(57)【要約】【課題】車両の発進又は停止を含む運転状態を予知して昇圧コンバータを制御することで、ドライバビリティを向上するとともに電力損失を最小限に抑える。【解決手段】本発明のバッテリの制御装置は、バッテリ５００の電圧を昇圧してモータ３０に印加する昇圧コンバータ１００と、撮像により得られる車外の画像情報を取得して分析する制御装置２００と、画像情報を分析して得られる車外の環境情報に基づいて、車両の発進又は停止を含む運転状態を予測し、予測した運転状態に基づいて、昇圧部による昇圧を制御する昇圧制御装置２００と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリとモータとの間に設けられた昇圧回路と、前記昇圧回路をバイパスして前記バッテリと前記モータとを接続するバイパス回路と、前記バイパス回路の開閉を切り換えるバイパス開閉部と、を備えた車両用昇圧コンバータを制御するための昇圧コンバータの制御装置において、
車外の環境情報に基づいて、車両の発進又は停止を含む運転状態を予測する運転状態予測部と、
予測した前記運転状態に基づいて、前記バイパス開閉部を制御するバイパス制御部と、
を備えることを特徴とする昇圧コンバータの制御装置。
【請求項２】
前記バイパス制御部は、前記バイパス回路が開かれた状態において前記車両の停止が予測されたときに、前記バイパス回路を閉じることを特徴とする請求項１に記載の昇圧コンバータの制御装置。
【請求項３】
前記バイパス制御部は、前記モータに印可される電圧がバッテリ電圧まで低下した後に、前記バイパス回路を閉じることを特徴とする請求項２に記載の昇圧コンバータの制御装置。
【請求項４】
前記バイパス制御部は、前記バイパス回路が閉じられた状態において前記車両の発進が予測されたときに、前記バイパス回路を開くことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の昇圧コンバータの制御装置。
【請求項５】
前記運転状態予測部が、ステレオカメラの撮像により得られる画像情報を分析して前記運転状態を予測することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の昇圧コンバータの制御装置。
【請求項６】
バッテリとモータとの間に設けられた昇圧回路と、前記昇圧回路をバイパスして前記バッテリと前記モータとを接続するバイパス回路と、前記バイパス回路の開閉を切り換えるバイパス開閉部と、を備えた車両用昇圧コンバータを制御するための昇圧コンバータの制御方法において、
車外の環境情報に基づいて、車両の発進又は停止を含む運転状態を予測するステップと、
予測した前記運転状態に基づいて、前記バイパス開閉部を制御するステップと、
を備えることを特徴とする昇圧コンバータの制御方法。
【請求項７】
バッテリの電圧を昇圧して車両の駆動源としてのモータに印可する電圧制御装置において、
前記バッテリと前記モータとの間に設けられた昇圧回路と、
前記昇圧回路をバイパスして前記バッテリと前記モータとを接続するバイパス回路と、
前記バイパス回路の開閉を切り換えるバイパス開閉部と、
車外の環境情報に基づいて、前記車両の発進又は停止を含む運転状態を予測する運転状態予測部と、
予測した前記運転状態に基づいて、前記バイパス開閉部を制御するバイパス制御部と、
を備えることを特徴とする電圧制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、昇圧コンバータの制御装置及び電圧コンバータの制御方法並びに電圧制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の駆動源としてモータを備えた電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド車両（ＨＥＶ）が知られている。このような車両に用いられるモータは、バッテリから供給する直流電圧をインバータによって交流電圧に変換して印可することによって駆動される。このようなモータは、インバータ電圧が大きいほど大出力を発生することができるため、車両には、バッテリの出力電圧（以下「バッテリ電圧」という。）を昇圧するための昇圧コンバータが備えられている。
【０００３】
昇圧コンバータは、例えば、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等の半導体素子や、ダイオード、リアクトルにより構成されている。そのため、昇圧コンバータは、昇圧動作を必要としない状態においても、バッテリから電力を取り出したり回生電力を充電したりする際に、それらの構成部品の内部抵抗により電力損失が発生するものとなっている。
【０００４】
これに対して、特許文献１には、昇圧動作を行わないときの電力損失を低減するために、昇圧回路のバイパス路と、バイパス路をオンオフするスイッチ回路とを設け、昇圧回路による昇圧動作が行われないときにはバイパス路をオンにして、出力側接続部への電力供給を主にバイパス路を介して行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１６０２８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、モータの回転数が実際に低速回転となった場合や、リレーコイルに対して駆動電流が供給されていない場合など、実際に昇圧動作が必要とされなくなった後に、バイパス路をオンにして昇圧回路をバイパスさせるものとなっている。したがって、昇圧動作が不要となる時期と、バイパス路がオンになる時期とに時間差が生じ、昇圧コンバータにおける電力損失の低減が遅れる場合がある。特に、昇圧コンバータでは、車両の要求駆動トルクの変化に迅速に対応するために、現在の必要昇圧電圧に対して電圧マージンを加えて目標昇圧電圧を設定する場合がある。かかる場合においては、上記の時間差によって発生する昇圧コンバータでの電力損失が一層増大するおそれがある。
【０００７】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、車両の停止を含む運転状態を予測して、昇圧回路をバイパスさせるバイパス回路の開閉を制御することで、昇圧コンバータにおける電力損失をより低減することが可能な、新規かつ改良された昇圧コンバータの制御装置及び昇圧コンバータの制御方法並びに電圧制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、バッテリとモータとの間に設けられた昇圧回路と、前記昇圧回路をバイパスして前記バッテリと前記モータとを接続するバイパス回路と、前記バイパス回路の開閉を切り換えるバイパス開閉部と、を備えた車両用昇圧コンバータを制御するための昇圧コンバータの制御装置において、車外の環境情報に基づいて、車両の発進又は停止を含む運転状態を予測する運転状態予測部と、予測した前記運転状態に基づいて、前記バイパス開閉部を制御するバイパス制御部と、を備えることを特徴とする昇圧コンバータの制御装置が提供される。
【０００９】
また、前記バイパス制御部は、前記バイパス回路が開かれた状態において前記車両の停止が予測されたときに、前記バイパス回路を閉じることとしてもよい。
【００１０】
また、前記バイパス制御部は、前記モータに印可される電圧がバッテリ電圧まで低下した後に、前記バイパス回路を接続することとしてもよい。
【００１１】
また、前記バイパス制御部は、前記バイパス回路が閉じられた状態において前記車両の発進が予測されたときに、前記バイパス回路を開くこととしてもよい。
【００１２】
また、前記運転状態予測部が、ステレオカメラの撮像により得られる画像情報を分析して前記運転状態を予測することとしてもよい。
【００１３】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、バッテリとモータとの間に設けられた昇圧回路と、前記昇圧回路をバイパスして前記バッテリと前記モータとを接続するバイパス回路と、前記バイパス回路の開閉を切り換えるバイパス開閉部と、を備えた車両用昇圧コンバータを制御するための昇圧コンバータの制御方法において、車外の環境情報に基づいて、車両の発進又は停止を含む運転状態を予測するステップと、予測した前記運転状態に基づいて、前記バイパス開閉部を制御するステップと、を備えることを特徴とする昇圧コンバータの制御方法が提供される。
【００１４】
また、上記課題を解決するために、本発明のさらに別の観点によれば、バッテリの電圧を昇圧して車両の駆動源としてのモータに印可する電圧制御装置において、前記バッテリと前記モータとの間に設けられた昇圧回路と、前記昇圧回路をバイパスして前記バッテリと前記モータとを接続するバイパス回路と、前記バイパス回路の開閉を切り換えるバイパス開閉部と、車外の環境情報に基づいて、前記車両の発進又は停止を含む運転状態を予測する運転状態予測部と、予測した前記運転状態に基づいて、前記バイパス開閉部を制御するバイパス制御部と、を備えることを特徴とする電圧制御装置が提供される。
【００１５】
なお、本明細書において、「目標昇圧電圧」とは、昇圧コンバータが昇圧する際の目標値を意味し、「必要昇圧電圧」とは、現在の要求駆動力を実現するために最低限必要な昇圧電圧を意味し、「実昇圧電圧」とは、昇圧コンバータが実際に出力している電圧を意味する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、車両の停止を含む運転状態を予測して、昇圧回路をバイパスさせるバイパス回路の開閉を制御することで、昇圧コンバータにおける電力損失をより低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態にかかるシステムを示す模式図である。
【図２】本実施形態によるシステムの回路構成を示す回路図である。
【図３】本実施形態の処理を示すフローチャートである。
【図４】バイパス回路を開く処理を示すフローチャートである。
【図５】バイパス回路を閉じる処理を示すフローチャートである。
【図６】要求駆動力の変化に伴うバイパス回路の開閉時期を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１９】
１．システムの基本的構成
まず、図１を参照して、本発明の一実施形態にかかるシステム５００の基本的構成について説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかる、電気自動車等の車両を駆動するためのシステム５００を示す模式図である。なお、図１では、駆動源としてモータ３０を備えたシステム５００のうち、昇圧コンバータ１００の制御に関連する部分のみを示しているが、かかるシステム５００は、電気自動車（ＥＶ）に限らず、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）など車両にも広く適用することができる。
【００２０】
図１に示すように、システム５００は、高電圧バッテリ１０、インバータ２０、モータ３０、ステレオカメラ５０、アクセルセンサ６０、昇圧コンバータ１００、昇圧制御装置２００、画像処理制御装置（画像処理制御部）３００を有して構成される。このうち、昇圧制御装置２００が「昇圧コンバータの制御装置」を構成する。また、昇圧コンバータ１００及び昇圧制御装置２００が「電圧制御装置」を構成する。なお、図１では、画像処理制御装置３００と昇圧制御装置２００を別体に構成した例を示すが、両者は一体の制御装置から構成されていても良い。
【００２１】
アクセルセンサ６０は、ドライバーによるアクセルペダルの操作量を検出し、検出したアクセル操作量を要求駆動力の情報として昇圧制御装置２００へ送信する。アクセルセンサ６０の構成は特に限定されるものではなく、既知のセンサを用いて構成することができる。
【００２２】
ステレオカメラ５０は、例えば電荷結合素子（ＣＣＤ）等の固体撮像素子を用いた左右１組のＣＣＤカメラによって構成することができる。また、ＣＣＤカメラの撮像素子は、カラー撮像可能となっている。これらの左右のＣＣＤカメラが、それぞれ車室内の天井前方に一定の間隔をもって取り付けられ、車外の環境を異なる視点からステレオ撮像する。ステレオカメラ５０は、認識した撮像情報を画像処理制御装置３００へ出力する。ステレオカメラ５０及び画像処理制御装置３００は一体化したユニットとして構成されて車室内に備えられていてもよい。
【００２３】
高電圧バッテリ１０は、例えば、充放電可能な蓄電池等の二次電池により構成される。本実施形態のシステム５００では、バッテリ電圧が２００Ｖの高電圧バッテリ１０が用いられている。
【００２４】
モータ３０は、基本的に、インバータ２０によって供給された電流により発生する電磁力と、モータ３０内に設けられたマグネットの磁力とによって、車両の駆動輪４０を駆動する駆動力を発生させる駆動モータとして構成される。また、モータ３０は、減速時に熱エネルギとして捨てられる減速エネルギを電力に変換して高電圧バッテリ１０に充電する発電モータも併せて備えることができる。モータ３０は、昇圧コンバータ１００及びインバータ２０を介して高電圧バッテリ１０に接続されている。
【００２５】
昇圧コンバータ１００は、昇圧制御装置２００による昇圧指令にしたがってバッテリ電圧を昇圧し、インバータ２０に対して昇圧電圧を印可する。昇圧コンバータ１００は、バッテリ電圧からインバータ２０の最大電圧まで昇圧するためには、目標昇圧電圧を最大電圧に設定してから実昇圧電圧が当該最大電圧に到達するまでに２００ｍｓ程度の遅延時間が発生する。そのため、モータ３０の要求駆動力が実際に変化してから目標昇圧電圧を変更しても、実際の昇圧動作は要求駆動力の変化時点からは遅延するため、加速のもたつき感やドライバビリティの悪化が生じ得る。
【００２６】
インバータ２０は、昇圧コンバータ１００によって昇圧された昇圧電圧を利用し、モータ３０に電圧を印可することで、モータ３０のモータ巻き線に電流を供給する。インバータ２０は、昇圧コンバータ１００によって昇圧された直流電圧を交流電圧に変換してモータ３０を駆動する。モータ３０から出力される駆動力は駆動輪４０に伝達される。モータ３０は、インバータ２０により印可される電圧が高いほど大出力を発生することができる。
【００２７】
２．回路構成
次に、本実施形態にかかるシステム５００における高電圧バッテリ１０、昇圧コンバータ１００、インバータ２０、モータ３０の回路構成について説明する。図２は、エンジン７０、駆動モータ３０ａ、発電モータ３０ｂを備えたハイブリッド車両にシステム５００を適用した場合の回路図を示している。
【００２８】
昇圧コンバータ１００は、高電圧バッテリ１０とインバータ２０との間を接続する昇圧回路１１０と、昇圧回路１１０をバイパスして高電圧バッテリ１０とインバータ２０との間を接続するバイパス回路１５０とを備えている。インバータ２０は、昇圧コンバータ１００から供給される電圧を平滑化する直流コンデンサ２２と、直流コンデンサ２２により平滑化された電圧を交流に変換し、交流電圧を駆動モータ３０ａ及び発電モータ３０ｂに印可するインバータ回路２４とを備えている。
【００２９】
昇圧回路１１０は、バッテリ電圧を、リアクトル１２０を介して所望の直流電圧に昇圧し、また、直流電圧を高電圧バッテリ１０の定格電圧へ降圧する回路であり、リアクトル１２０と、ダイオード１４０と、ＩＧＢＴ１３０とを有して構成される。リアクトル１２０は誘導起電力（Ｖ＝−Ｌ（ｄｉ／ｄｔ））を発生させるコイルである。リアクトル１２０は、一定の抵抗を有する銅の巻線と鉄心とから構成されているために、昇圧動作をしていない場合であっても電流が流れている状態において電力損失（銅損）が発生する。ダイオード１４０は、昇圧した電流を流すための半導体である。ダイオード１４０は、昇圧動作をしていない場合であっても電流が流れている状態において、電力損失（ダイオード１４０の順方向電圧×電流）が発生する。ＩＧＢＴ１３０は、昇圧するための電流値変化ｄｉ／ｄｔを生じさせる半導体スイッチング素子であり、昇圧動作をしない限り大きな電力損失は生じないが内部抵抗による電力損失が生じ得る。ＩＧＢＴ１３０は昇圧制御装置２００の昇圧制御部２１０により駆動制御される。
【００３０】
したがって、昇圧動作を行わない場合であっても、昇圧回路１１０を介して高電圧バッテリ１０から電力を取り出したり、回生電力を高電圧バッテリ１０に充電したりする際に、リアクトル１２０やＩＧＢＴ１３０、ダイオード１４０において電力損失が発生するものとなっている。
【００３１】
また、バイパス回路１５０は、バイパス回路１５０の開閉を切り換えるバイパス開閉部１６０を有している。バイパス開閉部１６０は、バイパス回路１５０の開閉の切り換え操作をできるものであればよく、例えば、機械式のリレースイッチや、ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等の半導体を用いたスイッチとすることができる。昇圧動作を行う場合には、バイパス回路１５０が開かれる必要がある。一方、バイパス回路１５０を閉じることにより昇圧回路１１０に電流が流れなくなるため、昇圧コンバータ１００の電力損失を低減することができる。バイパス開閉部１６０は、昇圧制御装置２００のバイパス制御部２３０により制御される。
【００３２】
３．電子制御系の構成
次に、本実施形態にかかるシステム５００の電子制御系の構成について説明する。電子制御系は、主として、画像処理制御装置３００及び昇圧制御装置２００により構成される。
【００３３】
画像処理制御装置３００は、ステレオカメラ５０から送信される撮像情報を分析処理して車外の環境情報を取得する。画像処理制御装置３００は、取得された車外の環境情報を昇圧制御装置２００に送信する。
【００３４】
具体的に、画像処理制御装置３００は、ステレオカメラ５０によって自車両の進行方向を撮像した左右１組のステレオ画像対に対し、対応する位置のずれ量から三角測量の原理によって対象物までの距離情報を生成することができる。また、画像処理制御装置３００は、生成した距離情報に対して、周知のグルーピング処理を行い、グルーピング処理した距離情報をあらかじめ設定しておいた三次元的な立体物データ等と比較することにより、信号機や先行車両、障害物等を検出する。障害物としては、例えば、人物や道路標識、ガードレール等が挙げられる。また、画像処理制御装置３００は、信号機や先行車両、障害物等を検出した場合には、生成した距離情報を用いて、自車両との相対距離Ｄ、先行車両や障害物の移動速度Ｖｆ（相対距離Ｄの変化割合＋自車両の車速Ｖ）を算出することができる。相対距離Ｄの変化割合は、単位時間ごとに検知されるフレーム画像間の相対距離Ｄを除算することにより求めることができる。
【００３５】
また、上述のとおり、ステレオカメラ５０は色情報を取得できるため、画像処理制御装置３００は、例えば、自車両の前方を走行する先行車両のブレーキランプ点灯の有無や信号機の信号の色、道路標識等を認識することができる。画像処理制御装置３００は、取得された先行車両のブレーキランプの点灯状態や自車両前方の信号機の色、道路標識、停止線、又は先行車両との車間距離等の車外の環境情報を昇圧制御装置２００へ送信する。
【００３６】
昇圧制御装置２００は、昇圧制御部２１０、バイパス制御部２３０、運転状態予測部２５０を有して構成される。運転状態予測部２５０は、画像処理制御装置３００から送信される車外の環境情報に基づいて、自車両の発進又は停止を含む、自車両の今後の運転状態を予測する。昇圧制御部２１０は、アクセルセンサ６０から送信されるドライバーによる要求駆動力に加えて、運転状態予測部２５０により予測された自車両の今後の運転状態を考慮して、昇圧コンバータ１００の昇圧制御を行う。バイパス制御部２３０は、運転状態予測部２５０により予測された自車両の今後の運転状態（停止、発進等）に基づいて、昇圧コンバータ１００のバイパス開閉部１６０の制御を行う。昇圧制御部２１０、バイパス制御部２３０及び運転状態予測部２５０は、具体的にはマイクロコンピュータ等によるプログラムの実行により実現される機能である。すなわち、本実施形態において、昇圧制御装置２００が運転状態予測部及びバイパス制御部として機能する。
【００３７】
例えば、昇圧制御装置２００は、自車両の走行中において、前方の信号機が赤信号である場合、先行車両のブレーキランプが点灯している場合、先行車両との車間距離が接近している場合などにおいては、今後自車両が停止すると予測する。また、昇圧制御装置２００は、今後自車両が停止すると予測される場合には、昇圧回路１１０に対して降圧指令を出力するとともに、実昇圧電圧がバッテリ電圧まで低下した後、速やかにバイパス開閉部１６０をオンにしてバイパス回路１５０を閉じる。これにより、自車両が現実に停止する前に昇圧回路１１０への電流の供給を停止することができ、昇圧コンバータ１００における電力損失を最小限に抑えることができる。
【００３８】
また、昇圧制御装置２００は、自車両の停止時において、前方の信号機が青信号である場合、先行車両のブレーキランプが点灯から消灯に変化した場合、先行車両との車間距離が所定値以上離れた場合などにおいては、今後自車両が発進すると予測する。また、昇圧制御装置２００は、今後自車両が発進すると予測される場合には、ドライバーによりアクセルが踏み込まれる前にバイパス開閉部１６０をオフにしてバイパス回路１５０を開くとともに、昇圧回路１１０に対して昇圧指令を出力する。これにより、自車両が現実に発進する前に昇圧比を高めることができ、アクセル踏込後に昇圧比を高めた場合に発生する加速のもたつきを確実に抑止できる。
【００３９】
４．昇圧コンバータの制御方法
次に、図１のシステム５００で実行される処理の流れの一例について説明する。図３は、本実施形態の処理を示すフローチャートである。
【００４０】
まず、ステップＳ１０において、昇圧制御装置２００は、画像処理制御装置３００との協調制御により、自車両発進予測判定を行う。ここでは、以下のＣ１，Ｃ２，Ｃ３の条件が成立するか否かを判定し、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３のいずれかの条件が成立する場合、以下のＦ１を実行する。
Ｃ１）自車両前方の信号機の色が“赤”から“青”に変わった。
Ｃ２）先行車両のブレーキランプが“点灯”から“消灯”に変わった。
Ｃ３）先行車両との車間距離が拡がった。
Ｆ１）自車両発進予測＝有り
【００４１】
上記Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３のいずれかの条件が成立する場合、上記Ｆ１が実行され、自車両発進予測フラグが立てられる。上述したように、画像処理制御装置３００は、三角測量の原理によって対象物までの距離情報を取得することができる。上記Ｃ３では、昇圧制御装置２００は、先行車両までの距離情報を取得し、先行車両までの距離が所定のしきい値（例えば、１０ｍ）を超えた場合に、先行車両との車間距離が拡がったと判定する。
【００４２】
次いで、ステップＳ１４において、昇圧制御装置２００は、画像処理制御装置３００との協調制御により、自車両停止予測判定を行う。ここでは、以下のＣ４，Ｃ５の条件が成立するか否かを判定し、Ｃ４，Ｃ５のいずれかの条件が成立する場合、以下のＦ２を実行する。
Ｃ４）前方の信号機の色が赤となっている。
Ｃ５）先行車両との車間距離が車速に対して近い。
Ｆ２）自車両停止予測＝有り
【００４３】
上記Ｃ４，Ｃ５のいずれかの条件が成立する場合、上記Ｆ２が実行され、自車両停止予測フラグが立てられる。上記Ｃ５では、昇圧制御装置２００は、先行車両までの距離情報を取得し、先行車両に対する自車両の相対速度から先行車両と自車両との距離が所定のしきい値（例えば、１０ｍ）以内になると見込まれる場合は、先行車両との車間距離が車速に対して近いと判定する。
【００４４】
次のステップＳ１８において、昇圧制御装置２００は、車速が所定のしきい値Ｖ０［ｋｍ／ｈ］よりも小さいか否かを判定する。また、ステップＳ１８において、昇圧制御装置２００は、加速度が０［ｍ／ｓ２］であるか否かを判定する。車速のしきい値Ｖ０は、０であってもよく、あるいは、クリープ走行中の速度であってもよい。そして、ステップＳ１８において、昇圧制御装置２００は、車速が所定のしきい値Ｖ０［ｋｍ／ｈ］よりも小さく、且つ加速度が０［ｍ／ｓ２］以下の場合（ステップＳ１８：Ｙｅｓ）は、自車両が停止していると判定し、ステップＳ２２へ進む。なお、自車両が停止していると判定される場合においては、バイパス回路１５０は閉じられた状態となっている。
【００４５】
ステップＳ２２において、昇圧制御装置２００は、ステップＳ１０の自車両発進予測フラグが立てられているか否かを判定する。ステップＳ２２において、自車両発信予測フラグが立てられている場合は、ステップＳ２６へ進む。ステップＳ２６では、バイパス回路１５０を開く処理を実行する。
【００４６】
図４は、バイパス回路１５０を開く処理を示すフローチャートである。まず、ステップＳ４０において、昇圧制御装置２００はバイパス開閉部１６０をオフにし、バイパス回路１５０を開く。次いで、ステップＳ４４において、昇圧制御装置２００は、昇圧コンバータ１００の駆動を開始する。次いで、ステップＳ４８において、昇圧制御装置２００は、ドライバーによる要求駆動力や自車両の今後の運転状態に基づいて目標昇圧電圧Ｖｏｌ＿ｔｇｔを所定値Ｖｏｌ＿１に設定する。ステップＳ７２の処理により、バイパス回路１５０を開く処理を終了し、以降、昇圧コンバータ１００の昇圧制御を継続する。
【００４７】
これにより、自車両の停止中に自車両が発進することが予測される場合は、アクセルが踏み込まれるよりも前にバイパス回路１５０が開かれるとともに昇圧コンバータ１００の目標昇圧電圧Ｖｏｌ＿ｔｇｔが所定値Ｖｏｌ＿１に設定されて昇圧コンバータ１００の駆動が開始される。このように、自車両が発進する前にあらかじめ昇圧コンバータ１００による昇圧を行っておくことで、昇圧の際の応答遅延による加速のもたつきを抑止することができる。
【００４８】
一方、ステップＳ２２において、自車両発進予測フラグが立てられていない場合は、ステップＳ３０へ進む。ステップＳ３０では、自車両が発進することは予測されていないため、バイパス回路１５０を閉じた状態を継続する。ステップＳ２６，Ｓ３０の後は今回の処理ルーチンを終了して、ステップＳ１０に戻る。
【００４９】
また、ステップＳ１８において、車速が所定のしきい値Ｖ０［ｋｍ／ｈ］以上であり、且つ加速度が０［ｍ／ｓ２］よりも大きい場合は、自車両が走行中であると判定し、ステップＳ３４へ進む。なお、自車両が走行中であると判定される場合においては、バイパス回路１５０は開かれた状態となっている。
【００５０】
ステップＳ３４において、昇圧制御装置２００は、ステップＳ１４の自車両停止予測フラグが立てられているか否かを判定し、自車両停止予測フラグが立てられている場合は、ステップＳ３８へ進む。ステップＳ３８では、自車両が停止することが予測されており、ドライバーから更なる駆動力を要求されることはないと考えられるため、昇圧制御装置２００は、バイパス回路１５０を閉じる処理を実行する。
【００５１】
図５は、バイパス回路１５０を閉じる処理を示すフローチャートである。まず、ステップＳ６０において、昇圧制御装置２００は、昇圧コンバータ１００の目標昇圧電圧Ｖｏｌ＿ｔｇｔをバッテリ電圧Ｖｏｌ＿０に設定し、昇圧コンバータ１００に対して昇圧（降圧）指令を送信する。次いで、ステップＳ６４において、昇圧制御装置２００は、昇圧コンバータ１００の実昇圧電圧が降下してバッテリ電圧になったか否かを判定する。ステップＳ６４において、昇圧コンバータ１００の実昇圧電圧がバッテリ電圧になっていない場合は、実昇圧電圧がバッテリ電圧になるまで待機し、実昇圧電圧がバッテリ電圧になった場合に、ステップＳ６８に進む。
【００５２】
ステップＳ６８において、昇圧制御装置２００は、昇圧コンバータ１００の駆動を停止する。次いで、ステップＳ７２において、昇圧制御装置２００は、バイパス開閉部１６０をオンにし、バイパス回路１５０を閉じる。ステップＳ７２の処理により、バイパス回路１５０を閉じる処理を終了する。
【００５３】
これにより、自車両の走行中に自車両が停止することが予測される場合は、昇圧コンバータ１００による昇圧動作が停止されるとともに、昇圧回路１１０に電流が流れることがなくなるため、昇圧コンバータ１００における損失を最小限に抑えることができる。なお、ステップＳ６４において、昇圧コンバータ１００の実昇圧電圧がバッテリ電圧となるまで待機するのは、バイパス回路１５０を接続したときに過電流が流れることを防ぐためである。
【００５４】
一方、ステップＳ３４において、自車両停止予測フラッグが立てられていない場合には、ステップＳ４２へ進む。ステップＳ４２では、自車両が停止することは予測されていないため、バイパス回路１５０を開いた状態を継続する。ステップＳ３８，Ｓ４２の後は今回の処理ルーチンを終了して、ステップＳ１０に戻る。
【００５５】
５．タイムチャート
次に、本実施形態にかかる昇圧コンバータの制御処理を実行した場合の昇圧電圧の変化について説明する。図６（ａ）及び（ｂ）は、バイパス回路１５０の開閉、実昇圧電圧、要求駆動力の変化を示すタイムチャートである。図６（ａ）が本実施形態の例を示し、図６（ｂ）が比較例を示している。図６（ａ）及び（ｂ）は、同じ時間軸で示されている。
【００５６】
図６（ａ）に示したように、本実施形態の例によれば、車両が停止し、バイパス回路１５０が閉じられた状態において、先行車両のブレーキランプが消灯したり、信号が青に変わったりした場合等、車両の発進が予測された時刻ｔ０でバイパス回路１５０が開かれるとともに昇圧コンバータ１００の目標昇圧電圧Ｖｏｌ＿ｔｇｔが所定の値に設定される。これにより、要求駆動力Ｑｔｇｔが上昇より前に、実昇圧電圧ｖｏｌ＿ａｃｔは増大し始める。したがって、実際の駆動力Ｑａｃｔが上昇し始める時刻ｔ１までに、実昇圧電圧Ｖｏｌ＿ａｃｔが大きくなっているため、車両の発進時から、モータ３０による十分な駆動力を出力させることができる。そのため、インバータ２０に印加される実昇圧電圧Ｖｏｌ＿ａｃｔが目標昇圧電圧Ｖｏｌ＿ｔｇｔに対して遅延することに起因する加速のもたつき、ドライバビリティの悪化を確実に抑止することができる。なお、車両の発進後、昇圧コンバータ１００の目標昇圧電圧はアクセル開度（ドライバーの要求駆動力）や、追従制御による要求駆動力に応じて最適な値に制御される。
【００５７】
一方、図６（ｂ）は、要求駆動力Ｑｔｇｔが実際に上昇し始めた後に昇圧コンバータ１００による目標昇圧電圧Ｖｏｌ＿ｔｇｔを増大させる例を示している。図６（ｂ）に示す例では、要求駆動力Ｑｔｇｔが実際に増大し始める時刻ｔ１´において、バイパス回路１５０が開かれるとともに目標昇圧電圧Ｖｏｌ＿ｔｇｔ´が増大させられる。これにより、実昇圧電圧Ｖｏｌ＿ａｃｔ´が時刻ｔ１´から徐々に上昇し始める。このとき、実昇圧電圧Ｖｏｌ＿ａｃｔ´の上昇速度が、要求駆動力Ｑｔｇｔ´の実現に必要な昇圧電圧の上昇に追い付いていないために、実際の駆動力Ｑａｃt´が要求駆動力Ｑｔｇｔ´よりも小さくなる。すなわち、比較例の場合、加速のもたつき、ドライバビリティの悪化が生じてしまう。
【００５８】
したがって、図６（ａ）に示す本実施形態の例によれば、車両発進予測により、要求駆動力Ｑｔｇｔが上昇して車両が発進するよりも前に昇圧コンバータ１００による実昇圧電圧を高めておくことができ、加速のもたつき、ドライバビリティの悪化を確実に抑止することができる。
【００５９】
また、本実施形態の例では、図６（ａ）に示すように、走行中、時刻ｔ２において、自車両の停止が予測されると、目標昇圧電圧Ｖｏｌ＿ｔｇｔをバッテリ電圧Ｖｏｌ＿０に設定する。この場合、要求駆動力Ｑｔｇｔがほぼゼロとなる時刻ｔ３よりも前の時刻ｔ２から昇圧コンバータ１００の実昇圧電圧Ｖｏｌ＿ａｃｔは低下し始める。そして、要求駆動力Ｑｔｇｔ及び実際の駆動力Ｑａｃｔがゼロになる前の時刻ｔ３にバイパス回路１５０が閉じられ、昇圧コンバータ１００の実昇圧電圧がバッテリ電圧Ｖｏｌ＿０に低下している。したがって、時刻ｔ３以降は昇圧回路１１０に電流が流れることがないため、電力損失を抑えることができる。
【００６０】
一方、比較例では、図６（ｂ）に示すように、走行中、要求駆動力Ｑｔｇｔ´がほぼゼロになり、実際の駆動力Ｑａｃｔ´も低下する時刻ｔ２´で目標昇圧電圧Ｖｏｌ＿ｔｇｔ´がバッテリ電圧Ｖｏｌ＿０にされる。この場合、要求駆動力Ｑｔｇｔ´がほぼゼロとなる時刻ｔ２´から昇圧コンバータ１００の実昇圧電圧Ｖｏｌ＿ａｃｔ´が低下し始める。したがって、実昇圧電圧Ｖｏｌ＿ａｃｔ´がバッテリ電圧Ｖｏｌ＿０まで低下して、バイパス回路１５０を閉じることができるのは、要求駆動力Ｑｔｇｔ´がほぼゼロとなった時刻ｔ２´よりも遅れた時刻ｔ３´からとなる。時刻ｔ２´から時刻ｔ３´の間は、要求駆動力Ｑｔｇｔがゼロであるにもかかわらず昇圧回路が動作していることになり、無駄な電力損失が発生している。
【００６１】
以上説明したように本実施形態によれば、画像処理制御部３００によって認識された情報に基づいて、車両の発進、停止を含む今後の運転状態を予測し、予測に基づいて昇圧コンバータ１００の昇圧比が制御される。これにより、車両の発進、停止を含む今後の運転状態に基づいて昇圧コンバータの昇圧比を最適に制御することが可能となる。したがって、発進時の加速のもたつき、ドライバビリティの悪化を抑制するとともに、昇圧コンバータ１００における損失を確実に低減することが可能となる。
【００６２】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６３】
例えば、上述の実施形態は、ステレオカメラによって車外の環境情報を取得する構成となっていたが、例えば、単眼カメラ、レーダ、車車間通信やＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｓｙｓｔｅｍ：高度道路交通システム）のうちの少なくともいずれか１つを通じて車外の環境情報を取得するように構成してもよい。ステレオカメラを用いない構成であっても、少なくとも１つのカメラを用いれば、信号機の色や先行車のブレーキランプ、おおよその車間距離を認識することが可能であり本発明の技術的範囲に属する。また、カメラを用いない構成であっても、レーダを用いれば先行車との車間距離や車速を検出することができるため本発明の技術的範囲に属する。車車間通信、ＩＴＳについても同様である。また、カメラ、レーダ、車車間通信、ＩＴＳ等の手段を適宜組み合わせることで車外の環境情報の取得精度を高めることができる。
【符号の説明】
【００６４】
１０    高電圧バッテリ
２０    インバータ
３０    駆動モータ
４０    駆動輪
５０    ステレオカメラ
６０    アクセルセンサ
８０    ＡＣＣ目標車速設定部
１００    昇圧コンバータ
１１０    昇圧回路
１５０    バイパス回路
１６０    バイパス開閉部
２００    昇圧制御装置
２１０    昇圧制御部
２３０    バイパス制御部
２５０    運転状態予測部
３００    画像処理制御装置（画像処理制御部）
５００    システム
【図１】
2015163042.tif 000003
【図２】
2015163042.tif 000004
【図３】
2015163042.tif 000005
【図４】
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【図５】
2015163042.tif 000007
【図６】
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