(57)【要約】  ＥＣＵ２００は、電流ＩＢが電流上限値ＩＢ（０）以上である場合であって（Ｓ１００にてＹＥＳ）、電流ＩＢと電流上限値ＩＢ（０）とが一致する時点における指令パワーＰｃと許容電力範囲の上限値Ｗｏｕｔｆとが乖離している場合（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、上乗せ処理を実行するステップ（Ｓ１０４）と、電流ＩＢが電流上限値ＩＢ（０）よりも小さいか（Ｓ１００にてＮＯ）、電流ＩＢと電流上限値ＩＢ（０）とが一致する時点における指令パワーＰｃと上限値Ｗｏｕｔｆとが乖離していない場合（Ｓ１０２にてＮＯ）、通常のＷｏｕｔｆ決定処理を実行するステップ（Ｓ１０６）とを含む、プログラムを実行する。
2012105017.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両（１０）に駆動力を発生させるための回転電機（１２）と、
前記回転電機（１２）と電力を授受するための蓄電装置（２８）と、
前記蓄電装置（２８）の電圧および電流のうちの少なくともいずれか一方の物理量を検出するための検出部（１５８，１６０）と、
前記蓄電装置（２８）において入出力が許容される許容電力範囲内で前記回転電機（１２）に要求される要求電力を満足するように前記車両（１０）を制御するための制御部（２００）とを含み、
前記許容電力範囲は、第１境界値と第２境界値との間の範囲であり、
前記制御部（２００）は、前記検出部（１５８，１６０）によって検出された前記物理量が制限値と一致する第１時点に、前記第１境界値および前記第２境界値のうちの前記要求電力に対応する境界値と前記要求電力とが乖離している場合には、前記対応する境界値を前記要求電力に一致させる、車両。
【請求項２】
前記第１時点に、前記要求電力と前記対応する境界値との電力差の大きさが所定値以上である場合であって、かつ、前記要求電力が正の値である場合には、前記対応する境界値は、前記許容電力範囲の上限値であり、
前記第１時点に、前記電力差の大きさが前記所定値以上である場合であって、かつ、前記要求電力が負の値である場合には、前記対応する境界値は、前記許容電力範囲の下限値である、請求項１に記載の車両。
【請求項３】
前記制御部（２００）は、前記物理量と前記制限値との偏差に基づいて前記許容電力範囲の上限値の第１補正量と、下限値の第２補正量とを決定し、決定された前記第１補正量および前記第２補正量と前記蓄電装置（２８）の状態に基づく充放電制限値とによって、前記許容電力範囲の前記上限値および前記下限値のうちのいずれか一方を決定し、
前記第１時点における前記要求電力を前記上限値として決定するときに、前記第２補正量をゼロとし、
前記第１時点における前記要求電力を前記下限値として決定するときに、前記第１補正量をゼロとする、請求項１に記載の車両。
【請求項４】
前記制御部（２００）は、
前回値に前記検出部（１５８，１６０）によって検出された前記物理量を反映させる重みを示す第１係数を用いて演算された第１演算値が前記制限値と一致する前記第１時点に、前記対応する境界値と前記要求電力とが乖離している場合には、前記対応する境界値を前記要求電力に一致させ、
前記前回値に前記検出部（１５８，１６０）によって検出された前記物理量を反映させる重みを示す第２係数を用いて演算された第２演算値と前記制限値との偏差に基づいて前記対応する境界値の補正量を決定し、
前記第１係数は、前記第２係数よりも重みが大きい値である、請求項１に記載の車両。
【請求項５】
前記制御部（２００）は、前記物理量の変化量から所定時間先の前記第１時点を予測して、予測された前記第１時点において、前記対応する境界値と前記要求電力の予測値とが乖離している場合には、前記第１時点の前記所定時間前に前記対応する境界値を前記予測値に一致させる、請求項１に記載の車両。
【請求項６】
前記検出部（１５８，１６０）は、前記制御部（２００）と通信可能に接続され、検出された前記物理量を示す信号を前記制御部（２００）に出力し、
前記所定時間は、前記検出部（１５８，１６０）と前記制御部（２００）との通信遅れに基づく時間である、請求項５に記載の車両。
【請求項７】
駆動力を発生させるための回転電機（１２）と、前記回転電機（１２）と電力を授受するための蓄電装置（２８）とを搭載した車両（１０）に用いられる車両用制御方法であって、
前記蓄電装置（２８）の電圧および電流のうちの少なくともいずれか一方の物理量を検出するステップと、
前記蓄電装置（２８）において入出力が許容される許容電力範囲内で前記回転電機（１２）に要求される要求電力を満足するように前記車両（１０）を制御するステップと、
前記物理量が制限値と一致する第１時点に、前記許容電力範囲の第１境界値および第２境界値のうちの前記要求電力に対応する境界値と前記要求電力とが乖離している場合には、前記対応する境界値を前記要求電力に一致させるステップとを含む、車両用制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機と蓄電装置とを搭載した車両の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００６−０９４６９１号公報（特許文献１）には、入出力制限値を通常時に比して迅速に変化させることによって、バッテリにおける過大な充放電を抑制する技術について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−０９４６９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、部品保護等の要因によって電圧や電流の許容される範囲が制限される場合がある。そのため、バッテリの入出力電力が上限値と下限値との間の範囲内であっても、電圧や電流が許容される範囲を超える場合がある。この場合、入出力制限値が適切な値になるように入出力制限値をより迅速に変化させる必要がある。このような問題について、上述した公報に開示された動力出力装置においては考慮されておらず解決することはできない。【０００５】
本発明の目的は、電圧や電流が許容される範囲を超えないように入出力制限値をより迅速に変化させる車両および車両用制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明のある局面に係る車両は、車両に駆動力を発生させるための回転電機と、回転電機と電力を授受するための蓄電装置と、蓄電装置の電圧および電流のうちの少なくともいずれか一方の物理量を検出するための検出部と、蓄電装置において入出力が許容される許容電力範囲内で回転電機に要求される要求電力を満足するように車両を制御するための制御部とを含む。許容電力範囲は、第１境界値と第２境界値との間の範囲である。制御部は、検出部によって検出された物理量が制限値と一致する第１時点に、第１境界値および第２境界値のうちの要求電力に対応する境界値と要求電力とが乖離している場合には、対応する境界値を要求電力に一致させる。【０００７】
好ましくは、第１時点に、要求電力と対応する境界値との電力差の大きさが所定値以上である場合であって、かつ、要求電力が正の値である場合には、対応する境界値は、許容電力範囲の上限値である。第１時点に、電力差の大きさが所定値以上である場合であって、かつ、要求電力が負の値である場合には、対応する境界値は、許容電力範囲の下限値である。【０００８】
さらに好ましくは、制御部は、物理量と制限値との偏差に基づいて許容電力範囲の上限値の第１補正量と、下限値の第２補正量とを決定し、決定された第１補正量および第２補正量と蓄電装置の状態に基づく充放電制限値とによって、許容電力範囲の上限値および下限値のうちのいずれか一方を決定する。制御部は、第１時点における要求電力を上限値として決定するときに、第２補正量をゼロとする。制御部は、第１時点における要求電力を下限値として決定するときに、第１補正量をゼロとする。【０００９】
さらに好ましくは、制御部は、前回値に検出部によって検出された物理量を反映させる重みを示す第１係数を用いて演算された第１演算値が制限値と一致する第１時点に、対応する境界値と要求電力とが乖離している場合には、対応する境界値を要求電力に一致させる。制御部は、前回値に検出部によって検出された物理量を反映させる重みを示す第２係数を用いて演算された第２演算値と制限値との偏差に基づいて対応する境界値の補正量を決定する。第１係数は、第２係数よりも重みが大きい値である。【００１０】
さらに好ましくは、制御部は、物理量の変化量から所定時間先の第１時点を予測して、予測された第１時点において、対応する境界値と要求電力の予測値とが乖離している場合には、第１時点の所定時間前に対応する境界値を予測値に一致させる。【００１１】
さらに好ましくは、検出部は、制御部と通信可能に接続され、検出された物理量を示す信号を制御部に出力する。所定時間は、検出部と制御部との通信遅れに基づく時間である。【００１２】
この発明の他の局面に係る車両用制御方法は、駆動力を発生させるための回転電機と、回転電機と電力を授受するための蓄電装置とを搭載した車両に用いられる車両用制御方法である。この車両用制御方法は、蓄電装置の電圧および電流のうちの少なくともいずれか一方の物理量を検出するステップと、蓄電装置において入出力が許容される許容電力範囲内で回転電機に要求される要求電力を満足するように車両を制御するステップと、物理量が制限値と一致する第１時点に、許容電力範囲の第１境界値および第２境界値のうちの要求電力に対応する境界値と要求電力とが乖離している場合には、対応する境界値を要求電力に一致させるステップとを含む。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によると、電流および電圧の少なくともいずれか一方の物理量が制限値と一致する時点において、許容電力範囲の境界値を要求電力に一致させることによって、蓄電装置の電流および電圧が制限値を超えて変化することを抑制することができる。したがって、電圧や電流が許容される範囲を超えないように入出力制限値をより迅速に変化させる車両および車両用制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施の形態に係る車両の全体構成を示すブロック図である。
【図２】許容電力制限値を算出するフローを示すブロック線図である。
【図３】ＦＢ項を算出するフローを示すブロック線図である。
【図４】Ｗｏｕｔｆ側補正量およびＷｉｎｆ側補正量を算出するフローを示すブロック線図である。
【図５】電流が電流上限値に対してオーバーシュートする動作を説明するための図である。
【図６】第１の実施の形態に係る車両に搭載されたＥＣＵの機能ブロック図である。
【図７】第１の実施の形態に係る車両に搭載されたＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャート（その１）である。
【図８】第１の実施の形態に係る車両に搭載されたＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャート（その２）である。
【図９】第１の実施の形態に係る車両に搭載されたＥＣＵの動作を示すタイミングチャート（その１）である。
【図１０】第１の実施の形態に係る車両に搭載されたＥＣＵの動作を示すタイミングチャート（その２）である。
【図１１】第１の実施の形態に係る車両に搭載されたＥＣＵの動作を示すタイミングチャート（その３）である。
【図１２】電流および指令パワーの変化を示すタイミングチャートである。
【図１３】第１の実施の形態の第１の変形例に係る車両に搭載されたＥＣＵの動作を示すタイミングチャートである。
【図１４】第１の実施の形態の第２の変形例に係る車両に搭載されたＥＣＵの動作を示すタイミングチャートである。
【図１５】電圧が電圧上限値に対してオーバーシュートする動作を説明するための図である。
【図１６】第２の実施の形態に係る車両に搭載されたＥＣＵの機能ブロック図である。
【図１７】第２の実施の形態に係る車両に搭載されたＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャート（その１）である。
【図１８】第２の実施の形態に係る車両に搭載されたＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャート（その２）である。
【図１９】第２の実施の形態に係る車両に搭載されたＥＣＵの動作を示すタイミングチャート（その１）である。
【図２０】第２の実施の形態に係る車両に搭載されたＥＣＵの動作を示すタイミングチャート（その２）である。
【図２１】電圧が電圧上限値に対してオーバーシュートし、電圧下限値に対してアンダーシュートする動作を説明するための図である。
【図２２】第３の実施の形態に係る車両に搭載されたＥＣＵの機能ブロック図である。
【図２３】第３の実施の形態に係る車両に搭載されたＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャート（その１）である。
【図２４】第３の実施の形態に係る車両に搭載されたＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャート（その２）である。
【図２５】第３の実施の形態に係る車両に搭載されたＥＣＵの動作を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明される。以下の説明では、同一の部品には同一の符号が付されてある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返されない。
【００１６】
＜第１の実施の形態＞
図１に示すように、本実施の形態に係る車両１０は、電気自動車である。モータジェネレータ（以下、ＭＧと記載する）１２と、パワーコントロールユニット１６（以下、ＰＣＵ１６と記載する）と、システムメインリレー（以下、ＳＭＲと記載する）２６と、メインバッテリ２８と、ＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）２００とを含む。ＰＣＵ１６は、インバータ１８と、昇圧コンバータ２０とを含む。
【００１７】
ＭＧ１２の回転軸は、駆動輪を回転させるための駆動軸に連結される。すなわち、この車両１０は、ＭＧ１２からの駆動力によって走行する。
【００１８】
ＭＧ１２は、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える三相交流回転電機である。ＭＧ１２は、Ｕ、ＶおよびＷ相の３つのステータコイルを含む。ＭＧ１２のＵ、ＶおよびＷ相の３つのステータコイルの一端は、中性点に共通接続されている。各相の他端は、各相上下アームのスイッチング素子の中間点と接続されている。
【００１９】
ＭＧ１２は、インバータ１８から供給される電力を用いて駆動力を発生させる。ＭＧ１２の駆動力は、駆動輪に伝達される。なお、車両１０の制動時等には、駆動輪によりＭＧ１２が駆動させられ、ＭＧ１２が発電機として作動する。このようにして、ＭＧ１２は、制動エネルギーを電力に変換する回生ブレーキとして作動する。ＭＧ１２により発電された電力は、インバータ１８および昇圧コンバータ２０を経由してメインバッテリ２８に供給される。
【００２０】
メインバッテリ２８は、再充電可能な直流電源であり、たとえば、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池等の二次電池や、大容量キャパシタ等である。
【００２１】
なお、本実施の形態においては、メインバッテリ２８を主電源として車両１０に搭載された場合について説明するが、特にこのような構成に限定されるものではない。たとえば、メインバッテリ２８に加えて、１または２以上のサブバッテリが車両１０に搭載されていてもよい。
【００２２】
メインバッテリ２８には、メインバッテリ２８の電池温度ＴＢを検出するための電池温度センサ１５６と、メインバッテリ２８の電流ＩＢを検出するための電流センサ１５８と、メインバッテリ２８の電圧ＶＢを検出するための電圧センサ１６０とが設けられる。
【００２３】
電池温度センサ１５６は、電池温度ＴＢを示す信号をＥＣＵ２００に送信する。電流センサ１５８は、電流ＩＢを示す信号をＥＣＵ２００に送信する。電圧センサ１６０は、電圧ＶＢを示す信号をＥＣＵ２００に送信する。
【００２４】
なお、ＥＣＵ２００は、受信した電池温度ＴＢ、電流ＩＢおよび電圧ＶＢの少なくともいずれか一つの物理量についての実測値の所定期間の平均値を計測値として算出してもよいし、あるいは、少なくともいずれか一つの物理量の実測値の所定期間の最小値を計測値として算出してもよい。
【００２５】
ＥＣＵ２００は、予め記憶されたプログラムを図示しないＣＰＵ（Central  Processing  Unit）で実行することによるソフトウェア処理および／または専用の電子回路によるハードウェア処理により、インバータ１８および昇圧コンバータ２０の動作を制御する。
【００２６】
インバータ１８は、ＩＰＭ（Intelligent  Power  Module）３２と、第２コンデンサ３６と、放電抵抗３８と、電流センサ６０，６２とを含む。ＩＰＭ３２は、互いに並列に第１電力線ＭＰＬおよび第１アース線ＭＮＬに接続される。ＩＰＭ３２は、昇圧コンバータ２０から供給される直流電力を交流電力に変換してＭＧ１２に出力する。
【００２７】
さらに、ＩＰＭ３２は、ＭＧ１２において発電される交流電力を直流電力に変換して昇圧コンバータ２０に出力する。なお、ＩＰＭ３２は、たとえば、三相分のスイッチング素子を含むブリッジ回路から成る。
【００２８】
ＩＰＭ３２は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の上下アームを含む。各相の上下アームは第１電力線ＭＰＬと第１アース線ＭＮＬの間に互いに並列に接続される。各相の上下アームは、第１電力線ＭＰＬおよび第１アース線ＭＮＬの間に直列接続されたスイッチング素子を含む。
【００２９】
たとえば、Ｕ相の上下アームは、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４を含む。Ｖ相の上下アームは、スイッチング素子Ｑ５，Ｑ６を含む。Ｗ相の上下アームは、スイッチング素子Ｑ７，Ｑ８を含む。また、スイッチング素子Ｑ３−Ｑ８に対して、逆並列ダイオードＤ３−Ｄ８がそれぞれ接続されている。スイッチング素子Ｑ３−Ｑ８のオンオフは、ＥＣＵ２００からのインバータ駆動信号によって制御される。
【００３０】
スイッチング素子Ｑ３−Ｑ８として、たとえば、ＩＧＢＴ（Insulated  Gate  Bipolar  Transistor）、電力用ＭＯＳ（Metal  Oxide  Semiconductor）トランジスタあるいは、電力用バイポーラトランジスタ等の電力用半導体スイッチング素子が用いられる。
【００３１】
ＩＰＭ３２は、ＥＣＵ２００からのインバータ駆動信号に応じてスイッチング動作を行なうことによりＭＧ１２を駆動させる。
【００３２】
ＥＣＵ２００には、電流センサ６０，６２が接続される。電流センサ６０，６２は、ＭＧ１２に流れる各相のモータ電流（相電流）を検出する。電流センサ６０，６２は、検出した各相のモータ電流をＥＣＵ２００に出力する。なお、三相電流の瞬時値の和は零であるので、電流センサ５８は、ＭＧ１２の２相分のモータ電流を検出する。ＥＣＵ２００は、検出された２相分のモータ電流から残り１相分のモータ電流を算出する。本実施の形態において、電流センサ６０は、ＭＧ１２の三相のうちのＷ相の電流Ｉｗを検出し、検出された電流Ｉｗを示す信号をＥＣＵ２００に出力する。電流センサ６２は、ＭＧ１２のＶ相の電流Ｉｖを検出して、検出された電流Ｉｖを示す信号をＥＣＵ２００に出力する。
【００３３】
ＥＣＵ２００には、レゾルバ５０が接続される。レゾルバ５０は、ＭＧ１２の回転軸の回転角θを検出し、その検出した回転角θをＥＣＵ２００に出力する。ＥＣＵ２００は、回転角θに基づきＭＧ１２の回転速度および角速度ω（ｒａｄ／ｓ）を算出することができる。
【００３４】
なお、レゾルバ５０については、回転角θをＥＣＵ２００にてモータ電圧や電流から直接演算する場合には配置を省略してもよい。
【００３５】
また、ＥＣＵ２００は、インバータ１８からインバータ情報を受信する。インバータ情報は、たとえば、インバータ１８の温度と、昇圧コンバータ２０側の電圧および電流と、ＭＧ１２に供給される各相の電流とのうちの少なくともいずれか一つの情報を含む。インバータ１８には、上述したインバータ情報を取得するための各種センサ（図示せず）が設けられる。
【００３６】
メインバッテリ２８は、ＳＭＲ２６を介在して昇圧コンバータ２０に接続される。メインバッテリ２８は、第２電力線ＰＬの一方端と第２アース線ＮＬの一方端とに接続される。第２電力線ＰＬの他方端と第２アース線ＮＬの他方端とは、昇圧コンバータ２０に接続される。
【００３７】
ＳＭＲ２６は、ＥＣＵ２００からの制御信号に基づいて、導通状態と遮断状態とのうちのいずれか一方の状態から他方の状態に切り替える。導通状態とは、メインバッテリ２８と昇圧コンバータとが電気的に接続された状態である。遮断状態とは、メインバッテリ２８と昇圧コンバータ２０とが電気的に遮断された状態である。
【００３８】
昇圧コンバータ２０は、第１電力線ＭＰＬおよび第１アース線ＭＮＬに接続される。昇圧コンバータ２０は、ＥＣＵ２００からの昇圧コンバータ駆動信号に基づいて、メインバッテリ２８と、第１電力線ＭＰＬおよび第１アース線ＭＮＬとの間で電圧変換を行なう。
【００３９】
ＥＣＵ２００は、昇圧コンバータ２０から昇圧コンバータ情報を受信する。昇圧コンバータ情報は、たとえば、昇圧コンバータ温度と、インバータ１８側の電圧および電流と、メインバッテリ２８側の電圧および電流と、リアクトル４４を流れる電流とのうちの少なくともいずれか１つの情報を含む。昇圧コンバータ２０には、上述した昇圧コンバータ情報を取得するための各種センサ（図示せず）が設けられる。
【００４０】
ＥＣＵ２００は、昇圧コンバータ２０からの昇圧コンバータ情報と、車両１０に搭載される電気機器の状態（たとえば、Ａ／Ｃコンプレッサが作動を開始する状態等）とに基づいて目標電圧を決定する。ＥＣＵ２００は、メインバッテリ２８の電圧が決定された目標電圧に変化するように昇圧コンバータ２０を制御する。目標電圧としては、たとえば、昇圧ゼロとして設定される場合もある。
【００４１】
昇圧コンバータ２０は、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２と、ダイオードＤ１，Ｄ２と、リアクトル４４とを含む。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は、第１電力線ＭＰＬと第１アース線ＭＮＬとの間に互いに直列に接続される。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２として、たとえば、ＩＧＢＴ（Insulated  Gate  Bipolar  Transistor）、電力用ＭＯＳ（Metal  Oxide  Semiconductor）トランジスタあるいは、電力用バイポーラトランジスタ等の電力用半導体スイッチング素子が用いられる。
【００４２】
リアクトル４４は、環状のコア部と、コア部の外周に巻き付けられたコイルとによって構成される。リアクトル４４のコイルの一方端は、第１電力線ＭＰＬを経由してメインバッテリ２８の正極端子に接続される。リアクトル４４のコイルの他方端は、スイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ２との接続ノードに接続される。
【００４３】
ダイオードＤ１は、スイッチング素子Ｑ１に逆並列に接続される。すなわち、ダイオードＤ１は、第１電力線ＭＰＬへ向かう方向を順方向として、スイッチング素子Ｑ１に並列に接続される。
【００４４】
ダイオードＤ２は、スイッチング素子Ｑ２に逆並列に接続される。すなわち、ダイオードＤ２は、リアクトル４４へ向かう方向を順方向として、スイッチング素子Ｑ２に並列に接続される。
【００４５】
昇圧コンバータ２０のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は、ＥＣＵ２００からの昇圧コンバータ駆動信号（ｄｕｔｙ信号）に基づいて、互いに逆の状態（すなわち、Ｑ１オンのときはＱ２オフ、Ｑ１オフのときはＱ２オン）となるように制御される。Ｑ１オン期間（Ｑ２オフ期間）とＱ２オン期間（Ｑ１オフ期間）とが交互に繰返されることによって、第１電力線ＭＰＬおよび第１アース線ＭＮＬの間の電圧がメインバッテリ２８の出力電圧以上の電圧に制御される。
【００４６】
第１コンデンサ２４は、第２電力線ＰＬと第２アース線ＮＬとの間に接続される。第１コンデンサ２４は、第２電力線ＰＬおよび第２アース線ＮＬの間の直流電圧に含まれる交流成分を低減する。第２コンデンサ３６は、第１電力線ＭＰＬと第１アース線ＭＮＬとの間に接続される。第２コンデンサ３６は、第１電力線ＭＰＬおよび第１アース線ＭＮＬに含まれる電力変動成分を低減する。
【００４７】
以上のような構成を有する車両において、ＥＣＵ２００は、車速センサ、アクセルポジションセンサおよびブレーキペダル踏力センサ（いずれも図示せず）等の各検出信号および走行状況などに基づいて車両要求パワーＰｍを算出する。
【００４８】
ＥＣＵ２００は、図２に示すように、算出された車両要求パワーＰｍと、許容電力制限値とに基づいて指令パワーＰｃを決定する。ＥＣＵ２００は、決定された指令パワーＰｃに基づいてインバータ駆動信号およびコンバータ駆動信号を生成する。ＥＣＵ２００は、生成したインバータ駆動信号およびコンバータ駆動信号をＰＣＵ１６に送信する。
【００４９】
許容電力制限値は、上限値Ｗｏｕｔｆと下限値Ｗｉｎｆとを含む。上限値Ｗｏｕｔｆと下限値Ｗｉｎｆとによって許容電力範囲が規定される。ＥＣＵ２００は、算出された車両要求パワーＰｍに基づいて許容電力範囲内で指令パワーＰｃを決定する。
【００５０】
たとえば、ＥＣＵ２００は、算出された車両要求パワーＰｍが上限値Ｗｏｕｔｆを上回る場合は、上限値Ｗｏｕｔｆを指令パワーＰｃとして決定する。また、ＥＣＵ２００は、算出された車両要求パワーＰｍが下限値Ｗｉｎｆを下回る場合は、下限値Ｗｉｎｆを指令パワーＰｃとして決定する。さらに、ＥＣＵ２００は、算出された車両要求パワーＰｍが上限値Ｗｏｕｔｆと下限値Ｗｉｎｆとの間の許容電力範囲内である場合には、車両要求パワーＰｍを指令パワーＰｃとして決定する。
【００５１】
ＥＣＵ２００は、後述するＦＦ項とＦＢ項との和から上限値Ｗｏｕｔｆおよび下限値Ｗｉｎｆを算出する。なお、ＥＣＵ２００は、ＦＦ項およびＦＢ項に加えて実電力と指令電力との電力偏差の和から上限値Ｗｏｕｔｆおよび下限値Ｗｉｎｆとを決定するようにしてもよい。
【００５２】
ＥＣＵ２００は、メインバッテリ２８の温度ＴＢまたはメインバッテリ２８の残容量（以下、ＳＯＣと記載する）に基づいてＦＦ項を算出する。
【００５３】
ＥＣＵ２００は、メインバッテリ２８の温度ＴＢまたはＳＯＣに基づいて、メインバッテリ２８の充電時に許容される入力電力を下限値Ｗｉｎｆを決定するためのＦＦ項として算出する。以下の説明においては、メインバッテリ２８の充電時に許容される入力電力を充電電力制限値Ｗｉｎまたは単にＷｉｎと記載する。
【００５４】
さらに、ＥＣＵ２００は、メインバッテリ２８の温度ＴＢまたはＳＯＣに基づいて、メインバッテリ２８の放電時に許容される出力電力を上限値Ｗｏｕｔｆを決定するためのＦＦ項として算出する。以下の説明においては、メインバッテリ２８の放電時に許容される出力電力を放電電力制限値Ｗｏｕｔまたは単にＷｏｕｔと記載する。なお、放電電力制限値Ｗｏｕｔは、正の値であり、充電電力制限値Ｗｉｎは、負の値であるとする。
【００５５】
ＥＣＵ２００は、メインバッテリ２８の現在のＳＯＣがしきい値ＳＯＣ（０）よりも減少した場合、放電電力制限値Ｗｏｕｔが徐々に低くなるように放電電力制限値Ｗｏｕｔを決定する。一方、ＥＣＵ２００は、現在のＳＯＣがしきい値ＳＯＣ（１）（＞ＳＯＣ（０））よりも増加した場合、充電電力制限値Ｗｉｎの絶対値が徐々に低くなるように充電電力制限値Ｗｉｎを決定する。
【００５６】
また、メインバッテリ２８として用いられる二次電池は、低温時に内部抵抗が上昇する温度依存性を有する。また、高温時には、さらなる発熱によって温度が過上昇することを防止する必要がある。
【００５７】
このため、ＥＣＵ２００は、電池温度ＴＢがしきい値ＴＢ（０）よりも低下した場合、ＷｏｕｔおよびＷｉｎの各々の大きさを電池温度ＴＢがＴＢ（０）よりも高い場合のＷｏｕｔおよびＷｉｎの各々の大きさよりも低下させることが望ましい。
【００５８】
また、ＥＣＵ２００は、電池温度ＴＢがしきい値ＴＢ（１）（＞ＴＢ（０））よりも上昇した場合、ＷｏｕｔおよびＷｉｎの各々の大きさを電池温度ＴＢがＴＢ（１）よりも低い場合のＷｏｕｔおよびＷｉｎの各々の大きさよりも低下させることが望ましい。
【００５９】
ＥＣＵ２００は、電池温度ＴＢおよび現在ＳＯＣに応じて、たとえば、マップ等を用いることによって、ＷｉｎおよびＷｏｕｔを決定するようにしてもよい。
【００６０】
ＥＣＵ２００は、メインバッテリ２８の電流ＩＢおよび電圧ＶＢに基づいてＦＢ項を算出する。ＥＣＵ２００は、電流ＩＢと電流制限値との偏差に基づいて算出される第１ＦＢ項と電圧ＶＢと電圧制限値との偏差に基づいて算出される第２ＦＢ項との和によりＦＢ項を算出する。電流制限値は、電流制限範囲の境界値である電流上限値ＩＢ（０）と電流下限値ＩＢ（１）とを含む。また、電圧制限値は、電圧制限範囲の境界値である電圧上限値ＶＢ（０）と電圧下限値ＶＢ（１）とを含む。電流制限値および電圧制限値は、所定値であってもよいし、あるいは、ＭＧ１２とメインバッテリ２８との間の電力伝達経路上の電気機器の保護等を目的として変動させてもよい。たとえば、ＥＣＵ２００は、電気機器の温度がしきい値以上となることによって電気機器を保護する保護モードを選択する場合には、電流制限値または電圧制限値の大きさを初期値よりも低下させるようにしてもよい。
【００６１】
以下、図３を用いて電流ＩＢに基づく第１ＦＢ項の算出方法について説明する。なお、電圧ＶＢに基づく第２ＦＢ項の算出方法についても同様であるため、その詳細な説明は繰返さない。
【００６２】
ＥＣＵ２００は、Ｗｏｕｔｆ側補正量とＷｉｎｆ側補正量との和から第１ＦＢ項を算出する。ＥＣＵ２００は、電流ＩＢと電流上限値ＩＢ（０）との第１偏差に基づいてＷｏｕｔｆ側補正量を算出する。なお、上限値Ｗｏｕｔｆは、ＦＦ項であるＷｏｕｔ以下の値である。そのため、Ｗｏｕｔ側補正量は、ゼロ以下の値となる。ＥＣＵ２００は、算出されたＷｏｕｔｆ側補正量が０よりも大きい値になる場合は、Ｗｏｕｔｆ側補正量をゼロとする。
【００６３】
ＥＣＵ２００は、電流ＩＢと電流下限値ＩＢ（１）との第２偏差に基づいてＷｉｎｆ側補正量を算出する。なお、下限値Ｗｉｎｆは、ＦＦ項であるＷｉｎ以上の値である。そのため、Ｗｉｎｆ側補正量は、ゼロ以上の値となる。ＥＣＵ２００は、算出されたＷｉｎｆ側補正量が０よりも小さくなる場合は、Ｗｉｎｆ側補正量をゼロとする。
【００６４】
以下、図４を用いてＷｏｕｔｆ側補正量の算出方法について説明する。なお、Ｗｉｎｆ側補正量の算出方法についても同様であるため、その詳細な説明は繰返さない。
【００６５】
ＥＣＵ２００は、比例項と積分項との和からＷｏｕｔｆ側補正量を算出する。ＥＣＵ２００は、第１偏差に比例ゲインを乗じた値を比例項として算出する。ＥＣＵ２００は、第１偏差を時間積分した値に積分ゲインを乗じた値を積分項として算出する。なお、比例ゲインおよび積分ゲインの各々には、算出された比例項の単位を電力（ｋＷ）の単位にするための電力換算係数が含まれる。
【００６６】
本実施の形態においてＷｏｕｔｆ側補正量は、比例項と積分項とから算出されるとして説明したが、比例項と積分項とに加えて、微分項とから算出されるようにしてもよい。ＥＣＵ２００は、第１偏差を時間微分した値に微分ゲインを乗じた値を微分項として算出する。なお、微分ゲインには、算出された比例項の単位を電力（ｋＷ）の単位にするための電力換算係数が含まれる。また、Ｗｏｕｔｆ側補正量およびＷｉｎｆ側補正量の正負の符号は、第１偏差の算出時あるいは各種ゲインによって調整される。
【００６７】
したがって、ＥＣＵ２００は、電流ＩＢが電流上限値ＩＢ（０）よりも高くなる場合、電流ＩＢと電流上限値ＩＢ（０）との差に応じたＷｏｕｔｆ側補正量の大きさだけＷｏｕｔよりも低い値を上限値Ｗｏｕｔｆとして決定する。電流ＩＢと電流上限値ＩＢ（０）との偏差の大きさが大きくなるほどＷｏｕｔｆ側補正量の大きさは大きくなる。Ｗｏｕｔｆ側補正量の大きさが大きくなるほど第１ＦＢ項の大きさは大きくなる。
【００６８】
さらに、ＥＣＵ２００は、電流ＩＢが電流下限値ＩＢ（１）よりも低くなる場合、電流ＩＢと電流下限値ＩＢ（１）との差に応じたＷｉｎｆ側補正量の大きさだけＷｉｎよりも高い値を下限値Ｗｉｎｆとして決定する。電流ＩＢと電流下限値ＩＢ（１）との偏差の大きさが大きくなるほどＷｉｎｆ側補正量の大きさは大きくなる。Ｗｉｎｆ側補正量の大きさが大きくなるほど第１ＦＢ項の大きさは大きくなる。
【００６９】
以上のような構成を有する車両１０が停止している場合を想定する。このとき、図５に示すように、アクセルペダルの踏み込み量、電流ＩＢ、充放電電力ＷＢ、車両要求パワーＰｍおよび第１ＦＢ項はゼロである。なお、以下の説明において、第２ＦＢ項は、継続してゼロであるとする。
【００７０】
時間Ｔ（０）にて、運転者がアクセルペダルの踏み込みを開始する場合、アクセルペダルの踏み込み量が増加する。その後、アクセルペダルの踏み込み量は、１００％の状態となる。
【００７１】
アクセルアクセルペダルの踏み込み量の増加に応じて車両要求パワーＰｍは増加する。車両要求パワーＰｍの増加によってメインバッテリ２８の電力がＭＧ１２に供給される。ＭＧ１２への電力の供給によりＭＧ１２が駆動を開始する。ＭＧ１２の駆動によって車両１０が走行を開始する。ＭＧ１２への電力供給が開始されると、電流ＩＢが増加し、充放電電力ＷＢは、放電側に増加していく。
【００７２】
時間Ｔ（１）にて、電流ＩＢが電流上限値ＩＢ（０）以上となる場合、Ｗｏｕｔｆ側補正量の大きさが増加していく。そのため、上限値Ｗｏｕｔｆは、時間Ｔ（１）以降において減少していくこととなる。
【００７３】
また、車両要求パワーＰｍは、時間Ｔ（１）において上限値Ｗｏｕｔｆよりも小さい値である。そのため、運転者がアクセルペダルを踏み込んだ状態を継続する場合には、算出された車両要求パワーＰｍが指令パワーＰｃとして決定される。すなわち、電流ＩＢが電流上限値ＩＢ（０）を超えた後においても車両要求パワーＰｍが上限値Ｗｏｕｔｆと一致するまで指令パワーＰｃは、増加を継続する。そのため、電流ＩＢの増加が継続する。
【００７４】
時間Ｔ（２）にて、車両要求パワーＰｍと上限値Ｗｏｕｔｆとが一致した場合、上限値Ｗｏｕｔｆが指令パワーＰｃとして決定される。そのため、車両要求パワーＰｍが上限値Ｗｏｕｔｆよりも大きい場合であっても、指令パワーＰｃは、上限値Ｗｏｕｔｆに制限される。そのため、指令パワーＰｃの増加が抑制されるため、電流ＩＢの増加が抑制される。その後、電流ＩＢは減少し、電流上限値ＩＢ（０）に収束する。
【００７５】
時間Ｔ（３）にて、電流ＩＢと電流上限値ＩＢ（０）との偏差が実質的にゼロになるため、第１ＦＢ項は、一定の値で維持される。
【００７６】
このように、時間Ｔ（１）にて、電流ＩＢが電流上限値ＩＢ（０）以上となってから、時間Ｔ（２）にて、指令パワーＰｃが制限されるまでにΔＴ（０）の遅れが発生する。そのため、電流ＩＢは、電流上限値ＩＢ（０）に対してオーバーシュートする場合がある。
【００７７】
また、電流ＩＢが電流下限値ＩＢ（１）以下となった場合も同様に、電流ＩＢが電流下限値ＩＢ（１）以下となってから指令パワーＰｃが制限されるまでに遅れが発生する。この場合、電流ＩＢは、電流下限値ＩＢ（１）に対してアンダーシュートする場合がある。
【００７８】
そこで、本実施の形態においては、ＥＣＵ２００が電流ＩＢの制限値と一致する第１時点に、許容電力範囲の上限値Ｗｏｕｔｆおよび下限値Ｗｉｎｆのうちの車両要求パワーＰｍに対応する境界値と車両要求パワーＰｍとが乖離している場合には、対応する境界値を車両要求パワーに一致させる点に特徴を有する。
【００７９】
図３に、本実施の形態に係る車両１０に搭載されたＥＣＵ２００の機能ブロック図を示す。ＥＣＵ２００は、上限値判定部２０２と、下限値判定部２０４と、乖離判定部２０６と、Ｗｏｕｔ決定部２０８と、Ｗｉｎｆ決定部２１０と、電力制御部２１２とを含む。なお、以下の説明において、第２ＦＢ項は、ゼロであるとする。
【００８０】
上限値判定部２０２は、電流ＩＢが電流上限値ＩＢ（０）以上であるか否かを判定する。なお、上限値判定部２０２は、たとえば、電流ＩＢが電流上限値ＩＢ（０）以上である場合に、電流上限判定フラグをオンするようにしてもよい。
【００８１】
下限値判定部２０４は、電流ＩＢが電流下限値ＩＢ（１）以下であるか否かを判定する。なお、下限値判定部２０４は、たとえば、電流ＩＢが電流下限値ＩＢ（１）以下である場合に、電流下限判定フラグをオンするようにしてもよい。
【００８２】
また、電流上限値ＩＢ（０）および電流下限値ＩＢ（１）の各々は、メインバッテリ２８とＭＧ１２との間の電力伝達経路上の電気機器を保護するための値であって、予め定められた値であってもよいし、あるいは、電気機器の温度によって決定される値であってもよい。
【００８３】
乖離判定部２０６は、電流ＩＢが電流制限値と一致した時点における指令パワーＰｃと上限値Ｗｏｕｔｆとが乖離しているか否かを判定する。また、乖離判定部２０６は、電流ＩＢが電流制限値と一致した時点における指令パワーＰｃと下限値Ｗｉｎｆとが乖離しているか否かを判定する。なお、電流ＩＢが電流制限値と一致した時点において指令パワーＰｃと上限値Ｗｏｕｔｆまたは下限値Ｗｉｎｆと乖離している場合、指令パワーＰｃは、車両要求パワーＰｍと一致する。
【００８４】
乖離判定部２０６は、電流ＩＢが電流制限値と一致した時点における指令パワーＰｃがゼロよりも大きい正の値である場合（メインバッテリ２８の放電時）、指令パワーＰｃと上限値Ｗｏｕｔｆとが乖離しているか否かを判定する。乖離判定部２０６は、たとえば、指令パワーＰｃと上限値Ｗｏｕｔｆとの差Ｗｏｕｔｆ−Ｐｃがしきい値よりも大きい場合に、指令パワーＰｃと上限値Ｗｏｕｔｆとが乖離していると判定する。なお、しきい値は、予め定められた値であってもよいし、メインバッテリ２８の状態に応じて決定される値であってもよい。
【００８５】
なお、乖離判定部２０６は、指令パワーＰｃと上限値Ｗｏｕｔｆとが乖離していると判定する場合に、上限乖離判定フラグをオンするようにしてもよい。
【００８６】
乖離判定部２０６は、電流ＩＢが電流制限値と一致した時点における指令パワーＰｃがゼロよりも小さい負の値である場合（メインバッテリ２８の充電時）、指令パワーＰｃと下限値Ｗｉｎｆとが乖離しているか否かを判定する。乖離判定部２０６は、たとえば、指令パワーＰｃと下限値Ｗｉｎｆとの差Ｐｃ−Ｗｉｎｆがしきい値よりも大きい場合に、指令パワーＰｃと下限値Ｗｉｎｆとが乖離していると判定する。なお、しきい値は、予め定められた値であってもよいし、メインバッテリ２８の状態に応じて決定される値であってもよい。
【００８７】
なお、乖離判定部２０６は、指令パワーＰｃと下限値Ｗｉｎｆとが乖離していると判定する場合に、下限乖離判定フラグをオンするようにしてもよい。
【００８８】
Ｗｏｕｔｆ決定部２０８は、第１実行条件が成立した場合に、上述したとおりＦＦ項とＦＢ項との和によって上限値Ｗｏｕｔｆを決定する。本実施の形態において、第１実行条件とは、電流ＩＢと電流上限値ＩＢ（０）とが一致し、かつ、当該一致する時点における指令パワーＰｃと上限値Ｗｏｕｔｆとが乖離しているという条件を含む。Ｗｏｕｔｆ決定部２０８は、第１実行条件が成立した場合に、電流ＩＢと電流上限値ＩＢ（０）とが一致する時点における指令パワーＰｃに上限値Ｗｏｕｔｆを一致させる。
【００８９】
具体的には、Ｗｏｕｔｆ決定部２０８は、第１実行条件が成立した場合に、Ｗｏｕｔ−Ｐｃの分だけＦＢ項の大きさが大きくなるように積分項を算出する。以下の説明においてＷｏｕｔ−Ｐｃの分だけＦＢ項の大きさが大きくなるように積分項を算出する処理をＷｏｕｔｆ上乗せ処理と記載する。
【００９０】
本実施の形態において、Ｗｏｕｔｆ決定部２０８は、Ｗｏｕｔｆ上乗せ処理の実行時において、Ｗｏｕｔ−Ｐｃの分だけ第１ＦＢ項の大きさが大きくなるように第１ＦＢ項の積分項を算出する。なお、Ｗｏｕｔｆ決定部２０８は、Ｗｏｕｔｆ上乗せ処理の実行時において、Ｗｏｕｔ−Ｐｃの分だけ第１ＦＢ項の大きさが大きくなるように第１ＦＢ項の比例項を算出してもよい。あるいは、Ｗｏｕｔｆ決定部２０８は、積分項と比例項との和にＷｏｕｔ−Ｐｃの大きさだけ上乗せして、第１ＦＢ項を算出してもよい。
【００９１】
なお、Ｗｏｕｔｆ決定部２０８は、たとえば、電流上限判定フラグおよび上限乖離判定フラグがいずれもオン状態である場合に、各フラグのいずれもがオン状態となった時点における指令パワーＰｃを上限値Ｗｏｕｔｆとして決定するようにしてもよい。
【００９２】
Ｗｉｎｆ決定部２１０は、第２実行条件が成立した場合に、上述したとおりＦＦ項とＦＢ項との和によって下限値Ｗｉｎｆを決定する。本実施の形態において、第２実行条件とは、電流ＩＢと電流下限値ＩＢ（１）とが一致し、かつ、当該一致する時点における指令パワーＰｃと下限値Ｗｉｎｆとが乖離しているという条件を含む。Ｗｉｎｆ決定部２１０は、第２実行条件が成立した場合に、電流ＩＢと電流下限値ＩＢ（１）とが一致する時点における指令パワーＰｃに下限値Ｗｉｎｆを一致させる。
【００９３】
具体的には、Ｗｉｎｆ決定部２１０は、第２実行条件が成立した場合に、Ｐｃ−Ｗｉｎの分だけＦＢ項の大きさが大きくなるように積分項を算出する。以下の説明においてＰｃ−Ｗｉｎの分だけＦＢ項の大きさが大きくなるように積分項を算出する処理をＷｉｎｆ上乗せ処理と記載する。
【００９４】
本実施の形態において、Ｗｉｎｆ決定部２１０は、Ｗｉｎｆ上乗せ処理の実行時において、Ｐｃ−Ｗｉｎの大きさだけ第１ＦＢ項の大きさが大きくなるように第１ＦＢ項の積分項を算出する。なお、Ｗｉｎｆ決定部２１０は、Ｗｉｎｆ上乗せ処理の実行時において、Ｐｃ−Ｗｉｎの大きさだけ第１ＦＢ項の大きさが大きくなるように第１ＦＢ項の比例項を算出してもよい。あるいは、Ｗｉｎｆ決定部２１０は、積分項と比例項との和にＰｃ−Ｗｉｎの大きさだけ上乗せして、第１ＦＢ項を算出してもよい。
【００９５】
なお、Ｗｉｎｆ決定部２１０は、たとえば、電流下限判定フラグおよび下限乖離判定フラグがいずれもオン状態である場合に、各フラグのいずれもがオン状態となった時点における指令パワーＰｃを下限値Ｗｉｎｆとして決定するようにしてもよい。
【００９６】
電力制御部２１２は、指令パワーＰｃに従ってＭＧ１２を制御する。電力制御部２１２は、インバータ駆動信号および昇圧コンバータ駆動信号を生成して、生成した駆動信号をＰＣＵ１６に送信する。
【００９７】
本実施の形態において、上限値判定部２０２と、下限値判定部２０４と、乖離判定部２０６と、Ｗｏｕｔｆ決定部２０８と、Ｗｉｎｆ決定部２１０と、電力制御部２１２とは、いずれもＥＣＵ２００のＣＰＵがメモリに記憶されたプログラムを実行することにより実現される、ソフトウェアとして機能するものとして説明するが、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。なお、このようなプログラムは記憶媒体に記録されて車両に搭載される。
【００９８】
図７を参照して、本実施の形態に係る車両１０に搭載されたＥＣＵ２００で実行される、上限値Ｗｏｕｔｆを決定するプログラムの制御構造について説明する。ＥＣＵ２００は、図７で示されるフローチャートに基づくプログラムを所定の計算サイクル毎に実行する。
【００９９】
ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１００にて、ＥＣＵ２００は、電流ＩＢが電流上限値ＩＢ（０）以上であるか否かを判定する。電流ＩＢが電流上限値ＩＢ（０）以上である場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。もしそうでない場合（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１０６に移される。
【０１００】
Ｓ１０２にて、ＥＣＵ２００は、電流ＩＢと電流上限値ＩＢ（０）とが一致する時点における指令パワーＰｃと上限値Ｗｏｕｔｆとが乖離しているか否かを判定する。なお、乖離しているか否かの判定方法については上述したとおりであるため、その詳細な説明は繰返さない。指令パワーＰｃと上限値Ｗｏｕｔｆとが乖離している場合（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１０４に移される。もしそうでない場合（Ｓ１０２にてＮＯ）、処理はＳ１０６に移される。
【０１０１】
Ｓ１０４にて、ＥＣＵ２００は、Ｗｏｕｔｆ上乗せ処理を実行して、上限値Ｗｏｕｔｆを決定する。なお、Ｗｏｕｔｆ上乗せ処理については上述したとおりであるためその詳細な説明は繰返さない。Ｓ１０６にて、ＥＣＵ２００は、通常Ｗｏｕｔｆ決定処理を実行して、上限値Ｗｏｕｔｆを決定する。すなわち、ＥＣＵ２００は、ＦＦ項およびＦＢ項の和から上限値Ｗｏｕｔｆを決定する。
【０１０２】
次に図８を参照して、本実施の形態に係る車両１０に搭載されたＥＣＵ２００で実行される、下限値Ｗｉｎｆを決定するプログラムの制御構造について説明する。ＥＣＵ２００は、図８で示されるフローチャートに基づくプログラムを所定の計算サイクル毎に実行する。
【０１０３】
Ｓ２００にて、ＥＣＵ２００は、電流ＩＢが電流下限値ＩＢ（１）以下であるか否かを判定する。電流ＩＢが電流下限値ＩＢ（１）以下である場合（Ｓ２００にてＹＥＳ）、処理はＳ２０２に移される。もしそうでない場合（Ｓ２００にてＮＯ）、処理はＳ２０６に移される。
【０１０４】
Ｓ２０２にて、ＥＣＵ２００は、電流ＩＢと電流下限値ＩＢ（１）とが一致する時点における指令パワーＰｃと下限値Ｗｉｎｆとが乖離しているか否かを判定する。なお、乖離しているか否かの判定方法については上述したとおりであるため、その詳細な説明は繰返さない。指令パワーＰｃと下限値Ｗｉｎｆとが乖離している場合（Ｓ２０２にてＹＥＳ）、処理はＳ２０４に移される。もしそうでない場合（Ｓ２０２にてＮＯ）、処理はＳ２０６に移される。
【０１０５】
Ｓ２０４にて、ＥＣＵ２００は、Ｗｉｎｆ上乗せ処理を実行して、下限値Ｗｉｎｆを決定する。なお、Ｗｉｎｆ上乗せ処理については上述したとおりであるためその詳細な説明は繰返さない。Ｓ２０６にて、ＥＣＵ２００は、通常Ｗｉｎｆ決定処理を実行して、下限値Ｗｉｎｆを決定する。すなわち、ＥＣＵ２００は、ＦＦ項およびＦＢ項の和から下限値Ｗｉｎｆを決定する。
【０１０６】
以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る車両１０に搭載されたＥＣＵ２００の動作について図９−１１を参照して説明する。なお、電圧ＶＢに基づく第２ＦＢ項は、ゼロであるとする。
【０１０７】
＜電流ＩＢが電流上限値ＩＢ（０）以上となる場合（その１）＞
たとえば、車両１０が停止状態であるときに運転者によってアクセルペダルの踏み込み量が１００％になるまで増加する場合を想定する。アクセルペダルの踏み込み量の増加によって、図９に示すように、電流ＩＢ、充放電電力ＷＢおよび指令パワーＰｃは、時間の経過とともに増加していく。
【０１０８】
時間Ｔ（０）にて、電流ＩＢが電流上限値ＩＢ（０）と一致することによって電流上限値ＩＢ（０）以上となる場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、一致した時点における指令パワーＰｃ（０）と上限値Ｗｏｕｔｆとが乖離しているため（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、Ｗｏｕｔｆ上乗せ処理が実行される（Ｓ１０４）。
【０１０９】
このとき、第１ＦＢ項の積分項は、Ｗｏｕｔ−Ｐｃ（０）の大きさだけ上乗せされる。なお、電流ＩＢと電流上限値ＩＢ（０）とが一致する場合に、電流ＩＢの第１偏差に基づく比例項および積分項の値はゼロとなる。したがって、Ｗｏｕｔｆ側補正量は、Ｐｃ（０）−Ｗｏｕｔとなる。Ｗｉｎｆ側補正量がゼロである場合、第１ＦＢ項は、Ｐｃ（０）−Ｗｏｕｔとなる。そのため、上限値Ｗｏｕｔｆは、ＦＦ項（Ｗｏｕｔ）と第１ＦＢ項との和によってＰｃ（０）となる。
【０１１０】
そのため、ＥＣＵ２００は、時間Ｔ（０）以降においては、車両要求パワーＰｍがＰｃ（０）よりも大きい場合であっても、上限値Ｗｏｕｔｆ、すなわち、Ｐｃ（０）を指令パワーＰｃとして決定する。
【０１１１】
その結果、指令パワーＰｃの増加が抑制されるため、電流ＩＢの増加が抑制される。また、電流ＩＢが電流上限値ＩＢ（０）と一致する状態が継続した場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、指令パワーＰｃと上限値Ｗｏｕｔｆとは乖離しない（Ｓ１０２にてＮＯ）。そのため、通常Ｗｏｕｔｆ決定処理によって上限値Ｗｏｕｔｆが決定される（Ｓ１０６）。このとき、第１偏差がゼロであるため、前回の計算サイクルにおける第１ＦＢ項の値が維持される。そのため、上限値Ｗｏｕｔｆは、Ｐｃ（０）と同一の値となる。
【０１１２】
＜電流ＩＢが電流上限値ＩＢ（０）以上となる場合（その２）＞
たとえば、車両１０が停止状態である場合を想定する。このとき、アクセルペダルの踏み込む量が０％である場合、ＭＧ１２に電力が供給されていない。そのため、図１０に示すように、電流ＩＢ、充放電電力ＷＢ、指令パワーＰｃおよび第１ＦＢ項は、実質的にゼロとなる。その結果、上限値Ｗｏｕｔｆは、Ｗｏｕｔと同一の値になる。
【０１１３】
時間Ｔ（０）にて、運転者がアクセルペダルの踏み込みを開始した場合に、ＭＧ１２に電力が供給されて、車両１０が走行を開始する。その後、運転者は、アクセルペダルの踏み込み量が１００％になるまでアクセルペダルの踏み込み量を増加させる。そのため、電流ＩＢは、電流上限値ＩＢ（０）に向けて増加していく。
【０１１４】
時間Ｔ（１）にて、電流ＩＢが電流上限値ＩＢ（０）と一致することによって電流上限値ＩＢ（０）以上となる場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、一致した時点における指令パワーＰｃ（０）と上限値Ｗｏｕｔｆとが乖離しているため（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、Ｗｏｕｔｆ上乗せ処理が実行される（Ｓ１０４）。そのため、時間Ｔ（１）において、上限値Ｗｏｕｔｆは、Ｐｃ（０）に一致させられる。
【０１１５】
ＥＣＵ２００は、時間Ｔ（１）以降においては、車両要求パワーＰｍがＰｃ（０）よりも大きい場合であっても、上限値Ｗｏｕｔｆ、すなわち、Ｐｃ（０）を指令パワーＰｃとして決定する。
【０１１６】
その結果、指令パワーＰｃの増加が抑制されるため、電流ＩＢの増加が抑制される。また、電流ＩＢが電流上限値ＩＢ（０）と一致する状態が継続した場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、指令パワーＰｃと上限値Ｗｏｕｔｆとは乖離しない（Ｓ１０２にてＮＯ）。そのため、通常Ｗｏｕｔｆ決定処理によって上限値Ｗｏｕｔｆが決定される（Ｓ１０６）。このとき、第１偏差がゼロであるため、前回の計算サイクルにおける第１ＦＢ項の値が維持される。そのため、上限値Ｗｏｕｔｆは、Ｐｃ（０）と同一の値となる。
【０１１７】
時間Ｔ（２）にて、運転者がアクセルペダルの踏み込み量をゼロになるまで減少させることによって、時間Ｔ（３）にて、電流ＩＢは、電流上限値ＩＢ（０）よりも低下する（Ｓ１００にてＮＯ）。また、車両要求パワーＰｍが上限値Ｗｏｕｔｆ（＝Ｐｃ（０））よりも小さくなることによって指令パワーＰｃは、上限値Ｗｏｕｔｆよりも低下する。そのため、通常Ｗｏｕｔｆ決定処理によって上限値Ｗｏｕｔｆが決定される（Ｓ１０６）。
【０１１８】
このとき、電流ＩＢの変化によって第１偏差に変化が生じて、第１ＦＢ項の大きさは減少していく。そのため、上限値Ｗｏｕｔｆは、Ｗｏｕｔと同一の値になるまで増加していく。時間Ｔ（４）にて、上限値Ｗｏｕｔｆは、Ｗｏｕｔと同一の値になる。
【０１１９】
＜電流ＩＢが電流下限値ＩＢ（１）以下になる場合＞
図１１に示すように、アクセルペダルの踏み込み量が１００％である状態が維持されている場合を想定する。このとき、メインバッテリ２８は、ＭＧ１２に電力を供給する放電状態である。
【０１２０】
時間Ｔ（０）にて、運転者がアクセルペダルの踏み込みを解除することによってアクセルペダルの踏み込み量が０％になる場合、ＭＧ１２を用いた回生制動が行なわれる。そのため、電流ＩＢの正負の符号が逆転し、時間Ｔ（０）以降において、電流ＩＢは、負方向に増加する。
【０１２１】
時間Ｔ（１）にて、電流ＩＢが電流下限値ＩＢ（１）と一致することによって電流下限値ＩＢ（１）以下となる場合（Ｓ２００にてＹＥＳ）、一致した時点における指令パワーＰｃ（１）と下限値Ｗｉｎｆとが乖離している（Ｓ２０２にてＹＥＳ）。そのため、Ｗｉｎｆ上乗せ処理が実行される（Ｓ２０４）。
【０１２２】
このとき、第１ＦＢ項の積分項にＰｃ（１）−Ｗｉｎの分だけ上乗せされる。なお、電流ＩＢと電流下限値ＩＢ（１）とが一致する場合に、電流ＩＢの第１偏差に基づく比例項および積分項の値はゼロとなる。したがって、Ｗｉｎｆ側補正量は、Ｐｃ（１）−Ｗｉｎとなる。Ｗｏｕｔｆ側補正量がゼロである場合、第１ＦＢ項は、Ｐｃ（１）−Ｗｉｎとなる。したがって、下限値Ｗｉｎｆは、ＦＦ項（Ｗｉｎ）と第１ＦＢ項との和によってＰｃ（１）となる。
【０１２３】
そのため、ＥＣＵ２００は、時間Ｔ（１）以降においては、車両要求パワーＰｍがＰｃ（１）よりも小さい場合であっても、下限値Ｗｉｎｆ、すなわち、Ｐｃ（１）を指令パワーＰｃとして決定する。
【０１２４】
その結果、指令パワーＰｃの減少が抑制されるため、電流ＩＢの減少が抑制される。また、電流ＩＢが電流下限値ＩＢ（１）と一致する状態が継続した場合（Ｓ２００にてＹＥＳ）、指令パワーＰｃと下限値Ｗｉｎｆとが乖離しない（Ｓ２０２にてＮＯ）。そのため、通常Ｗｉｎｆ決定処理によって下限値Ｗｉｎｆが決定される（Ｓ２０６）。このとき、第１偏差がゼロであるため、前回の計算サイクルにおける第１ＦＢ項の値が維持される。そのため、下限値Ｗｉｎｆは、Ｐｃ（１）と同一の値となる。
【０１２５】
時間Ｔ（２）にて、車両１０の速度が低下して、回生制動が終了した場合には、電流ＩＢは、電流下限値ＩＢ（１）よりも上昇する（Ｓ２００にてＮＯ）。また、車両要求パワーＰｍが下限値Ｗｉｎｆ（＝Ｐｃ（１））よりも大きくなることによって指令パワーＰｃは、下限値Ｗｉｎｆよりも上昇する。そのため、通常Ｗｉｎｆ決定処理によって下限値Ｗｉｎｆが決定される（Ｓ２０６）。
【０１２６】
このとき、電流ＩＢの変化によって第１偏差に変化が生じて、第１ＦＢ項の大きさは減少していく。そのため、下限値Ｗｉｎｆは、Ｗｉｎと同一の値になるまで増加していく。時間Ｔ（３）にて、下限値Ｗｉｎｆは、Ｗｉｎと同一の値になる。
【０１２７】
以上のようにして、本実施の形態に係る車両によると、電流ＩＢと電流上限値ＩＢ（０）とが一致する時点において、Ｗｏｕｔｆ上乗せ処理を実行することによって、電流ＩＢと電流上限値ＩＢ（０）とが一致する時点以降において指令パワーＰｃの増加が抑制される。そのため、電流ＩＢが電流上限値ＩＢ（０）に対してオーバーシュートすることが抑制される。さらに、電流ＩＢと電流下限値ＩＢ（１）とが一致する時点において、Ｗｉｎｆ上乗せ処理を実行することによって、電流ＩＢと電流下限値ＩＢ（１）とが一致する時点以降において指令パワーＰｃの増加が抑制される。そのため、電流ＩＢが電流下限値ＩＢ（１）に対してアンダーシュートすることが抑制される。したがって、電圧や電流が許容される範囲を超えないように入出力制限値をより迅速に変化させる車両および車両用制御方法を提供することができる。
【０１２８】
なお、本実施の形態においてＰＣＵ１６は、インバータ１８および昇圧コンバータ２０を含むとして説明したが、ＰＣＵ１６は、昇圧コンバータ２０を省略した構成であってもよい。
【０１２９】
また、本実施の形態において、車両１０は、電気自動車であるとして説明したが、特にこれに限定されるものではなく、さらにエンジンを搭載したハイブリッド車両であってもよい。
【０１３０】
＜第１の実施の形態の第１の変形例＞
以下、第１の実施の形態の第１の変形例に係る車両について説明する。本変形例に係る車両は、上述の第１の実施の形態に係る車両の構成と比較して、ＥＣＵ２００の動作が異なる。それ以外の構成については、上述の第１の実施の形態に係る車両の構成と同じ構成である。それらについては同じ参照符号が付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【０１３１】
上述の第１の実施の形態においては、Ｗｏｕｔｆ上乗せ処理を実行するための第１実行条件あるいはＷｉｎｆ上乗せ処理を実行するための第２実行条件の成立の可否の判断、および、上限値Ｗｏｕｔｆあるいは下限値Ｗｉｎｆを決定するための第１ＦＢ項の算出に用いる電流ＩＢは、同一の値であることを前提として説明したが、特にこれに限定されるものではない。
【０１３２】
電流センサ１５８の実測値は、ノイズ等によって大きく変動する場合がある。そのため、ＥＣＵ２００は、前回値に電流センサ１５８によって検出された電流ＩＢの実測値を反映させる重みを変更して今回値を演算するようにしてもよい。
【０１３３】
たとえば、ＥＣＵ２００は、ＩＢ（ｎ）＝ＩＢ（ｎ−１）＋α（ＲＩＢ（ｎ）−ＩＢ（ｎ−１））の式を用いて今回の計算サイクルにおける電流ＩＢの演算値ＩＢ（ｎ）を算出する。なお、ＩＢ（ｎ−１）が前回の計算サイクルにおける電流ＩＢの演算値である。ＲＩＢ（ｎ）が今回の計算サイクルにおける電流センサ１５８の実測値である。αは、重み係数であって、ゼロよりも大きく、かつ、１以下の値である。また、ｎは、自然数である。なお、今回の計算サイクルにおける電流ＩＢの演算値ＩＢ（ｎ）を算出するための式としては、上述の式に特に限定されるものではない。少なくとも電流センサ１５８の実測値に含まれるノイズ等の成分を低減して今回の計算サイクルにおける電流ＩＢの演算値ＩＢ（ｎ）が算出できればよい。
【０１３４】
図１２の一点鎖線に示すように、重み係数αの値が小さくなるほど、電流ＩＢの変動が抑制される。そのため、第１ＦＢ項の変動が抑制される。その結果、ＷｏｕｔｆあるいはＷｉｎｆの変動が抑制される。
【０１３５】
しかしながら、演算値ＩＢ（ｎ）は、実測値ＲＩＢ（ｎ）の変化に対して遅れて変化する。そのため、演算値ＩＢ（ｎ）を用いて上述のＷｏｕｔｆ上乗せ処理を実行するための第１実行条件の成立の可否を判断する場合には、実測値ＲＩＢ（ｎ）が電流上限値ＩＢ（０）を超えるタイミング（図１２の太破線とＩＢ（０）を示す実線とが交わるタイミング）よりも遅いタイミング（図１２の一点鎖線とＩＢ（０）を示す実線とが交わるタイミング）でＷｏｕｔｆ上乗せ処理が実行される。その結果、指令パワーＰｃの収束値Ｐｃ（２）に対するオーバーシュート量が大きくなる場合がある。
【０１３６】
一方、図１２の細破線に示すように、重み係数αの値が大きくなるほど、電流ＩＢの演算値ＩＢ（ｎ）の実測値ＲＩＢ（ｎ）に対する変化の遅れが改善される。そのため、Ｗｏｕｔｆ上乗せ処理の実行のタイミング（図１２の一点鎖線とＩＢ（０）を示す実線とが交わるタイミング）を、重み係数が小さい場合よりも、実測値ＲＩＢ（ｎ）が電流上限値ＩＢ（０）を超えるタイミング（図１２の細破線とＩＢ（０）を示す実線とが交わるタイミング）に近づけることができる。そのため、指令パワーＰｃの収束値Ｐｃ（２）に対するオーバーシュート量を低減することができる。
【０１３７】
一方、演算値ＩＢ（ｎ）の変動は大きくなるため、第１ＦＢ項の変動が増大する。その結果、ＷｏｕｔｆあるいはＷｉｎｆの変動は増大する。
【０１３８】
そこで、本変形例においては、上述の第１実行条件または第２実行条件の成立の可否を判断する場合と、第１ＦＢ項を算出する場合とで、今回の計算サイクルにおける電流ＩＢの演算値ＩＢ（ｎ）を算出するための重み係数αが異なる点を特徴とする。
【０１３９】
具体的には、ＥＣＵ２００は、たとえば、重み係数α（１）を用いて上述の第１実行条件または第２実行条件の成立の可否を判断し、重み係数α（２）を用いて第１ＦＢ項を算出する。このとき、重み係数α（１）は、重み係数α（２）よりも大きい値である。
【０１４０】
なお、本変形例においては、上述の第１実行条件または第２実行条件の成立の可否を判断する場合と、第１ＦＢ項を算出する場合とで、重み係数αの値が異なる点以外については、上述の第１の実施の形態において説明した車両１０の構成および動作と同様である。そのため、その詳細な説明は繰返さない。
【０１４１】
以下に本変形例に係る車両１０に搭載されたＥＣＵ２００の動作について図１３を参照して説明する。なお、電圧ＶＢに基づく第２ＦＢ項は、ゼロであるとする。
【０１４２】
たとえば、車両１０が停止状態であるときに運転者によってアクセルペダルの踏み込み量が１００％になるまで増加する場合を想定する。アクセルペダルの踏み込み量の増加によって、図１３に示すように、電流ＩＢおよび指令パワーＰｃは、時間の経過とともに増加していく。
【０１４３】
時間Ｔ（０）にて、係数α（１）を用いて算出された電流ＩＢの演算値ＩＢ（ｎ）が電流上限値ＩＢ（０）と一致することによって電流上限値ＩＢ（０）以上となる場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、一致した時点における指令パワーＰｃ（０）と上限値Ｗｏｕｔｆとが乖離しているため（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、Ｗｏｕｔｆ上乗せ処理が実行される（Ｓ１０４）。
【０１４４】
このとき、第１ＦＢ項の積分項にＷｏｕｔ−Ｐｃ（０）の分だけ上乗せされる。なお、電流ＩＢと電流上限値ＩＢ（０）とが一致する場合に、電流ＩＢの第１偏差に基づく比例項および積分項の値はゼロとなる。したがって、Ｗｏｕｔｆ側補正量は、Ｐｃ（０）−Ｗｏｕｔとなる。Ｗｉｎｆ側補正量がゼロである場合、第１ＦＢ項は、Ｐｃ（０）−Ｗｏｕｔとなる。したがって、上限値Ｗｏｕｔｆは、ＦＦ項（Ｗｏｕｔ）と第１ＦＢ項との和によってＰｃ（０）となる。
【０１４５】
時間Ｔ（０）以降においては、電流ＩＢが電流上限値ＩＢ（０）に対してオーバーシュートして変化する。そのため、オーバーシュート量に対応した分だけ第１ＦＢ項が変化する。このとき、重み係数α（１）を用いて算出された演算値ＩＢ（ｎ）によって第１ＦＢ項が算出される。
【０１４６】
以上のようにして、本実施の形態に係る車両によると、上述の第１の実施の形態において説明した作用効果に加えて、重み係数α（１）を用いてＷｏｕｔｆ上乗せ処理あるいはＷｉｎｆ上乗せ処理の実行条件を判断することによって、重み係数α（２）を用いた場合よりも早期にＷｏｕｔｆ上乗せ処理あるいはＷｉｎｆ上乗せ処理を実行することができる。そのため、指令パワーＰｃの収束値に対するオーバーシュート量を低減することができる。さらに、重み係数α（１）よりも小さい重み係数α（２）を用いて第１ＦＢ項を算出することによって、第１ＦＢ項の変動を抑制することができる。
【０１４７】
＜第１の実施の形態の第２の変形例＞
以下、第１の実施の形態の第２の変形例に係る車両について説明する。本変形例に係る車両１０は、上述の第１の実施の形態に係る車両１０の構成と比較して、ＥＣＵ２００の動作が異なる。それ以外の構成については、上述の第１の実施の形態にかかる車両１０の構成と同じ構成である。それらについては同じ参照符号が付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【０１４８】
上述の第１の実施の形態においては、電流ＩＢと電流ＩＢの制限値とが一致する時点において、指令パワーＰｃと上限値Ｗｏｕｔｆまたは下限値Ｗｉｎｆとが乖離している場合に、Ｗｏｕｔｆ上乗せ処理あるいはＷｉｎｆ上乗せ処理を実行するとして説明したが、特に電流ＩＢと電流ＩＢの制限値とが一致する時点に当該処理を実行することに限定されるものではない。
【０１４９】
本変形例においては、ＥＣＵ２００が、電流ＩＢの変化量から所定時間先の電流ＩＢと電流ＩＢの制限値とが一致する第１時点を予測する。ＥＣＵ２００は、さらに、予測された第１時点において、指令パワーＰｃの予測値と、上限値Ｗｏｕｔｆまたは下限値Ｗｉｎｆとが乖離している場合には、第１時点の所定時間前に上限値Ｗｏｕｔｆまたは下限値Ｗｉｎｆを指令パワーＰｃの予測値に一致させる点に特徴を有する。
【０１５０】
具体的には、ＥＣＵ２００は、たとえば、電流上限値ＩＢ（０）と電流ＩＢとの差ＩＢ（０）−ＩＢと、電流ＩＢの変化量ΔＩＢとに基づいて電流ＩＢと電流上限値ＩＢ（０）とが一致するまでの時間を算出する。ＥＣＵ２００は、さらに、算出された時間が所定時間以下である場合に、所定時間経過後の指令パワーＰｃを予測する。ＥＣＵ２００は、所定時間経過後の指令パワーＰｃが上限値Ｗｏｕｔｆと乖離している場合に、Ｗｏｕｔｆ上乗せ処理を実行する。
【０１５１】
なお、所定時間は、電流センサ１５８とＥＣＵ２００との通信遅れ分を考慮した時間である。ＥＣＵ２００は、たとえば、現在の指令パワーＰｃと前回の計算サイクルにおける指令パワーＰｃ’からの変化量あるいは前回の計算サイクルを終期とした所定期間の変化量とに基づいて所定時間経過後の指令パワーＰｃの予測値を算出する。
【０１５２】
なお、本変形例においては、Ｗｏｕｔｆ上乗せ処理またはＷｉｎｆ上乗せ処理の実行タイミングが電流ＩＢと電流上限値ＩＢ（０）とが一致する時点の所定時間前である点以外については、上述の第１の実施の形態において説明した車両１０の構成と同様である。そのため、その詳細な説明は繰返さない。
【０１５３】
以下に本変形例に係る車両１０に搭載されたＥＣＵ２００の動作について図１４を参照して説明する。なお、電圧ＶＢに基づく第２ＦＢ項は、ゼロであるとする。
【０１５４】
たとえば、車両１０が停止状態であるときに運転者によってアクセルペダルの踏み込み量が１００％になるまで増加する場合を想定する。アクセルペダルの踏み込み量の増加によって、図１４に示すように、電流ＩＢ、充放電電力ＷＢおよび指令パワーＰｃは、時間の経過とともに増加していく。
【０１５５】
時間Ｔ（０）にて、電流ＩＢと電流上限値ＩＢ（０）とが一致する時点（時間Ｔ（１））の所定時間前であると判定される場合であって、かつ、所定時間後の指令パワーＰｃの予測値Ｐｃ’（０）と上限値Ｗｏｕｔｆとが乖離している場合、Ｗｏｕｔｆ上乗せ処理が実行される。このとき、積分項にＷｏｕｔ−Ｐｃ’（０）の分だけ上乗せされる。
【０１５６】
以上のようにして、本実施の形態に係る車両によると、電流ＩＢと制限値とが一致する時点の所定時間前にＷｏｕｔｆ上乗せ処理またはＷｉｎｆ上乗せ処理が実行される。そのため、電流センサ１５８とＥＣＵ２００との通信遅れによる電流ＩＢのオーバーシュートあるいはアンダーシュートをより効果的に抑制することができる。したがって、電圧や電流が許容される範囲を超えないように入出力制限値をより迅速に変化させる車両および車両用制御方法を提供することができる。
【０１５７】
＜第２の実施の形態＞
以下、第２の実施の形態に係る車両について説明する。本実施の形態に係る車両１０は、上述の第１の実施の形態に係る車両１０の構成と比較して、ＥＣＵ２００の動作が異なる。それ以外の構成については、上述の第１の実施の形態に係る車両１０の構成と同じ構成である。それらについては同じ参照符号が付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【０１５８】
ＥＣＵ２００は、たとえば、メインバッテリ２８の放電時において、メインバッテリ２８の電圧ＶＢが電圧制限範囲の電圧下限値ＶＢ（１）よりも低くなる場合、Ｗｏｕｔよりも電圧ＶＢと電圧下限値ＶＢ（１）との差に応じた第２ＦＢ項の大きさだけ低い値を上限値Ｗｏｕｔｆとして決定する。電圧ＶＢと電圧下限値ＶＢ（１）との差の大きさが大きくなるほど第２ＦＢ項の大きさは大きくなる。
【０１５９】
ＥＣＵ２００は、たとえば、メインバッテリ２８の充電時において、メインバッテリ２８の電圧ＶＢが電圧制限範囲の電圧上限値ＶＢ（０）よりも高くなる場合、Ｗｉｎよりも電圧ＶＢと電圧上限値ＶＢ（０）との差に応じた第２ＦＢ項の大きさだけ高い値を下限値Ｗｉｎｆとして決定する。電圧ＶＢと電圧上限値ＶＢ（０）との差の大きさが大きくなるほど第２ＦＢ項の大きさは大きくなる。
【０１６０】
以上のような構成を有する車両１０において、アクセルペダルの踏み込み量が１００％に近い状態が維持されている場合を想定する。なお、以下の説明において、第１ＦＢ項は、継続してゼロであるとする。
【０１６１】
図１５に示すように、時間Ｔ（０）にて、運転者がアクセルペダルの踏込の解除を開始すると、アクセルペダルの踏み込み量が１００％に近い状態から０％の状態となる。このとき、ＭＧ１２を用いてメインバッテリ２８を充電する回生制動が開始される。そのため、時間Ｔ（０）の後において、メインバッテリ２８の充電が開始されるため、電圧ＶＢが増加し、指令パワーＰｃおよび充放電電力ＷＢは、負方向（充電側）に増加していく。
【０１６２】
時間Ｔ（１）にて、電圧ＶＢが電圧上限値ＶＢ（０）以上となる場合、Ｗｉｎｆ側補正量の大きさが増加していく。そのため、下限値Ｗｉｎｆは、時間Ｔ（１）以降に増加していくこととなる。
【０１６３】
また、車両要求パワーＰｍは、時間Ｔ（１）において下限値Ｗｉｎｆよりも大きい値である。そのため、運転者がアクセルペダルの踏込を解除した状態を継続する場合には、算出された車両要求パワーＰｍが指令パワーＰｃとして決定される。すなわち、電圧ＶＢが電圧上限値ＶＢ（０）を超えた後においても車両要求パワーＰｍが下限値Ｗｉｎｆと一致するまで指令パワーＰｃは、負方向への増加を継続する。そのため、電圧ＶＢの増加が継続する。
【０１６４】
時間Ｔ（２）にて、車両要求パワーＰｍと下限値Ｗｉｎｆとが一致した場合、下限値Ｗｉｎｆが指令パワーＰｃとして決定される。そのため、車両要求パワーＰｍが下限値Ｗｉｎｆよりも小さい場合であっても、指令パワーＰｃは、上限値Ｗｏｕｔｆに制限される。そのため、指令パワーＰｃの減少が抑制されるため、電圧ＶＢの増加が抑制される。その後電圧ＶＢは、減少する。
【０１６５】
このように、時間Ｔ（１）にて、電圧ＶＢが電圧上限値ＶＢ（０）以上となってから、時間Ｔ（２）にて、指令パワーＰｃが制限されるまでにΔＴ（１）の遅れが発生する。そのため、電圧ＶＢは、電圧上限値ＶＢ（０）に対してオーバーシュートする場合がある。
【０１６６】
また、メインバッテリ２８の放電時（すなわち、車両の加速時等）に、電圧ＶＢは、低下する。そのため、電圧ＶＢが電圧下限値ＶＢ（１）以下となった場合も同様に、電圧ＶＢが電圧下限値ＶＢ（１）以下となってから指令パワーＰｃが制限されるまでに遅れが発生する。この場合、電圧ＶＢは、電圧下限値ＶＢ（１）に対してアンダーシュートする場合がある。
【０１６７】
そこで、本実施の形態においては、ＥＣＵ２００が電圧ＶＢの制限値と一致する第１時点に、許容電力範囲の上限値Ｗｏｕｔｆおよび下限値Ｗｉｎｆのうちの車両要求パワーＰｍに対応する境界値と車両要求パワーＰｍとが乖離している場合には、対応する境界値を車両要求パワーに一致させる点に特徴を有する。
【０１６８】
図１６に、本実施の形態に係る車両１０に搭載されたＥＣＵ２００の機能ブロック図を示す。ＥＣＵ２００は、上限値判定部２２２と、下限値判定部２２４と、乖離判定部２２６と、Ｗｏｕｔ決定部２２８と、Ｗｉｎｆ決定部２３０と、電力制御部２３２とを含む。。なお、以下の説明において、第１ＦＢ項は、ゼロであるとする。
【０１６９】
上限値判定部２２２は、電圧ＶＢが電圧上限値ＶＢ（０）以上であるか否かを判定する。なお、上限値判定部２２２は、たとえば、電圧ＶＢが電圧上限値ＶＢ（０）以上である場合に、電圧上限判定フラグをオンするようにしてもよい。
【０１７０】
下限値判定部２２４は、電圧ＶＢが電圧下限値ＶＢ（１）以下であるか否かを判定する。なお、下限値判定部２２４は、たとえば、電圧ＶＢが電圧下限値ＶＢ（１）以下である場合に、電圧下限判定フラグをオンするようにしてもよい。
【０１７１】
また、電圧上限値ＶＢ（０）および電圧下限値ＶＢ（１）の各々は、メインバッテリ２８とＭＧ１２との間の電力伝達経路上の電気機器を保護するための値であって、予め定められた値であってもよいし、あるいは、電気機器（たとえば、低温になるほど内部抵抗が高くなるメインバッテリ２８）の温度によって決定される値であってもよい。
【０１７２】
乖離判定部２２６は、電圧ＶＢが電圧制限値と一致した時点における指令パワーＰｃと上限値Ｗｏｕｔｆとが乖離しているか否かを判定する。また、乖離判定部２２６は、電圧ＶＢが電圧制限値と一致した時点における指令パワーＰｃと下限値Ｗｉｎｆとが乖離しているか否かを判定する。なお、乖離判定部２２６の動作は、乖離の判定が電圧ＶＢが電圧制限値と一致した時点で行なわれる点以外の動作については、図６を用いて説明した第１の実施の形態における乖離判定部２０６の動作と同様である。そのため、その詳細な説明は繰返さない。
【０１７３】
Ｗｏｕｔｆ決定部２２８は、第１実行条件が成立した場合に、第１の実施の形態において説明したとおりＦＦ項とＦＢ項との和によって上限値Ｗｏｕｔｆを決定する。本実施の形態において、第１実行条件とは、電圧ＶＢが電圧下限値ＶＢ（１）とが一致し、かつ、当該一致する時点における指令パワーＰｃと上限値Ｗｏｕｔｆとが乖離しているという条件を含む。Ｗｏｕｔｆ決定部２２８は、第１実行条件が成立した場合に、電圧ＶＢと電圧下限値ＶＢ（１）とが一致する時点における指令パワーＰｃに上限値Ｗｏｕｔｆを一致させる。具体的には、Ｗｏｕｔｆ決定部２２８は、第１実行条件が成立した場合に、Ｗｏｕｔｆ上乗せ処理を実行する。
【０１７４】
本実施の形態において、Ｗｏｕｔｆ決定部２２８は、Ｗｏｕｔｆ上乗せ処理の実行時において、Ｗｏｕｔｆ−Ｐｃの分だけ第２ＦＢ項の大きさが大きくなるように第２ＦＢ項の積分項を算出する。なお、Ｗｏｕｔｆ決定部２２８は、Ｗｏｕｔｆ上乗せ処理の実行時において、Ｗｏｕｔ−Ｐｃの分だけ第２ＦＢ項の大きさが大きくなるように第２ＦＢ項の比例項を算出してもよい。あるいは、Ｗｏｕｔｆ決定部２２８は、積分項と比例項との和にＷｏｕｔ−Ｐｃの大きさだけ上乗せして、第２ＦＢ項を算出してもよい。
【０１７５】
なお、Ｗｏｕｔｆ決定部２２８は、たとえば、電圧下限判定フラグおよび上限乖離判定フラグがいずれもオン状態である場合に、各フラグのいずれもがオン状態となった時点における指令パワーＰｃを上限値Ｗｏｕｔｆとして決定するようにしてもよい。
【０１７６】
Ｗｉｎｆ決定部２３０は、第２実行条件が成立した場合に、第１の実施の形態において説明したとおりＦＦ項とＦＢ項との和によって下限値Ｗｉｎｆを決定する。本実施の形態において、第２実行条件とは、電圧ＶＢと電圧上限値ＶＢ（０）とが一致し、かつ、当該一致する時点にいて指令パワーＰｃと下限値Ｗｉｎｆとが乖離しているという条件を含む。Ｗｉｎｆ決定部２３０は、第２実行条件が成立した場合に、電圧ＶＢと電圧上限値ＶＢ（０）とが一致する時点における指令パワーＰｃに下限値Ｗｉｎｆを一致させる。具体的には、Ｗｉｎｆ決定部２３０は、第２実行条件が成立した場合に、Ｗｉｎｆ上乗せ処理を実行する。
【０１７７】
本実施の形態において、Ｗｉｎｆ決定部２３０は、Ｗｉｎｆ上乗せ処理の実行時において、Ｐｃ−Ｗｉｎの大きさだけ第２ＦＢ項の大きさが大きくなるように第２ＦＢ項の積分項を算出する。なお、Ｗｉｎｆ決定部２３０は、Ｗｉｎｆ上乗せ処理の実行時において、Ｐｃ−Ｗｉｎの大きさだけ第２ＦＢ項の大きさが大きくなるように第２ＦＢ項の比例項を算出してもよい。あるいは、Ｗｉｎｆ決定部２３０は、積分項と比例項との和からＰｃ−Ｗｉｎの大きさだけ上乗せして、第２ＦＢ項を算出してもよい。
【０１７８】
なお、Ｗｉｎｆ決定部２３０は、たとえば、電圧上限判定フラグおよび下限乖離判定フラグがいずれもオン状態である場合に、各フラグのいずれもがオン状態となった時点における指令パワーＰｃを下限値Ｗｉｎｆとして決定するようにしてもよい。
【０１７９】
電力制御部２３２は、指令パワーＰｃに従ってＭＧ１２を制御する。電力制御部２３２は、インバータ駆動信号および昇圧コンバータ駆動信号を生成して、生成した駆動信号をＰＣＵ１６に送信する。
【０１８０】
本実施の形態において、上限値判定部２２２と、下限値判定部２２４と、乖離判定部２２６と、Ｗｏｕｔｆ決定部２２８と、Ｗｉｎｆ決定部２３０と、電力制御部２３２とは、いずれもＥＣＵ２００のＣＰＵがメモリに記憶されたプログラムを実行することにより実現される、ソフトウェアとして機能するものとして説明するが、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。なお、このようなプログラムは記憶媒体に記録されて車両に搭載される。
【０１８１】
図１７を参照して、本実施の形態に係る車両１０に搭載されたＥＣＵ２００で実行される、上限値Ｗｏｕｔｆを決定するプログラムの制御構造について説明する。ＥＣＵ２００は、図１７で示されるフローチャートに基づくプログラムを所定の計算サイクル毎に実行する。
【０１８２】
Ｓ３００にて、ＥＣＵ２００は、電圧ＶＢが電圧下限値ＶＢ（１）以下であるか否かを判定する。電圧ＶＢが電圧下限値ＶＢ（１）以下である場合（Ｓ３００にてＹＥＳ）、処理はＳ３０２に移される。もしそうでない場合（Ｓ３００にてＮＯ）、処理はＳ３０６に移される。
【０１８３】
Ｓ３０２にて、ＥＣＵ２００は、電圧ＶＢと電圧下限値ＶＢ（０）とが一致する時点における指令パワーＰｃと上限値Ｗｏｕｔｆとが乖離しているか否かを判定する。なお、乖離しているか否かの判定方法については上述したとおりであるため、その詳細な説明は繰返さない。指令パワーＰｃと上限値Ｗｏｕｔｆとが乖離している場合（Ｓ３０２にてＹＥＳ）、処理はＳ３０４に移される。もしそうでない場合（Ｓ３０２にてＮＯ）、処理はＳ３０６に移される。
【０１８４】
Ｓ３０４にて、ＥＣＵ２００は、Ｗｏｕｔｆ上乗せ処理を実行して、上限値Ｗｏｕｔｆを決定する。なお、Ｗｏｕｔｆ上乗せ処理については上述したとおりであるためその詳細な説明は繰返さない。Ｓ３０６にて、ＥＣＵ２００は、通常Ｗｏｕｔｆ決定処理を実行して、上限値Ｗｏｕｔｆを決定する。すなわち、ＥＣＵ２００は、ＦＦ項およびＦＢ項の和から上限値Ｗｏｕｔｆを決定する。
【０１８５】
次に図１８を参照して、本実施の形態に係る車両１０に搭載されたＥＣＵ２００で実行される、下限値Ｗｉｎｆを決定するプログラムの制御構造について説明する。ＥＣＵ２００は、図１８で示されるフローチャートに基づくプログラムを所定の計算サイクル毎に実行する。
【０１８６】
Ｓ４００にて、ＥＣＵ２００は、電圧ＶＢが電圧上限値ＶＢ（０）以上であるか否かを判定する。電圧ＶＢが電圧上限値ＶＢ（０）以上である場合（Ｓ４００にてＹＥＳ）、処理はＳ４０２に移される。もしそうでない場合（Ｓ４００にてＮＯ）、処理はＳ４０６に移される。
【０１８７】
Ｓ４０２にて、ＥＣＵ２００は、電圧ＶＢと電圧上限値ＶＢ（０）とが一致する時点における指令パワーＰｃと下限値Ｗｉｎｆとが乖離しているか否かを判定する。なお、乖離しているか否かの判定方法については上述したとおりであるため、その詳細な説明は繰返さない。指令パワーＰｃと下限値Ｗｉｎｆとが乖離している場合（Ｓ４０２にてＹＥＳ）、処理はＳ４０４に移される。もしそうでない場合（Ｓ４０２にてＮＯ）、処理はＳ４０６に移される。
【０１８８】
Ｓ４０４にて、ＥＣＵ２００は、Ｗｉｎｆ上乗せ処理を実行して、下限値Ｗｉｎｆを決定する。なお、Ｗｉｎｆ上乗せ処理については上述したとおりであるためその詳細な説明は繰返さない。Ｓ４０６にて、ＥＣＵ２００は、通常Ｗｉｎｆ決定処理を実行して、下限値Ｗｉｎｆを決定する。すなわち、ＥＣＵ２００は、ＦＦ項およびＦＢ項の和から下限値Ｗｉｎｆを決定する。
【０１８９】
以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る車両１０に搭載されたＥＣＵ２００の動作について図１９および２０を参照して説明する。なお、電流ＩＢに基づく第１ＦＢ項は、ゼロであるとする。
【０１９０】
＜電圧ＶＢが電圧下限値ＶＢ（１）以下となる場合＞
たとえば、車両１０が停止状態である場合を想定する。このとき、アクセルペダルの踏み込み量が０％である場合、ＭＧ１２に電力が供給されていない。そのため、図１９に示すように、充放電電力ＷＢ、指令パワーＰｃおよび第２ＦＢ項は、実質的にゼロとなる。その結果、上限値Ｗｏｕｔｆは、Ｗｏｕｔと同一の値になる。
【０１９１】
時間Ｔ（０）にて、運転者がアクセルペダルの踏み込みを開始した場合に、ＭＧ１２に電力が供給されて、車両１０が走行を開始する。その後、運転者は、アクセルペダルの踏み込み量が１００％になるまでアクセルペダルの踏み込み量を増加させる。そのため、電圧ＶＢは、電圧下限値ＶＢ（１）に向けて低下していく。
【０１９２】
時間Ｔ（１）にて、電圧ＶＢが電圧下限値ＶＢ（１）と一致することによって電圧下限値ＶＢ（１）以下となる場合（Ｓ３００にてＹＥＳ）、一致した時点における指令パワーＰｃ（０）と上限値Ｗｏｕｔｆとが乖離している（Ｓ３０２にてＹＥＳ）。そのため、Ｗｏｕｔｆ上乗せ処理が実行される（Ｓ３０４）。そのため、時間Ｔ（１）において、上限値Ｗｏｕｔｆは、Ｐｃ（０）に一致させられる。
【０１９３】
このとき、第２ＦＢ項の積分項は、Ｗｏｕｔ−Ｐｃ（０）の大きさだけ上乗せされる。なお、電圧ＶＢと電圧下限値ＶＢ（１）とが一致する場合に、電圧ＶＢと電圧下限値ＶＢ（１）との偏差に基づく第２ＦＢ項の比例項および積分項の値はゼロとなる。したがって、Ｗｏｕｔｆ側補正量は、Ｐｃ（０）−Ｗｏｕｔとなる。Ｗｉｎｆ側補正量がゼロである場合、第２ＦＢ項は、Ｐｃ（０）−Ｗｏｕｔとなる。そのため、上限値Ｗｏｕｔｆは、ＦＦ項（Ｗｏｕｔ）と第２ＦＢ項との和によってＰｃ（０）となる。
【０１９４】
そのため、ＥＣＵ２００は、時間Ｔ（１）以降においては、車両要求パワーＰｍがＰｃ（０）よりも大きい場合であっても、上限値Ｗｏｕｔｆ、すなわち、Ｐｃ（０）を指令パワーＰｃとして決定する。
【０１９５】
その結果、指令パワーＰｃの増加が抑制されるため、電圧ＶＢの減少が抑制される。また、電圧ＶＢが電圧下限値ＶＢ（１）と一致する状態が継続した場合（Ｓ３００にてＹＥＳ）、指令パワーＰｃと上限値Ｗｏｕｔｆとは乖離しない（Ｓ３００にてＮＯ）。そのため、通常Ｗｏｕｔｆ決定処理によって上限値Ｗｏｕｔｆが決定される（Ｓ３０６）。このとき、電圧ＶＢと電圧下限値ＶＢ（１）との偏差がゼロであるため、前回の計算サイクルにおける第２ＦＢ項の値が維持される。そのため、上限値Ｗｏｕｔｆは、Ｐｃ（０）と同一の値となる。
【０１９６】
＜電圧ＶＢが電圧上限値ＶＢ（０）以上になる場合＞
図２０に示すように、アクセルペダルの踏み込み量が１００％である状態が維持されている場合を想定する。このとき、メインバッテリ２８は、ＭＧ１２に電力を供給する放電状態である。
【０１９７】
時間Ｔ（０）にて、運転者がアクセルペダルの踏み込みを解除することによってアクセルペダルの踏み込み量が０％になる場合、ＭＧ１２を用いた回生制動が行なわれる。そのため、時間Ｔ（０）以降において、電圧ＶＢが増加していく。
【０１９８】
時間Ｔ（１）にて、電圧ＶＢが電圧上限値ＶＢ（０）と一致することによって電圧上限値ＶＢ（０）以上となる場合（Ｓ４００にてＹＥＳ）、一致した時点における指令パワーＰｃ（１）と下限値Ｗｉｎｆとが乖離している（Ｓ４０２にてＹＥＳ）。そのため、Ｗｉｎｆ上乗せ処理が実行される（Ｓ４０４）。
【０１９９】
このとき、第２ＦＢ項の積分項にＰｃ（１）−Ｗｉｎの分だけ上乗せされる。なお、電圧ＶＢと電圧上限値ＶＢ（０）とが一致する場合に、電圧ＶＢと電圧上限値ＶＢ（０）との偏差に基づく比例項および積分項の値はゼロとなる。したがって、Ｗｉｎｆ側補正量は、Ｐｃ（１）−Ｗｉｎとなる。Ｗｏｕｔｆ側補正量がゼロである場合、第２ＦＢ項は、Ｐｃ（１）−Ｗｉｎとなる。したがって、下限値Ｗｉｎｆは、ＦＦ項（Ｗｉｎ）と第２ＦＢ項との和によってＰｃ（１）となる。
【０２００】
そのため、ＥＣＵ２００は、時間Ｔ（１）以降においては、車両要求パワーＰｍがＰｃ（１）よりも小さい場合であっても、下限値Ｗｉｎｆ、すなわち、Ｐｃ（１）を指令パワーＰｃとして決定する。
【０２０１】
その結果、指令パワーＰｃの減少が抑制されるため、電圧ＶＢの増加が抑制される。また、電圧ＶＢが電圧上限値ＶＢ（０）と一致する状態が継続した場合（Ｓ４００にてＹＥＳ）、指令パワーＰｃと下限値Ｗｉｎｆとが乖離しない（Ｓ４０２にてＮＯ）。そのため、通常Ｗｉｎｆ決定処理によって下限値Ｗｉｎｆが決定される（Ｓ４０６）。このとき、電圧ＶＢと電圧上限値ＶＢ（０）との偏差がゼロであるため、前回の計算サイクルにおける第２ＦＢ項の値が維持される。そのため、下限値Ｗｉｎｆは、Ｐｃ（１）と同一の値となる。
【０２０２】
時間Ｔ（２）にて、運転者が再度アクセルペダルを踏み込んで、アクセルペダルの踏み込み量が増加した場合には、ＭＧ１２が放電状態になるため、電圧ＶＢが電圧上限値ＶＢ（０）よりも減少する（Ｓ４００にてＮＯ）。そのため、通常Ｗｉｎｆ決定処理によって下限値Ｗｉｎｆが決定される（Ｓ４０６）。
【０２０３】
このとき、電圧ＶＢの変化によって電圧ＶＢと電圧上限値ＶＢ（０）との偏差に変化が生じて、第２ＦＢ項の大きさは減少していく。
【０２０４】
以上のようにして、本実施の形態に係る車両によると、電圧ＶＢと電圧下限値ＶＢ（１）とが一致する時点において、Ｗｏｕｔｆ上乗せ処理を実行することによって、電圧ＶＢと電圧下限値ＶＢ（１）とが一致する時点以降において指令パワーＰｃの増加が抑制される。そのため、電圧ＶＢが電圧下限値ＶＢ（１）に対してアンダーシュートすることが抑制される。さらに、電圧ＶＢと電圧上限値ＶＢ（０）とが一致する時点において、Ｗｉｎｆ上乗せ処理を実行することによって、電圧ＶＢと電圧上限値ＶＢ（０）とが一致する時点以降において指令パワーＰｃの増加が抑制される。そのため、電圧ＶＢが電圧上限値ＶＢ（０）に対してオーバーシュートすることが抑制される。したがって、電圧や電流が許容される範囲を超えないように入出力制限値をより迅速に変化させる車両および車両用制御方法を提供することができる。
【０２０５】
＜第３の実施の形態＞
以下、第３の実施の形態に係る車両について説明する。本実施の形態に係る車両１０は、上述の第２の実施の形態に係る車両１０の構成と比較して、ＥＣＵ２００の動作が異なる。それ以外の構成については、上述の第２の実施の形態に係る車両１０の構成と同じ構成である。それらについては同じ参照符号が付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【０２０６】
図１７および図１８で説明したフローチャートに従ったＥＣＵ２００の動作について図２１を用いて説明する。なお、電流ＩＢに基づく第１ＦＢ項は、ゼロであるとする。
【０２０７】
たとえば、車両１０が停止状態である場合を想定する。図２１に示すように、時間Ｔ（０）にて、運転者がアクセルペダルの踏み込みを開始した場合に、ＭＧ１２に電力が供給されて、車両１０が走行を開始する。その後、運転者は、アクセルペダルの踏み込み量が１００％になるまでアクセルペダルの踏み込み量を増加させる。そのため、電圧ＶＢは、電圧下限値ＶＢ（１）に向けて低下していく。
【０２０８】
電圧ＶＢが電圧下限値ＶＢ（１）以下となる場合（Ｓ３００にてＹＥＳ）、電圧ＶＢと電圧下限値ＶＢ（１）とが一致した時点における指令パワーＰｃと上限値Ｗｏｕｔｆとが乖離している（Ｓ３０２にてＹＥＳ）。そのため、Ｗｏｕｔｆ上乗せ処理が実行される（Ｓ３０４）。
【０２０９】
時間Ｔ（１）にて、運転者がアクセルペダルの踏み込みの解除を開始することによってアクセルペダルの踏み込み量が０％になる場合、ＭＧ１２を用いた回生制動が行なわれる。そのため、時間Ｔ（１）以降において、電圧ＶＢが増加していく。また、車両要求パワーＰｍは負方向に増加していく。
【０２１０】
電圧ＶＢが電圧上限値ＶＢ（０）以上となる場合（Ｓ４００にてＹＥＳ）、電圧ＶＢと電圧上限値ＶＢ（０）とが一致した時点における指令パワーＰｃと下限値Ｗｉｎｆとが乖離している（Ｓ４０２にてＹＥＳ）。そのため、Ｗｉｎｆ上乗せ処理が実行される（Ｓ４０４）。
【０２１１】
さらに、時間Ｔ（２）にて、電圧ＶＢが電圧下限値ＶＢ（１）以下となる場合（Ｓ３００にてＹＥＳ）、電圧ＶＢと電圧下限値ＶＢ（１）とが一致した時点における指令パワーＰｃと上限値Ｗｏｕｔｆとが乖離している（Ｓ３０２にてＹＥＳ）。そのため、Ｗｏｕｔｆ上乗せ処理が実行される（Ｓ３０４）。
【０２１２】
しかしながら、時間Ｔ（２）にて、Ｗｉｎｆ上乗せ処理を実行する場合、Ｗｉｎｆ側補正量およびＷｏｕｔｆ側補正量のいずれもがゼロではない。そのため、Ｗｉｎｆ上乗せ処理が適切に行なえず、電圧ＶＢが電圧上限値ＶＢ（０）を上回る場合がある。
【０２１３】
同様に、時間Ｔ（３）にて、Ｗｏｕｔｆ上乗せ処理を実行する場合も、Ｗｉｎｆ側補正量およびＷｏｕｔｆ側補正量のいずれもがゼロではない。そのため、Ｗｏｕｔｆ上乗せ処理が適切に行なえず、電圧ＶＢが電圧下限値ＶＢ（１）を下回る場合がある。
【０２１４】
そこで、本実施の形態においてＥＣＵ２００は、電圧ＶＢが電圧下限値ＶＢ（１）以上となる場合であって、かつ、電圧ＶＢと電圧下限値ＶＢ（１）とが一致する時点における指令パワーＰｃと上限値Ｗｏｕｔｆとが乖離している場合、当該一致する時点におけるＷｉｎｆ側補正量をゼロとする。
【０２１５】
さらに、本実施の形態においてＥＣＵ２００は、電圧ＶＢが電圧上限値ＶＢ（０）以下となる場合であって、かつ、電圧ＶＢと電圧上限値ＶＢ（０）とが一致する時点における指令パワーＰｃと下限値Ｗｉｎｆとが乖離している場合、当該一致する時点におけるＷｏｕｔｆ側補正量をゼロとする。
【０２１６】
図２２に、本実施の形態に係る車両１０に搭載されたＥＣＵ２００の機能ブロック図を示す。なお、図２２に示すＥＣＵ２００の機能ブロック図は、図１６に示す第２の実施の形態におけるＥＣＵ２００の機能ブロック図と比較して、ＥＣＵ２００がクリア処理部２３４をさらに含む点が異なる。それ以外の構成については、図１６に示す第２の実施の形態におけるＥＣＵ２００の機能ブロック図の構成と同じである。そのため、その詳細な説明は繰返さない。
【０２１７】
クリア処理部２３４は、Ｗｏｕｔｆ決定部２２８によって上限値Ｗｏｕｔｆが決定される場合には、上限値Ｗｏｕｔｆを決定する前にＷｉｎｆ側補正量をゼロとする。具体的には、クリア処理部２３４は、電圧ＶＢが電圧下限値ＶＢ（１）以下であって、かつ、電圧ＶＢと電圧下限値ＶＢ（１）とが一致する時点における指令パワーＰｃと上限値Ｗｏｕｔｆとが乖離している場合に、Ｗｉｎｆ側補正量をゼロとする。なお、クリア処理部２３４は、電圧下限判定フラグがオンであって、かつ、上限乖離判定フラグがいずれもオン状態である場合に、各フラグのいずれもがオン状態となった時点において、Ｗｉｎｆ側補正量をゼロとしてもよい。
【０２１８】
さらに、クリア処理部２３４は、Ｗｉｎｆ決定部２３０によって下限値Ｗｉｎｆが決定される場合には、下限値Ｗｉｎｆが決定される前にＷｏｕｔｆ側補正量をゼロとする。具体的には、クリア処理部２３４は、電圧ＶＢが電圧上限値ＶＢ（１）以上であって、かつ、電圧ＶＢと電圧上限値ＶＢ（１）とが一致する時点における指令パワーＰｃと下限値Ｗｉｎｆとが乖離している場合に、Ｗｏｕｔｆ側補正量をゼロとする。なお、クリア処理部２３４は、電圧上限判定フラグがオンであって、かつ、下限乖離判定フラグがいずれもオン状態である場合に、各フラグのいずれもがオン状態となった時点において、Ｗｏｕｔｆ側補正量をゼロとしてもよい。
【０２１９】
本実施の形態において、上限値判定部２２２と、下限値判定部２２４と、乖離判定部２２６と、Ｗｏｕｔｆ決定部２２８と、Ｗｉｎｆ決定部２３０と、電力制御部２３２と、クリア処理部２３４とは、いずれもＥＣＵ２００のＣＰＵがメモリに記憶されたプログラムを実行することにより実現される、ソフトウェアとして機能するものとして説明するが、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。なお、このようなプログラムは記憶媒体に記録されて車両に搭載される。
【０２２０】
図２３を参照して、本実施の形態に係る車両１０に搭載されたＥＣＵ２００で実行される、上限値Ｗｏｕｔｆを決定するプログラムの制御構造について説明する。ＥＣＵ２００は、図２３に示されるフローチャートに基づくプログラムを所定の計算サイクル毎に実行する。
【０２２１】
なお、図２３に示したフローチャートの中で、前述の図１７に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについての処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【０２２２】
Ｓ３０２にて、電圧ＶＢと電圧下限値ＶＢ（１）とが一致する時点における指令パワーＰｃと上限値Ｗｏｕｔｆとが乖離していると判定された場合（Ｓ３０２にてＹＥＳ）、Ｓ５００にて、ＥＣＵ２００は、Ｗｉｎｆ側補正量をクリアする。すなわち、ＥＣＵ２００は、Ｗｉｎｆ側補正量をゼロとする。
【０２２３】
図２４を参照して、本実施の形態に係る車両１０に搭載されたＥＣＵ２００で実行される、下限値Ｗｉｎｆを決定するプログラムの制御構造について説明する。ＥＣＵ２００は、図２４に示されるフローチャートに基づくプログラムを所定の計算サイクル毎に実行する。
【０２２４】
なお、図２４に示したフローチャートの中で、前述の図１８に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについての処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【０２２５】
Ｓ４０２にて、電圧ＶＢと電圧上限値ＶＢ（０）とが一致する時点における指令パワーＰｃと下限値Ｗｉｎｆとが乖離していると判定された場合（Ｓ４０２にてＹＥＳ）、Ｓ６００にて、ＥＣＵ２００は、Ｗｏｕｔｆ側補正量をクリアする。すなわち、ＥＣＵ２００は、Ｗｏｕｔｆ側補正量をゼロとする。
【０２２６】
以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る車両に搭載されたＥＣＵ２００の動作について図２５を参照して説明する。なお、電流ＩＢに基づく第１ＦＢ項は、ゼロであるとする。
【０２２７】
たとえば、車両１０が停止状態である場合を想定する。図２５に示すように、時間Ｔ（０）にて、運転者がアクセルペダルの踏み込みを開始した場合に、ＭＧ１２に電力が供給されて、車両１０が走行を開始する。その後、運転者は、アクセルペダルの踏み込み量が１００％になるまでアクセルペダルの踏み込み量を増加させる。そのため、電圧ＶＢは、電圧下限値ＶＢ（１）に向けて低下していく。
【０２２８】
電圧ＶＢが電圧下限値ＶＢ（１）以下となる場合（Ｓ３００にてＹＥＳ）、電圧ＶＢと電圧下限値ＶＢ（１）とが一致した時点における指令パワーと上限値Ｗｏｕｔｆとが乖離している（Ｓ３０２にてＹＥＳ）。そのため、Ｗｉｎｆ側補正量がクリアされた後に（Ｓ５００）、Ｗｏｕｔｆ上乗せ処理が実行される（Ｓ３０４）。
【０２２９】
時間Ｔ（１）にて、運転者がアクセルペダルの踏み込みの解除を開始することによってアクセルペダルの踏み込み量が０％になる場合、ＭＧ１２を用いた回生制動が行なわれる。そのため、時間Ｔ（１）以降において、電圧ＶＢが増加していく。また、車両要求パワーＰｍは負方向に増加していく。
【０２３０】
電圧ＶＢが電圧上限値ＶＢ（０）以上となる場合（Ｓ４００にてＹＥＳ）、電圧ＶＢと電圧上限値ＶＢ（０）とが一致した時点における指令パワーＰｃと下限値Ｗｉｎｆとが乖離している（Ｓ４０２にてＹＥＳ）。そのため、Ｗｏｕｔｆ側補正量がクリアされた後に（Ｓ６００）、Ｗｉｎｆ上乗せ処理が実行される（Ｓ４０４）。
【０２３１】
Ｗｏｕｔｆ側補正量がゼロとされるため、第２ＦＢ項が下限値Ｗｉｎｆを電圧ＶＢと電圧上限値ＶＢ（０）とが一致した時点における指令パワーＰｃに一致させるための適切な値となる。その結果、Ｗｉｎｆ上乗せ処理が適切に実行される。したがって、電圧ＶＢの電圧上限値ＶＢ（０）に対するオーバーシュート量がＷｏｕｔｆ側補正量をクリアしない場合よりも低減される。
【０２３２】
さらに、時間Ｔ（２）にて、電圧ＶＢが電圧下限値ＶＢ（１）以下となる場合（Ｓ３００にてＹＥＳ）、電圧ＶＢと電圧下限値ＶＢ（１）とが一致した時点における指令パワーＰｃと上限値Ｗｏｕｔｆとが乖離している（Ｓ３０２にてＹＥＳ）。そのため、Ｗｉｎｆ側補正量がクリアされた後に（Ｓ５００）、Ｗｏｕｔｆ上乗せ処理が実行される（Ｓ３０４）。
【０２３３】
Ｗｉｎｆ側補正量がゼロとされるため、第２ＦＢ項が上限値Ｗｏｕｔｆを電圧ＶＢと電圧下限値ＶＢ（１）とが一致した時点における指令パワーＰｃに一致させるための適切な値となる。その結果、Ｗｏｕｔｆ上乗せ処理が適切に実行される。したがって、電圧ＶＢの電圧下限値ＶＢ（１）に対するアンダーシュート量がＷｉｎ側補正量をクリアしない場合よりも低減される。
【０２３４】
以上のようにして、本実施の形態に係る車両によると、電圧ＶＢと電圧下限値ＶＢ（１）とが一致する時点において、Ｗｉｎｆ側補正量をクリアするとともに、Ｗｏｕｔｆ上乗せ処理を実行することによって、第２ＦＢ項を適切な値にすることができる。そのため、電圧ＶＢの電圧下限値ＶＢ（１）に対するアンダーシュート量をＷｉｎｆ側補正量をクリアしない場合よりも低減することができる。さらに、電圧ＶＢと電圧上限値ＶＢ（０）とが一致する時点において、Ｗｏｕｔｆ側補正量をクリアするとともに、Ｗｉｎｆ上乗せ処理を実行することによって、第２ＦＢ項を適切な値にすることができる。そのため、電圧ＶＢの電圧上限値ＶＢ（０）に対するオーバーシュート量をＷｏｕｔｆ側補正量をクリアしない場合よりも低減することができる。したがって、電圧や電流が許容される範囲を超えないように入出力制限値をより迅速に変化させる車両および車両用制御方法を提供することができる。
【０２３５】
なお、本実施の形態においては、上乗せ処理の実行のタイミングの決定および上限値Ｗｏｕｔｆおよび下限値Ｗｉｎｆの補正量の算出を行なうための物理量としてメインバッテリ２８の電圧ＶＢを一例として説明したが、電流ＩＢを用いた場合でも同様である。そのため、その詳細な説明は繰返さない。また、ＥＣＵ２００は、電圧ＶＢおよび電流ＩＢのうちのいずれか先に制限値と一致した場合に、制限値と一致した方の物理量を用いて上乗せ処理の実行のタイミングの決定と上乗せ処理とを実行すればよい。
【０２３６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０２３７】
１０  車両、１６  ＰＣＵ、１８  インバータ、２０  昇圧コンバータ、２４，３６  コンデンサ、２８  メインバッテリ、３８  放電抵抗、４４  リアクトル、５０  レゾルバ、５８，６０，６２，１５８  電流センサ、１５６  電池温度センサ、１６０  電圧センサ、２０２，２２２  上限値判定部、２０４，２２４  下限値判定部、２０６，２２６  乖離判定部、２０８，２２８  Ｗｏｕｔｆ決定部、２１０，２３０  Ｗｉｎｆ決定部、２１２，２３２  電力制御部、２３４  クリア処理部。
【図１】
2012105017.tif 000003
【図２】
2012105017.tif 000004
【図３】
2012105017.tif 000005
【図４】
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【図５】
2012105017.tif 000007
【図６】
2012105017.tif 000008
【図７】
2012105017.tif 000009
【図８】
2012105017.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2012105017.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
2012105017.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
2012105017.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
2012105017.tif 000026
【図２５】
2012105017.tif 000027
【国際調査報告】
2012105017.tif 000028
2012105017.tif 000029