(57)【要約】【課題】電圧に対する使用範囲が異なる２つの蓄電装置に対し、意図しない蓄電装置に充電電流や放電電流が流れるのを防止できる電動車両を提供すること。【解決手段】車両Ｖは、インバータ３と、第１バッテリＢ１と、第１電力線２１と、第２バッテリＢ２と、第２電力線２２と、電圧変換器４と、を備える。開回路電圧に対する使用範囲は第１バッテリＢ１と第２バッテリＢ２とで重複しておらず、閉回路電圧に対する使用範囲は第１バッテリＢ１と第２バッテリＢ２とで重複している。ＥＣＵ７は、インバータ３から第１電力線２１へ出力される回生電力を、電圧変換器４を介して第２電力線２２に供給し、第２バッテリＢ２を充電する場合には、第１バッテリＢ１の開回路電圧に基づいてインバータ３から第１電力線２１へ出力される回生電力に対する最大回生電力を算出し、回生電力が最大回生電力を超えないようにインバータ３及び電圧変換器４を制御する。【選択図】図１
2020061847.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動輪に連結された電動機と、
前記電動機との間で電力の授受を行う電力変換器と、
前記電力変換器及び第１蓄電装置が接続された第１回路と、
第２蓄電装置が接続された第２回路と、
前記第１回路と前記第２回路との間で電圧を変換する電圧変換器と、
前記電力変換器及び前記電圧変換器を制御する制御装置と、を備える電動車両であって、
前記第１蓄電装置の開回路電圧である第１開回路電圧に対する使用範囲は前記第２蓄電装置の開回路電圧である第２開回路電圧に対する使用範囲と重複しておらず、かつ前記第１蓄電装置の閉回路電圧である第１閉回路電圧に対する使用範囲は前記第２蓄電装置の閉回路電圧である第２閉回路電圧に対する使用範囲と重複しており、
前記制御装置は、前記第１及び第２蓄電装置の何れか一方を充電対象蓄電装置とし他方を非充電対象蓄電装置とし、前記電力変換器から前記第１回路へ出力される回生電力を前記充電対象蓄電装置に供給し、当該充電対象蓄電装置を充電する場合には、前記非充電対象蓄電装置の開回路電圧に基づいて前記電力変換器から前記第１回路へ出力される回生電力に対する上限電力を算出し、前記回生電力が前記上限電力を超えないように前記電力変換器及び前記電圧変換器を制御することを特徴とする電動車両。
【請求項２】
前記制御装置は、充電時における前記充電対象蓄電装置の閉回路電圧が前記非充電対象蓄電装置の開回路電圧以下となるように前記上限電力を算出することを特徴とする請求項１に記載の電動車両。
【請求項３】
前記制御装置は、充電時における前記充電対象蓄電装置の閉回路電圧が前記非充電対象蓄電装置の開回路電圧と等しくなるように前記上限電力を算出することを特徴とする請求項２に記載の電動車両。
【請求項４】
前記第１開回路電圧に対する使用範囲は前記第２開回路電圧に対する使用範囲より高く、
前記充電対象蓄電装置は前記第２蓄電装置であり、前記非充電対象蓄電装置は前記第１蓄電装置であり、
前記制御装置は、
前記第２蓄電装置の状態に基づいて、当該第２蓄電装置が劣化しないように、充電時の前記第２閉回路電圧に対する上限電圧である劣化上限電圧を算出する劣化上限電圧算出手段と、
前記第２閉回路電圧を前記劣化上限電圧及び前記第１開回路電圧のうち何れか低い方である充電時上限電圧としかつ前記第２蓄電装置に前記充電時上限電圧と前記第２開回路電圧との差に応じた充電電流を供給した場合に、前記第２蓄電装置を充電するために消費される電力に基づいて前記上限電力を算出する上限電力算出手段と、を備えることを特徴とする請求項３に記載の電動車両。
【請求項５】
前記第２開回路電圧に対する使用範囲は前記第１開回路電圧に対する使用範囲より高く、
前記充電対象蓄電装置は前記第１蓄電装置であり、前記非充電対象蓄電装置は前記第２蓄電装置であり、
前記制御装置は、
前記第１蓄電装置の状態に基づいて、当該第１蓄電装置が劣化しないように、充電時の前記第１閉回路電圧に対する上限電圧である劣化上限電圧を算出する劣化上限電圧算出手段と、
前記第１閉回路電圧を前記劣化上限電圧及び前記第２開回路電圧のうち何れか低い方である充電時上限電圧としかつ前記第１蓄電装置に前記充電時上限電圧と前記第１開回路電圧との差に応じた充電電流を供給した場合に、前記第１蓄電装置を充電するために消費される電力に基づいて前記上限電力を算出する上限電力算出手段と、を備えることを特徴とする請求項３に記載の電動車両。
【請求項６】
前記駆動輪に機械制動力を付与する機械制動装置と、
前記駆動輪に付与される制動力に対する要求制動力を取得する要求制動力取得手段と、を備え、
前記制御装置は、前記要求制動力の大きさを表す要求パラメータが前記上限電力の大きさを表す上限パラメータより大きい場合には、前記機械制動力が、前記要求パラメータと前記上限パラメータとの差に応じた大きさになるように前記機械制動装置を制御することを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の電動車両。
【請求項７】
駆動輪に連結された電動機と、
前記電動機との間で電力の授受を行う電力変換器と、
前記電力変換器及び第１蓄電装置が接続された第１回路と、
第２蓄電装置が接続された第２回路と、
前記第１回路と前記第２回路との間で電圧を変換する電圧変換器と、
前記電力変換器及び前記電圧変換器を制御する制御装置と、を備える電動車両であって、
前記第１蓄電装置の開回路電圧である第１開回路電圧に対する使用範囲は前記第２蓄電装置の開回路電圧である第２開回路電圧に対する使用範囲と重複しておらず、かつ前記第１蓄電装置の閉回路電圧である第１閉回路電圧に対する使用範囲は前記第２蓄電装置の閉回路電圧である第２閉回路電圧に対する使用範囲と重複しており、
前記制御装置は、前記第１及び第２蓄電装置の何れか一方を放電対象蓄電装置とし他方を非放電対象蓄電装置とし、前記放電対象蓄電装置から出力される電力を前記電力変換器に供給し、前記電動機を駆動する場合には、前記非放電対象蓄電装置の開回路電圧に基づいて前記第１回路から前記電力変換器に出力される駆動電力に対する上限電力を算出し、前記駆動電力が前記上限電力を超えないように前記電力変換器及び前記電圧変換器を制御することを特徴とする電動車両。
【請求項８】
前記制御装置は、放電時における前記放電対象蓄電装置の閉回路電圧が前記非放電対象蓄電装置の開回路電圧以上となるように前記上限電力を算出することを特徴とする請求項７に記載の電動車両。
【請求項９】
前記制御装置は、放電時における前記放電対象蓄電装置の閉回路電圧が前記非放電対象蓄電装置の開回路電圧と等しくなるように前記上限電力を算出することを特徴とする請求項８に記載の電動車両。
【請求項１０】
前記第１開回路電圧に対する使用範囲は前記第２開回路電圧に対する使用範囲より高く、
前記放電対象蓄電装置は前記第１蓄電装置であり、前記非放電対象蓄電装置は前記第２蓄電装置であり、
前記制御装置は、
前記第１蓄電装置の状態に基づいて、当該第１蓄電装置が劣化しないように、放電時の前記第１閉回路電圧に対する下限電圧である劣化下限電圧を算出する劣化下限電圧算出手段と、
前記第１閉回路電圧を前記劣化下限電圧及び前記第２開回路電圧のうち何れか高い方である放電時下限電圧としかつ前記電力変換器に前記放電時下限電圧と前記第１開回路電圧との差に応じた放電電流を供給した場合に、前記電動機を駆動するために消費される電力に基づいて前記上限電力を算出する上限電力算出手段と、を備えることを特徴とする請求項９に記載の電動車両。
【請求項１１】
前記第２開回路電圧に対する使用範囲は前記第１開回路電圧に対する使用範囲より高く、
前記放電対象蓄電装置は前記第２蓄電装置であり、前記非放電対象蓄電装置は前記第１蓄電装置であり、
前記制御装置は、
前記第２蓄電装置の状態に基づいて、当該第２蓄電装置が劣化しないように、放電時の前記第２閉回路電圧に対する下限電圧である劣化下限電圧を算出する劣化下限電圧算出手段と、
前記第２閉回路電圧を前記劣化下限電圧及び前記第１開回路電圧のうち何れか高い方である放電時下限電圧としかつ前記電力変換器に前記放電時下限電圧と前記第２開回路電圧との差に応じた放電電流を供給した場合に、前記電動機を駆動するために消費される電力に基づいて前記上限電力を算出する上限電力算出手段と、を備えることを特徴とする請求項９に記載の電動車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動車両に関する。より詳しくは、電圧に対する使用範囲が異なる２つの蓄電装置と、これら２つの蓄電装置が設けられた回路の間で電圧を変換する電圧変換器と、を備える電動車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動車両は、二次電池やキャパシタ等の蓄電装置に蓄えられている電力を駆動モータに供給し、駆動輪を回転させることによって走行する。また電動車両は、減速時には、駆動モータを発電機として機能させることにより、駆動輪に回生制動力を付与し電動車両を減速させるとともに、駆動モータで発電される回生電力で蓄電装置を充電する。
【０００３】
特許文献１の電動車両では、残容量が高い場合には回生電力を蓄電装置で受け入れられないことに鑑み、残容量が高く、目標回生制動力と実回生制動力との偏差が大きい場合には、機械ブレーキを操作することによって制動力の不足分を補っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−６３１４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで近年では、電圧の使用範囲が異なる２つ以上の蓄電装置を備え、状態に応じて蓄電装置を使い分ける電動車両が提案されている。このように複数の蓄電装置を備える電動車両では、これら蓄電装置が設けられた電圧の異なる回路を少なくとも１つの電圧変換器で接続し、この電圧変換器で各回路間の電圧を調整することによって、各蓄電装置の充放電を制御するものが多い。
【０００６】
また蓄電装置の閉回路電圧は、蓄電装置の残容量や、蓄電装置を流れる充電電流や放電電流の大きさによって変化する。このため、各蓄電装置の開回路電圧に対する使用範囲が重複していない場合であっても、閉回路電圧に対する使用範囲が重複する場合がある。このため例えば２つの蓄電装置の閉回路電圧が接近した状態で充電や放電を行うと、電圧変換器が適切に作動せず、意図しない蓄電装置に充電電流や放電電流が流れてしまう場合がある。しかしながら特許文献１には、このような課題については十分に検討されていない。
【０００７】
本発明は、電圧に対する使用範囲が異なる２つの蓄電装置に対し、意図しない蓄電装置に充電電流や放電電流が流れるのを防止できる電動車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明に係る電動車両は、駆動輪に連結された電動機と、前記電動機との間で電力の授受を行う電力変換器と、前記電力変換器及び第１蓄電装置が接続された第１回路と、第２蓄電装置が接続された第２回路と、前記第１回路と前記第２回路との間で電圧を変換する電圧変換器と、前記電力変換器及び前記電圧変換器を制御する制御装置と、を備える。前記第１蓄電装置の開回路電圧である第１開回路電圧に対する使用範囲は前記第２蓄電装置の開回路電圧である第２開回路電圧に対する使用範囲と重複しておらず、かつ前記第１蓄電装置の閉回路電圧である第１閉回路電圧に対する使用範囲は前記第２蓄電装置の閉回路電圧である第２閉回路電圧に対する使用範囲と重複している。前記制御装置は、前記第１及び第２蓄電装置の何れか一方を充電対象蓄電装置とし他方を非充電対象蓄電装置とし、前記電力変換器から前記第１回路へ出力される回生電力を前記充電対象蓄電装置に供給し、当該充電対象蓄電装置を充電する場合には、前記非充電対象蓄電装置の開回路電圧に基づいて前記電力変換器から前記第１回路へ出力される回生電力に対する上限電力を算出し、前記回生電力が前記上限電力を超えないように前記電力変換器及び前記電圧変換器を制御する。
【０００９】
（２）この場合、前記制御装置は、充電時における前記充電対象蓄電装置の閉回路電圧が前記非充電対象蓄電装置の開回路電圧以下となるように前記上限電力を算出することが好ましい。
【００１０】
（３）この場合、前記制御装置は、充電時における前記充電対象蓄電装置の閉回路電圧が前記非充電対象蓄電装置の開回路電圧と等しくなるように前記上限電力を算出することが好ましい。
【００１１】
（４）この場合、前記第１開回路電圧に対する使用範囲は前記第２開回路電圧に対する使用範囲より高く、前記充電対象蓄電装置は前記第２蓄電装置であり、前記非充電対象蓄電装置は前記第１蓄電装置であり、前記制御装置は、前記第２蓄電装置の状態に基づいて、当該第２蓄電装置が劣化しないように、充電時の前記第２閉回路電圧に対する上限電圧である劣化上限電圧を算出する劣化上限電圧算出手段と、前記第２閉回路電圧を前記劣化上限電圧及び前記第１開回路電圧のうち何れか低い方である充電時上限電圧としかつ前記第２蓄電装置に前記充電時上限電圧と前記第２開回路電圧との差に応じた充電電流を供給した場合に、前記第２蓄電装置を充電するために消費される電力に基づいて前記上限電力を算出する上限電力算出手段と、を備えることが好ましい。
【００１２】
（５）この場合、前記第２開回路電圧に対する使用範囲は前記第１開回路電圧に対する使用範囲より高く、前記充電対象蓄電装置は前記第１蓄電装置であり、前記非充電対象蓄電装置は前記第２蓄電装置であり、前記制御装置は、前記第１蓄電装置の状態に基づいて、当該第１蓄電装置が劣化しないように、充電時の前記第１閉回路電圧に対する上限電圧である劣化上限電圧を算出する劣化上限電圧算出手段と、前記第１閉回路電圧を前記劣化上限電圧及び前記第２開回路電圧のうち何れか低い方である充電時上限電圧としかつ前記第１蓄電装置に前記充電時上限電圧と前記第１開回路電圧との差に応じた充電電流を供給した場合に、前記第１蓄電装置を充電するために消費される電力に基づいて前記上限電力を算出する上限電力算出手段と、を備えることが好ましい。
【００１３】
（６）この場合、前記電動車両は、前記駆動輪に機械制動力を付与する機械制動装置（例えば、後述の機械制動装置５）と、前記駆動輪に付与される制動力に対する要求制動力を取得する要求制動力取得手段と、を備え、前記制御装置は、前記要求制動力の大きさを表す要求パラメータが前記上限電力の大きさを表す上限パラメータより大きい場合には、前記機械制動力が、前記要求パラメータと前記上限パラメータとの差に応じた大きさになるように前記機械制動装置を制御することが好ましい。
【００１４】
ここで「前記要求制動力の大きさを表す要求パラメータ」とは、要求制動力が大きくなるほど大きくなる物理量であれば、その次元を問わずどのような物理量でもよい。例えば要求パラメータは、要求制動力そのものであってもよいし、要求制動力を電力に換算した物理量、すなわち要求制動力を電動発電機によって駆動輪に付与される回生制動力のみで達成しようとした場合に、電力変換器から第１回路へ出力される回生電力である要求回生電力であってもよい。また「前記上限電力の大きさを表す上限パラメータ」とは、上限電力が大きくなるほど大きくなる物理量でありかつ要求パラメータと同じ次元を有する物理量である。例えば、上限パラメータは、上限電力そのもの又は上限電力を力に換算した物理量、すなわち電力変換器から第１回路へ出力される回生電力が上限電力となるように電力変換器を制御した場合に、電動発電機から駆動輪に付与される回生制動力である上限回生制動力である。例えば、要求パラメータを要求制動力とした場合、上限パラメータは上限回生制動力であり、要求パラメータを要求回生電力とした場合、上限パラメータは上限電力である。
【００１５】
（７）本発明に係る電動車両（例えば、後述の車両Ｖ）は、駆動輪に連結された電動機と、前記電動機との間で電力の授受を行う電力変換器と、前記電力変換器及び第１蓄電装置が接続された第１回路と、第２蓄電装置が接続された第２回路と、前記第１回路と前記第２回路との間で電圧を変換する電圧変換器と、前記電力変換器及び前記電圧変換器を制御する制御装置と、を備える。前記第１蓄電装置の開回路電圧である第１開回路電圧に対する使用範囲は前記第２蓄電装置の開回路電圧である第２開回路電圧に対する使用範囲と重複しておらず、かつ前記第１蓄電装置の閉回路電圧である第１閉回路電圧に対する使用範囲は前記第２蓄電装置の閉回路電圧である第２閉回路電圧に対する使用範囲と重複している。前記制御装置は、前記第１及び第２蓄電装置の何れか一方を放電対象蓄電装置とし他方を非放電対象蓄電装置とし、前記放電対象蓄電装置から出力される電力を前記電力変換器に供給し、前記電動機を駆動する場合には、前記非放電対象蓄電装置の開回路電圧に基づいて前記第１回路から前記電力変換器に出力される駆動電力に対する上限電力を算出し、前記駆動電力が前記上限電力を超えないように前記電力変換器及び前記電圧変換器を制御する。
【００１６】
（８）この場合、前記制御装置は、放電時における前記放電対象蓄電装置の閉回路電圧が前記非放電対象蓄電装置の開回路電圧以上となるように前記上限電力を算出することが好ましい。
【００１７】
（９）この場合、前記制御装置は、放電時における前記放電対象蓄電装置の閉回路電圧が前記非放電対象蓄電装置の開回路電圧と等しくなるように前記上限電力を算出することが好ましい。
【００１８】
（１０）この場合、前記第１開回路電圧に対する使用範囲は前記第２開回路電圧に対する使用範囲より高く、前記放電対象蓄電装置は前記第１蓄電装置であり、前記非放電対象蓄電装置は前記第２蓄電装置であり、前記制御装置は、前記第１蓄電装置の状態に基づいて、当該第１蓄電装置が劣化しないように、放電時の前記第１閉回路電圧に対する下限電圧である劣化下限電圧を算出する劣化下限電圧算出手段と、前記第１閉回路電圧を前記劣化下限電圧及び前記第２開回路電圧のうち何れか高い方である放電時下限電圧としかつ前記電力変換器に前記放電時下限電圧と前記第１開回路電圧との差に応じた放電電流を供給した場合に、前記電動機を駆動するために消費される電力に基づいて前記上限電力を算出する上限電力算出手段と、を備えることが好ましい。
【００１９】
（１１）この場合、前記第２開回路電圧に対する使用範囲は前記第１開回路電圧に対する使用範囲より高く、前記放電対象蓄電装置は前記第２蓄電装置であり、前記非放電対象蓄電装置は前記第１蓄電装置であり、前記制御装置は、前記第２蓄電装置の状態に基づいて、当該第２蓄電装置が劣化しないように、放電時の前記第２閉回路電圧に対する下限電圧である劣化下限電圧を算出する劣化下限電圧算出手段と、前記第２閉回路電圧を前記劣化下限電圧及び前記第１開回路電圧のうち何れか高い方である放電時下限電圧としかつ前記電力変換器に前記放電時下限電圧と前記第２開回路電圧との差に応じた放電電流を供給した場合に、前記電動機を駆動するために消費される電力に基づいて前記上限電力を算出する上限電力算出手段と、を備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
（１）本発明の電動車両は、開回路電圧に対する使用範囲は重複しておらず閉回路電圧に対する使用範囲は重複している第１及び第２蓄電装置と、電力変換器及び第１蓄電装置が設けられた第１回路と、第２蓄電装置が設けられた第２回路と、これら電圧が異なる２つの回路の間で電圧を変換する電圧変換器とを備える。このような電動車両では、例えば電力変換器から第１回路へ出力される回生電力で第１及び第２蓄電装置の何れか一方である充電対象蓄電装置を充電すると、充電対象蓄電装置の閉回路電圧と非充電対象蓄電装置の開回路電圧とが接近し、非充電対象蓄電装置に充電電流が流れてしまい、非充電対象蓄電装置が劣化してしまう場合がある。そこで制御装置は、電力変換器から第１回路へ出力される回生電力を充電対象蓄電装置に供給し、この充電対象蓄電装置を充電する場合には、非充電対象蓄電装置の開回路電圧に基づいて回生電力に対する上限電力を算出し、回生電力がこの上限電力を超えないように電力変換器及び電圧変換器を制御する。これにより電動車両では、車両減速時には、非充電対象蓄電装置へ意図しない充電電流が流れるのを抑制しながら、電動機で発生する回生電力で充電対象蓄電装置を充電できる。
【００２１】
（２）本発明の電動車両では、制御装置は、充電時における充電対象蓄電装置の閉回路電圧が非充電対象蓄電装置の開回路電圧以下となるように上限電力を算出する。これにより電動車両では、車両減速時には、非充電対象蓄電装置へ意図しない充電電流が流れるのを抑制しながら、電動機で発生する回生電力で充電対象蓄電装置を充電できる。
【００２２】
（３）本発明の電動車両では、制御装置は、充電時における充電対象蓄電装置の閉回路電圧が非充電対象蓄電装置の開回路電圧と等しくなるように上限電力を算出する。これにより電動車両では、非充電対象蓄電装置へ意図しない充電電流が流れるのを抑制しながら、減速時にはできるだけ大きな回生電力を発生させ、この回生電力で充電対象蓄電装置を充電できる。
【００２３】
（４）本発明の電動車両では、第１開回路電圧に対する使用範囲を第２開回路電圧に対する使用範囲より高くし、充電対象蓄電装置を第２蓄電装置とし、非充電対象蓄電装置を第１蓄電装置とする。劣化上限電圧算出手段は、充電時の第２閉回路電圧に対する上限電圧である劣化上限電圧を、第２蓄電装置が劣化しないように算出する。また上限電力算出手段は、劣化上限電圧及び第１開回路電圧のうち何れか低い方を充電時上限電圧と定義するとともに、充電時の第２閉回路電圧をこの充電時上限電圧としかつ第２蓄電装置に充電時上限電圧と第２開回路電圧との差に応じた充電電流を供給した場合に、第２蓄電装置を充電するために消費される電力に基づいて上限電力を算出する。これにより電動車両では、第１蓄電装置へ意図しない充電電流が流れるのを抑制しながら、減速時にはできるだけ大きな回生電力を発生させ、この回生電力で第２蓄電装置を充電できる。また第２蓄電装置の充電時における第２閉回路電圧は劣化上限電圧以下となっているので、充電による第２蓄電装置の劣化も抑制できる。
【００２４】
（５）本発明の電動車両では、第２開回路電圧に対する使用範囲を第１開回路電圧に対する使用範囲より高くし、充電対象蓄電装置を第１蓄電装置とし、非充電対象蓄電装置を第１蓄電装置とする。劣化上限電圧算出手段は、充電時の第１閉回路電圧に対する上限電圧である劣化上限電圧を、第１蓄電装置が劣化しないように算出する。また上限電力算出手段は、劣化上限電圧及び第２開回路電圧のうち何れか低い方を充電時上限電圧と定義するとともに、第１閉回路電圧をこの充電時上限電圧としかつ第１蓄電装置に充電時上限電圧と第１開回路電圧との差に応じた充電電流を供給した場合に、第１蓄電装置を充電するために消費される電力に基づいて上限電力を算出する。これにより電動車両では、第２蓄電装置へ意図しない充電電流が流れるのを抑制しながら、減速時にはできるだけ大きな回生電力を発生させ、この回生電力で第１蓄電装置を充電できる。また第１蓄電装置の充電時における第１閉回路電圧は劣化上限電圧以下となっているので、充電による第１蓄電装置の劣化も抑制できる。
【００２５】
（６）本発明の電動車両では、駆動輪に付与される制動力に対する要求制動力を取得し、要求制動力の大きさを表す要求パラメータが上限電力の大きさを表す上限パラメータより大きい場合には、機械制動装置による機械制動力が要求パラメータと上限パラメータとの差に応じた大きさになるように機械制動装置を制御する。これにより、減速時にはできるだけ大きな回生電力で充電対象蓄電装置を充電しながら、要求に応じた制動力が駆動輪に付与されるように機械制動装置を制御できる。
【００２６】
（７）本発明の電動車両は、開回路電圧に対する使用範囲は重複しておらず閉回路電圧に対する使用範囲は重複している第１及び第２蓄電装置と、電力変換器及び第１蓄電装置が設けられた第１回路と、第２蓄電装置が設けられた第２回路と、これら電圧が異なる２つの回路の間で電圧を変換する電圧変換器とを備える。このような電動車両では、例えば第１及び第２蓄電装置の何れか一方である放電対象蓄電装置から出力される電力を電力変換器に供給し、電動機を駆動すると、放電対象蓄電装置の閉回路電圧と非放電対象蓄電装置の開回路電圧とが接近し、非放電対象蓄電装置から意図せず放電電流が流れてしまう場合がある。そこで制御装置は、非放電対象蓄電装置からの放電を抑制しながら放電対象蓄電装置から出力される電力で電動機を駆動する場合には、非放電対象蓄電装置の開回路電圧に基づいて第１回路から電力変換器に出力される駆動電力に対する上限電力を算出し、駆動電力がこの上限電力を超えないように電力変換器及び電圧変換器を制御する。これにより電動車両では、加速時又は定速走行時には、非放電対象蓄電装置から意図しない放電電流が流れるのを抑制しながら、放電対象蓄電装置から放電される電力で電動機を駆動できる。
【００２７】
（８）本発明の電動車両では、制御装置は、放電時における放電対象蓄電装置の閉回路電圧が非放電対象蓄電装置の開回路電圧以上となるように上限電力を算出する。これにより電動車両では、加速時又は定速走行時には、非放電対象蓄電装置から意図しない放電電流が流れるのを抑制しながら、放電対象蓄電装置から放電される電力で電動機を駆動できる。
【００２８】
（９）本発明の電動車両では、制御装置は、放電時における放電対象蓄電装置の閉回路電圧が非放電対象蓄電装置の開回路電圧と等しくなるように上限電力を算出する。これにより電動車両では、非放電対象蓄電装置から意図しない放電電流が流れるのを抑制しながら、加速時又は定速走行時にはできるだけ大きな電力を電力変換器に供給し、電動機を駆動できる。
【００２９】
（１０）本発明の電動車両では、第１開回路電圧に対する使用範囲を第２開回路電圧に対する使用範囲より高くし、放電対象蓄電装置を第１蓄電装置とし、非放電対象蓄電装置を第２蓄電装置とする。劣化下限電圧算出手段は、放電時の第１閉回路電圧に対する下限電圧である劣化下限電圧を、第１蓄電装置が劣化しないように算出する。また上限電力算出手段は、劣化下限電圧及び第２開回路電圧のうち何れか高い方を放電時下限電圧と定義するとともに、第１閉回路電圧をこの放電時下限電圧としかつ電力変換器に放電時下限電圧と第１開回路電圧との差に応じた放電電流を供給した場合に、電動機を駆動するために消費される電力に基づいて上限電力を算出する。これにより電動車両では、第２蓄電装置から意図しない放電電流が流れるのを抑制しながら、加速時又は定速走行時にはできるだけ大きな電力を電力変換器に供給し、この電力で電動機を駆動できる。また第１蓄電装置の放電時における第１閉回路電圧は劣化下限電圧以上となっているので、放電による第１蓄電装置の劣化も抑制できる。
【００３０】
（１１）本発明の電動車両では、第２開回路電圧に対する使用範囲を第１開回路電圧に対する使用範囲より高くし、放電対象蓄電装置を第２蓄電装置とし、非放電対象蓄電装置を第１蓄電装置とする。劣化下限電圧算出手段は、放電時の第２閉回路電圧に対する下限電圧である劣化下限電圧を、第２蓄電装置が劣化しないように算出する。また上限電力算出手段は、劣化下限電圧及び第１開回路電圧のうち何れか高い方を放電時下限電圧と定義するとともに、第２閉回路電圧をこの放電時下限電圧としかつ電力変換器に放電時下限電圧と第２開回路電圧との差に応じた放電電流を供給した場合に、電動機を駆動するために消費される電力に基づいて上限電力を算出する。これにより電動車両では、第１蓄電装置から意図しない放電電流が流れるのを抑制しながら、加速時又は定速走行時にはできるだけ大きな電力を電力変換器に供給し、この電力で電動機を駆動できる。また第２蓄電装置の放電時における第２閉回路電圧は劣化下限電圧以上となっているので、放電による第２蓄電装置の劣化も抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電動車両の構成を示す図である。
【図２】第１バッテリ及び第２バッテリの電圧の使用範囲を比較した図である。
【図３】電圧変換器の回路構成を示す図である。
【図４】機械制動力と回生制動力との協調制御処理の具体的な手順を示すフローチャートである。
【図５】最大回生電力を算出する手順を示すフローチャートである。
【図６】駆動制御処理の具体的な手順を示すフローチャートである。
【図７】最大駆動電力を算出する手順を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第２実施形態に係る電動車両の構成を示す図である。
【図９】電源システムにおける第１バッテリ及び第２バッテリの電圧の使用範囲を比較した図である。
【図１０】電圧変換器の回路構成を示す図である。
【図１１】最大回生電力を算出する手順を示すフローチャートである。
【図１２】最大駆動電力を算出する手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態に係る電動車両Ｖ（以下、単に「車両」という）の構成を示す図である。車両Ｖは、電源システム１と、電動機である駆動モータＭと、機械制動装置５と、駆動輪Ｗと、これら電源システム１、駆動モータＭ、及び機械制動装置５を制御する電子制御ユニット７（以下、「ＥＣＵ」との略称を用いる）備える。
【００３３】
駆動モータＭは、主として車両Ｖが走行するための動力を発生する。駆動モータＭの出力軸は、図示しない動力伝達機構を介して駆動輪Ｗに連結されている。電源システム１から駆動モータＭに電力を供給することにより駆動モータＭで発生させたトルクは、図示しない動力伝達機構を介して駆動輪Ｗに伝達され、駆動輪Ｗを回転させ、車両Ｖを走行させる。また駆動モータＭは、車両Ｖの減速時には発電機として作用させることにより、回生電力を発電するとともに、この回生電力の大きさに応じた回生制動力を駆動輪Ｗに付与する。駆動モータＭによって発電された回生電力は、電源システム１が備える後述の第１バッテリＢ１や第２バッテリＢ２に充電される。
【００３４】
機械制動装置５は、駆動輪Ｗに対し摩擦による機械制動力を付与するディスクブレーキシステムによって構成される。ＥＣＵ７は、駆動モータＭから駆動輪Ｗに付与される回生制動力と機械制動装置５から駆動輪Ｗに付与される機械制動力とを協調させる後述の協調制御処理（後述の図４参照）を行うことによって、機械制動装置５から駆動輪Ｗに付与する制動力に対する目標を設定する。機械制動装置５は、この協調制御処理によって定められた目標に応じた機械制動力を駆動輪Ｗに付与し、車両Ｖを減速させる。
【００３５】
電源システム１は、駆動モータＭに電力を供給する第１蓄電装置としての第１バッテリＢ１及び第２蓄電装置としての第２バッテリＢ２と、電力を消費する電気負荷としての車両補機Ｈと、これらバッテリＢ１，Ｂ２と駆動モータＭとが設けられた電力回路２と、を備える。
【００３６】
第１バッテリＢ１は、化学エネルギを電気エネルギに変換する放電と、及び電気エネルギを化学エネルギに変換する充電との両方が可能な二次電池である。以下では、この第１バッテリＢ１として、電極間をリチウムイオンが移動することで充放電を行う所謂リチウムイオン蓄電池を用いた場合について説明するが、本発明はこれに限らない。
【００３７】
第１バッテリＢ１には、第１バッテリＢ１の内部状態を推定するため第１バッテリセンサユニット８１が設けられている。第１バッテリセンサユニット８１は、ＥＣＵ７において第１バッテリＢ１の充電率や温度等を取得するために必要な物理量を検出し、検出値に応じた信号をＥＣＵ７へ送信する複数のセンサによって構成される。より具体的には、第１バッテリセンサユニット８１は、第１バッテリＢ１の端子電圧を検出する電圧センサ、第１バッテリＢ１を流れる電流を検出する電流センサ、及び第１バッテリＢ１の温度を検出する温度センサ等によって構成される。
【００３８】
ＥＣＵ７は、第１バッテリセンサユニット８１から送信される検出値を用いた既知のアルゴリズムに基づいて、第１バッテリＢ１の内部状態を表す様々なパラメータ、より具体的には、第１バッテリＢ１の内部抵抗の値、第１バッテリＢ１の開回路電圧、第１バッテリＢ１の閉回路電圧、及び第１バッテリＢ１の蓄電量を百分率で表した充電率等を算出する。
【００３９】
第２バッテリＢ２は、化学エネルギを電気エネルギに変換する放電と、及び電気エネルギを化学エネルギに変換する充電との両方が可能な二次電池である。以下では、この第２バッテリＢ２として、電極間をリチウムイオンが移動することで充放電を行う所謂リチウムイオン蓄電池を用いた場合について説明するが、本発明はこれに限らない。第２バッテリＢ２は、例えばキャパシタを用いてもよい。
【００４０】
第２バッテリＢ２には、第２バッテリＢ２の内部状態を推定するため第２バッテリセンサユニット８２が設けられている。第２バッテリセンサユニット８２は、ＥＣＵ７において第２バッテリＢ２の充電率や温度等を取得するために必要な物理量を検出し、検出値に応じた信号をＥＣＵ７へ送信する複数のセンサによって構成される。より具体的には、第２バッテリセンサユニット８２は、第２バッテリＢ２の端子電圧を検出する電圧センサ、第２バッテリＢ２を流れる電流を検出する電流センサ、及び第２バッテリＢ２の温度を検出する温度センサ等によって構成される。
【００４１】
ＥＣＵ７は、第２バッテリセンサユニット８２から送信される検出値を用いた既知のアルゴリズムに基づいて、第２バッテリＢ２の内部状態を表す様々なパラメータ、より具体的には、第２バッテリＢ２の内部抵抗の値、第２バッテリＢ２の開回路電圧、第２バッテリＢ２の閉回路電圧、及び第２バッテリＢ２の蓄電量を百分率で表した充電率等を算出する。
【００４２】
ここで、第１バッテリＢ１の特性と第２バッテリＢ２の特性を比較する。
第１バッテリＢ１は、第２バッテリＢ２よりも出力重量密度が低くかつエネルギ重量密度が高い。すなわち、第１バッテリＢ１は、エネルギ重量密度の点で第２バッテリＢ２よりも優れる。また第２バッテリＢ２は、出力重量密度の点で第１バッテリＢ１よりも優れる。なお、エネルギ重量密度とは、単位重量あたりの電力量［Ｗｈ／ｋｇ］であり、出力重量密度とは、単位重量あたりの電力［Ｗ／ｋｇ］である。したがって、エネルギ重量密度が優れている第１バッテリＢ１は、高容量を主目的とした容量型の蓄電装置であり、出力重量密度が優れている第２バッテリＢ２は、高出力を主目的とした出力型の蓄電装置である。
【００４３】
図２は、電源システム１における第１バッテリＢ１及び第２バッテリＢ２の電圧の使用範囲を比較した図である。図２において、左側は第１バッテリＢ１の電圧の使用範囲を示す図であり、右側は第２バッテリＢ２の電圧の使用範囲を示す図である。図２において、横軸はバッテリを流れる電流を示し、縦軸はバッテリの電圧を示す。
【００４４】
図２に示すように、バッテリＢ１，Ｂ２の開回路電圧は、充電率が高くなるほど高くなる特性がある。したがってバッテリＢ１，Ｂ２の開回路電圧の使用範囲の上限は、充電率が最大値（例えば、１００％）のときにおける各々の開回路電圧であり、下限は、充電率が最小値（例えば、０％）のときにおける各々の開回路電圧である。図２に示すように、第１バッテリＢ１の開回路電圧に対する使用範囲は、第２バッテリＢ２の開回路電圧に対する使用範囲と重複していない。また本実施形態では、図２に示すように、第１バッテリＢ１の開回路電圧に対する使用範囲は、第２バッテリＢ２の開回路電圧に対する使用範囲より高い場合について説明する。
【００４５】
図２に示すように、バッテリＢ１，Ｂ２の閉回路電圧も、充電率が高くなるほど高くなる特性がある。またバッテリＢ１，Ｂ２には内部抵抗が存在することから、その閉回路電圧は、放電電流が大きくなるほど低くなり、充電電流が大きくなるほど高くなる特性がある。したがってバッテリＢ１，Ｂ２の閉回路電圧の使用範囲の上限は、各々の開回路電圧の使用範囲の上限よりも高く、下限は、各々の開回路電圧の使用範囲の下限よりも低くなっている。換言すれば、バッテリＢ１，Ｂ２の閉回路電圧の使用範囲は、各々の開回路電圧の使用範囲を含む。図２に示すように、第１バッテリＢ１の閉回路電圧に対する使用範囲は、第２バッテリＢ２の閉回路電圧に対する使用範囲と重複する。より具体的には、第２バッテリＢ２の閉回路電圧に対する使用範囲は、第１バッテリＢ１の開回路電圧に対する使用範囲と重複している。
【００４６】
また充電電流が大きくなりすぎるとバッテリＢ１，Ｂ２の劣化が促進されることから、これらバッテリＢ１，Ｂ２の閉回路電圧の使用範囲の上限は、これらバッテリＢ１，Ｂ２の状態に基づいて、これらバッテリＢ１，Ｂ２が劣化しないように定められる。以下では、これらバッテリＢ１，Ｂ２の閉回路電圧の使用範囲の上限を、劣化上限電圧ともいう。
【００４７】
また放電電流が大きくなりすぎるとバッテリＢ１，Ｂ２の劣化が促進されることから、これらバッテリＢ１，Ｂ２の閉回路電圧の使用範囲の下限は、これらバッテリＢ１，Ｂ２の状態に基づいて、これらバッテリＢ１，Ｂ２が劣化しないように定められる。以下では、これらバッテリＢ１，Ｂ２の閉回路電圧の使用範囲の下限を、劣化下限電圧ともいう。
【００４８】
図１に戻り、電力回路２は、駆動モータＭとの間で電力の授受を行うインバータ３と、このインバータ３の直流入出力端子と第１バッテリＢ１とを接続する第１回路としての第１電力線２１と、第２バッテリＢ２及び車両補機Ｈが接続された第２回路としての第２電力線２２と、第２電力線２２と第１電力線２１とを接続する電圧変換器４と、を備える。
【００４９】
インバータ３は、例えば、複数のスイッチング素子（例えば、ＩＧＢＴ）をブリッジ接続して構成されるブリッジ回路を備えた、パルス幅変調によるＰＷＭインバータであり、直流電力と交流電力とを変換する機能を備える。インバータ３は、その直流入出力側において第１電力線２１に接続され、その交流入出力側において駆動モータＭのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイルに接続されている。インバータ３は、ＥＣＵ７の図示しないゲートドライブ回路から所定のタイミングで生成されるゲート駆動信号に従って各相のスイッチング素子をオン／オフ駆動することにより、第１電力線２１における直流電力を三相交流電力に変換して駆動モータＭに供給したり、駆動モータＭから供給される三相交流電力を直流電力に変換して第１電力線２１に供給したりする。
【００５０】
図３は、電圧変換器４の回路構成を示す図である。
電圧変換器４は、第１バッテリＢ１が接続される第１電力線２１と、第２バッテリＢ２が接続される第２電力線２２とを接続し、第１電力線２１と第２電力線２２との間で電圧を変換する。電圧変換器４は、リアクトルＬと、第１平滑コンデンサＣ１と、第２平滑コンデンサＣ２と、ハイアーム素子４１Ｈと、ローアーム素子４１Ｌと、負母線４２と、低圧側端子４３Ｌ，４４Ｌと、高圧側端子４３Ｈ，４４Ｈと、を組み合わせて構成される双方向ＤＣＤＣコンバータである。
【００５１】
低圧側端子４３Ｌ，４４Ｌは第２電力線２２に接続され、高圧側端子４３Ｈ，４４Ｈは第１電力線２１に接続される。負母線４２は、低圧側端子４４Ｌと高圧側端子４４Ｈとを接続する配線である。第１平滑コンデンサＣ１は、その一端側が低圧側端子４３Ｌに接続され、その他端側が負母線４２に接続される。リアクトルＬは、その一端側が低圧側端子４３Ｌに接続され、その他端側がハイアーム素子４１Ｈとローアーム素子４１Ｌとの接続ノード４５に接続される。第２平滑コンデンサＣ２は、その一端側が高圧側端子４３Ｈに接続され、その他端側が負母線４２に接続される。
【００５２】
ハイアーム素子４１Ｈは、ＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴ等の既知のパワースイッチング素子と、このパワースイッチング素子に並列に接続された還流ダイオードと、を備える。ローアーム素子４１Ｌは、ＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴ等の既知のパワースイッチング素子と、このパワースイッチング素子に並列に接続された還流ダイオードと、を備える。これらハイアーム素子４１Ｈ、及びローアーム素子４１Ｌは、高圧側端子４３Ｈと負母線４２との間で、直列に、この順で接続される。
【００５３】
ハイアーム素子４１Ｈのパワースイッチング素子のコレクタは高圧側端子４３Ｈに接続され、そのエミッタはローアーム素子４１Ｌのコレクタに接続される。ローアーム素子４１Ｌのパワースイッチング素子のエミッタは、負母線４２に接続される。ハイアーム素子４１Ｈに設けられる還流ダイオードの順方向は、リアクトルＬから高圧側端子４３Ｈへ向かう向きである。またローアーム素子４１Ｌに設けられる還流ダイオードの順方向は、負母線４２からリアクトルＬへ向かう向きである。
【００５４】
電圧変換器４は、ＥＣＵ７の図示しないゲートドライブ回路から所定のタイミングで生成されるゲート駆動信号に従って上記ハイアーム素子４１Ｈ及びローアーム素子４１Ｌをオン／オフ駆動することにより、第１電力線２１と第２電力線２２との間で電圧を変換する。
【００５５】
図２を参照して説明したように、本実施形態では、第１バッテリＢ１の開回路電圧に対する使用範囲は、第２バッテリＢ２の開回路電圧に対する使用範囲よりも高くかつ重複していない。したがって基本的には、第１電力線２１の電圧は、第２電力線２２の電圧よりも高い。そこでＥＣＵ７は、第１バッテリＢ１から放電される電力と第２バッテリＢ２から放電される電力との両方を用いて駆動モータＭを駆動する場合には、電圧変換器４を駆動し、昇圧機能を発揮させる。昇圧機能とは、低圧側端子４３Ｌ，４４Ｌが接続されている第２電力線２２における電力を昇圧して、高圧側端子４３Ｈ，４４Ｈが接続されている第１電力線２１に出力する機能をいい、これにより第２電力線２２側から第１電力線２１側へ電流が流れる。また第２バッテリＢ２の放電を抑制し、第１バッテリＢ１から放電される電力のみで駆動モータＭを駆動する場合、ＥＣＵ７は、電圧変換器４をオフにし、第１電力線２１から第２電力線２２へ電流が流れないようにする。ただしこの場合、第２電力線２２の電圧が第１電力線２１の電圧よりも高くなった場合、第２バッテリＢ２が放電に転じ、第２電力線２２から第１電力線２１へ、ハイアーム素子４１Ｈの還流ダイオードを介して電流が流れる場合がある。
【００５６】
また減速時に駆動モータＭから第１電力線２１に出力される回生電力によって第１バッテリＢ１や第２バッテリＢ２を充電する場合には、ＥＣＵ７は、電圧変換器４に降圧機能を発揮させる。降圧機能とは、高圧側端子４３Ｈ，４４Ｈが接続されている第１電力線２１における電力を降圧して、低圧側端子４３Ｌ，４４Ｌが接続されている第２電力線２２に出力する機能をいい、これにより第１電力線２１側から第２電力線２２側へ電流が流れる。
【００５７】
ＥＣＵ７は、マイクロコンピュータであり、走行中及び図示しない外部充電器を用いたバッテリＢ１，Ｂ２の外部充電時に、インバータ３、電圧変換器４、及び機械制動装置５等を操作することによって、バッテリＢ１，Ｂ２の充放電を制御する。
【００５８】
図４は、機械制動力と回生制動力との協調制御処理の具体的な手順を示すフローチャートである。図４に示す処理は、運転者によって電源システム１を始動するためのスタートスイッチ（図示せず）がオンにされてから、運転者によって電源システム１を停止するためにスタートスイッチがオフにされるまでの間、ＥＣＵ７によって所定の制御周期で繰り返し実行される。
【００５９】
始めにＳ１では、ＥＣＵ７は、駆動輪Ｗに付与される制動力に対する要求制動力を算出し、Ｓ２に移る。より具体的には、ＥＣＵ７は、図示しないアクセルペダルの操作量及びブレーキペダルの操作量を取得し、これらペダルの操作量に基づいて、駆動輪Ｗに対する要求制動力を算出する。
【００６０】
Ｓ２では、ＥＣＵ７は、算出した要求制動力が０より大きいか否かを判定する。ＥＣＵ７は、Ｓ２の判定結果がＹＥＳである場合、すなわち減速時である場合にはＳ３に移り、ＮＯである場合、すなわち加速時又は定速走行時である場合にはＳ１２に移る。Ｓ１２では、ＥＣＵ７は、後に図６を参照して説明する駆動制御処理を実行し、図４の協調制御処理を終了する。
【００６１】
Ｓ３では、ＥＣＵ７は、Ｓ１で算出した要求制動力に基づいて、この要求制動力の大きさを表すパラメータである要求回生電力を算出し、Ｓ４に移る。この要求回生電力とは、Ｓ１で算出した要求制動力を駆動モータＭによって駆動輪Ｗに付与される回生制動力のみで達成しようとした場合に、駆動モータＭのインバータ３から第１電力線２１へ出力される回生電力に相当する。
【００６２】
Ｓ４では、ＥＣＵ７は、電力分配係数の値を算出し、Ｓ５に移る。この電力分配係数とは、減速時にインバータ３から第１電力線２１に出力される回生電力のうち第１バッテリＢ１の充電に費やす電力の割合に相当する。すなわち、第１電力線２１に出力される回生電力をＰｔとし、電力分配係数をＲｐとし、第１バッテリＢ１に供給される電力をＰ１とし、電圧変換器４及び第２電力線２２に供給される電力をＰ２とした場合、第１バッテリＢ１に供給される電力Ｐ１及び電圧変換器４及び第２電力線２２に供給される電力Ｐ２は、それぞれ下記式（１）及び（２）で表される。
Ｐ１＝Ｒｐ×Ｐｔ    （１）
Ｐ２＝（１−Ｒｐ）×Ｐｔ    （２）
【００６３】
Ｓ４では、ＥＣＵ７は、例えば第１バッテリＢ１の充電率及び第２バッテリＢ２の充電率等に基づいて、電力分配係数の値を０から１の間で算出する。ＥＣＵ７は、例えば第１バッテリＢ１の充電率が使用上限に近い場合には、第１バッテリＢ１の充電を抑制するべく、電力分配係数の値は０とする。
【００６４】
Ｓ５では、ＥＣＵ７は、後に図５を参照して説明する手順に従い、インバータ３から第１電力線２１へ出力される回生電力に対する上限である最大回生電力を算出し、Ｓ６に移る。
【００６５】
Ｓ６では、ＥＣＵ７は、Ｓ５で算出した最大回生電力に基づいて、この最大回生電力の大きさを表すパラメータである最大回生制動力を算出し、Ｓ７に移る。この最大回生制動力とは、インバータ３から第１電力線２１へ出力される回生電力がＳ５で算出した最大回生電力となるようにインバータ３をスイッチング制御した場合に、駆動モータＭから駆動輪Ｗに付与される回生制動力に相当する。
【００６６】
Ｓ７では、ＥＣＵ７は、最大回生電力が要求回生電力以上であるか否かを判定する。Ｓ７の判定結果がＹＥＳである場合、すなわち最大回生電力が要求回生電力以上であり、機械制動装置５を用いずに、駆動モータＭを用いた回生制動力のみで要求制動力を達成できる場合には、ＥＣＵ７は、Ｓ８に移る。なおＳ７では、最大回生電力に基づいてＳ６において算出される最大回生制動力がＳ１で算出される要求制動力以上であるか否かを判定してもよい。
【００６７】
Ｓ８では、ＥＣＵ７は、要求回生電力をインバータ３から第１電力線２１へ出力される回生電力の目標として設定し、この目標が出力されるようにインバータ３のスイッチング制御を実行し、Ｓ９に移る。これにより、駆動モータＭから駆動輪Ｗに要求制動力に応じた回生制動力が付与される。
【００６８】
Ｓ９では、ＥＣＵ７は、Ｓ４で算出した電力分配係数によって定められる割合で第１電力線２１における電力が第１バッテリＢ１側と、電圧変換器４及び第２電力線２２側とに分配されるように、電圧変換器４のスイッチング制御を実行し、図４の処理を終了する。これにより、第１バッテリＢ１には、インバータ３から第１電力線２１に出力される回生電力に電力分配係数を乗じた電力が供給され、電圧変換器４と、第２電力線２２に接続されている第２バッテリＢ２及び車両補機Ｈとに、回生電力に（１−電力分配係数）を乗じた電力が供給される。
【００６９】
Ｓ７の判定結果がＮＯである場合、すなわち要求回生電力が最大回生電力より大きい場合には、ＥＣＵ７は、Ｓ１０に移る。Ｓ１０では、ＥＣＵ７は、最大回生電力をインバータ３から第１電力線２１へ出力される回生電力の目標として設定し、この目標が出力されるようにインバータ３のスイッチング制御を実行し、Ｓ１１に移る。これにより、駆動モータＭから駆動輪Ｗに最大回生制動力に応じた回生制動力が付与される。またこれにより、インバータ３から第１電力線２１へ出力される回生電力が最大回生電力を超えないようにインバータ３が制御される。Ｓ１１では、ＥＣＵ７は、要求制動力から最大回生制動力を減算して得られる差を、機械制動装置５による機械制動力に対する目標として設定し、Ｓ９に移る。これにより機械制動装置５は、算出した差に応じた機械制動力を駆動輪Ｗに付与する。以上より、駆動輪Ｗには、駆動モータＭから付与される回生制動力と機械制動装置５から付与される機械制動力とを合せて、要求制動力に応じた制動力が付与される。
【００７０】
図５は、最大回生電力を算出する手順を示すフローチャートである。
Ｓ２１では、ＥＣＵ７は、電力分配係数の値が０であるか否かを判定する。Ｓ２１の判定結果がＮＯである場合、すなわち第１バッテリＢ１の充電が抑制されていない場合には、ＥＣＵ７は、Ｓ２２に移る。Ｓ２２では、ＥＣＵ７は、例えば第１バッテリＢ１で充電可能な電力と、第２バッテリＢ２で充電可能な電力と、車両補機Ｈにおける要求補機電力と、電圧変換器４を駆動した場合にこの電圧変換器４で消費される電力と、を合算することによって最大回生電力を算出する。
【００７１】
Ｓ２１の判定結果がＹＥＳである場合、すなわち第１バッテリＢ１の充電を抑制したい場合（すなわち、第２バッテリＢ２を充電対象蓄電装置としかつ第１バッテリＢ１を非充電対象蓄電装置とする場合）には、ＥＣＵ７は、Ｓ２３に移る。Ｓ２３では、ＥＣＵ７は、第２バッテリＢ２の劣化上限電圧を算出し、Ｓ２４に移る。この劣化上限電圧とは、図２を参照して説明したように、充電時における第２バッテリＢ２の閉回路電圧の使用範囲に対する上限電圧であり、充電時に第２バッテリＢ２の劣化が抑制されるように定められる。Ｓ２３では、ＥＣＵ７は、第２バッテリＢ２の温度や充電率等、第２バッテリＢ２の内部状態を特定するパラメータに基づいて、予め定められたマップを検索することによって、第２バッテリＢ２の劣化上限電圧を算出する。
【００７２】
Ｓ２４では、ＥＣＵ７は、第２バッテリセンサユニット８２から送信される信号に基づいて、既知のアルゴリズムを利用して第２バッテリＢ２の開回路電圧を算出し、Ｓ２５に移る。Ｓ２５では、ＥＣＵ７は、第２バッテリＢ２の内部抵抗を算出し、Ｓ２６に移る。この第２バッテリＢ２の内部抵抗は、例えば、第２バッテリＢ２の温度に基づいて予め定められたマップを検索することによって算出される。Ｓ２６では、ＥＣＵ７は、第１バッテリセンサユニット８１から送信される信号に基づいて、既知のアルゴリズムを利用して第１バッテリＢ１の開回路電圧を算出し、Ｓ２７に移る。
【００７３】
Ｓ２７では、ＥＣＵ７は、充電時における第２バッテリＢ２の閉回路電圧（すなわち、第２電力線２２の電圧）に対する充電時上限電圧を算出し、Ｓ２８に移る。より具体的には、ＥＣＵ７は、劣化上限電圧及び第１バッテリＢ１の開回路電圧のうち何れか低い方を充電時上限電圧とする。
【００７４】
図２を参照して説明したように、第１バッテリＢ１の開回路電圧の使用範囲は第２バッテリＢ２の閉回路電圧と重複する。このため、第１バッテリＢ１の開回路電圧（図２中、太一点鎖線２ａ参照）が、第２バッテリＢ２の劣化上限電圧（図２中、破線２ｂ参照）よりも低くなる場合が生じ得る。このような場合、第２バッテリＢ２でできるだけ多くの回生電力を回収することを優先すれば、充電時上限電圧は、第１バッテリＢ１の開回路電圧よりも高い劣化上限電圧に設定することが好ましいと言える。しかしながらこの場合、第１電力線２１の電圧と第２電力線２２の電圧とが接近してしまうため、電圧変換器４を駆動して第２バッテリＢ２の閉回路電圧を劣化上限電圧まで上昇させようとすると、第１電力線２１から非充電対象蓄電装置である第１バッテリＢ１に充電電流が流れてしまい、第１バッテリＢ１が劣化してしまうおそれがある。そこで本実施形態では、上述のように、劣化上限電圧及び第１バッテリＢ１の開回路電圧のうち何れか低い方を充電時上限電圧とすることにより、上記のような不具合が生じないように回生電力を制限する。
【００７５】
Ｓ２８では、ＥＣＵ７は、第２バッテリＢ２の最大充電電力を算出し、Ｓ２９に移る。より具体的には、ＥＣＵ７は、下記式（３）に示すように、充電時上限電圧と、第２バッテリＢ２の開回路電圧と、第２バッテリＢ２の内部抵抗と、を用いることによって最大充電電力を算出する。下記式に示すように、最大充電電力は、第２電力線２２の電圧を充電時上限電圧とし、かつ充電対象蓄電装置である第２バッテリＢ２に充電時上限電圧と第２バッテリＢ２の開回路電圧との差に比例する充電電流を供給した場合に、第２バッテリＢ２を充電するために第２電力線２２において消費される電力に相当する。
第２バッテリＢ２の最大充電電力＝充電時上限電圧
×［（充電時上限電圧−第２バッテリＢ２の開回路電圧）÷内部抵抗］      （３）
【００７６】
Ｓ２９では、ＥＣＵ７は、Ｓ２８で算出した第２バッテリＢ２の最大充電電力と、車両補機Ｈに対する要求補機電力と、電圧変換器４を駆動した場合にこの電圧変換器４で消費される電力とを合算することによって、最大回生電力を算出し、図４のＳ６に移る。
【００７７】
以上のように図５の処理では、ＥＣＵ７は、充電対象蓄電装置である第２バッテリＢ２の充電時における閉回路電圧が、非充電対象蓄電装置である第１バッテリＢ１の開回路電圧以下となるように最大回生電力を算出する。より具体的には、ＥＣＵ７は、第２バッテリＢ２の劣化上限電圧が第１バッテリＢ１の開回路電圧より低い場合には、充電時における第２バッテリＢ２の閉回路電圧が劣化上限電圧と等しくなるように最大回生電力を算出し、第２バッテリＢ２の劣化上限電圧が第１バッテリＢ１の開回路電圧より高い場合には、充電時における第２バッテリＢ２の閉回路電圧が第１バッテリＢ１の開回路電圧と等しくなるように最大回生電力を算出する。
【００７８】
図６は、駆動制御処理の具体的な手順を示すフローチャートである。図６に示す処理は、要求制動力が０以下である場合、すなわち加速時又は定速走行時である場合に実行される。
【００７９】
始めにＳ４１では、ＥＣＵ７は、駆動モータＭから駆動輪Ｗに付与される車両駆動力に対する要求駆動力を算出し、Ｓ４２に移る。より具体的には、ＥＣＵ７は、図示しないアクセルペダルの操作量を取得し、このアクセルペダルの操作量に基づいて要求駆動力を算出する。
【００８０】
次にＳ４２では、ＥＣＵ７は、Ｓ４１で算出した要求駆動力に基づいて、この要求駆動力の大きさを表すパラメータである要求駆動電力を算出し、Ｓ４３に移る。この要求駆動電力とは、Ｓ４１で算出した要求駆動力を駆動モータＭによって発生させるようにした場合に、第１電力線２１からインバータ３へ供給する必要のある電力に相当する。
【００８１】
Ｓ４３では、ＥＣＵ７は、車両補機Ｈにおいて要求される電力である要求補機電力を算出し、Ｓ４４に移る。
【００８２】
Ｓ４４では、ＥＣＵ７は、第２負担率の値を算出し、Ｓ４５に移る。この第２負担率とは、加速時又は定速走行時に第１バッテリＢ１及び第２バッテリＢ２から放電される総放電電力に対する第２バッテリＢ２から放電される電力の割合に相当する。すなわち、第２負担率が０である場合とは、第２バッテリＢ２からの放電が抑制されている状態に相当する。Ｓ４４では、ＥＣＵ７は、例えば第１バッテリＢ１の充電率及び第２バッテリＢ２の充電率等に基づいて、第２負担率の値を０から１の間で算出する。ＥＣＵ７は、例えば、第２バッテリＢ２の充電率が使用下限に近い場合や第１バッテリＢ１の充電率が使用上限に近い場合には、第２バッテリＢ２の放電を抑制するべく第２負担率の値を０とする。
【００８３】
Ｓ４５では、ＥＣＵ７は、後に図７を参照して説明する手順に従い、第１電力線２１からインバータ３へ供給される駆動電力に対する上限電力である最大駆動電力を算出し、Ｓ４６に移る。
【００８４】
Ｓ４６では、ＥＣＵ７は、Ｓ４５で算出した最大駆動電力がＳ４２で算出した要求駆動電力以上であるか否かを判定する。Ｓ４６の判定結果がＹＥＳである場合、すなわち最大駆動電力が要求駆動電力以上であり、ドライバによる要求に応じた駆動電力をインバータ３へ供給できる場合には、ＥＣＵ７は、Ｓ４７に移る。
【００８５】
Ｓ４７では、ＥＣＵ７は、Ｓ４２で算出した要求駆動電力を第１電力線２１からインバータ３へ出力される駆動電力の目標として設定し、かつＳ４３で算出した要求補機電力を第２電力線２２から車両補機Ｈへ出力される補機電力の目標として設定し、これら目標が出力されるようにインバータ３及び電圧変換器４のスイッチング制御を実行し、図６の処理を終了する。なおＳ４７では、ＥＣＵ７は、Ｓ４４で算出した第２負担率によって定められる割合で第１バッテリＢ１及び第２バッテリＢ２から電力が放電されるように、電圧変換器４のスイッチング制御を実行する。これにより、第１バッテリＢ１及び第２バッテリＢ２からは第２負担率によって定められる割合で電力が放電され、また駆動モータＭ及び車両補機Ｈには要求に応じた電力が供給される。
【００８６】
Ｓ４６の判定結果がＮＯである場合、すなわち要求駆動電力が最大駆動電力より大きく、要求に応じた電力をインバータ３に供給できない場合には、ＥＣＵ７は、Ｓ４８に移る。Ｓ４８では、Ｓ４５で算出した最大駆動電力を第１電力線２１からインバータ３へ出力される駆動電力の目標として設定し、かつＳ４３で算出した要求補機電力を第２電力線２２から車両補機Ｈへ出力される補機電力の目標として設定し、これら目標が出力されるようにインバータ３及び電圧変換器４のスイッチング制御を実行し、図６の処理を終了する。なおＳ４８では、ＥＣＵ７は、Ｓ４４で算出した第２負担率によって定められる割合で第１バッテリＢ１及び第２バッテリＢ２から電力が放電されるように、電圧変換器４のスイッチング制御を実行する。これにより、第１バッテリＢ１及び第２バッテリＢ２からは第２負担率によって定められる割合で電力が放電され、駆動モータＭには要求駆動電力よりも小さな最大駆動電力が供給され、車両補機Ｈには要求補機電力が供給される。
【００８７】
図７は、最大駆動電力を算出する手順を示すフローチャートである。
Ｓ５１では、ＥＣＵ７は、第２負担率の値が０であるか否かを判定する。Ｓ５１の判定結果がＮＯである場合、すなわち第２バッテリＢ２の放電が抑制されていない場合には、ＥＣＵ７は、Ｓ５２に移る。Ｓ５２では、ＥＣＵ７は、例えば第１バッテリＢ１で放電可能な電力と第２バッテリＢ２で放電可能な電力との和から、Ｓ４３で算出した要求補機電力と、電圧変換器４を駆動した場合にこの電圧変換器４で消費される電力とを減算することによって最大駆動電力を算出する。
【００８８】
Ｓ５１の判定結果がＹＥＳである場合、すなわち第２バッテリＢ２の放電を抑制したい場合（すなわち、第１バッテリＢ１を放電対象蓄電装置としかつ第２バッテリＢ２を非放電対象蓄電装置とする場合）には、ＥＣＵ７は、Ｓ５３に移る。Ｓ５３では、ＥＣＵ７は、第１バッテリＢ１の劣化下限電圧を算出し、Ｓ５４に移る。この劣化下限電圧とは、図２を参照して説明したように、放電時における第１バッテリＢ１の閉回路電圧の使用範囲に対する下限電圧であり、放電時に第１バッテリＢ１の劣化が抑制されるように定められる。Ｓ５３では、ＥＣＵ７は、第１バッテリＢ１の温度や充電率等、第１バッテリＢ１の内部状態を特定するパラメータに基づいて、予め定められたマップを検索することによって、第１バッテリＢ１の劣化下限電圧を算出する。
【００８９】
Ｓ５４では、ＥＣＵ７は、第１バッテリセンサユニット８１から送信される信号に基づいて、既知のアルゴリズムを利用して第１バッテリＢ１の開回路電圧を算出し、Ｓ５５に移る。Ｓ５５では、ＥＣＵ７は、第１バッテリＢ１の内部抵抗を算出し、Ｓ５６に移る。この第１バッテリＢ１の内部抵抗は、例えば、第１バッテリＢ１の温度に基づいて予め定められたマップを検索することによって算出される。Ｓ５６では、ＥＣＵ７は、第２バッテリセンサユニット８２から送信される信号に基づいて、既知のアルゴリズムを利用して第２バッテリＢ２の開回路電圧を算出し、Ｓ５７に移る。
【００９０】
Ｓ５７では、ＥＣＵ７は、放電時における第１バッテリＢ１の閉回路電圧（すなわち、第１電力線２１の電圧）に対する放電時下限電圧を算出し、Ｓ５８に移る。より具体的には、ＥＣＵ７は、劣化下限電圧及び第２バッテリＢ２の開回路電圧のうち何れか高い方を放電時下限電圧とする。
【００９１】
図２を参照して説明したように、第２バッテリＢ２の開回路電圧の使用範囲は第１バッテリＢ１の閉回路電圧と重複する。このため、第２バッテリＢ２の開回路電圧（図２中、太一点鎖線２ｃ参照）が、第１バッテリＢ１の劣化下限電圧（図２中、破線２ｄ参照）よりも高くなる場合が生じ得る。このような場合、第１バッテリＢ１からできるだけ多くの電力を放電させることを優先すれば、放電時下限電圧は、第２バッテリＢ２の開回路電圧よりも低い第１バッテリＢ１の劣化下限電圧に設定することが好ましいと言える。しかしながらこの場合、第１電力線２１の電圧と第２電力線２２の電圧とが接近してしまうため、第２バッテリＢ２が放電に転じ、放電電流が流れてしまう場合がある。そこで本実施形態では、上述のように、劣化下限電圧及び第２バッテリＢ２の開回路電圧のうち何れか高い方を放電時下限電圧とすることにより、上記のような不具合が生じないように駆動電力を制限する。
【００９２】
Ｓ５８では、ＥＣＵ７は、第１バッテリＢ１の最大出力電力を算出し、Ｓ５９に移る。より具体的には、ＥＣＵ７は、下記式（４）に示すように、放電時下限電圧と、第１バッテリＢ１の開回路電圧と、第１バッテリＢ１の内部抵抗と、を用いることによって第１バッテリＢ１の最大出力電力を算出する。下記式に示すように、第１バッテリＢ１の最大出力電力は、第１電力線２１の電圧を放電時下限電圧とし、かつインバータ３に放電時下限電圧と第１バッテリＢ１の開回路電圧との差に比例する放電電流を供給した場合に、駆動モータＭを駆動するために消費される電力に相当する。
第１バッテリＢ１の最大出力電力＝放電時下限電圧
×［（放電時下限電圧−第１バッテリＢ１の開回路電圧）÷内部抵抗］      （４）
【００９３】
Ｓ５９では、ＥＣＵ７は、Ｓ５８で算出した第１バッテリＢ１の最大出力電力から、Ｓ４３で算出した要求補機電力と、電圧変換器４を駆動した場合にこの電圧変換器４で消費される電力とを減算することによって最大駆動電力を算出し、図６のＳ４６に移る。
【００９４】
以上のように図７の処理では、ＥＣＵ７は、放電対象蓄電装置である第１バッテリＢ１の放電時における閉回路電圧が、非放電対象蓄電装置である第２バッテリＢ２の開回路電圧以上となるように最大駆動電力を算出する。より具体的には、ＥＣＵ７は、第１バッテリＢ１の劣化下限電圧が第２バッテリＢ２の開回路電圧より高い場合には、放電時における第１バッテリＢ１の閉回路電圧が劣化下限電圧と等しくなるように最大駆動電力を算出し、第１バッテリＢ１の劣化下限電圧が第２バッテリＢ２の開回路電圧より低い場合には、放電時における第１バッテリＢ１の閉回路電圧が第２バッテリＢ２の開回路電圧と等しくなるように最大駆動電力を算出する。
【００９５】
本実施形態に係る車両Ｖでは、第１バッテリＢ１を非充電対象蓄電装置としかつ第２バッテリＢ２を充電対象蓄電装置とした場合、以下の効果を奏する。
（１）ＥＣＵ７は、車両減速時にインバータ３から第１電力線２１へ出力される回生電力を充電対象蓄電装置である第２バッテリＢ２に供給し、この第２バッテリＢ２を充電する場合には、非充電対象蓄電装置である第１バッテリＢ１の開回路電圧に基づいて回生電力に対する上限電力である最大回生電力を算出し、回生電力がこの最大回生電力を超えないようにインバータ３及び電圧変換器４を制御する。これにより車両Ｖでは、車両減速時には、第１バッテリＢ１へ意図しない充電電流が流れるのを抑制しながら、駆動モータＭで発生する回生電力で第２バッテリＢ２を充電できる。
【００９６】
（２）ＥＣＵ７は、充電時における第２バッテリＢ２の閉回路電圧が第１バッテリＢ１の開回路電圧以下となるように最大回生電力を算出する。これにより車両Ｖでは、車両減速時には、第１バッテリＢ１へ意図しない充電電流が流れるのを抑制しながら、駆動モータＭで発生する回生電力で第２バッテリＢ２を充電できる。
【００９７】
（３）ＥＣＵ７は、充電時における第２バッテリＢ２の閉回路電圧が第１バッテリＢ２の開回路電圧と等しくなるように最大回生電力を算出する。これにより車両Ｖでは、第１バッテリＢ１へ意図しない充電電流が流れるのを抑制しながら、減速時にはできるだけ大きな回生電力を発生させ、この回生電力で第２バッテリＢ２を充電できる。
【００９８】
（４）ＥＣＵ７は、充電時の第２バッテリＢ２の閉回路電圧に対する上限電圧である劣化上限電圧を、第２バッテリＢ２が劣化しないように算出する。またＥＣＵ７は、劣化上限電圧及び第１バッテリＢ１の開回路電圧のうち何れか低い方を充電時上限電圧と定義する。またＥＣＵ７は、充電時の第２バッテリＢ２の閉回路電圧をこの充電時上限電圧としかつ第２バッテリＢ２に充電時上限電圧と第２バッテリＢ２の開回路電圧との差に応じた充電電流を供給した場合に、第２バッテリＢ２を充電するために消費される電力を最大充電電力とし、この最大充電電力に基づいて最大回生電力を算出する。これにより車両Ｖでは、第１バッテリＢ１へ意図しない充電電流が流れるのを抑制しながら、減速時にはできるだけ大きな回生電力を発生させ、この回生電力で第２バッテリＢ２を充電できる。また第２バッテリＢ２の充電時における第２閉回路電圧は劣化上限電圧以下となっているので、充電による第２蓄電装置の劣化も抑制できる。
【００９９】
（５）車両Ｖでは、駆動輪Ｗに付与される制動力に対する要求制動力を取得し、要求制動力の大きさを表す要求回生電力が最大回生電力より大きい場合には、機械制動装置５による機械制動力が、要求回生電力と最大回生電力との差に応じた大きさ、より具体的にはこれらの次元を換算して得られる要求制動力と最大回生制動力との差になるように機械制動装置５を制御する。これにより、減速時にはできるだけ大きな回生電力で第２バッテリＢ２を充電しながら、要求に応じた制動力が駆動輪Ｗに付与されるように機械制動装置５を制御できる。
【０１００】
本実施形態に係る車両Ｖでは、第１バッテリＢ１を放電対象蓄電装置としかつ第２バッテリＢ２を非放電対象蓄電装置とした場合、以下の効果を奏する。
（６）ＥＣＵ７は、非放電対象蓄電装置である第２バッテリＢ２からの放電を抑制しながら放電対象蓄電装置である第１バッテリＢ１から出力される電力で駆動モータＭを駆動する場合には、第２バッテリＢ２の開回路電圧に基づいて第１電力線２１からインバータ３に出力される駆動電力に対する上限電力である最大駆動電力を算出し、駆動電力がこの最大駆動電力を超えないようにインバータ３及び電圧変換器４を制御する。これにより車両Ｖでは、加速時又は定速走行時には、第２バッテリＢ２から意図しない放電電流が流れるのを抑制しながら、第１バッテリＢ１から放電される電力で駆動モータＭを駆動できる。
【０１０１】
（７）ＥＣＵ７は、放電時における第１バッテリＢ１の閉回路電圧が第２バッテリＢ２の開回路電圧以上となるように最大駆動電力を算出する。これにより車両Ｖでは、加速時又は定速走行時には、第２バッテリＢ２から意図しない放電電流が流れるのを抑制しながら、第１バッテリＢ１から放電される電力で駆動モータＭを駆動できる。
【０１０２】
（８）ＥＣＵ７は、放電時における第１バッテリＢ１の閉回路電圧が第２バッテリＢ２の開回路電圧と等しくなるように最大駆動電力を算出する。これにより車両Ｖでは、第２バッテリＢ２から意図しない放電電流が流れるのを抑制しながら、加速時又は定速走行時にはできるだけ大きな電力をインバータ３に供給し、駆動モータＭを駆動できる。
【０１０３】
（９）ＥＣＵ７は、放電時の第１バッテリＢ１の閉回路電圧に対する下限電圧である劣化下限電圧を、第１バッテリＢ１が劣化しないように算出する。またＥＣＵ７は、劣化下限電圧及び第２バッテリＢ２の開回路電圧のうち何れか高い方を放電時下限電圧と定義するとともに、第１バッテリＢ１の閉回路電圧をこの放電時下限電圧としかつインバータ３に放電時下限電圧と第１バッテリＢ１の開回路電圧との差に応じた放電電流を供給した場合に、駆動モータＭを駆動するために消費される電力（第１バッテリＢ１の最大出力電力）を算出し、この最大出力電力に基づいて最大駆動電力を算出する。これにより車両Ｖでは、第２バッテリＢ２から意図しない放電電流が流れるのを抑制しながら、加速時又は定速走行時にはできるだけ大きな電力をインバータ３に供給し、この電力で駆動モータＭを駆動できる。また第１バッテリＢ１の放電時における第１バッテリＢ１の閉回路電圧は劣化下限電圧以上となっているので、放電による第１バッテリＢ１の劣化も抑制できる。
【０１０４】
以上、本発明の第１実施形態について説明したが、本発明はこれに限らない。本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜変更してもよい。
【０１０５】
例えば、上記実施形態では、劣化上限電圧及び第１バッテリＢ１の開回路電圧のうち何れか低い方を充電時上限電圧とし（図５のＳ２７参照）、この充電時上限電圧に基づいて第２バッテリＢ２の最大充電電力を算出したが（Ｓ２８参照）、本発明はこれに限らない。本実施形態によれば、例えば劣化上限電圧が第１バッテリＢ１の開回路電圧より高い場合には、充電時上限電圧と第１バッテリＢ１の開回路電圧とが等しくなるため、第２バッテリＢ２の最大充電電力は、充電時における第２バッテリＢ２の閉回路電圧が第１バッテリＢ１の開回路電圧と等しくなるように定められる。
【０１０６】
そこで例えば、第２バッテリＢ２の最大充電電力は、充電時における第２バッテリＢ２の閉回路電圧が、第１バッテリＢ１の開回路電圧よりも常に低くなるように定めてもよい。これは、Ｓ２７の処理において、第１バッテリＢ１の開回路電圧に所定のマージン電圧を設定することによって実現できる。すなわち、Ｓ２７では、劣化上限電圧と、第１バッテリＢ１の開回路電圧から正のマージン電圧を減算して得られる電圧とのうち、何れか低い方を充電時上限電圧とする。これにより充電時上限電圧を、常に第１バッテリＢ１の開回路電圧よりも低くできる。
【０１０７】
＜第２実施形態＞
以下、本発明の第２実施形態に係る車両ついて、図面を参照しながら説明する。
図８は、本実施形態に係る車両ＶＡの構成を示す図である。本実施形態に係る車両ＶＡは、第１実施形態に係る車両Ｖと、電源システム１Ａの構成が異なる。より詳しくは、車両補機ＨＡの接続位置、第１バッテリＢＡ１及び第２バッテリＢＡ２の使用範囲、電圧変換器４Ａ、及びＥＣＵ７Ａの構成が異なる。以下の本実施形態の説明において、第１実施形態と同じ構成については同じ符号を付し詳細な説明を省略し、第１実施形態と異なる点を説明する。本実施形態において、車両補機ＨＡは、第１電力線２１のうち第２電力線２２と第１バッテリＢＡ１との間に接続されている。
【０１０８】
図９は、電源システム１Ａにおける第１バッテリＢＡ１及び第２バッテリＢＡ２の電圧の使用範囲を比較した図である。図９において、左側は第１バッテリＢＡ１の電圧の使用範囲を示す図であり、右側は第２バッテリＢＡ２の電圧の使用範囲を示す図である。図９において、横軸はバッテリを流れる電流を示し、縦軸はバッテリの電圧を示す。
【０１０９】
図９に示すように、第１バッテリＢＡ１の開回路電圧に対する使用範囲は、第２バッテリＢＡ２の開回路電圧に対する使用範囲と重複しておらず、第１バッテリＢＡ１の閉回路電圧に対する使用範囲は、第２バッテリＢＡ２の閉回路電圧に対する使用範囲と重複する。より具体的には、第１バッテリＢＡ１の閉回路電圧に対する使用範囲は、第２バッテリＢＡ２の開回路電圧に対する使用範囲と重複している。また本実施形態では、第２バッテリＢＡ２の開回路電圧に対する使用範囲は、第１バッテリＢＡ１の開回路電圧に対する使用範囲より高い場合について説明する。
【０１１０】
図１０は、電圧変換器４Ａの回路構成を示す図である。
電圧変換器４Ａは、第１バッテリＢＡ１が接続される第１電力線２１と、第２バッテリＢＡ２が接続される第２電力線２２とを接続し、第１電力線２１と第２電力線２２との間で電圧を変換する。図９を参照して説明したように、本実施形態では、第２バッテリＢＡ２の開回路電圧に対する使用範囲は、第１バッテリＢＡ１の開回路電圧に対する使用範囲よりも高くかつ重複していない。したがって基本的には、第２電力線２２の電圧は、第１電力線２１の電圧よりも高い。そこで本実施形態では、電圧変換器４Ａの低圧側端子４３Ｌ，４４Ｌは第１電力線２１に接続され、高圧側端子４３Ｈ，４４Ｈは第２電力線２２に接続される。
【０１１１】
またＥＣＵ７Ａは、第１バッテリＢＡ１から放電される電力と第２バッテリＢＡ２から放電される電力との両方を用いて駆動モータを駆動する場合には、電圧変換器４Ａを駆動し、降圧機能を発揮させる。降圧機能とは、高圧側端子４３Ｈ，４４Ｈが接続されている第２電力線２２における電力を降圧して、低圧側端子４３Ｌ，４４Ｌが接続されている第１電力線２１に出力する機能をいい、これにより第２電力線２２側から第１電力線２１側へ電流が流れる。
【０１１２】
また減速時に駆動モータから第１電力線２１に出力される回生電力によって第１バッテリＢＡ１や第２バッテリＢＡ２を充電する場合には、ＥＣＵ７Ａは、電圧変換器４Ａに昇圧機能を発揮させる。昇圧機能とは、低圧側端子４３Ｌ，４４Ｌが接続されている第１電力線２１における電力を昇圧して、高圧側端子４３Ｈ，４４Ｈが接続されている第２電力線２２に出力する機能をいい、これにより第１電力線２１側から第２電力線２２側へ電流が流れる。また第２バッテリＢＡ２の充電を抑制し、駆動モータから第１電力線２１に出力される回生電力で第１バッテリＢＡ１のみを充電する場合には、ＥＣＵ７Ａは、電圧変換器４Ａをオフにし、第１電力線２１から第２電力線２２へ電流が流れないようにする。ただしこの場合、第１電力線２１の電圧が第２電力線２２の電圧よりも高くなった場合、第１電力線２１から第２電力線２２へ、ハイアーム素子４１Ｈの還流ダイオードを介して電流が流れ、第２バッテリＢＡ２が充電される場合がある。
【０１１３】
図１１は、最大回生電力を算出する手順を示すフローチャートである。
Ｓ７１では、ＥＣＵ７Ａは、電力分配係数の値が１であるか否かを判定する。Ｓ７１の判定結果がＮＯである場合、すなわち第２バッテリＢＡ２の充電が抑制されていない場合には、ＥＣＵ７Ａは、Ｓ７２に移る。Ｓ７２では、ＥＣＵ７Ａは、例えば第１バッテリＢＡ１で充電可能な電力と、第２バッテリＢＡ２で充電可能な電力と、車両補機ＨＡにおける要求補機電力と、電圧変換器４Ａを駆動した場合にこの電圧変換器４Ａで消費される電力と、を合算することによって最大回生電力を算出する。
【０１１４】
Ｓ７１の判定結果がＹＥＳである場合、すなわち第２バッテリＢＡ２の充電を抑制したい場合（すなわち、第１バッテリＢＡ１を充電対象蓄電装置としかつ第２バッテリＢＡ２を非充電対象蓄電装置とする場合）には、ＥＣＵ７Ａは、Ｓ７３に移る。Ｓ７３では、ＥＣＵ７Ａは、第１バッテリＢＡ１の温度や充電率等、第１バッテリＢＡ１の内部状態を特定するパラメータに基づいて、予め定められたマップを検索することにより、第１バッテリＢＡ１の劣化が抑制されるように第１バッテリＢＡ１の劣化上限電圧を算出し、Ｓ７４に移る。
【０１１５】
Ｓ７４では、ＥＣＵ７Ａは、第１バッテリセンサユニットから送信される信号に基づいて、既知のアルゴリズムを利用して第１バッテリＢＡ１の開回路電圧を算出し、Ｓ７５に移る。Ｓ７５では、ＥＣＵ７Ａは、第１バッテリＢＡ１の内部抵抗を算出し、Ｓ７６に移る。この第１バッテリＢＡ１の内部抵抗は、例えば、第１バッテリＢＡ１の温度に基づいて予め定められたマップを検索することによって算出される。Ｓ７６では、ＥＣＵ７Ａは、第２バッテリセンサユニットから送信される信号に基づいて、既知のアルゴリズムを利用して第２バッテリＢＡ２の開回路電圧を算出し、Ｓ７７に移る。
【０１１６】
Ｓ７７では、ＥＣＵ７Ａは、充電時における第１バッテリＢＡ１の閉回路電圧（すなわち、第１電力線の電圧）に対する充電時上限電圧を算出し、Ｓ７８に移る。より具体的には、ＥＣＵ７Ａは、劣化上限電圧及び第２バッテリＢＡ２の開回路電圧のうち何れか低い方を充電時上限電圧とする。
【０１１７】
図９を参照して説明したように、第２バッテリＢＡ２の開回路電圧の使用範囲は第１バッテリＢＡ１の閉回路電圧と重複する。このため、第２バッテリＢＡ２の開回路電圧（図９中、太一点鎖線９ａ参照）が、第１バッテリＢＡ１の劣化上限電圧（図９中、破線９ｂ参照）よりも低くなる場合が生じ得る。このような場合、第１バッテリＢＡ１でできるだけ多くの回生電力を回収することを優先すれば、充電時上限電圧は、第２バッテリＢＡ２の開回路電圧よりも高い劣化上限電圧に設定することが好ましいと言える。しかしながらこの場合、第１電力線の電圧と第２電力線の電圧とが接近してしまうため、電圧変換器４Ａを駆動して第１バッテリＢＡ１の閉回路電圧を劣化上限電圧まで上昇させようとすると、第２電力線から非充電対象蓄電装置である第２バッテリＢＡ２に充電電流が流れてしまい、第２バッテリＢＡ２が劣化してしまうおそれがある。そこで本実施形態では、上述のように、劣化上限電圧及び第２バッテリＢＡ２の開回路電圧のうち何れか低い方を充電時上限電圧とすることにより、上記のような不具合が生じないように回生電力を制限する。
【０１１８】
Ｓ７８では、ＥＣＵ７Ａは、第１バッテリＢＡ１の最大充電電力を算出し、Ｓ７９に移る。より具体的には、ＥＣＵ７Ａは、下記式（５）に示すように、充電時上限電圧と、第１バッテリＢＡ１の開回路電圧と、第１バッテリＢＡ１の内部抵抗と、を用いることによって最大充電電力を算出する。下記式に示すように、最大充電電力は、第１電力線の電圧を充電時上限電圧とし、かつ充電対象蓄電装置である第１バッテリＢＡ１に充電時上限電圧と第１バッテリＢＡ１の開回路電圧との差に比例する充電電流を供給した場合に、第１バッテリＢＡ１を充電するために第１電力線において消費される電力に相当する。
第１バッテリＢＡ１の最大充電電力＝充電時上限電圧
×［（充電時上限電圧−第１バッテリＢＡ１の開回路電圧）÷内部抵抗］    （５）
【０１１９】
Ｓ７９では、ＥＣＵ７Ａは、Ｓ７８で算出した第１バッテリＢＡ１の最大充電電力と、車両補機ＨＡに対する要求補機電力と、電圧変換器４Ａを駆動した場合にこの電圧変換器４Ａで消費される電力とを合算することによって、最大回生電力を算出し、図４のＳ６に移る。
【０１２０】
以上のように図１１の処理では、ＥＣＵ７Ａは、充電対象蓄電装置である第１バッテリＢＡ１の充電時における閉回路電圧が、非充電対象蓄電装置である第２バッテリＢＡ２の開回路電圧以下となるように最大回生電力を算出する。より具体的には、ＥＣＵ７Ａは、第１バッテリＢＡ１の劣化上限電圧が第２バッテリＢＡ２の開回路電圧より低い場合には、充電時における第１バッテリＢＡ１の閉回路電圧が劣化上限電圧と等しくなるように最大回生電力を算出し、第１バッテリＢＡ１の劣化上限電圧が第２バッテリＢＡ２の開回路電圧より高い場合には、充電時における第１バッテリＢＡ１の閉回路電圧が第２バッテリＢＡ２の開回路電圧と等しくなるように最大回生電力を算出する。
【０１２１】
図１２は、最大駆動電力を算出する手順を示すフローチャートである。
Ｓ９１では、ＥＣＵ７Ａは、第２負担率の値が１であるか否かを判定する。Ｓ９１の判定結果がＮＯである場合、すなわち第１バッテリＢＡ１の放電が抑制されていない場合には、ＥＣＵ７Ａは、Ｓ９２に移る。Ｓ９２では、ＥＣＵ７Ａは、例えば第１バッテリＢＡ１で放電可能な電力と第２バッテリＢＡ２で放電可能な電力との和から、Ｓ９３で算出した要求補機電力と、電圧変換器４Ａを駆動した場合にこの電圧変換器４Ａで消費される電力とを減算することによって最大駆動電力を算出する。
【０１２２】
Ｓ９１の判定結果がＹＥＳである場合、すなわち第１バッテリＢＡ１の放電を抑制したい場合（すなわち、第２バッテリＢＡ２を放電対象蓄電装置としかつ第１バッテリＢＡ１を非放電対象蓄電装置とする場合）には、ＥＣＵ７Ａは、Ｓ９３に移る。Ｓ９３では、ＥＣＵ７Ａは、第２バッテリＢＡ２の温度や充電率等、第２バッテリＢＡ２の内部状態を特定するパラメータに基づいて、予め定められたマップを検索することによって、第２バッテリＢＡ２の劣化下限電圧を算出し、Ｓ９４に移る。
【０１２３】
Ｓ９４では、ＥＣＵ７Ａは、第２バッテリセンサユニットから送信される信号に基づいて、既知のアルゴリズムを利用して第２バッテリＢＡ２の開回路電圧を算出し、Ｓ９５に移る。Ｓ９５では、ＥＣＵ７Ａは、第２バッテリＢＡ２の内部抵抗を算出し、Ｓ９６に移る。この第２バッテリＢＡ２の内部抵抗は、例えば、第２バッテリＢＡ２の温度に基づいて予め定められたマップを検索することによって算出される。Ｓ９６では、ＥＣＵ７Ａは、第１バッテリセンサユニットから送信される信号に基づいて、既知のアルゴリズムを利用して第１バッテリＢＡ１の開回路電圧を算出し、Ｓ９７に移る。
【０１２４】
Ｓ９７では、ＥＣＵ７Ａは、放電時における第２バッテリＢＡ２の閉回路電圧（すなわち、第２電力線の電圧）に対する放電時下限電圧を算出し、Ｓ９８に移る。より具体的には、ＥＣＵ７Ａは、劣化下限電圧及び第１バッテリＢＡ１の開回路電圧のうち何れか高い方を放電時下限電圧とする。
【０１２５】
図９を参照して説明したように、第１バッテリＢＡ１の開回路電圧の使用範囲は第２バッテリＢＡ２の閉回路電圧と重複する。このため、第１バッテリＢＡ１の開回路電圧（図９中、太一点鎖線９ｃ参照）が、第２バッテリＢＡ２の劣化下限電圧（図９中、破線９ｄ参照）よりも高くなる場合が生じ得る。このような場合、第２バッテリＢＡ２からできるだけ多くの電力を放電させることを優先すれば、放電時下限電圧は、第１バッテリＢＡ１の開回路電圧よりも低い第２バッテリＢＡ２の劣化下限電圧に設定することが好ましいと言える。しかしながらこの場合、第１電力線の電圧と第２電力線の電圧とが接近してしまうため、第１バッテリＢＡ１が放電に転じ、放電電流が流れてしまう場合がある。そこで本実施形態では、上述のように、劣化下限電圧及び第１バッテリＢＡ１の開回路電圧のうち何れか高い方を放電時下限電圧とすることにより、上記のような不具合が生じないように駆動電力を制限する。
【０１２６】
Ｓ９８では、ＥＣＵ７Ａは、第２バッテリＢＡ２の最大出力電力を算出し、Ｓ９９に移る。より具体的には、ＥＣＵ７Ａは、下記式（６）に示すように、放電時下限電圧と、第２バッテリＢＡ２の開回路電圧と、第２バッテリＢＡ２の内部抵抗と、を用いることによって第２バッテリＢＡ２の最大出力電力を算出する。下記式に示すように、第２バッテリＢＡ２の最大出力電力は、第２電力線の電圧を放電時下限電圧とし、かつインバータに放電時下限電圧と第２バッテリＢＡ２の開回路電圧との差に比例する放電電流を供給した場合に、駆動モータを駆動するために消費される電力に相当する。
第２バッテリＢＡ２の最大出力電力＝放電時下限電圧
×［（放電時下限電圧−第２バッテリＢＡ２の開回路電圧）÷内部抵抗］    （６）
【０１２７】
Ｓ９９では、ＥＣＵ７Ａは、Ｓ９８で算出した第２バッテリＢＡ２の最大出力電力から、Ｓ４３で算出した要求補機電力と、電圧変換器４Ａを駆動した場合にこの電圧変換器４Ａで消費される電力とを減算することによって最大駆動電力を算出し、図６のＳ４６に移る。
【０１２８】
以上のように図１２の処理では、ＥＣＵ７Ａは、放電対象蓄電装置である第２バッテリＢＡ２の放電時における閉回路電圧が、非放電対象蓄電装置である第１バッテリＢＡ１の開回路電圧以上となるように最大駆動電力を算出する。より具体的には、ＥＣＵ７Ａは、第２バッテリＢＡ２の劣化下限電圧が第１バッテリＢＡ１の開回路電圧より高い場合には、放電時における第２バッテリＢＡ２の閉回路電圧が劣化下限電圧と等しくなるように最大駆動電力を算出し、第２バッテリＢＡ２の劣化下限電圧が第１バッテリＢＡ１の開回路電圧より低い場合には、放電時における第２バッテリＢＡ２の閉回路電圧が第１バッテリＢＡ１の開回路電圧と等しくなるように最大駆動電力を算出する。
【０１２９】
本実施形態に係る車両ＶＡでは、第１バッテリＢＡ１を充電対象蓄電装置としかつ第２バッテリＢＡ２を非充電対象蓄電装置とした場合、以下の効果を奏する。
（１０）ＥＣＵ７Ａは、充電時の第１バッテリＢＡ１の閉回路電圧に対する上限電圧である劣化上限電圧を、第１バッテリＢＡ１が劣化しないように算出する。またＥＣＵ７Ａは、劣化上限電圧及び第２バッテリＢＡ２の開回路電圧のうち何れか低い方を充電時上限電圧と定義するとともに、第１バッテリＢＡ１の閉回路電圧をこの充電時上限電圧としかつ第１バッテリＢＡ１に充電時上限電圧と第１バッテリＢＡ１の開回路電圧との差に比例した充電電流を供給した場合に、第１バッテリＢＡ１を充電するために消費される電力を最大充電電力とし、この最大充電電力に基づいて上限電力を算出する。これにより車両ＶＡでは、第２バッテリＢＡ２へ意図しない充電電流が流れるのを抑制しながら、減速時にはできるだけ大きな回生電力を発生させ、この回生電力で第１バッテリＢＡ１を充電できる。また第１バッテリＢＡ１の充電時における第１バッテリＢＡ１の閉回路電圧は劣化上限電圧以下となっているので、充電による第１バッテリＢＡ１の劣化も抑制できる。
【０１３０】
本実施形態に係る車両ＶＡでは、第２バッテリＢＡ２を放電対象蓄電装置としかつ第１バッテリＢＡ１を非放電対象蓄電装置とした場合、以下の効果を奏する。
（１１）ＥＣＵ７Ａは、放電時の第２バッテリＢＡ２の閉回路電圧に対する下限電圧である劣化下限電圧を、第２バッテリＢＡ２が劣化しないように算出する。またＥＣＵ７Ａは、劣化下限電圧及び第１バッテリＢＡ１の開回路電圧のうち何れか高い方を放電時下限電圧と定義するとともに、第２バッテリＢＡ２の閉回路電圧をこの放電時下限電圧としかつインバータに放電時下限電圧と第２バッテリＢＡ２の開回路電圧との差に応じた放電電流を供給した場合に、駆動モータＭを駆動するために消費される電力を最大出力電力とし、この最大出力電力に基づいて最大駆動電力を算出する。これにより車両ＶＡでは、第１バッテリＢＡ１から意図しない放電電流が流れるのを抑制しながら、加速時又は定速走行時にはできるだけ大きな電力をインバータに供給し、この電力で駆動モータＭを駆動できる。また第２バッテリＢＡ２の放電時における第２バッテリＢＡ２の閉回路電圧は劣化下限電圧以上となっているので、放電による第２バッテリＢＡ２の劣化も抑制できる。
【０１３１】
以上、本発明の第２実施形態について説明したが、本発明はこれに限らない。本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜変更してもよい。
【０１３２】
例えば、上記実施形態では、劣化上限電圧及び第２バッテリＢＡ２の開回路電圧のうち何れか低い方を充電時上限電圧とし（図１１のＳ７７参照）、この充電時上限電圧に基づいて第１バッテリＢＡ１の最大充電電力を算出したが（Ｓ７８参照）、本発明はこれに限らない。本実施形態によれば、例えば劣化上限電圧が第２バッテリＢＡ２の開回路電圧より高い場合には、充電時上限電圧と第２バッテリＢＡ２の開回路電圧とが等しくなるため、第１バッテリＢＡ１の最大充電電力は、充電時における第１バッテリＢＡ１の閉回路電圧が第２バッテリＢＡ２の開回路電圧と等しくなるように定められる。
【０１３３】
そこで例えば、第１バッテリＢＡ１の最大充電電力は、充電時における第１バッテリＢＡ１の閉回路電圧が、第２バッテリＢＡ２の開回路電圧よりも常に低くなるように定めてもよい。これは、Ｓ７７の処理において、第２バッテリＢＡ２の開回路電圧に所定のマージン電圧を設定することによって実現できる。すなわち、Ｓ７７では、劣化上限電圧と、第２バッテリＢＡ２の開回路電圧から正のマージン電圧を減算して得られる電圧とのうち、何れか低い方を充電時上限電圧とする。これにより充電時上限電圧を、常に第２バッテリＢＡ２の開回路電圧よりも低くできる。
【符号の説明】
【０１３４】
Ｖ，ＶＡ…車両（電動車両）
Ｗ…駆動輪
Ｍ…駆動モータ（電動発電機）
Ｂ１，ＢＡ１…第１バッテリ（第１蓄電装置）
Ｂ２，ＢＡ２…第２バッテリ（第２蓄電装置）
Ｈ，ＨＡ…車両補機（電気負荷）
１，１Ａ…電源システム
２…電力回路
２１…第１電力線（第１回路）
２２…第２電力線（第２回路）
３…インバータ（電力変換器）
４，４Ａ…電圧変換器
５…機械制動装置
７，７Ａ…ＥＣＵ（制御装置、劣化上限電圧算出手段、上限電力算出手段、要求制動力取得手段、劣化下限電圧算出手段、上限電力算出手段）
８１…第１バッテリセンサユニット
８２…第２バッテリセンサユニット
【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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【図７】
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【図８】
2020061847.tif 000010
【図９】
2020061847.tif 000011
【図１０】
2020061847.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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