(57)【要約】【課題】車両用制御システムにおいて、検知した電圧に応じて、所望の電力を得られるように制御する。【解決手段】コンバータＥＣＵ７０が、総合ＥＣＵ６０装置からアナログ信号で送信された検知電圧値を、通信線１００を介して受信し、さらに、総合ＥＣＵ６０からデジタル信号で送信された検知電圧値を、通信線１２０を介して受信する。そして、コンバータＥＣＵ７０が、受信したアナログ信号に示された検知電圧値と、受信したデジタル信号に示された検知電圧値との比較に基づき、アナログ信号で示された検知電圧値を補正し、補正したアナログ信号の検知電圧値と、アクセル開度に基づき算出された車両駆動モータの駆動に必要な供給電圧値との比較に基づき、ＤＣ／ＤＣコンバータを補正制御する。【選択図】図４
2005160227.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力側にコンバータを備えた電源装置を、車両駆動モータを備える負荷装置に接続し、前記負荷装置からの要求負荷に基づき算出された供給電圧値に応じて前記コンバータを制御するコンバータ制御装置を備え、前記電源装置から前記負荷装置に電力を供給し、前記車両駆動モータを駆動することで、電動車両を駆動する車両用制御システムにおいて、
前記電源装置から供給されている前記車両駆動モータへの電圧の電圧値を検知する検知装置から送信された検知電圧値を、通信線を介してアナログ信号で受信する受信手段と、検知装置から受信した前記検知電圧値を示すアナログ信号を、アナログ信号で送信するアナログ信号送信手段と、検知装置から受信した前記検知電圧値を示すアナログ信号を、デジタル信号に変換して出力するデジタル信号送信手段と、を備える検知電圧値送信装置を備え、
前記コンバータ制御装置は、
検知電圧値送信装置からアナログ信号で送信された前記検知電圧値を、通信線を介して受信するアナログ信号受信手段と、
検知電圧値送信装置からデジタル信号で送信された前記検知電圧値を、通信線を介して受信するデジタル信号受信手段と、
受信したアナログ信号に示された検知電圧値と、受信したデジタル信号に示された検知電圧値との比較に基づき、アナログ信号で示された検知電圧値を補正する検知電圧値補正手段と、
前記検知電圧値補正手段により補正されたアナログ信号の検知電圧値と、前記供給電圧値との比較に基づき、前記コンバータを補正制御する補正制御手段と、
を備えることを特徴とする車両用制御システム。
【請求項２】
燃料電池を備えた第１電源と、二次電池の出力側にコンバータを備えた第２電源とを並列接続してなる電源装置を、車両駆動モータを備えた負荷装置に接続し、前記負荷装置からの要求負荷に基づき算出された供給電圧値に応じて前記コンバータを制御して、前記第１電源からの出力を制御するコンバータ制御装置を備え、第１電源および／または第２電源から前記負荷装置に電力を供給し、前記車両駆動モータを駆動することで、電動車両を駆動する車両用制御システムにおいて、
前記電源装置から供給されている前記負荷装置への電圧の電圧値を検知する検知装置から送信された検知電圧値を通信線を介してアナログ信号で受信する受信手段と、検知装置から受信した前記検知電圧値を示すアナログ信号を、アナログ信号で送信するアナログ信号送信手段と、検知装置から受信した前記検知電圧値を示すアナログ信号を、デジタル信号に変換して出力するデジタル信号送信手段と、を備える検知電圧値送信装置を備え、
前記コンバータ制御装置は、
検知電圧値送信装置からアナログ信号で送信された前記検知電圧値を通信線を介して受信するアナログ信号受信手段と、
検知電圧値送信装置からデジタル信号で送信された前記検知電圧値を通信線を介して受信するデジタル信号受信手段と、
受信したアナログ信号に示された検知電圧値と、受信したデジタル信号に示された検知電圧値との比較に基づき、アナログ信号で示された検知電圧値を補正する検知電圧値補正手段と、
前記検知電圧値補正手段により補正されたアナログ信号の検知電圧値と、前記供給電圧値との比較に基づき、前記コンバータを補正制御する補正制御手段と、
を備えることを特徴とする車両用制御システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の車両用制御システムにおいて、
前記負荷装置は、
前記電源装置から出力された直流電流を交流電流に変換するインバータと、
前記インバータを制御することで、前記インバータから出力され、前記車両駆動モータへ入力される電流を制御するインバータ制御装置と、
を備え、
前記インバータ制御装置は、
検知電圧値送信装置からアナログ信号で送信された前記検知電圧値を、通信線を介して受信するアナログ信号受信手段と、
検知電圧値送信装置からデジタル信号で送信された前記検知電圧値を、通信線を介して受信するデジタル信号受信手段と、
受信したアナログ信号に示された検知電圧値と、受信したデジタル信号に示された検知電圧値との比較に基づき、アナログ信号で示された検知電圧値を補正する検知電圧値補正手段と、
前記検知電圧値補正手段により補正されたアナログ信号の検知電圧値に基づき、前記インバータからの出力電流を補正制御する電流補正制御手段と、
を備えることを特徴とする車両用制御システム。
【請求項４】
出力側にコンバータを備えた電源装置を、車両駆動モータを備える負荷装置に接続し、コンバータ制御装置が、前記負荷装置からの要求負荷に基づき算出された供給電圧値に応じて前記コンバータを制御して、前記電源装置から前記負荷装置に電力を供給し、前記車両駆動モータを駆動することで、電動車両を駆動する車両用制御方法において、
前記電源装置から供給されている前記車両駆動モータへの電圧の電圧値を検知する検知装置から送信された検知電圧値を、通信線を介してアナログ信号で受信する受信工程と、
検知装置から受信した前記検知電圧値を示すアナログ信号を、アナログ信号で送信するアナログ信号送信工程と、
検知装置から受信した前記検知電圧値を示すアナログ信号を、デジタル信号に変換して出力するデジタル信号送信工程と、
アナログ信号送信工程で、アナログ信号で送信された前記検知電圧値を、コンバータ制御装置が、通信線を介して受信するアナログ信号受信工程と、
デジタル信号送信工程で、デジタル信号で送信された前記検知電圧値を、コンバータ制御装置が、通信線を介して受信するデジタル信号受信工程と、
コンバータ制御装置が、受信したアナログ信号に示された検知電圧値と、受信したデジタル信号に示された検知電圧値との比較に基づき、アナログ信号で示された検知電圧値を補正する検知電圧値補正工程と、
コンバータ制御装置が、前記検知電圧値補正工程で補正されたアナログ信号の検知電圧値と、前記供給電圧値との比較に基づき、前記コンバータを補正制御する補正制御工程と、
を含むことを特徴とする車両用制御方法。
【請求項５】
出力側にコンバータを備えた電源装置を、車両駆動モータを備える負荷装置に接続し、コンバータ制御装置が、前記負荷装置からの要求負荷に基づき算出された供給電圧値に応じて前記コンバータを制御して、前記電源装置から前記負荷装置に電力を供給し、前記車両駆動モータを駆動することで、電動車両を駆動するための車両用制御プログラムにおいて、
前記電源装置から供給されている前記車両駆動モータへの電圧の電圧値を検知する検知装置から送信された検知電圧値を、通信線を介してアナログ信号で受信する受信ステップと、
検知装置から受信した前記検知電圧値を示すアナログ信号を、アナログ信号で送信するアナログ信号送信工程ステップと、
検知装置から受信した前記検知電圧値を示すアナログ信号を、デジタル信号に変換して出力するデジタル信号送信ステップと、
アナログ信号送信ステップで、アナログ信号で送信された前記検知電圧値を、コンバータ制御装置が、通信線を介して受信するアナログ信号受信ステップと、
デジタル信号送信工ステップで、デジタル信号で送信された前記検知電圧値を、コンバータ制御装置が、通信線を介して受信するデジタル信号受信ステップと、
コンバータ制御装置が、受信したアナログ信号に示された検知電圧値と、受信したデジタル信号に示された検知電圧値との比較に基づき、アナログ信号で示された検知電圧値を補正する検知電圧値補正ステップと、
コンバータ制御装置が、前記検知電圧値補正ステップで補正されたアナログ信号の検知電圧値と、前記供給電圧値との比較に基づき、前記コンバータを補正制御する補正制御ステップと、
をコンピュータに実行させる車両用制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用制御システム、特に、電源装置から出力される電力を、車両に備えられた負荷装置に供給する車両用制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に搭載される車両用制御システムとしては、例えば、図１４に示すようなシステムが提案されている。このような車両用制御システムでは、複数の電子制御装置１が備えられ、各電子制御装置が、相互に制御信号をやりとりすることで、車両用制御システム全体の制御を行っている。そして、各電子制御装置に制御されることで、電源装置２からの入力電圧をＤＣ／ＤＣコンバータ３でＤＣ／ＤＣ変換し、ＤＣ／ＤＣ変換された出力電圧をインバータ回路４で、多相交流電圧に変換し、その多相交流電圧を受けて、電動機５が回転駆動している。
【０００３】
このように、車両に搭載される車両用制御システムでは、各電子制御装置に制御されて、電動機５からの負荷要求に基づき算出された供給電圧を、バッテリや燃料電池などの電源装置２から取り出せるように、ＤＣ／ＤＣコンバータ３を制御して、安定した駆動を確保している。しかしながら、電源装置２の内部抵抗などの影響により、実際に出力される実電圧と、負荷要求に基づき算出された供給電圧との間に誤差が生じることがある。そこで、電圧検知センサ６が、ＤＣ／ＤＣコンバータ３から出力される電圧を検知して、その検知した電圧に基づいて、各電子制御装置が、各制御対象を補正制御することで、出力電圧の補正を行い、負荷要求に対する所望の電力を得られるように制御している。ここで、各電子制御装置が、各制御対象を補正制御するために使用する電圧の電圧値を示すデータは、ワイヤーハーネスなどの通信線を介してやり取りされる。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１５９１０６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、各電子制御装置間でやりとりされる補正制御のパラメータとなる電圧の電圧値は、各電子制御装置を接続する通信線の抵抗等の影響で、誤差が生じ、出力電力の補正が適正に行われずに、負荷要求に応じた所望の電力が得られないことがある。
【０００６】
本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであり、車両用制御システムにおいて、負荷要求に応じた所望の電力を得られるように制御することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る車両用制御システムは、出力側にコンバータを備えた電源装置を、車両駆動モータを備える負荷装置に接続し、前記負荷装置からの要求負荷に基づき算出された供給電圧値に応じて前記コンバータを制御するコンバータ制御装置を備え、前記電源装置から前記負荷装置に電力を供給し、前記車両駆動モータを駆動することで、電動車両を駆動する車両用制御システムにおいて、前記電源装置から供給されている前記車両駆動モータへの電圧の電圧値を検知する検知装置から送信された検知電圧値を、通信線を介してアナログ信号で受信する受信手段と、検知装置から受信した前記検知電圧値を示すアナログ信号を、アナログ信号で送信するアナログ信号送信手段と、検知装置から受信した前記検知電圧値を示すアナログ信号を、デジタル信号に変換して出力するデジタル信号送信手段と、を備える検知電圧値送信装置を備え、前記コンバータ制御装置は、検知電圧値送信装置からアナログ信号で送信された前記検知電圧値を、通信線を介して受信するアナログ信号受信手段と、検知電圧値送信装置からデジタル信号で送信された前記検知電圧値を、通信線を介して受信するデジタル信号受信手段と、受信したアナログ信号に示された検知電圧値と、受信したデジタル信号に示された検知電圧値との比較に基づき、アナログ信号で示された検知電圧値を補正する検知電圧値補正手段と、前記検知電圧値補正手段により補正されたアナログ信号の検知電圧値と、前記供給電圧値との比較に基づき、前記コンバータを補正制御する補正制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、検知電圧値補正手段により補正されたアナログ信号の検知電圧値と、供給電圧値との比較に基づき、コンバータを補正制御する。
【０００９】
よって、アナログ信号で受信した検知電圧値が、通信線の電圧降下などの影響で、誤差が生じた場合にも、通信線の電圧降下などの影響が少ないデジタル信号で受信した検知電圧値に基づき、算出した補正値で補正することできるため、通信線の電圧降下などの影響を抑えることができ、所望の電力を車両駆動モータに供給することができる。
【００１０】
本発明に係る別の態様の車両用制御システムは、燃料電池を備えた第１電源と、二次電池の出力側にコンバータを備えた第２電源とを並列接続してなる電源装置を、車両駆動モータを備えた負荷装置に接続し、前記負荷装置からの要求負荷に基づき算出された供給電圧値に応じて前記コンバータを制御して、前記第１電源からの出力を制御するコンバータ制御装置を備え、第１電源および／または第２電源から前記負荷装置に電力を供給し、前記車両駆動モータを駆動することで、電動車両を駆動する車両用制御システムにおいて、前記電源装置から供給されている前記負荷装置への電圧の電圧値を検知する検知装置から送信された検知電圧値を通信線を介してアナログ信号で受信する受信手段と、検知装置から受信した前記検知電圧値を示すアナログ信号を、アナログ信号で送信するアナログ信号送信手段と、検知装置から受信した前記検知電圧値を示すアナログ信号を、デジタル信号に変換して出力するデジタル信号送信手段と、を備える検知電圧値送信装置を備え、前記コンバータ制御装置は、検知電圧値送信装置からアナログ信号で送信された前記検知電圧値を通信線を介して受信するアナログ信号受信手段と、検知電圧値送信装置からデジタル信号で送信された前記検知電圧値を通信線を介して受信するデジタル信号受信手段と、受信したアナログ信号に示された検知電圧値と、受信したデジタル信号に示された検知電圧値との比較に基づき、アナログ信号で示された検知電圧値を補正する検知電圧値補正手段と、前記検知電圧値補正手段により補正されたアナログ信号の検知電圧値と、前記供給電圧値との比較に基づき、前記コンバータを補正制御する補正制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、コンバータ制御装置の検知電圧値補正手段により補正されたアナログ信号の検知電圧値と、供給電圧値との比較に基づき、コンバータを補正制御する。
【００１２】
よって、アナログ信号で受信した検知電圧値が、通信線の電圧降下などの影響で、誤差が生じた場合にも、通信線の電圧降下などの影響が少ないデジタル信号で受信した検知電圧値に基づき、算出した補正値で補正することできるため、通信線の電圧降下などの影響を抑えることができ、所望の電力を車両駆動モータに供給することができる。さらに、コンバータ制御装置が、受信した検知電圧値を、通信線の電圧降下などの影響により、実際に検知装置が検知した検知電圧値よりも低く認識することで、出力される電力が低くなり、所望の電力を車両駆動モータに供給することができず、燃費低下を招いてしまうということを防ぐことができる。
【００１３】
本発明に係る別の態様の車両用制御システムは、前記負荷装置は、前記電源装置から出力された直流電流を交流電流に変換するインバータと、前記インバータを制御することで、前記インバータから出力され、前記車両駆動モータへ入力される電流を制御するインバータ制御装置と、を備え、前記インバータ制御装置は、検知電圧値送信装置からアナログ信号で送信された前記検知電圧値を、通信線を介して受信するアナログ信号受信手段と、検知電圧値送信装置からデジタル信号で送信された前記検知電圧値を、通信線を介して受信するデジタル信号受信手段と、受信したアナログ信号に示された検知電圧値と、受信したデジタル信号に示された検知電圧値との比較に基づき、アナログ信号で示された検知電圧値を補正する検知電圧値補正手段と、前記検知電圧値補正手段により補正されたアナログ信号の検知電圧値に基づき、前記インバータからの出力電流を補正制御する電流補正制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、インバータ制御装置が、検知電圧値補正手段により補正されたアナログ信号の検知電圧値に基づき、前記インバータからの出力電流を補正制御する。
【００１５】
よって、インバータ制御装置が、受信した検知電圧値を、通信線の電圧降下などの影響により、実際に検知装置が検知した検知電圧値よりも低く認識することで、インバータから出力される電流量が想定した電流量よりも増加し、インバータや車両駆動モータの過電流破損を招いたり、モータ消費電力の増加や、モータの過出力トルクなどを招くことを防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の第一の実施の形態（以下、実施形態１とする）について、図面を用いて説明する。
【００１７】
まず、本実施形態について説明する前に、従来の車両用制御システムについて説明する。図１は、従来の車両用制御システムの構成を示す構成図である。車両用制御システムは、電源１０と、電源１０の入力電圧をＤＣ／ＤＣ変換して出力するコンバータ２０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０から出力される直流電力を３相交流電力に変換するインバータ回路３０と、インバータ回路３０から出力された３相交流電力により電気自動車を駆動する車両駆動モータ４０と、を含む。
【００１８】
さらに、車両用制御システムは、システム全体を制御する総合ＥＣＵ（電子制御ユニット）６０と、総合ＥＣＵからの制御信号に基づきＤＣ／ＤＣコンバータ２０を制御するコンバータＥＣＵ７０と、同じく総合ＥＣＵからの制御信号に基づきインバータ回路３０を制御するインバータＥＣＵ８０と、含む。各ＥＣＵは、図示しないが、ＣＰＵを中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポートなどを備える。
【００１９】
このように構成された車両用制御システムにおいて、従来、図２に示すような駆動フローが各ＥＣＵの制御のもと実行されていた。
【００２０】
すなわち、総合ＥＣＵ６０は、アクセルセンサ（図示せず）により検知されたアクセル開度に基づき、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０からインバータ回路３０に対して出力すべき出力電圧の電圧値を、供給電圧値として算出する（Ｓ１０１）。そして、総合ＥＣＵ６０は、算出された供給電圧値を、アナログ通信線１００を介して、コンバータＥＣＵ７０にアナログ信号で送信する（Ｓ１０２）。コンバータＥＣＵ７０は、供給電圧値を示すアナログ信号を受信して、そのアナログ信号が示す供給電圧値に基づいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０を制御する（Ｓ１０３）。ＤＣ／ＤＣコンバータ２０は、コンバータＥＣＵ７０に制御されることにより、電源１０から出力される電圧を供給電圧値に変換して出力する（Ｓ１０４）。これにより、アクセル開度に応じた電力が、車両駆動モータ４０に供給され、電気自動車を駆動することができる。
【００２１】
しかしながら、実際には、電源１０の内部抵抗などの影響により、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０から出力される電圧の電圧値は、総合ＥＣＵ６０が算出した供給電圧値とは、誤差が生じる。そこで、その誤差を補完するために、従来の車両用制御システムは、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０から出力される電圧、すなわち、インバータ回路３０に入力される電圧を検知する電圧検知センサ５０を備える。そして、図３に示すような補正フローを実行していた。
【００２２】
図３において、電圧検知センサ５０は、検知した電圧の電圧値をアナログ信号で、アナログ通信線１１０を介して、総合ＥＣＵ６０に送信する（Ｓ１１１）。総合ＥＣＵ６０は、受信した検知電圧値を示すアナログ信号を、アナログ通信線１００を介して、アナログ信号にて、コンバータＥＣＵ２０へ送信する（Ｓ１１２）。そして、コンバータＥＣＵ７０は、受信したアナログ信号が示す検知電圧値と、供給電圧値との差を算出する（Ｓ１１３）。算出した差が、所定の誤差許容範囲を超えているか否かを判定し（Ｓ１１４）、判定の結果、所定の誤差許容範囲を超えていた場合、コンバータＥＣＵ２０は、続いて、供給電圧値よりも検知電圧値が高いか否かを判定する（Ｓ１１５）。判定の結果、供給電圧値よりも検知電圧値が低ければ、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０から出力される電圧を高くするようにＤＣ／ＤＣコンバータ２０を補正制御する（Ｓ１１６）。また、供給電圧値よりも検知電圧値が高ければ、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０から出力される電圧を低くするようにＤＣ／ＤＣコンバータ２０を補正制御する（Ｓ１１７）。
【００２３】
これにより、電源１０の内部抵抗などの影響により、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０から実際に出力される電圧の電圧値と、総合ＥＣＵ６０が算出した供給電圧値との誤差を少なくすることができる。
【００２４】
しかし、上述のように、従来の車両用制御システムにおいて、電圧検知センサ５０が検知した検知電圧値に基づき、コンバータＥＣＵ７０がＤＣ／ＤＣコンバータ２０を補正制御する場合でも、次のような課題が生じる。
【００２５】
すなわち、車両用制御システムでは、車両駆動モータに対する負荷変動が激しく、アクセルセンサにより検知されたアクセル開度に応じた電力を、できるだけ早く車両駆動モータに供給する必要がある。したがって、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０から出力される電圧を補正するために、総合ＥＣＵ６０が電圧検知センサ５０から受信した検知電圧値も、通信遅れなくコンバータＥＣＵ７０へ送信し、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０の補正制御を行うことが望ましい。そこで、総合ＥＣＵ６０が、電圧検知センサ５０からアナログ信号で受信した検知電圧値も、デジタル信号に変換することなく、アナログ信号のまま、コンバータＥＣＵ７０へ送信したほうが、Ａ／Ｄ変換処理等にかかる時間も短縮することができるため、従来、アナログ信号で各ＥＣＵ間の通信を行っていた。
【００２６】
しかしながら、アナログ信号で検知電圧値を送信すると、ワイヤーハーネスなどの通信線の電圧降下などの影響で、検知電圧値が正確に、コンバータＥＣＵ７０へ送信されず、各ＥＣＵ間で認識している検知電圧値に誤差が生じることがある。そのため、コンバータＥＣＵ７０が、アナログ信号で受信した検知電圧値に基づき、上述のようなＤＣ／ＤＣコンバータ２０の補正制御を行った場合でも、受信した検知電圧値自体に誤差があり、所望の電力を車両駆動モータに供給することができないという課題が生じる。この課題を解決するために、検知電圧値をアナログ信号ではなく、電圧降下などの影響を少ないデジタル信号にて、各ＥＣＵの通信を行い、補正制御することも考えられる。しかし、上述したように、デジタル信号で各ＥＣＵ間の通信を行い補正制御する場合、Ａ／Ｄ変換処理等の影響により、通信遅れが生じるため、アクセルセンサにより検知されたアクセル開度に応じた電力を、速やかに車両駆動モータに供給することが難しくなる。
【００２７】
そこで、本実施形態では、図４に示すようなシステム構成をとる。本実施形態において、特徴的なことは、総合ＥＣＵ６０が、電圧検知センサ５０から受信した検知電圧値を、アナログ通信線１００を介して、アナログ信号で、コンバータＥＣＵ７０へ送信するだけでなく、デジタル通信線１２０を介して、デジタル信号でも検知電圧値を、コンバータＥＣＵ７０へ送信している点である。そして、コンバータＥＣＵ７０が、補正制御を行う前に、アナログ信号とデジタル信号とで受信した検知電圧値に基づき、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０の制御パラメータとして使用する検知電圧値の補正を行なうことで、通信線の電圧降下などの影響で、実際の検知電圧値と、コンバータＥＣＵ７０が認識する検知電圧値との間の誤差をなくし、所望の電力を車両駆動モータに供給することができる。
【００２８】
具体的に、図５に示すフローチャートを元に説明する。図５において、まず、総合ＥＣＵ６０は、アナログ信号で、電圧検知センサ５０から受信した検知電圧値をアナログ信号のまま、アナログ通信線１００を介してコンバータＥＣＵ７０へ送信するとともに、受信した検知電圧値をデジタル信号に変換して、デジタル通信線１２０を介して、コンバータＥＣＵ７０へ送信する（Ｓ１２１）。コンバータＥＣＵ７０は、電圧降下などの影響が少ないデジタル信号で受信した検知電圧値を基準検知電圧値として定め、その基準検知電圧値と、アナログ信号で受信した検知電圧値との差を算出する（Ｓ１２２）。その算出結果を、アナログ信号の検知電圧値の補正値として、コンバータＥＣＵ７０の内部もしくは外部に設けられたメモリに記憶する（Ｓ１２３）。
【００２９】
続いて、コンバータＥＣＵ７０は、図６に示すフローチャートに示すような補正制御処理を実行する。図６において、電圧検知センサ５０は、検知した電圧の電圧値をアナログ信号で、アナログ通信線１１０を介して、総合ＥＣＵ６０に送信する（Ｓ１３１）。総合ＥＣＵ６０は、受信した検知電圧値を示すアナログ信号を、アナログ通信線１００を介して、アナログ信号にて、コンバータＥＣＵ２０へ送信する（Ｓ１３２）。続いて、受信したアナログ信号が示す検知電圧値を、メモリに記憶した補正値で補正する（Ｓ１３３）。具体的には、基準検知電圧値よりも、アナログ信号で受信した検知電圧値が小さければ、記憶した補正値を受信したアナログ信号が示す検知電圧値に加算することで、補正を行い、逆に大きければ、記憶した補正値を減算することで、補正を行う。
【００３０】
そして、コンバータＥＣＵ７０は、補正した検知電圧値と、供給電圧値との差を算出する（Ｓ１３４）。さらに、算出した差が、所定の誤差許容範囲を超えているか否かを判定し（Ｓ１３５）、判定の結果、所定の誤差許容範囲を超えていた場合、コンバータＥＣＵ２０は、続いて、供給電圧値よりも補正した検知電圧値が高いか否かを判定する（Ｓ１３６）。判定の結果、供給電圧値よりも補正した検知電圧値が低ければ、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０から出力される電圧を高くするようにＤＣ／ＤＣコンバータ２０を補正制御する（Ｓ１３７）。また、供給電圧値よりも検知電圧値が高ければ、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０から出力される電圧を低くするようにＤＣ／ＤＣコンバータ２０を補正制御する（Ｓ１３８）。
【００３１】
これにより、アナログ信号でＥＣＵ間の通信を行い補正制御することで、通信遅れの抑制をすることができるだけでなく、アナログ信号で受信した検知電圧値が、通信線の電圧降下などの影響で、誤差が生じた場合にも、通信線の電圧降下などの影響が少ないデジタル信号で受信した検知電圧値に基づき、予め算出した補正値で補正するため、通信線の電圧降下などの影響を抑えることができ、所望の電力を車両駆動モータに供給することができる。
【００３２】
次に、本発明の第二の実施の形態（以下、実施形態２とする）について、図面を用いて説明する。実施形態２は、燃料電池を利用して電気自動車の駆動を行う車両用制御システムに関する。
【００３３】
図７は、実施形態２の車両用制御システムのシステム構成図である。本システムを備えた燃料電池車両は、車両駆動モータ４１に電力を供給する電源装置として、燃料電池９０と、二次電池９１とを備える。そして、燃料電池９０や二次電池９１からインバータ回路３１を介して車両駆動モータ４１に電力が供給され、車両が駆動する。
【００３４】
燃料電池９０は、例えば固体高分子型燃料電池として構成されており、水素タンクから供給される燃料としての水素と、ブロワにより供給される酸素を含有する気体としての空気との供給を受けて電気化学反応により発電する。燃料電池９０は、システム全体を制御する総合ＥＣＵ６０により制御される。なお、燃料電池９０の制御について、専用のＥＣＵを設けても構わない。二次電池９１は、例えば水素リチウム系の二次電池として構成され、出力側にＤＣ／ＤＣコンバータ２１が接続されている。
【００３５】
そして、燃料電池９０で発生した電力をＤＣ／ＤＣコンバータ２１により二次電池９１に供給するとともに、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１から出力される電力をインバータ回路３１に供給して車両駆動モータ４１を駆動する。
【００３６】
この時、総合ＥＣＵ６１は、アクセルセンサによって検出される電気自動車のアクセル開度に基づいてインバータ回路３１への要求電力を算出する。インバータＥＣＵ８１は、算出された供給電力に基づいてインバータ回路３１を制御し、要求電力がインバータ回路３１を介して車両駆動モータ４１に供給されるように制御している。総合ＥＣＵ６１は、インバータ回路３１への供給電力に対して、水素ガスと空気の供給状態に応じて、燃料電池９０を制御する。また、燃料電池９０からの電力だけでは賄いきれない場合には、総合ＥＣＵ６１は、コンバータＥＣＵ７１へ制御信号を送信し、コンバータＥＣＵ７１がＤＣ／ＤＣコンバータ２１を制御することで、不足分の電力を二次電池９１から出力する。
【００３７】
さらに、インバータ回路３１は、インバータＥＣＵ８１に制御されて、燃料電池９０から出力された電力や、二次電池９１からＤＣ／ＤＣコンバータ２１を介して出力された電力、もしくは両電池から出力された電力の入力を受け付け、入力された直流電力を、交流電力に変換して、車両駆動モータ４１へ電力を供給する。
【００３８】
電圧検知センサ５１は、燃料電池９０から出力された電圧や、二次電池９１からＤＣ／ＤＣコンバータ２１を介して出力された電圧の電圧値を検知するセンサである。電圧検知センサ５１が検知した検知電圧値は、アナログ信号で、アナログ通信線１１１を介して、総合ＥＣＵ６１に送信される。総合ＥＣＵ６１が受信したアナログ信号の検知電圧値は、実施形態１と同様に、アナログ信号でアナログ通信線１０１を介して、コンバータＥＣＵ７１に送信され、コンバータＥＣＵ７１は、受信した検知電圧値を元に、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１を補正制御することで、車両駆動モータに対する負荷要求に応じた電力の供給を行う。さらに、総合ＥＣＵ６１が受信したアナログ信号の検知電圧値は、アナログ信号でアナログ通信線１０１を介して、インバータＥＣＵ８１にも送信され、インバータＥＣＵ８１が、受信した検知電圧値に基づいて、インバータ回路３１から出力される電流量の制御を行う。
【００３９】
しかし、実施形態１で説明したように、単に総合ＥＣＵ６１が、電圧検知センサ５１からアナログ信号で受信した検知電圧値を、アナログ信号のままコンバータＥＣＵ７１やインバータＥＣＵ８１に送信して、そのアナログ信号に示された検知電圧値に基づき、コンバータＥＣＵ７１やインバータＥＣＵ８１が補正制御を行うと、アナログ通信線の電圧降下などの影響により、所望の電力を駆動モータに対して供給できない場合がある。
【００４０】
例えば、コンバータＥＣＵ７１が、実際に電圧検知センサ５１が検知した検知電圧値よりも低く、検知電圧値を認識した場合、次のようなことが起こる。
【００４１】
統合ＥＣＵ６１は、アクセルセンサにより検知されたアクセル開度に基づき、インバータ回路３１に入力すべき要求電力の値を算出する。総合ＥＣＵ６１は、算出された要求電力に基づき、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１から出力すべき電圧の電圧値を、供給電圧値として算出し、コンバータＥＣＵ７１へ送信する。コンバータＥＣＵ７１は、受信した供給電圧値に基づいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１を制御して、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１から所望の供給電圧を出力させる。
【００４２】
その後、コンバータＥＣＵ７１は、フィードバック制御を行なうために、電圧検知センサ５１が検知した、インバータ回路３１に入力される電圧の検知電圧値を、総合ＥＣＵ６１を介して、アナログ信号で受信する。そして、受信した検知電圧値と、出力すべき供給電圧値との比較に基づき、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１を補正制御している。すなわち、検知電圧値が供給電圧値よりも低ければ、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１からの出力電圧を高くするように補正制御し、逆に検知電圧値が供給電圧値よりも高ければ、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１からの出力電圧を低くするように補正制御する。
【００４３】
ところで、インバータ回路３１に入力される電力と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１の出力電圧の電圧値とは、図８に示すグラフのような関係がある。すなわち、要求電力が高ければ高いほど、インバータ回路３１に入力される電圧の電圧値を低くするようにＤＣ／ＤＣコンバータを制御し、逆に、要求電力が低ければ低いほど、その電圧値が高くなるようにＤＣ／ＤＣコンバータを制御すればよい。
【００４４】
このような関係のもと、コンバータＥＣＵ７１が、総合ＥＣＵ６１を介して、受信した検知電圧値を、通信線の電圧降下などの影響により、実際に電圧検知センサ５１が検知した検知電圧値（図８：Ａ）よりも低く認識した（図８：Ｂ）場合、コンバータＥＣＵ７１は、アクセル開度に基づき算出された要求電力よりも多く電力が出力されている誤認識し、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１からの出力電圧を高くするように、補正制御してしまう。すると、実際には、補正制御の結果出力される検知電圧値は、コンバータＥＣＵ７１が認識している検知電圧値よりも高い値であるため、結果的に、出力される電力が低くなってしまう（図８：Ｃ）。よって、所望の電力を車両駆動モータに供給することができず、燃費低下を招いてしまうという課題が生じる。
【００４５】
また、インバータＥＣＵ３１は、電圧検知センサが検知した検知電圧に基づいて、インバータ回路３１から出力する電流量を制御している。この時に、上述と同様に、通信線の電圧降下などの影響により、インバータＥＣＵ３１が認識する検知電圧が実際の電圧よりも低いと、インバータ回路３１から出力される電流量が、その認識誤差の分だけ、多くなってしまう。したがって、結果的に、車両駆動モータ４１へ入力される電流量が増加してしまい、車両駆動モータ４１の消費電力や出力トルクが増加してしまう。また、過電流により、インバータ回路３１や車両駆動モータ４１の破損の原因にもつながってしまう。
【００４６】
また、燃料電池の性能は、燃料電池ごとに個体差がある。したがって、車両用制御システムでは、その燃料電池の性能に基づいて、燃料電池の出力電力を制御する。その燃料電池の性能を特定するための方法としては、例えば、燃料電池の出力電流の値と、出力電圧の値とをセンサで検知して、図９に示すようなＩ−Ｖ特性に基づき、その燃料電池の性能を特定する方法がある。図９において、Ｘ軸は、燃料電池から出力される電流を電流検知センサにより検知した場合のセンサ電流値であり、Ｙ軸は、燃料電池から出力される電圧を電圧検知センサにより検知した場合の電圧値である。このように、同じ電流値だとしても、性能の良い燃料電池のほうが、出力電圧は高く（図９：Ｄ）、性能が悪い燃料電池は出力電圧は低く（図９：Ｅ）なることがわかる。
【００４７】
ところで、本実施形態にかかる車両用制御システムは、燃料電池を制御する総合ＥＣＵが、直接電圧検知センサ５１からアナログ信号で検知電圧値を受信するシステム構成である。しかし、燃料電池を制御する燃料電池ＥＣＵを別に設けて、燃料電池ＥＣＵが、総合ＥＣＵから通信線を介して、検知電圧値を受信し、受信した検知電圧値に基づいて燃料電池の性能を特定し、その特定した性能に基づいて、燃料電池の出力電力を制御する場合もある。この場合、上述と同様に、通信線の電圧降下などの影響により、燃料電池ＥＣＵが、実際の検知電圧値よりも低く検知電圧値を認識する場合がある。すると、燃料電池ＥＣＵは、この低く認識した検知電圧値と、電流値とに基づいて、燃料電池の性能を特定するため、実際の燃料電池の性能よりも低い性能の燃料電池として特定されてしまう。そして、燃料電池ＥＣＵは、その特定した低い性能に基づき、その燃料電池の出力電力を制御することになり、その燃料電池の性能を十分に発揮されることができなくなってしまう。
【００４８】
以上、説明したように、燃料電池を利用して電気自動車の駆動を行う車両用制御システムにおいて、各ＥＣＵが、ワイヤーハーネスなどの通信線を介して、制御パラメータとして利用する電圧値を、アナログ通信により送受信する場合、通信線の電圧降下などの影響により、電圧検知センサが検知した電圧の電圧値と、ＥＣＵが認識する電圧値との間に誤差が生じ、所望の電力を車両駆動モータに供給できなかったり、燃費の低下を招くことがある。
【００４９】
そこで、本実施形態では、各ＥＣＵは、補正制御する前に予め、制御パラメータとして使用する検知電圧値を、アナログ信号とデジタル信号とで受信し、通信線の電圧降下などの影響が少ないデジタル信号で受信した検知電圧値を基準として、アナログ信号で受信した検知電圧値の補正値を算出しておく。そして、補正値で補正したアナログ信号の検知電圧値に基づき、各ＥＣＵは、実際の補正制御を行う。これより、通信線の電圧降下などの影響により、電圧検知センサが検知した電圧の電圧値と、ＥＣＵが認識する電圧値との間に誤差が生じ、所望の電力を車両駆動モータに供給できなかったり、燃費の低下を招いくことを防止する。
【００５０】
さらに、図１０に示すフローチャートを元に、本実施形態について詳しく説明する。図１０において、まず、総合ＥＣＵ６１は、アナログ信号で、電圧検知センサ５１から受信した検知電圧値をアナログ信号のまま、アナログ通信線１０１を介してコンバータＥＣＵ７１およびインバータＥＣＵ８１へ送信するとともに、受信した検知電圧値をデジタル信号に変換して、デジタル通信線１２１を介して、コンバータＥＣＵ７１およびインバータＥＣＵ８１へ送信する（Ｓ２０１）。コンバータＥＣＵ７１およびインバータＥＣＵ８１は、電圧降下などの影響が少ないデジタル信号で受信した検知電圧値を基準検知電圧値として定め、その基準検知電圧値と、アナログ信号で受信した検知電圧値との差を算出する（Ｓ２０２）。その算出結果を、アナログ信号の検知電圧値の補正値として、コンバータＥＣＵ７１およびインバータＥＣＵ８１の内部もしくは外部に設けられたメモリに記憶する（Ｓ２０３）。
【００５１】
なお、検知電圧値の補正値を算出するタイミングは、電圧検知センサ５１が検知する電圧が安定している時が望ましい。したがって、例えば、車両用制御システムが起動準備中の電圧一定時に行なう。ここで、起動準備中とは、時間と燃料電池の出力側の電圧との関係を示す図１１のように、水素タンクから水素を供給し、ブロワにより酸素を含有する気体としての空気を供給して発電を開始するために、燃料電池の出力側の電圧（ＤＣ／ＤＣコンバータの出力側の電圧）を、一定に保っている期間のことをいう。
【００５２】
そして、補正値を算出した後、コンバータＥＣＵ７１は、図１２に示すフローチャートに示すような処理を実行する。図１２において、総合ＥＣＵ６１は、アクセルセンサ（図示せず）により検知されたアクセル開度に基づき、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１からインバータ回路３１に対して出力すべき出力電圧の電圧値を、供給電圧値として算出する（Ｓ２１１）。そして、総合ＥＣＵ６１は、算出された供給電圧値を、アナログ通信線１０１を介して、コンバータＥＣＵ７１にアナログ信号で送信する（Ｓ２１２）。コンバータＥＣＵ７１は、供給電圧値を示すアナログ信号を受信して、そのアナログ信号が示す供給電圧値に基づいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１を制御する（Ｓ２１３）。ＤＣ／ＤＣコンバータ２１は、コンバータＥＣＵ７１に制御されることにより、二次電池から出力される電圧の電圧値を供給電圧値に変換して出力する（Ｓ２１４）。
【００５３】
その後、総合ＥＣＵ６１は、電圧検知センサ５１で検知したインバータ回路３１に入力される電圧の電圧値を、通信線１１１を介して、アナログ信号で受信する（Ｓ２１５）。総合ＥＣＵ６１は、受信した検知電圧値を、通信線１０１を介して、アナログ信号にて、インバータＥＣＵ８１およびコンバータＥＣＵ７１へ送信する（Ｓ２１６）。
【００５４】
インバータＥＣＵ８１およびコンバータＥＣＵ７１は、それぞれアナログ信号で受信した検知電圧値を、記憶した補正値で補正する（Ｓ２１７）。具体的には、デジタル信号で受信した検知電圧値よりも、アナログ信号で受信した検知電圧値が小さければ、記憶した補正値を受信したアナログ信号が示す検知電圧値に加算することで、補正を行い、逆に大きければ、記憶した補正値を減算することで、補正を行う。
【００５５】
そして、コンバータＥＣＵ７１およびインバータＥＣＵ８１はそれぞれ補正した検知電圧値に基づいて、次のような処理を行なう
【００５６】
まず、コンバータＥＣＵ７１のフィードバック制御の処理フローついて図１３を用いて説明する。コンバータＥＣＵ７１は、補正した検知電圧値と、供給電圧値との差を算出する（Ｓ２２１）。さらに、算出した差が、所定の誤差許容範囲を超えているか否かを判定し（Ｓ２２２）、判定の結果、所定の許容誤差許容範囲を超えていた場合、コンバータＥＣＵ７１は、続いて、供給電圧値よりも補正した検知電圧値が高いか否かを判定する（Ｓ２２３）。判定の結果、供給電圧値よりも補正した検知電圧値が低ければ、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１から出力される電圧を高くするようにＤＣ／ＤＣコンバータ２１を補正制御する（Ｓ２２４）。また、供給電圧値よりも検知電圧値が高ければ、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０から出力される電圧を低くするようにＤＣ／ＤＣコンバータ２１を補正制御する（Ｓ２２５）。
【００５７】
一方、インバータＥＣＵ８１は、補正した検知電圧値に基づいて、インバータ回路３１から出力される電流量を制御する。
【００５８】
これにより、アナログ信号でＥＣＵ間の通信を行い補正制御することで、通信遅れの抑制をすることができるだけでなく、アナログ信号で受信した検知電圧値が、通信線の電圧降下などの影響で、誤差が生じた場合にも、通信線の電圧降下などの影響が少ないデジタル信号で受信した検知電圧値に基づき、予め算出した補正値で補正するため、通信線の電圧降下などの影響を抑えることができ、所望の電力を車両駆動モータに供給することができる。
【００５９】
また、コンバータＥＣＵ７１が、総合ＥＣＵ６１を介して、受信した検知電圧値を、通信線の電圧降下などの影響により、実際に電圧検知センサ５１が検知した検知電圧値よりも低く認識することで、出力される電力が低くなり、所望の電力を車両駆動モータに供給することができず、燃費低下を招いてしまうということを防ぐことができる。
【００６０】
さらに、インバータＥＣＵ８１が、総合ＥＣＵ６１を介して、受信した検知電圧値を、通信線の電圧降下などの影響により、実際に電圧検知センサ５１が検知した検知電圧値よりも低く認識することで、インバータ回路３１から出力される電流量が想定した電流量よりも増加し、インバータ回路３１や車両駆動モータ４１の過電流破損を招いたり、モータ消費電力の増加や、モータの過出力トルクなどを招くことを防ぐことができる。
【００６１】
加えて、燃料電池を制御する燃料電池ＥＣＵが、他のＥＣＵから検知電圧値をアナログ信号で受信して、その検知電圧値に基づいて、燃料電池の性能を特定する場合、デジタル信号の検知電圧値に基づき、アナログ信号の検知電圧値を補正することで、燃料電池ＥＣＵが、通信線の電圧降下などの影響により、実際に電圧検知センサ５１が検知した検知電圧値よりも低く検知電圧値を認識し、実際の燃料電池の性能よりも低い性能の燃料電池として特定してしまうことを防ぐことができる。これにより、燃料電池ＥＣＵが、低い性能に基づき、その燃料電池の出力電力を制御し、その燃料電池の性能を十分に発揮させないことを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】従来の車両用制御システムのシステム構成図である。
【図２】従来の車両用制御システムにおいて、アクセル開度に基づいて、ＤＣ／ＤＣコンバータを制御することにより、電源から所望の電力を車両駆動モータに供給するための処理を示したフローチャート図である。
【図３】従来の車両用制御システムにおいて、電圧検知センサが検知した電圧の電圧値に基づいて、コンバータＥＣＵがＤＣ／ＤＣコンバータのフィードバック制御を行なうフローを示したフローチャート図である。
【図４】実施形態１における車両用制御システムのシステム構成図である。
【図５】実施形態１において、コンバータＥＣＵが、アナログ信号で受信した検知電圧値の補正値を算出するフローを示すフローチャート図である。
【図６】実施形態１において、記憶した補正値に基づいて、アナログ信号で受信した検知電圧を補正して、コンバータＥＣＵがＤＣ／ＤＣコンバータのフィードバック制御を行なうフローを示したフローチャート図である。
【図７】実施形態２における車両用制御システムのシステム構成図である。
【図８】車両駆動モータの駆動時に、燃料電池に要求される要求電力と、その要求電力に必要な検知電圧値との関係を示すグラフである。
【図９】燃料電池の性能を特定するために利用するＩ−Ｖ特性を示すグラフである。
【図１０】実施形態２において、コンバータＥＣＵおよびインバータＥＣＵが、アナログ信号で受信した検知電圧値の補正値を算出するフローを示すフローチャート図である。
【図１１】時間と燃料電池の出力側の電圧との関係を示す図である。
【図１２】実施形態２において、インバータＥＣＵおよびコンバータＥＣＵが、それぞれアナログ信号で受信した検知電圧値を、記憶した補正値で補正するまでのフローを示すフローチャート図である。
【図１３】実施形態２において、記憶した補正値に基づいて、アナログ信号で受信した検知電圧を補正して、コンバータＥＣＵがＤＣ／ＤＣコンバータのフィードバック制御を行なうフローを示したフローチャート図である。
【図１４】従来の車両用制御システムのシステム構成図である。
【符号の説明】
【００６３】
１  電子制御装置、２  電源装置、３，２０，２１  ＤＣ／ＤＣコンバータ、４，３０，３１  インバータ回路、５  電動機、６，５０，５１  電圧検知センサ、１０  電源、４０，４１  車両駆動モータ、９０  燃料電池、９１  二次電池、１００，１０１，１１０，１１１  アナログ通信線、１２０，１２１  デジタル通信線、６０，６１  総合ＥＣＵ、７０，７１  コンバータＥＣＵ、８０，８１  インバータＥＣＵ。
【図１】
2005160227.tif 000003
【図２】
2005160227.tif 000004
【図３】
2005160227.tif 000005
【図４】
2005160227.tif 000006
【図５】
2005160227.tif 000007
【図６】
2005160227.tif 000008
【図７】
2005160227.tif 000009
【図８】
2005160227.tif 000010
【図９】
2005160227.tif 000011
【図１０】
2005160227.tif 000012
【図１１】
2005160227.tif 000013
【図１２】
2005160227.tif 000014
【図１３】
2005160227.tif 000015
【図１４】
2005160227.tif 000016