JP2013103554A - 電装品駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の電力管理ＥＣＵによる電力管理は、高機能で高性能のＣＰＵが必要であり、高電圧バッテリを使う電装品の追加毎にソフトウエアの書き換えが必要だった。
【解決手段】車載二次電池を電源とする複数の電装品を各制御装置で動作制御し、各制御装置は電力管理装置を介して二次電池に接続される電装品駆動装置において、電力管理装置は、二次電池の供給電力値のみを各制御装置に送信し、各制御装置は、電装品駆動装置中の各電装品の優先順位、各電装品の希望電力、各電装品の最低限必要な電力の情報を互いに送受信して各電装品間で情報を共有し、各制御装置は、共有情報の内容に応じて、各電装品が使用する電力を決定して各電装品の駆動制御を行う。全電装品の最低限必要な電力の合計値が、二次電池の供給電力値を上回る場合は、優先順位の低い電装品の制御装置が電装品の動作を制限して、二次電池の供給電力値を上回るのを防止する。
【選択図】図４

Description

本発明は、二次電池、特に、車両に搭載されたバッテリから電装品への供給電力を制御する電装品駆動装置に関する。

二次電池は充放電可能な電池であり、主として自動車等の車両に搭載されるほか、固定電源として無停電電源システム等の用途にも使用されている。車両を例に取れば、車両には電装品として、スタータモータ、空気調和装置の電動コンプレッサ用のモータ、送風モータ、電動スライドドア用のモータ等のモータ類の他、ヒータやランプ等があり、二次電池はこれらの電装品の電源として使用されている。

一方、車両に搭載される二次電池には電力の供給能力に制限があり、容量以上の電力を電装品に対して供給することはできない。そこで、二次電池から電装品への電力配分を適切に行う装置が、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１の装置では、状態検出装置が二次電池の充電状態、劣化状態及び内部抵抗を検出し、状態検出装置からの二次電池の状態に応じた信号により、各負荷に接続されたコントローラが各負荷への電力供給をスイッチング素子をオンオフして制御している。

また近年、電気自動車やハイブリッド自動車が実用化され、この種の自動車では二次電池として高電圧電源が使用されている。そして、高電圧電源を使用する機器を搭載した自動車では、二次電池から供給する電力の制限を行う場合には、電力管理電子制御装置（電子制御装置は以後ＥＣＵと記す）等の特定のＥＣＵが各機器の消費電力と電池残量を把握し、各機器に使用可能な電力を各機器に通知することにより電力制限制御を行っている。

図１（ａ）は、バッテリの充電制御装置を搭載するハイブリッド自動車１５における電装品を、電力管理ＥＣＵ１０が制御する電装品駆動装置の構成の一例を示すものである。ハイブリッド自動車１５には二次電池である高電圧バッテリ１２を駆動源とする電気機器（以後電装品という）として、図示しないエアコン（空気調和装置）の電動コンプレッサ１７にある交流モータ３、２つの走行用モータ４，５及びＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）ヒータ１８があるものとする。電動コンプレッサ１７はエアコンを制御する制御装置であるエアコンＥＣＵ１によって制御され、エアコンのインバータ装置２で交流モータ３が駆動される。

２つの走行用モータ４，５は、動力制御ユニット（ＰＣＵ）１４によって駆動制御される。動力制御ユニット１４には、インバータ６，７、昇圧コンバータ８及びモータ制御ＥＣＵ９がある。インバータ６，７は２つの走行用モータ４，５を制御する装置であり、昇圧コンバータ８はインバータ６，７に供給する電圧を昇圧し、モータ制御ＥＣＵ９は走行用モータ４，５を制御しているインバータ６，７に指令を出す。エアコンのインバータ装置２と電力制御ユニット１４及びＰＴＣヒータ１８は、直流電源である高電圧バッテリ１２から電力の供給を受ける。高電圧バッテリ１２は出力電圧が１２Ｖ以上のバッテリであり、電池制御ＥＣＵ１１によってバッテリ電圧、温度、入出力電流が監視されている。

ＰＴＣヒータ１８は、周辺温度を自己判断して方熱量制御を行う電熱線ヒータの一種であり、近年はセラミック材料で構成され、小型、高効率となっている。電気自動車やハイブリッド自動車では、エンジン熱を暖房に利用できないので、ＰＴＣヒータ１８がメインのカーヒータや暖気補助用として暖房に使用されることが多い。電力管理ＥＣＵ１０は、ハイブリッド自動車１５のシステム全体の電力を管理する電力管理制御装置であり、通信線１３によってエアコンＥＣＵ１，エアコンのインバータ装置２、モータ制御ＥＣＵ９、電池制御ＥＣＵ１１及びＰＴＣヒータ制御装置１９に接続されている。

図１（ｂ）は、従来の電力管理ＥＣＵ１０による、電動コンプレッサモータ３、走行用モータ４，５及びＰＴＣヒータ１８の電力管理を示すものである。従来は、各電装品から通知されるそれぞれの電装品の消費電力に関する情報と高電圧バッテリ１２の電池残量を元にして、電力管理ＥＣＵ１０が供給可能な電力を各電装品毎に目標消費電力として算出していた。

そして、電力管理ＥＣＵ１０は、算出した目標消費電力そのもの或いは目標消費電力に抑えるための制御情報を、通信線１３を介してエアコンＥＣＵ１，エアコンのインバータ装置２、モータ制御ＥＣＵ９、電池制御ＥＣＵ１１及びＰＴＣヒータ制御ＥＣＵ１９（図示は省略）に通知し、電動コンプレッサモータ３、走行用モータ４，５及びＰＴＣヒータ１８の使用電力制限を行っていた。通信線１３を用いた通知には、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）通信やＬＩＮ（Local Interconnect Network）通信が使用される。

特開２０１１−１３０５４０号公報

ところが、このような電装品駆動装置の電力管理ＥＣＵ１０による電力管理では、高電圧バッテリを使用する電装品を自動車に追加する毎に、電力管理ＥＣＵ１０のソフトウエアを変更しなければならず、手間がかかっていた。また、電力管理ＥＣＵ１０は高電圧バッテリの電池残量や各電装品の消費電力等の情報を入手してから各電装品の電力を制御する指令を出していたため、処理負荷が大きく、高機能で高性能のＣＰＵを使用せねばならず、コストアップになっていた。

本発明は、上記問題に鑑み、高電圧バッテリを使用する電装品を自動車に追加する毎に電力管理ＥＣＵのソフトウエアを変更する必要がなく、また、電力管理ＥＣＵの処理を簡略化して、ＣＰＵの性能を抑えてコストダウンを図れる電装品駆動装置を提供するものである。

上記課題を解決するために、請求項１の発明は、車両（１５）に搭載された二次電池（１２）を電源として各制御装置（１、９，１９）でそれぞれ動作制御される複数の電装品（３、４，５、１８）を備え、前記各制御装置（１、９，１９）は電力管理装置（１０）を介して前記二次電池（１２）に接続される電装品駆動装置であって、前記電力管理装置（１０）は、前記二次電池（１２）の経時的な変化から電池電力残量を検出し、検出した電池電力残量値から算出した前記二次電池（１２）の供給電力値を前記各制御装置（１、９，１９）に送信し、前記各制御装置（１、９，１９）は、前記電装品駆動装置の中の前記各電装品（３、４，５、１８）の優先順位、前記各電装品（３、４，５、１８）が使用を希望する電力、前記各電装品（３、４，５、１８）の動作を維持するのに最低限必要な電力の情報を互いに送受信して、各電装品（３、４，５、１８）間で前記情報を共有し、前記各制御装置（１、９，１９）は、前記共有する前記情報の内容に応じて、前記各電装品（３、４，５、１８）が使用する電力を決定して、前記各電装品（３、４，５、１８）の駆動制御を行うことを特徴とする電装品駆動装置である。

これにより、電力管理装置は同じ二次電池に接続する複数の電装品の各制御装置に、二次電池の供給電力値を送信するだけで済むので、電力管理装置の処理負荷とメモリ容量を低減できるので、ＣＰＵを高機能化しなくて済み、コストダウンが図れる。また、同じ二次電池に接続する電装品が追加されても、既存の電装品と追加された電装品の優先順位を決め直すだけで済む。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記各制御装置（１、９，１９）は、前記情報により同じ二次電池（１２）の電力を使用する全電装品（３、４，５、１８）の最低限必要な電力の合計値が、前記二次電池（１２）の供給電力値を上回ると判断される場合は、前記優先順位に従って、優先順位の低い電装品の制御装置は電装品の動作を制限又は停止して、同じ二次電池（１２）の電力を使用する全電装品（３、４，５、１８）の最低限必要な電力の合計値が前記二次電池（１２）の供給電力値を上回るのを防止することを特徴としている。

これにより, 同じ二次電池の電力を使用する全電装品の最低必要電力の合計値が二次電池の供給電力値を上回ることが想定される場合も、優先順位の低い電装品の動作を制限又は停止することにより、全電装品の最低必要電力の合計値が二次電池の供給電力値を上回るのを防止することができる。

請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記電装品が電動コンプレッサ（１７）である場合に、前記電動コンプレッサの制御装置（１）は、前記電動コンプレッサの目標消費電力（ＡＰ）を、前記二次電池（１２）の供給電力値（Ｍ）から、前記電動コンプレッサ（１７）の優先順位より小さい全ての電装品の希望電力の合計値（Ｄ）と、前記電動コンプレッサ（１７）の優先順位よりも大きい全ての電装品の最低必要電力の合計値（Ｎ）とを減算して算出し、算出した前記電動コンプレッサの目標消費電力（ＡＰ）を前記電動コンプレッサの最低必要電力と比較して、前記目標消費電力（ＡＰ）が前記最低必要電力よりも小さい場合は前記電動コンプレッサの目標消費電力（ＡＰ）を前記電動コンプレッサの最低必要電力とし、現在の前記電動コンプレッサの実消費電力が前記目標消費電力（ＡＰ）よりも大きい場合は、前記電動コンプレッサの回転数を前記電動コンプレッサの最低必要電力に従った回転数に設定し、現在の前記電動コンプレッサの実消費電力が前記目標消費電力（ＡＰ）よりも小さい場合は、前記電動コンプレッサの回転数を前記電動コンプレッサの目標消費電力（ＡＰ）に従った回転数に設定することを特徴としている。

これにより、電動コンプレッサは最悪の状態でも最低必要電力で駆動されるので、エアコンの機能が確保され、乗員にエアコン不良による不快感を与えることやデフロスター不良を原因とする曇りによる視界悪化で危険を感じさせることがない。

請求項４の発明は、車両（１５）に搭載された二次電池（１２）を電源として各制御装置（１、９，１９）でそれぞれ動作制御される複数の電装品（３、４，５、１８）を備え、前記各制御装置（１、９，１９）は電力管理装置（１０）を介して前記二次電池（１２）に接続される電装品駆動装置であって、前記電力管理装置（１０）は、前記二次電池（１２）の経時的な変化から電池電力残量を検出し、検出した電池電力残量値から算出した前記二次電池（１２）の供給電力値を前記各制御装置（１、９，１９）に送信し、前記各制御装置（１、９，１９）は、前記電装品駆動装置の中の前記各電装品（３、４，５、１８）の優先順位、前記各電装品（３、４，５、１８）が実際に使用している消費電力の情報を互いに送受信して、各電装品（３、４，５、１８）間で前記情報を共有し、前記各制御装置（１、９，１９）は、前記共有する前記情報の内容に応じて、前記各電装品（３、４，５、１８）が使用する電力を決定して、前記各電装品（３、４，５、１８）の駆動制御を行うことを特徴とする電装品駆動装置である。

これにより、電力管理装置は同じ二次電池に接続する複数の電装品の各制御装置に、二次電池の供給電力値を送信するだけで済むので、電力管理装置の処理負荷とメモリ容量を低減できるので、ＣＰＵを高機能化しなくて済み、コストダウンが図れる。また、同じ二次電池に接続する電装品が追加されても、既存の電装品と追加された電装品の優先順位を決め直すだけで済む。

請求項５の発明は、請求項４の発明において、前記各制御装置（１、９，１９）は、前記情報により同じ二次電池の電力を使用する前記各電装品（３、４，５、１８）が実際に使用している消費電力の合計値が、前記二次電池（１２）の供給電力値を上回ると判断される場合は、前記優先順位に従って、優先順位の低い電装品の制御装置は電装品の動作を制限又は停止して、同じ二次電池（１２）の電力を使用する前記各電装品（３、４，５、１８）が実際に使用する消費電力の合計値が、前記二次電池（１２）の供給電力値を上回るのを防止することを特徴としている。

これにより, 同じ二次電池の電力を使用する全電装品の実消費電力の合計値が二次電池の供給電力値を上回ることが想定される場合も、優先順位の低い電装品の動作を制限又は停止することにより、全電装品の実消費電力の合計値が二次電池の供給電力値を上回るのを防止することができる。

請求項６の発明は、請求項４の発明において、前記電装品が電動コンプレッサ（１７）である場合に、前記電動コンプレッサの制御装置（１）は、前記電動コンプレッサの目標消費電力（ＡＰ）を、前記二次電池（１２）の供給電力値（Ｍ）から、前記電動コンプレッサの優先順位より大きい全ての電装品の実消費電力の合計値（Ｒ）と、前記電動コンプレッサの優先順位よりも小さい全ての電装品の最低必要電力の合計値（Ｎ）とを減算して算出し、算出した前記電動コンプレッサの目標消費電力（ＡＰ）を前記電動コンプレッサの最低必要電力と比較して、前記目標消費電力（ＡＰ）が前記最低必要電力よりも小さい場合は前記電動コンプレッサの目標消費電力（ＡＰ）を前記電動コンプレッサの最低必要電力とし、現在の前記電動コンプレッサの実消費電力が前記目標消費電力（ＡＰ）よりも大きい場合は、前記電動コンプレッサの回転数を前記電動コンプレッサの最低必要電力（ＡＰ）に従った回転数に設定し、現在の前記電動コンプレッサの実消費電力が前記目標消費電力（ＡＰ）よりも小さい場合は、前記電動コンプレッサの回転数を前記電動コンプレッサの目標消費電力（ＡＰ）に従った回転数に設定することを特徴としている。

これにより、電動コンプレッサは最悪の状態でも最低必要電力で駆動されるので、エアコンの機能が確保され、乗員にエアコン不良による不快感を与えることやデフロスター不良を原因とする曇りによる視界悪化で危険を感じさせることがない。

なお、上記に付した符号は、後述する実施形態に記載の具体的実施態様との対応関係を示す一例である。

（ａ）は、バッテリの充電制御装置を搭載するハイブリッド自動車における電装品の電力制御を電力管理ＥＣＵが行う構成の一例を示す構成図、（ｂ）は（ａ）に示した電力管理ＥＣＵと電装品との電力の制御を示すブロック図である。 本発明における電力管理ＥＣＵと電装品との間の信号のやり取りを示すブロック図である。 図２に示した電力管理ＥＣＵと電装品との間の信号のやり取りの詳細を示すブロック図である。 図２に示した構成におけるエアコンＥＣＵが行う電力制限制御の一実施例を示すフローチャートである。 （ａ）は目標電力が希望電力を上回り、電力制限制御が必要無い状態における各電装品の優先順位、希望電力、最低電力及び目標電力の例を示す図、（ｂ）は電動コンプレッサ及びＰＴＣヒータで目標電力が希望電力を下回り、電力制限制御が必要な状態における各電装品の優先順位、希望電力、最低電力及び目標電力の例を示す図、（ｃ）は全ての電装品で目標電力が希望電力を下回り、電力制御が必要な状態における各電装品の優先順位、希望電力、最低電力及び目標電力の例を示す図である。 図２に示した構成におけるエアコンＥＣＵが行う電力制限制御の他の実施例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態を説明する。なお、本発明の各実施態様が適用されるハイブリッド自動車１５における各制御装置と電装品の構成は、図１（ａ）、（ｂ）に示したハイブリッド自動車１５における各制御装置と電装品の構成と同じで良い。従って、以後の各実施態様においても図１（ａ）、（ｂ）に示したハイブリッド自動車１５における構造部品と同一構成の構造部品には、同一の符号を付して説明を行う。

図２は、本発明における電力管理ＥＣＵ１０と、高電圧バッテリを電源とする電装品との間の信号のやり取りを示すものである。即ち、電力管理ＥＣＵ１０と、電動コンプレッサモータ３を制御するエアコンＥＣＵ１、走行用モータ４を制御するモータ制御ＥＣＵ９Ａ、走行用モータ５を制御するモータ制御ＥＣＵ９Ｂ及びＰＴＣヒータ１８を制御するＰＴＣヒータ制御ＥＣＵ１９との間の信号のやり取りを示すブロック図である。図２では、図１に示したモータ制御ＥＣＵ９は、走行用モータ４、５を別々に駆動するので、モータ制御ＥＣＵ９Ａとモータ制御ＥＣＵ９Ｂに分けて記載してある。

電力管理ＥＣＵ１０からは、エアコンＥＣＵ１、モータ制御ＥＣＵ９Ａ、９Ｂ及びＰＴＣヒータ制御ＥＣＵ１９に対して全体の使用可能電力の情報が伝えられる。一方、エアコンＥＣＵ１、モータ制御ＥＣＵ９Ａ、９Ｂ及びＰＴＣヒータ制御ＥＣＵ１９の間では、現在の消費電力（実消費電力）、最低でも必要な消費電力（最低必要電力）、使用を希望する電力（希望電力）、優先順位等の情報が相互に通知される。

図３は、図２に示した電装品駆動制御装置における電力管理ＥＣＵ１０と電装品である電動コンプレッサモータ３、走行用モータ４、５及びＰＴＣヒータ１８との間の信号のやり取りの詳細を示すブロック図である。電動コンプレッサモータ３を制御するエアコンＥＣＵ１、走行用モータ４（モータＡと記載することもある）を制御するモータＡ制御ＥＣＵ９Ａ、及び走行用モータ５（モータＢと記載することもある）を制御するモータＢ制御ＥＣＵ９Ｂには、それぞれ電力制限制御部ＰＬと回転数制御部ＲＣ及び情報通知部ＤＮが備えられている。また、ＰＴＣヒータ１８を制御するＰＴＣヒータ制御ＥＣＵ１９には電力制限制御部ＰＬと電力制御部ＰＣ及び情報通知部ＤＮが備えられている。

前述のように高電圧バッテリ１２には電池制御ＥＣＵ１１が接続されており、電池制御ＥＣＵ１１で検出された電池電力残量（二点鎖線で示す）の情報は、車両間通信により、或いは高電圧バッテリ１２に取り付けられたセンサからの信号により、電力管理ＥＣＵ１０に入力される。電力管理ＥＣＵ１０では、入力された電池電力残量の情報から電装品に供給可能な電力値を算出し、通信処理部ＣＰから車両間通信（例えばＣＡＮ、ＬＩＮ等）を使用して供給電力情報をエアコンＥＣＵ１、モータＡ制御ＥＣＵ９Ａ、モータＢ制御ＥＣＵ９Ｂ及びＰＴＣヒータ制御ＥＣＵ１９に通知する。供給電力情報はエアコンＥＣＵ１、モータＡ制御ＥＣＵ９Ａ、モータＢ制御ＥＣＵ９Ｂ及びＰＴＣヒータ制御ＥＣＵ１９の電力制限制御部ＰＬに入力される。

一方、供給電力情報が入力されたエアコンＥＣＵ１、モータＡ制御ＥＣＵ９Ａ、モータＢ制御ＥＣＵ９Ｂ及びＰＴＣヒータ制御ＥＣＵ１９では、電力制限制御部ＰＬに入力された供給電力情報に基いて、エアコンＥＣＵ１、モータＡ制御ＥＣＵ９Ａ及びモータＢ制御ＥＣＵ９Ｂにある回転数制御部ＲＣがモータの回転数制御を行う。また、ＰＴＣヒータ制御ＥＣＵ１９では、電力制限制御部ＰＬに入力された供給電力情報に基いて、電力制御部ＰＣがＰＴＣヒータ１８への電力量を算出してＰＴＣヒータ１８の制御を行う。

更に、エアコンＥＣＵ１、モータＡ制御ＥＣＵ９Ａ、モータＢ制御ＥＣＵ９Ｂ及びＰＴＣヒータ制御ＥＣＵ１９では、情報として、電装品駆動装置の中の各電装品の優先順位、各電装品が使用を希望する電力（希望電力）、各電装品の動作を維持するのに最低限必要な電力（最低必要電力）及び実際の使用電力（実消費電力）の情報を情報通知部ＤＮが互いに送受信し、その情報を各情報通知部ＤＮに保持して共有する。そして、エアコンＥＣＵ１、モータＡ制御ＥＣＵ９Ａ、モータＢ制御ＥＣＵ９Ｂ及びＰＴＣヒータ制御ＥＣＵ１９は、共有するこの情報の内容に応じてモータ３，４，５は回転数制御し、ＰＴＣヒータ１８は電力制御を行う。

このように、この実施形態では、電力管理装ＥＣＵ１０は同じ高電圧バッテリ１２に接続する複数の電装品（モータ３，４，５とＰＴＣヒータ１８）の各制御ＥＣＵ１，９Ａ，９Ｂ、１９に高電圧バッテリ１２の供給電力値を送信するだけで済むので、電力管理ＥＣＵ１０の処理負荷とメモリ容量を低減できる。また、電力管理ＥＣＵ１０のＣＰＵを高機能化しなくて済むのでコストダウンが図れる。更に、高電圧バッテリ１２に接続する電装品が追加されても、既存の電装品３〜５及び１８と、追加された電装品の優先順位を決め直すだけで、電装品の制御は各制御ＥＣＵに任せることができる。

以上のように構成された電装品の駆動制御装置では、以下の２つの実施形態が可能である。
（１）各制御ＥＣＵ１、９，１９は、情報により同じ高電圧バッテリ１２の電力を使用するモータ３〜５及びＰＴＣヒータ１８の最低限必要な電力の合計値が、高電圧バッテリ１２の供給電力値を上回ると判断される場合は、モータ３〜５及びＰＴＣヒータ１８の優先順位に従って、優先順位の低いものの動作を制限又は停止して、高電圧バッテリ１２の電力を使用する全モータ３〜５及びＰＴＣヒータ１８の最低限必要な電力の合計値が高電圧バッテリ１２の供給電力値を上回るのを防止する形態。

（２）各制御ＥＣＵ１、９，１９は、情報により同じ高電圧バッテリ１２の電力を使用するモータ３〜５及びＰＴＣヒータ１８が実際に使用している消費電力の合計値が、高電圧バッテリ１２の供給電力値を上回ると判断される場合は、モータ３〜５及びＰＴＣヒータ１８の優先順位に従って、優先順位の低いものの動作を制限又は停止して、高電圧バッテリ１２の電力を使用する全モータ３〜５及びＰＴＣヒータ１８が実際に使用している消費電力の合計値が高電圧バッテリ１２の供給電力値を上回るのを防止する形態。

これら２つの形態に示されるように、同じ二次電池（高電圧バッテリ１２）の電力を使用する全電装品の最低必要電力の合計値、又は実際に使用している消費電力の合計値が、二次電池の供給電力値を上回ることが想定される場合も、優先順位の低い電装品の動作を制限又は停止することにより、全電装品の最低必要電力の合計値が二次電池の供給電力値を上回るのを防止することができる。

また、以上のように構成された電装品の駆動制御装置では、電装品が電動コンプレッサ１７のモータ３（正確にはエアコンのインバータ装置２も含むが、この実施例では電装品はモータ３のみとして説明する）である場合に、以下のような２通りの実施例が可能であり、これを図４と図６に示すフローチャートにより説明する。

図４は、図２に示した構成におけるエアコンＥＣＵ１行う電力制限制御の一実施例を示すフローチャートである。ステップ４０１では、電力管理ＥＣＵ１０から供給電力情報をエアコンＥＣＵ１が受信する。

続くステップ４０２では、同じ二次電池（この場合は高電圧バッテリ１２）を使用する他の電装品（モータ４、５、ＰＴＣヒータ１８）のＥＣＵ９、１９から、（ａ）電装品の電力供給優先順位、（ｂ）各電装品の希望電力、及び（ｃ）各電装品の最低必要電力の情報を受け取る。そして、ステップ４０３において、高電圧バッテリ１２を使用する電装品のうち、優先順位が電動コンプレッサ１７より小さい電装品の希望電力ｄの合計値Ｄを計算する。続くステップ４０４では、高電圧バッテリ１２を使用する電装品のうち、優先順位が電動コンプレッサ１７より大きい電装品の最低必要電力ｎの合計値Ｎを計算する。

そして、ステップ４０５において、電動コンプレッサ１７の目標消費電力ＡＰを、高電圧バッテリ１２の供給電力をＭとして、式「ＡＰ＝Ｍ−Ｄ−Ｎ」を用いて設定する。

ステップ４０６では、設定した電動コンプレッサ１７の目標消費電力ＡＰが、電動コンプレッサ１７の最低必要電力未満かどうかを判定し、目標消費電力ＡＰが最低必要電力以上である場合（ＮＯ）はそのままステップ４０８に進み、目標消費電力ＡＰが最低必要電力未満である場合（ＹＥＳ）にはステップ４０７に進む。ステップ４０７では、電動コンプレッサ１７の目標消費電力ＡＰが最低必要電力に設定されてステップ４０８に進む。

ステップ４０８では電動コンプレッサ１７の実消費電力が電動コンプレッサ１７の目標消費電力ＡＰよりも大きいか否かが判定される。電動コンプレッサ１７の実消費電力が電動コンプレッサ１７の目標消費電力ＡＰ以下の場合（ＮＯ）は、電動コンプレッサ１７の回転数を制限する必要がないので、ステップ４１０に進んで通常の回転数を図３に示したエアコンＥＣＵ１の回転数制御部ＲＣが設定してこのルーチンを終了する。

一方、ステップ４０８の判定が、電動コンプレッサ１７の実消費電力が電動コンプレッサ１７の目標消費電力ＡＰより大きい場合（ＹＥＳ）は、電動コンプレッサ１７の実消費電力により高電圧バッテリ１２の供給電力が供給能力を上回る可能性がある。そこでこの実施例では、電動コンプレッサ１７の実消費電力が電動コンプレッサ１７の目標消費電力ＡＰより大きい場合は、ステップ４０９に進んで電動コンプレッサ１７の回転数を、電動コンプレッサ１７の目標消費電力ＡＰ、即ちステップ４０７で設定した最低必要電力に設定してこのルーチンを終了する。

以上説明したように、電動コンプレッサ１７は、最悪の状態でも最低必要電力で駆動されるので、エアコンの機能が確保され、乗員にエアコン不良による不快感を与えることがない。

図５（ａ）は、目標電力が希望電力を上回り、電力制限制御が必要無い状態における、図２に示したモータ４（モータＡ）、モータ５（モータＢ）、電動コンプレッサ１７及びＰＴＣヒータ１８の、優先順位値、希望電力、最低電力及び目標電力の例を示すものである。この場合には、各電装品に各ＥＣＵが供給可能な目標電力が、各電装品の希望電力を上回り、希望電力の合計が供給電力を下回るので、電力制限制御は必要無い。

図５（ｂ）は、電動コンプレッサ１７及びＰＴＣヒータ１８で目標電力が希望電力を下回る状態における、図２に示したモータ４（モータＡ）、モータ５（モータＢ）、電動コンプレッサ１７及びＰＴＣヒータ１８の、優先順位値、希望電力、最低電力及び目標電力の例を示すものである。この場合には、例えば、電動コンプレッサ１７の希望電力を最低電力の５００Ｗにし、ＰＴＣヒータ１８の希望電力を最低電力の２００Ｗにすることにより、全ての電装品の希望電力の合計が供給電力の６０００Ｗを下回るようにすることが可能である。

図５（ｃ）は、モータＡ、モータＢ、電動コンプレッサ１７及びＰＴＣヒータ１８の全ての電装品で目標電力が希望電力を下回る状態における、図２に示したモータ４（モータＡ）、モータ５（モータＢ）、電動コンプレッサ１７及びＰＴＣヒータ１８の、優先順位値、希望電力、最低電力及び目標電力の例を示すものである。この場合には、例えば、全ての電装品を最低電力で駆動する、全ての電装品を目標電力で駆動する、優先順の高いモータＡのみを希望電力で駆動し、モータＢと電動コンプレッサ１７は最低電力で運転し、ＰＴＣヒータ１８は駆動しない等の駆動方法が可能である。

図６は、図２に示した構成におけるエアコンＥＣＵ１行う電力制限制御の他の実施例を示すフローチャートである。図４で説明した実施例では、各電装品のＥＣＵが、（ａ）電装品の電力供給優先順位、（ｂ）各電装品の希望電力、及び（ｃ）各電装品の最低必要電力の情報を共有していた（ステップ４０２参照）が、図６に示す実施例では、各電装品のＥＣＵが、（ａ）電装品の電力供給優先順位を共有する点は同じであるが、この他に（ｄ）各電装品の実消費電力の情報を共有する点が異なる。

即ち、図６に示したフローチャートは、図４で説明したフローチャートに対してステップ４０２〜ステップ４０５の処理がステップ５０１〜ステップ５０４の処理に置き換わっただけである。よって、図６に示したフローチャートでは、図４で説明したフローチャートと同じ手順には同じステップ番号を付して説明し、ステップ４０６〜ステップ４１０の処理は図４で説明したフローチャートと同じであるので、その説明を省略する。

図６に示したフローチャートではまず、ステップ４０１において、電力管理ＥＣＵ１０から供給電力情報をエアコンＥＣＵ１が受信する。続くステップ４５０１では、同じ二次電池（この場合は高電圧バッテリ１２）を使用する他の電装品（モータ４、５、ＰＴＣヒータ１８）のＥＣＵ９、１９から、（ａ）電装品の電力供給優先順位及び（ｄ）各電装品の最低必要電力の情報を受け取る。そして、ステップ５０１において、高電圧バッテリ１２を使用する電装品のうち、優先順位が電動コンプレッサ１７より大きい電装品の実消費電力ｒの合計値Ｒを計算する。続くステップ５０３では、高電圧バッテリ１２を使用する電装品のうち、優先順位が電動コンプレッサ１７より小さい電装品の最低必要電力ｎの合計値Ｎを計算する。

そして、ステップ５０４において、電動コンプレッサ１７の目標消費電力ＡＰを、高電圧バッテリ１２の供給電力をＭとして、式「ＡＰ＝Ｍ−Ｒ−Ｎ」を用いて設定する。このようにして設定した電動コンプレッサ１７の目標消費電力ＡＰを、ステップ４０６で最低必要電力と比較する処理、及びステップ４０８で実消費電力と比較する処理は既に説明したのでその説明を省略する。

図６のフローチャートに示した手順で実施される他の実施例においても、電動コンプレッサ１７は、最悪の状態でも最低必要電力で駆動されるので、エアコンの機能が確保され、乗員にエアコン不良による不快感を与えることがない。

図４と図６に示したフローチャートにより、電装品が電動コンプレッサ１７のモータ３である場合の電装品の駆動装置の具体的な制御例を説明したが、電装品が走行用モータ４，５或いはＰＴＣヒータ１８である場合も同様の制御を実施することができる。

１ エアコンＥＣＵ
３ 交流モータ
４，５ 走行用モータ
９，９Ａ，９Ｂ モータ制御ＥＣＵ
１０ 電力管理ＥＣＵ
１１ 電池制御ＥＣＵ
１２ 高電圧バッテリ
１３ 通信線
１４ 動力制御ユニット
１５ ハイブリッド自動車
１７ 電動コンプレッサ
１８ ＰＴＣヒータ
１９ ＰＴＣヒータ制御ＥＣＵ

Claims (6)

1. 車両（１５）に搭載された二次電池（１２）を電源として各制御装置（１、９，１９）でそれぞれ動作制御される複数の電装品（３、４，５、１８）を備え、前記各制御装置（１、９，１９）は電力管理装置（１０）を介して前記二次電池（１２）に接続される電装品駆動装置であって、
   前記電力管理装置（１０）は、前記二次電池（１２）の経時的な変化から電池電力残量を検出し、検出した電池電力残量値から算出した前記二次電池（１２）の供給電力値を前記各制御装置（１、９，１９）に送信し、
   前記各制御装置（１、９，１９）は、前記電装品駆動装置の中の前記各電装品（３、４，５、１８）の優先順位、前記各電装品（３、４，５、１８）が使用を希望する電力、前記各電装品（３、４，５、１８）の動作を維持するのに最低限必要な電力の情報を互いに送受信して、各電装品（３、４，５、１８）間で前記情報を共有し、
   前記各制御装置（１、９，１９）は、前記共有する前記情報の内容に応じて、前記各電装品（３、４，５、１８）が使用する電力を決定して、前記各電装品（３、４，５、１８）の駆動制御を行うことを特徴とする電装品駆動装置。
2. 前記各制御装置（１、９，１９）は、前記情報により同じ二次電池（１２）の電力を使用する全電装品（３、４，５、１８）の最低限必要な電力の合計値が、前記二次電池（１２）の供給電力値を上回ると判断される場合は、前記優先順位に従って、優先順位の低い電装品の制御装置は電装品の動作を制限又は停止して、同じ二次電池（１２）の電力を使用する全電装品（３、４，５、１８）の最低限必要な電力の合計値が前記二次電池（１２）の供給電力値を上回るのを防止することを特徴とする請求項１に記載の電装品駆動装置。
3. 前記電装品が電動コンプレッサ（１７）である場合に、前記電動コンプレッサの制御装置（１）は、
   前記電動コンプレッサの目標消費電力（ＡＰ）を、前記二次電池（１２）の供給電力値（Ｍ）から、前記電動コンプレッサ（１７）の優先順位より小さい全ての電装品の希望電力の合計値（Ｄ）と、前記電動コンプレッサ（１７）の優先順位よりも大きい全ての電装品の最低必要電力の合計値（Ｎ）とを減算して算出し、
   算出した前記電動コンプレッサの目標消費電力（ＡＰ）を前記電動コンプレッサの最低必要電力と比較して、前記目標消費電力（ＡＰ）が前記最低必要電力よりも小さい場合は前記電動コンプレッサの目標消費電力（ＡＰ）を前記電動コンプレッサの最低必要電力とし、
   現在の前記電動コンプレッサの実消費電力が前記目標消費電力（ＡＰ）よりも大きい場合は、前記電動コンプレッサの回転数を前記電動コンプレッサの最低必要電力に従った回転数に設定し、
   現在の前記電動コンプレッサの実消費電力が前記目標消費電力（ＡＰ）よりも小さい場合は、前記電動コンプレッサの回転数を前記電動コンプレッサの目標消費電力（ＡＰ）に従った回転数に設定することを特徴とする請求項１に記載の電装品駆動装置。
4. 車両（１５）に搭載された二次電池（１２）を電源として各制御装置（１、９，１９）でそれぞれ動作制御される複数の電装品（３、４，５、１８）を備え、前記各制御装置（１、９，１９）は電力管理装置（１０）を介して前記二次電池（１２）に接続される電装品駆動装置であって、
   前記電力管理装置（１０）は、前記二次電池（１２）の経時的な変化から電池電力残量を検出し、検出した電池電力残量値から算出した前記二次電池（１２）の供給電力値を前記各制御装置（１、９，１９）に送信し、
   前記各制御装置（１、９，１９）は、前記電装品駆動装置の中の前記各電装品（３、４，５、１８）の優先順位、前記各電装品（３、４，５、１８）が実際に使用している消費電力の情報を互いに送受信して、各電装品（３、４，５、１８）間で前記情報を共有し、
   前記各制御装置（１、９，１９）は、前記共有する前記情報の内容に応じて、前記各電装品（３、４，５、１８）が使用する電力を決定して、前記各電装品（３、４，５、１８）の駆動制御を行うことを特徴とする電装品駆動装置。
5. 前記各制御装置（１、９，１９）は、前記情報により同じ二次電池の電力を使用する前記各電装品（３、４，５、１８）が実際に使用している消費電力の合計値が、前記二次電池（１２）の供給電力値を上回ると判断される場合は、前記優先順位に従って、優先順位の低い電装品の制御装置は電装品の動作を制限又は停止して、同じ二次電池（１２）の電力を使用する前記各電装品（３、４，５、１８）が実際に使用する消費電力の合計値が、前記二次電池（１２）の供給電力値を上回るのを防止することを特徴とする請求項４に記載の電装品駆動装置。
6. 前記電装品が電動コンプレッサ（１７）である場合に、前記電動コンプレッサの制御装置（１）は、
   前記電動コンプレッサの目標消費電力（ＡＰ）を、前記二次電池（１２）の供給電力値（Ｍ）から、前記電動コンプレッサの優先順位より大きい全ての電装品の実消費電力の合計値（Ｒ）と、前記電動コンプレッサの優先順位よりも小さい全ての電装品の最低必要電力の合計値（Ｎ）とを減算して算出し、
   算出した前記電動コンプレッサの目標消費電力（ＡＰ）を前記電動コンプレッサの最低必要電力と比較して、前記目標消費電力（ＡＰ）が前記最低必要電力よりも小さい場合は前記電動コンプレッサの目標消費電力（ＡＰ）を前記電動コンプレッサの最低必要電力とし、
   現在の前記電動コンプレッサの実消費電力が前記目標消費電力（ＡＰ）よりも大きい場合は、前記電動コンプレッサの回転数を前記電動コンプレッサの最低必要電力（ＡＰ）に従った回転数に設定し、
   現在の前記電動コンプレッサの実消費電力が前記目標消費電力（ＡＰ）よりも小さい場合は、前記電動コンプレッサの回転数を前記電動コンプレッサの目標消費電力（ＡＰ）に従った回転数に設定することを特徴とする請求項４に記載の電装品駆動装置。

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