(57)【要約】【課題】直流電源を過電圧から保護しつつ、直流電源をできるだけ有効に活用することのできる電気自動車を提供する。【解決手段】電気自動車２は、メインバッテリ３、電力変換器５、リレー４、コントローラ６を備えている。電力変換器５は、メインバッテリ３の電力をモータ８の駆動電力に変換するデバイスである。電力変換器５は、入力電圧を計測する電圧センサ１３を備えている。リレー４は、メインバッテリ３と電力変換器５の間に接続されている。コントローラ６は、車両のメインスイッチ３１がオンにされた後であってリレー４を閉じる前に電圧センサ１３の出力値（初期出力値）をオフセットとして記憶する。コントローラ６は、リレー４を閉じた後は電圧センサの出力値（走行時出力値）からオフセットを減じた値に基づいて電力変換器５を制御する。コントローラ６は、走行時出力値からオフセットを減じた値が第１電圧閾値を超えていた場合にリレー４を開く。【選択図】図１
2020078128.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源と、
前記直流電源の電力を走行用のモータの駆動電力に変換する電力変換器であって入力電圧を計測する電圧センサを備えている電力変換器と、
前記直流電源と前記電力変換器の間に接続されているリレーと、
前記電力変換器と前記リレーを制御するコントローラと、
を備えており、
前記コントローラは、
車両のメインスイッチがオンにされた後であって前記リレーを閉じる前に前記電圧センサの出力値（初期出力値）をオフセットとして記憶し、
前記リレーを閉じた後は前記電圧センサの出力値（走行時出力値）から前記オフセットを減じた値に基づいて前記電力変換器を制御し、
前記走行時出力値から前記オフセットを減じた値が第１電圧閾値を超えていた場合に前記リレーを開く、
電気自動車。
【請求項２】
前記直流電源はバッテリであり、
前記電力変換器は、双方向電圧コンバータとインバータを備えており、
前記双方向電圧コンバータは、
前記インバータを介して前記モータに接続されるモータ側正極端と、
前記リレーを介してバッテリに接続されるバッテリ側正極端と、
共通負極線と、
前記モータ側正極端と前記共通負極線の間に直列に接続されている２個のスイッチング素子と、
それぞれの前記スイッチング素子に逆並列に接続されている還流ダイオードと、
２個の前記スイッチング素子の直列接続の中点と、前記バッテリ側正極端の間に接続されているリアクトルと、
を備えており、
前記コントローラは、前記走行時出力値から前記オフセットを減じた値が前記第１電圧閾値よりも低い第２電圧閾値よりも大きく前記第１電圧閾値以下の場合、前記モータ側正極端に近い前記スイッチング素子をオフに保持する、請求項１に記載の電気自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書が開示する技術は、電気自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車は、直流電源の出力電力を走行用のモータの駆動電力に変換する電力変換器を備えている。特許文献１に、そのような電気自動車（ハイブリッド車）が開示されている。なお、本明細書における「電気自動車」には、モータとエンジンの双方を備えるハイブリッド車と、直流電源として燃料電池車を備えている自動車が含まれる。
【０００３】
特許文献１の電気自動車は、電力変換器と直流電源の間にリレーを備えている。車両のメインスイッチがオンにされると、電気自動車のコントローラがリレーを閉じる。メインスイッチがオフにされると、コントローラはリレーを開く。電力変換器の入力端には電圧センサが備えられている。コントローラは、電圧センサによって直流電源の電圧をモニタしている。コントローラは、直流電源の電圧が電圧閾値を超えると、直流電源を過電圧状態から保護するため、リレーを開き、直流電源を電力変換器から切り離す。電圧閾値には、直流電源の本当に厳しい上限電圧よりも低い値が設定される。すなわち、電圧センサの誤差を許容するため、電圧閾値には安全マージンが含まれている。
【０００４】
本明細書が開示する技術は、電圧センサの誤差に関係する。電圧センサの誤差を補正する技術として、特許文献２が知られている。特許文献２に開示されている技術は、２個の電圧センサの差分から補正値を算出し、一方の電圧センサの出力値に補正値を加えた値で電力変換器を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−１６５３７７号公報
【特許文献２】特開２００６−１５８０２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
電圧センサの出力値にはオフセットが含まれている場合がある。本明細書における電圧センサのオフセットとは、実際には電圧が加えられていないときの電圧センサの出力値のことをいう。生産される多数の自動車の電圧センサのオフセットのばらつきが大きい場合、安全のため、上記した安全マージンを大きくし、電圧閾値（直流電源の過電圧を判定するための電圧）を低くせざるを得ない。その結果、直流電源が正常であるにもかかわらず、リレーを開く可能性が高くなる。本明細書が開示する技術は、直流電源を過電圧から保護しつつ、直流電源をできるだけ有効に活用する技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本明細書が開示する電気自動車は、直流電源と、電力変換器と、リレーと、コントローラを備えている。電力変換器は、直流電源の電力を走行用のモータの駆動電力に変換するデバイスである。電力変換器は、入力電圧（すなわち直流電源の電圧）を計測する電圧センサを備えている。リレーは、直流電源と電力変換器の間に接続されている。コントローラは、電力変換器とリレーを制御する。コントローラは、車両のメインスイッチがオンにされた後であってリレーを閉じる前に電圧センサの出力値（初期出力値）をオフセットとして記憶する。コントローラは、リレーを閉じた後は電圧センサの出力値（走行時出力値）からオフセットを減じた値に基づいて電力変換器を制御する。コントローラは、走行時出力値からオフセットを減じた値が第１電圧閾値を超えていた場合にリレーを開く。
【０００８】
リレーを閉じてしまうと直流電源が電圧センサに接続されてしまうため、オフセットを計測することができなくなる。走行中はリレーが閉じたままになっているのでオフセットを計測できない。本明細書が開示する電気自動車では、車両のメインスイッチがオンにされた後、リレーを閉じる前のわずかな時間に電圧センサの出力値（初期出力値）を取得し、オフセットとして記憶する。本明細書が開示する技術は、電圧センサが直流電源から切り離されているとともにコントローラが動作しているわずかなチャンスに電圧センサのオフセットを取得することができる。
【０００９】
リレーを閉じた後は、走行時出力値からオフセットを減じた値に基づいて電力変換器を制御する。正確なオフセットを得ることができるので、第１電圧閾値に含まれる安全マージンを小さくすることができる。その結果、直流電源を有効に使うことができる。
【００１０】
直流電源がバッテリである場合、電気自動車には、回生電力（モータで発電した電力）でバッテリを充電する仕組みが組み込まれている。その場合、上記した電力変換器は、双方向電圧コンバータとインバータを備えることになる。双方向電圧コンバータは、モータ側正極端と、バッテリ側正極端と、共通負極線と、２個のスイッチング素子と、２個の還流ダイオードと、リアクトルを備えている。モータ側正極端は、インバータを介してモータに接続される。バッテリ側正極端は、リレーを介してバッテリに接続される。２個のスイッチング素子は、モータ側正極端と共通負極線の間に直列に接続されている。それぞれの還流ダイオードは、それぞれのスイッチング素子に逆並列に接続されている。リアクトルは、２個のスイッチング素子の直列接続の中点と、バッテリ側正極端の間に接続されている。モータ側正極端に近いスイッチング素子が降圧動作に関与し、共通負極線に近いスイッチング素子が昇圧動作に関与する。説明の便宜上、前者を上スイッチング素子と称し、後者を下スイッチング素子と称する。上スイッチング素子に逆並列に接続されている還流ダイオードは、バッテリ側正極端からモータ側正極端へは電流を通すが、モータ側正極端からバッテリ側正極端には電流を通さない。
【００１１】
電気自動車が上記した双方向電圧コンバータを備えている場合、コントローラは、走行時出力値からオフセットを減じた値が第１電圧閾値よりも低い第２電圧閾値よりも大きく第１電圧閾値以下である場合、上スイッチング素子をオフに保持する。そうすると、回生電力が直流電源に流れ込まないため、バッテリの電圧上昇が抑えられる。一方、バッテリからモータへの電力供給は継続される。それゆえ、バッテリの電圧上昇を抑えつつ、バッテリでモータを駆動し続けることができる。
【００１２】
本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例の電気自動車のブロック図である。
【図２】システム起動処理のフローチャートである。
【図３】バッテリ保護制御のフローチャートである。
【図４】変形例のバッテリ保護制御のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図面を参照して実施例の電気自動車２を説明する。図１に、電気自動車２の電力系のブロック図を示す。実施例の電気自動車２は、メインバッテリ３、システムメインリレー４、電力変換器５、コントローラ６、走行用のモータ８を備えている。
【００１５】
メインバッテリ３は、モータ８を駆動する電力源であり、その出力電圧は１００ボルトを超える。メインバッテリ３は、例えばリチウムイオン電池である。モータ８は、三相交流モータである。電力変換器５は、システムメインリレー４を介してメインバッテリ３に接続されているとともに、モータ８に接続されている。電力変換器５は、メインバッテリ３が出力する直流電力を、モータ８の駆動電力（交流電力）に変換する。
【００１６】
システムメインリレー４は、コントローラ６によって制御される。システムメインリレー４は、ノーマルオープンタイプであり、電力が供給されていない間はオープン状態に保持される。車両のメインスイッチ３１がオフからオンに切り替えられると、コントローラ６は、システムメインリレー４を閉じ、メインバッテリ３を電力変換器５に接続する。車両のメインスイッチ３１がオンからオフに切り替えられると、コントローラ６は、システムメインリレー４を開き、メインバッテリ３を電力変換器５から切り離す。図示は省略しているが、電気自動車２は、サブバッテリを備えている。サブバッテリは、コントローラ６やシステムメインリレー４などの小電力機器へ電力を供給する。
【００１７】
図中の矢印付き破線は信号の流れを示している。先に述べたように、コントローラ６は、システムメインリレー４を制御する。また、コントローラ６は、車速センサ３２やアクセル開度センサ３３のセンサデータに基づいて、モータ８の目標出力値を算出する。コントローラ６は、目標出力値が実現されるように、電力変換器５を制御する。後述するように電力変換器５は、いくつかのスイッチング素子を備えており、コントローラ６は、電力変換器５の出力が目標出力値に一致するように、電力変換器５のスイッチング素子を制御する。
【００１８】
電力変換器５は、双方向電圧コンバータ１０と、インバータ２０と、平滑コンデンサ７を備えている。双方向電圧コンバータ１０の低電圧端１１（低電圧正極端１１ａ、低電圧負極端１１ｂ）がシステムメインリレー４を介してメインバッテリ３に接続されている。高電圧端１２（高電圧正極端１２ａ、高電圧負極端１２ｂ）がインバータ２０に接続されている。別言すれば、高電圧端１２は、インバータ２０を介してモータ８に接続されている。低電圧負極端１１ｂと高電圧負極端１２ｂは、共通負極線１９で接続されている。
【００１９】
平滑コンデンサ７は、双方向電圧コンバータ１０の高電圧正極端１２ａと高電圧負極端１２ｂの間に並列に接続されている。平滑コンデンサ７は、双方向電圧コンバータ１０とインバータ２０の間を流れる電流の脈動を抑えるために備えられている。
【００２０】
インバータ２０は、双方向電圧コンバータ１０が出力する直流電力を交流電力に変換してモータ８に供給する。モータ８は、車両の慣性エネルギを使って発電する場合もある。モータ８が発電した電力は回生電力と呼ばれる場合がある。インバータ２０は、モータ８の回生電力（交流電力）を直流電力に変換して双方向電圧コンバータ１０に供給することもできる。インバータ２０の回路構成は良く知られているので、図示と説明は省略する。
【００２１】
双方向電圧コンバータ１０は、メインバッテリ３の電圧を昇圧してインバータ２０に供給する昇圧機能と、インバータ２０から供給される回生電力（直流電力）の電圧を降圧してメインバッテリ３へ供給する降圧機能を備えている。以下では、説明の便宜上、双方向電圧コンバータ１０を単純に電圧コンバータ１０と称する。
【００２２】
電圧コンバータ１０の回路構成を説明する。電圧コンバータ１０は、フィルタコンデンサ１４、リアクトル１５、スイッチング素子１６ａ、１６ｂ、還流ダイオード１７ａ、１７ｂ、及び、電圧センサ１３、１８を備えている。２個のスイッチング素子１６ａ、１６ｂは、高電圧正極端１２ａと、高電圧負極端１２ｂ（すなわち、共通負極線１９）の間に直列に接続されている。以下では、高電圧正極端１２ａに近い側のスイッチング素子１６ａを上スイッチング素子１６ａと称し、高電圧負極端１２ｂ（共通負極線１９）に近い側のスイッチング素子１６ｂを下スイッチング素子１６ｂと称する場合がある。スイッチング素子１６ａ、１６ｂは、ｎ型のＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、あるいは、ｎ型のＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）である。スイッチング素子１６ａ、１６ｂは、ターンオンすると、コレクタ（ドレイン）からエミッタ（ソース）へ電流を通す。
【００２３】
上スイッチング素子１６ａには還流ダイオード１７ａが逆並列に接続されており、下スイッチング素子１６ｂには還流ダイオード１７ｂが逆並列に接続されている。より詳しくは、上スイッチング素子１６ａのコレクタ（ドレイン）に還流ダイオード１７ａのカソードが接続されており、エミッタ（ソース）に還流ダイオード１７ａのアノードが接続されている。下スイッチング素子１６ｂと還流ダイオード１７ｂの接続関係も同様である。
【００２４】
リアクトル１５は、２個のスイッチング素子１６ａ、１６ｂの直列接続の中点と、低電圧正極端１１ａの間に接続されている。フィルタコンデンサ１４は、低電圧正極端１１ａと低電圧負極端１１ｂ（すなわち、共通負極線１９）の間に接続されている。
【００２５】
電圧センサ１３は、低電圧正極端１１ａと低電圧負極端１１ｂの間の電圧を計測する。別言すれば、電圧センサ１３は、メインバッテリ３の電圧を計測する。電圧センサ１８は、高電圧正極端１２ａと高電圧負極端１２ｂ（すなわち共通負極線１９）の間の電圧を計測する。別言すれば、電圧センサ１８は、電圧コンバータ１０のインバータ側の電圧を計測する。
【００２６】
スイッチング素子１６ａ、１６ｂは、コントローラ６によって制御される。コントローラ６は、車速センサ３２とアクセル開度センサ３３のセンサデータに基づいて、電圧コンバータ１０のバッテリ側の電圧とインバータ側の電圧の目標電圧比を決定する。コントローラ６は、電圧センサ１３、１８のセンサデータに基づいて、実際の電圧比が目標電圧比に一致するように、スイッチング素子１６ａ、１６ｂを制御する。
【００２７】
下スイッチング素子１６ｂと還流ダイオード１７ａが主に昇圧機能に関与し、上スイッチング素子１６ａと還流ダイオード１７ｂが主の降圧機能に関与する。コントローラ６は、目標電圧比が実現されるように、スイッチング素子１６ａ、１６ｂのそれぞれの駆動信号（ＰＷＭ信号）を生成し、それぞれのスイッチング素子１６ａ、１６ｂに供給する。
【００２８】
駆動信号について説明する。目標電圧比に応じて、スイッチング素子１６ａ、１６ｂのデューティ比が定まる。上スイッチング素子１６ａのデューティ比と下スイッチング素子１６ｂのデューティ比は、両者を加えると１００％となる関係にある。コントローラ６は、上スイッチング素子１６ａがオンのときに下スイッチング素子１６ｂがオフとなり、上スイッチング素子１６ａがオフのときに下スイッチング素子１６ｂがオンとなるような駆動信号を生成する。別言すれば、上スイッチング素子１６ａに対するＰＷＭ信号（駆動信号）と下スイッチング素子１６ｂに対するＰＷＭ信号（駆動信号）は相補的な関係にある。そのような駆動信号をスイッチング素子１６ａ、１６ｂに与えると、低電圧端１１の電圧と高電圧端１２の電圧のバランスに応じて昇圧と降圧が受動的に切り換わる。具体的には、運転者のアクセルワークに応じて昇圧と降圧が受動的に切り換わることになる。
【００２９】
先に述べたように、コントローラ６は、電圧センサ１３、１８の出力値に基づいて電力変換器５を制御する。電圧センサ１３の出力値には、オフセットが含まれている。オフセットとは、電圧センサ１３の両端に実際には電圧が印加されていないにも関わらず電圧センサ１３から出力される値のことである。電圧センサ１８の出力値にも同様のオフセットが含まれる。コントローラ６は、システムメインリレー４を閉じる前、すなわち、電圧センサ１３、１８のそれぞれの両端に電圧が印加されていないときに、それぞれの電圧センサ１３、１８の出力値をオフセットとして記憶する。走行中は、コントローラ６は、それぞれの電圧センサ１３、１８の出力値からオフセットを減じた値に基づいて、電力変換器５（スイッチング素子１６ａ、１６ｂなど）を制御する。なお、コントローラ６は、車速センサ３２とアクセル開度センサ３３のセンサデータに基づいて、インバータ２０も制御する。以下では説明の都合上、システムメインリレー４を閉じる前の電圧センサ１３、１８の出力値を初期出力値と称し、システムメインリレー４を閉じた後の電圧センサ１３、１８の出力値を走行時出力値と称する。走行時出力値には、例えば信号待ちで車両が停止しているときの出力値も含まれる。
【００３０】
車両のメインスイッチ３１がオンされた後のコントローラ６の処理（システム起動処理）のフローチャートを図２に示す。図２の処理は、メインスイッチ３１がオンされると起動される。先に述べたように、メインスイッチ３１がオフの間は、システムメインリレー４はオフ（開いた状態）に保持されている。
【００３１】
メインスイッチ３１がオフからオンに切り換わると、コントローラ６は、まず、初期化処理（ステップＳ２）を実行する。初期化処理とは、走行に必要なさまざまなデバイスを起動する処理である。コントローラ６と、初期化処理で起動されるデバイスは、サブバッテリで動作する。それゆえ、システムメインリレー４がオフに保持されていても、コントローラ６と他のデバイスはサブバッテリから電力供給を受けて動作することができる。初期化処理の詳しい説明は省略する。
【００３２】
次いでコントローラ６は、電圧センサ１３、１８の出力値（初期出力値）を取得する（ステップＳ３）。そしてコントローラ６は、取得した初期出力値をオフセットとして記憶する（ステップＳ４）。コントローラ６は、電圧センサ１３から取得した初期出力値は電圧センサ１３のオフセットとして記憶し、電圧センサ１８から取得した初期出力値は電圧センサ１８のオフセットとして記憶する。最後にコントローラ６は、システムメインリレー４を閉じる（ステップＳ５）。システムメインリレー４を閉じることで、メインバッテリ３が電力変換器５に接続され、走行の準備が整う。ステップＳ３−Ｓ５の処理は、別言すると次の通りである。すなわち、コントローラ６は、車両のメインスイッチ３１がオンにされた後であってシステムメインリレー４を閉じる前に電圧センサ１３、１８の出力値（初期出力値）をオフセットとして記憶する。
【００３３】
記憶されたオフセットは、走行中に用いられる。走行中、コントローラ６は、運転者のアクセルワークに応じて電力変換器５を制御しつつ、メインバッテリの電圧が異常に高くなったときに、バッテリ保護のため、システムメインリレー４を開く。バッテリ保護制御のフローチャートを図３に示す。コントローラ６は、走行中、一定の周期で図３の処理を実行する。
【００３４】
コントローラ６は、電圧センサ１３、１８の出力値（走行時出力値）を取得する（ステップＳ１２）。走行時出力値からオフセットを減じた値が第１電圧閾値Ｖｔｈ１を超えていた場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、コントローラ６は、システムメインリレー４を開き（ステップＳ１４）、最後に異常対応処理を実行する（ステップＳ１５）。コントローラ６がシステムメインリレー４を開くので、車両は走行不能になる。異常対応処理は、例えば、走行不能になったことを示す警告ランプを点灯させたり、無線で外部のサービスセンタに連絡したりする処理である。なお、電気自動車２がエンジンも備えるハイブリッド車である場合は、ステップＳ１５にて、エンジンのみで走行する非常時走行モードに移行する。
【００３５】
ステップＳ１３は、メインバッテリ３の電圧異常を検知することが目的である。それゆえ、ステップＳ１３では、電圧センサ１３の出力値（走行時出力値）に対してのみ、オフセットを減じた値と第１電圧閾値Ｖｔｈ１が比較される。
【００３６】
電圧センサ１３の走行時出力値からオフセットを減じた値が第１電圧閾値Ｖｔｈ１以下の場合（ステップＳ１３：ＮＯ）、コントローラ６は、走行時出力値からオフセットを減じた値を使って電圧コンバータ１０を制御する（ステップＳ１６）。ステップＳ１６では、電圧センサ１３、１８の両方の走行時出力値に対して、対応するオフセットを減じる。コントローラ６は、電圧センサ１３の走行時出力値から対応するオフセットを減じた値と、電圧センサ１８の走行時出力値から対応するオフセットを減じた値の比率が目標電圧比に一致するように、スイッチング素子１６ａ、１６ｂのデューティ比を決定する。決定されたデューティ比のＰＷＭ信号をスイッチング素子１６ａ、１６ｂのそれぞれに供給する。ステップＳ１６の処理により、電気自動車２は走行する。
【００３７】
実施例の電気自動車２の利点を説明する。電気自動車２は、車両のメインスイッチ３１がオフからオンに切り替えられた後、システムメインリレー４を閉じる前に、電圧センサ１３、１８の出力値（初期出力値）を取得し、オフセットとして記憶する。別言すれば、コントローラ６は、メインバッテリ３が電圧センサ１３、１８から切り離されているときの電圧センサ１３、１８の出力値（初期出力値）をオフセットとして記憶する。走行中は、電圧センサ１３、１８の出力値（走行時出力値）からそれぞれ対応するオフセットを減じた値を使って電圧コンバータ１０を制御する。
【００３８】
第１電圧閾値Ｖｔｈ１には、メインバッテリ３の出力電圧がその値を超えたら過電圧状態であると判断できる値に設定される。ただし、電圧センサ１３の誤差を許容するため、第１電圧閾値Ｖｔｈ１には、過電圧状態と判断できる電圧から所定の安全マージンを引いた値に設定される。
【００３９】
走行中、コントローラ６は、電圧センサ１３の走行時出力値からオフセットを減じた値が第１電圧閾値Ｖｔｈ１を超えていた場合、システムメインリレー４を開き、メインバッテリ３を電力変換器５から切り離す。コントローラ６は、電圧センサ１３の走行時出力値からオフセットを減じた値に基づいてバッテリの保護制御を実行する。オフセットが正確であるので、メインバッテリの保護制御で用いる第１電圧閾値Ｖｔｈ１に含まれる安全マージンを小さくすることができる。それゆえ、電気自動車２は、メインバッテリ３を有効に使うことができる。
【００４０】
次に、変形例のバッテリ保護制御を説明する。図４に、変形例のバッテリ保護制御のフローチャートを示す。図４のステップＳ２２からステップＳ２５までは、図２のステップＳ１２からステップＳ１５までの処理と同一であるので説明は省略する。
【００４１】
電圧センサ１３の走行時出力値からオフセットを減じた値が第１電圧閾値Ｖｔｈ１以下の場合（ステップＳ２３：ＮＯ）、コントローラ６は、電圧センサ１３の走行時出力値からオフセットを減じた値が第２電圧閾値Ｖｔｈ２を越えているか否かをチェックする（ステップＳ２６）。ここで、第２電圧閾値Ｖｔｈ２は、第１電圧閾値Ｖｔｈ１よりも低い値に設定されている。第１電圧閾値Ｖｔｈ１は、メインバッテリ３の出力を直ちに停止しなければならない過電圧状態を示す電圧から所定の安全マージンを減じた値に設定されている。第２電圧閾値Ｖｔｈ２は、メインバッテリ３の出力を直ちに停止するには及ばないが、メインバッテリ３の電圧の上昇は止める必要があることを意味する電圧に設定されている。
【００４２】
電圧センサ１３の走行時出力値からオフセットを減じた値が第２電圧閾値Ｖｔｈ２を越えている場合、コントローラ６は、電圧コンバータ１０の上スイッチング素子１６ａをオフに保持する（ステップＳ２６：ＹＥＳ、Ｓ２７）。先に述べたように、上スイッチング素子１６ａは、降圧動作に関与する。上スイッチング素子１６ａがオフに保持されると、降圧動作が行われず、モータ８の回生電力がメインバッテリ３へ流れることがなくなる。それゆえ、メインバッテリ３の電圧上昇が抑えられる。
【００４３】
ステップＳ２７を実行した後、コントローラ６は、退避走行制御を実行する（ステップＳ２８）。退避走行制御とは、メインバッテリ３の負荷を減らすように、制限条件の下で走行を継続する制御である。退避走行制御では、コントローラ６は、減速の際にモータ８が回生電力を生じないように、車速に応じてモータ８の回転数を制御する。退避走行制御中は、ブレーキペダルの踏み込み量に応じて、機械ブレーキのみで目標の制動力が得られるように、機械ブレーキが制御される。
【００４４】
退避走行制御では、回生電力によるメインバッテリ３の充電が行われない。そこで、コントローラ６は、メインバッテリ３の出力の上限値を、通常時の上限値よりも低い値に設定する。メインバッテリ３の出力の上限値を下げることで、メインバッテリ３の電力消費量を抑え、できるだけ長い距離を走れるようにする。また、退避走行制御では、メインバッテリ３に異常が生じていることを示す警告ランプが点灯される。
【００４５】
電圧センサ１３の走行時出力値からオフセットを減じた値が第２電圧閾値Ｖｔｈ２以下の場合、コントローラ６は、ステップＳ２９を実行する。ステップＳ２９は、図３のステップＳ１６と同じである。コントローラ６は、電圧センサ１３、１８のそれぞれの走行時出力値から対応するオフセットを減じた値に基づいて電圧コンバータ１０を制御する。別言すれば、ステップＳ２９では、通常の走行制御が実行される。
【００４６】
変形例のバッテリ保護制御では、電圧センサ１３の走行時出力値からオフセットを減じた値が第１電圧閾値Ｖｔｈ１以下であり、かつ、第２電圧閾値Ｖｔｈ２を越えていた場合、メインバッテリ３のさらなる電圧上昇を抑えつつ走行が継続される。変形例のバッテリ保護制御では、直ちにメインバッテリ３を切り離すほど深刻ではないがメインバッテリ３の電圧上昇を抑えることが望ましい状況において、メインバッテリ３の電圧上昇を抑制しつつ、走行を続けることができる。すなわち、メインバッテリ３を有効に活用することができる。
【００４７】
コントローラ６は、図４の処理を一定の周期で繰り返し実行する。ステップＳ２６の判断がＹＥＳとなったのち、再びステップＳ２６の判断がＮＯとなったら通常の走行制御（ステップＳ２９）に戻る。
【００４８】
実施例で説明した技術に関する留意点を述べる。コントローラ６は、車両のメインスイッチ３１がオフからオンに切り換わる毎に電圧センサ１３、１８の出力値（初期出力値）をオフセットとして記憶する。メインスイッチ３１がオンに切り換わる毎にオフセットが更新されるので、コントローラ６は、常に最新のオフセットに基づいてメインバッテリが過電圧状態であるか否かを判定することができる。
【００４９】
図３の保護制御は、メインバッテリ３の代わりに直流電源として燃料電池を搭載している電気自動車に適用することも好適である。
【００５０】
図３、図４の異常対応処理は、上記した処理に限られない。図４の退避走行制御も、上記した処理に限られない。退避走行制御は通常の走行よりもなんらかの制限が加えられた走行モードであればよい。
【００５１】
実施例のメインバッテリ３が直流電源の一例である。電圧コンバータ１０の低電圧正極端１１ａがバッテリ側正極端の一例である。高電圧正極端１２ａがモータ側正極端の一例である。上スイッチング素子１６ａが、モータ側正極端に近いスイッチング素子の一例である。
【００５２】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００５３】
２：電気自動車
３：メインバッテリ
４：システムメインリレー
５：電力変換器
６：コントローラ
７：平滑コンデンサ
８：モータ
１０：双方向電圧コンバータ（電圧コンバータ）
１１ａ：低電圧正極端
１１ｂ：低電圧負極端
１２ａ：高電圧正極端
１２ｂ：高電圧負極端
１３、１８：電圧センサ
１４：フィルタコンデンサ
１５：リアクトル
１６ａ、１６ｂ：スイッチング素子
１７ａ、１７ｂ：ダイオード
２０：インバータ
３１：メインスイッチ
３２：車速センサ
３３：アクセル開度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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