(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動車両を駆動するモータと、前記モータを駆動するモータ駆動装置と、前記モータ及び前記モータ駆動装置を冷却する冷却装置と、共に用いられる電動車両を制御する電動車両制御装置において、
入力されたアクセル開度と、ブレーキポジションと、自車速と、セレクタポジションと、に基づいて前記電動車両が停止又は走行する路面の路面勾配角を推定する路面勾配推定部と、
前記路面勾配推定部で推定された路面勾配角と、前記モータ及び前記モータ駆動装置の温度と、に基づいて、前記冷却装置の電力指令値を演算する冷却装置電力演算部と、を有し、
前記電動車両が登坂で停止中又は走行中の場合の路面勾配角における前記冷却装置の電力指令値が、前記電動車両が平坦路で停止中又は走行中の場合の車速及び路面勾配角における前記冷却装置の電力指令値よりも大きい値となり、
前記電動車両がキーオンした直後の前記冷却装置の電力指令値が、前記電動車両が平坦路で停止中又は走行中の場合の車速及び路面勾配角における前記冷却装置の電力指令値よりも大きい値となることを特徴とする電動車両制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電動車両制御装置において、
前記電動車両が停止中又は走行中の路面の路面勾配角と、前記冷却装置の電力指令値とは、比例の関係にあることを特徴とする電動車両制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の電動車両制御装置において、
前記路面勾配推定部は、入力されたアクセル開度と、ブレーキポジションと、自車速と、セレクタポジションと、加速度センサで検知した出力値と、に基づいて前記電動車両が停止又は走行する路面の路面勾配角を推定することを特徴とする電動車両制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載の電動車両制御装置において、
前記路面勾配推定部は、入力されたアクセル開度と、ブレーキポジションと、自車速と、セレクタポジションと、地図情報と、電動車両の周囲の画像情報と、に基づいて前記電動車両が停止又は走行する路面の路面勾配角を推定することを特徴とする電動車両制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の電動車両制御装置において、
前記路面勾配推定部で推定された走行予定ルートの路面勾配角が所定値以上、且つ走行時間が所定値以上と判断される場合の前記冷却装置の電力指令値が、前記電動車両が平坦路で停止中又は走行中の場合の車速及び路面勾配角における前記冷却装置の電力指令値よりも大きい値となることを特徴とする電動車両制御装置。
【請求項６】
請求項４に記載の電動車両制御装置において、
前記地図情報は、走行する道路の制限速度情報を含み、
走行予定ルートにおける自車速が所定値以上と判断される場合の前記冷却装置の電力指令値が、前記電動車両が平坦路で停止中又は走行中の場合の車速及び路面勾配角における前記冷却装置の電力指令値よりも大きい値となることを特徴とする電動車両制御装置。
【請求項７】
請求項１に記載の電動車両制御装置において、
入力された前記モータ及び前記モータ駆動装置の温度が、予め定めた期間、持続的な上昇を示す場合の前記冷却装置の電力指令値は、前記電動車両が平坦路で停止中又は走行中の場合の車速及び路面勾配角における前記冷却装置の電力指令値よりも大きい値となることを特徴とする電動車両制御装置。
【請求項８】
請求項１に記載の電動車両制御装置において、
前記冷却装置電力演算部は、前記路面勾配推定部で推定された路面勾配角と、前記モータ及び前記モータ駆動装置の温度と、入力された車両の走行履歴に基づいて、前記冷却装置の電力指令値を演算し、
前記車両の走行履歴から、前記モータ及び前記モータ駆動装置の温度が持続的な上昇を示すと予想される場合の前記冷却装置の電力指令値は、前記電動車両が平坦路で停止中又は走行中の場合の車速及び路面勾配角における前記冷却装置の電力指令値よりも大きい値となることを特徴とする電動車両制御装置。
【請求項９】
電動車両を駆動するモータと、
前記モータを駆動するモータ駆動装置と、
前記モータ及び前記モータ駆動装置を冷却する冷却装置と、
電動車両を制御する電動車両制御装置と、を有し、
前記電動車両制御装置は、
入力されたアクセル開度と、ブレーキポジションと、自車速と、セレクタポジションと、に基づいて前記電動車両が停止又は走行する路面の路面勾配角を推定する路面勾配推定部と、
前記路面勾配推定部で推定された路面勾配角と、前記モータ及び前記モータ駆動装置の温度と、に基づいて、前記冷却装置の電力指令値を演算する冷却装置電力演算部と、を有し、
前記電動車両制御装置は、前記電動車両が登坂で停止中又は走行中の場合の路面勾配角における前記冷却装置の電力指令値が、前記電動車両が平坦路で停止中又は走行中の場合の車速及び路面勾配角における前記冷却装置の電力指令値よりも大きい値となり、
前記電動車両がキーオンした直後の前記冷却装置の電力指令値が、前記電動車両が平坦路で停止中又は走行中の場合の車速及び路面勾配角における前記冷却装置の電力指令値よりも大きい値となることを特徴とする電動車両。
【請求項１０】
請求項９に記載の電動車両において、
加速度を検知する加速度センサを有し、
前記電動車両制御装置の前記路面勾配推定部は、入力されたアクセル開度と、ブレーキポジションと、自車速と、セレクタポジションと、前記加速度センサで検知した出力値と、に基づいて前記電動車両が停止又は走行する路面の路面勾配角を推定することを特徴とする電動車両。
【請求項１１】
請求項９に記載の電動車両において、
電動車両の周囲の画像情報を取得する車載カメラと、
地図情報が記憶された記憶装置と、を有し、
前記電動車両制御装置の前記路面勾配推定部は、入力されたアクセル開度と、ブレーキポジションと、自車速と、セレクタポジションと、前記地図情報と、前記電動車両の周囲の画像情報と、に基づいて前記電動車両が停止又は走行する路面の路面勾配角を推定することを特徴とする電動車両。
【請求項１２】
請求項９に記載の電動車両において、
車両の走行履歴が記憶された記憶装置を有し、
前記電動車両制御装置の前記冷却装置電力演算部は、前記路面勾配推定部で推定された路面勾配角と、前記モータ及び前記モータ駆動装置の温度と、入力された車両の走行履歴に基づいて、前記冷却装置の電力指令値を演算し、前記車両の走行履歴から、前記モータ及び前記モータ駆動装置の温度が持続的な上昇を示すと予想される場合の前記冷却装置の電力指令値は、前記電動車両が平坦路で停止中又は走行中の場合の車速及び路面勾配角における前記冷却装置の電力指令値よりも大きい値となることを特徴とする電動車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
電動車両を制御する電動車両制御装置、及びそれを用いた電動車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
環境負荷の小さな車両として、電気駆動によって車両を走行させる電気自動車やプラグインハイブリッド自動車などの電動車両が注目されている。
【０００３】
しかしながら、電動車両に用いられる蓄電池であるバッテリは、従来の内燃機関に用いる燃料と比べてエネルギー密度が小さく、航続距離が短いという欠点がある。バッテリの搭載量をなるべく上げずに航続距離を延ばすためには、車両重量を軽くする、パワートレインの駆動効率を上げるなどの対応が有効であり、電動車両用の駆動モータの小型化が重要になる。
【０００４】
しかし、モータ体格を小型化すると、高速走行や追越し等の高負荷条件などの高電力要求時に、モータまたはこれを駆動する駆動装置（以降、インバータ）が過度に高温となり、故障の原因となるという課題があった。
【０００５】
本課題を解決する施策として、例えば特許文献１では、電気自動車のモータおよびインバータのスイッチング素子の温度を検出し、この検出結果に応じて冷却装置を制御することで、モータやインバータを冷却する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−７２８１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、モータやインバータのスイッチング素子や駆動回路などの温度を下げるには、筐体の熱伝導などに起因して一定の時間が必要であり、例えばこれらを搭載した車両が急かつ継続的な登坂状態にある場合、車両のドライバのアクセル操作に律速されるスイッチング素子や駆動回路の温度上昇は、冷却系の温度低減作用よりも早い時定数で作用する。その結果、冷却が追い付かず、これらの装置を破損してしまう可能性があった。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑み、その目的は、モータやインバータに高出力が要求される場合でも、異常な高温状態を避けることができ、当該機器の故障を防止することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、電動車両を駆動するモータと、モータを駆動するモータ駆動装置と、モータ及びモータ駆動装置を冷却する冷却装置と、共に用いられる電動車両を制御する電動車両制御装置において、入力されたアクセル開度と、ブレーキポジションと、自車速と、セレクタポジションと、に基づいて前記電動車両が停止又は走行する路面の路面勾配角を推定する路面勾配推定部と、路面勾配推定部で推定された路面勾配角と、モータ及びモータ駆動装置の温度と、に基づいて、冷却装置の電力指令値を演算する冷却装置電力演算部と、を有し、電動車両が登坂で停止中又は走行中の場合の路面勾配角における冷却装置の電力指令値が、電動車両が平坦路で停止中又は走行中の場合の車速及び路面勾配角における冷却装置の電力指令値よりも大きい値となり、電動車両がキーオンした直後の冷却装置の電力指令値が、電動車両が平坦路で停止中又は走行中の場合の車速及び路面勾配角における冷却装置の電力指令値よりも大きい値となる構成とする。
【発明の効果】
【００１１】
モータやインバータに高出力が要求される場合でも、異常な高温状態を避けることができ、当該機器の故障を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る電動車両制御装置を有する電動車両の第一の実施例を示す図である。
【図２】本発明の電動車両の運転範囲とモータ回転数−トルクの関係の一例を示す図である。
【図３】所定運転条件で電動車両を連続運転した場合のモータの代表点温度履歴の一例を示す図である。
【図４】本発明に係る電動車両制御装置の第一の実施例を示す制御ブロック図である。
【図５】電動車両が平坦路及び登坂路を走行中に働く力や抵抗を示す図である。
【図６】本発明の第一の実施例を適用した場合の推定車重、推定勾配、冷却装置電力、冷却水温の履歴の一例を示す図である。
【図７】本発明に係る電動車両制御装置を有する電動車両の第二の実施例を示す図である。
【図８】本発明に係る電動車両制御装置の第二の実施例を示す制御ブロック図である。
【図９】本発明の第一の実施例を適用した場合の推定勾配、冷却装置電力、冷却水温の履歴の一例を示す図である。
【図１０】本発明に係る電動車両制御装置の第三の実施例を示す制御ブロック図である。
【図１１】本発明の第三の実施例を適用した場合の推定勾配、冷却装置電力、冷却水温の履歴の一例を示す図である。
【図１２】本発明の第三の実施例において、走行履歴を活用した場合の制御ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面と共に説明する。  
図１は本発明の第一の実施例に係る電動車両１０１の構成図を示している。  
図１の電動車両１０１は、電動車両１０１を制御する電動車両制御装置である車両ＥＣＵ１０２を有し、アクセル開度、ブレーキポジション、車両のドライバが意図するギアや走行モードを指令するセレクタのポジション、ハンドル等のステアリングポジション、自車速、モータ温度、バッテリ状態を示すバッテリ情報のようなセンサ信号が入力される。これらのセンサ信号から、車両状態を判定及び制御状態を演算し、各アクチュエータやパーツの制御装置であるＥＣＵに指令を送る。
【００１４】
また、電動車両１０１を駆動するモータ１０４に対して電力ハーネスを通じて駆動電力を供給するモータ駆動装置であるインバータ１０３と、このインバータ１０３に電力を供給する蓄電池であるバッテリ１０６と、を有する。バッテリ１０６の制御はバッテリ制御装置であるバッテリＥＣＵ１０７で行い、車両ＥＣＵ１０２との通信により、バッテリ情報を電動車両制御装置である車両ＥＣＵ１０２に伝達するのと同時に、モータ１０４の駆動のためのバッテリ制御情報を受信する。
【００１５】
また減速ギア１０５は、モータ１０４の軸回転力を減速比に応じた回転数とトルクを電動車両１０１のタイヤへ伝達する。
【００１６】
ブレーキ制御装置であるブレーキＥＣＵ１０８は、車両ＥＣＵ１０２から受けた制動指令に基づき、各タイヤに搭載されたブレーキ状態を制御する。
【００１７】
冷却装置１０９は、車両ＥＣＵ１０２からの指令に基づいて電気駆動し、インバータ１０３およびモータ１０４を冷却する冷却水（冷媒でも可）を、冷却水通路１１１ａおよび冷却水通路１１１ｂを通じて循環させる。
【００１８】
本実施例において、この冷却装置１０９は、インバータ１０３とモータ１０４を冷却水通路１１１ａおよび冷却水通路１１１ｂを介してそれぞれ独立に冷却しているが、インバータ１０３とモータ１０４の間をつなぐ冷却水通路を設けて、冷却装置１０９からインバータ１０３、モータ１０４を順に循環する形で冷却してもよい。また冷却装置１０９の駆動電力は、バッテリ１０６から直接もしくは間接的に供給されるものであるが、本発明の電動車両制御装置である車両ＥＣＵ１０２を、エンジンを搭載したプラグインハイブリッド車に搭載する場合は、その他の補機バッテリから電力供給される方式も、本発明の範疇の技術である。
【００１９】
図２は、本発明の電動車両１０１の運転範囲とモータ１０４の回転数−トルクの関係を示している。この電動車両１０１は、市街地走行領域２０４および高出力領域２０３で囲まれる力行の領域と、回生領域２０５で囲まれる領域とで、走行領域が構成されている。この走行領域は、電動車両１０１を運転するユーザが指示するアクセル開度、セレクタポジション、ブレーキポジションなどに応じて、運転状態（走行状態）を決定する。
【００２０】
電動車両１０１のモータ１０４は、車両が要求するトルクや回転数を満たすように電力が供給され、駆動する。この電動車両１０１の走行状態の大部分は、市街地走行領域２０４で示される領域で占められることが多く、市街地走行を多用する領域にモータ１０４の高効率域を合わせて設計すると、モータ１０４の体格を小さくする必要がある。この場合、高速走行や登坂走行等の高出力要求を満足しようとすると、高い電力によって、モータ１０４やインバータ１０３が過度に高温となり、故障の原因となる。モータ１０４を、なるべく市街地走行領域２０４で高効率動作できるように小型化する場合、それ以外の力行領域、例えば登坂走行の代表点２０１や高速走行の代表点２０６を含む高出力領域２０３の走行時には、モータ１０４やインバータ１０３を、冷却装置１０９によって好適に冷却する必要がある。
【００２１】
図３は、所定運転条件で電動車両を連続運転した場合のモータ１０４の代表点温度の履歴の一例を示している。
【００２２】
線３０１は図２の登坂走行の代表点２０１で運転した場合、線３０２は図２の市街地走行の代表点２０２で運転した場合の履歴である。
【００２３】
本発明のモータ１０４は登坂走行の代表点２０１で長時間運転した場合、モータ１０４の限界温度を超えてモータ１０４を破損する、すなわちステータコイルの絶縁破壊を起こしたり、ロータ等に永久磁石を使用している場合にはこの減磁を引き起こしたりする可能性がある。
【００２４】
よって、登坂走行の代表点２０１のような高負荷域で長時間運転する場合には、図１の冷却装置１０９を用いて、点線３０３のような履歴となるよう、制御することが特徴である。これにより、本発明のモータ１０４において、高負荷運転を続けても破損を防ぐことができるものである。
【００２５】
図４は、本発明の電動車両制御装置である車両ＥＣＵ１０２の第一の実施例を示す制御ブロック図であり、冷却装置１０９の駆動電力の決定システムフローの一例である。
【００２６】
電動車両制御装置である車両ＥＣＵ１０２には、図４に示されるように、電動車両１０１のユーザが示すアクセル開度、ブレーキポジション、ステアリングポジション（ハンドル）、電動車両１０１の車速、車両のドライバが意図するギアや走行モードを指令するセレクタのポジションなどが入力され、これらの値から当該車両が走行する路面の勾配を推定する路面勾配推定部４０１を有している。この路面勾配推定部４０１は、少なくとも、入力されたアクセル開度と、ブレーキポジションと、自車速と、セレクタポジションと、に基づいて電動車両１０１が停止又は走行する路面の路面勾配角を推定するものである。
【００２７】
また、この路面勾配推定部４０１で演算された推定勾配角、およびモータ１０４およびインバータ１０３の温度（冷却水温でも可）を入力して、冷却装置１０９を駆動する電力量を決定し、冷却装置電力指令を出力する冷却装置電力演算部４０２を有している。すなわち、この制御ブロック図が意図するところは、電動車両が走行する路面勾配をリアルタイム推定し、これを用いてこの先車両が走行する路面におけるモータやインバータの温度上昇を予見して冷却装置を駆動するものであり、冷却装置の使用電力を抑えながら、モータインバータの異常な高温状態の継続を避けることができるという効果がある。
【００２８】
この路面勾配推定部における路面勾配角の推定方法の一例について図５を用いて以下に示す。図５（ａ）は平坦路を走行する電動車両５０１が平坦路を走行している場合であり、車両には駆動力Ｆおよび走行抵抗（ころがり抵抗Ｒｒ＋速度抵抗Ｒｖ）が働いて平坦路加速度αｆが発生している。また、図５（ｂ）は登坂路を走行する電動車両５０２が勾配路を走行している場合であり、車両には駆動力Ｆ、走行抵抗に加えて勾配抵抗Ｒｉが働いて推定加速度αｓが発生している。ここで、Ｍは車両重量、ｇは重力加速度、θは勾配の傾斜角である。高速道路の道路勾配は５［％］以下が多く、山岳路においても７〜１０［％］程度のため、その傾斜角θは十分小さい。したがって、勾配路のころがり抵抗は平坦路の場合と等しいと仮定すると、図５（ａ）の平坦路と図５（ｂ）の勾配路における車両の前後方向の運動方程式はそれぞれ（１）、（２）式で表される。
【００２９】
Ｍ×αｆ＝Ｆ−Ｒｒ−Ｒｖ                                    （１）
Ｍ×αｓ＝Ｆ−Ｒｒ−Ｒｖ−Ｒｉ                              （２）
（２）式から（１）式を引くと（３）式を得る。
【００３０】
Ｍ×（αｓ−αｆ）＝−Ｒｉ                                  （３）
また、勾配抵抗Ｒｉは傾斜角θを用いて（４）式で表される。
【００３１】
Ｒｉ＝Ｍ×ｇ×sinθ                                         （４）
（３）式に（４）式を代入して整理すると（５）式を得る。
【００３２】
sinθ＝（−１）×（αｓ−αｆ）÷ｇ                         （５）
一般に車両走行路面における傾斜角θは十分小さいことからtanθ≒sinθとなるので、道路勾配ｉ［％］として（６）式が得られる。
【００３３】
ｉ＝tanθ×１００
≒sinθ×１００＝（−１）×（αｓ−αｆ）÷ｇ×１００     （６）
すなわち、走行する車両の所定時間における加速度差を利用することで、道路勾配が演算可能である。なお、平坦路加速度αｆは駆動力の関数として（１）式の運動方程式から求め、推定加速度αｓは車速を擬似微分して求める。但し、このαｓおよびαｆを式（１）および（２）から求める際、一旦、同じような路面勾配角において車両重量Ｍを収束演算させる必要があるため、車重推定開始から、一定の時間後（数分後）に路面勾配角の推定が可能となる。
【００３４】
図６には、本発明の第一の実施例を適用した場合の電動車両１０１の走行中の推定車重、推定勾配、冷却装置電力、冷却水温の履歴の一例を示している。
【００３５】
線６０１は前述した路面勾配推定部４０１で推定される車重Ｍの履歴、点線６０２はその車両の実際の重量、線６０３は線６０１に基づいて推定勾配角θの履歴、点線６０４はその車両が実際に走行している路面勾配角の履歴、線６０５は冷却装置１０９の電力Ｐｃ、点線６０６は冷却装置１０９の上限電力値、線６０８はモータ１０４の冷却水温Ｔｗの履歴、線６０７は本実施例の電動車両における設定冷却水温の上限値、点線６０９は、冷却装置１０９の電力を点線６０６付近で運転し続けた場合の冷却水温の履歴である。
【００３６】
まず時刻ｔ０において、電動車両１０１をキーＯＮし、走行をスタートする。この時、まず冷却装置電力Ｐｃは一旦上限電力に近いところに設定し、冷却水温Ｔｗを下げる（もしくは上昇を抑制する）。つまり、電動車両がキーＯＮした直後の冷却装置１０９の電力指令値が、電動車両１０１が平坦路で停止中又は走行中の場合の車速及び路面勾配角における冷却装置１０９の電力指令値よりも大きい値となる。これは、上述のように、冷却装置が機器冷却する時定数は、モータ１０４やインバータ１０３の急峻な温度上昇に対応できないため、なるべく起動初期の冷却水温Ｔｗを低く保っておくことで、走行中のモータ１０４やインバータ１０３の温度上昇を抑えることを目的としている。車両走行後に図４および図５で述べたフローによって車重推定を開始し、推定車重Ｍの演算が収束する時刻ｔ１において、勾配推定を開始し、冷却装置電力Ｐｃを制御する。時刻ｔ１において、推定勾配は平坦路に近いため、冷却装置電力Ｐｃを下げて（もしくは停止して）、電力消費を抑制する。時刻ｔ２以降、電動車両１０１は線６０４にあるように登り勾配に入る。時刻ｔ３までは推定勾配θが大きくなるので、これに合わせて線６０５のように冷却装置電力Ｐｃの値が大きくなり、冷却水温Ｔｗの上昇を抑える。時刻ｔ３以降、推定勾配θはマイナス、すなわち下り勾配に入るため、このθと冷却水温の状態に基づき、冷却装置電力Ｐｃを下げるように制御し、この後時刻ｔ４までは比較的平坦路を走行するので、冷却装置電力Ｐｃは水温Ｔｗの状態を見ながら、低い値となるように制御する。時刻ｔ４からは再び登り勾配に入るため、推定勾配θの値に応じて冷却装置電力Ｐｃを大きくして、水温Ｔｗの上昇を抑制するように制御する。すなわち、この図６の示す本実施例の効果は、推定勾配θおよびモータ１０４やインバータ１０３の冷却水温Ｔｗの値に基づいて、冷却装置電力Ｐｃの値を制御することで、継続的な高電力化（高温化）に起因するモータ１０４やインバータ１０３の異常状態や故障を避けつつ、電力消費を抑制することができるところにある。
【００３７】
なお、冷却装置１０９が、線６０５のような連続的な電力制御が不可能で、例えば電力のＯＮ・ＯＦＦのみを制御するタイプの場合でも、推定勾配θの値に基づき、例えば登り勾配で冷却装置電力ＰｃをＯＮ、下りもしくは平坦路で水温Ｔｗが所定値以下の場合にＯＦＦ、といった制御をすればよく、これも本発明の範疇の技術であることは言うまでもない。また、登り勾配だけでなく、車速が所定値以上（例えば図２の領域２０６）の場合も、継続的な高電力化が必要な領域である。よって、車速に応じて冷却装置電力Ｐｃを制御し、モータ１０４やインバータ１０３の異常状態や故障を避けつつ、電力消費を抑制することができることから、これも本発明の範疇の技術であることは言うまでもない。
【００３８】
本発では、電動車両１０１が登坂で停止中又は走行中の場合の路面勾配角における冷却装置１０９の電力指令値が、電動車両１０１が平坦路で停止中又は走行中の場合の車速及び路面勾配角における冷却装置１０９の電力指令値よりも大きい値となるようにしていることで、継続的な高電力化（高温化）に起因するモータ１０４やインバータ１０３の異常状態や故障を避けつつ、電力消費を抑制することができる。
【００３９】
なお、電動車両１０１が停止中又は走行中の路面の路面勾配角と、冷却装置１０９の電力指令値とは、比例の関係にある。
【００４０】
図７は本発明の第二の実施例に係る電動車両１０１の構成図を示している。
【００４１】
図１に示した第一の実施例との違いは、図１の構成に加えて、電動車両１０１には加速度センサ１１２を備えていることである。この出力値を路面勾配推定部８０１の演算に用いることで、勾配推定精度を向上する狙いがある。
【００４２】
図８は、本発明の電動車両制御装置の第二の実施例を示す制御ブロック図であり、冷却装置１０９の駆動電力の決定システムフローの一例である。図４で説明した本発明の第一の実施例との違いは、当該車両が走行する路面の勾配を推定する路面勾配推定部８０１に対して、ユーザが示すアクセル開度、ブレーキポジション、ステアリングポジション（ハンドル）、電動車両１０１の車速、車両のドライバが意図するギアや走行モードを指令するセレクタのポジションに加え、加速度センサ１０９の出力値が入力されるところである。加速度センサを用いることで、キーＯＮ（システムスタート）直後から、車両の加速度を計測することができるため、特に車両が停止中であれば、式（６）にαｆ＝０となり、αｓにこの加速度センサから求められる演算値を代入すれば、道路勾配ｉを求めることができる。この値を元に、走行開始後に車速の微分値と加速度センサの値を演算することで推定車重Ｍを求めることなく、推定勾配θを演算できる。すなわち、第一の実施例にあるような、走行開始後の車重推定や勾配推定の時間が必要なくなり、また勾配推定精度も高くなる、という効果がある。この路面勾配推定部８０１で演算された推定勾配角、およびモータ１０４およびインバータ１０３の温度（冷却水温でも可）を冷却装置電力演算部８０２に入力し、冷却装置電力演算部８０２で冷却装置１０９を駆動する電力を決定し、冷却装置電力指令を出力する。
【００４３】
図９は、本発明の第二の実施例を適用した場合の電動車両１０１の走行中の推定車重、推定勾配、冷却装置電力、冷却水温の履歴の一例を示している。図６に示した本発明の第一の実施例との違いは、上述のように、走行開始直後から推定勾配角θの演算が可能となること、また勾配推定精度が高くなることで、キーＯＮ時の冷却装置電力Ｐｃの電力消費を抑制し、また車両スタート直後に勾配変化がある場合でも、高精度な勾配推定が可能となり、継続的な高電力化（高温化）に起因するモータ１０４やインバータ１０３の異常状態や故障を避けることができるところにある。なお、冷却装置１０９が、線９０４のような連続的な電力制御が不可能で、例えば電力のＯＮ・ＯＦＦのみを制御するタイプの場合でも、推定勾配角θの値に基づき、例えば登り勾配で冷却装置電力ＰｃをＯＮ、下りもしくは平坦路で水温Ｔｗが所定値以下の場合にＯＦＦ、といった制御を実施すればよく、これも本発明の範疇の技術であることは言うまでもない。また、登り勾配だけでなく、車速が所定値以上（例えば図２の領域２０６）の場合も、継続的な高電力化が必要な領域である。よって、車速に応じて冷却装置電力Ｐｃを制御し、モータ１０４やインバータ１０３の異常状態や故障を避けつつ、電力消費を抑制することができることから、これも本発明の範疇の技術である。
【００４４】
図１０は本発明の第三の実施例に係る電動車両１０１の構成図を示している。
【００４５】
この第三の実施例の特徴は、第一の実施例および第二の実施例に対して、道路の制限速度情報など含む地図情報を外部から受信する受信部、又は地図情報を記憶する記憶装置（図示していない）や電動車両１０１の周囲の画像情報を取得できる車載カメラ（図示していない）の画像情報を路面勾配推定部１００１に入力することで、電動車両１０１が現在および将来に走行もしくは停止する路面勾配の詳細情報を、演算に用いることができ、より精密な冷却制御が実施できるところにある。
【００４６】
つまり、これらの地図情報や画像情報から、電動車両１０１の走行予定ルートが把握できる。本発明では、路面勾配推定部８０１で推定された走行予定ルートの路面勾配角が所定値以上、且つ走行時間が所定値以上と判断される場合の冷却装置１０９の電力指令値が、電動車両１０１が平坦路で停止中又は走行中の場合の車速及び路面勾配角における冷却装置１０９の電力指令値よりも大きい値とする。よって、電動車両１０１が現在および将来に走行もしくは停止する路面勾配の詳細情報を、演算に用いることができ、より精密な冷却制御が実施できる。
【００４７】
図１１は本発明の第三の実施例を適用した場合の電動車両１０１の走行中の推定車重、推定勾配、冷却装置電力、冷却水温の履歴の一例を示している。図６および図９に示した本発明の第一、第二の実施例に対して、地図情報や路面勾配情報を直接路面勾配推定の演算に用いることで、現在の走行路面の勾配が登坂状態になくても、将来の登坂状況を鑑みて、予め冷却装置１０９の電力を制御して、継続的な高電力化（高温化）に起因するモータ１０４やインバータ１０３の異常状態や故障を避けることができるところにある。以下に具体的に説明する。線１１０１は推定勾配角θの履歴、点線１１０２はその車両が実際に走行している路面勾配角の履歴、線１１０４は冷却装置１０９の電力Ｐｃ、点線１１０３は冷却装置１０９の上限電力値、線１１０６はモータ１０４の冷却水温Ｔｗの履歴、線１１０５は本実施例の電動車両における設定冷却水温の上限値、点線１１０７は冷却装置１０９の電力を点線１１０３（上限電力値）付近で運転し続けた場合の冷却水温の履歴である。
【００４８】
まず時刻ｔ０において、電動車両１０１をキーＯＮし、走行をスタートする。この時、まず冷却装置電力Ｐｃは一旦上限電力に近いところに設定し、冷却水温Ｔｗを下げる（もしくは上昇を抑制する）。これは、上述のように、冷却装置が機器冷却する時定数は、モータ１０４やインバータ１０３の急峻な温度上昇に対応できないため、なるべく起動初期の冷却水温Ｔｗを低く保っておくことで、走行中のモータ１０４やインバータ１０３の温度上昇を抑えることを目的としている。この後推定勾配角θに基づいて、冷却装置電力Ｐｃを制御するが、図１０の路面勾配推定部１００１に入力される地図情報や車載カメラ情報などから、時刻ｔ１１において、登り勾配があると判定される場合、冷却水温Ｔｗも鑑みて、時刻ｔ１０の時点から冷却装置電力Ｐｃを上げて、冷却を強化する。その後、推定勾配θに応じて線１１０４のように冷却装置電力Ｐｃを制御するが、時刻ｔ１４において、再び推定勾配θが大きくなるという情報を地図情報や車載カメラ情報から判定されれば、時刻ｔ１４以前の時刻ｔ１３において冷却装置電力Ｐｃを上げて、冷却を強化するものである。なお、冷却装置１０９が、線１１０４のような連続的な電力制御が不可能で、例えば電力のＯＮ・ＯＦＦのみを制御するタイプの場合でも、現在走行中の推定勾配θ、地図情報、車載カメラ情報に基づき、例えば登り勾配で冷却装置電力ＰｃをＯＮ、下りもしくは平坦路で水温Ｔｗが所定値以下の場合にＯＦＦ、といった制御を実施すればよく、これも本発明の範疇の技術であることは言うまでもない。また、登り勾配だけでなく、車速が所定値以上（例えば図２の領域２０６）の場合も、継続的な高電力化が必要な領域である。よって、車速に応じて冷却装置電力Ｐｃを制御し、モータ１０４やインバータ１０３の異常状態や故障を避けつつ、電力消費を抑制することができることから、これも本発明の範疇の技術であることは明白である。
【００４９】
図１２は、第三の実施例において、走行履歴を活用した場合の制御ブロック図である。
【００５０】
この特徴は、図１０および図１１で述べた第三の実施例において、さらに電動車両制御装置である車両ＥＣＵ１０２や通信可能な車両外部の記憶装置（図示していない）などに、これまでの走行履歴や機器情報を格納し、この結果も冷却装置電力演算部１００２に入力して、冷却装置１０９への電力指令を決定するものである。つまり、冷却装置電力演算部１００２は、路面勾配推定部１００１で推定された路面勾配角と、モータ１０４及びインバータ１０３の温度と、入力された車両の走行履歴又機器情報に基づいて、冷却装置１０９の電力指令値を演算する。この効果は、モータ１０４の機器劣化や電動車両１０１のユーザの運転特性等をも鑑みることで、モータ１０４やインバータ１０３などが高温化する条件を履歴的にも判定して冷却制御できるところにあり、走行中の路面勾配や車速以外の要因も含めることによって、より高精度にモータ１０４やインバータ１０３の異常状態や故障を避けることができるところにある。この走行履歴の活用については、第三の実施例だけでなく、第一の実施例や第二の実施例に適用しても本発明の技術の範疇として効果があることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００５１】
１０１  電動車両
１０２  車両ＥＣＵ
１０３  インバータ
１０４  モータ
１０５  減速ギア
１０６  バッテリ
１０７  バッテリＥＣＵ
１０８  ブレーキＥＣＵ
１０９  冷却装置
１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ  冷却水通路
１１２  加速度センサ
２０１  登坂走行の代表点
２０２  市街地走行の代表点
２０３  高出力領域
２０４  市街地走行領域
２０５  回生領域
４０１、８０１、１００１  路面勾配推定部
４０２、８０２、１００２  冷却装置電力演算部
５０１  平坦路を走行する電動車両
５０２  登坂路を走行する電動車両
【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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