[数学式8]

其中，式(8)中的l为反应器3的电感[h]，c为电容器7的电容[f]，d为将开关元件4a接通的占空比。此外，d的倒数为升压转换器20的升压比。

在步骤s304中，控制装置90对步骤s303中求出的升压转换器20的共振频率fc、和图6的步骤s2中获取的电动发电机的振动频率进行比较，判定其差值的绝对值(下面称为“频率差”)是否小于规定值a。规定值a根据利用基于与该规定值a的比较结果计算出的下限电压v2c实质能否抑制输出电压v2的振荡的观点，通过实验等而预先规定。本实施方式中的规定值a例如设定为50hz。如果频率差的绝对值小于规定值a，则执行后续的步骤305的处理。如果频率差大于或等于规定值a，则通过将步骤s302中计算出的下限电压v2c1设定为下限电压v2c而结束步骤s3的处理，执行后续的步骤s4的处理(参照图6)。

在步骤s305中，基于步骤s304中获取的频率差而增大下限电压v2c1的值。具体而言，控制装置90对相对于下限电压v2c1而频率差越小则值越大的下限电压v2c进行计算。本步骤中计算出的下限电压v2c通过对步骤s302中计算出的下限电压v2c1加上例如图9所示的下限电压校正值b而计算出。换言之，在本步骤中，利用基于频率差计算出的下限电压校正值b而对下限电压v2进行校正。

图9是表示下限电压校正值b和频率差的关系的图。如图所示，下限电压校正值b在小于频率差的规定值a的区域中表示为正值，是频率差越趋向0减小则越大的值。即，在本步骤中，对步骤s302中计算出的下限电压v2c1加上频率差越小则值越大的下限电压校正值b而计算出下限电压v2c。

这里，步骤s305中加上电压的结果，频率差减小，有时产生进一步加上电压的需要。更具体而言，通过加上下限电压校正值b而使得下限电压v2c变为更大的值，与此相应地，如果为了增大输出电压v2而将占空比d设为较小的值，则与此相应地有时共振频率fc与电动发电机的振动频率的频率差进一步减小。在该情况下，产生加上与进一步减小的频率差相应的下限电压校正值b(参照图9)而将下限电压v2c重新设定为更大的值的需要。

因此，在本实施方式中，可以以下面的方式实施步骤s305中的处理。即，在加上基于步骤s304中获取的频率差而计算出的下限电压校正值b(参照图9)之后的频率差小于加法运算之前的情况下，可以实施与下面的两个条件相应的处理。两个条件是指(c)频率差减小、且升压转换器20的共振频率fc大于电动发电机的振动频率的情况(共振频率fc＞振动频率)、以及(d)频率差减小、且升压转换器20的共振频率fc小于电动发电机的振动频率的情况(共振频率fc＜振动频率)。

在上述(c)的情况下，控制装置90对步骤s302中计算出的下限电压v2c1加上频率差为零的情况下的下限电压校正值b(参照图9)。在上述(d)的情况下，控制装置90对步骤s302中计算出的下限电压v2c1加上基于与下限电压校正值b相加之前的频率差的下限电压校正值b、以及基于与该下限电压校正值b相加之后的频率差的下限电压校正值b相加所得的值。通过这样处理而能够即时地设定使得输出电压v2不振荡的下限电压v2c，因此能够缩短下限电压v2c的运算时间。

以上为图6的步骤s3的条件(a)的情况下、即流入至逆变器的电流的响应特性包含未知的参数的情况下的下限电压v2c的设定方法的详情。下面，参照图10对图6的步骤3的条件(b)的情况下、即流入至逆变器的电流的响应特性已知的情况下的下限电压v2c的设定方法进行说明。

图10是表示在条件(b)的情况下，在步骤s3中执行的下限电压v2c的设定处理的流程图。此外，对与图7所示的流程图相同的处理标注相同的步骤编号并省略说明。

在步骤s311中，控制装置90基于上述式(6)及(7)而对下限电压v2c0进行计算。具体而言，在升压转换器20的输出电压v2施加于逆变器时流入至该逆变器的电流的响应特性能够由式(6)记述的情况下，对使得输入电压v1至输出电压v2的传递特性(式(7))稳定的输出电压v2的下限电压v2c进行计算。此外，也可以预先获取式(6)所示的衰减系数ζ2、固有振动频率f2、升压转换器20的输入电压v1以及针对升压转换器20的请求电力p1+p2、和使得输出电压v2稳定的下限电压v2c相关联的对应图，与电动发电机的动作点相应地参照该对应图而对下限电压v2c进行计算。

在后续的步骤s304至s305中，控制装置90执行与图6中标注相同的步骤编号的处理相同的处理，设定下限电压v2c。这样，在电流响应特性已知的情况下，能够即时地对考虑了电流的响应特性的下限电压v2c进行计算。

如以上说明，通过图7及图10所示的流程计算出的下限电压v2c变为下面的值。即，针对升压转换器20的请求电力p1+p2越大，下限电压v2c的值越大。另外，在请求电力p1+p2为正时，流入至逆变器的电流的响应滞后越大，下限电压v2c的值越小。另外，在请求电力p1+p2为负时，流入至逆变器的电流的响应滞后越大，下限电压v2c的值越大。另外，升压转换器20的共振频率fc与电动发电机的振动频率之差(频率差)越小，下限电压v2c的值越大。此外，可以考虑伴随着运算的计算值、检测值的波动等而将对下限电压v2c加上例如10％的余量(margin)所得的值设定为最终的下限电压v2c。如果设定下限电压v2c，则控制装置90接着执行图6所示的步骤s4的处理。下面，返回至图6继续说明。

在步骤s4中，控制装置90对第1效率最佳电压v2_m1及第2效率最佳电压v2_m2进行计算。更详细而言，控制装置90根据针对第1电动发电机50的扭矩指令以及第1电动发电机50的电机转速，计算出针对第1电动发电机50的第1效率最佳电压v2_m1，并且根据针对第2电动发电机60的扭矩指令以及第2电动发电机60的电机转速，计算出针对第2电动发电机60的第2效率最佳电压v2_m2。

在步骤s5中，控制装置90从步骤s3中求出的下限电压v2c、步骤s4中求出的第1效率最佳电压v2_m1、以及第2效率最佳电压v2_m2这3个的电压值中选择最大的电压值，将选择的电压值设定为目标输出电压v2*(目标输出电压指令值v2*)。由此，能够将满足请求电力p1+p2、且振荡得到抑制的输出电压v2输出至升压转换器20。

参照图11对应用本实施方式的升压转换器20的控制方法的情况下的效果进行说明。

图11是对应用本实施方式的升压转换器20的控制方法的情况下的输出电压v2的变化进行说明的时序图。图11(a)示出了升压转换器20的输出电压，图11(b)示出了针对升压转换器20的请求电力p1+p2。两幅图的横轴均表示时间。

如图所示，请求电力p1+p2表示正值的恒定值，车辆处于动力运转中。此时，在根据请求电力p1+p2而计算针对升压转换器20的目标输出电压的情况下，如果如当前这样仅考虑了效率，则对图11(a)中由点划线所示的目标输出电压进行计算。其结果，如图中的虚线所示，根据仅考虑了效率的目标输出电压而输出的实际输出电压会发生振荡。

与此相对，根据本实施方式的升压转换器20的控制装置，对与当前同样地仅考虑了效率的目标输出电压(第1效率最佳电压v2_m1、第2效率最佳电压v2_m2)进行计算，并且对使得实际输出电压不振荡的下限电压v2c进行计算。而且，通过上述电压值的高选而将最高的电压值设定为目标输出电压v2*。如图所示，通过本实施方式所涉及的升压转换器20的控制方法而计算出的下限电压v2c大于如当前那样仅考虑了效率而计算出的目标输出电压。因此，根据本实施方式，通过高选而选择下限电压v2c，将下限电压v2c设定为目标输出电压v2*。其结果，能够与当前相比大幅抑制升压转换器20的实际输出电压振荡。

如上，一个实施方式的升压转换器20的控制方法，是将从电源输入的电压升压而向负载侧供给的升压转换器20的控制方法，以如下方式对所述升压转换器进行控制，即，对确保根据与负载侧连接的电机(第1、第2电动发电机50、60)的动作点而请求的输出电力(请求电力p1+p2)、且使得升压转换器20的输出电压v2不振荡的下限电压值(下限电压v2c)进行计算，将升压转换器20的目标输出电压v2*设定为大于或等于下限电压v2c的值，输出与目标输出电压相应的电压。由此，能够抑制升压转换器20的输出电压v2振荡。其结果，能够防止因输出电压v2振荡而产生过电压、过电流、以及电动发电机的扭矩振荡。

另外，根据一个实施方式的升压转换器20的控制方法，下限电压v2c设定为电动发电机的输出电力(请求输出p1+p2)越大则其越大的值。由此，输出p1+p2越大，输出电压v2设定为越大，因此对于输出电压v2而能够抑制振荡增大。其结果，能够防止因输出电压v2振荡而产生过电压、过电流、以及电动发电机的扭矩振荡。

另外，根据一个实施方式的升压转换器20的控制方法，根据电动发电机的电流响应滞后的大小而对下限电压v2c进行变更。由此，能够实现对于升压转换器系统的稳定性和效率的兼顾。

另外，根据一个实施方式的升压转换器20的控制方法，在从升压转换器20向负载侧(第1、第2逆变器30、40)供给电力的情况下，下限电压v2c设定为电动发电机的电流响应滞后越小则越大的值。由此，能够减弱逆变器的恒功率控制对负电阻特性的影响，因此能够抑制输出电压v2振荡。

另外，根据一个实施方式的升压转换器20的控制方法，在从负载侧(第1、第2逆变器30、40)向升压转换器20供给电力的情况下，下限电压v2设定为电动发电机的电流响应滞后越大则其越大的值。由此，能够抑制输出电压v2振荡。

另外，根据一个实施方式的升压转换器20的控制方法，通过加上以升压转换器20的共振频率和电动发电机的振动频率的频率差越小则越大的方式计算出的校正值(下限电压校正值b)而对下限电压v2进行校正。由此，升压转换器20的输出电压增大而能够提高稳定性，因此能够进一步抑制输出电压v2的振荡。

另外，根据一个实施方式的升压转换器20的控制方法，对于上述校正值(下限电压校正值b)，当在校正之后，频率差小于校正前、且升压转换器20的共振频率fc大于电动发电机的振动频率时，设为频率差为0的情况下计算出的值。由此，能够缩短运算时间，能够更快地计算出使得输出电压不振荡的目标输出电压v2*。

另外，根据一个实施方式的升压转换器20的控制方法，对于上述校正值(下限电压校正值b)，当在校正之后，频率差小于校正前、且升压转换器20的共振频率fc小于电动发电机的振动频率时，设为将基于校正前的频率差计算出的校正值(下限电压校正值b)、和基于校正后的频率差计算出的校正值(下限电压校正值b)相加所得的值。由此，能够缩短运算时间，能够更快地计算出使得输出电压不振荡的目标输出电压v2*。

另外，根据一个实施方式的升压转换器20的控制方法，计算出确保根据电动发电机的动作点而请求的输出电力(请求电力p1、p2)、且最高效地对电动发电机进行驱动的最佳效率电压值(第1、第2效率最佳电压v2_m1、v2_m2)，将下限电压v2c以及最佳效率电压值的较大的电压值设定为目标输出电压v2*。由此，特别是在最佳效率电压值大于下限电压v2c的情况下，能够抑制振荡，并且，能够将能最高效地对电动发电机进行驱动的输出电压v2输出至升压转换器20。

本发明并不限定于上述实施方式，能够实现各种变形、应用。

例如，对应用本实施方式的升压转换器20的控制方法的车辆是串联方式的混合动力车辆的情况进行了说明，但并不限定于此。本发明所涉及的升压转换器20的控制方法可以适当地应用于至少一组逆变器和电机与升压转换器20的负载侧连接的升压转换器系统。