JP2006081268A

JP2006081268A - 電気システムの制御装置

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Publication number: JP2006081268A
Application number: JP2004261022A
Authority: JP
Inventors: Makoto Ishikura; 誠石倉
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-09-08
Filing date: 2004-09-08
Publication date: 2006-03-23
Anticipated expiration: 2024-09-08
Also published as: JP4501604B2

Abstract

【課題】ＤＣ／ＤＣコンバータの入力電流値を抑制しつつ、出力電力値を維持する。
【解決手段】ＥＣＵは、少なくとも出力電流値ＩＯＵＴが定格電流値よりも低く、あるいは少なくとも出力電圧値ＶＯＵＴがＶＯＵＴ（０）よりも低く、入力電流値ＩＩＮがＩＩＮ（０）より高く、かつ入力電流値ＩＩＮが定格電流値以下である場合（Ｓ１０８にてＹＥＳ）において、バッテリ４００からインバータ３００へ電力が出力されている場合（Ｓ２００にてＹＥＳ）、出力を制限（低下）または停止するステップ（Ｓ２０２）と、インバータ３００の作動が停止している場合（Ｓ３００にてＹＥＳ）、出力を開始するステップ（Ｓ３０２）と、インバータ３００からバッテリ４００およびＤＣ／ＤＣコンバータ７００へ電力が出力されている場合（Ｓ４００にてＹＥＳ）、出力を増加するステップ（Ｓ４０２）とを含むプログラムを実行する。
【選択図】図２

Description

本発明は、電気システムの制御装置に関し、特に、蓄電装置と、蓄電装置に接続された電圧調整装置と、電圧調整装置を介して電力が供給される電気機器とが設けられた電気システムの制御装置に関する。

近年、環境問題対策の一環として、走行用モータからの駆動力により走行可能なハイブリッド車、燃料電池車および電気自動車などの車両が注目されている。これらのような車両には、走行用モータに供給する電力を蓄えるバッテリやキャパシタなどの蓄電装置が搭載されている。蓄電装置に蓄えられた電力は、走行用モータの他、車両に搭載された補機類などの電気機器に供給される。蓄電装置の電圧は高圧（たとえば３００Ｖ程度）であるため、補機類には、ＤＣ／ＤＣコンバータにより電圧が低下された電力が供給される。ところで、蓄電装置に蓄えられた電力には限りがあるため、蓄電装置の状態に応じて電力を供給する必要がある。

特開２０００−２５３５０７号公報（特許文献１）は、走行用モータに電力を供給する強電バッテリの充放電電力を管理するハイブリッド車両を開示する。特許文献１に記載のハイブリッド車両は、それぞれ車両の駆動系統に駆動力を伝達可能なエンジンと第１の回転電機と、エンジンを始動する第２の回転電機と、各回転電機に電力を供給する強電バッテリと、この強電バッテリの出力を車両の電気系統に適合する電圧に調整するＤＣ／ＤＣコンバータと、車両の運転状態に応じて強電バッテリから各回転電機およびＤＣ／ＤＣコンバータへの供給電力量を制御する制御回路とを含む。制御回路は、出力可能電力が、ＤＣ／ＤＣコンバータの消費電力と第２の回転電機の始動時消費電力と第１の回転電機の力行時消費電力との総和よりも小さいときには、消費電力の順に優先的に強電バッテリの電力を供給する。

この公報に記載のハイブリッド車両によれば、強電バッテリの出力可能電力が、少なくともＤＣ／ＤＣコンバータの消費電力と第２の回転電機の始動時消費電力と第１の回転電機の力行時消費電力との総和よりも小さいときには、第１の回転電機への供給電力を抑えてＤＣ／ＤＣコンバータまたは第２の回転電機へと優先的に強電バッテリの電力が配分される。したがって、強電バッテリの出力可能電圧が低下している状態下で第１の回転電機の駆動力による走行に伴い補機類への電力供給が不能になったりエンジン始動が滞ったりする事態を回避することができる。すなわち強電バッテリの過放電を防止しつつハイブリッド車両の機能を確実に維持することができる。
特開２０００−２５３５０７号公報

しかしながら、特開２０００−２５３５０７号公報に記載のハイブリッド車両は、強電バッテリの出力可能電圧が低下している状態下で補機類へ電力が供給される。この状態で補機類の作動に必要な電力を確保するためには、ＤＣ／ＤＣコンバータへの入力電流値を高くする必要がある。そのため、ＤＣ／ＤＣコンバータの入力側の定格電流値を高くしなければならない。その結果、ＤＣ／ＤＣコンバータを高い電流値に耐え得るように設計しなければならず、コストや重量などが増大するという問題点があった。

本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、電力調整装置（ＤＣ／ＤＣコンバータ）からの出力を確保しつつ、電力調整装置への入力電流値を抑制することによりコストや重量を低減することができる電気システムの制御装置を提供することである。

第１の発明に係る電気システムの制御装置は、電源装置と、電源装置に接続された電圧調整装置と、電圧調整装置を介して電力が供給される電気機器とを含む電気システムの制御装置である。この制御装置は、電圧調整装置から電気機器への出力電圧値および出力電流値の少なくともいずれか一方を検出するための手段と、電源装置から電圧調整装置への入力電圧値および入力電流値の少なくともいずれか一方を検出するための手段と、検出された出力電圧値および出力電流値の少なくともいずれか一方ならびに検出された入力電圧値および入力電流値の少なくともいずれか一方に基づいて、電気システムを制御するための制御手段とを含む。

第１の発明によると、出力電圧値および出力電流値の少なくともいずれか一方ならびに検出された入力電圧値および出力電流値の少なくともいずれか一方に基づいて、電気システムが制御される。たとえば、出力電圧値が予め定められた出力電圧値より低く、かつ出力電流値が予め定められた出力電流値よりも低い場合、電圧調整装置の出力側には、出力電力値を増加させるだけの余裕がある状態であるといえる。一方、入力電流値が予め定められた入力電流値よりも高い場合（入力電圧値が予め定められた入力電圧値よりも低い場合）、入力電流値が電圧調整装置の入力側の定格電流値に近いといえる。この場合、さらに入力電流値を高くして入力電力値を増加させる余裕がない状態であるといえる。このような状態下において、入力電流値が低くなるように、電気システムが制御される。このとき、電源装置に含まれる蓄電装置の電圧値を高くして、入力電流値が低くなるように、電気システムが制御される。これにより、電圧調整装置の入力電流値を抑制しつつ、電圧調整装置への入力電圧値を高くして入力電力値を維持することができる。そのため、電圧調整装置の出力電力値を維持することができる。その結果、電力調整装置からの出力を確保しつつ、電力調整装置への入力電流値を抑制することによりコストや重量を低減することができる電気システムの制御装置を提供することができる。

第２の発明に係る電気システムの制御装置においては、第１の発明の構成に加え、制御手段は、予め定められた条件が満たされた場合、入力電流値が低くなるように、電気システムを制御するための手段を含む。

第２の発明によると、たとえば、出力電圧値が予め定められた出力電圧値より低く、出力電流値が予め定められた出力電流値よりも低く、かつ入力電流値が予め定められた入力電流値よりも高い（入力電圧値が予め定められた入力電圧値よりも低い）という条件が満たされた場合、入力電流値が低くなるように、電気システムが制御される。このとき、電源装置に含まれる蓄電装置の電圧値を高くして、入力電流値が低くなるように、電気システムが制御される。これにより、電圧調整装置の入力電流値を抑制しつつ、電圧調整装置への入力電圧値を高くして入力電力値を維持することができる。そのため、電圧調整装置の出力電力値を維持することができる。

第３の発明に係る電気システムの制御装置においては、第２の発明の構成に加え、予め定められた条件は、出力電圧値が予め定められた出力電圧値より低いという条件および出力電流値が予め定められた出力電流値より低いという条件の少なくともいずれか一方の条件ならびに入力電流値が予め定められた入力電流値より高いという条件である。

第３の発明によると、出力電圧値が予め定められた出力電圧値より低いという条件および出力電流値が予め定められた出力電流値よりも低いという条件の少なくともいずれか一方の条件ならびに入力電流値が予め定められた入力電流値よりも高い（入力電圧値が予め定められた入力電圧値よりも低い）という条件が満たされた場合、入力電流値が低くなるように、電気システムが制御される。このとき、電源装置に含まれる蓄電装置の電圧値を高くして、入力電流値が低くなるように、電気システムが制御される。これにより、電圧調整装置の入力電流値を抑制しつつ、電圧調整装置への入力電圧値を高くして入力電力値を維持することができる。そのため、電圧調整装置の出力電力値を維持することができる。

第４の発明に係る電気システムの制御装置においては、第２または３の発明の構成に加え、電源装置は、蓄電装置である。制御手段は、蓄電装置の電圧値を高くして、入力電流値が低くなるように、電気システムを制御するための手段を含む。

第４の発明によると、蓄電装置の電圧値を高くして、入力電流値が低くなるように、電気システムが制御される。これにより、電圧調整装置の入力電流値を抑制しつつ、電圧調整装置への入力電圧値を高くして入力電力値を維持することができる。そのため、電圧調整装置の出力電力値を維持することができる。

第５の発明に係る電気システムの制御装置においては、第４の発明の構成に加え、電源装置は、蓄電装置に接続されたインバータをさらに含む。制御手段は、蓄電装置からインバータへの電力供給を減少または停止することにより蓄電装置の電圧値を高くして、入力電流値が低くなるように、電気システムを制御するための手段を含む。

第５の発明によると、蓄電装置からインバータへの電力供給を減少または停止することにより、蓄電装置内を流れる電流が低下し、蓄電装置の内部抵抗による電圧低下が減少する。電圧低下の減少分だけ蓄電装置の電圧値が高くされて、入力電流値が低くされる。これにより、電圧調整装置の入力電流値を抑制しつつ、電圧調整装置への入力電圧値を高くして入力電力値を維持することができる。そのため、電圧調整装置の出力電力値を維持することができる。

第６の発明に係る電気システムの制御装置においては、第４の発明の構成に加え、電源装置は、蓄電装置に接続されたインバータをさらに含む。制御手段は、インバータから蓄電装置へ供給される電力を増大することにより蓄電装置の電圧値を高くして、入力電流値が低くなるように、電気システムを制御するための手段を含む。

第６の発明によると、インバータから蓄電装置へ供給される電力を増大することにより、蓄電装置が充電され、蓄電装置の内部抵抗により電圧値が高くなり、入力電流値が低くされる。これにより、電圧調整装置の入力電流値を抑制しつつ、電圧調整装置への入力電圧値を高くして入力電力値を維持することができる。そのため、電圧調整装置の出力電力値を維持することができる。

第７の発明に係る電気システムの制御装置においては、第４の発明の構成に加え、電源装置は、電圧調整装置に接続されたインバータをさらに含む。制御手段は、インバータから電圧調整装置へ供給される電力を増大することにより蓄電装置の電圧値を高くして、入力電流値が低くなるように、電気システムを制御するための手段を含む。

第７の発明によると、インバータから電圧調整装置へ供給される電力を増大することにより、蓄電装置から電圧調整装置へ供給される電力が減少して蓄電装置内を流れる電流が低下し、蓄電装置の内部抵抗による電圧低下が減少する。電圧低下の減少分だけ蓄電装置の電圧値が高くされて、入力電流値が低くされる。これにより、電圧調整装置の入力電流値を抑制しつつ、電圧調整装置への入力電圧値を高くして入力電力値を維持することができる。そのため、電圧調整装置の出力電力値を維持することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

図１を参照して、本実施の形態に係る電気システムの制御装置を搭載したハイブリッド車について説明する。このハイブリッド車には、エンジン１００と、ＭＧ（Motor Generator）２００と、インバータ３００と、バッテリ４００と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）９００とが搭載されている。本発明の実施の形態に係る制御装置は、ＥＣＵ９００が実行するプログラムにより実現される。なお、本実施の形態は、エンジン１００を搭載したハイブリッド車を用いて説明するが、本発明は、エンジン１００を搭載したハイブリッド車に限定されず、エンジン１００の代わりに燃料電池を搭載したハイブリッド車（燃料電池車）や、バッテリ４００のみを搭載した電気自動車などに適用してもよい。

エンジン１００が発生する駆動力は、動力分割機構５００により、２経路に分割される。一方は駆動綸６００を駆動する経路である。もう一方は、ＭＧ２００を駆動させて発電する経路である。

ＭＧ２００は、三相交流モータである。ＭＧ２００は、動力分割機構５００により分割されたエンジン１００の駆動力により発電する。ＭＧ２００により発電された電力は、インバータ３００により交流電力から直流電力に変換された後、バッテリ４００に蓄えられる。なお、ＤＣ／ＤＣコンバータにより電圧値を調整した後の電力をバッテリ４００に蓄えてもよい。

また、ＭＧ２００は、バッテリ４００に蓄えられた電力により駆動する。バッテリ４００に蓄えられた電力は、インバータ３００により直流電力から交流電力に変換された後、ＭＧ２００に供給される。なお、ＤＣ／ＤＣコンバータにより電圧値を調整した後の電力をＭＧ２００に供給してもよい。

ＭＧ２００の駆動力は、動力分割機構５００を介して駆動綸６００に伝えられる。これにより、ＭＧ２００は、エンジン１００をアシストして車両を走行させたり、ＭＧ２００からの駆動力のみにより車両を走行させたりする。

一方、ハイブリッド車両の回生制動時には、動力分割機構５００を介して駆動綸６００によりＭＧ２００が駆動され、ＭＧ２００が発電機として作動する。これによりＭＧ２００は、制動エネルギーを電力に変換する回生ブレーキとして作用する。

バッテリ４００は、複数のバッテリセルを一体化したバッテリモジュールを、さらに複数直列に接続して構成された組電池である。バッテリ４００は高電圧（たとえば３００Ｖ程度）である。なお、バッテリ４００の代わりに、キャパシタ（コンデンサ）を用いてもよい。

バッテリ４００に蓄えられた電力は、ＭＧ２００に供給される他、ＤＣ／ＤＣコンバータ７００によりたとえば１２Ｖ程度まで電圧値が低下された後、ヘッドライト、ワイパ、デフォッガおよびエアーコンディショナなどの補機電装品（電気機器）８００に供給される。なお、補機電装品は、ヘッドライト、ワイパ、デフォッガおよびエアーコンディショナに限らない。

ＥＣＵ９００には、入力電圧センサ９０２、出力電圧センサ９０４および出力電流センサ９０６から検出結果を表す信号が入力される。入力電圧センサ９０２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ７００の入力電圧値ＶＩＮを検出する。出力電圧センサ９０４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ７００から補機電装品８００への出力電圧値ＶＯＵＴを検出する。出力電流センサ９０６は、ＤＣ／ＤＣコンバータ７００から補機電装品８００への出力電流値ＩＯＵＴを検出する。

ＥＣＵ９００は、各センサから送信された信号、車両の運転状態、アクセル開度、アクセル開度の変化率、シフトポジション、バッテリ４００のＳＯＣ（State Of Charge）、メモリ（図示せず）に保存されたマップおよびプログラムなどに基づいて演算処理を行なう。これにより、ＥＣＵ７００は、車両が所望の運転状態となるように、車両に搭載された機器類を制御する。

図２を参照して、本実施の形態に係る電気システムの制御装置のＥＣＵ９００が実行するプログラムの制御構造について説明する。

ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、ＥＣＵ９００は、出力電流センサ９０６から送信された信号に基づいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ７００から補機電装品８００への出力電流値ＩＯＵＴを検出する。

Ｓ１０２にて、ＥＣＵ９００は、出力電圧センサ９０４から送信された信号に基づいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ７００から補機電装品８００への出力電圧値ＶＯＵＴを検出する。

Ｓ１０４にて、ＥＣＵ９００は、入力電圧センサ９０２から送信された信号に基づいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ７００の入力電圧値ＶＩＮを検出する。Ｓ１０６にて、ＥＣＵ９００は、出力電流値ＩＯＵＴ、出力電圧値ＶＯＵＴおよび入力電圧値ＶＩＮに基づいて、インバータ３００およびバッテリ４００からＤＣ／ＤＣコンバータ７００への入力電流値ＩＩＮを算出する。

入力電流値ＩＩＮは、ＤＣ／ＤＣコンバータ７００への入力電力値とＤＣ／ＤＣコンバータ７００からの出力電力値との関係より算出すればよい。たとえば、出力電力値とＤＣ／ＤＣコンバータ７００内での損失電力値との和を、入力電圧値ＶＩＮで割ることにより、入力電流値ＩＩＮを算出すればよい。なお、入力電流センサにより、入力電流値ＩＩＮを直接検出してもよい。

Ｓ１０８にて、ＥＣＵ９００は、少なくとも出力電流値ＩＯＵＴが出力側の定格電流値よりも低く、あるいは少なくとも出力電圧値ＶＯＵＴが予め定められた出力電圧値ＶＯＵＴ（０）よりも低く、入力電流値ＩＩＮが予め定められた入力電流値ＩＩＮ（０）より高く、かつ入力電流値ＩＩＮが入力側の定格電流値以下であるか否かを判別する。

ＶＯＵＴ（０）は、たとえば補機電装品８００が要求する電圧値（ＤＣ／ＤＣコンバータ７００が出力しようとしている電圧値）である。ＩＩＮ（０）は、入力電流値ＩＩＮがＩＩＮ（０）よりも大きい場合に、入力電流値ＩＩＮが定格電流値に近いとみなせるような値である。なお、本実施の形態において、入力電流値ＩＩＮが予め定められた入力電流値ＩＩＮ（０）より高い場合、入力電圧値ＶＩＮは、予め定められた入力電圧値よりも低くなる。

少なくとも出力電流値ＩＯＵＴが出力側の定格電流値よりも低く、あるいは少なくとも出力電圧値ＶＯＵＴが予め定められた出力電圧値ＶＯＵＴ（０）よりも低く、入力電流値ＩＩＮが予め定められた入力電流値ＩＩＮ（０）より高く、かつ入力電流値ＩＩＮが入力側の定格電流値以下である場合（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、処理はＳ２００に移される。そうでない場合（Ｓ１０８にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ２００にて、ＥＣＵ９００は、バッテリ４００からインバータ３００へ電力が出力されているか否かを判別する。すなわち、ＥＣＵ９００は、インバータ３００が作動し、インバータ３００からＭＧ２００に電力が供給されているか否かを判別する。バッテリ４００からインバータ３００へ電力が出力されている場合（Ｓ２００にてＹＥＳ）、処理はＳ２０２に移される。そうでない場合（Ｓ２００にてＮＯ）、処理はＳ３００に移される。Ｓ２０２にて、ＥＣＵ９００は、インバータ３００を制御して、バッテリ４００からインバータ３００への出力を制限（低下）または停止する。

Ｓ３００にて、ＥＣＵ９００は、インバータ３００の作動が停止しているか否かを判別する。インバータ３００の作動が停止しているか否かは、たとえばＭＧ２００、インバータ３００およびＤＣ／ＤＣコンバータ７００の作動状態に基づいて判別すればよい。

インバータ３００の作動が停止している場合（Ｓ３００にてＹＥＳ）、処理はＳ３０２に移される。そうでない場合（Ｓ３００にてＮＯ）、処理はＳ４００に移される。Ｓ３０２にて、ＥＣＵ９００は、インバータ３００を制御して、インバータ３００からバッテリ４００およびＤＣ／ＤＣコンバータ７００への電力の出力を開始する。

Ｓ４００にて、ＥＣＵ９００は、インバータ３００からバッテリ４００およびＤＣ／ＤＣコンバータ７００へ電力が出力されているか否かを判別する。インバータ３００からバッテリ４００およびＤＣ／ＤＣコンバータ７００へ電力が出力されているか否かは、たとえばＭＧ２００、インバータ３００およびＤＣ／ＤＣコンバータ７００の作動状態に基づいて判別すればよい。

インバータ３００からバッテリ４００およびＤＣ／ＤＣコンバータ７００へ電力が出力されている場合（Ｓ４００にてＹＥＳ）、処理はＳ４０２に移される。そうでない場合（Ｓ４００にてＮＯ）、この処理は終了する。Ｓ４０２にて、ＥＣＵ９００は、インバータ３００を制御して、インバータ３００からバッテリ４００およびＤＣ／ＤＣコンバータ７００への電力の出力を増加する。

以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る電気システムの制御装置のＥＣＵ９００の動作について説明する。

車両システムの起動中、ＤＣ／ＤＣコンバータ７００の出力電流値ＩＯＵＴ、出力電圧値ＶＯＵＴおよび入力電圧値ＶＩＮが検出される（Ｓ１００、Ｓ１０２、Ｓ１０４）。検出された出力電流値ＩＯＵＴ、出力電圧値ＶＯＵＴおよび入力電圧値ＶＩＮに基づいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ７００の入力電流値ＩＩＮが算出される（Ｓ１０６）。

少なくとも出力電流値ＩＯＵＴが出力側の定格電流値よりも低い場合、あるいは少なくとも出力電圧値ＶＯＵＴが予め定められた出力電圧値ＶＯＵＴ（０）よりも低い場合は、ＤＣ／ＤＣコンバータ７００の出力側には、出力電力を増加させる余裕がある状態であるといえる。

一方、入力電流値ＩＩＮが予め定められた入力電流値ＩＩＮ（０）より高く、かつ入力電流値ＩＩＮが入力側の定格電流値以下である場合は、入力電流値ＩＩＮが定格電流値に近い。この状態では、バッテリ４００のＳＯＣが低下してバッテリ４００の電圧値が低下しても、入力電流値ＩＩＮを高くすることができない。

したがって、少なくとも出力電流値ＩＯＵＴが出力側の定格電流値よりも低く、あるいは少なくとも出力電圧値ＶＯＵＴが予め定められた出力電圧値ＶＯＵＴ（０）よりも低く、入力電流値ＩＩＮが予め定められた入力電流値ＩＩＮ（０）より高く、かつ入力電流値ＩＩＮが入力側の定格電流値以下である場合（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、出力側に余裕があるにも関わらず、出力電力値を維持できない可能性がある。

以下、少なくとも出力電流値ＩＯＵＴが出力側の定格電流値よりも低く、あるいは少なくとも出力電圧値ＶＯＵＴが予め定められた出力電圧値ＶＯＵＴ（０）よりも低く、入力電流値ＩＩＮが予め定められた入力電流値ＩＩＮ（０）より高く、かつ入力電流値ＩＩＮが入力側の定格電流値以下である（Ｓ１０８にてＹＥＳ）と想定する。

この状態において（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、バッテリ４００からインバータ３００へ電力が出力されている場合（Ｓ２００にてＹＥＳ）、バッテリ４００からインバータ３００への出力が制限（低下）または停止される（Ｓ２０２）。

バッテリ４００からインバータ３００への出力が制限（低下）または停止されると（Ｓ２０２）、バッテリ４００内を流れる電流が低下する。これにより、バッテリ４００の内部抵抗による電圧低下が小さくなる。そのため、内部抵抗による電圧低下が小さくなった分だけバッテリ４００の電圧値が高くなる。その結果、入力電圧値ＶＩＮを高くして、入力電流値ＩＩＮを低くしつつ、出力電力値を維持することができる。

一方、インバータ３００の作動が停止している場合（Ｓ３００にてＹＥＳ）、インバータ３００からバッテリ４００およびＤＣ／ＤＣコンバータ７００への電力の出力が開始される（Ｓ３０２）。このとき、エンジン１００が停止中であれば、エンジン１００が始動され、エンジン１００の駆動力を用いてＭＧ２００が発電した電力が、インバータ３００からバッテリ４００およびＤＣ／ＤＣコンバータ７００へ供給される。

この場合、インバータ３００からＤＣ／ＤＣコンバータ７００へ出力された電力と対応した電流の分だけ、バッテリ４００からＤＣ／ＤＣコンバータ７００へ出力される電流が低下する。これにより、バッテリ４００内を流れる電流が低下し、バッテリ４００の内部抵抗による電圧低下が小さくなる。そのため、内部抵抗による電圧低下が小さくなった分だけバッテリ４００の電圧値が高くなる。

あるいは、インバータ３００からバッテリ４００への電力の出力によりバッテリ４００が充電され、バッテリ４００の内部抵抗により電圧上昇が生じる。そのため、バッテリ４００の電圧値が高くなる。その結果、入力電圧値ＶＩＮを高くして、入力電流値ＩＩＮを低くしつつ、出力電力値を維持することができる。

インバータ３００の作動が停止しておらず（Ｓ３００にてＮＯ）、インバータ３００からバッテリ４００およびＤＣ／ＤＣコンバータ７００へ電力が出力されている場合（Ｓ４００にてＹＥＳ）、インバータ３００からバッテリ４００およびＤＣ／ＤＣコンバータ７００への電力の出力が増加される（Ｓ４０２）。

この場合、インバータ３００からＤＣ／ＤＣコンバータ７００への出力が増加された電力と対応した電流の分だけ、バッテリ４００からＤＣ／ＤＣコンバータ７００へ出力される電流が低下する。これにより、バッテリ４００の内部抵抗による電圧低下が小さくなる。そのため、内部抵抗による電圧低下が小さくなった分だけバッテリ４００の電圧値が高くなる。

あるいは、インバータ３００からバッテリ４００への電力の出力が増加された分だけ、バッテリ４００への充電量が増加する。そのため、バッテリ４００の内部抵抗により電圧上昇が生じ、バッテリ４００の電圧値が高くなる。その結果、入力電圧値ＶＩＮを高くして、入力電流値ＩＩＮを低くしつつ、出力電力値を維持することができる。

以上のように、本実施の形態に係る電気システムの制御装置のＥＣＵは、バッテリの電圧値を高くして、ＤＣ／ＤＣコンバータの入力電圧値を高くする。これにより、入力電流値を抑制しつつ、入力電力値を維持することができる。そのため、入力電流値を抑制しつつ、出力電力値を維持することができる。その結果、ＤＣ／ＤＣコンバータの入力側の定格電流値を抑制し、ＤＣ／ＤＣコンバータを低コスト化、小型化および軽量化することができる。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の実施の形態に係る電気システムの制御装置を搭載した車両を示す制御ブロック図である。本発明の実施の形態に係る電気システムの制御装置のＥＣＵが実行するプログラムの制御構造を示すフローチャートである。

符号の説明

１００エンジン、２００ＭＧ、３００インバータ、４００バッテリ、５００動力分割機構、６００駆動綸、７００ＤＣ／ＤＣコンバータ、９０２入力電圧センサ、９０４出力電圧センサ、９０６出力電流センサ、８００補機電装品、９００ＥＣＵ。

Claims

電源装置と、前記電源装置に接続された電圧調整装置と、前記電圧調整装置を介して電力が供給される電気機器とを含む電気システムの制御装置であって、
前記電圧調整装置から前記電気機器への出力電圧値および出力電流値の少なくともいずれか一方を検出するための手段と、
前記電源装置から前記電圧調整装置への入力電圧値および入力電流値の少なくともいずれか一方を検出するための手段と、
前記検出された出力電圧値および出力電流値の少なくともいずれか一方ならびに前記検出された入力電圧値および入力電流値の少なくともいずれか一方に基づいて、前記電気システムを制御するための制御手段とを含む、電気システムの制御装置。
前記制御手段は、予め定められた条件が満たされた場合、前記入力電流値が低くなるように、前記電気システムを制御するための手段を含む、請求項１に記載の電気システムの制御装置。
前記予め定められた条件は、前記出力電圧値が予め定められた出力電圧値より低いという条件および前記出力電流値が予め定められた出力電流値より低いという条件の少なくともいずれか一方の条件ならびに前記入力電流値が予め定められた入力電流値より高いという条件である、請求項２に記載の電気システムの制御装置。
前記電源装置は、蓄電装置であって、
前記制御手段は、前記蓄電装置の電圧値を高くして、前記入力電流値が低くなるように、前記電気システムを制御するための手段を含む、請求項２または３に記載の電気システムの制御装置。
前記電源装置は、前記蓄電装置に接続されたインバータをさらに含み、
前記制御手段は、前記蓄電装置から前記インバータへの電力供給を減少または停止することにより前記蓄電装置の電圧値を高くして、前記入力電流値が低くなるように、前記電気システムを制御するための手段を含む、請求項４に記載の電気システムの制御装置。
前記電源装置は、前記蓄電装置に接続されたインバータをさらに含み、
前記制御手段は、前記インバータから前記蓄電装置へ供給される電力を増大することにより前記蓄電装置の電圧値を高くして、前記入力電流値が低くなるように、前記電気システムを制御するための手段を含む、請求項４に記載の電気システムの制御装置。
前記電源装置は、前記電圧調整装置に接続されたインバータをさらに含み、
前記制御手段は、前記インバータから前記電圧調整装置へ供給される電力を増大することにより前記蓄電装置の電圧値を高くして、前記入力電流値が低くなるように、前記電気システムを制御するための手段を含む、請求項４に記載の電気システムの制御装置。