(57)【要約】【課題】順次選択使用される複数の蓄電装置に蓄えられた電気エネルギーを十分に利用可能な電源システムを提供する。【解決手段】判定部５４により第１副蓄電装置のＳＯＣが下限値に達したと判定されると、切替制御部５６は、第１副蓄電装置から第２副蓄電装置に切替えるための切替信号ＳＷを生成する。ＳＯＣ推定部５２は、ＳＯＣが下限値に達したと判定されて切離された第１副蓄電装置について、ＯＣＶを測定し、その測定されたＯＣＶに基づいてＳＯＣを推定する。そして、その推定されたＳＯＣが下限値よりも高いとき、第２副蓄電装置のＳＯＣが下限値に達した後、切替制御部５６は、第２副蓄電装置から第１副蓄電装置に再び切替えるための切替信号ＳＷを生成する。【選択図】図５
2011015473.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の蓄電装置と、
前記複数の蓄電装置と前記複数の蓄電装置から電力の供給を受ける電気システムとの間に設けられ、前記複数の蓄電装置と前記電気システムとの間の電気的接続および切離を制御するように構成された接続装置と、
前記複数の蓄電装置の１つを順次選択して前記電気システムに接続するとともに残余の蓄電装置を前記電気システムから切離すように前記接続装置を制御するための制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記複数の蓄電装置の各々の残存容量を推定する残存容量推定部と、
前記接続装置によって前記電気システムに接続された蓄電装置の残存容量が下限値に達したか否かを判定する判定部と、
前記電気システムに接続された蓄電装置の残存容量が前記下限値に達したと前記判定部により判定されると、前記電気システムに接続された蓄電装置を前記電気システムから切離すとともに、残存容量が下限値に達していない残余の蓄電装置の１つを前記電気システムに接続するように、前記接続装置を制御する切替制御部とを含み、
前記残存容量推定部は、残存容量が下限値に達したと判定されて前記電気システムから切離された使用済蓄電装置の残存容量をその蓄電装置の開回路電圧に基づいて推定し、
前記切替制御部は、前記使用済蓄電装置の開回路電圧に基づいて推定された残存容量が前記下限値よりも高いとき、前記残余の蓄電装置の使用後、前記使用済蓄電装置を前記電気システムに再度接続するとともに前記残余の蓄電装置を前記電気システムから切離すように前記接続装置を制御する、電源システム。
【請求項２】
前記残存容量推定部は、前記残余の蓄電装置の残存容量が下限値に達したとき、前記使用済蓄電装置の残存容量をその蓄電装置の開回路電圧に基づいて推定する、請求項１に記載の電源システム。
【請求項３】
前記電気システムは、
電気負荷装置と、
前記複数の蓄電装置と異なる主蓄電装置と、
前記電気負荷装置に電力を供給するための電力線と前記主蓄電装置との間に設けられる第１の電圧変換器と、
前記電力線と前記接続装置との間に設けられる第２の電圧変換器と、
前記主蓄電装置および前記複数の蓄電装置を車両外部の電源から充電するための充電装置とを含む、請求項１または請求項２に記載の電源システム。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の電源システムと、
前記電源システムから電力の供給を受けて車両駆動力を発生する駆動力発生部とを備える電動車両。
【請求項５】
電源システムの制御方法であって、
前記電源システムは、
複数の蓄電装置と、
前記複数の蓄電装置と前記複数の蓄電装置から電力の供給を受ける電気システムとの間に設けられ、前記複数の蓄電装置と前記電気システムとの間の電気的接続および切離を制御するように構成された接続装置とを含み、
前記制御方法は、
前記電気システムに接続された蓄電装置の残存容量が下限値に達したか否かを判定するステップと、
前記電気システムに接続された蓄電装置の残存容量が前記下限値に達したと判定されると、前記電気システムに接続された蓄電装置を前記電気システムから切離すとともに、残存容量が下限値に達していない残余の蓄電装置の１つを前記電気システムに接続するように、前記接続装置を制御するステップと、
残存容量が下限値に達したと判定されて前記電気システムから切離された使用済蓄電装置の残存容量をその蓄電装置の開回路電圧に基づいて推定するステップと、
前記使用済蓄電装置の開回路電圧に基づいて推定された残存容量が前記下限値よりも高いとき、前記残余の蓄電装置の使用後、前記使用済蓄電装置を前記電気システムに再度接続するとともに前記残余の蓄電装置を前記電気システムから切離すように前記接続装置を制御するステップとを備える、電源システムの制御方法。
【請求項６】
残存容量を推定するステップにおいて、前記残余の蓄電装置の残存容量が下限値に達したとき、前記使用済蓄電装置の残存容量がその蓄電装置の開回路電圧に基づいて推定される、請求項５に記載の電源システムの制御方法。
【請求項７】
前記電気システムは、
電気負荷装置と、
前記複数の蓄電装置と異なる主蓄電装置と、
前記電気負荷装置に電力を供給するための電力線と前記主蓄電装置との間に設けられる第１の電圧変換器と、
前記電力線と前記接続装置との間に設けられる第２の電圧変換器と、
前記主蓄電装置および前記複数の蓄電装置を車両外部の電源から充電するための充電装置とを含む、請求項５または請求項６に記載の電源システムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電源システムおよびそれを備えた電動車両ならびに電源システムの制御方法に関し、特に、順次選択使用される複数の蓄電装置を含む電源システムおよびそれを備えた電動車両ならびに電源システムの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００８−１０９８４０号公報（特許文献１）は、順次選択使用される複数の蓄電装置を備えた電源システムを開示する。この電源システムにおいては、２つの蓄電部Ｂ１，Ｂ２がリレーを介して１つのコンバータに接続され、使用中の蓄電部Ｂ１の残存容量（ＳＯＣ（State  of  Charge））が下限値ＳＬに達すると、蓄電部Ｂ１から蓄電部Ｂ２に切替えられて蓄電部Ｂ２が使用される（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１０９８４０号公報
【特許文献２】特許第３６５５２７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の電源システムのように、複数の蓄電装置が順次選択使用される場合、ＳＯＣの推定値に誤差があると、実際のＳＯＣは下限値に達していないにも拘わらず蓄電装置が切替えられてしまい、利用可能な電気エネルギーを十分に利用できないという問題がある。
【０００５】
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、順次選択使用される複数の蓄電装置に蓄えられた電気エネルギーを十分に利用可能な電源システムおよびそれを備えた電動車両を提供することである。
【０００６】
また、この発明の別の目的は、順次選択使用される複数の蓄電装置に蓄えられた電気エネルギーを十分に利用可能な電源システムの制御方法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、電源システムは、複数の蓄電装置と、接続装置と、制御装置とを備える。接続装置は、複数の蓄電装置と複数の蓄電装置から電力の供給を受ける電気システムとの間に設けられ、複数の蓄電装置と電気システムとの間の電気的接続および切離を制御するように構成される。制御装置は、複数の蓄電装置の１つを順次選択して電気システムに接続するとともに残余の蓄電装置を電気システムから切離すように接続装置を制御する。制御装置は、残存容量推定部と、判定部と、切替制御部とを含む。残存容量推定部は、複数の蓄電装置の各々の残存容量（ＳＯＣ）を推定する。判定部は、接続装置によって電気システムに接続された蓄電装置のＳＯＣが下限値に達したか否かを判定する。切替制御部は、電気システムに接続された蓄電装置のＳＯＣが下限値に達したと判定部により判定されると、電気システムに接続された蓄電装置を電気システムから切離すとともに、ＳＯＣが下限値に達していない残余の蓄電装置の１つを電気システムに接続するように、接続装置を制御する。ここで、残存容量推定部は、ＳＯＣが下限値に達したと判定されて電気システムから切離された使用済蓄電装置のＳＯＣをその蓄電装置の開回路電圧（ＯＣＶ（Open  Circuit  Voltage））に基づいて推定する。そして、切替制御部は、使用済蓄電装置のＯＣＶに基づいて推定されたＳＯＣが下限値よりも高いとき、残余の蓄電装置の使用後、使用済蓄電装置を電気システムに再度接続するとともに残余の蓄電装置を電気システムから切離すように接続装置を制御する。
【０００８】
好ましくは、残存容量推定部は、残余の蓄電装置のＳＯＣが下限値に達したとき、使用済蓄電装置のＳＯＣをその蓄電装置のＯＣＶに基づいて推定する。
【０００９】
好ましくは、電気システムは、電気負荷装置と、複数の蓄電装置と異なる主蓄電装置と、第１および第２の電圧変換器と、充電装置とを含む。第１の電圧変換器は、電気負荷装置に電力を供給するための電力線と主蓄電装置との間に設けられる。第２の電圧変換器は、電力線と接続装置との間に設けられる。充電装置は、主蓄電装置および複数の蓄電装置を車両外部の電源から充電する。
【００１０】
また、この発明によれば、電動車両は、上述したいずれかの電源システムと、電源システムから電力の供給を受けて車両駆動力を発生する駆動力発生部とを備える。
【００１１】
また、この発明によれば、制御方法は、電源システムの制御方法である。電源システムは、複数の蓄電装置と、接続装置とを含む。接続装置は、複数の蓄電装置と複数の蓄電装置から電力の供給を受ける電気システムとの間に設けられ、複数の蓄電装置と電気システムとの間の電気的接続および切離を制御するように構成される。そして、制御方法は、電気システムに接続された蓄電装置のＳＯＣが下限値に達したか否かを判定するステップと、電気システムに接続された蓄電装置のＳＯＣが下限値に達したと判定されると、電気システムに接続された蓄電装置を電気システムから切離すとともに、ＳＯＣが下限値に達していない残余の蓄電装置の１つを電気システムに接続するように、接続装置を制御するステップと、ＳＯＣが下限値に達したと判定されて電気システムから切離された使用済蓄電装置のＳＯＣをその蓄電装置のＯＣＶに基づいて推定するステップと、使用済蓄電装置のＯＣＶに基づいて推定されたＳＯＣが下限値よりも高いとき、残余の蓄電装置の使用後、使用済蓄電装置を電気システムに再度接続するとともに残余の蓄電装置を電気システムから切離すように接続装置を制御するステップとを備える。
【００１２】
好ましくは、ＳＯＣを推定するステップにおいて、残余の蓄電装置のＳＯＣが下限値に達したとき、使用済蓄電装置のＳＯＣがその蓄電装置のＯＣＶに基づいて推定される。
【００１３】
好ましくは、電気システムは、電気負荷装置と、複数の蓄電装置と異なる主蓄電装置と、第１および第２の電圧変換器と、充電装置とを含む。第１の電圧変換器は、電気負荷装置に電力を供給するための電力線と主蓄電装置との間に設けられる。第２の電圧変換器は、電力線と接続装置との間に設けられる。充電装置は、主蓄電装置および複数の蓄電装置を車両外部の電源から充電する。
【発明の効果】
【００１４】
この発明においては、ＳＯＣが下限値に達したと判定されて電気システムから切離された使用済蓄電装置のＳＯＣがその蓄電装置のＯＣＶに基づいて推定されるので、使用済蓄電装置のＳＯＣを精度よく推定できる。そして、その推定されたＳＯＣが下限値よりも高いとき、残余の蓄電装置の使用後、使用済蓄電装置が電気システムに再度接続される。したがって、この発明によれば、複数の蓄電装置に蓄えられた電気エネルギーを十分に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の実施の形態による電源システムを備えた電動車両の全体ブロック図である。
【図２】図１に示す第１および第２コンバータの概略構成図である。
【図３】各蓄電装置の使用方法の基本的な考え方を説明するための図である。
【図４】実施の形態１における、蓄電装置の使用方法の特徴的な部分を説明するための図である。
【図５】図１に示すＥＣＵにおける第１副蓄電装置および第２副蓄電装置の切替制御に関する部分の機能ブロック図である。
【図６】図１に示すＥＣＵによる第１副蓄電装置および第２副蓄電装置の切替制御の処理手順を説明するための第１のフローチャートである。
【図７】図１に示すＥＣＵによる第１副蓄電装置および第２副蓄電装置の切替制御の処理手順を説明するための第２のフローチャートである。
【図８】実施の形態２におけるＥＣＵによるエネルギー移動処理の手順を説明するためのフローチャートである。
【図９】第２副蓄電装置から主蓄電装置へのエネルギー移動処理の手順を説明するためのフローチャートである。
【図１０】主蓄電装置から第１副蓄電装置へのエネルギー移動処理の手順を説明するためのフローチャートである。
【図１１】蓄電装置から瞬時に出力可能な電力の最大値を示す許容出力電力と蓄電装置のＳＯＣとの関係を示した図である。
【図１２】実施の形態３におけるＥＣＵによる第１副蓄電装置および第２副蓄電装置の切替制御の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】
【００１６】
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。
【００１７】
［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態による電源システムを備えた電動車両の全体ブロック図である。図１を参照して、電動車両１００は、主蓄電装置ＢＡと、第１副蓄電装置ＢＢ１と、第２副蓄電装置ＢＢ２と、接続装置１８と、第１コンバータ１２−１と、第２コンバータ１２−２と、平滑コンデンサＣとを備える。また、電動車両１００は、電流センサ１４−１〜１４−３と、電圧センサ１６−１〜１６−３，２０と、ＥＣＵ２２と、充電器２６と、充電インレット２７とをさらに備える。さらに、電動車両１００は、第１インバータ３０−１と、第２インバータ３０−２と、第１ＭＧ（Motor-Generator）３２−１と、第２ＭＧ３２−２と、動力分割装置３４と、エンジン３６と、駆動輪３８とをさらに備える。
【００１８】
主蓄電装置ＢＡ、第１副蓄電装置ＢＢ１および第２副蓄電装置ＢＢ２の各々は、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や、電気二重層キャパシタ等から成る。主蓄電装置ＢＡは、正極線ＰＬ１および負極線ＮＬ１を介して第１コンバータ１２−１に接続される。第１副蓄電装置ＢＢ１および第２副蓄電装置ＢＢ２は、接続装置１８に接続される。
【００１９】
接続装置１８は、第１副蓄電装置ＢＢ１および第２副蓄電装置ＢＢ２と第２コンバータ１２−２との間に設けられ、ＥＣＵ２２からの切替信号ＳＷに従って、第１副蓄電装置ＢＢ１および第２副蓄電装置ＢＢ２のいずれかを第２コンバータ１２−２に電気的に接続する。具体的には、接続装置１８は、システムリレーＲＹ１，ＲＹ２を含む。システムリレーＲＹ１は、第１副蓄電装置ＢＢ１と第２コンバータ１２−２との間に配設される。システムリレーＲＹ２は、第２副蓄電装置ＢＢ２と第２コンバータ１２−２との間に配設される。そして、たとえば、切替信号ＳＷが活性化されているとき、システムリレーＲＹ１，ＲＹ２がそれぞれオン，オフされて第１副蓄電装置ＢＢ１が第２コンバータ１２−２に電気的に接続され、切替信号ＳＷが非活性化されているとき、システムリレーＲＹ１，ＲＹ２がそれぞれオフ，オンされて第２副蓄電装置ＢＢ２が第２コンバータ１２−２に電気的に接続される。
【００２０】
第１コンバータ１２−１および第２コンバータ１２−２は、互いに並列して主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬに接続される。第１コンバータ１２−１は、ＥＣＵ２２からの駆動信号ＰＷＣ１に基づいて、主蓄電装置ＢＡと主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬとの間で電圧変換を行なう。第２コンバータ１２−２は、ＥＣＵ２２からの駆動信号ＰＷＣ２に基づいて、接続装置１８によって第２コンバータ１２−２に電気的に接続される第１副蓄電装置ＢＢ１および第２副蓄電装置ＢＢ２のいずれかと主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬとの間で電圧変換を行なう。
【００２１】
平滑コンデンサＣは、主正母線ＭＰＬと主負母線ＭＮＬとの間に接続され、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬ間の直流電圧に含まれる交流成分を低減する。充電器２６は、車両外部の電源（以下「外部電源」とも称する。）２８から各蓄電装置を充電するための機器である。充電器２６は、たとえば、第２コンバータ１２−２と接続装置１８との間に配設される正極線ＰＬ２および負極線ＮＬ２に接続され、充電インレット２７から入力される電力を直流に変換して正極線ＰＬ２および負極線ＮＬ２へ出力する。
【００２２】
なお、充電器２６により主蓄電装置ＢＡの充電が行なわれるときは、第１および第２コンバータ１２−１，１２−２が適宜駆動され、充電器２６から第２コンバータ１２−２、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬおよび第１コンバータ１２−１を順次介して主蓄電装置ＢＡへ充電電力が供給される。また、充電器２６により第１副蓄電装置ＢＢ１の充電が行なわれるときは、システムリレーＲＹ１がオンされて充電器２６から第１副蓄電装置ＢＢ１へ充電電力が供給され、充電器２６により第２副蓄電装置ＢＢ２の充電が行なわれるときは、システムリレーＲＹ２がオンされて充電器２６から第２副蓄電装置ＢＢ２へ充電電力が供給される。
【００２３】
第１インバータ３０−１および第２インバータ３０−２は、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬに接続される。そして、第１インバータ３０−１および第２インバータ３０−２は、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬから供給される駆動電力（直流電力）を交流電力に変換してそれぞれ第１ＭＧ３２−１および第２ＭＧ３２−２へ出力する。また、第１インバータ３０−１および第２インバータ３０−２は、それぞれ第１ＭＧ３２−１および第２ＭＧ３２−２が発電する交流電力を直流電力に変換して回生電力として主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬへ出力する。
【００２４】
なお、第１インバータ３０−１および第２インバータ３０−２の各々は、たとえば、三相分のスイッチング素子を含むブリッジ回路から成る。そして、各インバータは、それぞれＥＣＵ２２からの駆動信号に応じてスイッチング動作を行なうことにより、対応のＭＧを駆動する。
【００２５】
第１ＭＧ３２−１、第２ＭＧ３２−２およびエンジン３６は、動力分割装置３４に連結される。そして、この電動車両１００は、エンジン３６および第２ＭＧ３２−２の少なくとも一方からの駆動力によって走行する。エンジン３６が発生する動力は、動力分割装置３４によって２経路に分割される。すなわち、一方は駆動輪３８へ伝達される経路であり、もう一方は第１ＭＧ３２−１へ伝達される経路である。
【００２６】
第１ＭＧ３２−１および第２ＭＧ３２−２の各々は、交流回転電機であり、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回転電機から成る。第１ＭＧ３２−１は、動力分割装置３４によって分割されたエンジン３６の動力を用いて発電する。たとえば、主蓄電装置ＢＡに蓄えられた電力を所定の目標に維持して走行するＨＶ（Hybrid  Vehicle）モード時に主蓄電装置ＢＡのＳＯＣが低下すると、エンジン３６が始動して第１ＭＧ３２−１により発電が行なわれ、主蓄電装置ＢＡが充電される。
【００２７】
第２ＭＧ３２−２は、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬから供給される電力を用いて駆動力を発生する。そして、第２ＭＧ３２−２の駆動力は、駆動輪３８に伝達される。なお、車両の制動時には、車両の運動エネルギーを駆動輪３８から受けて第２ＭＧ３２−２が駆動され、第２ＭＧ３２−２が発電機として動作する。すなわち、第２ＭＧ３２−２は、車両の運動エネルギーを電力に変換して制動力を得る回生ブレーキとして動作する。そして、第２ＭＧ３２−２により発電された電力は、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬへ供給される。
【００２８】
動力分割装置３４は、サンギヤと、ピニオンギヤと、キャリアと、リングギヤとを含む遊星歯車から成る。ピニオンギヤは、サンギヤおよびリングギヤと係合する。キャリアは、ピニオンギヤを自転可能に支持するとともに、エンジン３６のクランクシャフトに連結される。サンギヤは、第１ＭＧ３２−１の回転軸に連結される。リングギヤは第２ＭＧ３２−２の回転軸に連結される。
【００２９】
電流センサ１４−１〜１４−３は、主蓄電装置ＢＡに対して入出力される電流Ｉｂ１、第１副蓄電装置ＢＢ１に対して入出力される電流Ｉｂ２、および第２副蓄電装置ＢＢ２に対して入出力される電流Ｉｂ３をそれぞれ検出し、その検出値をＥＣＵ２２へ出力する。なお、各電流センサ１４−１〜１４−３は、対応の蓄電装置から出力される電流（放電電流）を正値として検出し、対応の蓄電装置に入力される電流（充電電流）を負値として検出する。なお、この図１では、各電流センサ１４−１〜１４−３が正極線の電流を検出する場合が示されているが、各電流センサ１４−１〜１４−３は負極線の電流を検出してもよい。
【００３０】
電圧センサ１６−１〜１６−３は、主蓄電装置ＢＡの電圧Ｖｂ１、第１副蓄電装置ＢＢ１の電圧Ｖｂ２、および第２副蓄電装置ＢＢ２の電圧Ｖｂ３をそれぞれ検出し、その検出値をＥＣＵ２２へ出力する。電圧センサ２０は、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬ間の電圧Ｖｈを検出し、その検出値をＥＣＵ２２へ出力する。
【００３１】
ＥＣＵ２２は、第１副蓄電装置ＢＢ１および第２副蓄電装置ＢＢ２を順次選択使用するための切替信号ＳＷを生成して接続装置１８へ出力する。たとえば、ＥＣＵ２２は、充電器２６による第１副蓄電装置ＢＢ１および第２副蓄電装置ＢＢ２の充電完了後、まず第１副蓄電装置ＢＢ１を使用するためにシステムリレーＲＹ１，ＲＹ２がそれぞれオン，オフし、第１副蓄電装置ＢＢ１のＳＯＣが下限値に達すると、第２副蓄電装置ＢＢ２を使用するためにシステムリレーＲＹ１，ＲＹ２がそれぞれオフ，オンするように、切替信号ＳＷを生成する。
【００３２】
また、ＥＣＵ２２は、電流センサ１４−１〜１４−３および電圧センサ１６−１〜１６−３，２０からの各検出値に基づいて、第１コンバータ１２−１および第２コンバータ１２−２をそれぞれ駆動するための駆動信号ＰＷＣ１，ＰＷＣ２を生成する。そして、ＥＣＵ２２は、その生成した駆動信号ＰＷＣ１，ＰＷＣ２をそれぞれ第１コンバータ１２−１および第２コンバータ１２−２へ出力し、第１コンバータ１２−１および第２コンバータ１２−２を制御する。
【００３３】
なお、ＥＣＵ２２は、電圧Ｖｈを所定の目標に調整するように第１コンバータ１２−１を制御し、接続装置１８によって第２コンバータ１２−２に電気的に接続された蓄電装置の充放電を所定の目標に調整するように第２コンバータ１２−２を制御する。なお、以下では、第１コンバータ１２−１を「マスターコンバータ」とも称し、第２コンバータ１２−２を「スレーブコンバータ」とも称する。
【００３４】
また、ＥＣＵ２２は、車両の走行状況やアクセルペダル操作量等に基づいて第１ＭＧ３２−１および第２ＭＧ３２−２のトルク目標値および回転数目標値を算出し、第１ＭＧ３２−１および第２ＭＧ３２−２の発生トルクおよび回転数が目標値となるように第１インバータ３０−１および第２インバータ３０−２を制御する。
【００３５】
また、ＥＣＵ２２は、走行モードの制御を行なう。具体的には、ＥＣＵ２２は、充電器２６により各蓄電装置の充電が完了すると、各蓄電装置に蓄えられた電力を維持せずにその電力を用いて走行するＥＶ（Electric  Vehicle）モードをデフォルトの走行モードに設定する。そして、第１副蓄電装置ＢＢ１および第２副蓄電装置ＢＢ２の双方のＳＯＣが下限値に達すると、ＥＣＵ２２は、ＥＶモードからＨＶモードに走行モードを切替える。
【００３６】
なお、ＥＶモード時は、大きな車両要求パワーが要求されない限りエンジン３６は停止して第２ＭＧ３２−２のみで走行し、各蓄電装置に蓄えられた電力は減少していく。一方、ＨＶモード時は、エンジン３６が適宜動作して第１ＭＧ３２−１により発電が行なわれ、主蓄電装置ＢＡのＳＯＣが所定の目標に維持される。
【００３７】
図２は、図１に示した第１および第２コンバータ１２−１，１２−２の概略構成図である。なお、各コンバータの構成および動作は同様であるので、以下では第１コンバータ１２−１の構成および動作について説明する。図２を参照して、第１コンバータ１２−１は、チョッパ回路４２−１と、正母線ＬＮ１Ａと、負母線ＬＮ１Ｃと、配線ＬＮ１Ｂと、平滑コンデンサＣ１とを含む。チョッパ回路４２−１は、スイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂと、ダイオードＤ１Ａ，Ｄ１Ｂと、インダクタＬ１とを含む。
【００３８】
正母線ＬＮ１Ａは、一方端がスイッチング素子Ｑ１Ｂのコレクタに接続され、他方端が主正母線ＭＰＬに接続される。負母線ＬＮ１Ｃは、一方端が負極線ＮＬ１に接続され、他方端が主負母線ＭＮＬに接続される。
【００３９】
スイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂは、負母線ＬＮ１Ｃと正母線ＬＮ１Ａとの間に直列に接続される。具体的には、スイッチング素子Ｑ１Ａのエミッタが負母線ＬＮ１Ｃに接続され、スイッチング素子Ｑ１Ｂのコレクタが正母線ＬＮ１Ａに接続される。ダイオードＤ１Ａ，Ｄ１Ｂは、それぞれスイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂに逆並列に接続される。インダクタＬ１は、スイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂの接続ノードと配線ＬＮ１Ｂとの間に接続される。
【００４０】
配線ＬＮ１Ｂは、一方端が正極線ＰＬ１に接続され、他方端がインダクタＬ１に接続される。平滑コンデンサＣ１は、配線ＬＮ１Ｂと負母線ＬＮ１Ｃとの間に接続され、配線ＬＮ１Ｂおよび負母線ＬＮ１Ｃ間の直流電圧に含まれる交流成分を低減する。
【００４１】
チョッパ回路４２−１は、ＥＣＵ２２（図１）からの駆動信号ＰＷＣ１に応じて、主蓄電装置ＢＡ（図１）と主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬとの間で直流電圧変換を行なう。駆動信号ＰＷＣ１は、下アーム素子を構成するスイッチング素子Ｑ１Ａのオン／オフを制御する駆動信号ＰＷＣ１Ａと、上アーム素子を構成するスイッチング素子Ｑ１Ｂのオン／オフを制御する駆動信号ＰＷＣ１Ｂとを含む。そして、一定のデューティーサイクル（オン期間およびオフ期間の和）内でのスイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂのデューティー比（オン／オフ期間比率）がＥＣＵ２２によって制御される。
【００４２】
スイッチング素子Ｑ１Ａのオンデューティーが大きくなるようにスイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂが制御されると（スイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂはデッドタイム期間を除いて相補的にオン／オフ制御されるので、スイッチング素子Ｑ１Ｂのオンデューティーは小さくなる。）、主蓄電装置ＢＡからインダクタＬ１に流れるポンプ電流量が増大し、インダクタＬ１に蓄積される電磁エネルギーが大きくなる。その結果、スイッチング素子Ｑ１Ａがオンからオフに遷移したタイミングでインダクタＬ１からダイオードＤ１Ｂを介して主正母線ＭＰＬへ放出される電流量が増大し、主正母線ＭＰＬの電圧が上昇する。
【００４３】
一方、スイッチング素子Ｑ１Ｂのオンデューティーが大きくなるようにスイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂが制御されると（スイッチング素子Ｑ１Ａのオンデューティーは小さくなる。）、主正母線ＭＰＬからスイッチング素子Ｑ１ＢおよびインダクタＬ１を介して主蓄電装置ＢＡへ流れる電流量が増大するので、主正母線ＭＰＬの電圧は下降する。
【００４４】
このように、スイッチング素子Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂのデューティー比を制御することによって、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬ間の電圧を制御することができるとともに、主蓄電装置ＢＡと主正母線ＭＰＬとの間に流す電流（電力）の方向および電流量（電力量）を制御することができる。
【００４５】
図３は、各蓄電装置の使用方法の基本的な考え方を説明するための図である。なお、ここでは、第１副蓄電装置ＢＢ１のＳＯＣ下限値と第２副蓄電装置ＢＢ２のＳＯＣ下限値とは等しいものとする。また、図３では、充電器２６によって各蓄電装置が満充電状態の最上限値ＨＬまで充電された状態から走行が開始されるものとする。
【００４６】
図３を参照して、線Ｍは、主蓄電装置ＢＡのＳＯＣの時間的変化を示す。また、線Ｓ１は、第１副蓄電装置ＢＢ１のＳＯＣの時間的変化を示し、線Ｓ２は、第２副蓄電装置ＢＢ２のＳＯＣの時間的変化を示す。
【００４７】
接続装置１８によって選択使用される第１副蓄電装置ＢＢ１および第２副蓄電装置ＢＢ２については、第１副蓄電装置ＢＢ１が先に使用される。時刻ｔ０からＥＶモードで走行を開始し、主蓄電装置ＢＡおよび第１副蓄電装置ＢＢ１の電力が消費されることにより主蓄電装置ＢＡおよび第１副蓄電装置ＢＢ１のＳＯＣが減少する。時刻ｔ１において、第１副蓄電装置ＢＢ１のＳＯＣが下限値ＴＬに達すると、接続装置１８によって、第２コンバータ１２−２に接続される蓄電装置が第１副蓄電装置ＢＢ１から第２副蓄電装置ＢＢ２に切替えられる。時刻ｔ１以降は、主蓄電装置ＢＡおよび第２副蓄電装置ＢＢ２の電力が走行に用いられ、時刻ｔ２において、第２副蓄電装置ＢＢ２のＳＯＣが下限値ＴＬに達する。そして、時刻ｔ２以降は、走行モードはＨＶモードとなり、主蓄電装置ＢＡのＳＯＣが目標値ＣＬに維持される。
【００４８】
図４は、この実施の形態１における、蓄電装置の使用方法の特徴的な部分を説明するための図である。図４を参照して、第１副蓄電装置ＢＢ１のＳＯＣが下限値ＴＬに達したものと判定され、第１副蓄電装置ＢＢ１が第２コンバータ１２−２から切離されて第２副蓄電装置ＢＢ２が使用されているとき、この実施の形態１では、電気的に切離されている第１副蓄電装置ＢＢ１のＯＣＶが算出され、その算出されたＯＣＶに基づいて第１副蓄電装置ＢＢ１のＳＯＣが推定される。たとえば、第２副蓄電装置ＢＢ２のＳＯＣが下限値ＴＬに達した時刻ｔ２において第１副蓄電装置ＢＢ１のＯＣＶが算出され、その算出結果に基づいて第１副蓄電装置ＢＢ１のＳＯＣが推定される。
【００４９】
そして、その推定された第１副蓄電装置ＢＢ１のＳＯＣ（ＳＯＣ１とする）から下限値ＴＬを差引いた値が所定値よりも大きいとき、第２副蓄電装置ＢＢ２のＳＯＣが下限値ＴＬに達した後、接続装置１８によって、第２コンバータ１２−２に接続される蓄電装置が第２副蓄電装置ＢＢ２から第１副蓄電装置ＢＢ１に再び切替えられ、第１副蓄電装置ＢＢ１が再び使用される。
【００５０】
すなわち、第１副蓄電装置ＢＢ１の使用中は、たとえば電流積算によるＳＯＣ推定では推定誤差が累積し、ＯＣＶによるＳＯＣ推定では分極等の影響によりＯＣＶを精度よく測定できず、ＳＯＣを精度よく推定できないので、時刻ｔ１（図３）において第１副蓄電装置ＢＢ１のＳＯＣが下限値ＴＬに達したと判定されても、推定誤差により実際には第１副蓄電装置ＢＢ１がまだ使用可能な可能性がある。そこで、この実施の形態１では、第１副蓄電装置ＢＢ１から第２副蓄電装置ＢＢ２に切替えられた後、第２副蓄電装置ＢＢ２の使用中に不使用中の第１副蓄電装置ＢＢ１のＯＣＶを測定し、その測定されたＯＣＶに基づいて第１副蓄電装置ＢＢ１のＳＯＣを推定する。そして、その推定されたＳＯＣが下限値ＴＬよりも高ければ、第２副蓄電装置ＢＢ２が下限値ＴＬに達した後、第１副蓄電装置ＢＢ１を再び使用することとしたものである。これにより、第１副蓄電装置ＢＢ１に蓄えられている電力を十分に使い切ることができる。
【００５１】
なお、第１副蓄電装置ＢＢ１のＯＣＶをより精度よく測定するためには、第１副蓄電装置ＢＢ１が緩和状態に達している必要がある。ここで、緩和状態とは、蓄電装置内に電流が流れた後に発生する、電池内活物質や電解液内での反応物質等の拡散現象による電圧変化が収束し、電圧が一定になった状態（ＯＣＶ）である。蓄電装置の使用後、緩和状態に達するまでにはある程度の時間を要することから、一例として、この実施の形態１では、第１副蓄電装置ＢＢ１から第２副蓄電装置ＢＢ２に切替えられた後、第２副蓄電装置ＢＢ２のＳＯＣが下限値ＴＬに達したタイミング（時刻ｔ２）において、第１副蓄電装置ＢＢ１が緩和状態に達しているものとして第１副蓄電装置ＢＢ１のＯＣＶが測定される。
【００５２】
なお、第１副蓄電装置ＢＢ１の再使用中に第２副蓄電装置ＢＢ２のＯＣＶを測定し（たとえば、第１副蓄電装置ＢＢ１のＳＯＣが下限値ＴＬに達したタイミングで測定）、その測定されたＯＣＶに基づいて第２副蓄電装置ＢＢ２のＳＯＣを推定し、その推定されたＳＯＣが下限値ＴＬよりも高ければ、第１副蓄電装置ＢＢ１が下限値ＴＬに達した後、第２副蓄電装置ＢＢ２を再び使用するようにしてもよい。
【００５３】
図５は、図１に示したＥＣＵ２２における第１副蓄電装置ＢＢ１および第２副蓄電装置ＢＢ２の切替制御に関する部分の機能ブロック図である。図５を参照して、ＥＣＵ２２は、ＳＯＣ推定部５２と、判定部５４と、切替制御部５６とを含む。
【００５４】
ＳＯＣ推定部５２は、第１副蓄電装置ＢＢ１の使用中、電流センサ１４−２（図１）によって検出される電流Ｉｂ２を積算することによって第１副蓄電装置ＢＢ１のＳＯＣ（ＳＯＣ１）を算出し、その算出結果を判定部５４へ出力する。また、ＳＯＣ推定部５２は、第２副蓄電装置ＢＢ２の使用中、電流センサ１４−３（図１）によって検出される電流Ｉｂ３を積算することによって第２副蓄電装置ＢＢ２のＳＯＣ（ＳＯＣ２）を算出し、その算出結果を判定部５４へ出力する。
【００５５】
また、ＳＯＣ推定部５２は、第２副蓄電装置ＢＢ２のＳＯＣが下限値ＴＬに達した旨の通知を判定部５４から受けると、電圧センサ１６−２（図１）によって検出される電圧Ｖｂ２に基づいて、不使用中の第１副蓄電装置ＢＢ１のＯＣＶを測定し、予め準備されたＯＣＶ−ＳＯＣマップ等を用いて、測定されたＯＣＶに基づいて第１副蓄電装置ＢＢ１のＳＯＣを推定する。そして、その推定されたＳＯＣから下限値ＴＬを差引いた値が所定値（たとえば５％）よりも大きいとき、ＳＯＣ推定部５２は、第２副蓄電装置ＢＢ２から第１副蓄電装置ＢＢ１へ再び切替えるように切替制御部５６へ通知を出力する。
【００５６】
また、第２副蓄電装置ＢＢ２から第１副蓄電装置ＢＢ１へ再び切替えられた後、ＳＯＣ推定部５２は、第１副蓄電装置ＢＢ１のＳＯＣが下限値ＴＬに達した旨の通知を判定部５４から受けると、電圧センサ１６−３（図１）によって検出される電圧Ｖｂ３に基づいて、不使用中の第２副蓄電装置ＢＢ２のＯＣＶを測定し、ＯＣＶ−ＳＯＣマップ等を用いて、測定されたＯＣＶに基づいて第２副蓄電装置ＢＢ２のＳＯＣを推定する。そして、その推定されたＳＯＣから下限値ＴＬを差引いた値が所定値（たとえば５％）よりも大きいとき、ＳＯＣ推定部５２は、第１副蓄電装置ＢＢ１から第２副蓄電装置ＢＢ２へ再び切替えるように切替制御部５６へ通知を出力する。
【００５７】
判定部５４は、第１副蓄電装置ＢＢ１の使用中、ＳＯＣ推定部５２によって算出される第１副蓄電装置ＢＢ１のＳＯＣ（ＳＯＣ１）が下限値ＴＬに達したか否かを判定する。そして、判定部５４は、ＳＯＣ１が下限値ＴＬに達したと判定すると、その旨を切替制御部５６およびＳＯＣ推定部５２へ通知する。また、判定部５４は、第２副蓄電装置ＢＢ２の使用中、ＳＯＣ推定部５２によって算出される第２副蓄電装置ＢＢ２のＳＯＣ（ＳＯＣ２）が下限値ＴＬに達したか否かを判定する。そして、判定部５４は、ＳＯＣ２が下限値ＴＬに達したと判定すると、その旨を切替制御部５６およびＳＯＣ推定部５２へ通知する。
【００５８】
切替制御部５６は、第１副蓄電装置ＢＢ１のＳＯＣが下限値ＴＬに達した旨の通知を判定部５４から受けると、接続装置１８のシステムリレーＲＹ１，ＲＹ２（図１）がそれぞれオフ，オンするように切替信号ＳＷを接続装置１８へ出力する。
【００５９】
また、切替制御部５６は、第２副蓄電装置ＢＢ２の使用中、第２副蓄電装置ＢＢ２から第１副蓄電装置ＢＢ１へ再び切替える旨の通知をＳＯＣ推定部５２から受けると、システムリレーＲＹ１，ＲＹ２がそれぞれオン，オフするように切替信号ＳＷを接続装置１８へ出力する。さらにその後、切替制御部５６は、第１副蓄電装置ＢＢ１から第２副蓄電装置ＢＢ２へ再び切替える旨の通知をＳＯＣ推定部５２から受けると、システムリレーＲＹ１，ＲＹ２がそれぞれオフ，オンするように切替信号ＳＷを接続装置１８へ出力する。
【００６０】
図６，図７は、図１に示したＥＣＵ２２による第１副蓄電装置ＢＢ１および第２副蓄電装置ＢＢ２の切替制御の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、一定時間毎または所定の条件が成立する毎にメインルーチンから呼び出されて実行される。
【００６１】
図６を参照して、ＥＣＵ２２は、まず、接続装置１８のシステムリレーＲＹ１，ＲＹ２（図１）をそれぞれオン，オフさせるための切替信号ＳＷを接続装置１８へ出力する。これにより、第１副蓄電装置ＢＢ１を用いたＥＶ走行（ＥＶモードでの走行）が実現される（ステップＳ１０）。そして、ＥＣＵ２２は、第１副蓄電装置ＢＢ１のＳＯＣ（ＳＯＣ１）が下限値ＴＬよりも低いか否かを判定する（ステップＳ２０）。ＳＯＣ１が下限値ＴＬ以上のときは（ステップＳ２０においてＮＯ）、ステップＳ１０へ処理が戻され、第１副蓄電装置ＢＢ１によるＥＶ走行が継続される。
【００６２】
ステップＳ２０において第１副蓄電装置ＢＢ１のＳＯＣ（ＳＯＣ１）が下限値ＴＬよりも低いと判定されると（ステップＳ２０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２２は、接続装置１８のシステムリレーＲＹ１，ＲＹ２をそれぞれオフ，オンさせるための切替信号ＳＷを接続装置１８へ出力することによって、第１副蓄電装置ＢＢ１から第２副蓄電装置ＢＢ２へ切替える（ステップＳ３０）。これにより、第２副蓄電装置ＢＢ２を用いたＥＶ走行が実現される（ステップＳ４０）。
【００６３】
次いで、ＥＣＵ２２は、第２副蓄電装置ＢＢ２のＳＯＣ（ＳＯＣ２）が下限値ＴＬよりも低いか否かを判定する（ステップＳ５０）。ＳＯＣ２が下限値ＴＬ以上のときは（ステップＳ５０においてＮＯ）、ステップＳ４０へ処理が戻され、第２副蓄電装置ＢＢ２によるＥＶ走行が継続される。
【００６４】
ステップＳ５０において第２副蓄電装置ＢＢ２のＳＯＣ（ＳＯＣ２）が下限値ＴＬよりも低いと判定されると（ステップＳ５０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２２は、不使用中の第１副蓄電装置ＢＢ１が緩和状態となっているか否かを判定する（ステップＳ６０）。なお、第１副蓄電装置ＢＢ１が緩和状態に達したか否かは、たとえば、第１副蓄電装置ＢＢ１が電気的に切離されてから所定時間経過したか、第１副蓄電装置ＢＢ１の電圧Ｖｂ２の時間当たりの変化率が所定値以下となったか、あるいは、電池反応モデルを用いて、電池活物質内や電解液内での反応物質の濃度差が所定値以下になったと判定されたか、等の方法によって判定することが可能である。ステップＳ６０において第１副蓄電装置ＢＢ１は緩和状態に達していないと判定されると（ステップＳ６０においてＮＯ）、後述のステップＳ２２０へ処理が移行される。
【００６５】
一方、ステップＳ６０において第１副蓄電装置ＢＢ１は緩和状態であると判定されると（ステップＳ６０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２２は、電圧センサ１６−２の検出値に基づいて、第１副蓄電装置ＢＢ１のＯＣＶを測定する（ステップＳ７０）。そして、ＥＣＵ２２は、予め準備されたＯＣＶ−ＳＯＣマップ等を用いて、測定されたＯＣＶに基づいて第１副蓄電装置ＢＢ１のＳＯＣ（ＳＯＣ１）を推定する（ステップＳ８０）。
【００６６】
次いで、ＥＣＵ２２は、推定された第１副蓄電装置ＢＢ１のＳＯＣ（ＳＯＣ１）から下限値ＴＬを差引いた値が所定のしきい値（たとえば５％）よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ９０）。ＳＯＣ１から下限値ＴＬを差引いた値がしきい値以下であると判定されると（ステップＳ９０においてＮＯ）、後述のステップＳ２２０へ処理が移行される。
【００６７】
一方、ステップＳ９０において、ＳＯＣ１から下限値ＴＬを差引いた値がしきい値よりも大きいと判定されると（ステップＳ９０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２２は、接続装置１８のシステムリレーＲＹ１，ＲＹ２をそれぞれオン，オフさせるための切替信号ＳＷを接続装置１８へ出力することによって、第２副蓄電装置ＢＢ２から第１副蓄電装置ＢＢ１へ再び切替える（ステップＳ１００）。これにより、再び第１副蓄電装置ＢＢ１を用いたＥＶ走行が実現される（ステップＳ１１０）。
【００６８】
図７を参照して、ＥＣＵ２２は、第１副蓄電装置ＢＢ１の使用中、電流センサ１４−２（図１）によって検出される電流Ｉｂ２を積算することによって第１副蓄電装置ＢＢ１のＳＯＣ（ＳＯＣ１）を算出する（ステップＳ１２０）。そして、ＥＣＵ２２は、その算出されたＳＯＣ１が下限値ＴＬよりも低いか否かを判定する（ステップＳ１３０）。
【００６９】
ＳＯＣ１が下限値ＴＬよりも低いと判定されると（ステップＳ１３０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２２は、不使用中の第２副蓄電装置ＢＢ２が緩和状態となっているか否かを判定する（ステップＳ１４０）。なお、第２副蓄電装置ＢＢ２が緩和状態に達しているか否かは、第１副蓄電装置ＢＢ１の場合と同様に判定できる。第２副蓄電装置ＢＢ２は緩和状態に達していないと判定されると（ステップＳ１４０においてＮＯ）、後述のステップＳ２２０へ処理が移行される。
【００７０】
一方、ステップＳ１４０において第２副蓄電装置ＢＢ２は緩和状態であると判定されると（ステップＳ１４０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２２は、電圧センサ１６−３の検出値に基づいて、第２副蓄電装置ＢＢ２のＯＣＶを測定する（ステップＳ１５０）。そして、ＥＣＵ２２は、予め準備されたＯＣＶ−ＳＯＣマップ等を用いて、測定されたＯＣＶに基づいて第２副蓄電装置ＢＢ２のＳＯＣ（ＳＯＣ２）を推定する（ステップＳ１６０）。
【００７１】
次いで、ＥＣＵ２２は、推定された第２副蓄電装置ＢＢ２のＳＯＣ（ＳＯＣ２）から下限値ＴＬを差引いた値が所定のしきい値（たとえば５％）よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１７０）。ＳＯＣ２から下限値ＴＬを差引いた値がしきい値以下であると判定されると（ステップＳ１７０においてＮＯ）、後述のステップＳ２２０へ処理が移行される。
【００７２】
一方、ステップＳ１７０において、ＳＯＣ２から下限値ＴＬを差引いた値がしきい値よりも大きいと判定されると（ステップＳ１７０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２２は、接続装置１８のシステムリレーＲＹ１，ＲＹ２をそれぞれオフ，オンさせるための切替信号ＳＷを接続装置１８へ出力することによって、第１副蓄電装置ＢＢ１から第２副蓄電装置ＢＢ２へ再び切替える（ステップＳ１８０）。これにより、再び第２副蓄電装置ＢＢ２を用いたＥＶ走行が実現される（ステップＳ１９０）。
【００７３】
この第２副蓄電装置ＢＢ２によるＥＶ走行中、ＥＣＵ２２は、電流センサ１４−３（図１）によって検出される電流Ｉｂ３を積算することによって第２副蓄電装置ＢＢ２のＳＯＣ（ＳＯＣ２）を算出する（ステップＳ２００）。そして、ＥＣＵ２２は、その算出されたＳＯＣ２が下限値ＴＬよりも低いか否かを判定する（ステップＳ２１０）。
【００７４】
ＳＯＣ２が下限値ＴＬよりも低いと判定されると（ステップＳ２１０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２２は、ＥＶ走行からＨＶ走行（ＨＶモードによる走行）へ走行モードを切替える（ステップＳ２２０）。具体的には、ＥＣＵ２２は、接続装置１８のシステムリレーＲＹ１，ＲＹ２をオフさせるための切替信号ＳＷを接続装置１８へ出力し、主蓄電装置ＢＡのＳＯＣが目標値ＣＬまたはそれを含む目標範囲内となるように第１コンバータ１２−１を制御する。
【００７５】
なお、上記においては、第１副蓄電装置ＢＢ１のＯＣＶを測定してＳＯＣを推定するタイミングは、第２副蓄電装置ＢＢ２のＳＯＣが下限値ＴＬに達したタイミングとしたが、第２副蓄電装置ＢＢ２のＳＯＣが下限値ＴＬに達する前に第１副蓄電装置ＢＢ１が緩和状態に達した場合には、そのタイミングで第１副蓄電装置ＢＢ１のＯＣＶを測定してＳＯＣを推定してもよい。なお、上記において、第１副蓄電装置ＢＢ１のＯＣＶを測定してＳＯＣを推定するタイミングを、第２副蓄電装置ＢＢ２のＳＯＣが下限値ＴＬに達したタイミングとしたのは、第１副蓄電装置ＢＢ１をできる限り緩和状態に至らせるために時間を稼ぐためである。
【００７６】
また、第２副蓄電装置ＢＢ２のＯＣＶを測定してＳＯＣを推定するタイミングについても、第１副蓄電装置ＢＢ１のＳＯＣが下限値ＴＬに達したタイミングとしたが、第１副蓄電装置ＢＢ１のＳＯＣが下限値ＴＬに達する前に第２副蓄電装置ＢＢ２が緩和状態に達した場合には、そのタイミングで第２副蓄電装置ＢＢ２のＯＣＶを測定してＳＯＣを推定してもよい。
【００７７】
以上のように、この実施の形態１においては、副蓄電装置について、第１副蓄電装置ＢＢ１および第２副蓄電装置ＢＢ２の順に切替使用される。第１副蓄電装置ＢＢ１のＳＯＣが下限値ＴＬに達したものと判定され、第１副蓄電装置ＢＢ１から第２副蓄電装置ＢＢ２へ切替わった後、不使用中の第１副蓄電装置ＢＢ１についてＯＣＶが測定され、その測定されたＯＣＶに基づいてＳＯＣが推定される。そして、その推定されたＳＯＣが下限値ＴＬよりも高い場合には、第２副蓄電装置ＢＢ２のＳＯＣが下限値ＴＬに達したと判定された後、第２副蓄電装置ＢＢ２から第１副蓄電装置ＢＢ１へ再び切替えられ、第１副蓄電装置ＢＢ１が再び使用される。さらに、第１副蓄電装置ＢＢ１の再使用中にも、不使用中の第２副蓄電装置ＢＢ２についてＯＣＶが測定され、その測定されたＯＣＶに基づいてＳＯＣが推定される。そして、その推定されたＳＯＣが下限値ＴＬよりも高い場合には、第１副蓄電装置ＢＢ１のＳＯＣが下限値ＴＬに達したと判定された後、第１副蓄電装置ＢＢ１から第２副蓄電装置ＢＢ２へ再び切替えられ、第２副蓄電装置ＢＢ２が再び使用される。したがって、この実施の形態１によれば、第１副蓄電装置ＢＢ１および第２副蓄電装置ＢＢ２に蓄えられた電気エネルギーを十分に使い切ることができる。
【００７８】
［実施の形態２］
図３に示したような第１副蓄電装置ＢＢ１および第２副蓄電装置ＢＢ２の切替が行なわれる場合、１トリップ当りの走行距離が短いと、第２副蓄電装置ＢＢ２が全く使用されずに第２副蓄電装置ＢＢ２のＳＯＣが常時高い状態が長期間継続する。蓄電装置の劣化はＳＯＣが高いほど早く進行する傾向があるので、上記のような使用方法は、第２副蓄電装置ＢＢ２にとって好ましくない。そこで、この実施の形態２では、第２副蓄電装置ＢＢ２のＳＯＣが高い状態が長期間継続している場合には、第２副蓄電装置ＢＢ２に蓄えられているエネルギーの一部を第１副蓄電装置ＢＢ１へ移動し、第２副蓄電装置ＢＢ２の劣化促進を抑制する。
【００７９】
なお、第１副蓄電装置ＢＢ１から第２副蓄電装置ＢＢ２へエネルギーを移動するために接続装置１８のシステムリレーＲＹ１，ＲＹ２（図１）をいずれもオンさせると、第１副蓄電装置ＢＢ１と第２副蓄電装置ＢＢ２とが短絡してしまう。そこで、この実施の形態１では、まず第２副蓄電装置ＢＢ２を接続装置１８により接続して第２副蓄電装置ＢＢ２から主蓄電装置ＢＡへエネルギーを一旦移動し、その後第２副蓄電装置ＢＢ２から第１副蓄電装置ＢＢ１へ接続を切替えて主蓄電装置ＢＡから第１副蓄電装置ＢＢ１へエネルギーを移動する。
【００８０】
この実施の形態２における電動車両の全体構成は、図１に示される電動車両１００と同じである。また、第１副蓄電装置ＢＢ１および第２副蓄電装置ＢＢ２の使用方法につき、まず、第１副蓄電装置ＢＢ１が使用され、その後、第２副蓄電装置ＢＢ２が使用されるとの基本的な考え方は、実施の形態１と同じである。
【００８１】
図８は、実施の形態２におけるＥＣＵによるエネルギー移動処理の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、一定時間毎または所定の条件が成立する毎にメインルーチンから呼び出されて実行される。
【００８２】
図８を参照して、ＥＣＵ２２は、シフトポジションを選択するためのシフトレバーによりＰレンジ（パーキングレンジ）が選択されているか否かを判定する（ステップＳ３１０）。Ｐレンジ以外が選択されているとき（ステップＳ３１０においてＮＯ）、以降の一連の処理が実行されることなくステップＳ３８０へ処理が移行される。
【００８３】
ステップＳ３１０においてＰレンジが選択されていると判定されると（ステップＳ３１０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２２は、第２副蓄電装置ＢＢ２のＳＯＣ（ＳＯＣ２）が所定値αよりも高い状態が所定時間以上継続しているか否かを判定する（ステップＳ３２０）。なお、この所定値αは、第２副蓄電装置ＢＢ２の劣化進行度合いに影響を与え得るほど第２副蓄電装置ＢＢ２のＳＯＣが高いと判定するために予め定められた値である。ＳＯＣ２が所定値αよりも高い状態が所定時間継続していない場合には（ステップＳ３２０においてＮＯ）、ステップＳ３８０へ処理が移行される。
【００８４】
ステップＳ３２０においてＳＯＣ２が所定値αよりも高い状態が所定時間継続していると判定されると（ステップＳ３２０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２２は、第１副蓄電装置ＢＢ１のＳＯＣ（ＳＯＣ１）が所定値βよりも低いか否かを判定する（ステップＳ３３０）。なお、この所定値βは、第２副蓄電装置ＢＢ２からの移動エネルギーを第１副蓄電装置ＢＢ１が受入可能か否かを判定するために予め定められた値である。ＳＯＣ１が所定値β以上であると判定されると（ステップＳ３３０においてＮＯ）、ステップＳ３８０へ処理が移行される。
【００８５】
ステップＳ３３０においてＳＯＣ１が所定値βよりも低いと判定されると（ステップＳ３３０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２２は、主蓄電装置ＢＡのＳＯＣ（ＳＯＣｍ）が所定値γよりも低いか否かを判定する（ステップＳ３４０）。この所定値γは、一時的なバッファとして用いられる主蓄電装置ＢＡが第２副蓄電装置ＢＢ２からの移動エネルギーを受入可能か否かを判定するために予め定められた値である。ＳＯＣｍが所定値γ以上であると判定されると（ステップＳ３４０においてＮＯ）、ステップＳ３８０へ処理が移行される。
【００８６】
ステップＳ３４０においてＳＯＣｍが所定値γよりも低いと判定されると（ステップＳ３４０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２２は、第２副蓄電装置ＢＢ２から第１副蓄電装置ＢＢ１へ移動するエネルギー量を算出する（ステップＳ３５０）。たとえば、ＳＯＣと蓄電装置の劣化速度との関係から、第２副蓄電装置ＢＢ２の劣化速度が第１副蓄電装置ＢＢ１の劣化速度と同等になるようなＳＯＣになるように移動エネルギー量が決定される。あるいは、各蓄電装置の使用履歴から劣化度を推定して第１副蓄電装置ＢＢ１および第２副蓄電装置ＢＢ２間で比較し、より劣化した蓄電装置から劣化の少ない蓄電装置へエネルギーを移動させ、目標としている寿命時に各蓄電装置の劣化予想値が近づくように劣化速度を求め、その劣化速度に対応するＳＯＣになるように移動エネルギー量を求めてもよい。
【００８７】
そして、移動エネルギー量が算出されると、ＥＣＵ２２は、まず、第２副蓄電装置ＢＢ２から主蓄電装置ＢＡへのエネルギー移動処理を実行する（ステップＳ３６０）。これにより、バッファとしての主蓄電装置ＢＡに移動エネルギーが一旦蓄えられる。次いで、ＥＣＵ２２は、主蓄電装置ＢＡから第１副蓄電装置ＢＢ１へのエネルギー移動処理を実行する（ステップＳ３７０）。これにより、第１副蓄電装置ＢＢ１へ移動エネルギーが送られる。
【００８８】
図９は、第２副蓄電装置ＢＢ２から主蓄電装置ＢＡへのエネルギー移動処理の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、図８に示したステップＳ３６０から呼出されて実行される。
【００８９】
図９を参照して、ＥＣＵ２２は、第２副蓄電装置ＢＢ２から出力される電流Ｉｂ３の目標値を設定する（ステップＳ４１０）。次いで、ＥＣＵ２２は、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬ間の電圧Ｖｈの目標値を設定する（ステップＳ４２０）。続いて、ＥＣＵ２２は、第２副蓄電装置ＢＢ２からの移動エネルギー量に基づいて主蓄電装置ＢＡの目標ＳＯＣを設定する（ステップＳ４３０）。
【００９０】
そうすると、ＥＣＵ２２は、切替信号ＳＷを接続装置１８（図１）へ出力することによって、システムリレーＲＹ１，ＲＹ２をそれぞれオフ，オンさせる（ステップＳ４４０）。そして、ＥＣＵ２２は、電圧Ｖｈが目標値に一致するようにマスターコンバータ（第１コンバータ１２−１）を電圧制御し、第２副蓄電装置ＢＢ２から出力される電流Ｉｂ３が目標値に一致するようにスレーブコンバータ（第２コンバータ１２−２）を電流制御する（ステップＳ４５０）。
【００９１】
次いで、ＥＣＵ２２は、主蓄電装置ＢＡのＳＯＣ（ＳＯＣｍ）が目標ＳＯＣを超えたか否かを判定する（ステップＳ４６０）。そして、ＳＯＣｍが目標ＳＯＣを超えたと判定されると（ステップＳ４６０においてＹＥＳ）、第１コンバータ１２−１および第２コンバータ１２−２が停止され、図８に示したステップＳ３６０へ処理が返される。
【００９２】
図１０は、主蓄電装置ＢＡから第１副蓄電装置ＢＢ１へのエネルギー移動処理の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、図８に示したステップＳ３７０から呼出されて実行される。
【００９３】
図１０を参照して、ＥＣＵ２２は、主蓄電装置ＢＡから出力される電流Ｉｂ１の目標値を設定する（ステップＳ５１０）。次いで、ＥＣＵ２２は、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬ間の電圧Ｖｈの目標値を設定する（ステップＳ５２０）。続いて、ＥＣＵ２２は、移動エネルギー量に基づいて第１副蓄電装置ＢＢ１の目標ＳＯＣを設定する（ステップＳ５３０）。
【００９４】
そうすると、ＥＣＵ２２は、切替信号ＳＷを接続装置１８（図１）へ出力することによって、システムリレーＲＹ１，ＲＹ２をそれぞれオン，オフさせる（ステップＳ５４０）。そして、ＥＣＵ２２は、主蓄電装置ＢＡから出力される電流Ｉｂ１が目標値に一致するようにマスターコンバータ（第１コンバータ１２−１）を電流制御し、電圧Ｖｈが目標値に一致するようにスレーブコンバータ（第２コンバータ１２−２）を電圧制御する（ステップＳ５５０）。
【００９５】
次いで、ＥＣＵ２２は、第１副蓄電装置ＢＢ１のＳＯＣ（ＳＯＣ１）が目標ＳＯＣを超えたか否かを判定する（ステップＳ５６０）。そして、ＳＯＣ１が目標ＳＯＣを超えたと判定されると（ステップＳ５６０においてＹＥＳ）、第１コンバータ１２−１および第２コンバータ１２−２が停止され、図８に示したステップＳ３７０へ処理が返される。
【００９６】
なお、上記においては、第２副蓄電装置ＢＢ２から第１副蓄電装置ＢＢ１へのエネルギー移動処理は、Ｐレンジが選択されているときのみ、すなわち車両の停車中にのみ実行可能としたが、このエネルギー移動処理は、Ｐレンジの選択時のみに限定されるものではない。たとえば、車両を起動させるためのスタートスイッチやイグニッションキーがオフのときに実行可能としてもよい。
【００９７】
以上のように、この実施の形態２によれば、第２副蓄電装置ＢＢ２の劣化が促進されるのを抑制することができる。
【００９８】
［実施の形態３］
図１１は、蓄電装置から瞬時に出力可能な電力の最大値を示す許容出力電力Ｗｏｕｔと蓄電装置のＳＯＣとの関係を示した図である。図１１を参照して、曲線ｋ１は、蓄電装置が常温のときの許容出力電力Ｗｏｕｔを示し、曲線ｋ２は、蓄電装置が低温のときの許容出力電力Ｗｏｕｔを示す。
【００９９】
図１１に示されるように、ＳＯＣが低い領域において、許容出力電力Ｗｏｕｔは小さくなる。また、蓄電装置の温度が低いほど、その傾向は顕著である。たとえば、蓄電装置が低温のときは（曲線ｋ２）、許容出力電力Ｗｏｕｔは、下限値ＴＬよりも大きい下限値ＴＬ１にＳＯＣが低下すると、許容出力電力Ｗｏｕｔが小さくなり始める。そして、このような蓄電装置の出力特性を考慮すると、図３に示したような第１副蓄電装置ＢＢ１および第２副蓄電装置ＢＢ２の切替が行なわれる場合、以下のような問題がある。
【０１００】
ＥＶ走行時に蓄電装置からの出力のみで車両要求パワーを満たせない場合、エンジン３６（図１）にて不足分が補われる。ここで、ＥＶ走行のみがメインのユーザ（すなわち、１トリップ当りの走行距離が短いユーザ）の場合、第１副蓄電装置ＢＢ１のＳＯＣが低い領域で許容出力電力Ｗｏｕｔが小さくなることによりエンジン３６が頻繁に動作し、燃費が悪化する。なお、この燃費悪化は、低温時ほど顕著になる。
【０１０１】
そこで、この実施の形態３では、たとえば、図１１に示される下限値ＴＬ１（＞ＴＬ）において、第１副蓄電装置ＢＢ１から第２副蓄電装置ＢＢ２へ切替えられる。これにより、蓄電装置から出力可能な電力が確保され、その結果、エンジン３６の動作が抑制されることにより燃費が向上する。また、第２副蓄電装置ＢＢ２のＳＯＣが常時高い状態も回避し得るので、第２副蓄電装置ＢＢ２の劣化促進の抑制にも寄与する。
【０１０２】
この実施の形態３における電動車両の全体構成は、図１に示される電動車両１００と同じである。
【０１０３】
図１２は、実施の形態３におけるＥＣＵによる第１副蓄電装置ＢＢ１および第２副蓄電装置ＢＢ２の切替制御の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、一定時間毎または所定の条件が成立する毎にメインルーチンから呼び出されて実行される。
【０１０４】
図１２を参照して、ＥＣＵ２２は、主蓄電装置ＢＡ、第１副蓄電装置ＢＢ１および第２副蓄電装置ＢＢ２の充電器２６による充電完了後、接続装置１８（図１）のシステムリレーＲＹ１，ＲＹ２をそれぞれオン，オフさせる。これにより、第１副蓄電装置ＢＢ１がまず使用される（ステップＳ６１０）。そして、ＥＣＵ２２は、第１副蓄電装置ＢＢ１のＳＯＣ（ＳＯＣ１）が下限値ＴＬ１（＞ＴＬ）よりも低いか否かを判定する（ステップＳ６２０）。
【０１０５】
ＳＯＣ１が下限値ＴＬ１よりも低いと判定されると（ステップＳ６２０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２２は、システムリレーＲＹ１，ＲＹ２をそれぞれオフ，オンさせる。これにより、第２副蓄電装置ＢＢ２が使用される（ステップＳ６３０）。そして、ＥＣＵ２２は、第２副蓄電装置ＢＢ２のＳＯＣ（ＳＯＣ２）が下限値ＴＬ１よりも低いか否かを判定する（ステップＳ６４０）。
【０１０６】
ＳＯＣ２が下限値ＴＬ１よりも低いと判定されると（ステップＳ６４０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２２は、システムリレーＲＹ１，ＲＹ２をそれぞれオン，オフさせる。これにより、第１副蓄電装置ＢＢ１が再度使用される（ステップＳ６５０）。そして、ＥＣＵ２２は、第１副蓄電装置ＢＢ１のＳＯＣ（ＳＯＣ１）が下限値ＴＬよりも低いか否かを判定する（ステップＳ６６０）。
【０１０７】
ＳＯＣ１が下限値ＴＬよりも低いと判定されると（ステップＳ６６０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２２は、システムリレーＲＹ１，ＲＹ２をそれぞれオフ，オンさせる。これにより、第２副蓄電装置ＢＢ２が再度使用される（ステップＳ６７０）。そして、ＥＣＵ２２は、第２副蓄電装置ＢＢ２のＳＯＣ（ＳＯＣ２）が下限値ＴＬよりも低いか否かを判定する（ステップＳ６８０）。
【０１０８】
ＳＯＣ２が下限値ＴＬよりも低いと判定されると（ステップＳ６８０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２２は、ＥＶ走行からＨＶ走行に切替える（ステップＳ６９０）。具体的には、ＥＣＵ２２は、主蓄電装置ＢＡのＳＯＣが目標値ＣＬまたはそれを含む目標範囲内となるように第１コンバータ１２−１を制御する。
【０１０９】
以上のように、この実施の形態３においては、主にＥＶ走行のみの使用形態の場合に、許容出力電力Ｗｏｕｔの低下による出力不足を補うためにエンジン３６が動作するのを抑制できる。したがって、この実施の形態３によれば、燃費を向上させることができる。また、この実施の形態３によれば、第２副蓄電装置ＢＢ２のＳＯＣが常時高い状態も回避し得るので、第２副蓄電装置ＢＢ２の劣化促進も抑制できる。
【０１１０】
なお、上記の各実施の形態においては、副蓄電装置が２つの場合について説明したが、副蓄電装置を３つ以上で構成してもよい。
【０１１１】
また、上記においては、電動車両１００は、第１ＭＧ３２−１および第２ＭＧ３２−２を含むものとしたが、電動車両１００に含まれるＭＧの数は、２つに限定されるものではない。
【０１１２】
また、上記においては、動力分割装置３４によりエンジン３６の動力を分割して駆動輪３８と第１ＭＧ３２−１とに伝達可能なシリーズ／パラレル型のハイブリッド車両について説明したが、この発明は、その他の形式のハイブリッド車両にも適用可能である。すなわち、たとえば、第１ＭＧ３２−１を駆動するためにのみエンジン３６を用い、第２ＭＧ３２−２でのみ車両の駆動力を発生する、いわゆるシリーズ型のハイブリッド車両や、エンジン３６が生成した運動エネルギーのうち回生エネルギーのみが電気エネルギーとして回収されるハイブリッド車両、エンジンを主動力として必要に応じてモータがアシストするモータアシスト型のハイブリッド車両などにもこの発明は適用可能である。
【０１１３】
また、この発明は、エンジン３６を備えずに電力のみで走行する電気自動車や、直流電源として蓄電装置に加えて燃料電池をさらに備える燃料電池車にも適用可能である。
【０１１４】
なお、上記において、第１副蓄電装置ＢＢ１および第２副蓄電装置ＢＢ２は、この発明における「複数の蓄電装置」に対応し、ＥＣＵ２２は、この発明における「制御装置」に対応する。また、ＳＯＣ推定部５２は、この発明における「残存容量推定部」に対応し、第１インバータ３０−１、第２インバータ３０−２、第１ＭＧ３２−１および第２ＭＧ３２−２は、この発明における「電気負荷装置」を形成する。さらに、第１コンバータ１２−１は、この発明における「第１の電圧変換器」に対応し、第２コンバータ１２−２は、この発明における「第２の電圧変換器」に対応する。また、さらに、充電器２６および充電インレット２７は、この発明における「充電装置」を形成する。
【０１１５】
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】
【０１１６】
１２−１，１２−２  コンバータ、１４−１〜１４−３  電流センサ、１６−１〜１６−３，２０  電圧センサ、１８  接続装置、２２  ＥＣＵ、２６  充電器、２７  車両インレット、２８  外部電源、３０−１，３０−２  インバータ、３２−１，３２−２  ＭＧ、３４  動力分割装置、３６  エンジン、３８  駆動輪、４２−１  チョッパ回路、５２  ＳＯＣ推定部、５４  判定部、５６  切替制御部、１００  電動車両、ＢＡ  主蓄電装置、ＢＢ１，ＢＢ２  副蓄電装置、ＰＬ１，ＰＬ２  正極線、ＮＬ１，ＮＬ２  負極線、ＭＰＬ  主正母線、ＭＮＬ  主負母線、Ｃ，Ｃ１  平滑コンデンサ、ＲＹ１，ＲＹ２  システムリレー、Ｌ１  インダクタ、Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂ  スイッチング素子、Ｄ１Ａ，Ｄ１Ｂ  ダイオード。
【図１】
2011015473.tif 000003
【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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