(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１蓄電器と、
前記第１蓄電器と電圧が異なる第２蓄電器と、
前記第１蓄電器の出力電圧を変換する電圧変換部と、
前記第１蓄電器及び前記第２蓄電器の少なくとも一方から供給される電力によって駆動して、車両が走行するための動力を発生する駆動部と、
前記第１蓄電器及び前記第２蓄電器の故障を検出する検出部と、
前記第２蓄電器から前記駆動部に供給される電力と前記駆動部の要求電力との差分に応じて、前記第１蓄電器の出力電圧を変換する第１制御モードと、前記駆動部の要求駆動力に基づく目標電圧になるよう前記第１蓄電器の出力電圧を変換する第２制御モードと、のいずれかによって前記電圧変換部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記検出部が前記第１蓄電器及び前記第２蓄電器の故障を検出しないときは、前記駆動部に供給する電力が、前記第１蓄電器が出力可能な電力と前記第２蓄電器が出力可能な電力との合計を超えないように、前記電圧変換部を前記第１制御モードで制御し、
前記第１制御モードで制御中に前記検出部が前記第２蓄電器の故障を検出すると、前記駆動部に供給する電力が、前記第１蓄電器が出力可能な電力を超えないようにした後に、前記第１制御モードから前記第２制御モードに切替え、前記電圧変換部を前記第２制御モードで制御する、駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の駆動装置であって、
前記第２蓄電器と前記駆動部との間の電流経路を開閉するスイッチ部を備え、
前記制御部は、前記検出部が前記第２蓄電器の故障を検出すると、前記スイッチ部を制御して前記第２蓄電器と前記駆動部との間の電流経路を開いた後に、前記第１制御モードから前記第２制御モードへ切替える、駆動装置。
【請求項３】
請求項２に記載の駆動装置であって、
前記制御部は、前記検出部が前記第２蓄電器の故障を検出すると、前記スイッチ部を制御して前記第２蓄電器と前記駆動部との間の電流経路を開いた後、前記駆動部に供給する電力が、前記第１蓄電器が出力可能な電力を超えないようにし、次に、前記第１制御モードから前記第２制御モードに切替える、駆動装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の駆動装置であって、
前記制御部は、前記駆動部に供給する電力が、前記第１蓄電器が出力可能な電力を超えないようにする際、前記駆動部に供給可能な電力の上限値を、前記第１蓄電器が出力可能な電力と前記第２蓄電器が出力可能な電力の合計から前記第１蓄電器が出力可能な電力へと徐々に変更する、駆動装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の駆動装置であって、
前記検出部は、前記第１蓄電器の故障の前兆を検出し、
前記制御部は、前記検出部が前記第２蓄電器の故障の前兆を検出すると、前記第２蓄電器から前記第１蓄電器へ電力を供給するよう前記電圧変換部を制御する、駆動装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の駆動装置であって、
前記目標電圧は、前記駆動部の要求駆動力における駆動効率が閾値以上である最適電圧である、駆動装置。
【請求項７】
第１蓄電器と、
前記第１蓄電器と電圧が異なる第２蓄電器と、
前記第１蓄電器の出力電圧を変換する第１電圧変換部と、
前記第２蓄電器の出力電圧を変換する第２電圧変換部と、
前記第１蓄電器及び前記第２蓄電器の少なくとも一方から供給される電力によって駆動して、車両が走行するための動力を発生する駆動部と、
前記第１蓄電器及び前記第２蓄電器の故障を検出する検出部と、
前記第２蓄電器から前記駆動部に供給される電力と前記駆動部の要求電力との差分に応じて、前記第１蓄電器の出力電圧を変換する第１制御モードと、前記駆動部の要求駆動力に基づく目標電圧になるよう前記第１蓄電器の出力電圧を変換する第２制御モードと、のいずれかによって前記第１電圧変換部を制御し、前記駆動部の要求駆動力に基づく目標電圧になるよう前記第２蓄電器の出力電圧を変換する第３制御モードによって前記第２電圧変換部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記検出部が前記第１蓄電器及び前記第２蓄電器の故障を検出しないときは、前記駆動部に供給する電力が、前記第１蓄電器が出力可能な電力と前記第２蓄電器が出力可能な電力との合計を超えないように、前記第１電圧変換部を前記第１制御モードで制御し、
前記第１制御モードで制御中に前記検出部が前記第２蓄電器の故障を検出すると、前記駆動部に供給する電力が、前記第１蓄電器が出力可能な電力を超えないようにした後に、前記第１制御モードから前記第２制御モードに切替え、前記第１電圧変換部を前記第２制御モードで制御し、
前記第１制御モードで制御中に前記検出部が前記第１蓄電器の故障を検出すると、前記駆動部に供給する電力が、前記第２蓄電器が出力可能な電力を超えないようにした後に、前記第１制御モードから前記第３制御モードに切替え、前記第２電圧変換部を前記第３制御モードで制御する、駆動装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載の駆動装置を有する、輸送機器。
【請求項９】
第１蓄電器と、
前記第１蓄電器と電圧が異なる第２蓄電器と、
前記第１蓄電器の出力電圧を変換する電圧変換部と、
前記第１蓄電器及び前記第２蓄電器の少なくとも一方から供給される電力によって駆動して、車両が走行するための動力を発生する駆動部と、
前記第１蓄電器及び前記第２蓄電器の故障を検出する検出部と、
前記第２蓄電器から前記駆動部に供給される電力と前記駆動部の要求電力との差分に応じて、前記第１蓄電器の出力電圧を変換する第１制御モードと、前記駆動部の要求駆動力に基づく目標電圧になるよう前記第１蓄電器の出力電圧を変換する第２制御モードと、のいずれかによって前記電圧変換部を制御する制御部と、を備えた駆動装置が行う制御方法であって、
前記制御部は、
前記検出部が前記第１蓄電器及び前記第２蓄電器の故障を検出しないときは、前記駆動部に供給する電力が、前記第１蓄電器が出力可能な電力と前記第２蓄電器が出力可能な電力との合計を超えないように、前記電圧変換部を前記第１制御モードで制御し、
前記第１制御モードで制御中に前記検出部が前記第２蓄電器の故障を検出すると、前記駆動部に供給する電力が、前記第１蓄電器が出力可能な電力を超えないようにした後に、前記第１制御モードから前記第２制御モードに切替え、前記電圧変換部を前記第２制御モードで制御する、制御方法。
【請求項１０】
第１蓄電器と、
前記第１蓄電器と電圧が異なる第２蓄電器と、
前記第１蓄電器の出力電圧を変換する第１電圧変換部と、
前記第２蓄電器の出力電圧を変換する第２電圧変換部と、
前記第１蓄電器及び前記第２蓄電器の少なくとも一方から供給される電力によって駆動して、車両が走行するための動力を発生する駆動部と、
前記第１蓄電器及び前記第２蓄電器の故障を検出する検出部と、
前記第２蓄電器から前記駆動部に供給される電力と前記駆動部の要求電力との差分に応じて、前記第１蓄電器の出力電圧を変換する第１制御モードと、前記駆動部の要求駆動力に基づく目標電圧になるよう前記第１蓄電器の出力電圧を変換する第２制御モードと、のいずれかによって前記第１電圧変換部を制御し、前記駆動部の要求駆動力に基づく目標電圧になるよう前記第２蓄電器の出力電圧を変換する第３制御モードによって前記第２電圧変換部を制御する制御部と、を備えた駆動装置が行う制御方法であって、
前記制御部は、
前記検出部が前記第１蓄電器及び前記第２蓄電器の故障を検出しないときは、前記駆動部に供給する電力が、前記第１蓄電器が出力可能な電力と前記第２蓄電器が出力可能な電力との合計を超えないように、前記第１電圧変換部を前記第１制御モードで制御し、
前記第１制御モードで制御中に前記検出部が前記第２蓄電器の故障を検出すると、前記駆動部に供給する電力が、前記第１蓄電器が出力可能な電力を超えないようにした後に、前記第１制御モードから前記第２制御モードに切替え、前記第１電圧変換部を前記第２制御モードで制御し、
前記第１制御モードで制御中に前記検出部が前記第１蓄電器の故障を検出すると、前記駆動部に供給する電力が、前記第２蓄電器が出力可能な電力を超えないようにした後に、前記第１制御モードから前記第３制御モードに切替え、前記第２電圧変換部を前記第３制御モードで制御する、制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの蓄電器を備えた駆動装置、輸送機器及び制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、３つの蓄電装置と、３つの蓄電装置からの電力を用いて、駆動力を発生するように構成された駆動装置と、３つの蓄電装置にそれぞれ対応して設けられ、３つの蓄電装置からの電力の供給と遮断とを切替えるための３つのリレーとを含む車両が記載されている。当該車両のＥＣＵは、３つの蓄電装置の故障を検出し、検出された蓄電装置の故障状態に応じて、駆動装置と３つの蓄電装置との接続状態を変更するように３つのリレーを制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−０４１３８６号公報
【特許文献２】特開２０１４−１５５２９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の車両は、検出された３つの蓄電装置の故障状態に応じて、駆動装置と３つの蓄電装置との接続状態を３つのリレーの開閉によって制御し、走行の継続を図っている。しかし、リレーの開閉の制御の前後におけるコンバータの制御については、何ら記載がない。特に特性の異なる複数の蓄電装置を含む駆動装置においては、それぞれの蓄電装置の特性を最大限活かすべく異なった充放電を行うようにコンバータを制御するため、一方の蓄電装置が使用不能となるリレーの開閉の前後において適切にコンバータを制御しなければ、正常な蓄電装置を適切に使用できないばかりか、劣化を促進させるおそれがある。
【０００５】
本発明の目的は、２つの蓄電器のいずれか一方が故障した際に他方の蓄電器の電力を適切に使用可能かつ劣化を抑制可能な駆動装置、輸送機器及び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】
【０００６】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、
第１蓄電器（例えば、後述の実施形態での高出力型バッテリＥＳ−Ｐ）と、
前記第１蓄電器と電圧が異なる第２蓄電器（例えば、後述の実施形態での高容量型バッテリＥＳ−Ｅ）と、
前記第１蓄電器の出力電圧を変換する電圧変換部（例えば、後述の実施形態でのＶＣＵ１０３）と、
前記第１蓄電器及び前記第２蓄電器の少なくとも一方から供給される電力によって駆動して、車両が走行するための動力を発生する駆動部（例えば、後述の実施形態でのＰＤＵ１０５，モータジェネレータ１０１）と、
前記第１蓄電器及び前記第２蓄電器の故障を検出する検出部（例えば、後述の実施形態でのＥＣＵ１１５）と、
前記第２蓄電器から前記駆動部に供給される電力と前記駆動部の要求電力との差分に応じて、前記第１蓄電器の出力電圧を変換する第１制御モード（例えば、後述の実施形態での電流制御モード）と、前記駆動部の要求駆動力に基づく目標電圧になるよう前記第１蓄電器の出力電圧を変換する第２制御モード（例えば、後述の実施形態での電圧制御モード）と、のいずれかによって前記電圧変換部を制御する制御部（例えば、後述の実施形態でのＥＣＵ１１５）と、を備え、
前記制御部は、
前記検出部が前記第１蓄電器及び前記第２蓄電器の故障を検出しないときは、前記駆動部に供給する電力が、前記第１蓄電器が出力可能な電力と前記第２蓄電器が出力可能な電力との合計を超えないように、前記電圧変換部を前記第１制御モードで制御し、
前記第１制御モードで制御中に前記検出部が前記第２蓄電器の故障を検出すると、前記駆動部に供給する電力が、前記第１蓄電器が出力可能な電力を超えないようにした後に、前記第１制御モードから前記第２制御モードに切替え、前記電圧変換部を前記第２制御モードで制御する、駆動装置である。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記第２蓄電器と前記駆動部との間の電流経路を開閉するスイッチ部（例えば、後述の実施形態でのスイッチ部１１３）を備え、
前記制御部は、前記検出部が前記第２蓄電器の故障を検出すると、前記スイッチ部を制御して前記第２蓄電器と前記駆動部との間の電流経路を開いた後に、前記第１制御モードから前記第２制御モードへ切替える。
【０００８】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の発明において、
前記制御部は、前記検出部が前記第１蓄電器の故障を検出すると、前記スイッチ部を制御して前記第２蓄電器と前記駆動部との間の電流経路を開いた後、前記駆動部に供給する電力が、前記第１蓄電器が出力可能な電力を超えないようにし、次に、前記第１制御モードから前記第２制御モードに切替える。
【０００９】
請求項４に記載の発明では、請求項１から３のいずれか１項に記載の発明において、
前記制御部は、前記駆動部に供給する電力が、前記第１蓄電器が出力可能な電力を超えないようにする際、前記駆動部に供給可能な電力の上限値を、前記第１蓄電器が出力可能な電力と前記第２蓄電器が出力可能な電力の合計から前記第１蓄電器が出力可能な電力へと徐々に変更する。
【００１０】
請求項５に記載の発明では、請求項１から４のいずれか１項に記載の発明において、
前記検出部は、前記第１蓄電器又は前記第２蓄電器の故障の前兆を検出し、
前記制御部は、前記検出部が前記第２蓄電器の故障の前兆を検出すると、前記第２蓄電器から前記第１蓄電器へ電力を供給するよう前記電圧変換部を制御する。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載の発明において、
前記目標電圧は、前記駆動部の要求駆動力における駆動効率が閾値以上である最適電圧である。
【００１２】
請求項７に記載の発明は、
第１蓄電器と、
前記第１蓄電器と電圧が異なる第２蓄電器と、
前記第１蓄電器の出力電圧を変換する第１電圧変換部と、
前記第２蓄電器の出力電圧を変換する第２電圧変換部と、
前記第１蓄電器及び前記第２蓄電器の少なくとも一方から供給される電力によって駆動して、車両が走行するための動力を発生する駆動部と、
前記第１蓄電器及び前記第２蓄電器の故障を検出する検出部と、
前記第２蓄電器から前記駆動部に供給される電力と前記駆動部の要求電力との差分に応じて、前記第１蓄電器の出力電圧を変換する第１制御モードと、前記駆動部の要求駆動力に基づく目標電圧になるよう前記第１蓄電器の出力電圧を変換する第２制御モードと、のいずれかによって前記第１電圧変換部を制御し、前記駆動部の要求駆動力に基づく目標電圧になるよう前記第２蓄電器の出力電圧を変換する第３制御モードによって前記第２電圧変換部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記検出部が前記第１蓄電器及び前記第２蓄電器の故障を検出しないときは、前記駆動部に供給する電力が、前記第１蓄電器が出力可能な電力と前記第２蓄電器が出力可能な電力との合計を超えないように、前記第１電圧変換部を前記第１制御モードで制御し、
前記第１制御モードで制御中に前記検出部が前記第２蓄電器の故障を検出すると、前記駆動部に供給する電力が、前記第１蓄電器が出力可能な電力を超えないようにした後に、前記第１制御モードから前記第２制御モードに切替え、前記第１電圧変換部を前記第２制御モードで制御し、
前記第１制御モードで制御中に前記検出部が前記第１蓄電器の故障を検出すると、前記駆動部に供給する電力が、前記第２蓄電器が出力可能な電力を超えないようにした後に、前記第１制御モードから前記第３制御モードに切替え、前記第２電圧変換部を前記第３制御モードで制御する、駆動装置である。
【００１３】
請求項８に記載の発明は、請求項１から７のいずれか１項に記載の駆動装置を有する、輸送機器である。
【００１４】
請求項９に記載の発明は、
第１蓄電器と、
前記第１蓄電器と電圧が異なる第２蓄電器と、
前記第１蓄電器の出力電圧を変換する電圧変換部と、
前記第１蓄電器及び前記第２蓄電器の少なくとも一方から供給される電力によって駆動して、車両が走行するための動力を発生する駆動部と、
前記第１蓄電器及び前記第２蓄電器の故障を検出する検出部と、
前記第２蓄電器から前記駆動部に供給される電力と前記駆動部の要求電力との差分に応じて、前記第１蓄電器の出力電圧を変換する第１制御モードと、前記駆動部の要求駆動力に基づく目標電圧になるよう前記第１蓄電器の出力電圧を変換する第２制御モードと、のいずれかによって前記電圧変換部を制御する制御部と、を備えた駆動装置が行う制御方法であって、
前記制御部は、
前記検出部が前記第１蓄電器及び前記第２蓄電器の故障を検出しないときは、前記駆動部に供給する電力が、前記第１蓄電器が出力可能な電力と前記第２蓄電器が出力可能な電力との合計を超えないように、前記電圧変換部を前記第１制御モードで制御し、
前記第１制御モードで制御中に前記検出部が前記第２蓄電器の故障を検出すると、前記駆動部に供給する電力が、前記第１蓄電器が出力可能な電力を超えないようにした後に、前記第１制御モードから前記第２制御モードに切替え、前記電圧変換部を前記第２制御モードで制御する、制御方法である。
【００１５】
請求項１０に記載の発明は、
第１蓄電器（例えば、後述の実施形態での高出力型バッテリＥＳ−Ｐ）と、
前記第１蓄電器と電圧が異なる第２蓄電器（例えば、後述の実施形態での高容量型バッテリＥＳ−Ｅ）と、
前記第１蓄電器の出力電圧を変換する第１電圧変換部（例えば、後述の実施形態でのＶＣＵ１０３）と、
前記第２蓄電器の出力電圧を変換する第２電圧変換部（例えば、後述の実施形態でのＶＣＵ２０３）と、
前記第１蓄電器及び前記第２蓄電器の少なくとも一方から供給される電力によって駆動して、車両が走行するための動力を発生する駆動部（例えば、後述の実施形態でのＰＤＵ１０５，モータジェネレータ１０１）と、
前記第１蓄電器及び前記第２蓄電器の故障を検出する検出部（例えば、後述の実施形態でのＥＣＵ１１５）と、
前記第２蓄電器から前記駆動部に供給される電力と前記駆動部の要求電力との差分に応じて、前記第１蓄電器の出力電圧を変換する第１制御モードと、前記駆動部の要求駆動力に基づく目標電圧になるよう前記第１蓄電器の出力電圧を変換する第２制御モードと、のいずれかによって前記第１電圧変換部を制御し、前記駆動部の要求駆動力に基づく目標電圧になるよう前記第２蓄電器の出力電圧を変換する第３制御モードによって前記第２電圧変換部を制御する制御部と、を備えた駆動装置が行う制御方法であって、
前記制御部は、
前記検出部が前記第１蓄電器及び前記第２蓄電器の故障を検出しないときは、前記駆動部に供給する電力が、前記第１蓄電器が出力可能な電力と前記第２蓄電器が出力可能な電力との合計を超えないように、前記第１電圧変換部を前記第１制御モードで制御し、
前記第１制御モードで制御中に前記検出部が前記第２蓄電器の故障を検出すると、前記駆動部に供給する電力が、前記第１蓄電器が出力可能な電力を超えないようにした後に、前記第１制御モードから前記第２制御モードに切替え、前記第１電圧変換部を前記第２制御モードで制御し、
前記第１制御モードで制御中に前記検出部が前記第１蓄電器の故障を検出すると、前記駆動部に供給する電力が、前記第２蓄電器が出力可能な電力を超えないようにした後に、前記第１制御モードから前記第３制御モードに切替え、前記第２電圧変換部を前記第３制御モードで制御する、制御方法である。
【発明の効果】
【００１６】
第１蓄電器と第２蓄電器の双方が正常である場合は、それぞれの蓄電器の特性を考慮して駆動部に電力が供給されるように電圧変換部を制御する。当該制御を「電力分配制御」と呼ぶ。第１蓄電池と第２蓄電器の双方から同時に電力を駆動部に供給するためには、電圧を等しくする必要がある。よって、第１蓄電器と第２蓄電器の双方が正常である場合に、電力分配制御を行うためには、供給電圧が制御可能な第１制御モードで電圧変換部を制御する必要がある。
【００１７】
一方、第１制御モードで制御中に第１蓄電器又は第２蓄電器が故障した場合は、一方の蓄電器のみからしか駆動部に電力を供給できないため、電力分配制御を実現できない。よって、第１制御モードと異なり、駆動部を高効率点で運転可能な第２制御モード又は第３制御モードで電圧変換部を制御する必要がある。
【００１８】
ところで、第１蓄電器又は第２蓄電器が故障した際、第１蓄電器が出力可能な電力と第２蓄電器が出力可能な電力との合計を超えて、駆動部に供給可能な状態で第２制御モード又は第３制御モードに切替えると、電圧変換部及び駆動部によって正常な蓄電器から本来２つの蓄電器より出力されるべき電力が持ち出されることによって、当該正常な蓄電器の出力電力が過大となる可能性がある。その結果、正常な蓄電器を適切に使用できないばかりか、その劣化を促進させるおそれがあるため望ましくない。
【００１９】
しかし、請求項１の発明、請求項８の発明及び請求項９の発明では、第２蓄電器が故障した際には、駆動部に供給される電力が、第１蓄電器が出力可能な電力になるまでは第１制御モードが継続され、その後に第２制御モードに切替えるため、当該第２制御モードに基づいて、電圧変換部が第１蓄電器の出力電圧を目標電圧まで変換しても、第１蓄電器の出力電力は、第１蓄電器が出力可能な電力以下に抑えられる。このように、請求項１の発明によれば、第２蓄電器に故障が発生した際の第１蓄電器の出力電力は過大とならずに適正値に抑えられるため、当該正常な第１蓄電器の電力を適切に使用できる。また、過大な電力の出力は蓄電器の劣化を促進するが、請求項１の発明によれば、正常な第１蓄電器の出力電力は過大とならずに適正値に抑えられるため、当該正常な第１蓄電器の劣化の促進を防止できる。
【００２０】
請求項２の発明によれば、第２蓄電器が故障すると、第１制御モードから第２制御モードへの切替え前に、第２蓄電器と駆動部との間の電流経路が開かれるため、第１制御モードから第２制御モードへのモード変更に伴う、第２蓄電器への電力の流入や第２蓄電器からの電力の流出を防止できる。
【００２１】
請求項３の発明によれば、第２蓄電器と駆動部との間の電流経路の開放、駆動部に供給する電力の制限、第１制御モードから第２制御モードへの切替えの順に各処理が行われるため、正常な蓄電器の適切な使用と劣化の抑制を確実に行うことができる。
【００２２】
請求項４の発明によれば、駆動部に供給可能な電力の上限値を、第１蓄電器が出力可能な電力へと徐々に変更するため、第１制御モードから第２制御モードへの切替えのタイミングを遅らせることができる。
【００２３】
請求項５の発明によれば、第２蓄電器の故障の前兆があった際には、第２蓄電器から第１蓄電器に電力が移行されるため、故障が実際に生じた場合に利用可能な電力量を予め最大化できる。
【００２４】
請求項６の発明によれば、第２蓄電器の故障が発生した後の駆動部の駆動効率を最適化できる。
【００２５】
請求項７の発明、請求項８の発明及び請求項１０の発明によれば、第１蓄電器の出力電圧を変換する第１電圧変換部と、第２蓄電器の出力電圧を変換する第２電圧変換部の２つを有した構成であっても、一方の蓄電器が故障した場合には、他方の正常な蓄電器の電力を効率的に消費することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第１の実施形態の電動車両の内部構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態における高容量型バッテリ、高出力型バッテリ、ＶＣＵ、ＰＤＵ及びモータジェネレータの関係を示す電気回路図である。
【図３】高容量型バッテリが故障した際にＥＣＵがＶＣＵの制御モードを切替える際の処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】電力供与時の高出力型バッテリから高容量型バッテリへの電流の流れを示す図である。
【図５】電圧制御モードでＶＣＵを制御する際の高出力型バッテリからモータジェネレータへの電流の流れを示す図である。
【図６】高容量型バッテリに故障が発生した際のＥＣＵの制御による各パラメータの経時変化を示すタイミングチャートである。
【図７】高容量型バッテリに故障が発生した際の図６とは異なる制御による各パラメータの経時変化を示すタイミングチャートである。
【図８】第２の実施形態の電動車両の内部構成を示すブロック図である。
【図９】第２の実施形態における高容量型バッテリ、高出力型バッテリ、ＶＣＵ、ＰＤＵ及びモータジェネレータの関係を示す電気回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２９】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態の電動車両の内部構成を示すブロック図である。図１に示す１ＭＯＴ型の電動車両は、モータジェネレータ（MG）１０１と、高容量型バッテリＥＳ−Ｅと、高出力型バッテリＥＳ−Ｐと、ＶＣＵ（Voltage Control Unit）１０３と、ＰＤＵ（Power Drive Unit）１０５と、電圧センサ１０７ｐ，１０７ｅと、電流センサ１０９ｐ，１０９ｅと、温度センサ１１１ｐ，１１１ｅと、スイッチ部１１３と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１１５とを備える。なお、図１中の太い実線は機械連結を示し、二重点線は電力配線を示し、細い実線は制御信号を示す。
【００３０】
モータジェネレータ１０１は、高容量型バッテリＥＳ−Ｅ及び高出力型バッテリＥＳ−Ｐの少なくともいずれか一方から得られる電力によって駆動して、電動車両が走行するための動力を発生する。モータジェネレータ１０１で発生したトルクは、変速段又は固定段を含むギヤボックスＧＢ及びデファレンシャル・ギアＤを介して駆動輪Ｗに伝達される。また、モータジェネレータ１０１は、電動車両の減速時には発電機として動作して、電動車両の制動力を出力する。なお、モータジェネレータ１０１を発電機として動作させることで生じた回生電力は、高容量型バッテリＥＳ−Ｅと高出力型バッテリＥＳ−Ｐの少なくともいずれか一方に蓄えられる。
【００３１】
高容量型バッテリＥＳ−Ｅは、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等といった複数の蓄電セルを有し、モータジェネレータ１０１に高電圧の電力を供給する。また、高出力型バッテリＥＳ−Ｐも、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等といった複数の蓄電セルを有し、ＶＣＵ１０３を介してモータジェネレータ１０１に高電圧の電力を供給する。高出力型バッテリＥＳ−Ｐは、ＶＣＵ１０３を介して、ＰＤＵ１０５に対して高容量型バッテリＥＳ−Ｅと並列に接続されている。また、一般的に高出力型バッテリＥＳ−Ｐの電圧は、高容量型バッテリＥＳ−Ｅの電圧よりも低い。したがって、高出力型バッテリＥＳ−Ｐの電力は、ＶＣＵ１０３によって高容量型バッテリＥＳ−Ｅの電圧と同レベルまで昇圧された後、ＰＤＵ１０５を介してモータジェネレータ１０１に供給される。
【００３２】
なお、高容量型バッテリＥＳ−Ｅや高出力型バッテリＥＳ−Ｐは、前述したニッケル水素電池やリチウムイオン電池といった二次電池や、電池外部より活物質の供給を必要とする燃料電池や空気電池に限定される訳ではない。例えば、蓄電容量が少ないものの、短時間に大量の電力を充放電可能なコンデンサやキャパシタを高出力型バッテリＥＳ−Ｐとして用いても構わない。
【００３３】
また、高容量型バッテリＥＳ−Ｅの特性と高出力型バッテリＥＳ−Ｐの特性は互いに異なる。高容量型バッテリＥＳ−Ｅは、高出力型バッテリＥＳ−Ｐよりも、出力重量密度は低いが、エネルギー重量密度は高い。一方、高出力型バッテリＥＳ−Ｐは、高容量型バッテリＥＳ−Ｅよりも、エネルギー重量密度は低いが、出力重量密度は高い。このように、高容量型バッテリＥＳ−Ｅは、エネルギー重量密度の点で相対的に優れ、高出力型バッテリＥＳ−Ｐは、出力重量密度の点で相対的に優れる。なお、エネルギー重量密度とは、単位重量あたりの電力量（Ｗｈ／ｋｇ）であり、出力重量密度とは、単位重量あたりの電力（Ｗ／ｋｇ）である。したがって、エネルギー重量密度が優れている高容量型バッテリＥＳ−Ｅは、高容量を主目的とした蓄電器であり、出力重量密度が優れている高出力型バッテリＥＳ−Ｐは、高出力を主目的とした蓄電器である。
【００３４】
このような高容量型バッテリＥＳ−Ｅと高出力型バッテリＥＳ−Ｐの特性の違いは、例えば電極や活物質、電解質／液といった電池の構成要素の構造や材質等により定まる種々のパラメータに起因するものである。例えば、充放電可能な電気の総量を示すパラメータである蓄電可能容量は、高出力型バッテリＥＳ−Ｐより高容量型バッテリＥＳ−Ｅの方が優れる。一方、充放電に対する蓄電可能容量の劣化耐性を示すパラメータであるＣレート特性や充放電に対する電気抵抗値を示すパラメータである内部抵抗（インピーダンス）は、高容量型バッテリＥＳ−Ｅより高出力型バッテリＥＳ−Ｐの方が優れる。
【００３５】
ＶＣＵ１０３は、高出力型バッテリＥＳ−Ｐの出力電圧を直流のまま昇圧する。また、ＶＣＵ１０３は、電動車両の減速時にモータジェネレータ１０１が発電して直流に変換された電力を降圧する。さらに、ＶＣＵ１０３は、高容量型バッテリＥＳ−Ｅの出力電圧を直流のまま降圧する。ＶＣＵ１０３によって降圧された電力は、高出力型バッテリＥＳ−Ｐに充電される。図２は、第１の実施形態における高容量型バッテリＥＳ−Ｅ、高出力型バッテリＥＳ−Ｐ、ＶＣＵ１０３、ＰＤＵ１０５及びモータジェネレータ１０１の関係を示す電気回路図である。図２に示すように、ＶＣＵ１０３は、高出力型バッテリＥＳ−Ｐの出力電圧を入力電圧として２つのスイッチング素子をオンオフ切換動作することによって、高出力型バッテリＥＳ−Ｐの電圧を昇圧して出力する。
【００３６】
ＰＤＵ１０５は、直流電圧を交流電圧に変換して３相電流をモータジェネレータ１０１に供給する。また、ＰＤＵ１０５は、モータジェネレータ１０１の回生動作時に入力される交流電圧を直流電圧に変換する。
【００３７】
電圧センサ１０７ｐは、高出力型バッテリＥＳ−Ｐの電圧Ｖｐを検出する。電圧センサ１０７ｐが検出した電圧Ｖｐを示す信号はＥＣＵ１１５に送られる。電圧センサ１０７ｅは、高容量型バッテリＥＳ−Ｅの電圧Ｖｅを検出する。なお、電圧センサ１０７ｅが検出した電圧Ｖｅは、高出力型バッテリＥＳ−Ｐの電圧ＶＰをＶＣＵ１０３が昇圧した値に等しい。電圧センサ１０７ｅが検出した電圧Ｖｅを示す信号はＥＣＵ１１５に送られる。
【００３８】
電流センサ１０９ｐは、高出力型バッテリＥＳ−Ｐの入出力電流Ｉｐを検出する。電流センサ１０９ｐが検出した入出力電流Ｉｐを示す信号はＥＣＵ１１５に送られる。電流センサ１０９ｅは、高容量型バッテリＥＳ−Ｅの入出力電流Ｉｅを検出する。電流センサ１０９ｅが検出した入出力電流Ｉｅを示す信号はＥＣＵ１１５に送られる。
【００３９】
温度センサ１１１ｐは、高出力型バッテリＥＳ−Ｐの温度Ｔｐを検出する。温度センサ１１１ｐが検出した温度Ｔｐを示す信号はＥＣＵ１１５に送られる。温度センサ１１１ｅは、高容量型バッテリＥＳ−Ｅの温度Ｔｅを検出する。温度センサ１１１ｅが検出した温度Ｔｅを示す信号はＥＣＵ１１５に送られる。
【００４０】
スイッチ部１１３は、高容量型バッテリＥＳ−ＥからＰＤＵ１０５又はＶＣＵ１０３までの電流経路を断接するコンタクタＭＣｅと、高出力型バッテリＥＳ−ＰからＶＣＵ１０３までの電流経路を断接するコンタクタＭＣｐとを有する。各コンタクタＭＣｅ，ＭＣｐは、ＥＣＵ１１５の制御によって開閉される。
【００４１】
ＥＣＵ１１５は、ＰＤＵ１０５及びＶＣＵ１０３の制御、並びに、スイッチ部１１３の開閉制御を行う。また、ＥＣＵ１１５は、ＰＤＵ１０５及びモータジェネレータ１０１によって構成される駆動部に供給可能な電力の上限値（以下「システム許可電力」という。）を管理する。通常は、高容量型バッテリＥＳ−Ｅが出力可能な電力と高出力型バッテリＥＳ−Ｐが出力可能な電力の合計がシステム許可電力として設定される。
【００４２】
なお、過大な電力の持出しに起因する劣化や故障の促進を抑制するため、高容量型バッテリＥＳ−Ｅと高出力型バッテリＥＳ−Ｐの出力可能な電力は、それぞれのバッテリが出力可能な最大電力より小さな値が設定される。
【００４３】
また、ＥＣＵ１１５は、特性の異なる高容量型バッテリＥＳ−Ｅと高出力型バッテリＥＳ−Ｐの各々の特性を活かすよう、ＶＣＵ１０３を用いた電力分配制御を行う。この電力分配制御を行えば、高容量型バッテリＥＳ−Ｅは、電動車両の走行時に一定の電力をモータジェネレータ１０１に電力を供給するよう用いられ、高出力型バッテリＥＳ−Ｐは、電動車両の走行のために大きな駆動力が必要なときに、モータジェネレータ１０１に電力を供給するよう用いられる。
【００４４】
また、ＥＣＵ１１５は、電圧センサ１０７ｅが検出した電圧、電流センサ１０９ｅが検出した電流、及び温度センサ１１１ｅが検出した温度に基づいて、高容量型バッテリＥＳ−Ｅの故障及びその前兆を検出する。高容量型バッテリＥＳ−Ｅの故障は、例えば断線等が発生して電流が極端に小さい場合に検出される。また、高容量型バッテリＥＳ−Ｅの故障の前兆は、高容量型バッテリＥＳ−Ｅの温度が極端に高い場合に検出される。
【００４５】
さらに、ＥＣＵ１１５は、高容量型バッテリＥＳ−Ｅに故障が発生していなければ「電流制御モード」でＶＣＵ１０３を制御し、高容量型バッテリＥＳ−Ｅに故障が発生した際には「電圧制御モード」でＶＣＵ１０３を制御する。以下、ＥＣＵ１１５がＶＣＵ１０３を制御する際の上記２つの制御モード（電流制御モードと電圧制御モード）について説明する。
【００４６】
電流制御モードは、原則、高容量型バッテリＥＳ−Ｅと高出力型バッテリＥＳ−Ｐの双方のバッテリが正常な状態のとき用いられる。電流制御モードでは、上述したＶＣＵ１０３の電力分配制御によって、モータジェネレータ１０１には高容量型バッテリＥＳ−Ｅの電圧が印加され、高容量型バッテリＥＳ−Ｅの供給電力がモータジェネレータ１０１への要求駆動力に応じた要求電力に満たない場合は、高出力型バッテリＥＳ−Ｐが不足電力分を出力する。但し、高出力型バッテリＥＳ−Ｐの電圧Ｖｐは、モータジェネレータ１０１に印加される高容量型バッテリＥＳ−Ｅの電圧Ｖｅよりも低いため、ＶＣＵ１０３は、高出力型バッテリＥＳ−Ｐの電圧Ｖｐを高容量型バッテリＥＳ−Ｅの電圧Ｖｅに等しい電圧まで昇圧する。このように、電流制御モードでは、高出力型バッテリＥＳ−Ｐの電圧Ｖｐは、高容量型バッテリＥＳ−Ｅの電圧Ｖｅに等しい電圧まで一律に昇圧され、高出力型バッテリＥＳ−Ｐが出力する電流Ｉｐは、高出力型バッテリＥＳ−Ｐに求められる不足電力の大きさによって異なる。したがって、電流制御モードでは、高出力型バッテリＥＳ−Ｐの電圧Ｖｐと電流ＩｐがＶＣＵ１０３にフィードバックされる。なお、電流制御モードでの制御が行われると、当該制御が安定する。
【００４７】
一方、電圧制御モードは、高出力型バッテリＥＳ−Ｐは正常であるが、高容量型バッテリＥＳ−Ｅが故障した状態のときに用いられる。電圧制御モードでは、高出力型バッテリＥＳ−Ｐのみからモータジェネレータ１０１に電力が供給され、モータジェネレータ１０１に印加される電圧がモータジェネレータ１０１への要求駆動力における駆動効率が最大となる最適電圧となるよう、ＶＣＵ１０３は高出力型バッテリＥＳ−Ｐの電圧Ｖｐを昇圧する。したがって、電圧制御モードでは、モータジェネレータ１０１の最適電圧を指令値とするフィード・フォワード制御、又は、高出力型バッテリＥＳ−Ｐの電圧Ｖｐとモータジェネレータ１０１の最適電圧の差分を指令値とするフィード・バック制御を用いてＶＣＵ１０３を制御するため、モータジェネレータ１０１の駆動効率を最適化できる。
【００４８】
以下、高容量型バッテリＥＳ−Ｅと高出力型バッテリＥＳ−Ｐの双方が正常であるためＥＣＵ１１５が電流制御モードでＶＣＵ１０３を制御しているときに、高容量型バッテリＥＳ−Ｅが故障した際のＥＣＵ１１５によるＶＣＵ１０３の制御モードの切替え方法について、図３を参照して詳細に説明する。図３は、高容量型バッテリＥＳ−Ｅが故障した際にＥＣＵ１１５がＶＣＵ１０３の制御モードを切替える際の処理の流れを示すフローチャートである。
【００４９】
図３に示すように、ＥＣＵ１１５は、電圧センサ１０７ｅが検出した電圧、電流センサ１０９ｅが検出した電流、及び温度センサ１１１ｅが検出した温度に基づいて、高容量型バッテリＥＳ−Ｅの故障の前兆が発生したか否かを判断し（ステップＳ１０１）、前兆があればステップＳ１０３に進み、前兆がなければステップＳ１０５に進む。ステップＳ１０３では、ＥＣＵ１１５は、高容量型バッテリＥＳ−Ｅから高出力型バッテリＥＳ−Ｐへ電力を供給するようＶＣＵ１０３を制御する。図４は、電力供与時の高出力型バッテリＥＳ−Ｐから高容量型バッテリＥＳ−Ｅへの電流の流れを示す図である。次に、ステップＳ１０５では、ＥＣＵ１１５は、電圧センサ１０７ｅが検出した電圧、電流センサ１０９ｅが検出した電流、及び温度センサ１１１ｅが検出した温度に基づいて、高容量型バッテリＥＳ−Ｅに故障が発生したか否かを判断し、故障が発生したと判断すればステップＳ１０７に進み、故障が発生していないと判断すれば一連の処理を終了する。
【００５０】
ステップＳ１０７では、ＥＣＵ１１５は、スイッチ部１１３が有する高容量型バッテリＥＳ−Ｅ側のコンタクタＭＣｅを開いて、高容量型バッテリＥＳ−ＥからＰＤＵ１０５及び高出力型バッテリＥＳ−Ｐまでの電流経路を遮断する。次に、ＥＣＵ１１５は、ＰＤＵ１０５及びモータジェネレータ１０１によって構成される駆動部に供給可能な電力の上限値であるシステム許可電力を、正常な高出力型バッテリＥＳ−Ｐが出力可能な電力に設定する（ステップＳ１０９）。なお、ステップＳ１０９でのシステム許可電力の設定値は、高容量型バッテリＥＳ−Ｅが出力可能な電力と高出力型バッテリＥＳ−Ｐが出力可能な電力の合計から、高出力型バッテリＥＳ−Ｐが出力可能な電力へと徐々に低減される。次に、ＥＣＵ１１５は、ＶＣＵ１０３の制御モードを電流制御モードから電圧制御モードに切替える（ステップＳ１１１）。その後、ＥＣＵ１１５は、電圧制御モードでＶＣＵ１０３を制御する。図５は、電圧制御モードでＶＣＵ１０３を制御する際の高出力型バッテリＥＳ−Ｐからモータジェネレータ１０１への電流の流れを示す図である。
【００５１】
以上説明したフローチャートの処理に従えば、高容量型バッテリＥＳ−Ｅと高出力型バッテリＥＳ−Ｐの双方が正常であるためＥＣＵ１１５が電流制御モードでＶＣＵ１０３を制御しているときに、高容量型バッテリＥＳ−Ｅに故障の前兆が発生すると、ＥＣＵ１１５は、高容量型バッテリＥＳ−Ｅから高出力型バッテリＥＳ−Ｐへ電力を供給するようＶＣＵ１０３を制御する。その結果、図６に示すように、高容量型バッテリＥＳ−Ｅの残容量（ＳＯＣ：State of Charge）は低下し、高出力型バッテリＥＳ−ＰのＳＯＣは増加する。
【００５２】
その後、高容量型バッテリＥＳ−Ｅが故障すると、ＥＣＵ１１５は、高容量型バッテリＥＳ−Ｅの故障を示す故障フラグを立てる。その後、ＥＣＵ１１５は、高容量型バッテリＥＳ−Ｅ側のコンタクタＭＣｅを開き、かつ、システム許可電力の設定値を高出力型バッテリＥＳ−Ｐが出力可能な電力（ＰＭＡＸ＿ＥＳ−Ｐ）へと徐々に下げる。ＥＣＵ１１５は、システム許可電力の設定値を高出力型バッテリＥＳ−Ｐが出力可能な電力（ＰＭＡＸ＿ＥＳ−Ｐ）まで下げた後、ＶＣＵ１０３の制御モードを電流制御モードから電圧制御モードに切替える。その後、ＥＣＵ１１５は、電圧制御モードでＶＣＵ１０３を制御する。
【００５３】
仮に、上記ＶＣＵ１０３の制御モードの切替えがシステム許可電力の変更前に行われ、図７に示すように、高容量型バッテリＥＳ−Ｅが故障した状態で電動車両のアクセルペダルが踏まれてＡＰ開度が増加すると、ＶＣＵ１０３は電圧制御モードで制御されるため、ＶＣＵ１０３は正常な高出力型バッテリＥＳ−Ｐの電圧をモータジェネレータ１０１の最適電圧まで昇圧することによって、高出力型バッテリＥＳ−Ｐの出力電力がオーバーシュートして過大となる可能性がある。こういった過大な電力の放電は、正常な高出力型バッテリＥＳ−Ｐの劣化を促進するおそれがあるため望ましくない。
【００５４】
しかし、本実施形態では、上記ＶＣＵ１０３の制御モードの切替えは、システム許可電力の設定値が高出力型バッテリＥＳ−Ｐが出力可能な電力（ＰＭＡＸ＿ＥＳ−Ｐ）に低下するまで行われないため、図６に示すように、高容量型バッテリＥＳ−Ｅが故障してＶＣＵ１０３の制御モードが切り替わる前に電動車両のアクセルペダルが踏まれてＡＰ開度が増加しても、高容量型バッテリＥＳ−Ｅが出力可能な電力と高出力型バッテリＥＳ−Ｐの合計（ＰＭＡＸ＿ＥＳ−Ｅ＋ＰＭＡＸ＿ＥＳ−Ｐ）にシステム許可電力は設定されているが、電流制御モードであるＶＣＵ１０３によって、正常な高出力型バッテリＥＳ−Ｐから放電される電流量が制御されるため、正常な高出力型バッテリＥＳ−Ｐの出力電力はモータジェネレータ１０１への要求駆動力に応じた要求電力を上限として抑制される。
【００５５】
また、電圧制御モードに切替えられた時点ではシステム許可電力の設定値は高出力型バッテリＥＳ−Ｐが出力可能な電力（ＰＭＡＸ＿ＥＳ−Ｐ）まで低下しているため、正常な高出力型バッテリＥＳ−Ｐから放電される電流量が制御せずとも、ＶＣＵ１０３が高出力型バッテリＥＳ−Ｐの電圧をモータジェネレータ１０１の最適電圧まで昇圧しても、高出力型バッテリＥＳ−Ｐの出力電力は高出力型バッテリＥＳ−Ｐが出力可能な電力（ＰＭＡＸ＿ＥＳ−Ｐ）を上限として抑制される。
【００５６】
以上説明したように、本実施形態によれば、システム許可電力を高出力型バッテリＥＳ−Ｐが出力可能な電力（ＰＭＡＸ＿ＥＳ−Ｐ）に設定する前に電圧制御モードへの切替えを行った場合と比べて、高容量型バッテリＥＳ−Ｅに故障が発生した際の高出力型バッテリＥＳ−Ｐの出力電力は過大とならずに適正値に抑えられるため、正常な高出力型バッテリＥＳ−Ｐの電力を適切に使用できる。また、過大な電力の出力はバッテリの劣化を促進するが、高出力型バッテリＥＳ−Ｐの出力電力は過大とならずに適正値に抑えられるため、高出力型バッテリＥＳ−Ｐの劣化の促進を防止することができる。
【００５７】
また、高容量型バッテリＥＳ−Ｅが故障すると、電流制御モードから電圧制御モードへの切替え前に、高容量型バッテリＥＳ−Ｅ側のコンタクタＭＣｅが開かれるため、電流制御モードから電圧制御モードへのモード変更に伴う高容量型バッテリＥＳ−Ｅへの電力の流入や高容量型バッテリＥＳ−Ｅからの電力の流出を防止できる。また、高容量型バッテリＥＳ−Ｅに故障の前兆があった際には高出力型バッテリＥＳ−Ｐに電力が移行されるため、故障が実際に生じた場合に利用可能な電力量を予め最大化できる。
【００５８】
（第２の実施形態）
図８は、第２の実施形態の電動車両の内部構成を示すブロック図である。また、図９は、第２の実施形態における高容量型バッテリ、高出力型バッテリ、ＶＣＵ、ＰＤＵ及びモータジェネレータの関係を示す電気回路図である。第２の実施形態の電動車両が第１の実施形態の電動車両と異なる点は、高容量型バッテリＥＳ−Ｅの電圧を変換するＶＣＵ２０３が設けられたことである。この点以外は第１の実施形態と同様であり、図８及び図９に示された構成要素に関して、第１実施形態と同一又は同等部分には同一符号又は相当符号を付して説明を簡略化又は省略する。
【００５９】
ＶＣＵ２０３は、高容量型バッテリＥＳ−Ｅの出力電圧を直流のまま昇圧する。また、ＶＣＵ２０３は、電動車両の減速時にモータジェネレータ１０１が発電して直流に変換された電力を降圧する。さらに、ＶＣＵ２０３は、ＶＣＵ１０３の出力電圧を直流のまま降圧する。ＶＣＵ２０３によって降圧された電力は、高容量型バッテリＥＳ−Ｅに充電される。図９に示すように、ＶＣＵ２０３は、高容量型バッテリＥＳ−Ｅの出力電圧を入力電圧として２つのスイッチング素子をオンオフ切換動作することによって、高容量型バッテリＥＳ−Ｅの電圧を昇圧して出力する。
【００６０】
ＥＣＵ１１５２は、ＰＤＵ１０５及びＶＣＵ１０３，２０３の制御、並びに、スイッチ部１１３の開閉制御を行う。また、ＥＣＵ１１５２は、第１の実施形態のＥＣＵ１１５と同様に、システム許可電力を管理する。また、ＥＣＵ１１５２は、ＶＣＵ１０３，２０３を用いた電力分配制御を行う。また、ＥＣＵ１１５２は、電圧センサ１０７ｐ，１０７ｅが検出した電圧、電流センサ１０９ｐ，１０９ｅが検出した電流、及び温度センサ１１１ｐ，１１１ｅが検出した温度に基づいて、高出力型バッテリＥＳ−Ｐと高容量型バッテリＥＳ−Ｅの各故障及びその前兆を検出する。
【００６１】
さらに、ＥＣＵ１１５２は、高出力型バッテリＥＳ−Ｐにも高容量型バッテリＥＳ−Ｅにも故障が発生していなければ「電流制御モード」でＶＣＵ１０３，２０３を制御し、高出力型バッテリＥＳ−Ｐ又は高容量型バッテリＥＳ−Ｅに故障が発生した際には、正常なバッテリを昇圧するＶＣＵを「電圧制御モード」で制御する。以下、ＥＣＵ１１５がＶＣＵ１０３，２０３を制御する際の上記２つの制御モード（電流制御モードと電圧制御モード）について説明する。
【００６２】
電流制御モードは、原則、高容量型バッテリＥＳ−Ｅと高出力型バッテリＥＳ−Ｐの双方のバッテリが正常な状態のとき用いられる。電流制御モードでは、ＶＣＵ１０３，２０３の電力分配制御によって、モータジェネレータ１０１には高容量型バッテリＥＳ−Ｅが出力した電圧ＶｅをＶＣＵ２０３が昇圧した電圧Ｖが印加され、高容量型バッテリＥＳ−Ｅの供給電力がモータジェネレータ１０１への要求駆動力に応じた要求電力に満たない場合は、高出力型バッテリＥＳ−Ｐが不足電力分を出力するように、フィード・バック制御又はフィード・フォワード制御でＶＣＵ１０３を制御する。ＶＣＵ１０３は、高出力型バッテリＥＳ−Ｐの電圧ＶｐをＶＣＵ２０３の出力電圧Ｖに等しい電圧まで昇圧する。このように、電流制御モードでは、高出力型バッテリＥＳ−Ｐの電圧Ｖｐは、ＶＣＵ２０３の出力電圧Ｖに等しい電圧まで昇圧され、高出力型バッテリＥＳ−Ｐが出力する電流Ｉｐは、高出力型バッテリＥＳ−Ｐに求められる不足電力の大きさによって異なる。したがって、電流制御モードでは、高出力型バッテリＥＳ−Ｐの電圧Ｖｐと電流ＩｐがＶＣＵ１０３にフィードバックされる。なお、電流制御モードでの制御が行われると、当該制御が安定する。
【００６３】
一方、電圧制御モードは、高容量型バッテリＥＳ−Ｅと高出力型バッテリＥＳ−Ｐのうち、一方のバッテリは正常であるが、もう一方のバッテリが故障した状態のときに用いられる。電圧制御モードでは、故障していないバッテリのみからモータジェネレータ１０１に電力が供給され、モータジェネレータ１０１に印加される電圧がモータジェネレータ１０１への要求駆動力における駆動効率が閾値以上となる最適電圧となるよう、故障していないバッテリの電圧を昇圧するＶＣＵは当該故障していないバッテリの電圧を昇圧する。したがって、電圧制御モードでは、モータジェネレータ１０１の最適電圧を指令値とするフィード・フォワード制御、又は、故障していないバッテリの電圧とモータジェネレータ１０１の最適電圧の差分を指令値とするフィード・バック制御を用いて、故障していないバッテリの電圧を昇圧するＶＣＵを制御するため、モータジェネレータ１０１の駆動効率を最適化できる。
【００６４】
本実施形態でも、第１実施形態と同様に、高容量型バッテリＥＳ−Ｅと高出力型バッテリＥＳ−Ｐの双方が正常であるためＥＣＵ１１５が電流制御モードでＶＣＵ１０３，２０３を制御しているときに、いずれ一方のバッテリに故障の前兆が発生すると、ＥＣＵ１１５は、前兆が発生したバッテリから他のバッテリへ電力を供給するようＶＣＵ１０３，２０３を制御する。その後、一方のバッテリが故障すると、ＥＣＵ１１５は、当該一方のバッテリの故障を示す故障フラグを立てる。その後、ＥＣＵ１１５は、故障したバッテリ側のコンタクタを開き、かつ、システム許可電力の設定値を正常なバッテリが出力可能な電力へと徐々に下げる。ＥＣＵ１１５は、システム許可電力の設定値を正常なバッテリが出力可能な電力まで下げた後、正常なバッテリを昇圧するＶＣＵの制御モードを電流制御モードから電圧制御モードに切替える。その後、ＥＣＵ１１５は、電圧制御モードで当該ＶＣＵを制御する。
【００６５】
したがって、本実施形態でも、一方のバッテリに故障が発生した際の正常なバッテリの出力電力は過大とならずに適正値に抑えられるため、正常なバッテリの電力を適切に使用できる。また、過大な電力の出力はバッテリの劣化を促進するが、正常なバッテリの出力電力は過大とならずに適正値に抑えられるため、当該正常なバッテリの劣化の促進を防止することができる。
【００６６】
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。例えば、上記説明した電動車両は、１ＭＯＴ型のＥＶ（Electrical Vehicle）であるが、複数のモータジェネレータを搭載したＥＶであっても、少なくとも１つのモータジェネレータと共に内燃機関を搭載したＨＥＶ（Hybrid Electrical Vehicle）やＰＨＥＶ（Plug-in Hybrid Electrical Vehicle）であっても、ＦＣＶ（Fuel Cell Vehicle）であっても良い。
【符号の説明】
【００６７】
１０１  モータジェネレータ（MG）
１０３，２０３  ＶＣＵ
１０５  ＰＤＵ
１０７ｐ，１０７ｅ  電圧センサ
１０９ｐ，１０９ｅ  電流センサ
１１１ｐ，１１１ｅ  温度センサ
１１３  スイッチ部
１１５  ＥＣＵ
ＥＳ−Ｅ  高容量型バッテリ
ＥＳ−Ｐ  高出力型バッテリ
ＭＣｅ，ＭＣｐ  コンタクタ
【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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