(57)【要約】  電源システムは、主蓄電装置（ＢＡ）と複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）とを含む。コンバータ（１２Ｂ）は、副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）の選択された一方と接続されて、この選択副蓄電装置と給電ライン（ＰＬ２）との間で双方向の電圧変換を行なう。電動車両（１）の走行モードがＥＶモードである場合には、選択副蓄電装置のＳＯＣに基づいて副蓄電装置の切換処理が実行される。一方、電動車両（１）の走行モードがＨＶモードである場合には、主蓄電装置（ＢＡ）および複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）の全体のＳＯＣが一定に維持される制御が実行されるとともに、選択副蓄電装置の切換えが禁止される。
2010050045.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両駆動パワーを発生するモータ（ＭＧ２）を搭載した電動車両（１）の電源システムであって、
主蓄電装置（ＢＡ）と、
前記モータ（ＭＧ２）を駆動制御するインバータ（２２）に給電を行う給電ライン（ＰＬ２）と、
前記給電ライン（ＰＬ２）と前記主蓄電装置（ＢＡ）との間に設けられ、双方向の電圧変換を行うように構成された第１の電圧変換器（１２Ａ）と、
互いに並列に設けられた複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）と、
前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）と前記給電ライン（ＰＬ２）との間に設けられ、前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）のうちの１つと前記給電ライン（ＰＬ２）の間で双方向の電圧変換を行うように構成された第２の電圧変換器（１２Ｂ）と、
前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）と前記第２の電圧変換器（１２Ｂ）との間に設けられ、前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）のうちの選択された副蓄電装置を選択的に前記第２の電圧変換器（１２Ｂ）と接続するように構成された接続部（３９Ｂ）と、
前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）と前記第２の電圧変換器（１２Ｂ）との間の選択的な接続を制御するように構成された切換制御装置（３０）とを備え、
前記切換制御装置（３０）は、
前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）の各々の充電状態に基づいて、前記選択された副蓄電装置の切換要否を判定する切換判定部（１００）と、
前記切換判定部（１００）により前記選択された副蓄電装置の切換が必要と判定された場合において、前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）および前記第２の電圧変換器（１２Ｂ）の間の接続を切換えるように構成された接続切換部（１１０，１２０，１３０，１４０，２００）とを含み、
前記切換判定部（１００）は、切換禁止指示（ＦＬＧ）を受けた場合には、前記選択された副蓄電装置の前記充電状態に関わらず、前記選択された副蓄電装置の切換が不要と判定する、電動車両の電源システム。
【請求項２】
前記電動車両（１）は、
前記モータ（ＭＧ２）とは独立に前記車両駆動パワーを発生可能に構成された内燃機関（４）と、
前記電動車両（１）の全体要求パワーに基づいて、前記電動車両（１）の走行モードを、前記モータ（ＭＧ２）により前記車両駆動パワーを発生可能な第１のモードと、前記モータ（ＭＧ２）および前記内燃機関（４）により前記車両駆動パワーを発生可能な第２のモードとのいずれかに設定するとともに、設定した前記走行モードに従って前記主蓄電装置（ＢＡ）および前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）の充放電を制御する充放電制御部（５２）とを備え、
前記切換判定部（１００）は、前記走行モードが前記第２のモードである間において、前記充放電制御部（５２）から前記切換禁止指示（ＦＬＧ）を受ける、請求の範囲第１項に記載の電動車両の電源システム。
【請求項３】
前記主蓄電装置（ＢＡ）および前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）の全体の残存容量は、前記第２のモードにおいて一定に保たれるよう前記充放電制御部（５２）により制御される、請求の範囲第２項に記載の電動車両の電源システム。
【請求項４】
車両駆動パワーを発生するモータ（ＭＧ２）と、
前記モータ（ＭＧ２）を駆動制御するインバータ（２２）と、
前記インバータ（２２）に給電を行う給電ライン（ＰＬ２）と、
主蓄電装置（ＢＡ）と、
前記給電ライン（ＰＬ２）と前記主蓄電装置（ＢＡ）との間に設けられ、双方向の電圧変換を行うように構成された第１の電圧変換器（１２Ａ）と、
互いに並列に設けられた複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）と、
前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）と前記給電ライン（ＰＬ２）との間に設けられ、前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）のうちの１つと前記給電ライン（ＰＬ２）の間で双方向の電圧変換を行うように構成された第２の電圧変換器（１２Ｂ）と、
前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）と前記第２の電圧変換器（１２Ｂ）との間に設けられ、前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）のうちの選択された副蓄電装置を選択的に前記第２の電圧変換器（１２Ｂ）と接続するように構成された接続部（３９Ｂ）と、
少なくとも前記接続部（３９Ｂ）を制御する制御装置（３０）とを備え、
前記制御装置（３０）は、
前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）の各々の充電状態に基づいて、前記選択された副蓄電装置の切換要否を判定する切換判定部（１００）と、
前記切換判定部（１００）により前記選択された副蓄電装置の切換が必要と判定された場合において、前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）および前記第２の電圧変換器（１２Ｂ）の間の接続を切換えるように構成された接続切換部（１１０，１２０，１３０，１４０，２００）とを含み、
前記切換判定部（１００）は、切換禁止指示（ＦＬＧ）を受けた場合には、前記選択された副蓄電装置の前記充電状態に関わらず、前記選択された副蓄電装置の切換が不要と判定する、電動車両。
【請求項５】
前記電動車両（１）は、
前記モータ（ＭＧ２）とは独立に前記車両駆動パワーを発生可能に構成された内燃機関（４）をさらに備え、
前記制御装置（３０）は、
前記電動車両（１）の全体要求パワーに基づいて、前記電動車両（１）の走行モードを、前記モータ（ＭＧ２）により前記車両駆動パワーを発生可能な第１のモードと、前記モータ（ＭＧ２）および前記内燃機関（４）により前記車両駆動パワーを発生可能な第２のモードとのいずれかに設定するとともに、設定した前記走行モードに従って前記主蓄電装置（ＢＡ）および前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）の充放電を制御する充放電制御部（５２）をさらに含み、
前記充放電制御部（５２）は、前記走行モードが前記第２のモードである間において前記切換禁止指示（ＦＬＧ）を発生する一方、前記走行モードが前記第１のモードである間には前記切換禁止指示（ＦＬＧ）の発生を停止する、請求の範囲第４項に記載の電動車両。
【請求項６】
前記充放電制御部（５２）は、前記第２のモードにおいて、前記主蓄電装置（ＢＡ）および前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）の全体の残存容量が一定に保たれるように、前記インバータ（２２）および前記内燃機関（４）を制御する、請求の範囲第５項に記載の電動車両。
【請求項７】
前記電動車両（１）は、
前記第１および第２のモードにそれぞれ対応する第１および第２の状態を有し、かつ前記第１および第２の状態のうちのいずれか１つの状態が手動により設定可能に構成される走行モード設定装置（４０）をさらに備え、
前記充放電制御部（５２）は、前記走行モード設定装置（４０）における前記１つの状態に基づいて、前記走行モードを設定する、請求の範囲第５項に記載の電動車両。
【請求項８】
電動車両（１）の制御方法であって、
前記電動車両（１）は、
車両駆動パワーを発生するモータ（ＭＧ２）と、
前記モータ（ＭＧ２）を駆動制御するインバータ（２２）と、
前記インバータ（２２）に給電を行う給電ライン（ＰＬ２）と、
主蓄電装置（ＢＡ）と、
前記給電ライン（ＰＬ２）と前記主蓄電装置（ＢＡ）との間に設けられ、双方向の電圧変換を行うように構成された第１の電圧変換器（１２Ａ）と、
互いに並列に設けられた複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）と、
前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）と前記給電ライン（ＰＬ２）との間に設けられ、前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）のうちの１つと前記給電ライン（ＰＬ２）の間で双方向の電圧変換を行うように構成された第２の電圧変換器（１２Ｂ）と、
前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）と前記第２の電圧変換器（１２Ｂ）との間に設けられ、前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）のうちの選択された副蓄電装置（ＢＢ）を選択的に前記第２の電圧変換器（１２Ｂ）と接続するように構成された接続部（３９Ｂ）と、
少なくとも前記接続部（３９Ｂ）を制御する制御装置（３０）とを備え、
前記制御方法は、
前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）の各々の充電状態に基づいて、前記選択された副蓄電装置の切換要否を判定するステップ（Ｓ１００）と、
前記判定するステップ（Ｓ１００）により前記選択された副蓄電装置の切換が必要と判定された場合において、前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）および前記第２の電圧変換器（１２Ｂ）の間の接続を切換えるステップ（Ｓ４００）とを備え、
前記判定するステップ（Ｓ１００）は、前記選択副蓄電装置の切換が禁止された場合には、前記選択された副蓄電装置の前記充電状態に関わらず、前記選択された副蓄電装置の切換が不要と判定する、電動車両の制御方法。
【請求項９】
前記電動車両（１）は、
前記モータ（ＭＧ２）とは独立に前記車両駆動パワーを発生可能に構成された内燃機関（４）をさらに備え、
前記制御方法は、
電動車両（１）の走行モードを、前記モータ（ＭＧ２）により前記車両駆動パワーを発生可能な第１のモードと、前記モータ（ＭＧ２）および前記内燃機関（４）により前記車両駆動パワーを発生可能な第２のモードとのいずれかに設定するステップと、
設定された前記走行モードに従って前記主蓄電装置（ＢＡ）および前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）の充放電を制御するステップ（Ｓ２１，Ｓ２２）と、
前記設定するステップにより前記走行モードが前記第２のモードに設定された場合において、前記選択副蓄電装置の切換を禁止するステップ（Ｓ１１）とをさらに備える、請求の範囲第８項に記載の電動車両の制御方法。
【請求項１０】
前記制御するステップは、前記第２のモードにおいて、前記主蓄電装置（ＢＡ）および前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）の全体の残存容量が一定に保たれるように、前記インバータ（２２）および前記内燃機関（４）を制御する、請求の範囲第９項に記載の電動車両の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電動車両の電源システムおよびその制御方法に関し、より特定的には、主蓄電装置および複数の副蓄電装置を搭載する電動車両の電源システム制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境にやさしい車両として、電気自動車、ハイブリッド自動車および燃料電池自動車等の電動車両が開発され実用化されている。これらの電動車両には、車両駆動力を発生する電動機および、蓄電装置を含んで構成された電動機駆動電力を供給するための電源システムが搭載されている。【０００３】
特に、ハイブリッド自動車の車載蓄電装置を車両外部の電源（以下、「外部電源」とも称する）によって充電する構成が提案されていることもあり、これらの電動車両では、車載蓄電装置の蓄積電力によって走行可能な距離を長くすることが求められている。なお、以下では、外部電源による車載蓄電装置の充電について、単に「外部充電」とも称する。【０００４】
たとえば、特開２００８−１０９８４０号公報（特許文献１）および特開２００３−２０９９６９号公報（特許文献２）には、複数個の蓄電装置（バッテリ）を並列接続した電源システムが記載されている。特許文献１および２に記載の電源システムでは、蓄電装置（バッテリ）ごとに充放電調整機構としての電圧変換器（コンバータ）が設けられている。これに対して、特開２００８−１６７６２０号公報（特許文献３）には、主蓄電装置と複数の副蓄電装置とを搭載した車両において、主電源装置に対応するコンバータと、複数の副蓄電装置により共有されるコンバータとを設ける電源装置の構成が記載されている。この構成によれば、装置の要素の数を抑制しつつ蓄電可能なエネルギ量を増やすことができる。【０００５】
また、特開２００６−７７６４１号公報（特許文献４）には、車速およびＳＯＣに基づいて、車両の運転状態を切換える制御装置を搭載したシリーズ／パラレル式ハイブリッド電気自動車が記載されている。この運転状態は、エンジン（内燃機関）の出力を走行用の動力として用いる状態と、エンジンを停止しかつモータを動作させることにより走行用の動力を得る状態とを含む。
【特許文献１】特開２００８−１０９８４０号公報
【特許文献２】特開２００３−２０９９６９号公報
【特許文献３】特開２００８−１６７６２０号公報
【特許文献４】特開２００６−７７６４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献３に記載された電源装置では、複数の副蓄電装置のうちの１つが選択的にコンバータと接続されて、主電源装置および選択された副蓄電装置によって、車両駆動用電動機の駆動電力が供給される。このような電源装置では、使用中の副蓄電装置のＳＯＣが低下すると、新たな副蓄電装置とコンバータとを接続するようにして、複数個の副蓄電装置を順次使用することによって、蓄電エネルギによる走行距離（ＥＶ（Electric  Vehicle）走行距離）を延ばしている。【０００７】
使用済みの副蓄電装置は、そのＳＯＣ値が低いために、車両の走行中にはコンバータに再接続できないと考えられる。つまり、電動車両の走行中にコンバータに接続される副蓄電装置が切換わることにより、電動車両が使用可能な蓄電エネルギは確実に少なくなる。これによりＥＶ走行への影響が発生する。たとえばユーザが電動車両のＥＶ走行を望んでいるにもかかわらず、ＥＶ走行が実施されない（たとえばハイブリッド自動車の場合においてエンジンが始動する）ことが考えられる。このような問題を回避するためには、使用する副蓄電装置を変更するための接続切換処理を適切に行なう必要がある。【０００８】
この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、この発明の目的は、主蓄電装置および複数の副蓄電装置を備え、かつ、複数の副蓄電装置によって電圧変換器（コンバータ）を共有する構成の電源システムにおいて、使用する副蓄電装置を変更するための接続切換処理を適切に行なうことである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のある局面に従うと、車両駆動パワーを発生するモータを搭載した電動車両の電源システムであって、主蓄電装置と、給電ラインと、第１の電圧変換器と、互いに並列に設けられた複数の副蓄電装置と、第２の電圧変換器と、接続部と、切換制御装置とを備える。給電ラインは、モータを駆動制御するインバータに給電を行う。第１の電圧変換器は、給電ラインと主蓄電装置との間に設けられ、双方向の電圧変換を行うように構成される。第２の電圧変換器は、複数の副蓄電装置と給電ラインとの間に設けられ、複数の副蓄電装置のうちの１つと給電ラインの間で双方向の電圧変換を行うように構成される。接続部は、複数の副蓄電装置と第２の電圧変換器との間に設けられ、複数の副蓄電装置のうちの選択された副蓄電装置を選択的に第２の電圧変換器と接続するように構成される。切換制御装置は、複数の副蓄電装置と第２の電圧変換器との間の選択的な接続を制御するように構成される。切換制御装置は、切換判定部と、接続切換部とを含む。切換判定部は、複数の副蓄電装置の各々の充電状態に基づいて、選択された副蓄電装置の切換要否を判定する。接続切換部は、切換判定部により選択された副蓄電装置の切換が必要と判定された場合において、接続部に対して、複数の副蓄電装置および第２の電圧変換器の間の接続を切換えるように構成される。切換判定部は、切換禁止指示を受けた場合には、選択された副蓄電装置の充電状態に関わらず、選択された副蓄電装置の切換が不要と判定する。【００１０】
好ましくは、電動車両は、モータとは独立に車両駆動パワーを発生可能に構成された内燃機関と、充放電制御部とを備える。充放電制御部は、電動車両の全体要求パワーに基づいて、電動車両の走行モードを、モータにより車両駆動パワーを発生可能な第１のモードと、モータおよび内燃機関により車両駆動パワーを発生可能な第２のモードとのいずれかに設定する。充放電制御部は、設定した走行モードに従って主蓄電装置および複数の副蓄電装置の充放電を制御する。切換判定部は、走行モードが第２のモードである間において、充放電制御部から切換禁止指示を受ける。【００１１】
好ましくは、主蓄電装置および複数の副蓄電装置の全体の残存容量は、第２のモードにおいて一定に保たれるよう充放電制御部により制御される。【００１２】
本発明の他の局面に従うと、電動車両であって、モータと、インバータと、給電ラインと、主蓄電装置と、第１の電圧変換器と、互いに並列に設けられた複数の副蓄電装置と、第２の電圧変換器と、接続部と、制御装置とを備える。モータは、車両駆動パワーを発生する。インバータは、モータを駆動制御する。給電ラインは、インバータに給電を行う。第１の電圧変換器は、給電ラインと主蓄電装置との間に設けられ、双方向の電圧変換を行うように構成される。第２の電圧変換器は、複数の副蓄電装置と給電ラインとの間に設けられ、複数の副蓄電装置のうちの１つと給電ラインの間で双方向の電圧変換を行うように構成される。接続部は、複数の副蓄電装置と第２の電圧変換器との間に設けられ、複数の副蓄電装置のうちの選択された副蓄電装置を選択的に第２の電圧変換器と接続するように構成される。制御装置は、少なくとも接続部を制御する。制御装置は、切換判定部と、接続切換部とを含む。切換判定部は、複数の副蓄電装置の各々の充電状態に基づいて、選択された副蓄電装置の切換要否を判定する。接続切換部は、切換判定部により選択された副蓄電装置の切換が必要と判定された場合において、接続部に対して、複数の副蓄電装置および第２の電圧変換器の間の接続を切換えるように構成される。切換判定部は、切換禁止指示を受けた場合には、選択された副蓄電装置の充電状態に関わらず、選択された副蓄電装置の切換が不要と判定する。【００１３】
好ましくは、電動車両は、モータとは独立に車両駆動パワーを発生可能に構成された内燃機関をさらに備える。制御装置は、充放電制御部をさらに含む。充放電制御部は、電動車両の全体要求パワーに基づいて、電動車両の走行モードを、モータにより車両駆動パワーを発生可能な第１のモードと、モータおよび内燃機関により車両駆動パワーを発生可能な第２のモードとのいずれかに設定する。充放電制御部は、設定した走行モードに従って主蓄電装置および複数の副蓄電装置の充放電を制御する。充放電制御部は、走行モードが第２のモードである間において切換禁止指示を発生する一方、走行モードが第１のモードである間には切換禁止指示の発生を停止する。【００１４】
好ましくは、充放電制御部は、第２のモードにおいて、主蓄電装置および複数の副蓄電装置の全体の残存容量が一定に保たれるように、インバータおよび内燃機関を制御する。【００１５】
好ましくは、電動車両は、走行モード設定装置をさらに備える。走行モード設定装置は、第１および第２のモードにそれぞれ対応する第１および第２の状態を有し、かつ第１および第２の状態のうちのいずれか１つの状態が手動により設定可能に構成される。充放電制御部は、走行モード設定装置における１つの状態に基づいて、走行モードを設定する。【００１６】
本発明のさらに他の局面に従うと、電動車両の制御方法であって、電動車両は、モータと、インバータと、給電ラインと、主蓄電装置と、第１の電圧変換器と、互いに並列に設けられた複数の副蓄電装置と、第２の電圧変換器と、接続部と、制御装置とを備える。モータは、車両駆動パワーを発生する。インバータは、モータを駆動制御する。給電ラインは、インバータに給電を行う。第１の電圧変換器は、給電ラインと主蓄電装置との間に設けられ、双方向の電圧変換を行うように構成される。第２の電圧変換器は、複数の副蓄電装置と給電ラインとの間に設けられ、複数の副蓄電装置のうちの１つと給電ラインの間で双方向の電圧変換を行うように構成される。接続部は、複数の副蓄電装置と第２の電圧変換器との間に設けられ、複数の副蓄電装置のうちの選択された副蓄電装置を選択的に第２の電圧変換器と接続するように構成される。制御装置は、少なくとも接続部を制御する。制御方法は、複数の副蓄電装置の各々の充電状態に基づいて、選択された副蓄電装置の切換要否を判定するステップと、判定するステップにより選択された副蓄電装置の切換が必要と判定された場合において、接続部に対して、複数の副蓄電装置および第２の電圧変換器の間の接続を切換えるステップとを備える。判定するステップは、選択副蓄電装置の切換が禁止された場合には、選択された副蓄電装置の充電状態に関わらず、選択された副蓄電装置の切換が不要と判定する。【００１７】
好ましくは、電動車両は、モータとは独立に車両駆動パワーを発生可能に構成された内燃機関をさらに備える。制御方法は、電動車両の走行モードを、モータにより車両駆動パワーを発生可能な第１のモードと、モータおよび内燃機関により車両駆動パワーを発生可能な第２のモードとのいずれかに設定するステップと、設定された走行モードに従って主蓄電装置および複数の副蓄電装置の充放電を制御するステップと、設定するステップにより走行モードが第２のモードに設定された場合において、選択副蓄電装置の切換を禁止するステップとをさらに備える。【００１８】
好ましくは、制御するステップは、第２のモードにおいて、主蓄電装置および複数の副蓄電装置の全体の残存容量が一定に保たれるように、インバータおよび内燃機関を制御する。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によると、主蓄電装置および複数の副蓄電装置を備え、かつ、複数の副蓄電装置によって電圧変換器（コンバータ）を共有する構成の電源システムにおいて、使用する副蓄電装置を変更するための接続切換処理を適切に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態に係る電源システムを搭載した電動車両の主たる構成を示す図である。
【図２】図１のインバータ１４および２２の詳細な構成を示す回路図である。
【図３】図１のコンバータ１２Ａおよび１２Ｂの詳細な構成を示す回路図である。
【図４】制御装置３０の機能ブロック図である。
【図５】充放電制御部５２を説明する機能ブロック図である。
【図６】走行制御部２５０によるフラグＦＬＧの設定処理を説明するフローチャートである。
【図７】充放電制御部５２による充放電制御処理を説明するフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態による電動車両の電源システムにおける選択副蓄電装置の切換処理の概略的な処理手順を示すフローチャートである。
【図９】図８における選択副蓄電装置の切換判定処理（Ｓ１００）の詳細を説明するフローチャートである。
【図１０】図８に示した切換前昇圧処理（Ｓ２００）の詳細を説明するフローチャートである。
【図１１】図８に示した電力制限変更処理（Ｓ３００）の詳細を説明するフローチャートである。
【図１２】図８に示した副蓄電装置の接続切換処理（Ｓ４００）の詳細を説明するフローチャートである。
【図１３】図８に示した復帰処理（Ｓ５００）の詳細を説明するフローチャートである。
【図１４】本発明の実施の形態による電動車両の電源システムにおける選択副蓄電装置の切換処理時の動作波形図である。
【図１５】切換制御部５１の構成を説明する機能ブロック図である。
【図１６】ＨＶモードにおけるバッテリＳＯＣの制御を説明する図である。
【図１７】電動車両１のＨＶモードでの走行中にトータルのＳＯＣが低下した状態を説明する図である。
【符号の説明】
【００２１】
１、２  車輪、３  動力分割機構、４  エンジン、６  バッテリ充電用コンバータ（外部充電）、８  外部電源、９Ａ，９Ｂ１，９Ｂ２  電流センサ、１０Ａ，１０Ｂ１，１０Ｂ２，１３，２１Ａ，２１Ｂ  電圧センサ、１１Ａ，１１Ｂ１，１１Ｂ２  温度センサ、１２Ａ  コンバータ（主蓄電装置専用）、１２Ｂ  コンバータ（副蓄電装置共用）、１４，２２  インバータ、１５〜１７  各相アーム（Ｕ，Ｖ，Ｗ）、２４，２５  電流センサ、３０  制御装置、３９Ａ  接続部（主蓄電装置）、３９Ｂ  接続部（副蓄電装置）、４０  ＥＶスイッチ、５１  切換制御部、５２  充放電制御部、１００  切換判定部、１１０  昇圧指示部、１２０  電力制限部（主蓄電装置）、１３０  電力制限部（副蓄電装置）、１４０  接続制御部、２００  コンバータ制御部、２５０  走行制御部、２６０  トータルパワー算出部、２７０，２８０  インバータ制御部、ＢＡ  バッテリ（主蓄電装置）、ＢＢ  選択副蓄電装置、ＢＢ１，ＢＢ２  バッテリ（副蓄電装置）、Ｃ１，Ｃ２，ＣＨ  平滑用コンデンサ、ＣＭＢＴ  昇圧指令信号、ＣＯＮＴ１〜ＣＯＮＴ７  リレー制御信号、Ｄ１〜Ｄ８  ダイオード、ＦＢＴ  フラグ（昇圧完了）、ＦＬＧ  フラグ（切換禁止指示）、ＩＡ，ＩＢ１，ＩＢ２  入出力電流（バッテリ）、ＩＤ  変数（切換処理ステータス）、ＩＧＯＮ  起動信号、Ｌ１  リアクトル、ＭＣＲＴ１，ＭＣＲＴ２  モータ電流値、ＭＧ１，ＭＧ２  モータジェネレータ、Ｎ２  ノード、ＰＬ１Ａ，ＰＬ１Ｂ  電源ライン、ＰＬ２  給電ライン、Ｐｔｔｌ  トータル要求パワー、ＰＷＭＩ，ＰＷＭＩ１，ＰＷＭＩ２，ＰＷＭＣ，ＰＷＭＣ１，ＰＷＭＣ２  制御信号（インバータ）、ＰＷＵ，ＰＷＵＡ，ＰＷＤＡ，ＰＷＤ，ＰＷＤＡ，ＰＷＤＢ  制御信号（コンバータ）、Ｑ１〜Ｑ８  ＩＧＢＴ素子、Ｒ  制限抵抗、ＳＬ１，ＳＬ２  接地ライン、ＳＭＲ１〜ＳＭＲ３  システムメインリレー、ＳＲ１，ＳＲ１Ｇ，ＳＲ２，ＳＲ２Ｇ  リレー、ＴＡ、ＴＢＢ１，ＴＢＢ２  電池温度（バッテリ）、Ｔｑｃｏｍ１，Ｔｑｃｏｍ２  トルク指令値、ＵＬ、ＶＬ，ＷＬ  ライン（三相）、Ｖ１  所定電圧、ＶＢＡ，ＶＢＢ１，ＶＢＢ２  電圧（バッテリ出力電圧）、ＶＬＡ，ＶＬＢ，ＶＨ  電圧、ＶＨｒｅｆ  電圧指令値（ＶＨ）、Ｗｉｎ  入力上限電力、Ｗｉｎ（Ｍ）  入力上限電力（主蓄電装置）、Ｗｉｎ（Ｓ）  入力上限電力（選択副蓄電装置）、Ｗｏｕｔ  出力上限電力、Ｗｏｕｔ（Ｍ）  出力上限電力（主蓄電装置）、Ｗｏｕｔ（Ｓ）  出力上限電力（選択副蓄電装置）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお図中の同一または相当部分には同一符号を付してその説明は原則的に繰返さないものとする。【００２３】
図１は、本発明の実施の形態に係る電源システムを搭載した電動車両の主たる構成を示す図である。【００２４】
図１を参照して、電動車両１は、蓄電装置であるバッテリＢＡ，ＢＢ１，ＢＢ２と、接続部３９Ａ，３９Ｂと、コンバータ１２Ａ，１２Ｂと、平滑用コンデンサＣ１，Ｃ２，ＣＨと、電圧センサ１０Ａ，１０Ｂ１，１０Ｂ２，１３，２１Ａ，２１Ｂと、温度センサ１１Ａ，１１Ｂ１，１１Ｂ２と、電流センサ９Ａ，９Ｂ１，９Ｂ２と、給電ラインＰＬ２と、インバータ１４，２２と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、車輪２と、動力分割機構３と、エンジン４と、制御装置３０とを含む。【００２５】
本実施の形態に示される電動車両の電源システムは、主蓄電装置であるバッテリＢＡと、モータジェネレータＭＧ２を駆動するインバータ１４に給電を行なう給電ラインＰＬ２と、主蓄電装置（ＢＡ）と給電ラインＰＬ２との間に設けられて双方向の電圧変換を行なう電圧変換器であるコンバータ１２Ａと、互いに並列的に設けられた複数の副蓄電装置であるバッテリＢＢ１，ＢＢ２と、複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）と給電ラインＰＬ２との間に設けられて双方向の電圧変換を行なう電圧変換器であるコンバータ１２Ｂとを備える。電圧変換器（１２Ｂ）は、複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）のうちのいずれか１つに選択的に接続されて、給電ラインＰＬ２との間で双方向の電圧変換を行なう。【００２６】
副蓄電装置（ＢＢ１またはＢＢ２の一方）と主蓄電装置（ＢＡ）とは、たとえば、同時使用することにより給電ラインに接続される電気負荷（２２およびＭＧ２）に許容された最大パワーを出力可能であるように蓄電可能容量が設定される。これによりエンジンを使用しないＥＶ（Electric  Vehicle）走行において最大パワーの走行が可能である。副蓄電装置の蓄電状態が悪化したら、副蓄電装置を交換してさらに走行させればよい。そして副蓄電装置の電力が消費されてしまったら、主蓄電装置に加えてエンジンを使用することによって、副蓄電装置を使用しないでも最大パワーの走行を可能とすることができる。【００２７】
また、このような構成とすることにより、コンバータ１２Ｂを複数の副蓄電装置で兼用するので、コンバータの数を蓄電装置の数ほど増やさなくて良くなる。ＥＶ走行距離をさらに伸ばすには、バッテリＢＢ１，ＢＢ２に並列にさらにバッテリを追加すればよい。【００２８】
好ましくは、この電動車両に搭載される主蓄電装置および副蓄電装置は、外部充電が可能である。このために、電動車両１は、さらに、たとえばＡＣ１００Ｖの商用電源である外部電源８に接続するためのバッテリ充電装置（充電用コンバータ）６を含む。バッテリ充電装置（６）は、交流を直流に変換するとともに電圧を調圧してバッテリの充電電力を供給する。なお、外部充電を可能とする構成としては、上記の他にも、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のステータコイルの中性点を交流電源に接続する方式やコンバータ１２Ａ，１２Ｂを合わせて交流直流変換装置として機能させる方式を用いても良い。【００２９】
平滑用コンデンサＣ１は、電源ラインＰＬ１Ａと接地ラインＳＬ２との間に接続される。電圧センサ２１Ａは、平滑用コンデンサＣ１の両端間の電圧ＶＬＡを検出して制御装置３０に対して出力する。コンバータ１２Ａは、平滑用コンデンサＣ１の端子間電圧を昇圧して給電ラインＰＬ２へ供給することができる。【００３０】
平滑用コンデンサＣ２は、電源ラインＰＬ１Ｂと接地ラインＳＬ２との間に接続される。電圧センサ２１Ｂは、平滑用コンデンサＣ２の両端間の電圧ＶＬＢを検出して制御装置３０に対して出力する。コンバータ１２Ｂは、平滑用コンデンサＣ２の端子間電圧を昇圧して給電ラインＰＬ２へ供給することができる。【００３１】
平滑用コンデンサＣＨは、コンバータ１２Ａ，１２Ｂによって昇圧された電圧を平滑化する。電圧センサ１３は、平滑用コンデンサＣＨの端子間電圧ＶＨを検知して制御装置３０に出力する。【００３２】
あるいは、逆方向に、コンバータ１２Ａ，１２Ｂは、平滑用コンデンサＣＨによって平滑化された端子間電圧ＶＨを降圧して、電源ラインＰＬ１Ａ，ＰＬ１Ｂへ供給することができる。【００３３】
インバータ１４は、コンバータ１２Ｂおよび／または１２Ａから与えられる直流電圧を三相交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ１に出力する。インバータ２２は、コンバータ１２Ｂおよび／または１２Ａから与えられる直流電圧を三相交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ２に出力する。【００３４】
動力分割機構３は、エンジン４およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に結合されてこれらの間で動力を分配する機構である。たとえば動力分割機構としてはサンギヤ、プラネタリキャリヤ、リングギヤの３つの回転軸を有する遊星歯車機構を用いることができる。遊星歯車機構は、３つの回転軸のうち２つの回転軸の回転が定まれば、他の１つの回転軸の回転は強制的に定まる。この３つの回転軸がエンジン４、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各回転軸にそれぞれ接続される。なおモータジェネレータＭＧ２の回転軸は、図示しない減速ギヤや差動ギヤによって車輪２に結合されている。また動力分割機構３の内部にモータジェネレータＭＧ２の回転軸に対する減速機をさらに組み込んでもよい。【００３５】
接続部３９Ａは、バッテリＢＡの正極と電源ラインＰＬ１Ａとの間に接続されるシステムメインリレーＳＭＲ２と、システムメインリレーＳＭＲ２と並列接続される直列に接続されたシステムメインリレーＳＭＲ１および制限抵抗Ｒと、バッテリＢＡの負極（接地ラインＳＬ１）とノードＮ２との間に接続されるシステムメインリレーＳＭＲ３とを含む。【００３６】
システムメインリレーＳＭＲ１〜ＳＭＲ３は、制御装置３０から与えられるリレー制御信号ＣＯＮＴ１〜ＣＯＮＴ３にそれぞれ応じて導通状態（オン）／非導通状態（オフ）が制御される。【００３７】
電圧センサ１０Ａは、バッテリＢＡの端子間の電圧ＶＡを測定する。さらに、温度センサ１１Ａは、バッテリＢＡの温度ＴＡを測定し、電流センサ９Ａは、バッテリＢＡの入出力電流ＩＡを測定する。これらのセンサによる測定値は、制御装置３０へ出力される。
制御装置３０は、これらの測定値に基づいて、ＳＯＣ（State  of  Charge）に代表されるバッテリＢＡの状態を監視する。【００３８】
接続部３９Ｂは、電源ラインＰＬ１Ｂおよび接地ラインＳＬ２とバッテリＢＢ１，ＢＢ２との間に設けられている。接続部３９Ｂは、バッテリＢＢ１の正極と電源ラインＰＬ１Ｂとの間に接続されるリレーＳＲ１と、バッテリＢＢ１の負極と接地ラインＳＬ２との間に接続されるリレーＳＲ１Ｇと、バッテリＢＢ２の正極と電源ラインＰＬ１Ｂとの間に接続されるリレーＳＲ２と、バッテリＢＢ２の負極と接地ラインＳＬ２との間に接続されるリレーＳＲ２Ｇとを含む。【００３９】
リレーＳＲ１，ＳＲ２は、制御装置３０から与えられるリレー制御信号ＣＯＮＴ４，ＣＯＮＴ５にそれぞれ応じて導通状態（オン）／非導通状態（オフ）が制御される。リレーＳＲ１Ｇ，ＳＲ２Ｇは、制御装置３０から与えられるリレー制御信号ＣＯＮＴ６，ＣＯＮＴ７にそれぞれ応じて導通状態（オン）／非導通状態（オフ）が制御される。接地ラインＳＬ２は、後に説明するようにコンバータ１２Ａ，１２Ｂの中を通ってインバータ１４および２２側に延びている。【００４０】
電圧センサ１０Ｂ１および１０Ｂ２は、バッテリＢＢ１およびＢＢ２の端子間の電圧ＶＢＢ１およびＶＢＢ２をそれぞれ測定する。さらに、温度センサ１１Ｂ１および１１Ｂ２は、バッテリＢＢ１およびＢＢ２の温度ＴＢＢ１およびＴＢＢ２をそれぞれ測定する。また電流センサ９Ｂ１および９Ｂ２は、バッテリＢＢ１およびＢＢ２の入出力電流ＩＢ１およびＩＢ２を測定する。これらのセンサによる測定値は、制御装置３０へ出力される。制御装置３０は、これらの測定値に基づいて、ＳＯＣ（State  of  Charge）に代表されるバッテリＢＢ１，ＢＢ２の状態を監視する。【００４１】
なお、バッテリＢＡ，ＢＢ１，ＢＢ２としては、たとえば、鉛蓄電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の二次電池や、電気二重層コンデンサ等の大容量キャパシタなどを用いることができる。【００４２】
インバータ１４は、給電ラインＰＬ２および接地ラインＳＬ２に接続されている。インバータ１４は、コンバータ１２Ａおよび／または１２Ｂから昇圧された電圧を受けて、たとえばエンジン４を始動させるために、モータジェネレータＭＧ１を駆動する。また、インバータ１４は、エンジン４から伝達される動力によってモータジェネレータＭＧ１で発電された電力をコンバータ１２Ａおよび１２Ｂに戻す。このときコンバータ１２Ａおよび１２Ｂは、降圧コンバータとして動作するように制御装置３０によって制御される。【００４３】
電流センサ２４は、モータジェネレータＭＧ１に流れる電流をモータ電流値ＭＣＲＴ１として検出し、モータ電流値ＭＣＲＴ１を制御装置３０へ出力する。【００４４】
インバータ２２は、インバータ１４と並列的に、給電ラインＰＬ２と接地ラインＳＬ２に接続されている。インバータ２２は車輪２を駆動するモータジェネレータＭＧ２に対してコンバータ１２Ａおよび１２Ｂの出力する直流電圧を三相交流電圧に変換して出力する。またインバータ２２は、回生制動に伴い、モータジェネレータＭＧ２において発電された電力をコンバータ１２Ａおよび１２Ｂに戻す。このときコンバータ１２Ａおよび１２Ｂは、降圧コンバータとして動作するように制御装置３０によって制御される。【００４５】
電流センサ２５は、モータジェネレータＭＧ２に流れる電流をモータ電流値ＭＣＲＴ２として検出し、モータ電流値ＭＣＲＴ２を制御装置３０へ出力する。【００４６】
制御装置３０は、図示しないＣＰＵ（Central  Processing  Unit）およびメモリを内蔵した電子制御ユニット（ＥＣＵ）により構成され、当該メモリに記憶されたマップおよびプログラムに基づいて、各センサによる測定値を用いた演算処理を行なう。なお、制御装置３０の一部については、電子回路等のハードウェアにより所定の数値・論理演算処理を実行するように構成されてもよい。【００４７】
具体的には、制御装置３０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各トルク指令値および各回転速度、電圧ＶＢＡ，ＶＢＢ１，ＶＢＢ２，ＶＬＡ，ＶＬＢ，ＶＨの各値、モータ電流値ＭＣＲＴ１，ＭＣＲＴ２および起動信号ＩＧＯＮを受ける。そして制御装置３０は、コンバータ１２Ｂに対して昇圧指示を行なう制御信号ＰＷＵＢ，降圧指示を行なう制御信号ＰＷＤＢおよび動作禁止を指示するシャットダウン信号を出力する。【００４８】
さらに、制御装置３０は、インバータ１４に対してコンバータ１２Ａ，１２Ｂの出力である直流電圧を、モータジェネレータＭＧ１を駆動するための交流電圧に変換する駆動指示を行なう制御信号ＰＷＭＩ１と、モータジェネレータＭＧ１で発電された交流電圧を直流電圧に変換してコンバータ１２Ａ，１２Ｂ側に戻す回生指示を行なう制御信号ＰＷＭＣ１とを出力する。【００４９】
同様に制御装置３０は、インバータ２２に対してモータジェネレータＭＧ２を駆動するための交流電圧に直流電圧を変換する駆動指示を行なう制御信号ＰＷＭＩ２と、モータジェネレータＭＧ２で発電された交流電圧を直流電圧に変換してコンバータ１２Ａ，１２Ｂ側に戻す回生指示を行なう制御信号ＰＷＭＣ２とを出力する。【００５０】
電動車両１は、さらに、ＥＶスイッチ４０を備える。ＥＶスイッチ４０は、ユーザにより操作される。ＥＶスイッチ４０は、電動車両１の走行モードをＥＶモードおよびＨＶモードの間で切換えるためのものである。ＥＶモードとは、バッテリ電力をモータジェネレータＭＧ２の駆動に積極的に使用することによりモータジェネレータＭＧ２から車両駆動パワーを発生させるモードである。ＥＶモードではエンジン４は基本的に停止している。一方、ＨＶモードとは、ＥＶモードが選択されない場合（ＥＶモードがキャンセルされた場合）の走行モードであり、具体的には、モータジェネレータＭＧ２およびエンジン４により車両駆動パワーを発生させるモードである。【００５１】
ＥＶスイッチ４０は、オン状態およびオフ状態を有する。オン状態およびオフ状態はＨＶモードおよびＥＶモードにそれぞれ対応する。制御装置３０は、ＥＶスイッチ４０の状態を検出することにより、走行モードをＨＶモードおよびＥＶモードのいずれかに設定する。【００５２】
本実施の形態ではユーザがＥＶスイッチ４０をオン状態にすると、ＥＶモードがキャンセルされて走行モードがＨＶモードに設定される。ただしＥＶスイッチ４０のオン状態およびオフ状態がＥＶモードおよびＨＶモードにそれぞれ対応してもよい。【００５３】
図２は、図１のインバータ１４および２２の詳細な構成を示す回路図である。
図２を参照して、インバータ１４は、Ｕ相アーム１５と、Ｖ相アーム１６と、Ｗ相アーム１７とを含む。Ｕ相アーム１５、Ｖ相アーム１６、およびＷ相アーム１７は、給電ラインＰＬ２と接地ラインＳＬ２との間に並列に接続される。【００５４】
Ｕ相アーム１５は、給電ラインＰＬ２と接地ラインＳＬ２との間に直列接続されたＩＧＢＴ（Insulated  Gate  Bipolar  Transistor）素子Ｑ３，Ｑ４と、ＩＧＢＴ素子Ｑ３，Ｑ４と、それぞれの逆並列ダイオードＤ３，Ｄ４とを含む。ダイオードＤ３のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ３のコレクタと接続され、ダイオードＤ３のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ３のエミッタと接続される。ダイオードＤ４のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ４のコレクタと接続され、ダイオードＤ４のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ４のエミッタと接続される。【００５５】
Ｖ相アーム１６は、給電ラインＰＬ２と接地ラインＳＬ２との間に直列接続されたＩＧＢＴ素子Ｑ５，Ｑ６と、それぞれの逆並列ダイオードＤ５，Ｄ６とを含む。ＩＧＢＴ素子Ｑ５，Ｑ６および逆並列ダイオードＤ５，Ｄ６の接続は、Ｕ相アーム１５と同様である。【００５６】
Ｗ相アーム１７は、給電ラインＰＬ２と接地ラインＳＬ２との間に直列接続されたＩＧＢＴ素子Ｑ７，Ｑ８と、それぞれの逆並列ダイオードＤ７，Ｄ８とを含む。ＩＧＢＴ素子Ｑ７，Ｑ８および逆並列ダイオードＤ７，Ｄ８の接続も、Ｕ相アーム１５と同様である。【００５７】
なお、本実施の形態において、ＩＧＢＴ素子は、オンオフ制御可能な電力用半導体スイッチング素子の代表例として示される。すなわち、バイポーラトランジスタや電界効果トランジスタ等の電力用半導体スイッチング素子をＩＧＢＴ素子に代えて用いることも可能である。【００５８】
各相アームの中間点は、モータジェネレータＭＧ１の各相コイルの各相端に接続されている。すなわち、モータジェネレータＭＧ１は、三相の永久磁石同期モータであり、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の３つのコイルは各々一方端が中点に共に接続されている。そして、Ｕ相コイルの他方端がＩＧＢＴ素子Ｑ３，Ｑ４の接続ノードから引出されたラインＵＬに接続される。またＶ相コイルの他方端がＩＧＢＴ素子Ｑ５，Ｑ６の接続ノードから引出されたラインＶＬに接続される。またＷ相コイルの他方端がＩＧＢＴ素子Ｑ７，Ｑ８の接続ノードから引出されたラインＷＬに接続される。【００５９】
なお、図１のインバータ２２についても、モータジェネレータＭＧ２に接続される点が異なるが、内部の回路構成についてはインバータ１４と同様であるので詳細な説明は繰返さない。また、図２には、インバータに制御信号ＰＷＭＩ，ＰＷＭＣが与えられることが記載されているが、記載が複雑になるのを避けるためであり、図１に示されるように、別々の制御信号ＰＷＭＩ１，ＰＷＭＣ１と制御信号ＰＷＭＩ２，ＰＷＭＣ２がそれぞれインバータ１４，２２に入力される。【００６０】
図３は、図１のコンバータ１２Ａおよび１２Ｂの詳細な構成を示す回路図である。
図３を参照して、コンバータ１２Ａは、一方端が電源ラインＰＬ１Ａに接続されるリアクトルＬ１と、給電ラインＰＬ２と接地ラインＳＬ２との間に直列に接続されるＩＧＢＴ素子Ｑ１，Ｑ２と、それぞれの逆並列ダイオードＤ１，Ｄ２とを含む。【００６１】
リアクトルＬ１の他方端はＩＧＢＴ素子Ｑ１のエミッタおよびＩＧＢＴ素子Ｑ２のコレクタに接続される。ダイオードＤ１のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ１のコレクタと接続され、ダイオードＤ１のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ１のエミッタと接続される。ダイオードＤ２のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ２のコレクタと接続され、ダイオードＤ２のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ２のエミッタと接続される。【００６２】
なお、図１のコンバータ１２Ｂについても、電源ラインＰＬ１Ａに代えて電源ラインＰＬ１Ｂに接続される点がコンバータ１２Ａと異なるが、内部の回路構成についてはコンバータ１２Ａと同様であるので詳細な説明は繰返さない。また、図３には、コンバータに制御信号ＰＷＵ，ＰＷＤが与えられることが記載されているが、記載が複雑になるのを避けるためであり、図１に示されるように、別々の制御信号ＰＷＵＡ，ＰＷＤＡと制御信号ＰＷＵＢ，ＰＷＤＢがそれぞれインバータ１４，２２に入力される。【００６３】
電動車両１の電源システムでは、バッテリＢＡ（主蓄電装置）と、バッテリＢＢ１，ＢＢ２のうちの選択された副蓄電装置（以下、「選択副蓄電装置ＢＢ」とも称する）とによって、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２との間での電力の授受が行なわれる。【００６４】
制御装置３０は、電圧センサ１０Ａ、温度センサ１１Ａおよび電流センサ９Ａの検出値に基づいて、主蓄電装置の残存容量を示すＳＯＣ（ＢＡ）、充電電力の上限値を示す入力上限電力Ｗｉｎ（Ｍ）、および、放電電力の上限値を示す出力上限電力Ｗｏｕｔ（Ｍ）を設定する。【００６５】
さらに、制御装置３０は、電圧センサ１０Ｂ１，１０Ｂ２、温度センサ１１Ｂ１，１１Ｂ２および電流センサ９Ｂ１，９Ｂ２の検出値に基づいて、選択副蓄電装置ＢＢについてのＳＯＣ（ＢＢ）および入出力上限電力Ｗｉｎ（Ｓ），Ｗｏｕｔ（Ｓ）を設定する。【００６６】
一般的に、ＳＯＣは、各バッテリの満充電状態に対する現在の充電量の割合（％）によって示される。また、Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、所定時間（たとえば１０秒程度）当該電力を放電しても当該バッテリ（ＢＡ，ＢＢ１，ＢＢ２）が過充電または過放電とならないような電力の上限値として示される。【００６７】
図４は、制御装置３０の機能ブロック図である。図４に示される各機能ブロックは、制御装置３０による予め記憶された所定プログラムの実行および／または制御装置３０内の電子回路（ハードウェア）による演算処理によって実現されるものとする。【００６８】
図４を参照して、制御装置３０は、切換制御部５１と、充放電制御部５２とを備える。
切換制御部５１は、電圧ＶＨ，ＶＬＡ、ＳＯＣ（ＢＢ１），ＳＯＣ（ＢＢ２）、および温度ＴＢＢ１，ＴＢＢ２の各値を受けて、選択副蓄電装置を切換えるために信号ＣＯＮＴ４〜ＣＯＮＴ７および信号ＰＷＵＡ（またはＰＷＤＡ）を出力する。なお選択副蓄電装置の切換制御については後に詳細に説明する。【００６９】
切換制御部５１は、選択副蓄電装置の切換の許可を示すフラグＦＬＧ（切換許可フラグ）を受ける。選択副蓄電装置の切換が許可されている場合、フラグＦＬＧはオン状態となる。一方、選択副蓄電装置の切換が禁止されている場合、フラグＦＬＧはオフ状態となる。切換制御部５１は、フラグＦＬＧがオン状態である場合に、上記の切換制御を実行する。切換制御部５１は、さらに、Ｗｉｎ（Ｍ），Ｗｏｕｔ（Ｍ），Ｗｉｎ（Ｓ），Ｗｏｕｔ（Ｓ）を出力する。すなわちオフ状態のフラグＦＬＧは、切換制御部５１による切換制御を禁止するための指示に対応する。【００７０】
充放電制御部５２は、電動車両１の走行時における主蓄電装置および副蓄電装置の充放電制御を実行する。具体的には、充放電制御部５２は、エンジン４およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の間でのパワー配分制御を実行する。このため、充放電制御部５２は、モータ電流値ＭＣＲＴ１，ＭＶＣＲＴ２、回生ブレーキ要求量、入力上限電力Ｗｉｎ（Ｍ），Ｗｉｎ（Ｓ）、出力上限電力Ｗｏｕｔ（Ｍ），Ｗｏｕｔ（Ｓ）を受けて、入力上限電力Ｗｉｎ（Ｍ），Ｗｉｎ（Ｓ）あるいは出力上限電力Ｗｏｕｔ（Ｍ），Ｗｏｕｔ（Ｓ）に従って主蓄電装置ＢＡおよび副蓄電装置ＢＢ１，ＢＢ２の充放電を制御する。【００７１】
充放電制御部５２は、ユーザによるＥＶスイッチ４０の操作に応じて、電動車両の走行モードをＥＶモードおよびＨＶモードのいずれかに設定する。充放電制御部５２は、走行モードをＥＶモードに設定した場合には、フラグＦＬＧをオン状態に設定する。この場合、切換制御部５１による副蓄電装置の切換制御が許可される。一方、充放電制御部５２は、走行モードをＨＶモードに設定した場合には、フラグＦＬＧをオフ状態に設定する。この場合、切換制御部５１による副蓄電装置の切換制御が禁止される。【００７２】
なお、フラグＦＬＧがオフ状態になることは、充放電制御部５２が切換禁止指示を発生したことに対応する。また、フラグＦＬＧがオン状態になることは、充放電制御部５２が切換禁止指示の発生を停止したことに対応する。【００７３】
図５は、充放電制御部５２を説明する機能ブロック図である。図５を参照して、充放電制御部５２は、走行制御部２５０と、トータルパワー算出部２６０と、インバータ制御部２７０，２８０とを含む。【００７４】
トータルパワー算出部２６０は、車速およびペダル操作（アクセルペダル）に基づいて、電動車両１全体でのトータル要求パワーＰｔｔｌを算出する。なお、トータル要求パワーＰｔｔｌには、車両状況に応じて、モータジェネレータＭＧ１によるバッテリ充電電力の発生のために要求されるパワー（エンジン出力）も含まれ得る。【００７５】
走行制御部２５０には、主蓄電装置ＢＡの入出力上限電力Ｗｉｎ（Ｍ），Ｗｏｕｔ（Ｍ）および選択副蓄電装置ＢＢの入出力上限電力Ｗｉｎ（Ｓ），Ｗｏｕｔ（Ｓ）と、トータルパワー算出部２６０からのトータル要求パワーＰｔｔｌと、ブレーキペダル操作時の回生ブレーキ要求とが入力される。走行制御部２５０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２トータルでの入出力電力が、主蓄電装置ＢＡおよび選択副蓄電装置ＢＢトータルの充電制限（Ｗｉｎ（Ｍ）＋Ｗｉｎ（Ｓ））および放電制限（Ｗｏｕｔ（Ｍ）＋Ｗｏｕｔ（Ｓ））の範囲内となるように、モータ制御指令としてのトルク指令値Ｔｑｃｏｍ１およびＴｑｃｏｍ２を生成する。さらに、トータル要求パワーＰｔｔｌが確保されるように、モータジェネレータＭＧ２による車両駆動パワーと、エンジン４による車両駆動パワーとが配分される。特に、外部充電されたバッテリ電力を最大限に利用してエンジン４の作動を抑制すること、あるいは、エンジン４による車両駆動パワーをエンジン４が高効率で作動可能な領域に対応して設定することによって、高燃費の車両走行制御が実現される。【００７６】
インバータ制御部２７０は、トルク指令値Ｔｑｃｏｍ１およびモータジェネレータＭＧ１のモータ電流値ＭＣＲＴ１に基づいて、インバータ１４の制御信号ＰＷＭＩ１，ＰＷＭＣ１を生成する。同様に、インバータ制御部２８０は、トルク指令値Ｔｑｃｏｍ２およびモータジェネレータＭＧ２のモータ電流値ＭＣＲＴ２に基づいて、インバータ２２の制御信号ＰＷＭＩ２，ＰＷＭＣ２を生成する。また、走行制御部２５０は、設定されたエンジンによる車両駆動パワーの要求値に応じてエンジン制御指令を生成する。さらに、図示しない制御装置（エンジンＥＣＵ）によって、上記エンジン制御指令に従ってエンジン４の動作が制御される。【００７７】
さらに、走行制御部２５０は、ユーザによるＥＶスイッチ４０の操作に応じて、フラグＦＬＧをオンまたはオフする。【００７８】
図６は、走行制御部２５０によるフラグＦＬＧの設定処理を説明するフローチャートである。制御装置３０（走行制御部２５０）は、予め記憶した所定プログラムを所定周期で実行することによって、図６に示されるフローチャートに従う制御処理手順を所定周期で繰り返し実行することができる。【００７９】
図６を参照して、走行制御部２５０は、ステップＳ１０により走行モードがＥＶモードであるか否かを判定する。走行制御部２５０は、ユーザによるＥＶスイッチ４０の操作結果に基づいて、走行モードがＥＶモードか否かを判定する。また、走行制御部２５０は、現時点においてエンジン制御指令を生成する処理が実行されている場合に、走行モードがＥＶモードであると判定してもよい。【００８０】
走行モードがＥＶモードではないと判定された場合（ステップＳ１０のＮＯ判定時）、走行制御部２５０は、ステップＳ１１によりフラグＦＬＧ（切換許可フラグ）をオフにする。すなわち走行モードがＨＶモードの場合にはフラグＦＬＧがオフに設定されるので、選択副蓄電装置の切換が禁止される。一方、走行モードがＥＶモードであると判定された場合（ステップＳ１０においてＮＯ判定時）、走行制御部２５０は、ステップＳ１２によりフラグＦＬＧをオンにする。すなわち走行モードがＥＶモードの場合には、フラグＦＬＧがオンに設定されるので選択副蓄電装置の切換が許可される。【００８１】
図５に戻り、制御装置３０（充放電制御部５２）は、バッテリ電力を積極的に使用して車両走行を行なう走行モード（ＥＶモード）のときには、トータル要求パワーＰｔｔｌがバッテリ全体での出力上限電力Ｗｏｕｔ（Ｍ）＋Ｗｏｕｔ（Ｓ）以下であるときには、エンジン４を作動させることなく、モータジェネレータＭＧ２による車両駆動パワーのみによって走行する。一方で、トータル要求パワーＰｔｔｌがＷｏｕｔ（Ｍ）＋Ｗｏｕｔ（Ｓ）を超えたときには、エンジン４が始動される。【００８２】
これに対して、当該ＥＶモードが選択されない走行モード（ＨＶモード）のときには、制御装置３０（充放電制御部５２）は、バッテリＳＯＣが一定に維持されるように、エンジン４およびモータジェネレータＭＧ２での間での駆動力パワー配分を制御する。すなわち、ＥＶモードと比較して、エンジン４が作動されやすい走行制御がなされる。ここで「バッテリＳＯＣ」とは、主蓄電装置および副蓄電装置全体のＳＯＣ（残存容量）値である。【００８３】
図７は、充放電制御部５２による充放電制御処理を説明するフローチャートである。制御装置３０（充放電制御部５２）は、予め記憶した所定プログラムを所定周期で実行することによって、図７に示されるフローチャートに従う制御処理手順を所定周期で繰り返し実行することができる。図７を参照して、走行制御部２５０は、ステップＳ２０により走行モードがＥＶモードであるか否かを判定する。なお、走行モードの判定方法としては、ステップＳ１０（図６）における判定方法を採用できる。走行モードがＥＶモードではないと判定された場合（ステップＳ２０のＮＯ判定時）、走行制御部２５０は、ステップＳ２１により、バッテリＳＯＣの値が一定に維持されるように、主蓄電装置および選択副蓄電装置の充放電を制御する。すなわちＨＶモードではバッテリＳＯＣを目標値に維持するように充放電制御部５２は、インバータ１４，２２およびエンジン４を制御する。【００８４】
たとえば、充放電制御部５２は、バッテリＳＯＣの変化に基づいて、車両の制動時におけるモータジェネレータＭＧ２の発電量を制御することで主蓄電装置および選択副蓄電装置の充電量を制御する。あるいは、充放電制御部５２は、バッテリＳＯＣの変化に基づいて、エンジン４およびモータジェネレータＭＧ２の間での車両駆動パワーの配分を制御することで主蓄電装置および選択副蓄電装置の放電量を制御する。【００８５】
一方、走行モードがＥＶモードであると判定された場合（ステップＳ２０のＹＥＳ判定時）、バッテリＳＯＣを目標値に維持するための制御は非実行とされる。この場合には、充放電制御部５２は、ステップＳ２２により通常の充放電制御を実行する。すなわち充放電制御部５２は、トータル要求パワーＰｔｔｌに基づいてインバータ１４，２２を制御することにより主蓄電装置および選択副蓄電装置の充放電制御を実行する。【００８６】
ＥＶモードでは、主蓄電装置ＢＡよりも副選択蓄電装置ＢＢの電力を優先的に使用するような充放電制御がなされる。このため、車両走行中に使用中の選択副蓄電装置ＢＢのＳＯＣが低下すると、選択副蓄電装置ＢＢを切換える必要が生じる。たとえば、車両起動時にバッテリＢＢ１を選択副蓄電装置ＢＢとした場合には、バッテリＢＢ１をコンバータ１２Ｂから切離す一方で、バッテリＢＢ２を新たな選択副蓄電装置ＢＢとしてコンバータ１２Ｂと接続する接続切換処理を実行する必要が生じる。【００８７】
この際に、新たに選択副蓄電装置ＢＢとされるバッテリＢＢ２は、これまで使用していたバッテリＢＢ１よりも出力電圧が高いことが一般的である。この結果、新たな高電圧バッテリの接続により、意図しない短絡経路が発生することによって機器保護等に問題を生じるおそれがある。したがって、副蓄電装置の接続切換処理は、短絡経路の発生防止に十分留意する必要がある。また、上記接続切換処理の期間では、選択副蓄電装置ＢＢによる電力供給および電力回収が不可能となるので、当該期間において電源システム全体で過充電および過放電が発生しないような充放電制限を行なうことが求められる。【００８８】
以下では、このような点に配慮した副蓄電装置の接続切換処理について説明する。なお、この「接続切換処理」とは、上記「切換制御」に対応する。【００８９】
図８は、本発明の実施の形態による電動車両の電源システムにおける選択副蓄電装置の切換処理の概略的な処理手順を示すフローチャートである。また、図９〜図１２は、図７のステップＳ１００、Ｓ２００、Ｓ３００、Ｓ４００、およびＳ５００の詳細を説明するフローチャートである。【００９０】
制御装置３０（切換制御部５１）は、予め記憶した所定プログラムを所定周期で実行することによって、図７〜図１２に示されるフローチャートに従う制御処理手順を所定周期で繰り返し実行することができる。これにより、本発明の実施の形態による電動車両の電源システムにおける副蓄電装置の接続切換処理（切換制御）が実現できる。【００９１】
図７を参照して、切換制御部５１は、ステップＳ１００では、選択副蓄電装置の切換判定処理を実行する。そして、選択副蓄電装置の切換要と判定されたときには、以下のステップＳ２００〜Ｓ５００が実行される。一方、ステップＳ１００で選択副蓄電装置の切換不要と判定されたときには、ステップＳ２００〜Ｓ５００は、実質的に非実行とされる。【００９２】
切換制御部５１は、ステップＳ２００では、切換前昇圧処理を実行し、ステップＳ３００では、副蓄電装置の接続切換期間中に電源システムに対して過大な充放電要求が発生しないように、電力制限変更処理を実行する。そして、制御装置３０は、ステップＳ４００により、選択副蓄電装置ＢＢおよびコンバータ１２Ｂの接続を実際に切換える接続切換処理を実行し、その完了後ステップＳ５００により、復帰処理を実行して新たな選択副蓄電装置ＢＢによる電力供給を開始する。【００９３】
図９は、図８における選択副蓄電装置の切換判定処理（Ｓ１００）の詳細を説明するフローチャートである。【００９４】
なお、以下に説明するように、接続切換処理の進行状況（ステータス）を示す変数ＩＤが導入される。変数ＩＤ＝−１，０〜４のいずれかに設定される。ＩＤ＝０は、副蓄電装置の切換要求が発生していない状態を示す。すなわち、ＩＤ＝０のときには、現在の選択副蓄電装置ＢＢによる電力供給が実行される一方で、選択副蓄電装置ＢＢの切換要否が所定周期で判定されることになる。また、機器故障やバッテリ電力消費により、新たに使用できる副蓄電装置が存在しない場合には、ＩＤ＝−１に設定されるものとする。【００９５】
図９を参照して、切換制御部５１は、ステップＳ１０５により、ＩＤ＝０かどうかを判定する。ＩＤ＝０のとき（Ｓ１０５のＹＥＳ判定時）には、切換制御部５１は、ステップＳ１１０により、選択副蓄電装置の切換要否判定を実行する。ステップＳ１１０による判定は、基本的には、現在の選択副蓄電装置ＢＢのＳＯＣに基づいて実行される。すなわち、使用中の副蓄電装置のＳＯＣが所定の判定値よりも低下すると選択副蓄電装置の切換要との判定がなされる。【００９６】
切換制御部５１は、ステップＳ１５０により、ステップＳ１１０による切換要否判定結果を確認する。そして、切換要と判定されたとき（ステップＳ１５０のＹＥＳ判定時）には、切換制御部５１は、ステップＳ１５５により、フラグＦＬＧ（切換許可フラグ）がオンであるか否かを判定する。フラグＦＬＧがオンである場合（ステップＳ１５５のＹＥＳ判定時）、切換制御部５１は、ステップＳ１６０により、新たに用いる選択副蓄電装置ＢＢを指定する。図１に示したように、副蓄電装置としてバッテリＢＢ１，ＢＢ２の２個が搭載されている場合には、ステップＳ１６０の処理を行なうまでもなく、新たな選択副蓄電装置ＢＢは自動的に決定される。ただし、図１の構成において、３個以上の選択副蓄電装置ＢＢ１〜ＢＢｎ（ｎ：３以上の整数）が搭載される場合には、現在非使用中の副蓄電装置のそれぞれのＳＯＣ等に基づいて、次に使用される新たな副蓄電装置が指定されることになる。そして、切換制御部５１は、接続切換処理を進めるために、ＩＤ＝１に設定する。すなわち、ＩＤ＝１は、選択副蓄電装置ＢＢの切換要求が生成されて、切換処理が開始された状態を示している。【００９７】
一方、ステップＳ１１０により選択副蓄電装置の切換不要と判定されたとき（Ｓ１５０のＮＯ判定時）には、切換制御部５１は、ステップＳ１７０によりＩＤ＝０に維持する。また、フラグＦＬＧがオフである場合（ステップＳ１５５のＮＯ判定時）にも、切換制御部５１は、ステップＳ１７０によりＩＤ＝０に維持する。また、一旦ＩＤ≧１となって切換処理が開始されているとき、あるいは、新たに使用可能できる副蓄電装置が存在せずＩＤ＝−１に設定されているときには、ステップＳ１１０〜Ｓ１８０の処理はスキップされる。【００９８】
図１０は、図８に示した切換前昇圧処理（Ｓ２００）の詳細を説明するフローチャートである。【００９９】
図１０を参照して、切換制御部５１は、切換前昇圧処理では、ステップＳ２０５により、ＩＤ＝１であるかどうかを確認する。そして、ＩＤ＝１であり、選択副蓄電装置ＢＢの切換要求がなされて、切換処理が開始されたとき（Ｓ２０５のＹＥＳ判定時）には、切換制御部５１は、ステップＳ２１０により、給電ラインＰＬ２の電圧ＶＨを所定電圧Ｖ１まで昇圧するように、コンバータ１２Ａに対する昇圧指令を発生する。この昇圧指令に応答して給電ラインＰＬ２の電圧指令値ＶＨｒｅｆ＝Ｖ１に設定され、この電圧指令値が実現されるようにコンバータ１２Ａの制御信号ＰＷＵＡが生成される。【０１００】
ここで所定電圧Ｖ１は、主蓄電装置ＢＡおよび新たに接続される選択副蓄電装置ＢＢ（たとえばＢＢ２）の出力電圧のうちの高い方の電圧よりも高い電圧に設定される。たとえば、所定電圧Ｖ１を、コンバータ１２Ａによる昇圧可能な制御上限電圧ＶＨｍａｘとすることによって、昇圧指令時の電圧ＶＨを、主蓄電装置ＢＡおよび切換後の選択副蓄電装置ＢＢの出力電圧の両方よりも、確実に高くすることができる。あるいは、コンバータ１２Ａでの損失を低減する観点から、その時点での主蓄電装置ＢＡおよび切換後の選択副蓄電装置ＢＢの出力電圧に応じて、マージンを持たせて所定電圧Ｖ１を都度決定してもよい。【０１０１】
ステップＳ２１０により昇圧指令が発生されると、切換制御部５１は、ステップＳ２２０により、電圧センサ１３の検出値に基づき電圧ＶＨが所定電圧Ｖ１に到達したかどうかを判定する。たとえば、所定時間継続してＶＨ≧Ｖ１となったときに、ステップＳ２２０はＹＥＳ判定とされる。【０１０２】
電圧ＶＨが所定電圧Ｖ１に到達すると（Ｓ２２０のＹＥＳ判定時）、切換制御部５１は、ＩＤを１から２に進める。一方で、電圧ＶＨがＶ１に到達するまでの間（Ｓ２２０のＮＯ判定時）は、ＩＤ＝１に維持される。すなわち、ＩＤ＝２は、切換前昇圧処理が終了しており、切換処理をさらに進めることが可能な状態を示している。また、ＩＤ≠１のとき（Ｓ２０５のＮＯ判定時）には、以降のステップＳ２１０〜Ｓ２３０の処理はスキップされる。【０１０３】
このように切換前昇圧処理（ステップＳ２００）が終了すると、切換制御部５１は、図１１に示すような電力制限変更処理を実行する。【０１０４】
図１１は、図８に示した電力制限変更処理（Ｓ３００）の詳細を説明するフローチャートである。【０１０５】
図１１を参照して、切換制御部５１は、電力制限変更処理においては、まずステップＳ３０５により、ＩＤ＝２であるかどうかを判定する。ＩＤ＝２でないとき（Ｓ３０５のＮＯ判定時）には、以降のステップＳ３１０〜３４０の処理はスキップされる。【０１０６】
ＩＤ＝２のとき（Ｓ３０５のＹＥＳ判定時）には、切換制御部５１は、ステップＳ３１０により、主蓄電装置ＢＡの充放電制限の一時的な緩和を開始する。具体的には、主蓄電装置ＢＡの入出力上限電力Ｗｉｎ（Ｍ），Ｗｏｕｔ（Ｍ）の絶対値が一時的に増大される。【０１０７】
さらに、切換制御部５１は、ステップＳ３２０により、選択副蓄電装置ＢＢの入出力上限電力Ｗｉｎ（Ｓ），Ｗｏｕｔ（Ｓ）の絶対値を徐々に低下させる。たとえば、所定の一定レートに従って、Ｗｏｕｔ（Ｓ），Ｗｉｎ（Ｓ）が０に向けて徐々に低下される。【０１０８】
切換制御部５１は、ステップＳ３３０により、Ｗｏｕｔ（Ｓ），Ｗｉｎ（Ｓ）が０に達したかどうかを判定する。Ｗｏｕｔ（Ｓ）＝Ｗｉｎ（Ｓ）＝０となるまでの間、ステップＳ３２０が繰返し実行されて、Ｗｏｕｔ（Ｓ）およびＷｉｎ（Ｓ）は、継続的に低下する。【０１０９】
そして、Ｗｏｕｔ（Ｓ）およびＷｉｎ（Ｓ）が０に達すると（Ｓ３３０のＹＥＳ判定時）、切換制御部５１は、ステップＳ３４０により、ＩＤを２から３に進める。すなわち、ＩＤ＝３は、切換前昇圧処理および電力制限変更処理が終了しており、副蓄電装置ＢＢ１，ＢＢ２およびコンバータ１２Ｂの間の接続切換が開始可能な状態を示している。【０１１０】
切換制御部５１は、図１１に示した電力制限変更処理が終了すると、ステップＳ４００による副蓄電装置の接続切換処理を実行する。【０１１１】
図１２は、図８に示した副蓄電装置の接続切換処理（Ｓ４００）の詳細を説明するフローチャートである。【０１１２】
図１２を参照して、切換制御部５１は、副蓄電装置の接続切換処理においては、まずステップＳ４０５によってＩＤ＝３であるかどうかを判定する。そしてＩＤ≠３のとき（Ｓ４０５のＮＯ判定時）には、以降のステップＳ４１０〜Ｓ４５０の処理はスキップされる。【０１１３】
ＩＤ＝３のとき（Ｓ４０５のＹＥＳ判定時）には、切換制御部５１は、ステップＳ４１０により、副蓄電装置の接続切換の準備として、コンバータ１２Ｂを停止させる。すなわち、コンバータ１２Ｂは、シャットダウン指令に応答して、ＩＧＢＴ素子Ｑ１，Ｑ２が強制的にオフされる。その上で、切換制御部５１は、ステップＳ４２０により、副蓄電装置の接続を実際に切換えるためのリレー制御信号を発生する。たとえば、バッテリＢＢ１をコンバータ１２Ｂから切離し、かつ、バッテリＢＢ２をコンバータ１２Ｂと接続するために、リレーＳＲ１，ＳＲ１Ｇをオフするようにリレー制御信号ＣＯＮＴ４，ＣＯＮＴ６が生成される一方で、リレーＳＲ２，ＳＲ２Ｇをオンするようにリレー制御信号ＣＯＮＴ５，ＣＯＮＴ７が生成される。【０１１４】
さらに、切換制御部５１は、ステップＳ４３０により、ステップＳ４２０によって指示されたリレー接続切換が完了したかどうかを判定する。そして、接続切換が完了すると（Ｓ４３０のＹＥＳ判定時）、切換制御部５１は、ステップＳ４４０により、コンバータ１２Ｂを再起動してスイッチング動作を開始させるとともに、ステップＳ４５０により、ＩＤを３から４に進める。【０１１５】
すなわち、ＩＤ＝４は、副蓄電装置およびコンバータ１２Ｂの間のリレーによる接続切換が完了した状態を示している。【０１１６】
切換制御部５１は、ステップＳ４００による接続切換処理が終了すると、ステップＳ５００による復帰処理を実行する。【０１１７】
図１３は、図８に示した復帰処理（Ｓ５００）の詳細を説明するフローチャートである。【０１１８】
図１３を参照して、切換制御部５１は、復帰処理においては、まずステップＳ５０５によってＩＤ＝４であるかどうかを判定する。そしてＩＤ≠４のとき（Ｓ５０５のＮＯ判定時）には、以降のステップＳ５１０〜Ｓ５７０の処理はスキップされる。【０１１９】
ＩＤ＝４のとき（Ｓ５０５のＹＥＳ判定時）には、切換制御部５１は、ステップＳ５１０により、ステップＳ３１０（図１１）で開始した、主蓄電装置ＢＡの充放電の一時的な緩和を終了する。これにより、Ｗｏｕｔ（Ｍ）およびＷｉｎ（Ｓ）は、基本的には、選択副蓄電装置の切換処理開始前の値に復帰する。【０１２０】
さらに、切換制御部５１は、電力制限処理（ステップＳ３００）により０まで絞られた選択副蓄電装置ＢＢの入出力上限電力Ｗｉｎ（Ｓ），Ｗｏｕｔ（Ｓ）を、新たな選択副蓄電装置（たとえば、バッテリＢＢ２）のＷｉｎ，Ｗｏｕｔの値まで、徐々に上昇させる。【０１２１】
そして、切換制御部５１は、ステップＳ５３０により、入出力上限電力Ｗｉｎ（Ｓ），Ｗｏｕｔ（Ｓ）が、新たな選択副蓄電装置ＢＢのＷｉｎ，Ｗｏｕｔの値まで復帰したかどうかを確認する。復帰が完了するまでの期間（Ｓ５３０のＮＯ判定時）には、ステップＳ５２０が繰返し実行されて、入出力上限電力Ｗｉｎ（Ｓ），Ｗｏｕｔ（Ｓ）は、一定レートで徐々に上昇する。【０１２２】
入出力上限電力Ｗｉｎ（Ｓ），Ｗｏｕｔ（Ｓ）の復帰が完了すると（Ｓ５３０のＹＥＳ判定時）、切換制御部５１は、ステップＳ５４０により、ＩＤを再び０に戻す。これにより、電源システムにおいては、主蓄電装置ＢＡおよび新たな選択副蓄電装置ＢＢによる正常な電力供給および電力回収が可能な状態が再現される。【０１２３】
さらに、切換制御部５１は、ステップＳ５５０に処理を進めて、ステップＳ２１０（図１０）で発生した昇圧指令をオフする。これにより、給電ラインＰＬ２の電圧指令値についても、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の状態に応じて設定される通常値となる。【０１２４】
切換制御部５１は、一連の切換処理が完了すると、さらに、ステップＳ５６０により、車両走行中に選択副蓄電装置のさらなる切換の可能性があるかどうかを判定してもよい、そして、さらなる切換の可能性が無いときには、切換制御部５１は、ステップＳ５７０により、ＩＤ＝−１に設定する。ＩＤ＝−１となると、図８の各ステップＳ１００〜Ｓ５００は実質的に非実行とされるので、車両運転が終了するまで、選択副蓄電装置の切換処理は開始されないことになる。【０１２５】
一方、さらなる切換の可能性が有るときには、切換制御部５１は、ステップＳ５７０をスキップして、ＩＤ＝０に維持する。この結果、所定周期でステップＳ１００の切換判定処理が実行されることになるので、必要に応じて、選択副蓄電装置の切換処理が再び開始されることになる。【０１２６】
なお、副蓄電装置が２個しか搭載されていない図１の構成例では、ステップＳ５６０の処理を省略して、選択副蓄電装置の切換処理が一旦完了したときには常にＩＤ＝−１として、車両運転中の選択副蓄電装置の切換処理を１回のみに限定することもできる。【０１２７】
あるいは、３個以上の副蓄電装置を搭載した電源システムや、車両運転中に非使用中の副蓄電装置を充電可能な構成を有した電源システムでは、状況に応じてＩＤ＝０に維持することによって、２回目以降の選択副蓄電装置の切換処理を実行可能な構成とすることができる。【０１２８】
図１４には、図８〜図１２で説明した本発明の実施の形態による電動車両の電源システムにおける選択副蓄電装置の切換処理における動作波形が示される。【０１２９】
図１４を参照して、ＩＤ＝０である時刻ｔ１までの期間には、現在の選択副蓄電装置（たとえば、バッテリＢＢ１）のＳＯＣに基づく、切換判定処理が所定周期で実行されている。なお、フラグＦＬＧがオンであることにより選択副蓄電装置の切換が許可されているものとする。【０１３０】
そして、時刻ｔ１において、バッテリＢＢ１のＳＯＣ低下に応答して、切換判定処理（ステップＳ１００）によって選択副蓄電装置ＢＢの切換要求が発せられ、ＩＤ＝１に設定されることによって切換処理が開始される。【０１３１】
これにより、切換前昇圧処理（ステップＳ２００）が実行されて、コンバータ１２Ａによって給電ラインＰＬ２の電圧ＶＨが所定電圧Ｖ１に向けて上昇させられる。給電ラインＰＬ２の昇圧処理が時刻ｔ２で完了すると、ＩＤは１から２に変更される。【０１３２】
ＩＤ＝２となると、電力制限変更処理（Ｓ３００）が実行されて、主蓄電装置ＢＡの充放電が一時的に緩和される。すなわち、入出力上限電力Ｗｉｎ（Ｍ），Ｗｏｕｔ（Ｍ）の絶対値の一時的な上昇が開始される。さらに、選択副蓄電装置ＢＢの入出力上限電力Ｗｉｎ（Ｓ），Ｗｏｕｔ（Ｓ）が０に向けて一定レートで徐々に低下される。なお、この期間では、コンバータ１２Ｂは、現在の選択副蓄電装置（バッテリＢＢ１）の充放電を停止するように制御される。あるいは、コンバータ１２Ｂは、時刻ｔ１からシャットダウンしてもよい。【０１３３】
時刻ｔ３において、選択副蓄電装置ＢＢの入出力上限電力Ｗｉｎ（Ｓ），Ｗｏｕｔ（Ｓ）が０まで絞られると、ＩＤが２から３に変更される。そしてＩＤ＝３になると、副蓄電装置の接続切換処理が開始される。すなわち、コンバータ１２Ｂがシャットダウンされた状態で、リレーＳＲ１，ＳＲ１Ｇがオフされ、その後、リレーＳＲ２，ＳＲ２Ｇがオンされる。そして、リレーの接続切換処理が完了して、新たな選択副蓄電装置としてのバッテリＢＢ２がコンバータ１２Ｂと接続されると、コンバータ１２Ｂが再び起動される。これらの接続切換処理が完了することにより、時刻ｔ４においてＩＤが３から４に変更される。【０１３４】
ＩＤ＝４になると、選択副蓄電装置ＢＢの入出力上限電力Ｗｉｎ（Ｓ），Ｗｏｕｔ（Ｓ）が一定レートで徐々に上昇されることにより、新たな選択副蓄電装置であるバッテリＢＢ２の使用が開始される。これに伴い、主蓄電装置ＢＡの充放電制限の一時的な緩和は終了されて、Ｗｏｕｔ（Ｍ），Ｗｉｎ（Ｍ）は、基本的には時刻ｔ２以前の値に戻される。【０１３５】
そして、時刻ｔ５において、選択副蓄電装置ＢＢのＷｉｎ（Ｓ），Ｗｏｕｔ（Ｓ）が、バッテリＢＢ２のＷｏｕｔ，Ｗｉｎに相当する本来値まで復帰すると、ＩＤ＝０に復帰される。そして、給電ラインＰＬ２の昇圧処理も停止される。【０１３６】
これにより、一連の選択副蓄電装置の切換処理は終了して、選択副蓄電装置ＢＢ（バッテリＢＢ２）を用いた正常な電力供給および電力回収が可能な状態が再現される。【０１３７】
なお、時刻ｔ５において、図１３で説明したように、車両運転中のさらなる副蓄電装置の切換処理の可能性を判定し、切換処理が発生する可能性が無い場合にはＩＤ＝−１とすれば、以降の制御装置３０の負荷を軽減することができる。【０１３８】
次に、図１５を用いて、切換制御部５１の構成を説明する。図１５を参照して、切換制御部５１は、切換判定部１００と、昇圧指示部１１０と、電力制限部１２０，１３０と、接続制御部１４０と、コンバータ制御部２００とを含む。昇圧指示部１１０と、電力制限部１２０，１３０と、接続制御部１４０と、コンバータ制御部２００とは、本発明の「接続切換部」を構成する。【０１３９】
切換判定部１００は、バッテリＢＢ１，ＢＢ２の充電状態を示すＳＯＣ（ＢＢ１），ＳＯＣ（ＢＢ２）を受けて、現在使用中の選択副蓄電装置ＢＢのＳＯＣが所定の判定値より低下したかどうかを判定する。切換判定部１００は、各機能ブロック間で共有される変数ＩＤが０のときに、所定周期で上記判定処理を実行する。【０１４０】
切換判定部１００は、選択副蓄電装置の切換が必要であり、かつフラグＦＬＧがオンである場合にＩＤを０から１に変化させる。これにより、選択副蓄電装置の切換要求が発生される。すなわち、切換判定部１００の機能は、図８のステップＳ１００の処理に対応する。【０１４１】
昇圧指示部１１０は、選択副蓄電装置の切換要求が発生されてＩＤ＝１になると、コンバータ１２Ａを制御するコンバータ制御部２００に対して、昇圧指令信号ＣＭＢＴを出力する。【０１４２】
コンバータ制御部２００は、電圧ＶＨ，ＶＬＡおよび電圧指令値ＶＨｒｅｆに基づいて、給電ラインＰＬ２の電圧ＶＨが電圧指令値ＶＨｒｅｆとなるように、コンバータ１２Ａの制御信号ＰＷＵＡ，ＰＷＤＡを生成する。【０１４３】
さらに、コンバータ制御部２００は、昇圧指示部１１０から昇圧指令信号ＣＭＢＴが生成された場合には、電圧指令値ＶＨｒｅｆ＝Ｖ１に設定して制御信号ＰＷＵＡを生成する。そして、コンバータ制御部２００は、電圧センサ１３によって検出される電圧ＶＨが所定電圧Ｖ１に達した状態が所定時間以上継続すると、昇圧完了を示すフラグＦＢＴをオンする。【０１４４】
昇圧指示部１１０は、フラグＦＢＴがオンされると、ＩＤ＝２に変更する。そして、後述する接続制御部１４０によるリレー接続切換が完了することによってＩＤ＝４に設定されるまで、昇圧指令信号ＣＭＢＴの出力を継続する。すなわち、昇圧指示部１１０の機能は、図８のステップＳ２００の処理および図１３のステップＳ５４０の処理に対応する。【０１４５】
電力制限部１２０は、選択副蓄電装置ＢＢの入出力上限電力Ｗｉｎ（Ｓ），Ｗｏｕｔ（Ｓ）を設定する。通常時には、入出力上限電力Ｗｉｎ（Ｓ），Ｗｏｕｔ（Ｓ）は、選択副蓄電装置ＢＢとされたバッテリのＳＯＣ（ＳＯＣ（ＢＢ１）またはＳＯＣ（ＢＢ２））、電池温度（ＴＢＢ１またはＴＢＢ２）、出力電圧（ＶＢ１またはＶＢ２）に基づいて設定される。【０１４６】
これに対して、選択副蓄電装置の切換処理時には、電力制限部１２０は、ＩＤ＝２となると、入出力上限電力Ｗｉｎ（Ｓ），Ｗｏｕｔ（Ｓ）を、一定レートで徐々に０に向けて低下させるとともに、Ｗｉｎ（Ｓ），Ｗｏｕｔ（Ｓ）が０に達すると、ＩＤを２から３に変化させる。さらに、接続制御部１４０によってＩＤ＝４に設定されると、電力制限部１２０は、入出力上限電力Ｗｉｎ（Ｓ），Ｗｏｕｔ（Ｓ）を、切換後の新たな選択副蓄電装置ＢＢのＷｉｎ，Ｗｉｎに相当する値まで上昇させる。そして上昇処理が完了するとＩＤを４から０に変化させる。【０１４７】
すなわち、電力制限部１２０の機能は、図１１のステップＳ３２０〜Ｓ３４０の処理および図１３のステップＳ５２０〜Ｓ５４０の処理に対応する。【０１４８】
電力制限部１３０は、主蓄電装置ＢＡの入出力上限電力Ｗｉｎ（Ｍ）およびＷｏｕｔ（Ｍ）を設定する。通常時には、入出力上限電力Ｗｉｎ（Ｍ），Ｗｏｕｔ（Ｍ）は、主蓄電装置ＢＡのＳＯＣ（ＢＡ）、電池温度ＴＡ、出力電圧ＶＡに基づいて設定される。【０１４９】
これに対して、選択副蓄電装置の切換処理時には、電力制限部１３０は、ＩＤ＝２に設定されると、入出力上限電力Ｗｉｎ（Ｍ）およびＷｏｕｔ（Ｍ）の絶対値を一時的に上昇させることにより、主蓄電装置ＢＡの充放電制限を一時的に緩和する。そして、電力制限部１３０は、接続制御部１４０によってＩＤ＝４に設定されると、入出力上限電力Ｗｉｎ（Ｍ）およびＷｏｕｔ（Ｍ）を通常の値に復帰させる。【０１５０】
すなわち、電力制限部１３０の機能は、図１１のステップＳ３１０および図１３のステップＳ５１０の処理に対応する。【０１５１】
接続制御部１４０は、電力制限部１２０によってＩＤ＝３に設定されると、コンバータ１２Ｂのシャットダウン指令を生成し、さらに、コンバータ１２Ｂおよび副蓄電装置ＢＢ１，ＢＢ２の間の接続を切換えるように、リレー制御信号ＣＯＮＴ４〜ＣＯＮＴ７を生成する。たとえば、選択副蓄電装置ＢＢをバッテリＢＢ１からバッテリＢＢ２に切換える際には、リレーＳＲ１，ＳＲ１Ｇをターンオフする一方でリレーＳＲ２，ＳＲ２Ｇをターンオンするように、リレー制御信号ＣＯＮＴ４〜ＣＯＮＴ７が生成される。そして、このリレー接続切換処理が完了すると、上記シャットダウン指令を停止してコンバータ１２Ｂを再起動するとともに、ＩＤを３から４に変化させる。【０１５２】
接続制御部１４０の機能は、図８のステップＳ４００（図１０のＳ４０５〜Ｓ４５０）の処理に対応する。【０１５３】
一方、本実施の形態では、ＨＶモードにおいては、上記の切換制御が実行されない。さらにＨＶモードにおいてはバッテリＳＯＣが目標値に維持されるように、エンジン４およびモータジェネレータＭＧ２での間での駆動力パワー配分が制御される。【０１５４】
図１６は、ＨＶモードにおけるバッテリＳＯＣの制御を説明する図である。
図１６を参照して、時刻ｔ１以前においては電動車両１の走行モードはＥＶモードである。この場合、モータジェネレータＭＧ２の回生制動により、主蓄電装置および選択副蓄電装置の充電が行われるものの、基本的にはモータジェネレータＭＧ２から車両駆動パワーを発生させるために、主蓄電装置および選択副蓄電装置からモータジェネレータＭＧ２に電力が供給される。したがって、トータルのＳＯＣ（バッテリＳＯＣ）は時間とともに低下する。時刻ｔ１においてＨＶモードが選択されると、走行制御部２５０（図５参照）は、トータルのＳＯＣの値を目標値Ａに維持する。この目標値は、予め定められた値でもよいし、たとえば時刻ｔ１におけるＳＯＣ値でもよい。【０１５５】
しかしながらトータルのＳＯＣ値を維持する制御が実行されても、車両の走行状態等の理由により、その値が下がる可能性が考えられる。この場合、選択副蓄電装置のＳＯＣの値が切換要否の判定に用いられる閾値を下回る可能性がある。【０１５６】
図１７は、電動車両１のＨＶモードでの走行中にトータルのＳＯＣが低下した状態を説明する図である。図１７を参照して、時刻ｔ１１においてＨＶモードが選択されると、走行制御部２５０（図５参照）は、トータルのＳＯＣの値は所定目標値（図１６に示す目標値Ａ）に維持しようとする。図１７は、トータルのＳＯＣの値が次第に低下する状態を示している。選択副蓄電装置のＳＯＣの値は、時刻ｔ１２において切換要否の判定に用いられる閾値を下回る。【０１５７】
時刻ｔ１２において選択副蓄電装置の切換制御が実行されたと仮定する。使用済みの副蓄電装置はそのＳＯＣの値が低いために、車両の走行中にはコンバータ１２Ｂに再接続できない。したがって使用済みの副蓄電装置に蓄積された電力は車両の走行に使用できない。この結果、主蓄電装置および複数の副蓄電装置のトータルのＳＯＣの値は、時刻ｔ１２において、大きく（不連続的に）低下する。【０１５８】
また、時刻ｔ１２から時刻ｔ１３までの期間において、トータルのＳＯＣの値は下がり続ける。一方、ユーザは時刻ｔ１３においてＥＶモードを選択する。たとえば電動車両１を停める直前に電動車両１をＥＶモードで走行させたいとユーザが考えた場合、ＨＶモードからＥＶモードに走行モードが切換わる可能性がある。深夜、早朝の住宅密集地での低騒音化、屋内駐車場、車庫内での排気ガス低減化等の理由によって、このような走行モードの切換が行なわれることが想定される。【０１５９】
しかしながら、時刻ｔ１２において選択副蓄電装置の切換制御が実行されているため、ＨＶモードの終了時点（時刻ｔ１３）におけるトータルのＳＯＣの値は、ＨＶモードの開始時点（時刻ｔ１１）における値に比べて大幅に小さくなる。したがって、ユーザがＥＶモードを選択したにもかかわらず、車両のトータル要求パワーＰｔｔｌが確保されるようにエンジン４が動作する場合が発生する。すなわちＨＶモードが継続される。この場合には、ユーザの要求を満たすことができなくなる。【０１６０】
これに対し、本実施の形態では、ＨＶモードにおいて選択副蓄電装置のＳＯＣの値が切換要否の判定値を低下しても、切換制御は実行されない。したがって、ＨＶモードにおいてトータルのＳＯＣの値が下がり続けたとしても、選択副蓄電装置の切換による大幅な低下を回避できる。よって、時刻ｔ１２の前後においてトータルのＳＯＣ値は連続的に変化する。【０１６１】
この結果、ＨＶモードの終了時点（時刻ｔ１３）において、ＥＶ走行に必要な電力を確保できる。この時点において、選択副蓄電装置のＳＯＣが切換要否の判定値を下回ることにより、選択副蓄電装置の切換制御が実行されても、新たにコンバータ１２Ｂに接続された副蓄電装置には十分な電力が蓄えられているので、ＥＶ走行が可能となる。【０１６２】
以上のように、本実施の形態では、選択副蓄電装置の切換が必要と判定された場合において、複数の副蓄電装置と給電ラインとの接続を切換える。ただし、走行モードがＥＶモードでない場合（すなわち走行モードがＨＶモードである場合）には選択副蓄電装置の切換を禁止する。走行モードがＨＶモードである場合には、主蓄電装置および複数の副蓄電装置の充電状態の値が一定に保たれるように主蓄電装置および選択副蓄電装置の充放電が制御される。この充放電制御が実行されている場合には、その充電状態を示す値が低下しても選択副蓄電装置の切換が禁止される。したがって、選択副蓄電装置の切換えによって、電動車両が利用可能な電力が大きく（不連続的に）低下するのを抑制できる。【０１６３】
なお、本実施の形態では、ユーザの操作によって、ＥＶモードとＨＶモードとが切換わる構成を示した。ただし、たとえば制御装置３０がナビゲーションシステムにより設定されたルート情報に基づいてＥＶモードでの走行区間とＨＶモードでの走行区間とを設定し、その設定に従ってＥＶモードとＨＶモードとを切換えてもよい。【０１６４】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図１】
2010050045.tif 000003
【図２】
2010050045.tif 000004
【図３】
2010050045.tif 000005
【図４】
2010050045.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2010050045.tif 000009
【図８】
2010050045.tif 000010
【図９】
2010050045.tif 000011
【図１０】
2010050045.tif 000012
【図１１】
2010050045.tif 000013
【図１２】
2010050045.tif 000014
【図１３】
2010050045.tif 000015
【図１４】
2010050045.tif 000016
【図１５】
2010050045.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
2010050045.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成21年12月9日(2009.12.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両駆動パワーを発生するモータ（ＭＧ２）と、前記モータ（ＭＧ２）とは独立に前記車両駆動パワーを発生可能に構成された内燃機関（４）とを搭載した電動車両（１）の電源システムであって、
前記電動車両（１）は、走行モードとして、前記モータ（ＭＧ２）により前記車両駆動パワーを発生可能な第１のモードと、前記モータ（ＭＧ２）および前記内燃機関（４）により前記車両駆動パワーを発生可能な第２のモードとを有し、
前記電源システムは、
前記モータ（ＭＧ２）を駆動制御するインバータ（２２）に電力を供給するための主蓄電装置（ＢＡ）と、
互いに並列に設けられた複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）と、
前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）の間で、前記インバータ（２２）に電力を供給するための選択された副蓄電装置を切換えるように構成された切換制御装置（３０）とを備え、
前記切換制御装置（３０）は、
前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）の各々の充電状態に基づいて、前記選択された副蓄電装置の切換要否を判定する切換判定部（１００）と、
前記切換判定部（１００）により前記選択された副蓄電装置の切換が必要と判定された場合において、前記選択された副蓄電装置を切換えるように構成された接続切換部（１１０，１２０，１３０，１４０，２００）とを含み、
前記切換判定部（１００）は、前記走行モードが前記第２のモードである間に切換禁止指示（ＦＬＧ）を受けた場合には、前記選択された副蓄電装置の前記充電状態に関わらず、前記選択された副蓄電装置の切換が不要と判定する、電動車両の電源システム。
【請求項２】
前記電動車両（１）は、
前記走行モードに従って前記主蓄電装置（ＢＡ）および前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）の充放電を制御する充放電制御部（５２）をさらに備え、
前記切換判定部（１００）は、前記充放電制御部（５２）から前記切換禁止指示（ＦＬＧ）を受ける、請求の範囲第１項に記載の電動車両の電源システム。
【請求項３】
前記主蓄電装置（ＢＡ）および前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）の全体の残存容量は、前記第２のモードにおいて一定に保たれるよう前記充放電制御部（５２）により制御される、請求の範囲第２項に記載の電動車両の電源システム。
【請求項４】
電動車両であって、
車両駆動パワーを発生するモータ（ＭＧ２）と、
前記モータ（ＭＧ２）とは独立に前記車両駆動パワーを発生可能に構成された内燃機関（４）と、
前記モータ（ＭＧ２）を駆動制御するインバータ（２２）と、
前記インバータ（２２）に電力を供給するための主蓄電装置（ＢＡ）と、
互いに並列に設けられた複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）と、
前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）の間で、前記インバータ（２２）に電力を供給するための選択された副蓄電装置を切換えるように構成された制御装置（３０）とを備え、
前記制御装置（３０）は、
前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）の各々の充電状態に基づいて、前記選択された副蓄電装置の切換要否を判定する切換判定部（１００）と、
前記切換判定部（１００）により前記選択された副蓄電装置の切換が必要と判定された場合において、前記選択された副蓄電装置を切換えるように構成された接続切換部（１１０，１２０，１３０，１４０，２００）とを含み、
前記電動車両は、走行モードとして、前記モータ（ＭＧ２）により前記車両駆動パワーを発生可能な第１のモードと、前記モータ（ＭＧ２）および前記内燃機関（４）により前記車両駆動パワーを発生可能な第２のモードとを有し、
前記切換判定部（１００）は、前記走行モードが前記第２のモードである間に切換禁止指示（ＦＬＧ）を受けた場合には、前記選択された副蓄電装置の前記充電状態に関わらず、前記選択された副蓄電装置の切換が不要と判定する、電動車両。
【請求項５】
前記制御装置（３０）は、
前記走行モードに従って前記主蓄電装置（ＢＡ）および前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）の充放電を制御する充放電制御部（５２）をさらに含み、
前記充放電制御部（５２）は、前記走行モードが前記第２のモードである間において前記切換禁止指示（ＦＬＧ）を発生する一方、前記走行モードが前記第１のモードである間には前記切換禁止指示（ＦＬＧ）の発生を停止する、請求の範囲第４項に記載の電動車両。
【請求項６】
前記充放電制御部（５２）は、前記第２のモードにおいて、前記主蓄電装置（ＢＡ）および前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）の全体の残存容量が一定に保たれるように、前記インバータ（２２）および前記内燃機関（４）を制御する、請求の範囲第５項に記載の電動車両。
【請求項７】
前記電動車両（１）は、
前記第１および第２のモードにそれぞれ対応する第１および第２の状態を有し、かつ前記第１および第２の状態のうちのいずれか１つの状態が手動により設定可能に構成される走行モード設定装置（４０）をさらに備え、
前記充放電制御部（５２）は、前記走行モード設定装置（４０）における前記１つの状態に基づいて、前記走行モードを設定する、請求の範囲第５項に記載の電動車両。
【請求項８】
電動車両（１）の制御方法であって、
前記電動車両（１）は、
車両駆動パワーを発生するモータ（ＭＧ２）と、
前記モータ（ＭＧ２）とは独立に前記車両駆動パワーを発生可能に構成された内燃機関（４）と、
前記モータ（ＭＧ２）を駆動制御するインバータ（２２）と、
前記インバータ（２２）に電力を供給するための主蓄電装置（ＢＡ）と、
互いに並列に設けられた複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）と、
前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）の間で、前記インバータ（２２）に電力を供給するための選択された副蓄電装置を切換えるように構成された制御装置（３０）とを備え、
前記制御方法は、
前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）の各々の充電状態に基づいて、前記選択された副蓄電装置の切換要否を判定するステップ（Ｓ１００）と、
前記判定するステップ（Ｓ１００）により前記選択された副蓄電装置の切換が必要と判定された場合において、前記選択された副蓄電装置を切換えるステップ（Ｓ４００）とを備え、
前記電動車両は、走行モードとして、前記モータ（ＭＧ２）により前記車両駆動パワーを発生可能な第１のモードと、前記モータ（ＭＧ２）および前記内燃機関（４）により前記車両駆動パワーを発生可能な第２のモードとを有し、
前記判定するステップ（Ｓ１００）は、前記走行モードが前記第２のモードである間に前記選択された副蓄電装置の切換が禁止された場合には、前記選択された副蓄電装置の前記充電状態に関わらず、前記選択された副蓄電装置の切換が不要と判定する、電動車両の制御方法。
【請求項９】
前記制御方法は、
前記走行モードを、前記第１のモードと、前記第２のモードとのいずれかに設定するステップと、
前記設定するステップによって設定された前記走行モードに従って前記主蓄電装置（ＢＡ）および前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）の充放電を制御するステップ（Ｓ２１，Ｓ２２）と、
前記設定するステップにより前記走行モードが前記第２のモードに設定された場合において、前記選択された副蓄電装置の切換を禁止するステップ（Ｓ１１）とをさらに備える、請求の範囲第８項に記載の電動車両の制御方法。
【請求項１０】
前記制御するステップは、前記第２のモードにおいて、前記主蓄電装置（ＢＡ）および前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）の全体の残存容量が一定に保たれるように、前記インバータ（２２）および前記内燃機関（４）を制御する、請求の範囲第９項に記載の電動車両の制御方法。
【請求項１１】
前記電源システムは、
前記インバータ（２２）に給電を行う給電ライン（ＰＬ２）と、
前記給電ライン（ＰＬ２）と前記主蓄電装置（ＢＡ）との間に設けられ、双方向の電圧変換を行うように構成された第１の電圧変換器（１２Ａ）と、
前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）と前記給電ライン（ＰＬ２）との間に設けられ、前記選択された副蓄電装置と前記給電ライン（ＰＬ２）との間で双方向の電圧変換を行うように構成された第２の電圧変換器（１２Ｂ）と、
前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）と前記第２の電圧変換器（１２Ｂ）との間に設けられ、前記選択された副蓄電装置を選択的に前記第２の電圧変換器（１２Ｂ）と接続するように構成された接続部（３９Ｂ）とをさらに備える、請求の範囲第１項に記載の電動車両の電源システム。
【請求項１２】
前記電動車両は、
前記インバータ（２２）に給電を行う給電ライン（ＰＬ２）と、
前記給電ライン（ＰＬ２）と前記主蓄電装置（ＢＡ）との間に設けられ、双方向の電圧変換を行うように構成された第１の電圧変換器（１２Ａ）と、
前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）と前記給電ライン（ＰＬ２）との間に設けられ、前記選択された副蓄電装置と前記給電ライン（ＰＬ２）との間で双方向の電圧変換を行うように構成された第２の電圧変換器（１２Ｂ）と、
前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）と前記第２の電圧変換器（１２Ｂ）との間に設けられ、前記選択された副蓄電装置を選択的に前記第２の電圧変換器（１２Ｂ）と接続するように構成された接続部（３９Ｂ）とをさらに備える、請求の範囲第４項に記載の電動車両。
【請求項１３】
前記電動車両は、
前記インバータ（２２）に給電を行う給電ライン（ＰＬ２）と、
前記給電ライン（ＰＬ２）と前記主蓄電装置（ＢＡ）との間に設けられ、双方向の電圧変換を行うように構成された第１の電圧変換器（１２Ａ）と、
前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）と前記給電ライン（ＰＬ２）との間に設けられ、前記選択された副蓄電装置と前記給電ライン（ＰＬ２）との間で双方向の電圧変換を行うように構成された第２の電圧変換器（１２Ｂ）と、
前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）と前記第２の電圧変換器（１２Ｂ）との間に設けられ、前記選択された副蓄電装置を選択的に前記第２の電圧変換器（１２Ｂ）と接続するように構成された接続部（３９Ｂ）とをさらに備える、請求の範囲第８項に記載の電動車両の制御方法。
【手続補正書】
【提出日】平成22年2月22日(2010.2.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両駆動パワーを発生するモータ（ＭＧ２）と、前記モータ（ＭＧ２）とは独立に前記車両駆動パワーを発生可能に構成された内燃機関（４）とを搭載した電動車両（１）の電源システムであって、
前記電動車両（１）は、走行モードとして、前記モータ（ＭＧ２）により前記車両駆動パワーを発生可能な第１のモードと、前記モータ（ＭＧ２）および前記内燃機関（４）により前記車両駆動パワーを発生可能な第２のモードとを有し、
前記電源システムは、
前記モータ（ＭＧ２）を駆動制御するインバータ（２２）に電力を供給するための主蓄電装置（ＢＡ）と、
互いに並列に設けられた複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）と、
前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）の間で、前記インバータ（２２）に電力を供給するための選択された副蓄電装置を切換えるように構成された切換制御装置（３０）とを備え、
前記切換制御装置（３０）は、
前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）の各々の充電状態に基づいて、前記選択された副蓄電装置の切換要否を判定する切換判定部（１００）と、
前記切換判定部（１００）により前記選択された副蓄電装置の切換が必要と判定された場合において、前記選択された副蓄電装置を切換えるように構成された接続切換部（１１０，１２０，１３０，１４０，２００）とを含み、
前記切換判定部（１００）は、前記走行モードが前記第２のモードである間、前記選択された副蓄電装置の前記充電状態に関わらず、前記選択された副蓄電装置の切換が不要と判定する、電動車両の電源システム。
【請求項２】
前記電動車両（１）は、
前記走行モードに従って前記主蓄電装置（ＢＡ）および前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）の充放電を制御する充放電制御部（５２）をさらに備え、
前記切換判定部（１００）は、前記充放電制御部（５２）から切換禁止指示（ＦＬＧ）を受ける、請求の範囲第１項に記載の電動車両の電源システム。
【請求項３】
前記主蓄電装置（ＢＡ）および前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）の全体の残存容量は、前記第２のモードにおいて一定に保たれるよう前記充放電制御部（５２）により制御される、請求の範囲第２項に記載の電動車両の電源システム。
【請求項４】
電動車両であって、
車両駆動パワーを発生するモータ（ＭＧ２）と、
前記モータ（ＭＧ２）とは独立に前記車両駆動パワーを発生可能に構成された内燃機関（４）と、
前記モータ（ＭＧ２）を駆動制御するインバータ（２２）と、
前記インバータ（２２）に電力を供給するための主蓄電装置（ＢＡ）と、
互いに並列に設けられた複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）と、
前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）の間で、前記インバータ（２２）に電力を供給するための選択された副蓄電装置を切換えるように構成された制御装置（３０）とを備え、
前記制御装置（３０）は、
前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）の各々の充電状態に基づいて、前記選択された副蓄電装置の切換要否を判定する切換判定部（１００）と、
前記切換判定部（１００）により前記選択された副蓄電装置の切換が必要と判定された場合において、前記選択された副蓄電装置を切換えるように構成された接続切換部（１１０，１２０，１３０，１４０，２００）とを含み、
前記電動車両は、走行モードとして、前記モータ（ＭＧ２）により前記車両駆動パワーを発生可能な第１のモードと、前記モータ（ＭＧ２）および前記内燃機関（４）により前記車両駆動パワーを発生可能な第２のモードとを有し、
前記切換判定部（１００）は、前記走行モードが前記第２のモードである間、前記選択された副蓄電装置の前記充電状態に関わらず、前記選択された副蓄電装置の切換が不要と判定する、電動車両。
【請求項５】
前記制御装置（３０）は、
前記走行モードに従って前記主蓄電装置（ＢＡ）および前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）の充放電を制御する充放電制御部（５２）をさらに含み、
前記充放電制御部（５２）は、前記走行モードが前記第２のモードである間において切換禁止指示（ＦＬＧ）を発生する一方、前記走行モードが前記第１のモードである間には前記切換禁止指示（ＦＬＧ）の発生を停止する、請求の範囲第４項に記載の電動車両。
【請求項６】
前記充放電制御部（５２）は、前記第２のモードにおいて、前記主蓄電装置（ＢＡ）および前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）の全体の残存容量が一定に保たれるように、前記インバータ（２２）および前記内燃機関（４）を制御する、請求の範囲第５項に記載の電動車両。
【請求項７】
前記電動車両（１）は、
前記第１および第２のモードにそれぞれ対応する第１および第２の状態を有し、かつ前記第１および第２の状態のうちのいずれか１つの状態が手動により設定可能に構成される走行モード設定装置（４０）をさらに備え、
前記充放電制御部（５２）は、前記走行モード設定装置（４０）における前記１つの状態に基づいて、前記走行モードを設定する、請求の範囲第５項に記載の電動車両。
【請求項８】
電動車両（１）の制御方法であって、
前記電動車両（１）は、
車両駆動パワーを発生するモータ（ＭＧ２）と、
前記モータ（ＭＧ２）とは独立に前記車両駆動パワーを発生可能に構成された内燃機関（４）と、
前記モータ（ＭＧ２）を駆動制御するインバータ（２２）と、
前記インバータ（２２）に電力を供給するための主蓄電装置（ＢＡ）と、
互いに並列に設けられた複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）と、
前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）の間で、前記インバータ（２２）に電力を供給するための選択された副蓄電装置を切換えるように構成された制御装置（３０）とを備え、
前記制御方法は、
前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）の各々の充電状態に基づいて、前記選択された副蓄電装置の切換要否を判定するステップ（Ｓ１００）と、
前記判定するステップ（Ｓ１００）により前記選択された副蓄電装置の切換が必要と判定された場合において、前記選択された副蓄電装置を切換えるステップ（Ｓ４００）とを備え、
前記電動車両は、走行モードとして、前記モータ（ＭＧ２）により前記車両駆動パワーを発生可能な第１のモードと、前記モータ（ＭＧ２）および前記内燃機関（４）により前記車両駆動パワーを発生可能な第２のモードとを有し、
前記判定するステップ（Ｓ１００）は、前記走行モードが前記第２のモードである間、前記選択された副蓄電装置の前記充電状態に関わらず、前記選択された副蓄電装置の切換が不要と判定する、電動車両の制御方法。
【請求項９】
前記制御方法は、
前記走行モードを、前記第１のモードと、前記第２のモードとのいずれかに設定するステップと、
前記設定するステップによって設定された前記走行モードに従って前記主蓄電装置（ＢＡ）および前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）の充放電を制御するステップ（Ｓ２１，Ｓ２２）と、
前記設定するステップにより前記走行モードが前記第２のモードに設定された場合において、前記選択された副蓄電装置の切換を禁止するステップ（Ｓ１１）とをさらに備える、請求の範囲第８項に記載の電動車両の制御方法。
【請求項１０】
前記制御するステップは、前記第２のモードにおいて、前記主蓄電装置（ＢＡ）および前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）の全体の残存容量が一定に保たれるように、前記インバータ（２２）および前記内燃機関（４）を制御する、請求の範囲第９項に記載の電動車両の制御方法。
【請求項１１】
前記電源システムは、
前記インバータ（２２）に給電を行う給電ライン（ＰＬ２）と、
前記給電ライン（ＰＬ２）と前記主蓄電装置（ＢＡ）との間に設けられ、双方向の電圧変換を行うように構成された第１の電圧変換器（１２Ａ）と、
前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）と前記給電ライン（ＰＬ２）との間に設けられ、前記選択された副蓄電装置と前記給電ライン（ＰＬ２）との間で双方向の電圧変換を行うように構成された第２の電圧変換器（１２Ｂ）と、
前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）と前記第２の電圧変換器（１２Ｂ）との間に設けられ、前記選択された副蓄電装置を選択的に前記第２の電圧変換器（１２Ｂ）と接続するように構成された接続部（３９Ｂ）とをさらに備える、請求の範囲第１項に記載の電動車両の電源システム。
【請求項１２】
前記電動車両は、
前記インバータ（２２）に給電を行う給電ライン（ＰＬ２）と、
前記給電ライン（ＰＬ２）と前記主蓄電装置（ＢＡ）との間に設けられ、双方向の電圧変換を行うように構成された第１の電圧変換器（１２Ａ）と、
前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）と前記給電ライン（ＰＬ２）との間に設けられ、前記選択された副蓄電装置と前記給電ライン（ＰＬ２）との間で双方向の電圧変換を行うように構成された第２の電圧変換器（１２Ｂ）と、
前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）と前記第２の電圧変換器（１２Ｂ）との間に設けられ、前記選択された副蓄電装置を選択的に前記第２の電圧変換器（１２Ｂ）と接続するように構成された接続部（３９Ｂ）とをさらに備える、請求の範囲第４項に記載の電動車両。
【請求項１３】
前記電動車両は、
前記インバータ（２２）に給電を行う給電ライン（ＰＬ２）と、
前記給電ライン（ＰＬ２）と前記主蓄電装置（ＢＡ）との間に設けられ、双方向の電圧変換を行うように構成された第１の電圧変換器（１２Ａ）と、
前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）と前記給電ライン（ＰＬ２）との間に設けられ、前記選択された副蓄電装置と前記給電ライン（ＰＬ２）との間で双方向の電圧変換を行うように構成された第２の電圧変換器（１２Ｂ）と、
前記複数の副蓄電装置（ＢＢ１，ＢＢ２）と前記第２の電圧変換器（１２Ｂ）との間に設けられ、前記選択された副蓄電装置を選択的に前記第２の電圧変換器（１２Ｂ）と接続するように構成された接続部（３９Ｂ）とをさらに備える、請求の範囲第８項に記載の電動車両の制御方法。
【国際調査報告】
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