(57)【要約】【課題】電動車両におけるモータ‐インバータ間の電気回路上のコンタクタの、ＯＮ状態を保持するために必要な消費電力を、抑制することを可能とし、トルク滞留のない滑らかな加速を実現することができる、コンタクタ制御装置を提供する。【解決手段】アクセル開度に基づいた要求トルクを算出する算出部１８と、要求トルクに基づいて複数の正極側コンタクタ及び負極側コンタクタのいずれかをＯＮ状態に切り替える指令を出力すると共に、バッテリ２０からインバータ２１に対する出力電流を制御する制御部１９と、を備え、制御部１９は、前記指令を出力した際、要求トルクの増加速度に応じて出力電流を抑制する。【選択図】図１
2016178795.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動車両に備わるバッテリとインバータ間の電気回路の正極側に互いに並列に配設された、複数の正極側コンタクタと、
前記電気回路の負極側に互いに並列に配設され、前記正極側コンタクタにそれぞれ対応する、複数の負極側コンタクタと、
アクセル開度を検出するアクセルセンサと、
前記アクセルセンサによって検出されるアクセル開度に基づいた要求トルクを算出する算出部と、
前記要求トルクに基づいて複数の前記正極側コンタクタ及び前記負極側コンタクタのいずれかを接状態に切り替える指令を出力すると共に、前記バッテリから前記インバータに対する出力電流を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記指令を出力した際、前記要求トルクの増加速度に応じて前記出力電流を抑制する
ことを特徴とする、コンタクタ制御装置。
【請求項２】
前記複数の前記正極側コンタクタ及び前記負極側コンタクタは、前記制御部により前記指令が出力されてから接状態となるまで反応時間を要し、
前記算出部は、前記要求トルクを実現するために前記バッテリから出力すべき電流値である要求電流値を更に算出し、
前記制御部は、前記要求電流値が、前記正極側コンタクタ及び前記負極側コンタクタごとに対応して予め設定された所定の要求電流しきい値以上になった場合に、対応する前記正極側コンタクタ及び前記負極側コンタクタを接状態に切り替える指令を出力し、前記バッテリの現在の出力電流値と、前記指令が出力されてから前記反応時間経過後における前記要求電流値との差分値である第１の差分値の大きさに応じて、前記出力電流を抑制する
ことを特徴とする、請求項１に記載のコンタクタ制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記第１の差分値が、現在の出力電流値と、前記所定の要求電流しきい値との差分値である第２の差分値より大きい場合、前記出力電流を抑制する
ことを特徴とする、請求項２に記載のコンタクタ制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記出力電流の抑制を行う場合、前記指令が出力されてから前記反応時間経過後における出力電流値が、前記所定の要求電流しきい値以下となるよう抑制する
ことを特徴とする、請求項２又は３に記載のコンタクタ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動車両におけるコンタクタ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
まず、電動車両における従来の走行用モータの駆動システムを図６に示す。電動車両には、従来、バッテリ２０とインバータ２１との間の電気回路の正極（＋）側に正極側コンタクタ２３が、負極（−）側に負極側コンタクタ２４が、それぞれ１つずつ設けられている。
【０００３】
そして、ＥＣＵ（電子制御部）２５の制御により、正極側コンタクタ２３及び負極側コンタクタ２４をＯＮ（接）状態とすることで、バッテリ２０からインバータ２１へ電力を供給し、インバータ２１で３相交流に変換してモータ２２を駆動する。
【０００４】
近年、モータ２２‐インバータ２１間の大出力化に伴って、バッテリ２０からインバータ２１に供給する電流も大きくなり、この大電流を流すためのコンタクタ２３，２４も大型（大容量）化されている。
【０００５】
なお、下記特許文献１には、電動車両において、複数の電源とモータとを接続する電気回路上のリレー数を減少させることで、消費電力を削減する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−９３８０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、コンタクタ２３，２４のＯＮ状態を保持するためには微弱な電力を消費する。この消費電力は、通常のコンタクタであれば無視できる程度であったが、大容量コンタクタとなると、ＯＮ状態を保持するために必要な電力（電流）も大きくなり、電費向上の観点から無視できなくなっている。
【０００８】
そこで、本発明は、電動車両におけるモータ‐インバータ間の電気回路上のコンタクタの、ＯＮ状態を保持するために必要な消費電力を、抑制することを可能とし、さらに、トルク滞留のない滑らかな加速を実現することができる、コンタクタ制御装置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】
【０００９】
上記課題を解決する第１の発明に係るコンタクタ制御装置は、
電動車両に備わるバッテリとインバータ間の電気回路の正極側に互いに並列に配設された、複数の正極側コンタクタと、
前記電気回路の負極側に互いに並列に配設され、前記正極側コンタクタにそれぞれ対応する、複数の負極側コンタクタと、
アクセル開度を検出するアクセルセンサと、
前記アクセルセンサによって検出されるアクセル開度に基づいた要求トルクを算出する算出部と、
前記要求トルクに基づいて複数の前記正極側コンタクタ及び前記負極側コンタクタのいずれかを接状態に切り替える指令を出力すると共に、前記バッテリから前記インバータに対する出力電流を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記指令を出力した際、前記要求トルクの増加速度に応じて前記出力電流を抑制する
ことを特徴とする。
【００１０】
上記課題を解決する第２の発明に係るコンタクタ制御装置は、
上記第１の発明に係るコンタクタ制御装置において、
前記複数の前記正極側コンタクタ及び前記負極側コンタクタは、前記制御部により前記指令が出力されてから接状態となるまで反応時間を要し、
前記算出部は、前記要求トルクを実現するために前記バッテリから出力すべき電流値である要求電流値を更に算出し、
前記制御部は、前記要求電流値が、前記正極側コンタクタ及び前記負極側コンタクタごとに対応して予め設定された所定の要求電流しきい値以上になった場合に、対応する前記正極側コンタクタ及び前記負極側コンタクタを接状態に切り替える指令を出力し、前記バッテリの現在の出力電流値と、前記指令が出力されてから前記反応時間経過後における前記要求電流値との差分値である第１の差分値の大きさに応じて、前記出力電流を抑制する
ことを特徴とする。
【００１１】
上記課題を解決する第３の発明に係るコンタクタ制御装置は、
上記第２の発明に係るコンタクタ制御装置において、
前記制御部は、前記第１の差分値が、現在の出力電流値と、前記所定の要求電流しきい値との差分値である第２の差分値より大きい場合、前記出力電流を抑制する
ことを特徴とする。
【００１２】
上記課題を解決する第４の発明に係るコンタクタ制御装置は、
上記第２又は３の発明に係るコンタクタ制御装置において、
前記制御部は、前記出力電流の抑制を行う場合、前記指令が出力されてから前記反応時間経過後における出力電流値が、前記所定の要求電流しきい値以下となるよう抑制する
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るコンタクタ制御装置によれば、電動車両におけるモータ‐インバータ間の電気回路上のコンタクタの、ＯＮ状態を保持するために必要な消費電力を、抑制することを可能とし、さらに、トルク滞留のない滑らかな加速を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例１に係るコンタクタ制御装置を説明するブロック図である。
【図２】本発明の実施例１におけるＥＣＵによる制御について説明するフローチャートである。
【図３】差分値の増加速度によるしきい値とコンタクタＯＮ指令のタイミングの変化を説明するグラフである。（ａ）は差分値の増加速度による要求電流しきい値の変化についてのグラフであり、（ｂ）は制御部１９によるＯＮ指令のタイミングについてのグラフである。
【図４】本発明の実施例１におけるＥＣＵに備わる、差分値の増加速度により変化する要求電流しきい値のデータを示すグラフである。
【図５】出力限界到達予測時間ｔcと、コンタクタの反応時間ｔrとを比較し、出力電流を抑制する様子を説明するグラフである。
【図６】電動車両における従来の走行用モータの駆動システムを説明するブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係るコンタクタ制御装置を実施例にて図面を用いて説明する。
【００１６】
［実施例１］
本発明の実施例１に係るコンタクタ制御装置の装置構成について、図１を用いて説明する。図１は、本発明の実施例１に係るコンタクタ制御装置を説明するブロック図である。
【００１７】
本発明の実施例１に係るコンタクタ制御装置は、電動車両の走行用モータの駆動システムに搭載されており、図１に示すように、アクセルセンサ１０、第１正極側コンタクタ１１、第２正極側コンタクタ１２、第３正極側コンタクタ１３、第１負極側コンタクタ１４、第２負極側コンタクタ１５、第３負極側コンタクタ１６、及び、ＥＣＵ１７を備えている。
【００１８】
アクセルセンサ１０は、ドライバによるアクセルペダルの操作、すなわち、アクセル開度を検出するものである。
【００１９】
正極側コンタクタ１１〜１３は、電動車両に備わるバッテリ２０とインバータ２１との間の電気回路の正極（＋）側に、互いに並列に配設されている。
【００２０】
負極側コンタクタ１４〜１６は、電動車両に備わるバッテリ２０とインバータ２１との間の電気回路の負極（−）側に、互いに並列に配設されている。
【００２１】
ＥＣＵ１７は、算出部１８及び制御部１９を備え、各コンタクタ１１〜１６のＯＮ（接）／ＯＦＦ（断）の切り替えを制御する。以下、ＥＣＵ１７における制御について詳述する。
【００２２】
ＥＣＵ１７は、電動車両の走行状態（システムＯＮ（システム稼働）時、低負荷走行時、あるいは高負荷走行時等）に応じて、ＯＮ状態とする正極側コンタクタ１１〜１３及び負極側コンタクタ１４〜１６の個数を変更するように制御を行う。
【００２３】
なお、第１正極側コンタクタ１１と第１負極側コンタクタ１４とは対応しており、同タイミングでＯＮ／ＯＦＦを切り替える。第２正極側コンタクタ１２及び第２負極側コンタクタ１５、第３正極側コンタクタ１３及び第３負極側コンタクタ１６についても同様とする。
【００２４】
ＥＣＵ１７に備わる算出部１８は、アクセルセンサ１０によって検出されたアクセル開度及び車速に基づいた要求トルクを算出する。ここでの要求トルクとは、ドライバが要求するトルクのことである。
【００２５】
ＥＣＵ１７に備わる制御部１９は、車両のシステム稼働に伴い、第１正極側コンタクタ１１及び第１負極側コンタクタ１４のみをＯＮ状態とする。そして、第１正極側コンタクタ１１及び第１負極側コンタクタ１４の出力の限界に到達する以前に、さらに第２正極側コンタクタ１２及び第２負極側コンタクタ１５をＯＮ状態とする。また、第１，２正極側コンタクタ１１，１２及び第１，２負極側コンタクタ１４，１５の出力の限界に到達する以前に、さらに第３正極側コンタクタ１３及び第３負極側コンタクタ１６をＯＮ状態とする。
【００２６】
また、制御部１９は、要求トルクに応じて第２，３正極側コンタクタ１２，１３及び第２，３負極側コンタクタ１５，１６をそれぞれＯＮ状態とする。特に、要求トルクの増加速度（アクセルペダルの操作速度）に応じて、第２，３正極側コンタクタ１２，１３及び第２，３負極側コンタクタ１５，１６のＯＮ指令（ＯＮ状態とするように指令する）を行うタイミングをそれぞれ変更するものである。
【００２７】
ＥＣＵ１７（制御部１９）による各コンタクタのＯＮ／ＯＦＦ制御において、実際には、コンタクタの機械的な特性によるタイムラグ（コンタクタがＯＮ指令を受けてからＯＮ状態となるまでの時間、すなわち、コンタクタの反応時間）が発生する。上述のＯＮ指令を行うタイミングの変更は、既知である上記反応時間を考慮して、上述のように出力の限界に到達する以前に次のコンタクタのＯＮ状態を実現するように行う。
【００２８】
制御部１９は、要求トルクの増加速度が大きいほど、正極側コンタクタ１２及び負極側コンタクタ１５のＯＮ指令を行うタイミングを早めるように制御を行う。
【００２９】
また、制御部１９は、要求トルクの増加速度から、実際にＯＮ指令を行う適切なタイミングを算出するに当たって、地図情報を用いて道路の勾配を予測したり、過去の運転パターンから学習したりすることで、さらに上記タイムラグの影響を抑制することができる。
【００３０】
以下、ＥＣＵ１７による制御について、図２のフローチャートを用いて説明する。
【００３１】
ステップＳ１では、算出部１８において、アクセルセンサ出力（アクセルセンサ１０によって検出されたアクセル開度）及び車速に基づき、要求トルクを算出する。
【００３２】
ステップＳ２では、算出部１８において、要求トルク及びバッテリ２０の電圧に基づき、要求電流値Ｉ´を算出する。要求電流値Ｉ´は、要求トルクを実現するためにバッテリ
２０から出力すべき電流値を指す。
【００３３】
ステップＳ３では、算出部１８において、要求電流値Ｉ´とバッテリ２０の現在の出力電流値（バッテリ２０からインバータ２１に対する出力電流の値）Ｉとの差分値ΔＩを算出する。
【００３４】
ステップＳ４では、制御部１９において、要求トルクの増加速度から、実際にＯＮ指令を行う適切なタイミングを算出して、第２，３正極側コンタクタ１２，１３及び第２，３負極側コンタクタ１５，１６にそれぞれＯＮ指令を行う電流値の各しきい値を、正極側コンタクタ１２，１３及び負極側コンタクタ１５，１６毎に対応して設定する。なお、このしきい値を「要求電流しきい値」と呼称する。
【００３５】
また、ステップＳ４では、制御部１９において、要求電流値Ｉ´が所定の要求電流しきい値以上になった場合に、所定の要求電流しきい値に対応する正極側コンタクタ１２，１３及び負極側コンタクタ１５，１６をＯＮ状態に切り替えるとともに、差分値ΔＩの増加速度ΔＩ／Δｔに応じて、ＯＮ状態とする要求電流しきい値を変更する。
【００３６】
ここで、ステップＳ４について、図３，４を用いてさらに詳述する。図３（ａ）は、差分値ΔＩの増加速度ΔＩ／Δｔによる要求電流しきい値の変化についてのグラフである。縦軸が電流値、横軸が時間ｔであり、実線が、現時点までの出力電流値Ｉの変化を表しており、破線矢印は、その傾きが差分値ΔＩの増加速度ΔＩ／Δｔとなっている。また、図３（ｂ）は、制御部１９によるＯＮ指令のタイミングについてのグラフであり、横軸の時間ｔは図３（ａ）に対応している。なお、図３では第３正極側コンタクタ１３及び第３負極側コンタクタ１６についての制御を省略している。
【００３７】
まず、図３（ａ）に示すシステムＯＮ、すなわち車両のシステム稼働に伴い、図３（ｂ）に示すように、制御部１９によって、第１正極側コンタクタ１１及び第１負極側コンタクタ１４に対してＯＮ指令が行われる。
【００３８】
また、図３（ａ）に示すように、要求トルクの増加速度からステップＳ２，Ｓ３により算出された差分値ΔＩの増加速度ΔＩ／Δｔが、例えばＣａｓｅＡの破線矢印のグラフの傾きであった場合は、要求電流しきい値をＩAに設定する。図３（ｂ）では、ＣａｓｅＡにおいて、要求電流しきい値ＩAに到達すると、制御部１９が第２正極側コンタクタ１２及び第２負極側コンタクタ１５に対しＯＮ指令を行う様子が示されている。
【００３９】
つまり、ＣａｓｅＡのように、増加速度ΔＩ／Δｔが大きい、すなわち、グラフの傾きが大きい場合は、出力電流値Ｉが第１正極側コンタクタ１１及び第１負極側コンタクタ１４の出力限界電流値ＩM1に到達するまでの所要時間が短いため、第２正極側コンタクタ１２及び第２負極側コンタクタ１５の上記反応時間を考慮して、要求電流しきい値を（相対的に）低く設定する。このときの要求電流しきい値がＩAである。
【００４０】
すなわち、制御部１９は、増加速度ΔＩ／Δｔが大きいほど、要求電流しきい値を小さくするものである。
【００４１】
一方、増加速度ΔＩ／Δｔが、ＣａｓｅＢの破線矢印のグラフの傾きであった場合は、要求電流しきい値をＩBに設定する。図３（ｂ）では、ＣａｓｅＢにおいて、要求電流しきい値ＩBに到達すると、制御部１９が第２正極側コンタクタ１２及び第２負極側コンタクタ１５に対しＯＮ指令を行う様子が示されている。
【００４２】
つまり、ＣａｓｅＢのように、増加速度ΔＩ／Δｔが小さい、すなわち、グラフの傾きが小さい場合は、出力電流値Ｉが第１正極側コンタクタ１１及び第１負極側コンタクタ１４の出力限界電流値ＩM1に到達するまでの所要時間が長いため、要求電流しきい値を（相対的）に高く設定する。このときの要求電流しきい値がＩBである。
【００４３】
さらに、ステップＳ４では、制御部１９において、増加速度ΔＩ／Δｔ及び運転パターン情報、又は、増加速度ΔＩ／Δｔ及び地図情報に基づき、要求電流しきい値を変更する。制御部１９は、増加速度ΔＩ／Δｔに対応して変化する要求電流しきい値のデータを備えているものとし、該データを用いて要求電流しきい値を変更する。
【００４４】
図４は、制御部１９に備わる、増加速度ΔＩ／Δｔに対応して変化する要求電流しきい値のデータを示すグラフである。縦軸が要求電流しきい値、横軸が増加速度ΔＩ／Δｔであり、実線は車両が平坦な道を走行するとＥＣＵ１７により予測される場合、破線は車両が山岳路等の上り勾配を走行するとＥＣＵ１７により予測される場合を示している。なお、図４でも第３正極側コンタクタ１３及び第３負極側コンタクタ１６についての制御を省略している。
【００４５】
例えば上記ＣａｓｅＡでは、既に説明したように要求電流しきい値をＩAとする。ただしこれは、車両が平坦な道を走行すると予測される場合である。もし、山岳路等の上り勾配を走行すると予測される場合には、増加速度ΔＩ／Δｔが大きくなる、すなわち、図３（ａ）に示す破線矢印の傾きが大きくなることが自明となることから、要求電流しきい値を下げた方がよい。
【００４６】
つまり、制御部１９は、図４の実線に示すような、車両が平坦な道を走行すると予測される場合における、「増加速度ΔＩ／Δｔに対応して変化する要求電流しきい値のデータ」を備え、さらに、図４の破線のグラフに示すような、車両が上り勾配を走行すると予測される場合における、「増加速度ΔＩ／Δｔに対応して変化する要求電流しきい値のデータ」を備えている。また、制御部１９は地図情報を備えており、上記「予測」は該地図情報に基づくものである。
【００４７】
そして、増加速度ΔＩ／Δｔが同値であっても、平坦な道を走行すると予測される場合に比べ、上り勾配を走行すると予測される場合は、要求電流しきい値が低く設定される。
【００４８】
例えば上記ＣａｓｅＡでは、平坦な道を走行すると予測される場合、要求電流しきい値をＩAとし、上り勾配を走行すると予測される場合、要求電流しきい値をＩa（Ｉa＜ＩA）とする。また、上記ＣａｓｅＢでは、平坦な道を走行すると予測される場合、要求電流しきい値をＩBとし、上り勾配を走行すると予測される場合、要求電流しきい値をＩb（Ｉb＜ＩB）とする。
【００４９】
なお、上述では、平坦な道と所定の上り勾配との２通りのデータを設定した場合について説明したが、これはあくまで一例であり、実際には、勾配（角度）毎に細かく上記データを設定してもよい。
【００５０】
また、上述では、地図情報に基づき勾配を予測し、要求電流しきい値を決定したが、（直近の）運転パターン情報に基づきアクセル開度の増減を予測し、要求電流しきい値を決定するようにしてもよい。
【００５１】
つまり、制御部１９は、過去（直近）の運転パターン情報を記憶しておき、該運転パターン情報から、アクセル踏み込み量が増加すると予測される場合には、増加速度ΔＩ／Δｔが大きくなる、すなわち、図３（ａ）に示す破線の傾きが大きくなることが自明となることから、要求電流しきい値を下げる。これは、上述の上り勾配の場合と同様である。
【００５２】
ただし、制御部１９は、上記データの設定を必須の構成としなくともよい。すなわち、制御部１９は、地図情報を有するとともに、該地図情報に基づき、車両が走行する道路の勾配を予測し、予測された勾配に基づき、増加速度ΔＩ／Δｔに応じた要求電流しきい値の変更度合いを補正するものである。
【００５３】
あるいは、制御部１９は、予測されたアクセル開度の値に基づき、増加速度ΔＩ／Δｔに応じた要求電流しきい値の変更度合いを補正するものとしてもよい。
【００５４】
なお、図３，４では、第３正極側コンタクタ１３及び第３負極側コンタクタ１６について省略してあるが、第３正極側コンタクタ１３及び第３負極側コンタクタ１６については、要求電流しきい値を第２正極側コンタクタ１２及び第２負極側コンタクタ１５よりも高く設定した上で、第２正極側コンタクタ１２及び第２負極側コンタクタ１５と同様の制御を行うようにすればよい。
【００５５】
続いて、図２のステップＳ５，６の概要について説明する。
【００５６】
アクセルの踏み込みが速すぎると、要求トルクの増加速度からステップＳ２，Ｓ３により算出される差分値ΔＩの増加速度ΔＩ／Δｔが速すぎて、第２正極側コンタクタ１２及び第２負極側コンタクタ１５をＯＮ状態とすることが間に合わなくなり、タイムラグが生じる場合が考えられる。このタイムラグの間は電流を増加できないので、トルク滞留によるドラビリ上の問題が生じる。
【００５７】
そのような場合に、ステップＳ５，６によって、タイムラグ分を見込んで実際に流す電流を予め抑制する。このようにして、加速は若干遅くなるものの、トルク滞留のない滑らかな加速を実現することができる。
【００５８】
以下、ステップＳ５，６について詳述する。
【００５９】
ステップＳ５では、制御部１９において、現在の出力電流値Ｉ及び増加速度ΔＩ／Δｔから、第１正極側コンタクタ１１及び第１負極側コンタクタ１４の出力限界ＩM1まで現在の出力電流値Ｉが到達するのに要する時間を予測する。これを出力限界到達予測時間ｔcとする。
【００６０】
ステップＳ６では、出力限界到達予測時間ｔcと、既に説明したコンタクタ（第２正極側コンタクタ１２及び第２負極側コンタクタ１５）の反応時間ｔrとを比較する。ｔc≧ｔrであれば、タイムラグの問題は発生しないため、ステップＳ４における説明のとおり、決定した要求電流しきい値に出力電流値Ｉが到達すると、第２正極側コンタクタ１２及び第２負極側コンタクタ１５にＯＮ指令を行う。そして、ステップＳ１に戻る。
【００６１】
一方、ｔc＜ｔrであるときには、制御部１９において、要求電流値Ｉ´に抑制率α（α＜１）を乗ずることで、要求電流値Ｉ´をα・Ｉ´と変換することで、出力電流を抑制する。これにより、第１正極側コンタクタ１１及び第１負極側コンタクタ１４を流れる電流が少なくなることで、タイムラグを解消することができる。
【００６２】
図５は、出力限界到達予測時間ｔcと、既に説明したコンタクタの反応時間ｔrとを比較し、出力電流を抑制する様子をグラフ化したものである。縦軸が電流値、横軸が時間ｔであり、実線が、現時点までの出力電流値Ｉの変化を表しており、破線矢印は、その傾きが差分値ΔＩの増加速度ΔＩ／Δｔとなっている。なお、図５中のＩM2は、第１正極側コンタクタ１１及び第２正極側コンタクタ１２と、第１負極側コンタクタ１４及び第２負極側コンタクタ１５の合計の出力限界を表している。
【００６３】
ＣａｓｅＣは、ｔc＜ｔrの場合である。またＩcはＣａｓｅＣにおける要求電流しきい値である。つまり、ＣａｓｅＣでは、要求電流値Ｉ´が大きすぎるため、要求電流しきい値ＩCが現在の出力電流値Ｉと略同一、すなわち、制御部１９によりただちに第２正極側コンタクタ１２及び第２負極側コンタクタ１５にＯＮ指令を行う状態を示している。
【００６４】
ところが、ＣａｓｅＣでは、ただちに第２正極側コンタクタ１２及び第２負極側コンタクタ１５にＯＮ指令を行ったとしても、出力限界到達予測時間ｔcが、第２正極側コンタクタ１２及び第２負極側コンタクタ１５の反応時間ｔrより短い。つまり、バッテリ２０の現在の電流値Ｉと、第２正極側コンタクタ１２及び第２負極側コンタクタ１５のＯＮ指令が出力されてから反応時間ｔr経過後における要求電流値Ｉ´との差分値である第１の差分値が、現在の出力電流値Ｉと、要求電流しきい値Ｉcとの差分値である第２の差分値より大きい（すなわち、第１の差分値が大きいほど要求トルクの増加速度が大きいことになる）。
【００６５】
これにより、出力電流値Ｉが第１正極側コンタクタ１１及び第１負極側コンタクタ１４の出力限界ＩM1に到達した時点で、第２正極側コンタクタ１２及び第２負極側コンタクタ１５がＯＮ状態とならない。
【００６６】
よって、要求電流値をＩ´→α・Ｉ´とすることで、ｔc≧ｔrとする。つまり、第１の差分値が第２の差分値よりも大きい場合、第２正極側コンタクタ１２及び第２負極側コンタクタ１５にＯＮ指令が出力されてから反応時間ｔr経過後における出力電流値Ｉが、所定の要求電流しきい値Ｉc以下となるように、出力電流を抑制する。図５では、これをＣａｓｅＣ´として表している。このようにして、タイムラグを解消することができる。
【００６７】
すなわち、制御部１９は、要求トルクに基づいて第２正極側コンタクタ１２及び第２負極側コンタクタ１５をＯＮ状態に切り替える指令を出力すると共に、出力電流を制御し、この指令を出力した際、要求トルクの増加速度に応じて出力電流を抑制するものである。特に、現在の出力電流値Ｉと、この指令が出力されてから反応時間ｔr経過後における要求電流値Ｉ´との差分値である第１の差分値の大きさに応じて、出力電流を抑制するものである。
【００６８】
以上がＥＣＵ１７の制御の説明である。なお、上述の説明では、第３正極側コンタクタ１３及び第３負極側コンタクタ１６については省略したが、第３正極側コンタクタ１３及び第３負極側コンタクタ１６については、第１，２正極側コンタクタ１１，１２及び第１、第２負極側コンタクタ１４，１５がＯＮ状態で、上述の説明の出力限界ＩM1を出力限界ＩM2に置き換えて、同様の制御を行うものとする。
【００６９】
ただし、本実施例はコンタクタの個数を限定するものではない。すなわち、正極側コンタクタと負極側コンタクタが、それぞれ２つ以上の同数であれば、いくつであってもよい。
【００７０】
以上、本発明の実施例１に係るコンタクタ制御装置について説明したが、換言すれば、本発明の実施例１に係るコンタクタ制御装置は、複数の正極側コンタクタ及び複数の負極側コンタクタを、それぞれ互いに並列に配設することで、１つ当たりのコンタクタの容量を抑えることができる。
【００７１】
また、本発明の実施例１に係るコンタクタ制御装置は、複数の正極側コンタクタ及び複数の負極側コンタクタのうち、第１正極側コンタクタ１１及び第１負極側コンタクタ１４については、電動車両の起動中常時ＯＮ状態とし、他の正極側コンタクタ及び他の負極側コンタクタ（例えば第２正極側コンタクタ１２及び第２負極側コンタクタ１５）については、ＯＮ状態にある正極側コンタクタ及び負極側コンタクタ（例えば第１正極側コンタクタ１１及び第１負極側コンタクタ１４）の出力の限界に到達する以前に、順次ＯＮ状態に切り替えるように制御する、制御部（ＥＣＵ１７）を備えることで、ＯＮ状態のコンタクタの個数を適切にし、従来のように１つの大容量コンタクタを用いた場合と比べ、ＯＮ状態を保持するための消費電力を抑制することができる。
【００７２】
さらに、本発明の実施例１に係るコンタクタ制御装置は、アクセル開度を検出するアクセルセンサ１０と、アクセルセンサ１０によって検出されるアクセル開度に基づいた要求トルクを算出する算出部１８と、要求トルクに基づいて複数の正極側コンタクタ（例えば第１〜３正極側コンタクタ１１〜１３）及び負極側コンタクタ（例えば第１〜３負極側コンタクタ１４〜１６）のいずれかをＯＮ状態に切り替える指令を出力すると共に、バッテリ２０からインバータ２１に対する出力電流を制御する制御部１９と、を備え、制御部１９は、上記指令を出力した際、要求トルクの増加速度に応じて出力電流を抑制することで、トルク滞留のない滑らかな加速を実現することができる。
【００７３】
さらに、複数の正極側コンタクタ及び負極側コンタクタは、制御部１９により上記指令が出力されてからＯＮ状態となるまで反応時間を要し、算出部１８は、要求トルクを実現するためにバッテリ２０から出力すべき電流値である要求電流値Ｉ´を更に算出し、制御部１９は、要求電流値Ｉ´が、正極側コンタクタ及び負極側コンタクタごとに対応して予め設定された所定の要求電流しきい値以上になった場合に、対応する正極側コンタクタ及び負極側コンタクタをＯＮ状態に切り替える指令を出力し、バッテリ２０の現在の出力電流値Ｉと、上記指令が出力されてから上記反応時間経過後における要求電流値Ｉ´との差分値である第１の差分値の大きさに応じて、出力電流を抑制する。
【００７４】
そして、制御部１９は、第１の差分値が、現在の出力電流値Ｉと、所定の要求電流しきい値との差分値である第２の差分値より大きい場合、出力電流を抑制する。
【００７５】
そして、制御部１９は、出力電流の抑制を行う場合、上記指令が出力されてから上記反応時間経過後における出力電流値Ｉが、所定の要求電流しきい値以下となるよう抑制する。
【００７６】
このようにして、本発明の実施例１に係るコンタクタ制御装置では、より適切なタイミングで順次ＯＮ状態に切り替えるように制御することができる。
【００７７】
あるいは、制御部１９は、過去の運転パターン情報に基づき、アクセルセンサ１０によって検出されるアクセル開度の値を予測し、予測されたアクセル開度の値に基づき、差分値の増加速度に応じた要求電流しきい値の変更度合いを補正することで、ＥＣＵ１７（制御部１９）による各コンタクタのＯＮ／ＯＦＦ制御におけるコンタクタの機械的な特性によるタイムラグの影響を抑制することができる。
【００７８】
なお、制御部１９は、複数の正極側コンタクタ及び負極側コンタクタのうち、電動車両のシステム稼動に伴って接状態とされる第１正極側コンタクタ１１及び第１負極側コンタクタ１４以外の正極側コンタクタ（例えば第２，３正極側コンタクタ１２，１３）及び負極側コンタクタ（例えば第２，３負極側コンタクタ１５，１６）に対してのみ、要求トルクの増加速度に応じた接指令を行うタイミングの変更を行うものである。
【００７９】
このようにして、本発明の実施例１に係るコンタクタ制御装置は、電動車両におけるモータ‐インバータ間の電気回路上のコンタクタの、ＯＮ状態を保持するために必要な消費電力を、抑制することを可能とし、さらに、トルク滞留のない滑らかな加速を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明は、コンタクタ制御装置として好適である。
【符号の説明】
【００８１】
１０  アクセルセンサ
１１  第１正極側コンタクタ
１２  第２正極側コンタクタ
１３  第３正極側コンタクタ
１４  第１負極側コンタクタ
１５  第２負極側コンタクタ
１６  第３負極側コンタクタ
１７，２５  ＥＣＵ（電子制御部）
１８  算出部
１９  制御部
２０  バッテリ
２１  インバータ
２２  モータ
２３  正極側コンタクタ
２４  負極側コンタクタ
【図１】
2016178795.tif 000003
【図２】
2016178795.tif 000004
【図３】
2016178795.tif 000005
【図４】
2016178795.tif 000006
【図５】
2016178795.tif 000007
【図６】
2016178795.tif 000008