(57)【要約】      （修正有）【課題】２次側が負荷に接続され、１次側が第１電源装置に接続される第１ＤＣ／ＤＣコンバータ及び１次側が第２電源装置に接続される第２ＤＣ／ＤＣコンバータのうち、いずれか一方のＤＣ／ＤＣコンバータを直結状態からスイッチング状態に移行する際に、他方の電源装置に意図しない電圧が印加されないようにする２電源負荷駆動システム及び燃料電池自動車を提供する。【解決手段】ＥＣＵ２４は、負荷要求出力の変動に応じて、いずれか一方のＤＣ／ＤＣコンバータ（ＦＣＶＣＵ又はＢＡＴＶＣＵ）を、直結状態からスイッチング状態（昇圧状態）に切り替えるとき、当該いずれか一方のＤＣ／ＤＣコンバータを直結状態から昇圧状態に切り替えた後に、他方のＤＣ／ＤＣコンバータの昇圧制御を実行する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１次電圧として第１電圧を出力する第１電源装置と、
他の１次電圧として第２電圧を出力する第２電源装置と、
負荷と、
前記第１電源装置の前記第１電圧を、そのまま直結状態で、又はスイッチング状態で２次電圧に変換して前記負荷に印加する第１ＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記第２電源装置の前記第２電圧を、そのまま直結状態で、又はスイッチング状態で前記２次電圧に変換して前記負荷に印加する第２ＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記第１及び第２ＤＣ／ＤＣコンバータを両方同時に直結状態にせずに、前記第１及び第２ＤＣ／ＤＣコンバータの前記直結動作及び前記スイッチング動作を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記負荷の要求出力の変動に応じて、前記第１及び第２ＤＣ／ＤＣコンバータを制御する場合に、いずれか一方のＤＣ／ＤＣコンバータを、前記直結状態から前記スイッチング状態に切り替えるとき、前記一方のＤＣ／ＤＣコンバータを前記スイッチング状態に切り替えた後に、他方のＤＣ／ＤＣコンバータを、前記スイッチング状態の継続又は前記直結状態に切り替える
ことを特徴とする２電源負荷駆動システム。
【請求項２】
請求項１に記載の２電源負荷駆動システムにおいて、
前記第１電源装置が、燃料電池であり、前記第２電源装置が、蓄電装置である場合、前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータを、前記直結状態から前記スイッチング状態に切り替えるとき、前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータを前記スイッチング状態に切り替えた後に、前記第２ＤＣ／ＤＣコンバータを、前記スイッチング状態の継続又は前記直結状態に切り替える
ことを特徴とする２電源負荷駆動システム。
【請求項３】
請求項１に記載の２電源負荷駆動システムにおいて、
前記第１電源装置が、燃料電池であり、前記第２電源装置が、蓄電装置である場合、前記第２ＤＣ／ＤＣコンバータを、前記直結状態から前記スイッチング状態に切り替えるとき、前記第２ＤＣ／ＤＣコンバータを前記スイッチング状態に切り替えた後に、前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータを、前記スイッチング状態の継続又は前記直結状態に切り替える
ことを特徴とする２電源負荷駆動システム。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の前記２電源負荷駆動システムの前記負荷に、車両の駆動源であるモータが含まれる燃料電池自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、並列的に接続した第１及び第２電源装置により負荷を駆動する２電源負荷駆動システムに関し、特に、いずれか一方の電源装置を燃料電池にし、他方の電源装置を蓄電装置にし、前記負荷を車両走行用の駆動モータにした燃料電池自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、この種の燃料電池自動車では、特許文献１に示されるように、第１電源装置である燃料電池で発電された電圧を、昇圧コンバータを介して昇圧し又は前記昇圧コンバータで昇圧しないで直結してモータ駆動回路に当該モータ駆動回路の入力端電圧として印加し、印加された前記モータ駆動回路入力端電圧を前記モータ駆動回路により交流電圧に変換して車両走行用の駆動モータを駆動する燃料電池自動車が提案されている。
【０００３】
前記昇圧コンバータで昇圧するのは、前記燃料電池のセルの積層枚数を低減して小型・軽量化・低コスト化等を図るためである。
【０００４】
一方、前記昇圧コンバータでの昇圧動作の際にはスイッチング損失が伴うことからできるだけ昇圧しないで直結状態とし、前記燃料電池の前記直流電圧を前記モータ駆動回路入力端電圧として直接的に前記モータ駆動回路に印加することが好ましい。
【０００５】
また、前記の燃料電池自動車では、イグニッションスイッチ（メインスイッチ）のオン時や加速時等の応答性向上のために、第２電源装置であるバッテリ等の蓄電装置の電圧を、他の昇圧コンバータを介して昇圧し又は他の昇圧コンバータで昇圧しないで直結状態にして前記モータ駆動回路に当該モータ駆動回路入力端電圧として印加し、印加された前記モータ駆動回路入力端電圧を前記モータ駆動回路により交流電圧に変換して車両走行用の駆動モータを駆動するように構成されている。なお、この場合、他の昇圧コンバータは、昇降圧コンバータに代替してもよいとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１６３９５６号公報（図１、［０００２］［００３０］、［００９８］−［０１０３］）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、前記燃料電池と前記蓄電装置とを並列的に接続してモータ等の負荷を駆動する上記従来技術に係る２電源負荷駆動システムにおいて、第１及び第２電源装置の両方を同時に直結状態とすることは、第１及び第２電源装置の出力が競合して、制御（出力電圧及び出力電流の制御）が干渉してしまうことから制御が不能となり、両方同時の直結状態が回避されて使用に供されている。
【０００８】
しかしながら、両方同時の直結状態以外のときであっても、第１又は第２電源装置のいずれか一方の電源装置の直結状態からスイッチング状態への移行時に、第１及び第２電源装置の制御が干渉する場合があり、いずれかの電源装置に意図しない電圧が印加されてしまうという問題があることが分かった。
【０００９】
この発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、１次側が第１電源装置に接続され２次側が負荷に接続される第１ＤＣ／ＤＣコンバータと１次側が第２電源装置に接続され２次側が前記負荷に接続される第２ＤＣ／ＤＣコンバータのいずれか一方の電源装置に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータを直結状態からスイッチング状態に移行する際に、他方の電源装置に意図しない電圧が印加されないように第１及び第２ＤＣ／ＤＣコンバータを制御する２電源負荷駆動システム及び燃料電池自動車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】
【００１０】
この発明に係る２電源負荷駆動システムは、１次電圧として第１電圧を出力する第１電源装置と、他の１次電圧として第２電圧を出力する第２電源装置と、負荷と、前記第１電源装置の前記第１電圧を、そのまま直結状態で、又はスイッチング状態で２次電圧に変換して前記負荷に印加する第１ＤＣ／ＤＣコンバータと、前記第２電源装置の前記第２電圧を、そのまま直結状態で、又はスイッチング状態で前記２次電圧に変換して前記負荷に印加する第２ＤＣ／ＤＣコンバータと、前記第１及び第２ＤＣ／ＤＣコンバータを両方同時に直結状態にせずに、前記第１及び第２ＤＣ／ＤＣコンバータの前記直結動作及び前記スイッチング動作を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記負荷の要求出力の変動に応じて、前記第１及び第２ＤＣ／ＤＣコンバータを制御する場合に、いずれか一方のＤＣ／ＤＣコンバータを、前記直結状態から前記スイッチング状態に切り替えるとき、前記一方のＤＣ／ＤＣコンバータを前記スイッチング状態に切り替えた後に、他方のＤＣ／ＤＣコンバータを、前記スイッチング状態の継続又は前記直結状態に切り替えるようにしたので、直結状態からスイッチング状態に切り替わる側の電源装置に意図しない電圧が印加されることが回避される。
【００１１】
例えば、前記第１電源装置及び前記第２電源装置は、一方が燃料電池であり、他方が蓄電装置とされる。
【００１２】
燃料電池に接続される第１ＤＣ／ＤＣコンバータを前記直結状態から前記スイッチング状態に切り替えるとき、当該第１ＤＣ／ＤＣコンバータを前記スイッチング状態に切り替えた後に、蓄電装置に接続される第２ＤＣ／ＤＣコンバータを、前記スイッチング状態の継続又は前記直結状態に切り替えるように制御することで、燃料電池に、第２ＤＣ／ＤＣコンバータの意図しない出力電圧が印加されることがないので、燃料電池の劣化が防止される。
【００１３】
また、蓄電装置の出力に接続される第２ＤＣ／ＤＣコンバータを前記直結状態から前記スイッチング状態に切り替えるとき、当該第２ＤＣ／ＤＣコンバータを前記スイッチング状態に切り替えた後に、燃料電池に接続される第１ＤＣ／ＤＣコンバータを、前記スイッチング状態の継続又は前記直結状態に切り替えるように制御することで、蓄電装置に、第１ＤＣ／ＤＣコンバータの意図しない出力電圧が印加されることがないので、蓄電装置の劣化が防止される。
【００１４】
上記の各発明は、前記２電源負荷駆動システムの前記負荷に、車両の駆動源であるモータが含まれる燃料電池自動車に適用して好適である。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、負荷の要求出力の変動に応じて、第１及び第２ＤＣ／ＤＣコンバータを制御する場合に、いずれか一方のＤＣ／ＤＣコンバータを、直結状態からスイッチング状態に切り替えるとき、前記一方のＤＣ／ＤＣコンバータを前記スイッチング状態に切り替えた後に、他方のＤＣ／ＤＣコンバータを、前記スイッチング状態の継続又は前記直結状態に切り替えるようにしたので、直結状態からスイッチング状態に切り替わる電源装置に意図しない電圧が印加されることが回避される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の実施形態に係る２電源負荷駆動システムが適用された燃料電池自動車の概略全体構成図である。
【図２】前記燃料電池自動車の電力系のブロック図である。
【図３】燃料電池のＩＶ特性図である。
【図４】実施形態の動作説明に供されるフローチャートである。
【図５】第１実施例の動作説明に供されるタイミングチャートである。
【図６】第２実施例の動作説明に供されるタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、この発明に係る２電源負荷駆動システムについて、実施形態に係る２電源負荷駆動システムが適用された燃料電池自動車との関係において好適な実施形態を挙げ添付の図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は、この発明の実施形態に係る２電源負荷駆動システムとしての燃料電池システム１２（以下、「ＦＣシステム１２」という。）が適用された燃料電池自動車１０（以下、「ＦＣ自動車１０」又は「車両１０」という。）の概略全体構成図である。
【００１９】
図２は、ＦＣ自動車１０の電力系のブロック図である。図１及び図２に示すように、ＦＣ自動車１０は、ＦＣシステム１２と、駆動モータ１４（以下「モータ１４」という。）と、負荷駆動回路１６（以下、ＩＮＶ１６という。ＩＮＶ：Ｉｎｖｅｒｔｅｒ）と、を有する。
【００２０】
ＦＣシステム１２は、基本的には、一方の１次側１Ｓｆに配置される燃料電池ユニット１８（以下、「ＦＣユニット１８」という。）と、他方の１次側１Ｓｂに配置される高電圧バッテリ２０（以下「ＢＡＴ２０」という。）（蓄電装置）と、１次側１Ｓｆと２次側２Ｓ側との間に配置されるＤＣ／ＤＣコンバータである昇圧コンバータ２１（以下、ＦＣＶＣＵ２１という。ＶＣＵ：Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）と、１次側１Ｓｂと２次側２Ｓ側との間に配置されるＤＣ／ＤＣコンバータである昇降圧コンバータ２２（以下、ＢＡＴＶＣＵ２２という。）と、電子制御装置２４（以下、ＥＣＵ２４という。ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）と、を有する。なお、ＢＡＴＶＣＵ２２は、昇圧コンバータであってもよい。
【００２１】
モータ１４は、ＦＣユニット１８及びＢＡＴ２０から供給される電力に基づいて駆動力を生成し、当該駆動力によりトランスミッション２６を通じて車輪２８を回転させる。
【００２２】
ＩＮＶ１６は、３相ブリッジ型の構成とされて、直流／交流変換を行い、直流電圧である負荷駆動回路入力端電圧Ｖｉｎｖ［Ｖ］（以下、負荷端電圧Ｖｉｎｖという。）を３相の交流電圧に変換してモータ１４に供給する一方、モータ１４の回生動作に伴う交流／直流変換後の負荷端電圧ＶｉｎｖをＢＡＴＶＣＵ２２を通じてＢＡＴ２０に供給（充電）する。
【００２３】
なお、この実施形態において、モータ１４は、ＰＭモータ（永久磁石同期モータ）を採用している。また、所定トルクでのモータ１４の回転数を上げるために弱め界磁制御を適用してもよい。
【００２４】
モータ１４とＩＮＶ１６を併せて負荷３０という。実際上、負荷３０には、モータ１４等の他に、ＢＡＴＶＣＵ２２、エアポンプ４２、ウォータポンプ４４、エアコンディショナ４６、降圧コンバータ４８等の構成要素を含めることもできる。エアポンプ４２、ウォータポンプ４４、及びエアコンディショナ４６は、高電圧の補機負荷であり、燃料電池スタック４０（以下、ＦＣ４０又はＦＣスタック４０という。）及び／又はＢＡＴ２０から電力が供給される。
【００２５】
ＦＣユニット１８は、ＦＣ４０と、ＦＣ４０のアノード流路に対して遮断弁４３を介して水素（燃料ガス）を供給する水素タンク（Ｈ2タンク）４５と、ＦＣ４０のカソード流路に対して酸素を含む空気（酸化剤ガス）を供給する前記エアポンプ４２と、ＦＣ４０の冷却流路に対して冷却媒体（冷媒）を供給する前記ウォータポンプ４４とを備える。
【００２６】
ＦＣ４０は、例えば、電解質膜をアノード電極とカソード電極とで両側から挟み込んで形成された燃料電池セル（以下、「ＦＣセル」という。）を積層した構造を有し、前記アノード流路を介して前記アノード電極に供給された水素含有ガスは、電極触媒上で水素イオン化され、前記電解質膜を介して前記カソード電極へと移動し、その移動の間に生じた電子が外部回路に取り出され、直流電圧Ｖｆｃ（以下、ＦＣ発電電圧Ｖｆｃという。）を発生する電気エネルギとして利用に供される。カソード電極には、前記カソード流路を介して酸素含有ガスが供給されているために、このカソード電極において、水素イオン、電子及び酸素ガスが反応して水が生成される。
【００２７】
ＦＣ４０からの電力（以下、ＦＣ発電電力Ｐｆｃという。Ｐｆｃ＝Ｖｆｃ×Ｉｆｃ、Ｉｆｃ：ＦＣ発電電流）は、ＦＣ発電電圧ＶｆｃがＦＣＶＣＵ２１を介して昇圧されて又は直結状態とされてＩＮＶ１６及びモータ１４に供給される（力行時）と共に、ＦＣシステム１２の電力状況に応じて、ＢＡＴＶＣＵ２２を通じてエアポンプ４２等の補機に供給され、さらにＢＡＴ２０充電用として供給され、さらにまた、降圧コンバータ４８を通じて低電圧バッテリ５０等に供給される。
【００２８】
一方、ＢＡＴ２０からの電力（以下、ＢＡＴ電力Ｐｂａｔという。）は、バッテリ電圧ＶｂがＢＡＴＶＣＵ２２を通じて昇圧されて又は直結状態とされてＩＮＶ１６及びモータ１４に供給される（力行時）と共に、ＦＣシステム１２の電力状況に応じて、前記エアポンプ４２等の補機に供給され、さらに降圧コンバータ４８を通じて低電圧バッテリ５０等に供給される。
【００２９】
低電圧バッテリ５０の電力は、ライト、アクセサリや各種センサ等の低電圧駆動される補機５２、ＥＣＵ２４、ラジエータファン５４、及び水素タンク４５の遮断弁４３に供給される。
【００３０】
ＢＡＴ２０は、複数のバッテリセルを含む蓄電装置（エネルギストレージ）であり、例えば、リチウムイオン２次電池、ニッケル水素２次電池又はキャパシタ等を利用することができる。本実施形態ではリチウムイオン２次電池を利用している。
【００３１】
図１に示すように、ＦＣＶＣＵ２１は、インダクタ２１ａとスイッチング素子２１ｂとダイオード２１ｃとから構成され、ＥＣＵ２４を通じてスイッチング素子２１ｂがスイッチング状態（デューティ制御）とされることで、ＦＣ発電電圧Ｖｆｃを所定の負荷端電圧Ｖｉｎｖに昇圧する。
【００３２】
スイッチング素子２１ｂがオフ状態（開状態）に維持されると、インダクタ２１ａとダイオード２１ｃを通じてＦＣ４０と負荷３０とが直結状態（ＦＣ直結状態又はＦＣＶＣＵ直結状態という。）とされ、負荷端電圧ＶｉｎｖがＦＣ発電電圧Ｖｆｃに直結される（Ｖｉｎｖ＝Ｖｆｃ−Ｖｄ≒Ｖｆｃ、Ｖｄ＜＜Ｖｆｃ、Ｖｄ：ダイオード２１ｃの順方向電圧降下電圧）。ダイオード２１ｃは、昇圧用又は直結用且つ逆流防止用として動作する。従って、ＦＣＶＣＵ２１は、昇圧動作（力行時等）の他に逆流防止動作、直結動作（力行時等）を行う。
【００３３】
ＢＡＴＶＣＵ２２は、インダクタ２２ａと、スイッチング素子２２ｂ、２２ｄと、これらスイッチング素子２２ｂ、２２ｄにそれぞれ並列に接続されるダイオード２２ｃ、２２ｅとから構成される。昇圧時には、ＥＣＵ２４により、スイッチング素子２２ｄがオフ状態とされ、スイッチング素子２２ｂがスイッチング（デューティ制御）されることでバッテリ電圧Ｖｂ（蓄電電圧）が所定の負荷端電圧Ｖｉｎｖまで昇圧される（力行時）。降圧時には、ＥＣＵ２４により、スイッチング素子２２ｂがオフ状態とされ、スイッチング素子２２ｄがスイッチング（デューティ制御）されることで、負荷端電圧ＶｉｎｖがＢＡＴ２０のバッテリ電圧Ｖｂまで降圧される（回生充電時、あるいはＦＣ４０による充電時）。また、スイッチング素子２２ｂをオフ状態、スイッチング素子２２ｄをオン状態とすることで、ＢＡＴ２０と負荷３０とが直結状態（ＢＡＴ直結状態又はＢＡＴＶＣＵ直結状態という。力行時、充電時、又は補機負荷等の駆動時）とされる。
【００３４】
ＢＡＴ直結状態においては、ＢＡＴ２０のバッテリ電圧Ｖｂが負荷端電圧Ｖｉｎｖになる（Ｖｂ＝Ｖｉｎｖ）。実際上、ＢＡＴ直結状態におけるＢＡＴ２０による力行時の負荷端電圧Ｖｉｎｖは、「Ｖｂ−ダイオード２２ｅの順方向降下電圧」となり、充電時（回生時含む）の負荷端電圧Ｖｉｎｖは、「Ｖｉｎｖ＝Ｖｂ＋スイッチング素子２２ｄのオン電圧＝Ｖｂ（スイッチング素子２２ｄのオン電圧を０［Ｖ］と仮定した場合。）」になる。
【００３５】
なお、ＦＣＶＣＵ２１及びＢＡＴＶＣＵ２２において、１次側１Ｓｆ、１Ｓｂ、及び２次側２Ｓ間に配置される平滑コンデンサは図示を省略している。
【００３６】
ＦＣ４０は、図３に示すように、ＦＣ発電電圧ＶｆｃがＦＣ開放端電圧Ｖｆｃｏｃｖより低下するに従い、ＦＣ発電電流Ｉｆｃが増加する公知の特性７０（電流電圧特性７０、又はＩＶ特性７０ともいう。）を有する。
【００３７】
そのため、ＦＣＶＣＵ２１の直結時においては、ＦＣ４０のＦＣ発電電圧Ｖｆｃが、昇圧状態（スイッチング状態）のＢＡＴＶＣＵ２２の昇圧比（Ｖｉｎｖ／Ｖｂ）で決定される負荷端電圧Ｖｉｎｖ｛ＢＡＴＶＣＵ２２の指令電圧（目標電圧）になる。｝により制御され、ＦＣ発電電圧Ｖｆｃが決定されると、特性７０に沿ってＦＣ発電電流Ｉｆｃが制御（決定）される。
【００３８】
また、ＦＣＶＣＵ２１の昇圧時においては、ＦＣＶＣＵ２１の１次側１Ｓｆの電圧、すなわちＦＣ発電電圧ＶｆｃがＦＣＶＣＵ２１の指令電圧（目標電圧）とされ、特性７０に沿ってＦＣ発電電流Ｉｆｃが決定され、所望の負荷端電圧ＶｉｎｖとなるようにＦＣＶＣＵ２１の昇圧比（Ｖｉｎｖ／Ｖｆｃ）が決定される。
【００３９】
さらに、ＢＡＴＶＣＵ２２の回生時直結状態においては、ＦＣ４０のＦＣ発電電圧Ｖｆｃが、ＦＣＶＣＵ２１の指令電圧（目標電圧）とされ、負荷端電圧Ｖｉｎｖの変化に応じてＦＣＶＣＵ２１の昇圧比（Ｖｉｎｖ／Ｖｆｃ）が変化するように決定され、特性７０に沿ってＦＣ発電電流Ｉｆｃが制御（決定）される。
【００４０】
さらにまた、ＢＡＴＶＣＵ２２の力行時直結状態においては、ＦＣ４０のＦＣ発電電圧Ｖｆｃが、ＦＣＶＣＵ２１の指令電圧（目標電圧）とされ、負荷端電圧Ｖｉｎｖの変化に応じてＦＣＶＣＵ２１の昇圧比（Ｖｉｎｖ／Ｖｆｃ）が変化するように決定され、ＦＣ発電電流Ｉｆｃが制御（決定）される。
【００４１】
なお、ＦＣＶＣＵ２１とＢＡＴＶＣＵ２２との同時直結状態は、負荷端電圧Ｖｉｎｖの制御が不能となったり、ＦＣ４０及びＢＡＴ２０を劣化させたり、損傷させる可能性があるので、回避されている。
【００４２】
ＥＣＵ２４は、通信線６８（図１）を介して、モータ１４、ＩＮＶ１６、ＦＣユニット１８、ＢＡＴ２０、ＦＣＶＣＵ２１及びＢＡＴＶＣＵ２２を制御する。当該制御に際しては、メモリ（ＲＯＭ）に格納されたプログラムを実行し、また、ＦＣ４０のＦＣ発電電圧Ｖｆｃ、ＦＣ発電電流Ｉｆｃ、ＦＣ温度Ｔｆｃ（ウォータポンプ４４により流通される冷媒の温度等）、ＢＡＴ２０のバッテリ電圧Ｖｂ、バッテリ電流Ｉｂ、バッテリ温度Ｔｂ、ＩＮＶ１６の負荷端電圧Ｖｉｎｖ、２次電流Ｉ２、モータ電流Ｉｍ、モータ温度Ｔｍ等の各種センサの検出値を用いる。
【００４３】
ここでの各種センサには、上記センサに加え、開度センサ６０及びモータ回転数センサ６２（図１）が含まれる。開度センサ６０は、アクセルペダル６４の開度θｐ［度、ｄｅｇ］を検出する。モータ回転数センサ６２は、モータ１４の回転数（以下「モータ回転数Ｎｍ」又は「回転数Ｎｍ」という。）［ｒｐｍ］を検出する。
【００４４】
ＥＣＵ２４は、回転数Ｎｍに基づいてＦＣ自動車１０の車速Ｖ［ｋｍ／ｈ］を検出する。ＦＣ自動車１０においてモータ回転数センサ６２は、車速センサを兼用するが別途設けてもよい。
【００４５】
さらに、ＥＣＵ２４には、メインスイッチ６６（以下「メインＳＷ６６」という。）が接続される。メインＳＷ６６は、内燃機関自動車のイグニッションスイッチに相当するものであり、ＦＣユニット１８及びＢＡＴ２０からモータ１４への電力供給の可否を切り替えるものであり、ユーザにより操作可能である。メインＳＷ６６がオン状態にされるとＦＣ４０が発電状態となり、オフ状態にされると発電停止状態となる。
【００４６】
ＥＣＵ２４は、マイクロコンピュータを含む計算機であり、ＣＰＵ（中央処理装置）、メモリであるＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭも含む。）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、その他、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器等の入出力装置、計時部としてのタイマ（例えば、後述する確定タイマ２４ＴＭ）等を有しており、ＣＰＵがＲＯＭに記録されているプログラムを読み出し実行することで各種機能実現部（機能実現手段）、たとえば制御部、演算部、及び処理部等として機能する。なお、ＥＣＵ２４は、１つのＥＣＵのみからなるのではなく、モータ１４、ＦＣユニット１８、ＢＡＴ２０、ＦＣＶＣＵ２１及びＢＡＴＶＣＵ２２毎の複数のＥＣＵから構成することもできる。
【００４７】
ＥＣＵ２４は、ＦＣ４０の状態、ＢＡＴ２０の状態及びモータ１４の状態の他、各種スイッチ及び各種センサからの入力（負荷要求）に基づき決定したＦＣ自動車１０全体としてＦＣシステム１２に要求される負荷から、ＦＣ４０が負担すべき負荷と、ＢＡＴ２０が負担すべき負荷と、回生電源（モータ１４）が負担すべき負荷の配分（分担）を調停しながら決定し、モータ１４、ＩＮＶ１６、ＦＣユニット１８、ＢＡＴ２０、ＦＣＶＣＵ２１及びＢＡＴＶＣＵ２２に指令を送出する。
【００４８】
次に、ＥＣＵ２４による制御について説明する。
【００４９】
なお、この発明の目的は、負荷３０の要求出力（負荷要求出力＝負荷要求電力）、すなわちモータ要求電力Ｐｍｏｔｒｅｑの変動に応じて、１次側１Ｓｆが第１電源装置としてのＦＣ４０に接続され２次側２Ｓが負荷３０に接続されるＦＣＶＣＵ２１、及び１次側１Ｓｂが第２電源装置としてのＢＡＴ２０に接続され２次側２Ｓが負荷３０に接続されるＢＡＴＶＣＵ２２のいずれか一方の電源装置を直結状態からスイッチング状態に移行させる過渡状態時に、他方の電源装置に意図しない電圧が印加されないようにＦＣＶＣＵ２１及びＢＡＴＶＣＵ２２を制御することにある。
【００５０】
このため、この発明の理解の便宜のために、ここでは、既にメインＳＷ６６がＯＮ状態になっていてＦＣ４０が発電中であり、ＦＣ自動車１０が停止時（アイドル時）から走行力行時に至るＥＣＵ２４による過渡制御（第１実施例による制御）、及びＦＣ自動車１０が走行力行時から走行回生時に至るＥＣＵ２４による過渡制御（第２実施例による制御）について、図４のフローチャートを参照しながら説明する。
【００５１】
なお、第１実施例による制御は、ＦＣＶＣＵ２１の直結状態及びＢＡＴＶＣＵ２２の昇圧状態（スイッチング状態）からＦＣＶＣＵ２１の昇圧状態及びＢＡＴＶＣＵ２２の昇圧状態に移行する際の制御を例とし、第２実施例による制御は、ＦＣＶＣＵ２１の昇圧状態及びＢＡＴＶＣＵ２２の昇圧状態からＦＣＶＣＵ２１の昇圧状態及びＢＡＴＶＣＵ２２の直結状態（回生直結状態）に移行する際の制御を例としている。
【００５２】
また、上記のように、ＦＣＶＣＵ２１及びＢＡＴＶＣＵ２２が同時に直結状態（ＦＣＶＣＵ２１の直結状態、且つＢＡＴＶＣＵ２２の直結状態）になると、制御が不安定となるので、このような両ＶＣＵ直結状態にならないように、ＥＣＵ２４によって制御されている点に留意する。
【００５３】
［第１及び第２実施例による制御の前提となる制御の説明］
この前提となる制御では、負荷３０の要求電力であるモータ要求電力Ｐｍｏｔｒｅｑ［ｋＷ］はゼロ値｛車両１０の停止時（負荷駆動回路１６の駆動デューティは０［％］）であるがエアコンディショナ４６等を動作させるためにエアポンプ４２等の補機が作動している停車中補機作動時等、後述する図５中、時点ｔ０〜ｔ１間｝、あるいは正の一定値（平坦路でのＦＣ自動車１０の一定速度での走行時等、後述する図６中、時点ｔ１０〜ｔ１１間）とされる。
【００５４】
ステップＳ１にて、ＥＣＵ２４は、現状ＶＣＵの状態が、ＦＣＶＣＵ２１が直結状態（現状ＶＣＵ＝ＦＣＶＣＵ直結状態、従ってＢＡＴＶＣＵ２２はスイッチング状態）であって、且つ要求ＶＣＵの状態が、ＦＣＶＣＵ２１が直結状態（要求ＶＣＵ＝ＦＣＶＣＵ直結状態）に維持されるか否かをモータ要求電力Ｐｍｏｔｒｅｑにより判定する。
【００５５】
このステップＳ１において、ＢＡＴＶＣＵ２２は、ＥＣＵ２４により、直結状態ではなく、上記のように、スイッチング状態（昇圧状態、電圧制御状態）に維持されていることに留意する。
【００５６】
例えば、車両１０が一定速度で走行しており、モータ要求電力Ｐｍｏｔｒｅｑが一定値（ｃｏｎｓｔ）（Ｐｍｏｔｒｅｑ＝ｃｏｎｓｔ［ｋＷ］）であることがＥＣＵ２４により検出され、ステップＳ１の判定が肯定的（ステップＳ１：ＹＥＳ）となった場合には、ステップＳ２にて、ＦＣＶＣＵ２１の昇圧フラグ（ＦＣＶＣＵ昇圧フラグ）ＦｇがＯＦＦ状態（リセット状態）とされ（Ｆｇ＝ＯＦＦ）、作動中（昇圧中）のＶＣＵ、すなわちＢＡＴＶＣＵ２２の指令電流であるＩｖｃｕｃｏｍは、ＢＡＴＶＣＵ２２の放電電流Ｉｂｄ乃至充電電流Ｉｂｃであるので、ゼロ値に設定され（Ｉｖｃｕｃｏｍ＝０［Ａ］）、作動中のＶＣＵ（ＢＡＴＶＣＵ２２）の指令電圧であるＶＣＵ指令電圧Ｖｖｃｕｃｏｍ、は、ＦＣＶＣＵ直結状態のＦＣ４０のＦＣ発電電圧Ｖｆｃに設定される。
【００５７】
すなわち、負荷端電圧Ｖｉｎｖは、ＢＡＴＶＣＵ２２により設定されるが、ＦＣＶＣＵ２１が直結状態にあるので、ＶＣＵ指令電圧Ｖｖｃｕｃｏｍが、負荷端電圧Ｖｉｎｖに等しくされ、且つＦＣ発電電圧Ｖｆｃに等しくされる。
【００５８】
なお、ＦＣ発電電圧ＶｆｃとＦＣ発電電流Ｉｆｃとの関係は、図３に示したＩＶ特性７０により決定されるので、直結状態のＦＣ４０のＦＣ発電電圧Ｖｆｃを、モータ要求電力Ｐｍｏｔｒｅｑに対応させるためには、Ｖｆｃ（＝Ｖｉｎｖ）×Ｉｆｃ＝Ｐｍｏｔｒｅｑとなるように、ＦＣ発電電圧ＶｆｃをＢＡＴＶＣＵ２２の２次側電圧制御により制御すればよい。
【００５９】
［第１実施例による制御のフローチャートによる説明］
上述したように、この第１実施例による制御は、ＦＣＶＣＵ２１の直結状態及びＢＡＴＶＣＵ２２のスイッチング状態（昇圧状態）からＦＣＶＣＵ２１のスイッチング状態（昇圧状態）及びＢＡＴＶＣＵ２２のスイッチング状態（昇圧状態）に移行する際の制御を例として説明する。
【００６０】
この第１実施例による制御は、ＥＣＵ２４のステップＳ１：ＮＯ→ステップＳ３：ＹＥＳ→ステップＳ４→ステップＳ５：ＹＥＳ→ステップＳ６：ＮＯ→ステップＳ７の処理により実行される。
【００６１】
ステップＳ１の判定が否定的（ステップＳ１：ＮＯ）となった場合、換言すれば、モータ要求電力Ｐｍｏｔｒｅｑが上昇を開始したとき（後に参照する図５のタイミングチャートの時点ｔ１）、又は下降を開始したとき（後に第２実施例にて参照する図６のタイミングチャートの時点ｔ１１）には、ステップＳ３にて、現状ＶＣＵの状態がＦＣＶＣＵ直結状態において、要求ＶＣＵの状態がＢＡＴＶＣＵ２２の直結状態に移行するのか（ステップＳ３：ＹＥＳ）、若しくは、現状ＶＣＵの状態がＦＣＶＣＵ直結状態において、要求ＶＣＵの状態が両ＶＣＵ（ＦＣＶＣＵ２１及びＢＡＴＶＣＵ２２）がスイッチング状態（昇圧状態）に移行するのか（ステップＳ３：ＹＥＳ）、又はそれ以外（ステップＳ３：ＮＯ）の別制御（ステップＳ９）の状態に移行するのかが判定される。
【００６２】
ステップＳ３の判定が肯定的（ステップＳ３：ＹＥＳ）となった場合、両ＶＣＵ２１、２２が直結状態になる事態を未然に回避するために、ステップＳ４にて、ＦＣＶＣＵ昇圧フラグＦｇをオン状態に設定し（Ｆｇ＝ＯＮ）、ＦＣＶＣＵ指令電流ＩｆｃｖｃｕｃｏｍをＦＣ発電電流Ｉｆｃに設定し（Ｉｆｃｖｃｕｃｏｍ＝Ｉｆｃ）、ＢＡＴＶＣＵ指令電圧ＶｂｖｃｕｃｏｍをＦＣ発電電圧Ｖｆｃに設定する。すなわち、ＥＣＵ２４によりＢＡＴＶＣＵ２２が、その２次側電圧である負荷端電圧Ｖｉｎｖを制御し、ＦＣＶＣＵ２１が昇圧制御されることでＦＣ発電電圧Ｖｆｃ（昇圧比＝Ｖｉｎｖ／Ｖｆｃ）を制御し、ＩＶ特性７０に基づきＦＣ発電電流Ｉｆｃを制御する。なお、ステップＳ３の判定が否定的（ステップＳ３：ＮＯ）となった場合は、この発明には関係のないステップＳ９での別の制御とされる。
【００６３】
次いで、ステップＳ５にて、ＦＣＶＣＵ２１が直結状態からステップＳ４で設定されたスイッチング状態（昇圧状態）となるまでの時間（Ｔｄｓという。）に対し余裕時間（αという。）を見込んだ時間である所定時間（閾値時間）Ｔｔｈ（Ｔｔｈ＝Ｔｄｓ＋α）がプリセットされた確定タイマ２４ＴＭでの計時を開始させ、確定タイマ２４ＴＭにより計時される経過時間ｔが、前記所定時間Ｔｔｈを上回るまで、ステップＳ５：ＮＯ→ステップＳ４の処理を繰り返す。
【００６４】
ステップＳ５にて、経過時間ｔが、所定時間Ｔｔｈを上回ったとき（ｔ≧Ｔｔｈ、ステップＳ５：ＹＥＳ）、ＦＣＶＣＵ２１がステップＳ４の設定状態まで昇圧状態完了となるので、ステップＳ６にて、要求ＶＣＵがＢＡＴＶＣＵ２２の直結（ＢＡＴＶＣＵ直結で、ＦＣＶＣＵ昇圧）であるか否（両ＶＣＵが昇圧）かを判定する。
【００６５】
両方昇圧である場合（ステップＳ６：ＮＯ）、ステップＳ７にて、ＦＣＶＣＵ昇圧フラグＦｇのオンを継続し（Ｆｇ＝ＯＮ）、ＦＣＶＣＵ２１のＶＣＵ指令電流ＩｖｃｕｃｏｍをＦＣ発電電流Ｉｆｃに設定（Ｉｖｃｕｃｏｍ＝Ｉｆｃ）し、ＢＡＴＶＣＵ２２のＶＣＵ指令電圧Ｖｖｃｕｃｏｍを負荷端要求電圧Ｖｉｎｖｒｅｑに設定する。
【００６６】
すなわち、モータ要求電力Ｐｍｏｔｒｅｑに応じて、ＢＡＴＶＣＵ２２の昇圧動作で負荷端要求電圧Ｖｉｎｖｒｅｑが設定されて負荷端電圧Ｖｉｎｖが決定される一方、ＦＣＶＣＵ２１の昇圧動作（スイッチング動作）でＦＣ発電電圧Ｖｆｃが設定されてＦＣ発電電流Ｉｆｃが決定される。結果として、モータ要求電力Ｐｍｏｔｒｅｑが、負荷端電圧ＶｉｎｖにＦＣ発電電流Ｉｆｃが乗算されて満足（Ｐｍｏｔｒｅｑ＝Ｖｉｎｖ×Ｉｆｃ）される（図１において、Ｉ２＝Ｉｆｃ２＝Ｉｆｃ、Ｉｂ２≒０：この電流は、ＢＡＴＶＣＵ２２を正常動作させる微小電流。）。
【００６７】
［第１実施例の制御のタイミングチャートによる説明］
上述したステップＳ１：ＮＯ→ステップＳ３：ＹＥＳ→ステップＳ４→ステップＳ５：ＹＥＳ→ステップＳ６：ＮＯ→ステップＳ７の処理、すなわち、現状ＶＣＵ状態がＦＣＶＣＵ直結状態（従ってＢＡＴＶＣＵ昇圧状態）であって、モータ要求電力Ｐｍｏｔｒｅｑに応じた要求ＶＣＵ状態がＦＣＶＣＵ直結状態ではなく両ＶＣＵ２１、２２の昇圧状態となるときの、ＦＣＶＣＵ２１が直結状態から昇圧状態へ移行する際の過渡制御処理について、図５のタイミングチャートを参照して説明する。
【００６８】
時点ｔ０〜ｔ１の間で、モータ要求電力Ｐｍｏｔｒｅｑが０［ｋＷ］であるＦＣ自動車１０の停車中に、例えば、エアコンディショナ４６、エアポンプ４２、並びにライト等を含む補機５２等の補機が作動中であって一定の電力（補機用電流）が必要であり、ＦＣＶＣＵ２１のＶＣＵ指令電流ＩｖｃｕｃｏｍであるＦＣ発電電流Ｉｆｃが、上記の負荷電流（前記補機用電流）に対応するような小電流値Ｉｆｃｓ［Ａ］（図３も参照）に設定されている。
【００６９】
この場合、ＦＣＶＣＵ２１は直結状態に制御されているので、ＢＡＴＶＣＵ２２によるＦＣＶＣＵ２１の２次側電圧制御により、ＦＣ発電電圧Ｖｆｃは、ＦＣ発電電流Ｉｆｃが上記の小電流値ＩｆｃｓとなるＢＡＴＶＣＵ指令電圧Ｖｂｖｃｕｃｏｍに設定される（図３参照）。この状態では、ＦＣ４０は比較的に低負荷状態である。
【００７０】
時点ｔ１において、アクセルペダル６４の踏み込み等によりモータ要求電力Ｐｍｏｔｒｅｑが一定時間（時点ｔ１〜ｔ２の間）上昇したことがＥＣＵ２４により検出されると、ステップＳ１の判定が否定的（ステップＳ１：ＮＯ）となり、両ＶＣＵ昇圧（両方昇圧）と決定される（ステップＳ３：ＹＥＳ、ステップＳ４、ステップＳ５：ＹＥＳ、ステップＳ６：ＮＯ）。
【００７１】
ステップＳ３の判定が肯定的（ステップＳ３：ＹＥＳ）とされたとき、時点ｔ２にて、ＦＣＶＣＵ昇圧フラグＦｇがＯＮ状態とされ（Ｆｇ＝ＯＮ）、同時に確定タイマ２４ＴＭの所定時間Ｔｔｈ（時点ｔ２〜ｔ３）のダウン計時が開始される。時点ｔ２〜ｔ３間は、ＦＣＶＣＵ２１の昇圧完了待機中の時間とされる。
【００７２】
この昇圧完了待機中の時間では、その時点ｔ２〜ｔ２´の間で、ＦＣ発電電流Ｉｆｃを小電流値ＩｆｃｓからＦＣ発電電流値Ｉｆｃａ（図３参照）まで増加させるために、負荷端電圧Ｖｉｎｖは、ＢＡＴＶＣＵ２２の２次側電圧制御（昇圧制御）により電圧を電圧Ｖ１（図５参照）に固定（Ｖｉｎｖ＝Ｖ１）しておき、その間、ＦＣＶＣＵ２１を直結状態から昇圧状態（スイッチング状態）にし、ＦＣＶＣＵ２１の１次側電圧であるＦＣ発電電圧Ｖｆｃを図３に示すＦＣ発電電圧Ｖｆｃａまで低下（Ｖｆｃ＝Ｖｆｃａ）させる。この場合、ＦＣＶＣＵ２１では、ＦＣＶＣＵ指令電流Ｉｆｃｖｃｕｃｏｍが指令値とされ、結果として、ＦＣ発電電圧Ｖｆｃが、図３と特性７０に描いた矢印で示すようにＦＣ発電電圧Ｖｂｖｃｕｃｏｍの電圧からＦＣ発電電圧Ｖｆｃａまで低下する。
【００７３】
時点ｔ２´で、ＦＣＶＣＵ２１は、直結状態から正常な昇圧状態に移行しているが、余裕をみて確定タイマ２４ＴＭが計時を終了する時点ｔ３まで、負荷端電圧Ｖｉｎｖは、ＢＡＴＶＣＵ２２の２次側電圧制御（昇圧制御）により電圧を電圧Ｖ１に固定されている。時点ｔ３にてＦＣＶＣＵ２１の昇圧動作が完了状態とされ、この時点ｔ３で、ＥＣＵ２４は、負荷端電圧Ｖｉｎｖの昇圧ＯＫ指令をＢＡＴＶＣＵ２２に伝達する。
【００７４】
時点ｔ３以降、上述したステップＳ７の両ＶＣＵ昇圧制御処理が実行される。
【００７５】
すなわち、時点ｔ３以降、モータ要求電力Ｐｍｏｔｒｅｑの増加に応じて、ＢＡＴＶＣＵ２２の昇圧動作（スイッチング動作）により負荷端要求電圧Ｖｉｎｖｒｅｑが設定されて負荷端電圧Ｖｉｎｖが電圧Ｖ２まで増加される一方、ＦＣＶＣＵ２１の昇圧動作（スイッチング動作）によりＦＣ発電電圧Ｖｆｃａよりさらに低いＦＣ発電電圧Ｖｆｃが設定（低下）されてＦＣ発電電流Ｉｆｃが増加される。結果として、モータ要求電力Ｐｍｏｔｒｅｑが、負荷端電圧ＶｉｎｖにＦＣ発電電流Ｉｆｃが乗算された値に設定されて要求が満足される（図１において、Ｉ２＝Ｉｆｃ２、Ｉｂ２≒０）。
【００７６】
［第２実施例による制御のフローチャートによる説明］
上述したように、この第２実施例による制御は、ＦＣＶＣＵ２１の直結状態及びＢＡＴＶＣＵ２２の昇圧状態からＦＣＶＣＵ２１の昇圧状態及びＢＡＴＶＣＵ２２の直結状態（回生直結状態）に移行する際の制御を例として説明する。
【００７７】
この第２実施例による制御は、第１実施例による処理ステップに比較してステップＳ６：ＹＥＳ→ステップＳ８の処理ステップのみが異なる。
【００７８】
理解の便宜のために、図６に示すタイミングチャートにより説明する。
【００７９】
［第２実施例の制御のタイミングチャートによる説明］
ステップＳ１：ＮＯ→ステップＳ３：ＹＥＳ→ステップＳ４→ステップＳ５：ＹＥＳ→ステップＳ６：ＹＥＳ→ステップＳ８の処理、すなわち、現状ＶＣＵ状態がＦＣＶＣＵ直結状態（従ってＢＡＴＶＣＵ昇圧状態）であって、モータ要求電力Ｐｍｏｔｒｅｑに応じた要求ＶＣＵ状態がＦＣＶＣＵ直結状態ではなくＢＡＴＶＣＵ２２の直結状態（ＦＣＶＣＵ２１は昇圧状態）であるときの、ＦＣＶＣＵ２１が直結状態から昇圧状態へ移行し、且つＢＡＴＶＣＵ２２が昇圧状態から直結状態に移行する際の過渡制御処理について、図６のタイミングチャートを参照して説明する。
【００８０】
時点ｔ１０〜ｔ１１の間で、モータ要求電力Ｐｍｏｔｒｅｑが正（Ｐｍｏｔｒｅｑ＞０）［ｋＷ］であるＦＣ自動車１０の、例えば一定速度での走行中に、時点ｔ１１において、アクセルペダル６４が開放されて、モータ要求電力Ｐｍｏｔｒｅｑが下降し、時点ｔ１２において、モータ要求電力Ｐｍｏｔｒｅｑの値が負（Ｐｍｏｔｒｅｑ＜０）［ｋＷ］の回生可能な状態になったものとする。
【００８１】
時点ｔ１１〜ｔ１３のモータ要求電力Ｐｍｏｔｒｅｑの下降状態並びに回生可能状態の検出により、ＥＣＵ２４は、回生電力を高効率に回収するために、ＢＡＴＶＣＵ２２を昇圧状態から直結状態に移行させることを決定する（ステップＳ３：ＹＥＳ）。
【００８２】
この場合、ＦＣＶＣＵ２１は直結状態に制御されているので、同時直結作動を回避すべく、まずＦＣＶＣＵ２１を昇圧状態とするため、時点ｔ１３にてＦＣＶＣＵ昇圧フラグＦｇをＯＮ状態にすると共に、確定タイマ２４ＴＭの設定時間Ｔｔｈａのダウン計時を開始させる。なお、設定時間Ｔｔｈａは、通常、所定時間Ｔｔｈと異なる時間に設定されるが、制御の簡潔性向上の観点からは、余裕分を余分にみて同じ時間に設定してもよい。
【００８３】
この時点ｔ１３〜ｔ１４間のＦＣＶＣＵ２１の昇圧完了待機中の時間では、ＢＡＴＶＣＵ２２によりＦＣＶＣＵ２１の２次側電圧制御が実行され、時点ｔ１４にてＦＣＶＣＵ２１の昇圧動作が完了とされる。この時点ｔ１４で、ＥＣＵ２４は、負荷端電圧Ｖｉｎｖの降圧ＯＫ指令をＦＣＶＣＵ２１に伝達する。
【００８４】
時点ｔ１４〜ｔ１５の間でＦＣＶＣＵ２１は、ＦＣ発電電圧Ｖｆｃを固定したまま（余り変動させないまま）、昇圧比を急激に下げ、負荷端電圧Ｖｉｎｖを急減させ、負荷端電圧Ｖｉｎｖがバッテリ電圧Ｖｂに等しくなった時点ｔ１５で、ＥＣＵ２４は、ＢＡＴＶＣＵ２２を直結状態に制御する。時点ｔ１４〜ｔ１５間では、ＢＡＴＶＣＵ２２は、負荷端電圧Ｖｉｎｖの低下に応じて降圧比を急減させ、時点ｔ１５において、スイッチング素子２２ｄをＯＮ状態（閉状態）、スイッチング素子２２ｂをＯＦＦ状態（開状態）に制御する。
【００８５】
時点ｔ１５〜ｔ１６の間では、ＢＡＴＶＣＵ２２が直結状態とされ、駆動モータ１４の回生電力によりＢＡＴ２０が充電され、バッテリ電圧Ｖｂが充電量の増加に応じて上昇する。
【００８６】
なお、時点ｔ１０〜ｔ１４の間では、負荷端要求電圧Ｖｉｎｖｒｅｑに応じた負荷端電圧Ｖｉｎｖは、ＢＡＴＶＣＵ２２により電圧Ｖ３に固定状態とされている。時点ｔ１５〜ｔ１６では、負荷端電圧Ｖｉｎｖは、直結状態にあるバッテリ電圧Ｖｂの回生充電を原因として増加する。
【００８７】
［実施形態のまとめ］
以上のように、この実施形態に係る２電源負荷駆動システムが適用されたＦＣ自動車１０は、第１電圧（１次電圧）としてのＦＣ発電電圧Ｖｆｃを出力するＦＣ４０（第１電源装置）と、第２電圧（他の１次電圧）としてのバッテリ電圧Ｖｂを出力するＢＡＴ２０（第２電源装置）と、負荷３０と、ＦＣ４０のＦＣ発電電圧Ｖｆｃを、スイッチング状態で２次電圧の負荷端電圧Ｖｉｎｖに変換し又は直結状態での負荷端電圧Ｖｉｎｖを負荷３０に印加するＦＣＶＣＵ２１（第１ＤＣ／ＤＣコンバータ）と、ＢＡＴ２０のバッテリ電圧Ｖｂを、スイッチング状態で２次電圧の負荷端電圧Ｖｉｎｖに変換し又は直結状態で負荷端電圧Ｖｉｎｖを負荷３０に印加するＢＡＴＶＣＵ２２（第２ＤＣ／ＤＣコンバータ）と、ＦＣＶＣＵ２１及びＢＡＴＶＣＵ２２のスイッチング動作を制御する制御装置としてのＥＣＵ２４と、を備える。
【００８８】
ＥＣＵ２４は、モータ要求電力Ｐｍｏｔｒｅｑの変動に応じて、ＦＣＶＣＵ２１及びＢＡＴＶＣＵ２２を制御する場合に、いずれか一方のＶＣＵを、前記直結状態から前記スイッチング状態に切り替えるとき、前記一方のＶＣＵを前記スイッチング状態に切り替えた後に、他方のＶＣＵを、前記スイッチング状態の継続（第１実施例）又は前記直結状態（第２実施例）に切り替えるようにしたので、直結状態からスイッチング状態に切り替わるＶＣＵ、この実施形態ではＦＣＶＣＵ２１に意図しない電圧が印加されることが回避される。よって、ＦＣ４０の劣化が防止される。
【００８９】
なお、図５及び図６に示したように、第１及び第２実施例では、ＦＣＶＣＵ２１を直結状態から昇圧完了状態に移行するまでの間（時点ｔ２〜ｔ３の間、時点ｔ１３〜ｔ１４の間）、ＢＡＴＶＣＵ２２による昇圧制御は、負荷端電圧Ｖｉｎｖを固定する固定状態とされる、バッテリ電圧Ｖｂが一定であるので、換言すれば、昇圧比一定状態とされる。すなわち、負荷端電圧Ｖｉｎｖを固定状態（図５では電圧Ｖ１、図６では、電圧Ｖ３）にしたまま、ＦＣＶＣＵ２１を直結状態から昇圧状態に移行させるようにしている。第２実施例では、ＦＣＶＣＵ２１の昇圧状態完了後に、ＢＡＴＶＣＵ２２を直結状態に移行させている。
【００９０】
なお、ＥＣＵ２４による制御をより確実にするために、ＦＣＶＣＵ直結状態とは、それぞれ数百ボルトであるＦＣ発電電圧Ｖｆｃとバッテリ電圧Ｖｂとを対象とした場合に、ＦＣ発電電圧Ｖｆｃと負荷端電圧Ｖｉｎｖとの差電圧が±２０［Ｖ］程度以内の電圧範囲をいい、ＢＡＴＶＣＵ直結状態とは、バッテリ電圧Ｖｂと負荷端電圧Ｖｉｎｖとの差電圧が±２０［Ｖ］程度以内の電圧範囲をいう。
【００９１】
また、両方昇圧状態時には、負荷端電圧Ｖｉｎｖが、Ｖｉｎｖ＞Ｖｂ＋許容電圧（マージン）となっていることを判定条件としている。許容電圧は＋２０［Ｖ］程度である。
【００９２】
なお、この発明は、上記実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００９３】
１０…燃料電池自動車（ＦＣ自動車）  １２…燃料電池システム
１４…モータ（駆動モータ）          １６…負荷駆動回路（インバータ）
２０…ＢＡＴ（蓄電装置）            ２１…ＦＣＶＣＵ（昇圧コンバータ）
２２…ＢＡＴＶＣＵ（昇降圧コンバータ）
４０…ＦＣ（燃料電池スタック）
【図１】
2014165149.tif 000003
【図２】
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【図３】
2014165149.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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