(57)【要約】【課題】走行状況に応じて電圧変換器の電流最大値を適切に設定可能な電動車両を提供する。【解決手段】制御装置４０は、昇圧コンバータ１０に流れる電流ＩＢを所定の最大値に制限するように電流ＩＢを制御する。具体的には、制御装置４０は、電流ＩＢが最大値を超えると、モータジェネレータ３０のトルクを制限するようにインバータ２０を制御する。さらに、制御装置４０は、温度センサ５８により検出される昇圧コンバータ１０の冷却水温度ＴＨＷに基づいて電流ＩＢの最大値を設定する。ここで、制御装置４０は、昇圧コンバータ１０に流れる電流ＩＢが最大値に制限された状態での走行が継続する時間を学習し、その学習結果に基づいて電流ＩＢの最大値を設定（補正）する。【選択図】図１
2011087406.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行用の駆動力を発生する電動機と、
前記電動機を駆動する駆動装置と、
前記駆動装置へ供給される電力を蓄える蓄電装置と、
前記蓄電装置と前記駆動装置との間に設けられる電圧変換器と、
前記電圧変換器に流れる電流を所定の最大値に制限するための制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記電圧変換器に流れる電流が前記最大値に制限された状態での走行が継続する時間を学習する学習部と、
前記学習部の学習結果に基づいて前記最大値を設定する設定部とを含む、電動車両。
【請求項２】
前記電圧変換器を冷却する冷却装置と、
前記冷却装置の冷媒温度を検出する温度センサとをさらに備え、
前記設定部は、前記温度センサにより検出される前記冷媒温度に基づいて前記最大値を設定し、その設定された最大値を前記学習部の学習結果に基づいて補正する、請求項１に記載の電動車両。
【請求項３】
前記設定部は、前記温度センサの異常が検知されると、予め定められた最大冷媒温度に基づいて前記最大値を設定する、請求項２に記載の電動車両。
【請求項４】
前記設定部は、前記温度センサの異常が検知された場合に前記最大値の設定を変更するとき、前記最大値の変化率を制限する、請求項３に記載の電動車両。
【請求項５】
前記設定部により設定される前記最大値と、前記最大値の電流が前記蓄電装置から出力されるときの電圧降下を考慮した前記蓄電装置の電圧とに基づいて、前記蓄電装置の最大出力を算出する算出部をさらに備える、請求項１から請求項４のいずれかに記載の電動車両。
【請求項６】
前記算出部は、前記最大出力の算出に用いる前記最大値を、前記蓄電装置の開回路電圧を前記蓄電装置の内部抵抗で除算した値の１／２の値に制限する、請求項５に記載の電動車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電動車両に関し、特に、走行用の駆動力を発生する電動機を駆動する駆動装置と前記駆動装置へ供給される電力を蓄える蓄電装置との間に電圧変換器を備える電動車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００７−１６６８５６号公報（特許文献１）は、電気自動車やハイブリッド自動車等の電動車両に適用可能な電源システムの制御装置を開示する。この制御装置においては、負荷へ電力を供給する直流電源の出力電圧または出力電流に基づき、直流電源が出力過大状態であるか否かが検出される。そして、直流電源が出力過大状態の場合には、出力過大状態が継続的に発生しない範囲に制限して負荷のトルク指令値が生成される。
【０００３】
この制御装置によれば、直流電源からの出力が過大とならない範囲で安定的に負荷を作動させることができる（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１６６８５６号公報
【特許文献２】特開２００６−２５４９３号公報
【特許文献３】特開２００３−２７４５０９号公報
【特許文献４】特開平１０−１６４７０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
直流電源と負荷との間に電圧変換器が設けられる電源システムの場合、電圧変換器を保護するために電圧変換器の電流に上限値を設ける必要がある。しかしながら、車両の走行状況に応じて上記上限値が適切に設定されていないと、電圧変換器の通電量が不適切に制限されることにより、蓄電装置に余力があるにも拘わらず蓄電装置の出力が不必要に制限されてしまう。このような問題に対して、上記公報では特に検討されていない。
【０００６】
そこで、この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、走行状況に応じて電圧変換器の電流最大値を適切に設定可能な電動車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明によれば、電動車両は、電動機と、駆動装置と、蓄電装置と、電圧変換器と、制御装置とを備える。電動機は、走行用の駆動力を発生する。駆動装置は、電動機を駆動する。蓄電装置は、駆動装置へ供給される電力を蓄える。電圧変換器は、蓄電装置と駆動装置との間に設けられる。制御装置は、電圧変換器に流れる電流を所定の最大値に制限するためのものである。制御装置は、学習部と、設定部とを含む。学習部は、電圧変換器に流れる電流が上記最大値に制限された状態での走行が継続する時間を学習する。設定部は、学習部の学習結果に基づいて上記最大値を設定する。
【０００８】
好ましくは、電動車両は、冷却装置と、温度センサとをさらに備える。冷却装置は、電圧変換器を冷却する。温度センサは、冷却装置の冷媒温度を検出する。そして、設定部は、温度センサにより検出される冷媒温度に基づいて上記最大値を設定し、その設定された最大値を学習部の学習結果に基づいて補正する。
【０００９】
さらに好ましくは、設定部は、温度センサの異常が検知されると、予め定められた最大冷媒温度に基づいて上記最大値を設定する。
【００１０】
さらに好ましくは、設定部は、温度センサの異常が検知された場合に上記最大値の設定を変更するとき、上記最大値の変化率を制限する。
【００１１】
好ましくは、電動車両は、算出部をさらに備える。算出部は、設定部により設定される上記最大値と、上記最大値の電流が蓄電装置から出力されるときの電圧降下を考慮した蓄電装置の電圧とに基づいて、蓄電装置の最大出力を算出する。
【００１２】
さらに好ましくは、算出部は、最大出力の算出に用いる上記最大値を、蓄電装置の開回路電圧を蓄電装置の内部抵抗で除算した値の１／２の値に制限する。
【発明の効果】
【００１３】
この発明においては、電圧変換器に流れる電流が最大値に制限された状態での走行が継続する時間が学習され、その学習結果に基づいて上記最大値が設定されるので、車両の走行状況に応じて電圧変換器の電流最大値が適切に設定される。したがって、この発明によれば、電圧変換器を保護しつつ蓄電装置の能力を十分に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の実施の形態１による電動車両の電気システムを示した図である。
【図２】昇圧コンバータに流れる電流の制限処理に関する制御装置の機能ブロック図である。
【図３】昇圧コンバータに流れる電流の最大値の設定処理に関する制御装置の機能ブロック図である。
【図４】昇圧コンバータの温度変化を示した図である。
【図５】昇圧コンバータの冷却水温度と電流の最大値との関係を示した図である。
【図６】走行中の電流の波形図である。
【図７】電流が最大値に制限された状態の継続時間とその頻度との関係を示した図である。
【図８】昇圧コンバータの冷却水温度と電流の最大値との関係を示した図である。
【図９】昇圧コンバータに流れる電流の最大値の設定処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図１０】昇圧コンバータの冷却水温度と電流の最大値との関係を示した図である。
【図１１】電流の最大値の時間的変化を示した図である。
【図１２】蓄電装置のＳＯＣとＯＣＶとの関係を示した図である。
【図１３】蓄電装置の温度と内部抵抗との関係を示した図である。
【図１４】式（１）で示される蓄電装置の最大出力を示した図である。
【図１５】実施の形態２における電流の最大値および蓄電装置の最大出力の設定処理手順を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００１６】
［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１による電動車両の電気システムを示した図である。図１を参照して、電動車両１００は、蓄電装置Ｂと、昇圧コンバータ１０と、インバータ２０と、モータジェネレータ３０と、正極線ＰＬ１，ＰＬ２と、負極線ＮＬと、平滑コンデンサＣとを備える。また、電動車両１００は、電圧センサ５２，５６と、電流センサ５４と、温度センサ５８と、制御装置４０とをさらに備える。
【００１７】
昇圧コンバータ１０は、リアクトルＬと、電力用半導体スイッチング素子（以下、単に「スイッチング素子」と称する。）Ｑ１，Ｑ２と、ダイオードＤ１，Ｄ２とを含む。リアクトルＬの一方端は、蓄電装置Ｂの正極に接続される正極線ＰＬ１に接続され、他方端は、スイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ２との中間点、すなわち、スイッチング素子Ｑ１のエミッタとスイッチング素子Ｑ２のコレクタとの接続点に接続される。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は、正極線ＰＬ２と蓄電装置Ｂの負極に接続される負極線ＮＬとの間に直列に接続される。そして、スイッチング素子Ｑ１のコレクタは正極線ＰＬ２に接続され、スイッチング素子Ｑ２のエミッタは負極線ＮＬに接続される。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ１，Ｄ２がそれぞれ接続される。
【００１８】
なお、上記のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２および後述のインバータ２０におけるスイッチング素子Ｑ１１〜Ｑ１６として、たとえば、ＩＧＢＴ（Insulated  Gate  Bipolar  Transistor）や電力用ＭＯＳ（Metal  Oxide  Semiconductor）トランジスタ等を用いることができる。
【００１９】
インバータ２０は、Ｕ相アーム２２と、Ｖ相アーム２４と、Ｗ相アーム２６とを含む。Ｕ相アーム２２、Ｖ相アーム２４およびＷ相アーム２６は、正極線ＰＬ２と負極線ＮＬとの間に並列に接続される。Ｕ相アーム２２は、直列に接続されたスイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２を含む。Ｖ相アーム２４は、直列に接続されたスイッチング素子Ｑ１３，Ｑ１４を含む。Ｗ相アーム２６は、直列に接続されたスイッチング素子Ｑ１５，Ｑ１６を含む。また、スイッチング素子Ｑ１１〜Ｑ１６のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ１１〜Ｄ１６がそれぞれ接続される。そして、各相アームの中間点は、モータジェネレータ３０の各相コイルにそれぞれ接続される。
【００２０】
蓄電装置Ｂは、再充電可能な直流電源であり、たとえばニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池である。なお、蓄電装置Ｂとして、二次電池に代えて、電気二重層キャパシタや大容量のコンデンサ等を用いてもよい。
【００２１】
昇圧コンバータ１０は、制御装置４０からの信号ＰＷＣに基づいて、正極線ＰＬ２および負極線ＮＬ間の電圧（以下「システム電圧」とも称する。）を蓄電装置Ｂの出力電圧以上に昇圧する。なお、システム電圧が目標電圧よりも低い場合、スイッチング素子Ｑ２のオンデューティーを大きくすることによって正極線ＰＬ１から正極線ＰＬ２へ電流を流すことができ、システム電圧を上昇させることができる。一方、システム電圧が目標電圧よりも高い場合、スイッチング素子Ｑ１のオンデューティーを大きくすることによって正極線ＰＬ２から正極線ＰＬ１へ電流を流すことができ、システム電圧を低下させることができる。
【００２２】
インバータ２０は、制御装置４０からの信号ＰＷＩに基づいて、正極線ＰＬ２および負極線ＮＬから供給される直流電力を三相交流に変換してモータジェネレータ３０へ出力し、モータジェネレータ３０を駆動する。これにより、モータジェネレータ３０は、トルク指令値によって指定されたトルクを発生するように駆動される。また、インバータ２０は、車両の制動時、モータジェネレータ３０により発電された三相交流電力を信号ＰＷＩに基づいて直流に変換し、正極線ＰＬ２および負極線ＮＬへ出力する。
【００２３】
なお、昇圧コンバータ１０およびインバータ２０は、図示されない水冷式の冷却装置によって冷却される。昇圧コンバータ１０およびインバータ２０は、共通の冷却装置によって冷却されてもよいし、個別の冷却装置によって冷却されてもよい。
【００２４】
平滑コンデンサＣは、正極線ＰＬ２と負極線ＮＬとの間に接続される。平滑コンデンサＣは、正極線ＰＬ２および負極線ＮＬにおけるリプルを低減する。
【００２５】
モータジェネレータ３０は、交流電動機であり、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える三相交流電動機である。モータジェネレータ３０は、図示されない駆動輪に機械的に連結され、走行用の駆動力を発生する。また、モータジェネレータ３０は、車両の制動時、車両の運動エネルギーを駆動輪から受けて発電する。なお、この電動車両１００がハイブリッド車両であれば、モータジェネレータ３０は、図示されないエンジンに機械的に連結され、エンジンの動力を用いて発電し、かつ、エンジンの始動も行なうものとして、ハイブリッド車両に組み込まれてもよい。
【００２６】
電圧センサ５２は、蓄電装置Ｂの電圧ＶＢを検出し、その検出値を制御装置４０へ出力する。電流センサ５４は、昇圧コンバータ１０に流れる電流ＩＢ（蓄電装置Ｂに対して入出力される電流に相当する。）を検出し、その検出値を制御装置４０へ出力する。電圧センサ５６は、平滑コンデンサＣの端子間電圧すなわちシステム電圧ＶＨを検出し、その検出値を制御装置４０へ出力する。温度センサ５８は、昇圧コンバータ１０を冷却する冷却装置の冷却水温度ＴＨＷ（以下、単に「昇圧コンバータ１０の冷却水温度ＴＨＷ」とも称する。）を検出し、その検出値を制御装置４０へ出力する。
【００２７】
制御装置４０は、昇圧コンバータ１０およびモータジェネレータ３０をそれぞれ駆動するための信号ＰＷＣ，ＰＷＩを生成し、その生成した信号ＰＷＣ，ＰＷＩをそれぞれ昇圧コンバータ１０およびインバータ２０へ出力する。
【００２８】
ここで、制御装置４０は、昇圧コンバータ１０に流れる電流ＩＢを所定の最大値ＩＢｍａｘに制限するように電流ＩＢを制御する。一例として、制御装置４０は、電流ＩＢが最大値ＩＢｍａｘを超えると、モータジェネレータ３０のトルクを制限するようにインバータ２０を制御する。
【００２９】
さらに、制御装置４０は、温度センサ５８により検出される昇圧コンバータ１０の冷却水温度ＴＨＷに基づいて上記の最大値ＩＢｍａｘを設定する。ここで、制御装置４０は、昇圧コンバータ１０に流れる電流ＩＢが最大値ＩＢｍａｘに制限された状態での走行が継続する時間を学習し、その学習結果に基づいて最大値ＩＢｍａｘを設定（補正）する。なお、最大値ＩＢｍａｘの設定方法については、後ほど詳しく説明する。
【００３０】
図２は、昇圧コンバータ１０に流れる電流ＩＢの制限処理に関する制御装置４０の機能ブロック図である。図２を参照して、制御装置４０は、減算部７２と、ＰＩ制御部７４と、加算部７６と、インバータ制御部７８とを含む。
【００３１】
減算部７２は、昇圧コンバータ１０に流れる電流ＩＢの最大値ＩＢｍａｘから電流ＩＢの検出値を減算し、その演算結果をＰＩ制御部７４へ出力する。ＰＩ制御部７４は、減算部７２の出力を入力値として比例積分演算を実行する。詳しくは、ＰＩ制御部７４は、減算部７２の出力が負値のとき、すなわち電流ＩＢが最大値ＩＢｍａｘを超えるとき、減算部７２の出力を受けて比例積分演算を実行する。一方、減算部７２の出力が正値のとき、すなわち電流ＩＢが最大値ＩＢｍａｘよりも小さいときは、ＰＩ制御部７４は、値０を出力する。
【００３２】
加算部７６は、図示されないＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）から受ける基本モータ指令トルクＴＲ０にＰＩ制御部７４の出力を加算し、その演算結果を最終モータ指令トルクＴＲとしてインバータ制御部７８へ出力する。インバータ制御部７８は、最終モータ指令トルクＴＲに基づいて、モータジェネレータ３０（図１）を駆動するためのＰＷＭ（Pulse  Width  Modulation）信号を生成し、その生成したＰＷＭ信号を信号ＰＷＩとしてインバータ２０（図１）へ出力する。
【００３３】
このように、昇圧コンバータ１０に流れる電流ＩＢが最大値ＩＢｍａｘを超えると、モータジェネレータ３０のトルクを低減するようにインバータ２０が制御される。その結果、昇圧コンバータ１０に流れる電流ＩＢが抑制される。
【００３４】
次に、上記最大値ＩＢｍａｘの設定方法について説明する。図３は、昇圧コンバータ１０に流れる電流ＩＢの最大値ＩＢｍａｘの設定処理に関する制御装置４０の機能ブロック図である。図３を参照して、制御装置４０は、学習部８０と、設定部８２とを含む。
【００３５】
学習部８０は、昇圧コンバータ１０に流れる電流ＩＢが最大値ＩＢｍａｘに制限された状態での走行が継続する時間を学習し、その継続時間の最大値を示す最大継続時間Δｔｍａｘを算出する。設定部８２は、温度センサ５８により検出される昇圧コンバータ１０の冷却水温度ＴＨＷと、学習部８０により算出された最大継続時間Δｔｍａｘとに基づいて、予め用意されたマップを用いて電流ＩＢの最大値ＩＢｍａｘを設定する。以下、図を用いて説明する。
【００３６】
図４は、昇圧コンバータ１０の温度変化を示した図である。図４を参照して、時刻ｔ０前において、昇圧コンバータ１０は停止しており、昇圧コンバータ１０の温度は、冷却水温度と等しくＴＨ１であるものとする。そして、時刻ｔ０において、昇圧コンバータ１０が動作を開始し、昇圧コンバータ１０に一定の電流が流れるものとする。
【００３７】
時刻ｔ０において通電が開始されると、昇圧コンバータ１０の温度が上昇する。曲線ｋ１〜ｋ３は、昇圧コンバータ１０に流れる電流が異なる場合の温度変化を示したものであり、曲線ｋ１は、電流ＩＢが相対的に最も小さいときの温度変化を示し、曲線ｋ３は、電流ＩＢが相対的に最も大きいときの温度変化を示す。
【００３８】
通電が開始されてから昇圧コンバータ１０の温度が所定の上限温度に到達するまでの時間Δｔが規定され、通電が開始されてから時間Δｔ経過後に昇圧コンバータ１０の温度が上限温度に到達するための電流値が実験的に予め求められる。この図４では、曲線ｋ２に対応する電流値（ＩＢ＝ＩＢＭ１）が時間Δｔに対応して求められる。
【００３９】
この曲線ｋ２に対応する電流値は、昇圧コンバータの１０の温度が上限温度に達するまでの時間Δｔが規定された条件のもと、昇圧コンバータ１０に流れる電流ＩＢの最大値ＩＢｍａｘに相当する。そして、この曲線ｋ２に対応する電流値すなわち電流ＩＢの最大値ＩＢｍａｘは、通電が開始される前の昇圧コンバータ１０の温度すなわち冷却水温度に依存する。
【００４０】
図５は、昇圧コンバータ１０の冷却水温度ＴＨＷと電流ＩＢの最大値ＩＢｍａｘとの関係を示した図である。図５を参照して、このグラフは、通電開始前の昇圧コンバータ１０の温度（すなわち冷却水温度ＴＨＷ）と、通電が開始されてから時間Δｔ経過後に昇圧コンバータ１０の温度が上限温度に到達するための電流値（すなわち電流ＩＢの最大値ＩＢｍａｘ）との関係を、図４に示した昇圧コンバータ１０の温度変化の実測データに基づいて求めることによって得られる。
【００４１】
そして、図５に示されるグラフ（マップ）を用いて、温度センサ５８（図１）により検出される昇圧コンバータ１０の冷却水温度ＴＨＷに基づいて、昇圧コンバータ１０に流れる電流ＩＢの最大値ＩＢｍａｘが設定される。一例として、冷却水温度ＴＨＷがＴＨ１（図４）のとき、電流ＩＢの最大値ＩＢｍａｘはＩＢＭ１（図４）に設定される。
【００４２】
この図５に示されるグラフ（マップ）は、昇圧コンバータの１０の温度が上限温度に達するまでの時間がΔｔという条件のもとでの関係を示している。ここで、この実施の形態１では、昇圧コンバータ１０に流れる電流ＩＢが最大値ＩＢｍａｘに制限された状態での走行が継続する時間が学習され、その学習結果に基づいて時間Δｔが決定される。そして、その決定された時間Δｔに基づいて、図５に示したグラフ（マップ）が補正され、あるいは、時間Δｔを変化させて予め用意された複数の図５のグラフ（マップ）が切替えられる。
【００４３】
図６は、走行中の電流ＩＢの波形図である。図６を参照して、走行状況に応じて電流ＩＢは変動する。そして、電流ＩＢは、最大値ＩＢｍａｘに制限されるところ、電流ＩＢが最大値ＩＢｍａｘに制限された状態の継続時間および発生回数が学習用データとして収集される。
【００４４】
図７は、電流ＩＢが最大値ＩＢｍａｘに制限された状態の継続時間とその頻度との関係を示した図である。図７を参照して、図６で説明した学習用データに基づいて、電流ＩＢが最大値ＩＢｍａｘに制限された状態の継続時間とその頻度（発生回数）との関係が算出される。そして、上記の頻度が０またはその近傍になるときの時間が最大継続時間Δｔｍａｘとして学習され、この最大継続時間Δｔｍａｘが図４に示した時間Δｔとして規定される。
【００４５】
図８は、昇圧コンバータ１０の冷却水温度ＴＨＷと電流ＩＢの最大値ＩＢｍａｘとの関係を示した図である。図８を参照して、上述した最大継続時間Δｔｍａｘに応じて、図５に示したグラフ（マップ）が補正される。すなわち、昇圧コンバータ１０において、連続通電時間が短いほど大電流を流すことができ、連続通電時間が長いほど電流を制限する必要がある。そこで、通電が開始されてから昇圧コンバータ１０の温度が上限温度に到達するまでの時間がある時間Δｔの場合のグラフ（たとえば曲線ｋ１２）を、走行状況に応じて学習された最大継続時間Δｔｍａｘが時間Δｔよりも大きい場合には曲線ｋ１３側にグラフ（マップ）を補正し、最大継続時間Δｔｍａｘが時間Δｔよりも小さい場合には曲線ｋ１１側にグラフ（マップ）を補正するものとする。あるいは、時間Δｔを変化させて、図８に示すようにグラフ（マップ）を予め複数用意しておき、走行状況に応じて学習された最大継続時間Δｔｍａｘに応じてグラフ（マップ）を切替えてもよい。
【００４６】
図９は、昇圧コンバータ１０に流れる電流ＩＢの最大値ＩＢｍａｘの設定処理手順を説明するためのフローチャートである。なお、このフローチャートに示される処理は、車両システムの起動中、一定時間毎または所定の条件が成立するごとにメインルーチンから呼び出されて実行される。
【００４７】
図９を参照して、制御装置４０は、図６，７で説明した上述の方法により、昇圧コンバータ１０に流れる電流ＩＢが最大値ＩＢｍａｘに制限された状態での走行が継続する時間（最大電流継続時間）を学習し、その継続時間の最大値を示す最大継続時間Δｔｍａｘを算出する（ステップＳ１０）。次いで、温度センサ５８により、昇圧コンバータ１０の冷却水温度ＴＨＷが検出される（ステップＳ２０）。
【００４８】
そして、制御装置４０は、図８で説明した上述の方法により、予め用意された図８に示すマップを用いて、最大電流継続時間の学習結果を示す最大継続時間Δｔｍａｘおよび昇圧コンバータ１０の冷却水温度ＴＨＷの検出値に基づいて、昇圧コンバータ１０に流れる電流ＩＢの最大値ＩＢｍａｘを算出する（ステップＳ３０）。
【００４９】
以上のように、この実施の形態１においては、昇圧コンバータ１０に流れる電流ＩＢが最大値ＩＢｍａｘに制限された状態での走行が継続する時間が学習され、その学習結果に基づいて上記最大値ＩＢｍａｘが設定されるので、車両の走行状況に応じて上記最大値ＩＢｍａｘが適切に設定される。したがって、この実施の形態１によれば、昇圧コンバータ１０を保護しつつ蓄電装置Ｂの能力を十分に利用することができる。
【００５０】
［実施の形態２］
この実施の形態２では、昇圧コンバータ１０の冷却水温度ＴＨＷを検出する温度センサ５８の異常が検知されると、想定し得る最大温度に冷却水温度が達したものとして、図８に示したマップを用いて、昇圧コンバータ１０に流れる電流ＩＢの最大値ＩＢｍａｘが設定される。また、最大値ＩＢｍａｘの設定変更に伴ない電流ＩＢおよび車両駆動力が急激に変動しないように、最大値ＩＢｍａｘの徐変処理が行なわれる。
【００５１】
図１０は、昇圧コンバータ１０の冷却水温度ＴＨＷと電流ＩＢの最大値ＩＢｍａｘとの関係を示した図である。図１０を参照して、温度センサ５８の異常が検知されると、昇圧コンバータ１０の冷却水温度ＴＨＷが予め定められた想定し得る最大温度ＴＨＷｍａｘであるとして、電流ＩＢの最大値ＩＢｍａｘがＩＢＭ２に設定される。
【００５２】
図１１は、電流ＩＢの最大値ＩＢｍａｘの時間的変化を示した図である。図１１を参照して、時刻ｔ１以前は、温度センサ５８は正常であり、温度センサ５８により検出される冷却水温度ＴＨＷに基づいて電流ＩＢの最大値ＩＢｍａｘが設定される。
【００５３】
時刻ｔ１において温度センサ５８の異常が検知されると、図１０に示したように、電流ＩＢの最大値ＩＢｍａｘがＩＢＭ２に設定される。ここで、図１１において点線で示されるように最大値ＩＢｍａｘをそれまでの値からＩＢＭ２へ急変させると、それに応じて電流ＩＢが急変し、その結果モータジェネレータ３０の出力が急変してしまう。そこで、この実施の形態２では、温度センサ５８の異常検出により電流ＩＢの最大値ＩＢｍａｘの設定変更が行なわれるとき、図１１の実線で示されるように、最大値ＩＢｍａｘの変化レートを制限する徐変処理が実行される。
【００５４】
さらに、この実施の形態２では、電流ＩＢの最大値ＩＢｍａｘを用いて蓄電装置Ｂの最大出力Ｗｏｕｔを設定することにより、昇圧コンバータ１０の温度に基づく電流制限と蓄電装置Ｂの出力制限との整合が図られる。具体的には、蓄電装置Ｂの最大出力Ｗｏｕｔが、電流ＩＢの最大値ＩＢｍａｘを用いて次式（１）により算出される。
【００５５】
Ｗｏｕｔ＝ＩＢｍａｘ（ＴＨＷ）×｛ＯＣＶ（ＳＯＣ）−Ｒ（ＴＢ，ＳＯＣ）×ＩＢｍａｘ（ＴＨＷ）｝  …（１）
ここで、ＯＣＶは、蓄電装置Ｂの開回路電圧（Open  Circuit  Voltage）である。図１２に示すように、ＯＣＶは、蓄電装置ＢのＳＯＣ（State  Of  Charge）と相関しており、ＳＯＣに基づいてＯＣＶを算出することができる。また、Ｒは、蓄電装置Ｂの内部抵抗である。図１３に示すように、内部抵抗Ｒは、蓄電装置Ｂの温度ＴＢに依存し、またＳＯＣにも依存する。なお、蓄電装置Ｂの温度ＴＢは、図示されないセンサによって検出可能である。
【００５６】
図１４は、式（１）で示される蓄電装置Ｂの最大出力Ｗｏｕｔを示した図である。図１４を参照して、横軸は、電流ＩＢの最大値ＩＢｍａｘ（ＴＨＷ）を示す。最大値ＩＢｍａｘ（ＴＨＷ）の設定値がＯＣＶ／Ｒ／２を超えると、最大値ＩＢｍａｘ（ＴＨＷ）が大きくなるにつれて最大出力Ｗｏｕｔは小さな値に設定される。低温のために内部抵抗Ｒが大きい場合には（図１１）、ＯＣＶ／Ｒ／２の値が小さくなるので、最大出力Ｗｏｕｔが小さな値となる可能性が高くなる。そこで、式（１）により算出される最大出力Ｗｏｕｔが小さくなるのを回避するために、式（１）で用いられる最大値ＩＢｍａｘに上限値＝ＯＣＶ／Ｒ／２を設けることとする。
【００５７】
図１５は、実施の形態２における電流ＩＢの最大値ＩＢｍａｘおよび蓄電装置Ｂの最大出力Ｗｏｕｔの設定処理手順を説明するためのフローチャートである。なお、このフローチャートに示される処理も、車両システムの起動中、一定時間毎または所定の条件が成立するごとにメインルーチンから呼び出されて実行される。
【００５８】
図１５を参照して、制御装置４０は、温度センサ５８（図１）が正常か否かを判定する（ステップＳ１１０）。なお、温度センサ５８が正常か否かの判定は、温度センサ５８から送信されてくる異常信号ＡＢＮＬに基づいて行なってもよいし、温度センサ５８の検出信号に基づいて制御装置４０により行なってもよい。そして、温度センサ５８が正常であると判定された場合には、温度センサ５８により昇圧コンバータ１０の冷却水温度が検出され（ステップＳ１２０）、制御装置４０は、その検出値を冷却水温度ＴＨＷとする（ステップＳ１３０）。一方、ステップＳ１１０において温度センサが異常であると判定されると（ステップＳ１１０においてＮＯ）、制御装置４０は、想定し得る冷却水温度の最大値を冷却水温度ＴＨＷとする（ステップＳ１４０）。
【００５９】
次いで、制御装置４０は、予め用意された図８に示すマップを用いて、昇圧コンバータ１０の冷却水温度ＴＨＷに基づいて、昇圧コンバータ１０に流れる電流ＩＢの最大値ＩＢｍａｘを算出する（ステップＳ１５０）。さらに次いで、制御装置４０は、温度センサ５８の異常検出後所定時間内であるか否かを判定する（ステップＳ１６０）。そして、温度センサ５８の異常検出後所定時間内であると判定されると（ステップＳ１６０においてＹＥＳ）、制御装置４０は、図１１で説明したように、最大値ＩＢｍａｘの変化レートを制限する徐変処理を行なう（ステップＳ１７０）。なお、ステップＳ１６０において、温度センサ５８の異常検出後所定時間内ではないと判定されると（ステップＳ１６０においてＮＯ）、制御装置４０は、ステップＳ１７０の処理を実行することなくステップＳ１８０へ処理を移行する。
【００６０】
続いて、制御装置４０は、蓄電装置ＢのＳＯＣを算出する（ステップＳ１８０）。ＳＯＣの算出手法としては、公知の種々の手法を用いることができる。そして、制御装置４０は、図１２に示したマップを用いて、算出されたＳＯＣに基づいて蓄電装置ＢのＯＣＶを算出する（ステップＳ１９０）。次いで、制御装置４０は、予め用意されたマップを用いて、蓄電装置Ｂの温度およびＳＯＣに基づいて蓄電装置Ｂの内部抵抗Ｒを推定する（ステップＳ２００）。
【００６１】
さらに次いで、制御装置４０は、ステップＳ１５０において算出された最大値ＩＢｍａｘに対して上限値＝ＯＣＶ／Ｒ／２のガード処理を実行する（ステップＳ２１０）。そして、制御装置４０は、ステップＳ２１０においてガード処理が施された最大値ＩＢｍａｘならびに蓄電装置ＢのＯＣＶおよび内部抵抗Ｒに基づいて、上記の式（１）を用いて蓄電装置Ｂの最大出力Ｗｏｕｔを算出する（ステップＳ２２０）。
【００６２】
以上のように、この実施の形態２においては、昇圧コンバータ１０の冷却水温度ＴＨＷを検出する温度センサ５８の異常が検知されると、想定し得る最大温度に冷却水温度が達したものとして、昇圧コンバータ１０に流れる電流ＩＢの最大値ＩＢｍａｘが設定される。したがって、この実施の形態２によれば、温度センサ５８の異常時にフェールセーフを実現することができる。
【００６３】
また、この実施の形態２においては、最大値ＩＢｍａｘの設定変更に伴ない、最大値ＩＢｍａｘの徐変処理が行なわれる。したがって、この実施の形態２によれば、車両駆動力が急激に変動するのを防止することができる。
【００６４】
また、この実施の形態２においては、電流ＩＢの最大値ＩＢｍａｘを用いて蓄電装置Ｂの最大出力Ｗｏｕｔを設定することにより、昇圧コンバータ１０の温度に基づく電流制限と蓄電装置Ｂの出力制限との整合が図られる。したがって、この実施の形態２によれば、昇圧コンバータ１０の能力を考慮したうえで、蓄電装置Ｂの最大出力Ｗｏｕｔを適切に設定することができる。
【００６５】
また、この実施の形態２においては、蓄電装置Ｂの最大出力Ｗｏｕｔを式（１）を用いて算出する際に、式（１）で用いられる最大値ＩＢｍａｘに上限値＝ＯＣＶ／Ｒ／２が設けられる。したがって、この実施の形態２によれば、最大出力Ｗｏｕｔが極端に小さくなるのを回避することができる。
【００６６】
なお、上記の各実施の形態において、電動車両１００は、モータジェネレータ３０を唯一の走行用動力源とする電気自動車であってもよいし、走行用動力源としてエンジンをさらに搭載したハイブリッド自動車であってもよく、さらには、蓄電装置Ｂに加えて燃料電池をさらに搭載した燃料電池自動車であってもよい。
【００６７】
なお、上記において、モータジェネレータ３０は、この発明における「電動機」の一実施例に対応し、インバータ２０は、この発明における「駆動装置」の一実施例に対応する。また、昇圧コンバータ１０は、この発明における「電圧変換器」の一実施例に対応し、ステップＳ２２０により実行される処理は、この発明における「算出部」により実行される処理の一実施例に対応する。
【００６８】
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、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許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。
【符号の説明】
【００６９】
１０  昇圧コンバータ、２０  インバータ、２２  Ｕ相アーム、２４  Ｖ相アーム、２６  Ｗ相アーム、３０  モータジェネレータ、４０  制御装置、５２，５６  電圧センサ、５４  電流センサ、５８  温度センサ、７２  減算部、７４  ＰＩ制御部、７６  加算部、７８  インバータ制御部、８０  学習部、８２  設定部、１００  電動車両、Ｂ  蓄電装置、ＰＬ１，ＰＬ２  正極線、ＮＬ  負極線、Ｌ  リアクトル、Ｑ１，Ｑ２，Ｑ１１〜Ｑ１６  スイッチング素子、Ｄ１１〜Ｄ１６  ダイオード、Ｃ  平滑コンデンサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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