(57)【要約】【課題】  スイッチングノイズの低減とスイッチング素子の過熱防止の双方を達成することが可能な電動車両の制御装置及び方法を提供する。【解決手段】  制御装置は、燃料電池自動車に搭載された駆動用のモータに接続されたバッテリ及び燃料電池を備えている。モータとバッテリは、ＤＣ／ＤＣ変換を行うコンバータと、直流／交流変換を行うインバータとを介して接続されており、インバータはモータと燃料電池との間に設けられている。この装置においては、車両速度及びコンバータのスイッチング素子温度が実測され、それらの実測値Ｖｉ，Ｔｉがそれぞれの基準値Ｖth，Ｔth以下の場合には、スイッチング周波数を通常より高周波側のＦhighへと切り替える。【選択図】  図３
2005312279.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された負荷部に接続された電源部と、
前記電源部と前記負荷との間に設けられており、所定のスイッチング周波数で駆動されるスイッチング素子を有しており、且つ、該電源部から供給される電圧、電流、及び周波数のうち少なくとも一種の大きさ又は種類を変換する変換部と、
前記車両の速度を測定する車速測定部と、
前記スイッチング素子の温度を測定する素子温度測定部と、
測定された前記車両の速度、及び、測定された前記スイッチング素子の温度に基づいて、前記スイッチング周波数を変更する制御部と、
を備える電動車両の制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、
測定された前記車両の速度が予め設定された速度基準値を超えたときに、又は、測定された前記スイッチング素子の温度が予め設定された温度基準値を超えたときに、前記スイッチング周波数が第１の周波数となるように、及び、
測定された前記車両の速度が前記速度基準値以下であり、且つ、測定された前記スイッチング素子の温度が前記温度基準値以下であるときに、前記スイッチング周波数が前記第１の周波数よりも高い第２の周波数となるように、
該スイッチング周波数を調整するものである、
請求項１記載の電動車両の制御装置。
【請求項３】
前記第２の周波数が可聴周波数帯域外の周波数である、
請求項２記載の電動車両の制御装置。
【請求項４】
前記車両が燃料電池自動車であり、
前記電源部が、前記負荷部に接続された直流電源、及び／又は、前記負荷部に接続された燃料電池を含んでおり、
前記変換部が、前記直流電源と前記負荷部との間に設けられたコンバータ、及び／又は、前記燃料電池と前記負荷部との間に設けられたインバータである、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の電動車両の制御装置。
【請求項５】
車両に搭載された負荷部に接続された電源部と、前記電源部と前記負荷部との間に設けられており、所定のスイッチング周波数で駆動されるスイッチング素子を有しており、且つ、該電源部から供給される電圧、電流、及び周波数のうち少なくとも一種の大きさ又は種類を変換する変換部とを有する電動車両を制御するための方法であって、
前記車両の速度を測定する車速測定ステップと、
前記スイッチング素子の温度を測定する素子温度測定ステップと、
測定された前記車両の速度、及び、測定された前記スイッチング素子の温度に基づいて、前記スイッチング周波数を変更せしめる制御ステップと、
を備える電動車両の制御方法。
【請求項６】
前記制御ステップは、
測定された前記車両の速度と予め設定された車速基準値とを比較し、且つ、測定された前記スイッチング素子の温度と予め設定された温度基準値とを比較する比較演算ステップと、
前記車両の速度が前記車速基準値を超えているときに、又は、前記スイッチング素子の温度が前記温度基準値を超えているときに、前記スイッチング周波数を第１の周波数に設定し、及び、前記車両の速度が前記車速基準値以下であり、且つ、前記スイッチング素子の温度が前記温度基準値以下であるときに、前記スイッチング周波数を前記第１の周波数よりも大きい第２の周波数に設定する、周波数切替ステップと、
を有する、
請求項５記載の電動車両の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動車両の制御装置及びその方法に関し、特にコンバータやインバータを備える電動車両の制御装置及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池自動車、電気自動車等の電動車両の制御装置として、特許文献１には、バッテリ及び交流モータ間に設けられたインバータをＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御することにより、バッテリ電力で交流モータを駆動するようにしたものが記載されている。この制御装置は、交流モータが所定回転数以下で且つ所定出力以上の運転領域で運転されているときにＰＷＭ制御の周波数を低下させる周波数変更手段を更に備えており、スイッチング素子の過熱による損傷を防止すべく企図されたものである。
【特許文献１】特開平９−１９１５０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記従来の制御装置では、低速領域でＰＷＭ制御のためのスイッチング周波数を比較的低くしているため、スイッチングに起因するノイズ（スイッチングノイズ）の周波数が可聴波周波数帯域（領域）に含まれる可能性がある。また、低速領域ではロードノイズが小さくなり、さらにモータ出力等の負荷が小さい場合には、例えばエアコンプレッサ等の補機類の騒音も小さくなる。よって、スイッチングノイズが聞き取り易くなり、静粛性が阻害されて運転者に不快感を与え易くなる。これに対し、スイッチング周波数を高めると、ノイズの周波数成分のうち可聴範囲を超える高周波成分の割合が増大するのでノイズを低下させることができるものの、特許文献１に記載されているように、スイッチング素子が過熱されてしまう。
【０００４】
そこで、本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、スイッチングノイズの低減とスイッチング素子の過熱防止の双方を達成することが可能な電動車両の制御装置及び制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明による電動車両の制御装置は、車両に搭載された負荷部に接続された電源部と、電源部と負荷との間に設けられており、所定のスイッチング周波数で駆動されるスイッチング素子を有しており、且つ、その電源部から供給される電圧、電流、及び周波数のうち少なくとも一種の大きさ又は種類を変換する変換部と、車両の速度を測定する車速測定部と、スイッチング素子の温度を測定する素子温度測定部と、測定された車両の速度、及び、測定されたスイッチング素子の温度に基づいて、スイッチング周波数を変更する制御部とを備えるものである。
【０００６】
このように構成された電動車両の制御装置においては、電源部からの電力供給によって、その電源部に変換部を介して接続された負荷が駆動される。このとき、変換部に含まれるスイッチング素子が所定のスイッチング周波数で駆動されることによって、電源から供給される電圧、電流、及び周波数のうち少なくとも一種の大きさ又は種類が変換される。また、車速測定部及び素子温度測定部では、それぞれ車両の速度（本発明では、ベクトル量ではなく‘速さ’が測定されればよい）、及びスイッチング素子の温度が測定される。さらに、制御部では、実測された車両の速度及びスイッチング素子の温度に基づいて、スイッチング周波数が適宜変更される。なお、電圧変換や直流／交流変換等の制御は、変調制御によるのが好ましく、特にＰＷＭ制御が望ましい。この場合、より具体的には、スイッチング周波数が異なると基準波周波数が変化し、この基準波と、必要とされるデューティ比との比較によって異なるＰＷＭ信号が創出される。
【０００７】
このようにすれば、車速が比較的大きいとき、又は、スイッチング素子温度が比較的高いときにスイッチング周波数がより小さくなるように調整し得るので、スイッチングノイズはより大きくなるもののロードノイズ等でかき消され且つスイッチング素子温度を低下させ或いは過熱を防止することができる。また、車速が比較的小さく且つスイッチング素子温度が比較的低いときには、スイッチング周波数をより高めてスイッチングノイズを抑制できる。このとき、素子温度はもともと比較的低いので、過熱状態になることが抑止される。
【０００８】
このように、具体的には、実測された車両速度が大きくなるほど、又は、実測されたスイッチング素子温度が大きくなるほど、スイッチング周波数が低くなるように調整し、それ以外の場合、すなわち実測された車両速度が小さくなるほど、及び、実測されたスイッチング素子温度が小さくなるほどスイッチング周波数が高くなるように調整することが好ましい。
【０００９】
更に具体的には、制御部は、測定された車両の速度が予め設定された速度基準値を超えたときに、又は、測定されたスイッチング素子の温度が予め設定された温度基準値を超えたときに、スイッチング周波数が第１の周波数となるように、及び、測定された車両の速度が速度基準値以下であり、且つ、測定されたスイッチング素子の温度が温度基準値以下であるときに、スイッチング周波数が第１の周波数よりも高い第２の周波数となるように、スイッチング周波数を調整するものであるとより好ましい。
【００１０】
なお、スイッチング素子温度と動力負荷との関係に言及すると、スイッチング素子温度は、主として、負荷部となる動機器の運転出力に依存し、負荷が大きいときには、変換部を通過する出力（通過パワー）が比較的大きくなり、逆に負荷が小さいときには通過パワーが比較的小さい。よって、上述した制御部における制御は、車両が低速且つ低負荷運転されているときに、スイッチング周波数を第１の周波数に設定し、それ以外の場合（つまり、車両が高速且つ高負荷運転されているとき、車両が高速且つ低負荷運転されているとき、及び、車両が高速且つ高負荷運転されているとき）にスイッチング周波数を第２の周波数に設定するものと言える。
【００１１】
このとき、例えば、第１の周波数を可聴波周波数帯域（２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚ）の周波数とすれば、スイッチング素子における出力損失の増大に起因するスイッチング素子の過熱を抑制し得る。この際、可聴波周波数帯域はスイッチング周波数としては一般に比較的低いので、発生するスイッチングノイズは比較的大きくなり得る。
【００１２】
しかし、このときの車両は、車速基準値よりも大きい速度（比較的高速）で運転されている状態なので、ロードノイズや周囲雑音が比較的大きくなり、スイッチングノイズはそれらのノイズにかき消されてしまう傾向にある。よって、変換部で生じたスイッチングノイズによって静粛性が極端に害されるおそれが少なく、運転者に不快感を与えるおそれが極めて少ない。車速基準値は、電動車両の種類や型式毎にロードノイズとスイッチングノイズとの大小関係を予め取得しておき、その結果に基づいて適宜設定することができる。
【００１３】
また、車両速度に関わらず負荷が比較的高い場合には、変換部を通過する出力（通過パワー）が比較的大きく、スイッチング素子温度が上昇する傾向にあるが、本発明の制御装置では、スイッチング素子温度が基準値を上回るときにも上述した周波数帯域の第１の周波数が設定される。よって、スイッチング素子での損失が抑えられるので、車両速度に関わらずスイッチング素子が過熱状態となってしまうことが抑止される。
【００１４】
一方、車両速度が車速基準値以下であり、且つ、スイッチング素子温度が素子温度基準値以下である場合には、スイッチング周波数が第２の周波数に設定される。第２の周波数は、第１の周波数よりも高い値、例えば、第１の周波数が可聴周波数帯域であるのに対し、第２の周波数を可聴周波数帯域外で且つ高周波帯域の値とするのが好ましい。こうすれば、スイッチング素子温度の過熱を抑制しつつ、ロードノイや補機類によって発生し得る周辺ノイズが小さくスイッチングノイズが目立ってしい得る状況でも、耳障りなスイッチングノイズの発生を抑えられる。
【００１５】
一層具体的には、車両が燃料電池自動車であり、電源部が負荷部に接続された直流電源、及び／又は、負荷部に接続された燃料電池を含んでおり、上述したように、変換部が、直流電源と負荷部との間に設けられたＤＣ／ＤＣコンバータ、及び／又は、燃料電池と負荷部との間に設けられたインバータである場合に、本発明は極めて有用である。
【００１６】
燃料電池自動車は、一般に、燃料電池と、二次電池等から成る補助電源としての直流電源とを備えており、本発明者は、ノイズ低減対策として、インバータのみではなく、直流電源に接続されたコンバータ（例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ）からのスイッチングノイズの低減が不可欠であるとの認識に至った。また、コンバータ及びインバータの双方に対して、上述したスイッチング素子に対するスイッチング周波数の切替制御を行うことが望ましい。
【００１７】
また、本発明による制御方法は、本発明の制御装置を用いて有効に実施される方法であり、車両に搭載された負荷部に接続された電源部と、電源部と負荷部との間に設けられており、所定のスイッチング周波数で駆動されるスイッチング素子を有しており、且つ、電源部から供給される電圧、電流、及び周波数のうち少なくとも一種の大きさ又は種類を変換する変換部とを有する電動車両を制御するための方法であって、車両の速度を測定する車速測定ステップと、スイッチング素子の温度を測定する素子温度測定ステップと、測定された車両の速度、及び、測定されたスイッチング素子の温度に基づいて、スイッチング周波数を変更せしめる制御ステップとを備える。
【００１８】
また、制御ステップが、測定された車両の速度と予め設定された車速基準値とを比較し、且つ、測定されたスイッチング素子の温度と予め設定された温度基準値とを比較する比較演算ステップと、車両の速度が車速基準値を超えているときに、又は、スイッチング素子の温度が温度基準値を超えているときに、スイッチング周波数を第１の周波数に設定し、及び、車両の速度が車速基準値以下であり、且つ、スイッチング素子の温度が温度基準値以下であるときに、スイッチング周波数を第１の周波数よりも大きい第２の周波数に設定する周波数切替ステップとを有すると好適である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の電動車両の制御装置及び制御方法によれば、車両速度が低くロードノイズ等の外部ノイズが目立たず且つ運転負荷が小さくスイッチング素子の通過パワーが小さいときにはスイッチング周波数をより高める一方で、車両速度が大きく、或いは高負荷で素子温度が高いいずれかのときには、スイッチング周波数をより低めの値とするので、スイッチングノイズの低減とスイッチング素子の過熱防止の双方を達成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、同一要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、図示の比率に限られるものではない。
【００２１】
図１は、本発明による電動車両の制御装置の好適な一実施形態を示す構成図である。制御装置１０は、燃料電池自動車に搭載された車両駆動用のモータ１（負荷部）に接続されたバッテリ２（電源部，直流電源）及び燃料電池３を備えている。モータ１とバッテリ２とは、バッテリ２から供給される直流電圧を適宜の異なる直流電圧へと変換するためのＤＣ／ＤＣコンバータ４、及び、直流電圧を複数相の交流電圧へ変換するためのトラクションインバータ５とを介して接続されている。また、燃料電池３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４とトラクションインバータ５との間に接続されており、換言すると、モータ１と燃料電池３との間にトラクションインバータ５が設けられている。
【００２２】
ＤＣ／ＤＣコンバータ４には、電動車両の車両速度を測定する車速測定部７、及びＤＣ／ＤＣコンバータ４に備わるスイッチング素子の温度を測定する素子温度測定部８が接続された制御部６が接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ４は、この制御部６によってＰＷＭ方式の変調制御が行われる。
【００２３】
ＤＣ／ＤＣコンバータ４に用いられるスイッチング素子の種類は特に制限されず、例えば、接合ショットキーダイオード、ｐ−ｉ−ｎ／ショットキー複合ダイオード、ＭＯＳ障壁ショットキーダイオード等のダイオード類、バイポーラ接合型トランジスタ（ＢＪＴ）やダーリントンといった電流制御型トランジスタ、通常サイリスタ、ＧＴＯ（Gate Turn Off Thyristor）サイリスタ等のサイリスタ類、ＭＯＳ電界効果（ＦＥＴ）トランジスタ、絶縁ゲートバイポーラ型トランジスタ（ＩＧＢＴ；Inerted Gate Bipolar Transistor）、注入促進型絶縁ゲートトランジスタ（ＩＥＧＴ；Injection Enhanced Gate Transistor）等の電圧制御型トランジスタ、等が挙げられ、これらの中では、サイリスタ類及び電圧制御型トランジスタが好ましい。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ４の回路構成も特に制限されず、例えばＨブリッジ双方向昇降圧型の２レベル又は３レベル方式の回路構成が採用される。
【００２４】
ここで、図２は、制御部６の構成を示すブロック図である。制御部６は、車速測定部７及び素子温度測定部８でそれぞれ測定された車両速度及びスイッチング素子温度の各測定信号が入力される比較演算部６１と、それに順次接続された周波数切替部６２、及び基準三角波発生部６３を有している。また、制御部６には、バッテリ２からの入力電圧、モータ１側への出力電圧の指令値、及び出力電圧の実測値の各信号が入力されるデューティ演算部６４、比較器６５、及びＰＷＭ信号発生器６６が連設されている。基準三角波発生部６３は比較器６５と接続されており、また、ＰＷＮ信号発生器６６がＤＣ／ＤＣコンバータ４と接続されている。
【００２５】
このように構成された制御装置１０を用いた制御の例について以下に説明する。図３は、本発明による電動車両の制御方法を実施する手順の一例を示すフロー図であり、電動車両全体の制御のうち、主としてＤＣ／ＤＣコンバータ４の制御ルーチンの流れを示す。電動車両が運転されている状態で制御ルーチンＳ１が開始されると、車速測定部７による車両速度Ｖｉの測定、及び素子温度測定部８によるスイッチング素子温度Ｔｉの測定を連続的又は断続的に実施する（それぞれ、車速測定ステップ及び素子温度測定ステップ）。取得された各測定値信号は比較演算部６１へ送出され、以下に示す比較演算を実行する。
【００２６】
すなわち、まず、車両速度Ｖｉと、制御部６に予め記憶されていた車速基準値Ｖthとの比較演算を行い（ステップＳ１１）、車両速度Ｖｉが車速基準値Ｖthを上回るとき、つまり、下記式（１）；
Ｖｉ≦Ｖth  …（１）、
で表される関係を満たさないときに、後述するステップ２１へ処理を移行する。
【００２７】
ここで、車速基準値Ｖthは、電動車両の種類や型式毎に、後述する通常時のスイッチング周波数ＦnormでＤＣ／ＤＣコンバータ４のスイッチング素子を駆動させたときに発生するスイッチングノイズと、ロードノイズ及び／又は車両の補機類が発するノイズとの大小関係を予め取得しておき、その結果に基づいて適宜設定することができる。例えば、スイッチングノイズの騒音レベルがロードノイズの騒音レベルを有意に超え得るような車両速度を閾値としての車速基準値Ｖthとして設定できる。
【００２８】
次に、車両速度Ｖｉが車速基準値Ｖth以下であるとき、つまり、式（１）で表される関係を満たすときには、さらに、スイッチング素子温度Ｔｉと、制御部６に予め記憶されていた温度基準値Ｔthとの比較演算を行い（ステップＳ１２）、スイッチング素子温度Ｔｉが温度基準値Ｔthを上回るとき、つまり、下記式（２）；
Ｔｉ≦Ｔth  …（２）、
で表される関係を満たさないときに、後述するステップ２１へ処理を移行する。他方、スイッチング素子温度Ｔｉが温度基準値Ｔth以下であるとき、すなわち、式（２）で表される関係を満たすときには、後述するステップ２２へ処理を移行する。このように、ステップＳ１１，Ｓ１２から、比較演算ステップＳ１０が構成されている。
【００２９】
ここで、温度基準値Ｔthは、ＤＣ／ＤＣコンバータ４に使用されるスイッチング素子の種類や型式毎に、後述する非通常時のスイッチング周波数ＦhighでＤＣ／ＤＣコンバータ４のスイッチング素子を駆動させたときの出力損失で発生する熱による温度上昇と、素子本来の耐熱温度（破損を生じない許容温度）とを考慮するなどして適宜設定することができる。
【００３０】
次いで、ステップＳ２１へ移行した場合、つまり車両速度Ｖｉが車速基準値Ｖthを上回るか（高速運転中）、スイッチング素子温度Ｔｉが温度基準値Ｔthを上回る場合（高負荷運転中）には、ＤＣ／ＤＣコンバータ４におけるスイッチング素子を駆動するスイッチング周波数を通常時周波数としてのＦnormに設定する。
【００３１】
他方、ステップＳ２２へ移行した場合、つまり低速且つ低負荷運転中の場合には、スイッチング周波数を非通常時周波数としてのＦhighに設定する。このように、ステップＳ２１，Ｓ２２から周波数切替ステップＳ２０が構成されている。電動車両が運転されている間は、このＤＣ／ＤＣコンバータ４に対する制御ルーチンＳ１を繰り返し、スイッチング周波数を適宜ＦnormとＦhighとで切り替える制御を行う。
【００３２】
ここで、ＦnormとＦhighとは、下記式（３）；
Ｆnorm＜Ｆhigh  …（３）、
で表される関係を満たしている。具体的には、通常時周波数Ｆnormは、例えば、２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚの可聴波周波数帯域の周波数が好ましく、非通常時周波数Ｆhighは、２０ｋＨｚ超であると好ましい。
【００３３】
こうして決定された周波数の設定信号が基準三角波発生部６３へ出力され、そのスイッチング周波数に応じた基準三角波が生成されて比較器６５へ送出される。また、比較器６５には、入力電圧、出力電圧指令値、及び出力電圧実測値に基づいてデューティ演算部６４で算出されたデューティ比及びそのデューティ指令が入力される。さらに、比較器６５では、そのデューティ指令と基準三角波との比較が行われ、その結果に基づいて電圧パルス（幅）の変調指令がＰＷＭ信号発生器６６へ送出される。そして、ＰＷＭ信号発生器６６から、電圧パルス波形のパルス幅及び極性、更に必要に応じてパルス電圧の絶対値を制御するためのＰＷＭ信号が出力され、ＤＣ／ＤＣコンバータ４へ出力される。ＤＣ／ＤＣコンバータ４では、そのＰＷＭ信号に基づいてＰＷＭ制御が行われ、バッテリ２からの供給電圧値が変更される。
【００３４】
またさらに、ＤＣ／ＤＣコンバータ４を通ってバッテリ２から供給される直流電圧、及び／又は燃料電池３から供給される直流電圧は、トラクションインバータ５によって、直流／交流変換が行われ、モータ１へ送給される。トラクションインバータ５は、通常用いられるものを採用でき、例えば、ＰＷＭ制御によって直流電圧を三相交流電圧へ変換するようなインバータが用いられる。
【００３５】
このように構成された制御装置１０によれば、実測された車両速度Ｖｉ及びスイッチング素子温度Ｔｉが、それぞれ車速基準値Ｖth及び素子温度基準値Ｔth以下であるか否かを実時間で判定し、その場合には、スイッチング周波数を通常時のＦnormよりも高い周波数である非通常時のＦhighへと切り替えるので、ロードノイズ等が目立たないような比較的低速運転時でも、スイッチングノイズを十分に低減して静粛性を向上且つ保持できる。
【００３６】
一方、車両速度が比較的速いか、或いは、負荷が比較的大きくスイッチング素子温度が比較的高いときには、スイッチング周波数をより低いＦnormへと切り替えることにより、スイッチング素子温度の過度の上昇を抑止できる。この場合、スイッチングノイズは増大する傾向にあるが、ロードノイズ及び／又は補機類が発生するノイズの方がより顕著となり、スイッチングノイズはかき消されてしまう。また、スイッチング周波数の切替制御に、実測された車両速度Ｖｉ及びスイッチング素子温度Ｔｉを用いるので、誤判定を防止することができ、もってスイッチング周波数の選択精度を向上できる。
【００３７】
図４は、本発明による電動車両の制御装置の好適な他の実施形態を示す構成図である。制御装置２０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４に代えてトラクションインバータ５に制御部２６が接続されたこと以外は、図１に示す制御装置１０と同様に構成されたものである。制御部２６は、車速測定部７で実測された車両速度Ｖｉ、及び素子温度測定部８で実測されたスイッチング素子温度Ｔｉを用い、トラクションインバータ５に備わるスイッチング素子のスイッチング周波数を、制御装置１０と同様にＦnorm及びＦhighの二段階に切り替えるようにトラクションインバータ５を制御するものである。この実施形態では、燃料電池３が本発明の電源部に相当し、トラクションインバータ５が本発明の変換部に相当する。
【００３８】
このように構成すれば、上述した制御装置１０における作用機構と同様にして、トラクションインバータ５に用いられるスイッチング素子の過熱を防止できると共に、ロードノイズや補機類の運転ノイズが目立たないような低速運転時でも、スイッチングノイズを十分に低減して静粛性を向上できる。
【００３９】
図５は、本発明による電動車両の制御装置の好適な更に他の実施形態を示す構成図である。制御装置３０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４に加えてトラクションインバータ５に制御部２６が接続されたこと以外は、図１に示す制御装置１０と同様に構成されたものである。この実施形態では、バッテリ２及び燃料電池３が共に本発明の電源部に相当し、ＤＣ／ＤＣコンバータ４及びトラクションインバータ５が共に本発明の変換部に相当する。このようにＤＣ／ＤＣコンバータ４及びトラクションインバータ５のうちいずれか一方のみではなく両方に対して本発明の制御方法を適用することにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ４及びトラクションインバータ５の双方のスイッチング素子の過熱を防止できると共に、低速運転時でもスイッチングノイズを更に低減でき、よって、静粛性を一層向上させることが可能となる。
【００４０】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を変更しない限度において様々な変形が可能である。例えば、上述した図３に示すフローでは、車両速度Ｖｉとその車速基準値Ｖthとの比較演算を行い（ステップＳ１１）、且つ、スイッチング素子温度Ｔｉとその温度基準値Ｔthとの比較演算を行い（ステップＳ１２）、式（１）及び式（２）による判定を行って、スイッチング周波数をＦnormとFhighとの二段階（二種類）で切り替える制御を行うが、基準値を複数設定し、三段階（三種類）以上のスイッチング周波数を切り替えるようにしてもよい。
【００４１】
また、スイッチング周波数を段階的に設けず、車両速度Ｖｉとスイッチング素子温度Ｔｉに応じてスイッチング周波数を連続的に変更するようにしてもよい。この場合、例えば、予め取得した車両速度Ｖｉ及びスイッチング素子温度Ｔｉとスイッチング周波数との関係を示す表データや数式データを制御部６に記憶又は入力しておき、車両速度Ｖｉとスイッチング素子温度Ｔｉの実測値とその関係とに基づいて、所望のスイッチング周波数を決定することができる。このとき、車両速度Ｖｉ及びスイッチング素子温度Ｔｉとスイッチング周波数との関係は、上述したＦnormとFhighの二段階（二種類）の切り替えにおける考え方と基本的に同様である。すなわち、車両速度Ｖｉが大きくなるほど、又は、スイッチング素子温度Ｔｉが高くなるほど、スイッチング周波数が低くなるように調整し、車両速度Ｖｉ及びスイッチング素子温度Ｔｉが減少するほどスイッチング周波数が高くなるように調整すると好適である。
【００４２】
さらに、制御装置１０，２０，３０は燃料自動車のみではなく、ガソリンハイブリッド車等の他の電動車両にも有効に適用できる。また、ステップＳ１１，Ｓ１２をその順に実行する必要はなく、逆順又は同時に実行してももちろんよい。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明による電動車両の制御装置及び制御方法は、一定の条件下で車両速度及びスイッチング素子温度の両方の実測値に基づいて、スイッチング周波数を適宜変更することにより、スイッチング素子の過熱を抑止しつつ、スイッチングノイズを低減することができる。よって、燃料電池自動車、ガソリンハイブリッド車、その他の電気自動車等の電動車両に広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明による電動車両の制御装置の好適な一実施形態を示す構成図である          。
【図２】制御部６の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明による電動車両の制御方法を実施する手順の一例を示すフロー図で          ある。
【図４】本発明による電動車両の制御装置の好適な他の実施形態を示す構成図であ          る。
【図５】本発明による電動車両の制御装置の好適な更に他の実施形態を示す構成図          である。
【符号の説明】
【００４５】
１…モータ（負荷部）、２…バッテリ（電源部，直流電源）、３…燃料電池（電源部）、４…ＤＣ／ＤＣコンバータ（変換部）、５…トラクションインバータ（変換部）、６，２６…制御部、７…車速測定部、８…素子温度測定部、１０，２０，３０…制御装置、６１…比較演算部、６２…周波数切替部、６３…基準三角波発生部、６４…デューティ演算部、６５…比較器、６６…ＰＷＭ信号発生器、Ｓ１…制御ルーチン、Ｓ１０…比較演算ステップ、Ｓ２０…周波数切替ステップ、Ｔｉ…スイッチング素子温度、Ｔth…素子温度基準値、Ｖｉ…車両速度、Ｖth…車速基準値。
【図１】
2005312279.tif 000003
【図２】
2005312279.tif 000004
【図３】
2005312279.tif 000005
【図４】
2005312279.tif 000006
【図５】
2005312279.tif 000007