(57)【要約】【課題】本明細書は、電気自動車において、電圧コンバータのパワー素子の過熱を防止する技術を提供する。【解決手段】本明細書が開示する電気自動車は、電圧コンバータ３と冷却器２６とコントローラ９を備える。電圧コンバータ３は、バッテリ１２の出力電圧を昇圧してインバータ２１に供給する。電圧コンバータ３は、スイッチング素子とダイオードをその回路に含んでいる。冷却器２６は、冷媒を循環させることによって電圧コンバータ３を冷却する。コントローラ９は、スイッチング素子に加えられるＰＷＭ信号のデューティ比と冷媒温度に基づいて電圧コンバータ３に入力される電流の制限値（電流制限値）を決定し、その電流制限値以下となるように入力電流を制限する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチング素子とダイオードを含んでおり、バッテリの出力電圧を昇圧してインバータに供給する電圧コンバータと、
冷媒によって電圧コンバータを冷却する冷却器と、
スイッチング素子に加えられるＰＷＭ信号のデューティ比と冷媒温度に基づいて定められる電流制限値以下に電圧コンバータへの入力電流を制限するコントローラと、
を備えていることを特徴とする電気自動車。
【請求項２】
コントローラは、デューティ比と冷媒温度をパラメータとする電流制限値のマップを記憶していることを特徴とする請求項１に記載の電気自動車。
【請求項３】
コントローラは、デューティ比が大きいほど電流制限値を小さく、冷媒温度が高いほど電流制限値を小さくすることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気自動車。
【請求項４】
前記電圧コンバータは、降圧用スイッチング素子と降圧用ダイオードをさらに備えており、インバータ側から供給される回生電力の電圧を降圧してバッテリに供給する機能を兼ねており、
前記コントローラは、降圧用スイッチング素子に加えられるデューティ比と冷媒温度に基づいて定められる電流制限値以下に、インバータ側から供給される回生電力の電流を制限することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電気自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車に関する。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や、燃料電池車を含む。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車は、バッテリの直流電力を走行用モータの駆動に適した周波数の交流電力に変換するインバータを備える。また、モータの駆動電圧がバッテリの出力電圧よりも高い場合、バッテリとインバータの間にバッテリの電圧を昇圧する電圧コンバータを備えることがある。一般に、インバータやコンバータは、ＩＧＢＴなどのスイッチング素子とダイオードをその回路に含む。走行用モータは消費電力が大きく、それゆえ、インバータやコンバータのスイッチング素子やダイオードには大電流が流れる。大電流を扱うスイッチング素子やダイオードなどの半導体素子は、パワー素子と総称されることがある。
【０００３】
パワー素子は大電流を流すため発熱が大きい。パワー素子の過熱を抑制する技術が、例えば特許文献１、２に開示されている。いずれの文献も、電圧コンバータへの入力電流を制限し、パワー素子の過熱を防止する。特許文献１の技術では、バッテリを保護するための第１の電流制限値と、電圧コンバータのダイオードを保護するための第２の電流制限値を比較し、小さい方を電圧コンバータへの入力電流の制限値として設定する。第２の電流制限値は、パワー素子を冷却する冷媒の温度に基づいて決定される。特許文献２の技術は、電圧コンバータのスイッチング素子の温度変化量に応じて、入力電流の制限値を決定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２５０５１１号公報
【特許文献２】特開２０１２−０１９５８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１、２に開示されているように、入力電流を制限することでパワー素子の過熱を防止することができる。しかしながら、入力電流の制限値を過剰に低くすると、電圧コンバータの出力電力が小さくなり、車両の走行に影響が出る。従って、入力電流の制限値は、できるだけ高い方がよい。他方、特許文献１、２の技術はともに、パワー素子を冷却する冷媒の温度に基づいて入力電流の制限値を決定する。本明細書は、冷媒温度に加えて別のパラメータを導入し、入力電流の適切な制限値を決定する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
パワー素子の昇温に影響を与える要素は、冷媒温度の他にもある。パワー素子に流れる電流が大きいほど、パワー素子は発熱する。また、一般に、スイッチング素子とダイオードでは、ダイオードの方が熱に弱い。そこで、本明細書が開示する技術は、ダイオードに流れる電流に着目して電流制限値を決定する。
【０００７】
電圧コンバータは、ダイオードとスイッチング素子が直列に接続しており、その中間点にリアクトルの一端が接続している形態を有することが多い。そのような回路構成の場合、ダイオードに流れる電流は、スイッチング素子のスイッチング動作に応じて変化する。スイッチング素子のＯＦＦ時間が長いほど、ダイオードに流れる電流は少なくなり、発熱が小さくなる。スイッチング素子のＯＦＦ時間は、スイッチング素子に与えるＰＷＭ信号のデューティ比で定まる。そこで、本明細書が開示する技術は、冷媒温度に加えて、スイッチング素子に加えられるＰＷＭ信号のデューティ比に基づいて入力電流の制限値を決定する。
【０００８】
本明細書が開示する技術の一態様の電気自動車は、電圧コンバータと冷却器とコントローラを備える。電圧コンバータは、バッテリの出力電圧を昇圧してインバータに供給する。電圧コンバータは、スイッチング素子とダイオードをその回路に含んでいる。冷却器は、冷媒を循環させることによって電圧コンバータを冷却する。冷却器は、特に、スイッチング素子やダイオードなどのパワー素子を冷却する。コントローラは、スイッチング素子に加えられるＰＷＭ信号のデューティ比と冷媒温度に基づいて電圧コンバータに入力される電流の制限値（電流制限値）を決定し、その電流制限値以下となるように電圧コンバータへの入力電流を制限する。
【０００９】
電流制限値の好適な一つの決定方法は、コントローラが、デューティ比と冷媒温度をパラメータとする電流制限値のマップを記憶しており、冷媒温度の実測値と実際のデューティ比に基づいてマップを参照して決定することである。冷媒温度及びデューティ比と、ダイオードの過熱を防止するための電流制限値との関係は、予め、実験やシミュレーションで求めておくことができる。その関係は、大局的には、デューティ比が大きいほど電流制限値が小さくなり、また、冷媒温度が高いほど電流制限値が小さくなる。その関係をマップ化して記憶しておけば、単純な処理で電流制限値を決定することができる。
【００１０】
多くの電気自動車は、モータを発電機として使用し、モータが発電した電力でバッテリを充電する。具体的には、モータが発電した交流電力をインバータが直流電力に変換し、その直流電力の電圧を電圧コンバータがバッテリ電圧まで降圧する。モータで発電してバッテリを充電することは一般に「回生」と呼ばれる。なお、逆に、バッテリの電力でモータを駆動するは「力行」と呼ばれる。パワー素子の過熱防止は、回生時にもなされることが好ましい。そこで、本明細書が開示する電気自動車の一つの改良は、次の構成を有する。電圧コンバータは、降圧用スイッチング素子と降圧用ダイオードを備えており、インバータ側から供給される回生電力の電圧を降圧してバッテリに供給する機能を兼ねる。そして、コントローラは、降圧用スイッチング素子に加えられるデューティ比と冷媒温度に基づいて定められる電流制限値以下に、インバータ側から供給される回生電力の電流を制限する。上記の構成を備えることによって、力行時だけでなく、回生時もパワー素子の過熱を防止することができる。
【００１１】
なお、スイッチング素子よりもダイオードの方が過熱に弱いので、ダイオードに着目して決定した電流制限値によって、スイッチング素子の過熱も防止することができる。
【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電力系のブロック図である。
【図２】電流制限値のマップの一例である。
【図３】コントローラが実行する電流制限処理の一例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。なお、図１は、必ずしも電気自動車２が備える全てのユニットを示してはいないことに留意されたい。
【００１５】
実施例の電気自動車２は、バッテリ１２の電力により走行用のモータ２２を駆動して走行する電気自動車である。バッテリ１２は、システムメインリレー１３を介して電圧コンバータ３に接続している。電圧コンバータ３は、バッテリ１２の電圧を昇圧してインバータ２１に供給する昇圧機能と、モータ２２が発電した電力を降圧してバッテリ１２に供給する降圧機能を備える。なお、モータ２２が発電した交流電力はインバータ２１が直流電力に変換した後に電圧コンバータ３に入力される。インバータ２１の回路構成は良く知られているので説明は省略する。
【００１６】
電圧コンバータ３のバッテリ側を低電圧端と称し、インバータ側を高電圧端と称する。また、低電圧端、高電圧端のそれぞれにおいて、電位が高い側を正極と称する。
【００１７】
バッテリ１２の正極と電圧コンバータ３の低電圧端の正極の間には、電流センサ１５と電流制限器１４が接続されている。電圧コンバータ３の高電圧端の正極とインバータ２１の正極の間にも電流センサ１８と電流制限器１９が接続されている。電流制限器１４、１９は、後述するコントローラ９からの指令により、流れる電流を制限することができる。また、電圧コンバータ３の低電圧端側と高電圧端側の夫々に、電圧を計測する電圧センサ１６、１７が接続されている。さらに、インバータ２１の入力端にはインバータ２１へ入力される電流を平滑化するためのコンデンサ２０が接続されている。
【００１８】
電気自動車２はコントローラ９を備えており、そのコントローラ９が、電圧コンバータ３、インバータ２１、システムメインリレー１３、及び、電流制限器１４、１９を制御する。コントローラ９は、車速やアクセル開度に基づいて、モータ２２の出力（目標出力）を決定し、その目標出力を実現するように、電圧コンバータ３のスイッチング素子６ａ、６ｂに与えるＰＷＭ信号やインバータ２１に与えるＰＷＭ信号を生成して出力する。なお、通常、電気自動車２は、複数のコントローラが協働して様々な処理を行うが、図１ではそれら複数のコントローラを一つのコントローラ９で簡略化して表してある。なお、スイッチング素子６ａ、６ｂは、典型的には、ＩＧＢＴである。
【００１９】
電圧コンバータ３は、コンデンサ４、リアクトル５、昇圧用スイッチング素子６ｂ、昇圧用ダイオード７ａ、降圧用スイッチング素子６ａ、降圧用ダイオード７ｂで構成されている。また、電圧コンバータ３内には、スイッチング素子６ａ、６ｂ、ダイオード７ａ、７ｂ、リアクトル５、コンデンサ４を冷却するための冷却器２６が備えられている。冷却器２６は、冷媒を循環させてダイオードなどの部品を冷却する。冷却器２６には、その冷媒の温度を計測する温度センサ２５が備えられている。
【００２０】
コンデンサ４は、電圧コンバータ３の低電圧端に並列に接続されている。リアクトル５は、その一端がコンデンサ４の正極側に接続しており、他端は、降圧用スイッチング素子６ａと昇圧用スイッチング素子６ｂの中間点に接続している。なお、昇圧用スイッチング素子６ｂと降圧用スイッチング素子６ａは、直接に接続しており、降圧用スイッチング素子６ａが高電位側に位置する。昇圧用ダイオード７ａは、降圧用スイッチング素子６ａと逆並列に接続しており、降圧用ダイオード７ｂは昇圧用スイッチング素子６ｂと逆並列に接続している。
【００２１】
電圧コンバータ３の回路を機能別に説明すると次のとおりである。昇圧回路は、コンデンサ４、リアクトル５、昇圧用スイッチング素子６ｂ、昇圧用ダイオード７ａで構成される。昇圧用スイッチング素子６ｂと昇圧用ダイオード７ａは直列に接続しており、その中間点にリアクトル５の一端が接続される。リアクトルの他端は低電圧端の正極に接続している。コンデンサ４は、低電圧端に並列に接続している。降圧回路は、コンデンサ４、リアクトル５、降圧用スイッチング素子６ａ、降圧用ダイオード７ｂで構成される。降圧用スイッチング素子６ａと降圧用ダイオード７ｂは直列に接続しており、その中間点にリアクトルの一端が接続している。リアクトルの他端は低電圧端の正極に接続している。コンデンサ４は、低電圧端に並列に接続している。
【００２２】
図１に示す電圧コンバータ３の昇圧動作は良く知られているように、次の通りである。昇圧用スイッチング素子６ｂがＯＮのときにリアクトル５に電気エネルギが貯められ、ＯＦＦのときにその電気エネルギ分が電流となって昇圧用ダイオード７ａを通じて流れ、高電圧端の電圧が低電圧端よりも高くなる。昇圧用スイッチング素子６ｂに与えるＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号を適宜に選定することによって、所望の昇圧比が得られる。降圧動作は次の通りである。降圧用スイッチング素子６ａがＯＮの間、高電圧端からの電力によりリアクトル５に電気エネルギが蓄積され、降圧用スイッチング素子６ａがＯＦＦの間は、高電圧端からの電流の入流は途絶えるが、リアクトル５に蓄積された電気エネルギが降圧用ダイオード７ｂを通じて還流し、低電圧端の電圧が維持される。
【００２３】
上記の構成によると、昇圧動作の場合、昇圧用スイッチング素子６ｂのデューティ比が高いほど（ＯＦＦ時間が短いほど）、昇圧用ダイオード７ａに流れる電流が多くなる。同様に、降圧動作の場合、降圧用スイッチング素子６ａのデューティ比が高いほど（ＯＦＦ時間が短いほど）、降圧用ダイオード７ｂに流れる電流が多くなる。流れる電流が多くなるほど、ダイオードの発熱量が大きくなる。
【００２４】
上記したとおり、電圧コンバータ３内の素子は冷却器２６によって冷却されるが、大きい電流が流れ続けると冷却器２６では温度上昇を抑えきれず、各素子の温度が上昇する。素子が過熱すると電圧コンバータ３の性能が低下する。さらに過熱すると素子がダメージを受ける可能性がある。特に、ダイオード７ａ、７ｂは他の素子に比べて熱に弱い。そこで、電気自動車２は、ダイオード７ａ、７ｂの過熱を抑えるべく、入力電流を制限する。
【００２５】
電圧コンバータ３がバッテリ１２の電圧を昇圧してインバータ２１へ供給する際（力行時）の電流制限について説明する。なお、モータ２２が発電し、電圧コンバータ３がインバータ２１の出力直流電圧を降圧してバッテリ１２に供給する際（回生時）の電流制限については後述する。
【００２６】
力行の場合、電圧コンバータ３の低電圧端が入力側となる。また、力行の場合は、昇圧用ダイオード７ａに電流が流れる。より具体的には、電圧コンバータ３の昇圧動作の際には昇圧用スイッチング素子６ｂのＯＮ／ＯＦＦ動作に対応して昇圧用ダイオード７ａに電流が流れる。従って、昇圧用ダイオード７ａに流れる電流は、昇圧用スイッチング素子６ｂに与えられるＰＷＭ信号のデューティ比によって定まる。昇圧用ダイオード７ａの発熱量は、温度と流れる電流に依存する。そこで、コントローラ９は、温度とデューティ比をパラメータとして電圧コンバータ３への入力電流を制限する制限値（電流制限値Ｉｂ＿Ｌｍｔ）を決定する。ここで、温度は、昇圧用ダイオード７ａを含む電圧コンバータ３を冷却する冷却器の冷媒温度Ｔｗを用いる。前述したように、冷却器２６は冷媒温度Ｔｗを計測する温度センサ２５を備えている。コントローラ９は、温度センサ２５から、冷媒温度Ｔｗを取得する。また、昇圧用スイッチング素子６ｂに与えるＰＷＭ信号のデューティ比Ｄｔは、コントローラ９が実行する別の処理にて、アクセル開度や車速に応じて決定される。
【００２７】
特定のデューティ比Ｄｔと特定の冷媒温度Ｔｗの際に、昇圧用ダイオード７ａがダメージを受けないための入力電流の上限値（即ち電流制限値Ｉｂ＿Ｌｍｔ）は、実験やシミュレーションなどで予め特定することができる。そこで、コントローラ９は、デューティ比Ｄｔと冷媒温度Ｔｗをパラメータとする電流制限値Ｉｂ＿Ｌｍｔのマップを記憶している。図１の符号１０が電流制限値Ｉｂ＿Ｌｍｔのマップを示している。コントローラ９は、マップ１０を参照し、温度センサ２５の計測データと自身が決定したデューティ比から、電流制限値Ｉｂ＿Ｌｍｔを特定し、バッテリ１２から電圧コンバータ３に入力される電流が電流制限値Ｉｂ＿Ｌｍｔ以下となるように、電流制限器１４を制御する。
【００２８】
図２に電流制限値Ｉｂ＿Ｌｍｔのマップの一例を示す。図２のグラフは、横軸がデューティ比Ｄｔ（％）を示しており、縦軸は電流制限値Ｉｂ＿Ｌｍｔ（Ａ）を示している。また、実線は、冷媒温度Ｔｗが閾値温度Ｔｗ＿ｈ以下の場合の電流制限値Ｉｂ＿Ｌｍｔのグラフであり、破線は、冷媒温度Ｔｗが閾値温度Ｔｗ＿ｈよりも大きい場合の電流制限値Ｉｂ＿Ｌｍｔのグラフである。図２に示すように、デューティ比Ｄｔが大きくなるほど電流制限値Ｉｂ＿Ｌｍｔは小さくなる。また、冷媒温度Ｔｗが高くなるほど、電流制限値Ｉｂ＿Ｌｍｔは小さくなる。ここで、閾値温度Ｔｗ＿ｈは、実験やシミュレーションによって予め定められた温度である。なお、「デューティ比」は、ＰＷＭ信号の周期に対するＯＮ時間の割合を示すので、デューティ比Ｄｔが大きくなるほど、スイッチング素子のＯＮ時間が長くなり、相対的にＯＦＦ時間が短くなる。デューティ比Ｄｔが大きくなると、昇圧用スイッチング素子６ｂのＯＦＦ時間が短くなり、その結果、昇圧用ダイオード７ａを流れる電流が大きくなる。そこで、デューティ比Ｄｔが大きいほど電流制限値Ｉｂ＿Ｌｍｔを小さくし、昇圧用ダイオード７ａの発熱を抑制する。また、冷媒温度Ｔｗが高いほど昇圧用ダイオード７ａはダメージを受けやすい。そこで、冷媒温度Ｔｗが高いほど、電流制限値Ｉｂ＿Ｌｍｔを小さくし、昇圧用ダイオード７ａの発熱を防止する。なお、図２の例では、冷媒温度の範囲を閾値温度Ｔｗ＿ｈを超える範囲と、Ｔｗ＿h以下の範囲の２通りに分類しているが、閾値温度Ｔｗ＿ｈ以上の範囲（Ｔｗ≧Ｔｗ＿ｈ）と閾値温度Ｔｗ＿ｈ未満の範囲（Ｔｗ＜Ｔｗ＿ｈ）に分類してもよい。また、図２の例では、冷媒温度は閾値温度Ｔｗ＿ｈを超える範囲とＴｗ＿ｈ以下の範囲の２通りにしか分類していないが、冷媒温度Ｔｗをさらに細かく３以上の範囲に分類することも好適である。コントローラ９は、図２で一例を示したデューティ比Ｄｔと冷媒温度Ｔｗに対する電流制限値Ｉｂ＿Ｌｍｔの関係をマップとして記憶している。
【００２９】
図３を参照して、コントローラ９が実行する電圧制限処理の一例を説明する。図３の処理は、力行時の電流制限処理を示している。概略すると、コントローラ９は、電圧コンバータ３を冷却する冷媒の温度Ｔｗと昇圧用スイッチング素子６ｂのデューティ比Ｄｔから電圧コンバータ３に入力される電流Ｉｂの制限値Ｉｂ＿Ｌｍｔを決定し、そのＩＢ＿Ｌｍｔ以下となるように電圧コンバータ３への入力電流を制限する。
【００３０】
まず、コントローラ９は、温度センサ２５を使って冷媒温度Ｔｗを計測する（Ｓ２）。次にコントローラ９は、自身が決定したデューティ比Ｄｔを取得する（Ｓ３）。前述したように、デューティ比Ｄｔは、図３に示す処理とは別のルーチンにて、車速やアクセル開度などに基づいて、コントローラ９によって決定される。次にコントローラ９は、図２で一例を示したマップ１０を参照し、計測した冷媒温度Ｔｗと取得したデューティ比Ｄｔに対応する電流制限値Ｉｂ＿Ｌｍｔを決定する（Ｓ４）。
【００３１】
次にコントローラ９は、電流センサ１５を使って入力電流Ｉｂを計測する（Ｓ５）。次に、コントローラ９は、電圧センサ１６を使って電圧コンバータ３への入力電圧ＶＬを計測する（Ｓ６）。なお、電圧ＶＬは、電圧コンバータ３の低圧端の電圧に相当する。次にコントローラ９は、電力差ｄＷ＝（Ｉｂ＿Ｌｍｔ−Ｉｂ）×ＶＬを算出する（Ｓ７）。ここで、電力差ｄＷとは、電流制限値Ｉｂ＿Ｌｍｔと現在の実際の入力電流Ｉｂの差分に現在の入力電圧ＶＬを乗じたものである。この電力差は、別言すれば、現在の冷媒温度Ｔｗとデューティ比Ｄｔの条件下で昇圧用ダイオード７ａが過熱しない範囲で受け入れることが可能な最大電力と現在受け入れている実際の電力との差である。なお、Ｉｂ＿Ｌｍｔ＞Ｉｂならば、電力差ｄＷは正値となり、Ｉｂ＿Ｌｍｔ＜Ｉｂならば、電力差ｄＷは負値となる。前者は、電流制限値までまだ余裕があり、電圧コンバータ３に入力される電流を増加できる。後者は、既に電流制限値を超えており、その場合、電圧コンバータ３に入力される電流Ｉｂを下げる必要がある。
【００３２】
次に、コントローラ９は、電圧コンバータ３の目標電力ＷｔにｄＷを加えて更新する（Ｓ８）。最後に、コントローラ９は、電圧コンバータ３への入力電力が更新された目標電力Ｗｔとなるように、電流制限器１４を制御する（Ｓ９）。こうして、コントローラ９は、スイッチング素子に加えられるＰＷＭ信号のデューティ比Ｄｔと冷媒温度Ｔｗに基づいて定められる電流制限値Ｉｂ＿Ｌｍｔ以下となるように電圧コンバータ３に入力される電流Ｉｂを制限する。
【００３３】
図３のフローチャートの処理では、電力差ｄＷというパラメータを導入している。しかし、電力差ｄＷは、電流制限値Ｉｂ＿Ｌｍｔと計測した入力電流Ｉｂの差に基づいており、また、電流制限器１４により入力電流Ｉｂを直接に制御するので、コントローラ９は、入力電流Ｉｂが電流制限値Ｉｂ＿Ｌｍｔ以下となるように入力電流を制御することになる。
【００３４】
上記の説明は、バッテリ１２の電力でモータ２２を駆動する力行時における電流制限処理を説明した。回生時、即ち、モータ２２が発電した電力でバッテリ１２を充電する場合は、電圧コンバータ３は、高電圧端に加わる電圧ＶＨを降圧して低電圧端に出力する。コントローラ９は、回生時も図３のフローチャートと同様の電流制限処理を実行する。その場合の処理では、ステップＳ３で取得するデューティ比Ｄｔは、降圧用スイッチング素子６ａに対するＰＷＭ信号のデューティ比である。また、ステップＳ５の「入力電流Ｉｂ」を「電流センサ１８によって計測した電流」に置き換え、ステップＳ５の「低圧側電圧ＶＬ」を「高圧側電圧ＶＨ」に置き換える。なお、高圧側電圧ＶＨは、電圧センサ１７（図１参照）で計測される。さらに、ステップＳ９を「目標電力Ｗｔとなるように、電流制限器１９によって、高電圧端に入力される電流を制限する」に変更する。さらに、コントローラ９は、図２で例示したマップの他に、降圧用スイッチング素子６ａのデューティ比Ｄｔと冷媒温度Ｔｗに対する降圧用ダイオード７ｂ用の電流制限値Ｉｂ＿Ｌｍｔの対応マップを記憶しており、回生時はそのマップを参照する。なお、コントローラ９は、力行時は電流制限器１９を停止し電流制限器１４によって低圧端側への入力電流を制限し、回生時は電流制限器１４を停止し電流制限器１９によって高圧端側への入力電流を制限する。
【００３５】
実施例の電気自動車２は、電圧コンバータ３への入力電流Ｉｂを、電圧コンバータ３のパワー素子（スイッチング素子やダイオード）を冷却する冷媒の温度Ｔｗとスイッチング素子のデューディ比Ｄｔに基づいて決定される電流制限値Ｉｂ＿Ｌｍt以下となるように制限する。電気自動車２は、冷媒温度だけでなく、デューティ比にも依存して電流制限値を決定する。２つのパラメータで電流制限値を決定するので、その値がより適切な値となる。それゆえ、電圧コンバータへの入力電流を過度に制限することがなく、車両の性能を十分に引き出すことができる。
【００３６】
実施例で説明した技術の留意点を述べる。図３のフローチャートは電流制限処理の一例である。ステップＳ６、Ｓ７、及び、Ｓ８をスキップし、ステップＳ９の処理を、「入力電流Ｉｂが電流制限値Ｉｂ＿Ｌｍｔ以下となるように電流制限器１４を制御する」としてもよい。
【００３７】
実施例の電気自動車２では、電流制限器１４、１９で電圧コンバータ３に入力される電流を制限した。電流制限器に代えて、電圧コンバータ３のデューティ比を下げることによって、入力電流を下げるようにしてもよい。なお、その場合、ステップＳ３で取得したデューティ比Ｄｔと、ステップＳ９を実行した後のデューティ比が変わってしまう。しかし、電流制限処理を特定の周期で繰り返し実行する間に、入力電流Ｉｂが電流制限値Ｉｂ＿Ｌｍ以下となるようにデューティ比Ｄｔは収束する。ここで、特定の周期とは、例えばコントローラ９の制御周期である。また回生時は、インバータ２１の出力電流を下げることによって、電圧コンバータ３への入力電流を制限してもよい。
【００３８】
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】
【００３９】
２：電気自動車
３：電圧コンバータ
４：コンデンサ
５：リアクトル
６ａ、６ｂ：スイッチング素子
７ａ、７ｂ：ダイオード
９：コントローラ
１０：マップ
１２：バッテリ
１３：システムメインリレー
１４、１９：電流制限器
１５、１８：電流センサ
１６、１７：電圧センサ
２０：コンデンサ
２１：インバータ
２２：モータ
２５：温度センサ
２６：冷却器
【図１】
2014023263.tif 000003
【図２】
2014023263.tif 000004
【図３】
2014023263.tif 000005