(57)【要約】      （修正有）【課題】車両の電池が出力可能な電力のうち、電動機と温度調整装置の少なくとも一方が使用可能な電力の上限値を総電力上限値とする時、走行優先のモードと温度調整優先のモードの切り替えの際、走行用電力と温度調整用電力との合計が総電力上限値を上回ることを抑制する、車両の電力制御装置および電力制御方法を提供する。【解決手段】走行優先のモードにおける走行用電力、温度調整優先のモードにおける温度調整用電力のうち、優先して供給される電力を第１電力とし、優先して供給されない電力を第２電力とする。モードの切り替えの際、切り替えの前のモードにおいて第２電力の要求値Ｗ１２１と第１電力Ｗ１１２との合計が総電力上限値Ｗ１を上回る場合、第１電力Ｗ１１２を減少させ、第１電力Ｗ１１２と、第２電力の要求値Ｗ１２１との合計が、総電力上限値Ｗ１以下となってから、モードを切り替える。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池と、
前記電池から走行用電力の供給を受けて車両の駆動力を発生可能な電動機と、
前記電池から温度調整用電力の供給を受けて車室内と前記電池の少なくとも一方の加熱または冷却を行うことが可能な温度調整装置と、
を備える車両の電力を制御するための装置であって、
前記走行用電力を、所定の走行用電力上限値以下の範囲内で、前記温度調整用電力よりも優先して供給する走行優先のモードと、
前記温度調整用電力を、所定の温度調整用電力上限値以下の範囲内で、前記走行用電力よりも優先して供給する温度調整優先のモードと、
を実行可能であり、
前記モードのそれぞれにおいて、前記走行用電力と前記温度調整用電力のうち、優先して供給されるほうの電力を第１電力とし、優先して供給されないほうの電力を第２電力とし、
前記電池が出力可能な電力のうち、前記電動機と前記温度調整装置の少なくとも一方が使用可能な電力の上限値を総電力上限値とするとき、
前記モードの切り替えの際、前記切り替えの前のモードにおいて、前記第２電力の要求値と前記第１電力との合計が前記総電力上限値を上回る場合、前記第１電力を減少させ、当該第１電力と、前記第２電力の要求値との合計が、前記総電力上限値以下となってから、前記モードを切り替えるように構成されている、車両の電力制御装置。
【請求項２】
前記切り替えの前のモードにおいて、前記第２電力の要求値が前記第２電力の上限値よりも大きくなり、前記第２電力の前記要求値と前記上限値との差が第１所定値以上になるとき、前記モードを切り替えると判定するように構成されている、請求項１に記載の車両の電力制御装置。
【請求項３】
前記切り替えの前のモードにおいて、前記第２電力の前記上限値と前記第１電力との合計が、前記総電力上限値よりも前記第１所定値以上小さくなるように、前記第２電力の前記上限値を設定するように構成されている、請求項２に記載の車両の電力制御装置。
【請求項４】
前記モードの切り替えの際、前記切り替えの前のモードにおいて、前記第１電力の上限値を減少させ、当該第１電力の前記上限値と前記第２電力の要求値とを前記総電力上限値から減算した値が、第２所定値以上となってから、前記モードを切り替え、
前記切り替えの後のモードにおいて、前記第２電力の上限値と前記第１電力との合計が、前記総電力上限値よりも前記第２所定値以上小さくなるように、前記第２電力の前記上限値を設定するように構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両の電力制御装置。
【請求項５】
前記切り替えの前のモードにおいて、前記第１電力は前記走行用電力であり、前記第２電力は前記温度調整用電力である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両の電力制御装置。
【請求項６】
前記モードの切り替え中における前記走行用電力の増加速度と減少速度の少なくとも一方を、所定の許容値以下に制限するように構成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両の電力制御装置。
【請求項７】
前記走行優先のモードにおいて、前記走行用電力上限値を前記総電力上限値に設定するように構成されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両の電力制御装置。
【請求項８】
電池と、
前記電池から走行用電力の供給を受けて車両の駆動力を発生可能な電動機と、
前記電池から温度調整用電力の供給を受けて車室内と前記電池の少なくとも一方の加熱または冷却を行うことが可能な温度調整装置と、
を備える車両の電力を制御する方法であって、
前記走行用電力を、所定の走行用電力上限値以下の範囲内で、前記温度調整用電力よりも優先して供給する走行優先のモードと、
前記温度調整用電力を、所定の温度調整用電力上限値以下の範囲内で、前記走行用電力よりも優先して供給する温度調整優先のモードと、
を実行し、
前記モードのそれぞれにおいて、前記走行用電力と前記温度調整用電力のうち、優先して供給されるほうの電力を第１電力とし、優先して供給されないほうの電力を第２電力とし、
前記電池が出力可能な電力のうち、前記電動機と前記温度調整装置の少なくとも一方が使用可能な電力の上限値を総電力上限値とするとき、
前記モードの切り替えの際、前記切り替えの前のモードにおいて、前記第２電力の要求値と前記第１電力との合計が前記総電力上限値を上回る場合、前記第１電力を減少させ、当該第１電力と、前記第２電力の要求値との合計が、前記総電力上限値以下となってから、前記モードを切り替える、車両の電力制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の電力制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電池から走行用電力の供給を受けて車両の駆動力を発生可能な電動機と、電池から温度調整用電力の供給を受けて車室内の温度調整を行うことが可能な温度調整装置と、を備える車両の電力を制御するための装置が知られている。例えば、特許文献１に記載の電気自動車の制御装置は、電動機を駆動するための電力と、車室内空調装置の消費可能な電力との和が、蓄電器の最大許容出力以下となるように、電力を制御する。そして、最大許容出力の減少に伴い、当初は、電動機を駆動するための電力を略一定の走行パワー確保電力に維持しつつ、車室内空調装置の消費可能な電力を最大電力から最低保障電力に向かって減少させることで、車両の走行性能を優先させる。次いで、車室内空調装置の消費可能な電力が最低保証電力に到達すると、その減少を停止させてその最低保障電力に維持させる一方で、電動機を駆動するための電力を上記走行パワー確保電力より減少させることで、車室内空調装置の作動を優先させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−４４８４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記特許文献１に記載された技術は、車両の走行性能を優先させるモードと、車室内空調装置の作動を優先させるモードとの切り替えの際、過渡的に、電動機の消費電力すなわち走行用電力と、車室内空調装置の消費電力すなわち温度調整用電力との合計が、蓄電器の最大許容出力を上回る可能性について、何ら考慮していない。
【０００５】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、電池が出力可能な電力のうち、電動機と温度調整装置の少なくとも一方が使用可能な電力の上限値を総電力上限値とするとき、走行優先のモードと温度調整優先のモードとの切り替えの際、走行用電力と温度調整用電力との合計が、総電力上限値を上回ることを抑制可能な、新規かつ改良された車両の電力制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、モードのそれぞれにおいて、走行用電力と温度調整用電力のうち、優先して供給されるほうの電力を第１電力とし、優先して供給されないほうの電力を第２電力とするとき、モードの切り替えの際、切り替えの前のモードにおいて、第２電力の要求値と第１電力との合計が総電力上限値を上回る場合、第１電力を減少させ、当該第１電力と、第２電力の要求値との合計が、総電力上限値以下となってから、モードを切り替えるように構成されている、車両の電力制御装置が提供される。
【０００７】
車両の電力制御装置は、上記切り替えの前のモードにおいて、第２電力の要求値が第２電力の上限値よりも大きくなり、第２電力の要求値と上限値との差が第１所定値以上になるとき、モードを切り替えると判定するように構成されていてもよい。
【０００８】
また、上記切り替えの前のモードにおいて、第２電力の上限値と第１電力との合計が、総電力上限値よりも第１所定値以上小さくなるように、第２電力の上限値を設定するように構成されていてもよい。
【０００９】
また、上記モードの切り替えの際、切り替えの前のモードにおいて、第１電力の上限値を減少させ、当該第１電力の上限値と第２電力の要求値とを総電力上限値から減算した値が、第２所定値以上となってから、モードを切り替え、切り替えの後のモードにおいて、第２電力の上限値と第１電力との合計が、総電力上限値よりも上記第２所定値以上小さくなるように、第２電力の上限値を設定するように構成されていてもよい。
【００１０】
また、切り替えの前のモードにおいて、第１電力は走行用電力であり、第２電力は温度調整用電力であってもよい。
【００１１】
また、上記モードの切り替え中における走行用電力の増加速度と減少速度の少なくとも一方を、所定の許容値以下に制限するように構成されていてもよい。
【００１２】
また、走行優先のモードにおいて、走行用電力上限値を総電力上限値に設定するように構成されていてもよい。
【００１３】
また、本発明の別のある観点によれば、モードの切り替えの際、切り替えの前のモードにおいて、第２電力の要求値と第１電力との合計が総電力上限値を上回る場合、第１電力を減少させ、当該第１電力と、第２電力の要求値との合計が、総電力上限値以下となってから、モードを切り替える、車両の電力制御方法が提供される。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように本発明によれば、モードの切り替えの際、走行用電力と温度調整用電力との合計が、総電力上限値を上回ることを抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る電動車両の電力システムの概略構成を示す模式図である。
【図２】同実施形態に係るＥＶコントロールユニットの機能ブロック図である。
【図３】同実施形態に係る走行優先モード時の各変数の大きさを示すグラフである。
【図４】同実施形態に係る温度調整優先モード時の各変数の大きさを示すグラフである。
【図５】同実施形態に係る優先モードの切り替え判定時の各変数の大きさを示すグラフである。
【図６】同実施形態に係る優先モードの切り替え実行時の各変数の大きさを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１７】
まず、図１を参照して、本発明の一実施形態に係る電力制御装置の概略構成について説明する。電力制御装置は、電動車両、例えば電気自動車に搭載される。図１に示すように、電動車両は、高圧バッテリ５ａ、低圧バッテリ５ｂ、モータ９、温度調整装置７および補機８を備える。
【００１８】
高圧バッテリ５ａは、二次電池であり、モータ９および温度調整装置７の電源として機能する。高圧バッテリ５ａは、電源線３１，３２，３３を介してそれぞれインバータ６、温度調整装置７およびＤＣ／ＤＣコンバータ５０に接続されている。高圧バッテリ５ａの電力はＤＣ／ＤＣコンバータ５０によって降圧されて低圧バッテリ５ｂへ供給される。なお、高圧バッテリ５ａは、一次電池または燃料電池等であってもよい。
【００１９】
モータ９は、電動機であり、例えば三相の同期モータである。モータ９には、電源線３５を介してインバータ６が接続されている。また、モータ９には、減速ギアおよび駆動軸等を介して車輪９０が連結されている。高圧バッテリ５ａは、放電することで、インバータ６を介してモータ９に走行用電力を供給する。モータ９は、力行時、走行用電力の供給を受けて、車輪９０を駆動するための動力、すなわち車両の駆動力を生成する駆動モータとして機能する。モータ９は、発電機（ジェネレータ）としても機能し、回生時、車両の減速に伴い車輪９０の側から伝達される動力により駆動され、電力を生成可能であってもよい。モータ９が発電する電力は、インバータ６を介して高圧バッテリ５ａへ供給され、これにより高圧バッテリ５ａが充電されうる。
【００２０】
温度調整装置７は、車両における熱管理を行うサーマルシステムの一部として、第１装置および第２装置を有する。第１装置は、車室内の空気の温度を調節するためのエアコンであり、高圧バッテリ５ａから温度調整用電力の供給を受けて車室内の加熱（暖房）または冷却（冷房）を行うことが可能である。第１装置は、例えば、温度調整用電力により作動する電動コンプレッサおよび熱交換器を備えたヒートポンプである。なお、第１装置は、温度調整用電力により作動するＰＴＣヒータ等の電気ヒータ等であってもよい。第２装置は、高圧バッテリ５ａの温度を調整するためのバッテリヒータ・クーラであり、高圧バッテリ５ａから温度調整用電力の供給を受けて高圧バッテリ５ａの加熱または冷却を行うことが可能である。第２装置は、例えば、第１装置と共通のヒートポンプであり、エアコンの冷媒が循環する温度調節回路を備えてよい。また、第２装置は、インバータ６の加熱または冷却を行ってもよい。
【００２１】
補機８は、車両の走行を間接的に補助するための電装品およびコントロールユニット類であり、電源線３４を介して低圧バッテリ５ｂに接続されている。低圧バッテリ５ｂは、高圧バッテリ５ａよりも低圧の二次電池である。補機８は、低圧バッテリ５ｂから補機用電力の供給を受けて作動する。上記電装品は、照明類、ワイパーやパワーウインドウ等の駆動モータ、デフォッガまたはデフロスタ等を含む。なお、低圧バッテリ５ｂが省略され、高圧バッテリ５ａの電力がＤＣ／ＤＣコンバータ５０を介して補機８へ直接供給される構成であってもよい。
【００２２】
図１に示すように、電動車両の制御系は、バッテリコントロールユニット２、モータコントロールユニット３、温度コントロールユニット４およびＥＶコントロールユニット１を有する。各コントロールユニット１〜４の一部または全部は、例えばマイクロコンピュータまたはマイクロプロセッサユニット等で構成されていてもよい。マイクロコンピュータ等は、各種演算処理を実行する中央処理ユニット（ＣＰＵ）、各種制御プログラムを格納するリードオンリメモリ（ＲＯＭ）、データ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、および入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）を有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続された一般的な構成であってよい。また、各コントロールユニットの一部または全部は、ファームウェア等の更新可能なもので構成されていてもよく、ＣＰＵ等からの指令によって実行されるプログラムモジュール等であってもよい。
【００２３】
これらのコントロールユニット１〜４は、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の通信線である信号線２１，２３，２５を介して互いに接続されており、制御情報、または制御対象に関連する各種の情報を相互に通信する。
【００２４】
バッテリコントロールユニット２は、信号線２２を介して高圧バッテリ５ａに接続されている。高圧バッテリ５ａにはバッテリセンサ５００が備えられている。バッテリセンサ５００は、高圧バッテリ５ａの状態、すなわち高圧バッテリ５ａの温度、電圧および電流等を検出して、バッテリコントロールユニット２へ出力する。バッテリコントロールユニット２は、入力される情報に基づき高圧バッテリ５ａの充電状態（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）、機能の状態、劣化度等を演算し、ＥＶコントロールユニット１等へ出力する。
【００２５】
モータコントロールユニット３は、信号線２４を介してインバータ６に接続されている。モータコントロールユニット３には、インバータ６からモータ９の電流（走行用電力）等の情報が入力され、モータ９から回転数の信号が入力される。モータコントロールユニット３は、入力される情報に基づき指令信号を演算し、インバータ６に出力することで、モータ９のトルクまたは回転数を制御する。
【００２６】
温度コントロールユニット４は、信号線２６を介して温度調整装置７に接続されている。温度コントロールユニット４には、温度調整装置７における電流（温度調整用電力）その他の情報が入力される。温度コントロールユニット４は、入力される情報に基づき指令信号を演算し、温度調整装置７に出力することで、温度調整装置７を制御する。これにより車室内や高圧バッテリ５ａ等の温度を調整することで、温度コントロールユニット４は、サーマルシステムの一部として機能する。
【００２７】
ＥＶコントロールユニット１は、信号線２７を介して補機８に接続されている。ＥＶコントロールユニット１は、信号線２１，２３，２５、２７等を介して入力される情報に基づき指令信号を演算し、補機８、モータコントロールユニット３および温度コントロールユニット４に出力する。ＥＶコントロールユニット１は、高圧バッテリ５ａの状態に基づき、車両の電力を統合的に制御し、補機８、モータ９および温度調整装置７の作動状態を制御する。これにより、ＥＶコントロールユニット１は、車両の電力制御装置として機能する。なお、信号線２１〜２７は、信号伝送路であればよく、有線に限らず無線でもよい。
【００２８】
ＥＶコントロールユニット１は、走行優先のモードと、温度調整優先のモードとを実行可能である。走行優先モードは、走行用電力を、所定の走行用電力上限値以下の範囲内で、温度調整用電力よりも優先して供給するモードである。温度調整優先モードは、温度調整用電力を、所定の温度調整用電力上限値以下の範囲内で、走行用電力よりも優先して供給するモードである。以下、各優先モードにおいて、走行用電力と温度調整用電力のうち、優先して供給されるほうの電力を第１電力Ｗ１１とし、優先して供給されないほうの電力を第２電力Ｗ１２とする。ＥＶコントロールユニット１は、第１電力Ｗ１１を走行用電力に設定し、第２電力Ｗ１２を温度調整用電力に設定することで、走行優先モードを実行する。第１電力Ｗ１１を温度調整用電力に設定し、第２電力Ｗ１２を走行用電力に設定することで、温度調整優先モードを実行する。
【００２９】
図２に示すように、ＥＶコントロールユニット１は、各種演算を行う機能的な各部として、総電力上限値設定部１０１、第１電力上限値設定部１０２、第１電力要求値検出部１０３、第１電力実値検出部１０４、第１電力制御部１０５、第２電力上限値設定部１０６、第２電力要求値検出部１０７、第２電力実値検出部１０８、第２電力制御部１０９およびモード切替部１００を有する。
【００３０】
総電力上限値設定部１０１は、総電力上限値Ｗ１を設定する。具体的には、部１０１は、バッテリセンサ５００からの信号に基づき、高圧バッテリ５ａが出力可能な電力である出力可能電力Ｗ０を演算する。部１０１は、出力可能電力Ｗ０から、補機８の作動に必要な電力である補機用電力Ｗ２を減算した値を、総電力上限値Ｗ１に設定する。総電力上限値Ｗ１は、高圧バッテリ５ａが出力可能な電力Ｗ０のうち、モータ９と温度調整装置７の少なくとも一方が使用可能な電力の上限値である。補機用電力Ｗ２は、予め設定された所定値であってもよいし、補機８または低圧バッテリ５ｂ等からの信号に基づき演算された値であってもよい。
【００３１】
第１電力上限値設定部１０２は、第１電力Ｗ１１の上限値Ｗ１１０を、総電力上限値Ｗ１以下の所定値に設定する。具体的には、走行用電力が第１電力Ｗ１１に設定される場合、すなわち走行優先モード時には、図３に示すように、部１０２は、走行用電力上限値Ｗ１１０（走行用許可電力）を、総電力上限値Ｗ１に設定する。なお、モータ９の定格出力の値（定格値）が総電力上限値Ｗ１以下である場合、部１０２は、走行用電力上限値Ｗ１１０を、上記定格値に設定してもよい。温度調整用電力が第１電力Ｗ１１に設定される場合、すなわち温度調整優先モード時には、図４に示すように、部１０２は、温度調整用電力上限値Ｗ１１０（温度調整用許可電力）を、温度調整装置７の定格出力の値（定格値）に設定する。この定格値は、総電力上限値Ｗ１以下の所定値である。なお、温度調整装置７の定格出力の値が総電力上限値Ｗ１以上である場合、部１０２は、温度調整用電力Ｗ１１の上限値Ｗ１１０を、総電力上限値Ｗ１に設定してもよい。
【００３２】
第１電力要求値検出部１０３は、第１電力Ｗ１１の要求値Ｗ１１１を検出する。第１電力Ｗ１１が走行用電力である場合、要求値Ｗ１１１は、例えば運転者が車両に要求する駆動力の大きさに応じて決定される。この要求駆動力の大きさは、例えばアクセルペダルの操作量に基づき検出可能である。第１電力Ｗ１１が温度調整用電力である場合、要求値Ｗ１１１は、例えば温度調整装置７の第１装置（エアコン）の操作量に応じて決定される。この操作量は、例えば車室内の設定温度に基づき検出可能である。第１電力実値検出部１０４は、第１電力Ｗ１１の実際の値、すなわち実値Ｗ１１２を検出する。第１電力制御部１０５は、第１電力Ｗ１１の実値Ｗ１１２が、上限値Ｗ１１０以下の範囲内で要求値Ｗ１１１に収束するように、フィードバック制御を実行する。
【００３３】
第２電力上限値設定部１０６は、第２電力Ｗ１２の上限値Ｗ１２０と第１電力Ｗ１１の実値Ｗ１１２との合計が総電力上限値Ｗ１以下となるように、第２電力Ｗ１２の上限値Ｗ１２０を設定する。具体的には、部１０６は、第２電力Ｗ１２の上限値Ｗ１２０と第１電力Ｗ１１の実値Ｗ１１２との合計（Ｗ１２０＋Ｗ１１２）が総電力上限値Ｗ１よりも小さくなるように、第２電力Ｗ１２の上限値Ｗ１２０を設定する。これにより、図３，４に示すように、上記合計（Ｗ１２０＋Ｗ１１２）と総電力上限値Ｗ１との差である、マージンＷ１０が設定されうる。マージンＷ１０は、上記合計（Ｗ１２０＋Ｗ１１２）に対する総電力上限値Ｗ１の余裕代であり、ゼロより大きい。マージンＷ１０は、図示しないが、第１マージンＷ１０１と第２マージンＷ１０２を有する。
【００３４】
第２電力上限値設定部１０６は、例えば、第１電力Ｗ１１の実値Ｗ１１２が上限値Ｗ１１０未満の範囲内で比較的小さいときは、第２電力Ｗ１２の上限値Ｗ１２０を所定の最大値に設定する。上限値Ｗ１２０の上記最大値と第１電力Ｗ１１の実値Ｗ１１２とを総電力上限値Ｗ１から減算した値が、第１マージンＷ１０１となる。第１電力Ｗ１１の実値Ｗ１１２が上限値Ｗ１１０未満の範囲内で比較的大きいときは、部１０６は、マージンＷ１０を、第１マージンＷ１０１より小さい第２マージンＷ１０２に設定するとともに、総電力上限値Ｗ１から第１電力Ｗ１１の実値Ｗ１１２と第２マージンＷ１０２とを減算した値を、第２電力Ｗ１２の上限値Ｗ１２０とする。上限値Ｗ１２０は、上記最大値より小さく設定される。第１電力Ｗ１１の実値Ｗ１１２が上限値Ｗ１１０に達したときは、部１０６は、マージンＷ１０をゼロとするとともに、総電力上限値Ｗ１から第１電力Ｗ１１の上限値Ｗ１１０を減算した値を、第２電力Ｗ１２の上限値Ｗ１２０とする。
【００３５】
第２電力上限値設定部１０６は、第２マージンＷ１０２を、第１電力Ｗ１１の最大許容増加速度と、第２電力Ｗ１２の制御応答性とに応じて設定する。すなわち、第１電力Ｗ１１の最大許容増加速度が大きいときは、小さいときよりも、第２マージンＷ１０２を大きく設定する。また、第２電力Ｗ１２の制御応答性が低いときは、高いときよりも、第２マージンＷ１０２を大きく設定する。
【００３６】
例えば、車両の駆動力を制御するモードとして、走行性能を重視する第１モードと、経済性を重視する第２モードとが備えられ、運転者がこれらのモードを切り替え可能な場合がある。この場合、走行優先モード中の第１電力Ｗ１１すなわち走行用電力の最大許容増加速度は、上記第１モード時のほうが、上記第２モード時よりも、大きく設定されうる。なお、走行用電力の最大許容増加速度は、走行用電力の急変すなわち駆動力の急変を抑制することで走行性能または走行フィーリングを向上するという機能を有しており、このような観点からは、走行用電力の最大許容減少速度が設けられていてもよい。また、モータ９の運転状態が回生から力行へ変化して駆動力の向きが負から正へ反転した後、モータ９と車輪９０との間におけるギアのガタを詰める制御を行う場合がある。この場合、走行優先モード中の第１電力Ｗ１１すなわち走行用電力の最大許容増加速度は、通常の運転時よりも大きく設定されうる。以上のような場合、最大許容増加速度の増加に応じて第２マージンＷ１０２を大きく設定することが好ましい。また、車速や加速度等の車両状態によっても、走行用電力の最大許容増加速度は変化しうるため、それに応じて第２マージンＷ１０２を設定することが好ましい。
【００３７】
なお、図２において破線の矢印で示すように、第２電力上限値設定部１０６は、第２電力Ｗ１２の上限値Ｗ１２０およびマージンＷ１０の上記設定に際し、第１電力Ｗ１１の実値Ｗ１１２に代えて、または実値Ｗ１１２とともに、第１電力Ｗ１１の要求値Ｗ１１１を用いてもよい。また、部１０６は、上記設定に際し、第１電力Ｗ１１の実値Ｗ１１２に代えて、または実値Ｗ１１２とともに、第１電力Ｗ１１の指令値を用いてもよい。この電力指令値は、例えば、ＥＶコントロールユニット１がモータコントロールユニット３等に出力するものである。
【００３８】
第２電力要求値検出部１０７は、第１電力要求値検出部１０３と同様、第２電力Ｗ１２の要求値Ｗ１２１を検出する。第２電力実値検出部１０８は、第２電力Ｗ１２の実値Ｗ１２２を検出する。第２電力制御部１０９は、第２電力Ｗ１２の実値Ｗ１２２が、上限値Ｗ１２０以下の範囲内で要求値Ｗ１２１に収束するように、フィードバック制御を実行する。
【００３９】
モード切替部１００は、走行優先モードと温度調整優先モードとを切り替える。モード切替部１００は、優先モードの切り替えを判定する判定部１００１と、優先モードの切り替えを実行する実行部１００２とを有する。
【００４０】
判定部１００１は、図５に例示するように、切り替え前の優先モードにおいて、第２電力Ｗ１２の要求値Ｗ１２１が第２電力Ｗ１２の上限値Ｗ１２０よりも大きくなり、第２電力Ｗ１２の要求値Ｗ１２１と上限値Ｗ１２０との差Ａが第１所定値以上になるとき、優先モードを切り替えると判定する。第１所定値は、切り替え前の当該優先モードにおけるマージンＷ１０、例えば第２マージンＷ１０２であってよい。例えば、温度調整優先モード中、運転者がアクセルペダルを大きくまたは急速に踏み込んだ等により、走行用電力Ｗ１２の要求値Ｗ１２１が上限値Ｗ１２０よりも第１所定値以上大きくなるとき、例えば当該温度調整優先モードにおける第２マージンＷ１０２以上大きくなるとき、部１００１は、走行優先モードに切り替えると判定する。一方、走行優先モード中、例えば、温度調整装置７の第１装置（エアコン）における設定温度と車室内の温度との差が大きい等により、温度調整用電力Ｗ１２の要求値Ｗ１２１が上限値１２０よりも第１所定値以上大きくなるとき、例えば当該走行優先モードにおける第２マージンＷ１０２以上大きくなるとき、部１００１は、温度調整優先モードに切り替えると判定する。
【００４１】
また、温度調整優先モード中、高圧バッテリ５ａのＳＯＣが低下し、総電力上限値Ｗ１が減少することに伴い、走行用電力上限値Ｗ１２０が所定の最小値を下回ると、判定部１００１は、走行優先モードに切り替えると判定してもよい。または、温度調整優先モード中、運転者により、経済性を重視する第２モードから、走行性能を重視する第１モードへ切り替えられると、部１００１は、走行優先モードに切り替えると判定してもよい。一方、走行優先モード中、運転者により上記第１モードから上記第２モードへ切り替えられると、部１００１は、温度調整優先モードに切り替えると判定してもよい。
【００４２】
実行部１００２は、図６に例示するように、切り替え前の優先モードにおいて、第２電力Ｗ１２の要求値Ｗ１２１と第１電力Ｗ１１の実値Ｗ１１２との合計（Ｗ１２１＋Ｗ１１２）が総電力上限値Ｗ１を上回る場合、第１電力Ｗ１１の実値Ｗ１１２を減少させ、当該第１電力Ｗ１１の実値Ｗ１１２と、第２電力Ｗ１２の要求値Ｗ１２１との合計（Ｗ１２１＋Ｗ１１２）が、総電力上限値Ｗ１以下となってから、優先モードを切り替える。具体的には、部１００２は、第１電力Ｗ１１の上限値Ｗ１１０を減少させ、当該上限値Ｗ１１０と第２電力Ｗ１２の要求値Ｗ１２１とを総電力上限値Ｗ１から減算した値Ｂが第２所定値以上となってから、優先モードを切り替える。第２所定値は、切り替え後の優先モードにおけるマージンＷ１０、例えば第２マージンＷ１０２であってよい。
【００４３】
例えば、図５に示すように、切り替え前の優先モードが走行優先モードである場合、判定部１００１により温度調整優先モードに切り替えると判定されたときに、第２電力Ｗ１２である温度調整用電力の要求値Ｗ１２１と、第１電力Ｗ１１である走行用電力の実値Ｗ１１２との合計が、Ｃで示される分だけ、総電力上限値Ｗ１を上回っていることがありうる。このとき、実行部１００２は、図６に示すように、走行用電力Ｗ１１を減少させ、当該走行用電力Ｗ１１と、温度調整用電力Ｗ１２の要求値Ｗ１２１との合計が、総電力上限値Ｗ１以下となってから、温度調整優先モードに切り替える。具体的には、走行用電力Ｗ１１の上限値Ｗ１１０を減少させ、これにより走行用電力Ｗ１１の実値Ｗ１１２を減少させる。当該上限値Ｗ１１０または実値Ｗ１１２と、第２電力Ｗ１２の要求値Ｗ１２１とを、総電力上限値Ｗ１から減算した値Ｂが、第２所定値以上となってから、例えば温度調整優先モードにおける第２マージンＷ１０２以上となってから、優先モードを切り替える。
【００４４】
実行部１００２は、優先モードの切り替え中における走行用電力または温度調整用電力の増加速度と減少速度の少なくとも一方を、所定の許容値以下に制限するようにしてもよい。例えば、部１００２は、モード切り替え中における走行用電力の変化速度を制限する許容値を、走行用電力の急変すなわち駆動力の急変を抑制することで走行性能または走行フィーリングを向上することが可能な値に設定してよい。このとき、上記許容値は、走行性能を重視する上記第１モード時のほうが、経済性を重視する上記第２モード時よりも、大きく設定されうる。また、部１００２は、車速や加速度等の車両状態によって、上記許容値を変化させてもよい。
【００４５】
次に、作用効果を説明する。上記のように、ＥＶコントロールユニット１は、優先モードの切り替えの際、切り替え前の優先モードにおいて、第２電力Ｗ１２の要求値Ｗ１２１と第１電力Ｗ１１の実値Ｗ１１２との合計が総電力上限値Ｗ１を上回る場合、第１電力Ｗ１１の実値Ｗ１１２を減少させ、当該第１電力Ｗ１１の実値Ｗ１１２と、第２電力Ｗ１２の要求値Ｗ１２１との合計が、総電力上限値Ｗ１以下となってから、優先モードを切り替える。よって、優先モードの切り替えの際、走行用電力と温度調整用電力との合計が総電力上限値Ｗ１を上回ることを抑制できる。例えば、優先モードの切り替え中または切り替え直後に、第１電力Ｗ１１の実値Ｗ１１２の減少が、要求電力Ｗ１２１に向かう第２電力Ｗ１２の実値Ｗ１２２の増加に追い付かず、走行用電力と温度調整用電力との合計が総電力上限値Ｗ１を上回る、といった事態を抑制できる。
【００４６】
このような観点からは、ＥＶコントロールユニット１の実行部１００２は、図２において破線の矢印で示すように、切り替え前の優先モードにおいて、第２電力Ｗ１２の要求値Ｗ１２１と第１電力Ｗ１１の要求値Ｗ１１１との合計が、総電力上限値Ｗ１を上回ったか否かを判定してもよい。また、本実施形態の実行部１００２は、第１電力Ｗ１１の実値Ｗ１１２を減少させるために、第１電力Ｗ１１の上限値Ｗ１１０を減少させるが、これに限らず、第１電力Ｗ１１の指令値を減少させ、当該第１電力Ｗ１１の指令値と、第２電力Ｗ１２の要求値Ｗ１２１との合計が、総電力上限値Ｗ１以下となってから、優先モードを切り替えてもよい。
【００４７】
ＥＶコントロールユニット１は、優先モードのそれぞれにおいて、第１電力Ｗ１１を、所定の上限値Ｗ１１０以下の範囲内で、第２電力Ｗ１２よりも優先して供給する。よって、走行用電力と温度調整用電力のうち一方の電力の大きさは、他方の電力の上限値によって予め制限されることがなく、当該一方の電力の上限値のみによって制限される。したがって、各電力の使用可能範囲を拡大できるため、走行用電力を用いたモータ９による車両の動力性能または走行性能と、温度調整用電力を用いた温度調整装置７による温度調整性能とを、高次元で両立することができる。例えば、ＥＶコントロールユニット１は、走行優先モードにおいて、走行用電力の上限値を総電力上限値Ｗ１に設定する。よって、走行用電力の使用可能範囲を拡大できるため、走行用電力を用いたモータ９による車両の走行性能等を向上することができる。
【００４８】
具体的には、ＥＶコントロールユニット１は、第１電力Ｗ１１の上限値Ｗ１１０を、総電力上限値Ｗ１以下であって、第２電力Ｗ１２によって制限されない所定値に設定する。第１電力Ｗ１１の使用可能な量が、第２電力Ｗ１２の上限値Ｗ１２０によって予め制限されることがないため、第１電力Ｗ１１の使用可能範囲を拡大できる。一方、ＥＶコントロールユニット１は、第２電力Ｗ１２の上限値Ｗ１２０と第１電力Ｗ１１の実値Ｗ１１２との合計が総電力上限値Ｗ１以下となるように、第２電力Ｗ１２の上限値Ｗ１２０を設定する。これにより、第１電力Ｗ１１の実値Ｗ１１２と第２電力Ｗ１２の実値Ｗ１２２との合計が総電力上限値Ｗ１を上回ることを回避できる。また、第２電力Ｗ１２の上限値Ｗ１２０が第１電力Ｗ１１の実値Ｗ１１２に応じてきめ細かく設定されるため、第２電力Ｗ１２の使用可能範囲を効果的に拡大できる。このような観点からは、第２電力Ｗ１２の上限値Ｗ１２０の設定に際して用いられる第１電力Ｗ１１は、実値Ｗ１１２に限らず、要求値Ｗ１１１であってよい。
【００４９】
上記のように各電力の使用可能範囲を拡大する場合、切り替え前の優先モードにおける第１電力Ｗ１１の上限値Ｗ１１０と、切り替え後の優先モードにおける第１電力Ｗ１１の上限値Ｗ１１０との合計が、総電力上限値Ｗ１を越えた大きな値になりうる。よって、優先モードを切り替える際、切り替え前に優先される電力の減少が、切り替え後に優先される電力の増加に追い付かない等により、走行用電力と温度調整用電力との合計が総電力上限値Ｗ１を上回るおそれがより高い。このようなときに、上記のように、切り替え前に第１電力Ｗ１１を減少させてから優先モードを切り替えることで、上記おそれを効果的に抑制できる。例えば、走行用電力の使用可能範囲を上記のように拡大すれば、走行優先モードから温度調整優先モードへ切り替える際、温度調整用電力の要求値と走行用電力の実値との合計が総電力上限値Ｗ１を上回るおそれがより高くなる。これに対し、走行用電力を減少させてから優先モードを切り替えることで、上記おそれを効果的に抑制できる。
【００５０】
ＥＶコントロールユニット１は、優先モードのそれぞれにおいて、第２電力Ｗ１２の上限値Ｗ１２０と第１電力Ｗ１１の実値Ｗ１１２との合計が、総電力上限値Ｗ１よりも小さくなるように、第２電力Ｗ１２の上限値Ｗ１２０を設定する。よって、マージンＷ１０が設定されうる。マージンＷ１０は、第２電力Ｗ１２の上限値Ｗ１２０と第１電力Ｗ１１の実値Ｗ１１２との合計と、総電力上限値Ｗ１との差である。このマージンＷ１０を余裕代として利用することで、各優先モードにおいて、例えば温度調整用電力と走行用電力の一方が増加する場合でも、他方の電力の制御遅れに起因して、一時的に、両電力の合計が総電力上限値Ｗ１を上回ることを回避できる。このような観点からは、マージンＷ１０の設定に際して用いられる第１電力Ｗ１１は、実値Ｗ１１２に限らず、要求値Ｗ１１１であってよい。
【００５１】
ＥＶコントロールユニット１は、切り替え前の優先モードにおいて、第２電力Ｗ１２の要求値Ｗ１２１が第２電力Ｗ１２の上限値Ｗ１２０よりも大きくなり、第２電力Ｗ１の要求値Ｗ１２１と第２電力Ｗ１の上限値Ｗ１２０との差Ａが第１所定値以上になるとき、優先モードを切り替えると判定する。このように、第２電力Ｗ１２の要求値Ｗ１２１が、第２電力Ｗ１２の上限値Ｗ１２０よりも大きくなるとき、優先モードを切り替えると判定することで、増加する第２電力Ｗ１２の要求に応えることができる。また、第２電力Ｗ１２の要求値Ｗ１２１と上限値Ｗ１２０との差Ａが第１所定値以上であるときには、優先モードを切り替える際、すなわち優先モードの切り替え中または切り替え直後に、走行用電力と温度調整用電力との合計が総電力上限値Ｗ１を上回るおそれが高い。このようなときに、第１電力Ｗ１１を減少させてから優先モードを切り替えることで、上記おそれを効果的に抑制できる。
【００５２】
ＥＶコントロールユニット１は、切り替え前の優先モードにおいて、第２電力Ｗ１２の上限値Ｗ１２０と第１電力Ｗ１１の実値Ｗ１１２との合計が、総電力上限値Ｗ１よりも上記第１所定値以上小さくなるように、第２電力Ｗ１２の上限値Ｗ１２０を設定してよい。言い換えると、上記第１所定値を、切り替え前の優先モードにおけるマージンＷ１０と同じ値に設定してよい。この場合、切り替え前の優先モードにおいて、第２電力Ｗ１２の要求値Ｗ１２１と第２電力Ｗ１の上限値Ｗ１２０との差Ａが第１所定値以上となり優先モードを切り替える際、差ＡがマージンＷ１０以上であるため、優先モードの切り替え中または切り替え直後に、走行用電力と温度調整用電力との合計が総電力上限値を上回るおそれがより高い。このようなときに、第１電力Ｗ１１を減少させてから優先モードを切り替えることで、上記おそれを効果的に抑制できる。
【００５３】
ＥＶコントロールユニット１は、優先モードの切り替えの際、上記減少させた第１電力Ｗ１１の実値Ｗ１１２と、第２電力Ｗ１２の要求値Ｗ１２１とを、総電力上限値Ｗ１から減算した値Ｂが、第２所定値以上となってから、優先モードを切り替える。よって、優先モードを切り替える際、すなわち優先モードの切り替え中または切り替え直後に、走行用電力と温度調整用電力との合計が総電力上限値Ｗ１を上回ることを、より確実に抑制できる。なお、このような観点からは、ＥＶコントロールユニット１は、優先モードの切り替え中、値Ｂが第２所定値以上に維持されるよう、上記減少させた第１電力Ｗ１１の実値Ｗ１１２を制御してもよい。
【００５４】
ＥＶコントロールユニット１は、切り替え後の優先モードにおいて、第２電力Ｗ１２の上限値Ｗ１２０と第１電力Ｗ１１の実値Ｗ１１２との合計が、総電力上限値Ｗ１よりも第２所定値以上小さくなるように、第２電力Ｗ１２の上限値Ｗ１２０を設定してよい。言い換えると、上記第２所定値を、切り替え後の優先モードにおけるマージンＷ１０と同じ値に設定してよい。よって、第２所定値が、切り替え後の優先モードにおけるマージンとして機能することにより、優先モードの切り替え直後に電力が変化しても、走行用電力と温度調整用電力との合計が総電力上限値Ｗ１を上回ることを抑制できる。
【００５５】
以上のような観点からは、ＥＶコントロールユニット１は、切り替え前の優先モードにおいて、第２電力Ｗ１２の上限値Ｗ１２０と第１電力Ｗ１１の要求値Ｗ１１１との合計が、総電力上限値Ｗ１よりも上記第１所定値以上小さくなるように、第２電力Ｗ１２の上限値Ｗ１２０を設定してよい。また、切り替え後の優先モードにおいて、第２電力Ｗ１２の上限値Ｗ１２０と第１電力Ｗ１１の要求値Ｗ１１１との合計が、総電力上限値Ｗ１よりも上記第２所定値以上小さくなるように、第２電力Ｗ１２の上限値Ｗ１２０を設定してよい。
【００５６】
ＥＶコントロールユニット１は、優先モードの切り替え中における走行用電力の増加速度と減少速度の少なくとも一方を、所定の許容値以下に制限してよい。例えば、ＥＶコントロールユニット１は、走行優先モードから温度調整優先モードへの切り替え中における走行用電力Ｗ１１の減少速度を、許容値以下に制限してよい。この場合、優先モードの切り替え中における車両の動力性能または走行性能の向上を図ることができる。
【００５７】
切り替えの前の優先モードにおいて、第１電力Ｗ１１は走行用電力であり、第２電力Ｗ１２は温度調整用電力でありうる。この場合、走行優先モードから温度調整優先モードへ切り替えられることになる。ここで、上記のように、走行性能等の観点から、走行用電力に最大許容減少速度が設けられることが好ましい。このとき、走行用電力の減少速度には制限がかかる。一方、一般に、走行用電力よりも温度調整用電力のほうが、制御応答性が高い。よって、走行優先モードから温度調整優先モードへの切り替え中または切り替え直後に、走行用電力の減少が、要求電力に向かう温度調整用電力の増加に追い付かず、走行用電力と温度調整用電力との合計が総電力上限値Ｗ１を上回るおそれが高い。これに対し、走行優先モードから温度調整優先モードへ切り替える際、温度調整用電力Ｗ１２の要求値Ｗ１２１と走行用電力Ｗ１１との合計が総電力上限値Ｗ１を上回る場合であっても、走行用電力Ｗ１１を減少させ、当該走行用電力Ｗ１１と、温度調整用電力Ｗ１２の要求値Ｗ１２１との合計が、総電力上限値Ｗ１以下となってから、優先モードを切り替えることで、上記おそれを効果的に抑制できる。
【００５８】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００５９】
例えば、本発明の電力制御装置および電力制御方法が適用される車両は、電動機により駆動力を発生可能な車両であればよく、電気自動車に限らず、例えば、駆動力源として電動機のほかに内燃機関を備え、ＥＶモードで走行可能なハイブリッド車であってよい。ハイブリッド車は、外部電源から充電可能なプラグインハイブリッド車であってもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１  ＥＶコントロールユニット（電力制御装置）
５ａ  高圧バッテリ（電池）
７  温度調整装置
９  モータ（電動機）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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