JP7339759B2 - 電動車両 - Google Patents

Description

本発明は、主バッテリ、第１機器バッテリ及び第２機器バッテリを備えた電動車両に関する。

ＨＥＶ（Hybrid Electric Vehicle）、ＥＶ（Electric Vehicle）などの電動車両は、走行モータに電力を供給する主バッテリと、走行モータ以外の電気機器へ電力を供給する機器バッテリ（「補機バッテリ」とも呼ばれる）とを備える。さらに、このような電動車両は、主バッテリの電力を変換して走行モータ以外の電気機器へ電力を供給するＤＣ／ＤＣコンバータを備える。電気機器には、例えば、電動車両の起動後に常時動作する定常負荷に加え、電気ヒータ及びスタータモータなど一時的に駆動される非定常負荷が含まれる。

特許文献１には、走行用の電力を蓄積する高電圧バッテリと、２つの低電圧バッテリとを備えた車両が開示されている。この車両においては、さらに、２つの低電圧バッテリと特定の負荷（被保護負荷）との接続を切り替えるスイッチが設けられ、各低電圧バッテリの充電状態と、一般負荷及び被保護負荷の作動要求とが考慮されて、スイッチが適宜切替られる。

特開２０１７－０９９１９７号公報

電動車両の電気機器には、走行制御を行う機器など、電動車両の動作中に停止又はリセットできない機器が含まれる。このため、このような機器への電源供給が滞らないよう、電力を確保しておく必要がある。

近年、電動車両には多くの電気機器が搭載され、一度に多くの電気機器が動作すると、電力供給不足が生じる。電力供給不足を回避するため、電気機器が増えるたびに、ＤＣ／ＤＣコンバータの能力を増強し、また、機器バッテリの容量を増やしたのでは、ＤＣ／ＤＣコンバータ及び機器バッテリがどこまでも大型化する。そして、これら機器の搭載スペースの増大、並びに、コストの増大という課題が生じる。

一方、停止又はリセットが制限される電気機器への電力供給を優先するため、余裕をもって、その他の電気機器の動作を制限したのでは、搭乗者の利便性の低下、あるいは、電動車両のスムースな走行に支障をきたすという課題が生じる。

本発明は、電源ラインの電圧が下限電圧を下回ることを高い信頼性を持って抑制しつつ、電気機器の動作制限が生じることを低減できる電動車両を提供することを目的とする。

請求項１に係る発明は、
走行モータに電力を供給する主バッテリと、
前記走行モータ以外の電気機器へ電力が伝送される電源ラインと、
前記主バッテリの電力を変換して前記電源ラインへ出力するコンバータと、
前記主バッテリよりも小さい電圧を出力しかつ前記電源ラインに接続された第１機器バッテリと、
前記主バッテリよりも小さい電圧を出力しかつ前記電源ラインにスイッチ部を介して接続された第２機器バッテリと、
前記コンバータ及び前記電気機器を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記電気機器の駆動要求があって、前記電気機器の総消費電力が前記コンバータの供給可能電力を上回る電力供給不足と予測された場合に、前記第２機器バッテリの内部抵抗が確定されていれば、前記駆動要求を許可し、前記第２機器バッテリの内部抵抗が不確定であれば、前記駆動要求を拒否することで前記電気機器を駆動せず、
前記内部抵抗が不確定であるとは、前記第２機器バッテリの放電又は充電の後に前記内部抵抗の測定がなされていない状態であることを特徴とする電動車両である。

請求項２に係る発明は、請求項１記載の電動車両において、
前記制御部は、前記電力供給不足が予測され、かつ、前記駆動要求を許可した場合に、前記内部抵抗の値に基づいて、前記電源ラインの電圧が下限電圧を下回らないように前記電気機器を駆動制御することを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２記載の電動車両において、
前記制御部は、前記第２機器バッテリから前記電源ラインへ電力が供給された場合に、該電力の供給の後、前記第２機器バッテリの充放電が無い期間に前記第２機器バッテリの内部抵抗を計測し、前記内部抵抗を確定させることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電動車両において、
前記コンバータは、一時的に平常モードよりも高い出力が可能なＤＣブーストモードへ移行可能であり、
前記制御部は、前記電気機器の駆動要求があって、前記電気機器の総消費電力が前記コンバータの前記平常モードにおける供給可能電力を上回ると予測された場合に、前記駆動要求に応じた前記電気機器を駆動する前に、前記コンバータを前記ＤＣブーストモードへ移行させることを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項４記載の電動車両において、
前記制御部は、前記電力供給不足が予測された場合に、前記ＤＣブーストモードへの移行可能期間であれば、前記第２機器バッテリから前記電源ラインへ放電させるよりも、前記コンバータを前記ＤＣブーストモードへ移行させる方を優先させることを特徴とする。

本発明によれば、第１機器バッテリが電源ラインに接続される一方で、第２機器バッテリが電源ラインにスイッチ部を介して接続される。このため、第２機器バッテリは、第１機器バッテリと比較して充放電されにくい。したがって、第２機器バッテリの内部抵抗は第１バッテリと比較して確定していることが多い。さらに、本発明によれば、電気機器の駆動要求があって、コンバータによる電力の供給不足が予測された場合に、第２機器バッテリの内部抵抗が確定されていれば、駆動要求を許可し、内部抵抗が不確定であれば、駆動要求を拒否する。内部抵抗が確定していれば、第２機器バッテリの電圧降下量を正確に予測しながら、第２機器バッテリから放電を行うことができる。したがって、この場合、高い信頼性を持って、電源ラインの電圧が下限電圧を下回ることを抑制しつつ、電気機器の動作制限が生じることを低減できる。一方、内部抵抗が不確定の場合には、電気機器の駆動要求を拒否するので、電気機器の駆動により電源ラインの電圧が下限電圧を下回ってしまうことを高い信頼性を持って抑制できる。

本発明の実施形態に係る電動車両を示すブロック図である。 実施形態１の駆動制御処理の一例を示すタイミングチャートである。 比較例の駆動制御処理の一例を示すタイミングチャートである。 実施形態１の駆動制御処理を示すフローチャートの第一部である。 同フローチャートの第二部である。 実施形態２の駆動制御処理の一例を示すタイミングチャートである。 実施形態２の駆動制御処理を示すフローチャートの第一部である。 同フローチャートの第二部である。 同フローチャートの第三部である。 同フローチャートの第四部である。 実施形態３の駆動制御処理の一部を示すフローチャートである。

以下、本発明の各実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態に係る電動車両を示すブロック図である。

実施形態１の電動車両１は、例えばＨＥＶであり、駆動輪１１と、駆動輪１１を駆動する内燃機関１４及び走行モータ１２と、走行モータ１２を駆動するインバータ１３と、走行用の電力を蓄積する主バッテリ２１と、走行モータ１２以外の電気機器（３２、４１～４６）と、電気機器への電力が伝送される電源ラインＬｐｗと、電気機器（３２、４１～４６）を駆動する電力を蓄積する第１機器バッテリ２３及び第２機器バッテリ２４と、主バッテリ２１の電力を変換して電気機器用の電源ラインＬｐｗに電力を供給するＤＣ／ＤＣコンバータ２２と、搭乗者が操作可能な操作部３１と、を備える。

電源ラインＬｐｗの電力で駆動する電気機器としては、ＩＳＧ（Integrated Starter Generator）４１、ＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）ヒータ４２、スタータ４３、補機４４、アクセサリ機器４５、制御系レギュレータ４６及び制御部３２等が含まれる。ＩＳＧ４１は、例えばエンジン走行の加速中などに電気的な駆動により駆動輪１１の動力を付加してトルクを増加する機能（トルクアシスト）、並びに、アイドリングストップ後に内燃機関１４を始動する機能を有する。ＰＴＣヒータ４２は、１つ又は複数のヒータユニットを含み、車室の暖房、シートの加熱及び主バッテリ２１の加熱などを行う。スタータ４３は、電気的な駆動により大きな動力を発生させて冷えた状態の内燃機関１４を始動する。補機４４は、例えば燃料噴射装置など内燃機関１４の稼働に必要な付属機器である。アクセサリ機器４５は、車内照明、オーディオ及びナビゲーション装置などである。制御系レギュレータ４６は、１２Ｖ系の電圧を制御系の電圧に変換する。制御部３２は、制御系の電圧を受けて動作し、電動車両１の各部を制御する。なお、電気機器は、これらに限られず、様々な機器が含まれてもよい。

操作部３１は、運転操作を受けるハンドル及びペダル等の運転操作部に加え、暖房のスイッチ、シートの加熱スイッチ、アクセサリ機器を駆動するためのスイッチなど、搭乗者が電気機器の駆動要求を入力する操作部を含む。

主バッテリ２１は、例えば、ニッケル水素二次電池又はリチウムイオン二次電池などであり、走行モータ１２を駆動する高い電圧を出力する。主バッテリ２１はリレー２７を介して電動車両１のシステムに接続されている。リレー２７は、制御部３２が電源ラインＬｐｗの電力を用いて切り替える。

第１機器バッテリ２３及び第２機器バッテリ２４は、例えば鉛蓄電池であり、主バッテリ２１の出力電圧よりも低い電圧（例えば１２Ｖ）を出力する。第１機器バッテリ２３には、第１機器バッテリ２３の充放電電流、電圧、温度等の状態を検出する検出部２３ｄが付加され、検出部２３ｄから制御部３２へこれらの状態情報が送られる。第２機器バッテリ２４にも同様の検出部２４ｄが付加され、これらの状態情報が制御部３２へ送られる。

第２機器バッテリ２４は、第１機器バッテリ２３のバックアップ電源としての機能を有し、電源ラインＬｐｗにスイッチ部２６を介して接続される。スイッチ部２６は、第２機器バッテリ２４から電源ラインＬｐｗへ電流を流す方向に接続されたダイオードＤ１と、ダイオードＤ１に並列接続されたスイッチ素子（例えば半導体スイッチ）とを有する。ダイオードＤ１は、電力伝送用のダイオード素子であってもよいし、半導体スイッチの寄生ダイオードであってもよい。このようなスイッチ部２６によれば、予期せずに、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の出力及び第１機器バッテリ２３の出力が低下した場合に、ダイオードＤ１を介して第２機器バッテリ２４から電源ラインＬｐｗへ電流を流すことができる。また、制御上、第２機器バッテリ２４から電源ラインＬｐｗへ放電させる場合には、制御部３２がスイッチＳＷ１をオンにする。これにより、低い損失で電流を流すことができる。さらに、電源ラインＬｐｗの電圧が高い状態で、制御部３２がスイッチＳＷ１をオンにすることで、第２機器バッテリ２４を充電することができる。

ＤＣ／ＤＣコンバータ２２は、主バッテリ２１の電圧を低い電圧（例えば１２Ｖ）に変換し、電源ラインＬｐｗへ出力する。ＤＣ／ＤＣコンバータ２２は、所定の出力能力を有し、電流が制限電流を超えると、出力電圧が低下する。ＤＣ／ＤＣコンバータ２２は、ブースト機能を有し、例えば制御部３２の制御（モード切替信号の出力）により、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２をＤＣブーストモードに切り変えることで、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の出力能力を一時的に向上させることができる。ＤＣブーストモード中は、平常モード中よりも制限電流が大きく設定される。ＤＣブーストモードは規定の時間しか継続できない。この時間を「継続可能時間」と呼ぶ。さらに、ＤＣブーストモードを終了して平常モードに戻った後、再度、ＤＣブーストモードに移行できるまで、規定の待機期間を開ける必要がある。この待機時間中を、「ＤＣブーストモード禁止期間」と呼ぶ。この禁止期間以外は、ＤＣブーストモードへの移行可能期間となる。ＤＣ／ＤＣコンバータ２２は、出力電流などの状態情報を制御部３２に送信するように構成されてもよい。

制御部３２は、１つ又は複数のＥＣＵ（Electronic Control Unit）を含み、電動車両１の各部を制御する。複数のＥＣＵを有する場合、複数のＥＣＵは通信により連携して電動車両１を制御する。制御部３２は、操作部３１を介して搭乗者の運転操作の信号を入力し、運転操作に応じて補機４４又はインバータ１３等を制御する。これにより、電動車両１の走行が実現される。電動車両１の走行中には、例えばＩＳＧ４１によるトルクのアシスト要求、ＩＳＧ４１による内燃機関１４の始動要求など、走行状態に応じて、制御部３２内で電気機器の駆動要求が生じる場合がある。さらに、搭乗者が操作部３１を操作することで、例えばアクセサリ機器４５の駆動要求、ＰＴＣヒータ４２の駆動要求など、電気機器の駆動要求が生じることがある。これらの駆動要求は、制御部３２へ送られる。制御部３２は、続いて説明する駆動制御処理を実行しており、この処理の中で各電気機器の駆動要求の対処を行う。

＜駆動制御処理＞
以下では、電源ラインＬｐｗの電力で動作する電気機器を、負荷、定常負荷及び非定常負荷と呼ぶ。定常負荷は、電動車両１の動作中に常時動作している電気機器を意味し、制御系の電気機器など電動車両１の走行に必須の電気機器を含む。非定常負荷は、搭乗者の駆動要求又は制御部３２の内部で発生する駆動要求に基づいて非定常的に動作する電気機器を意味する。負荷は、定常負荷と非定常負荷との総称である。さらに以下では、制御部３２が、電源ラインＬｐｗに入出力される電流の値に基づいて制御処理を行う例を説明する。しかし、説明中の電流は電力と読み替えてもよい。

負荷の動作が重なって電力が足りなくなると、電源ラインＬｐｗの電圧が低下する。電源ラインＬｐｗの電圧が、走行に必須な定常負荷の下限電圧を下回ってしまうと、必須の定常負荷が停止又はリセットされてしまい、電動車両１の正常な動作が得られなくなる。例えば、電源ラインＬｐｗが下限電圧を下回ってしまうと、制御系レギュレータ４６が生成する制御系の電圧が低下し、走行に必須の定常負荷（例えば制御部３２）が停止又はリセットされてしまう。そこで、制御部３２は、電源ラインＬｐｗの電圧が下限電圧よりも低下しないよう、負荷の駆動を制限する駆動制御処理を実行する。

まず、図２を参照して駆動制御処理の概要を説明する。図２は、実施形態１の駆動制御処理の一例を示すタイミングチャートである。

図２に示すように、電動車両１が起動した後、電源ラインＬｐｗには、常時、定常負荷の消費電流が流れる。さらに、電動車両１の動作中、非定常負荷の駆動が追加されると、消費電流が増加する。ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の供給可能電流は、平常モードで最大電流Ｉ＿ｄｃであり、ＤＣブーストモードで最大電流Ｉ＿ｂｄｃである。

非定常負荷の駆動要求が生じたとき、制御部３２は、仮に非定常負荷を駆動した場合の総消費電流を予測する。制御部３２は、予め、駆動時における各定常負荷の消費電流値が登録された制御データを持ち、これらと現在の負荷の消費電流値とから、総消費電流を予測することができる。

図２のタイミングＲ１では、非定常負荷Ａの駆動要求が生じている。ここでは、総消費電流の予測値が、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の最大電流Ｉ＿ｄｃを超えていない。この場合、制御部３２は、そのまま非定常負荷Ａの駆動を開始する。非定常負荷Ａが駆動した後、電源ラインＬｐｗの電流は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２により全て供給され、第１機器バッテリ２３及び第２機器バッテリ２４の放電は生じない。

図２のタイミングＲ２では、非定常負荷Ｂの駆動要求が生じている。ここでは、総消費電流の予測値が、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の最大電流Ｉ＿ｄｃを超える一方、ブースモードの最大電流Ｉ＿ｂｄｃより低い。この場合、制御部３２は、ＤＣブーストモードの禁止期間でないか判別し、禁止期間でなければ、非定常負荷Ｂを駆動する前に、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２をＤＣブーストモードに移行させる（「先読みＤＣブーストモード」と呼ぶ）。これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の最大電流Ｉ＿ｂｄｃが上昇する。そして、制御部３２は、非定常負荷Ｂの駆動を開始する。これらの期間、電源ラインＬｐｗの電流は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２により全て供給され、第１機器バッテリ２３及び第２機器バッテリ２４の放電は生じない。

図２のタイミングＲ３では、非定常負荷Ｃの駆動要求が生じている。ここでは、総消費電流の予想値が、ＤＣブーストモード時の最大電流Ｉ＿ｂｄｃを超えている。この場合、制御部３２は、非定常負荷Ｃの駆動要求を拒否し、非定常負荷Ｃを駆動しない。この場合でも、電源ラインＬｐｗを介して消費される電流は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２から全て供給されているので、第１機器バッテリ２３及び第２機器バッテリ２４の放電は生じない。なお、駆動要求を拒否する場合には、制御部３２は、搭乗者に対して、対象の非定常負荷を駆動できない旨の通知情報を出力するようにしてもよい。

ＤＣブーストモードは、継続可能時間が規定されている。図２のタイミングｔ１は、継続可能時間に達するタイミングである。制御部３２は、継続可能時間に達するよりも少し前のタイミングｔ２で、負荷の総消費電流が、平常時のＤＣ／ＤＣコンバータ２２の最大電流Ｉ＿ｄｃを超えないか判別する。そして、超えていると判別されたら、先ず、制御部３２は、非定常負荷のいずれかを停止させる（「ＤＣブーストモード終了前の先読み停止」と呼ぶ）。そして、次に、制御部３２は、ＤＣブーストモードの継続可能時間に達したタイミングｔ１で、ＤＣブーストモードを終了し、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２を平常モードへ戻す。これらの期間、電源ラインＬｐｗの電流は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２により全て供給され、第１機器バッテリ２３及び第２機器バッテリ２４の放電は生じない。

図２には示されないが、ＤＣブーストモード禁止期間Ｔ１に、非定常負荷の駆動要求があって、総消費電流の予想値が、平常時の最大電流Ｉ＿ｄｃを超える場合には、制御部３２は、非定常負荷の駆動要求を拒否する。すなわち、駆動要求があっても非定常負荷が動作しない。したがって、これらの期間にも、電源ラインＬｐｗの電流は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２により全て供給され、第１機器バッテリ２３及び第２機器バッテリ２４の放電は生じない。

＜比較例＞
次に、図３を参照して比較例の駆動制御処理を説明する。図３は、比較例の駆動制御処理の一例を示すタイミングチャートである。比較例は、負荷の総消費電流がＤＣ／ＤＣコンバータ２２の最大電流Ｉ＿ｄｃを超えた場合に、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２をＤＣブーストモードに切り替える制御例を示す。さらに、比較例は、機器バッテリとして第１機器バッテリ２３のみを有し、第１機器バッテリ２３から一定時間以上の放電がなされた場合に、一部の非定常負荷を停止させる制御例を示す。

このような制御処理であっても、図３の期間Ｔ１１に示すように、ＤＣブーストモードにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の定常時の最大電流Ｉ＿ｄｃを超える非定常負荷の駆動を実現できる。さらに、タイミングｔ１２、ｔ１３に示すように、第１機器バッテリ２３から一定時間の放電があると、制御部３２が一部の非定常負荷を停止するので、第１機器バッテリ２３の放電が継続してしまうことを回避できる。

しかし、比較例の駆動制御処理では、図３のタイミングｔ１１に示すように、総消費電流が大きくなってからＤＣブーストモードへ移行しているため、ＤＣブーストモードへ移行するまでの短い期間Ｔ１１ａに、第１機器バッテリ２３の放電が生じる。さらに、図３のタイミングｔ１２、ｔ１３に示すように、第１機器バッテリ２３の放電が生じてから、非定常負荷を停止させているので、期間Ｔ１１ｂ、Ｔ１１ｃに、第１機器バッテリ２３からの電流消費が生じる。このように、比較例の駆動制御処理では、頻繁に第１機器バッテリ２３の放電が生じる。

第１機器バッテリ２３の内部抵抗は、電動車両１が所定時間以上休止し、その後に電動車両１が起動したときなど、バッテリの状態が安定している状態で計測できる。さらに、電動車両１の起動後、第１機器バッテリ２３が放電及び充電されると、その内部抵抗は、当初に計測計算された値から変化する。さらに、第１機器バッテリ２３の放電又は充電が頻繁に行われる期間では、第１機器バッテリ２３の状態が安定せず、内部抵抗を計測することが困難となる。

このため、比較例の駆動制御処理では、頻繁な放電によって、早い段階から、第１機器バッテリ２３の内部抵抗が不明になる。そして、図３の期間Ｔ１１ａ～Ｔ１１ｃなど、第１機器バッテリ２３から放電がなされる際に、第１機器バッテリ２３の内部抵抗が非常に大きな値に変化している場合も生じえる。このような場合、予期せずに、放電によって電源ラインＬｐｗの電圧が下限電圧よりも低下する恐れがある。

上述したように、実施形態１の駆動制御処理では、非定常負荷の駆動により、第１機器バッテリ２３及び第２機器バッテリ２４の放電が生じないので、比較例のように、電源ラインＬｐｗの電圧が下限電圧よりも低下してしまうことを信頼性高く抑制することができる。

＜駆動制御処理の詳細な手順＞
続いて、実施形態１の駆動制御処理の詳細な手順を説明する。図４及び図５は、実施形態１の駆動制御処理を示すフローチャートである。図４の処理部Ｇ１では、総消費電流の予測に基づき先読みしてＤＣブーストモードへの移行を実行させる処理（図２の「先読みＤＣブーストモード」を参照）が行われる。図５の処理部Ｇ２では、総消費電流に基づくＤＣブーストモードの終了処理が行われる。図５の処理部Ｇ３では、継続時間に基づくＤＣブーストモードの終了処理（図２の「ＤＣブーストモード終了前の先読み停止」を参照）が行われる。

実施形態１の駆動制御処理においては、制御部３２が、処理部Ｇ１～Ｇ４の条件判別を繰り返し、いずれかの条件を満たした場合に、該当する処理部Ｇ１～Ｇ４の実体的なステップを実行する。なお、非定常負荷の停止要求に対しては、図４及び図５の駆動制御処理と並行して実行される他の制御処理において、非定常負荷の停止制御が行われる。

ステップＳ１では、制御部３２は、非定常負荷の駆動要求があるか否かを判別する。駆動要求には、例えば制御部３２内で自発的に生じる駆動要求と、搭乗者の操作に基づく駆動要求とが含まれる。駆動要求が無ければ、制御部３２は、処理をステップＳ１２へ移行する。

一方、駆動要求があると、制御部３２は、駆動要求された非定常負荷の消費電流Ｉ＿ａｄｄを制御データ又はマップデータから取得し（ステップＳ２）、これを、現在の総消費電流に加算して、駆動要求に応じた場合の総消費電流を予測する（ステップＳ３）。現在の総消費電流は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の出力電流の計測値、第１機器バッテリ２３の放電電流又は充電電流の計測値、並びに、第２機器バッテリ２４の放電電流又は充電電流の計測値に基づいて取得できる。あるいは、制御部３２が、予め、制御データとして、各負荷の消費電流値のデータを持ち、この制御データに基づいて現在の総消費電流を取得してもよい。あるいは、外部環境又は電動車両１の状態に応じて、負荷の消費電流が変わる場合には、制御部３２は、予め、各環境及び各状態に応じた消費電流値のマップデータを持ち、マップデータから現在駆動されている負荷の総消費電流を取得してもよい。

次に、制御部３２は、予測された総消費電流が、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の平常モードの最大電流Ｉ＿ｄｃより少ないか判別する（ステップＳ４）。そして、判別結果がＹＥＳであれば、制御部３２は、駆動要求を許可し、対象の非定常負荷の駆動を開始する（ステップＳ５）。

一方、ステップＳ４の判別の結果がＮＯであれば、制御部３２は、現在、ＤＣブーストモード禁止期間であるか判別する（ステップＳ６）。すなわち、制御部３２は、前回のＤＣブーストモードの終了時から、規定された待機時間を経過しているか判別する。そして、ＤＣブーストモード禁止期間でなければ、制御部３２は、予測された総消費電流が、ＤＣブーストモードのＤＣ／ＤＣコンバータ２２の最大電流Ｉ＿ｂｄｃよりも低いか判別し（ステップＳ７）、低ければ、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２をＤＣブーストモードへ移行させ（ステップＳ８）、ＤＣブーストモード時間（ＤＣブーストモードの継続時間）の計測を開始する（ステップＳ９）。ＤＣブーストモード時間の計測は、ＤＣブーストモードが継続可能時間を超えないように制御するためのものである。そして、制御部３２は、処理をステップＳ５に進めて、駆動要求された非定常負荷の駆動を開始する。ステップＳ６～Ｓ９、Ｓ５により、図２の「先読みＤＣブーストモード」が実現される。

一方、ステップＳ６の判別結果がＤＣブーストモード禁止期間でないか、あるいは、ステップＳ７の判別結果がＮＯの場合には、制御部３２は、非定常負荷の駆動要求を拒否、すなわち、非定常負荷を駆動せず（ステップＳ１０）、搭乗者に非定常負荷を駆動できない旨の通知情報を出力する（ステップＳ１１）。そして、制御部３２は、処理をステップＳ１２に進める。

ステップＳ１２では、制御部３２は、現在、ＤＣブーストモード中か否かを判別し、ＤＣブーストモード中でなければ処理をステップＳ１に戻す。一方、ＤＣブーストモード中であれば、制御部３２は、現在の総消費電流がＤＣ／ＤＣコンバータ２２の平常モードの最大電流Ｉ＿ｄｃより低いか判別する（ステップＳ１３）。別の制御処理に基づき非定常負荷が停止された場合、ステップＳ１３の判別結果がＹＥＳになる場合がある。そして、ＹＥＳの場合、制御部３２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２を平常モードに戻し（ステップＳ１４）さらに、ＤＣブーストモード時間の計測を終了し（ステップＳ１５）、処理をステップＳ１６に進める。一方、ステップＳ１３の判別結果がＮＯであれば、制御部３２は、そのまま、処理をステップＳ１６に進める。

ステップＳ１６では、制御部３２は、ＤＣブーストモード時間が継続可能時間に達したか判別する。そして、達していれば、制御部３２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２を平常モードに戻し（ステップＳ１７）、さらに、ＤＣブーストモード時間の計測を終了し（ステップＳ１８）、処理をステップＳ１９に進める。一方、ステップＳ１６の判別結果がＮＯであれば、制御部３２は、そのまま、処理をステップＳ１９に進める。

ステップＳ１９では、制御部３２は、ＤＣブーストモード時間が継続可能時間からマージンを差し引いた値に達したか判別する。そして、達していれば、制御部３２は、例えば最後に駆動した非定常負荷など、一部の非定常負荷を停止し（ステップＳ２０）、処理をステップＳ１に戻す。一方、ステップＳ１９の判別結果がＮＯであれば、制御部３２は、そのまま処理をステップＳ１に戻す。なお、ステップＳ２０で、一部の非定常負荷を停止する場合には、予め状況に応じた非定常負荷の駆動優先度を決めておき、現在の状況で優先度の低い非定常負荷を停止させるようにしてもよい。ステップＳ１９、Ｓ２０により、図２の「ＤＣブーストモード終了前の先読み停止」が実現される。

このような駆動制御処理により、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の出力に基づいて、最大限の負荷を駆動することができ、かつ、第１機器バッテリ２３及び第２機器バッテリ２４の放電を抑制することができる。

以上のように、本実施形態１の電動車両１によれば、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２のブースト機能を用いることで、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の最大電流を一時的に上昇させて、多くの非定常負荷の駆動要求に応じることができる。さらに、先読みＤＣブーストモード（図２）の処理、並びに、ＤＣブーストモード終了前の先読み停止（図２）の処理により、ＤＣブーストモードを開始又は終了する際にも、第１機器バッテリ２３及び第２機器バッテリ２４の放電が生じない。したがって、電源ラインＬｐｗの電圧が下限電圧よりも低下してしまうことを信頼性高く抑制することができる。

（実施形態２）
図６は、実施形態２の駆動制御処理の一例を示すタイミングチャートである。

実施形態２の電動車両１は、駆動制御処理の一部が実施形態１と異なり、その他は実施形態１と同様である。以下、主に実施形態１と異なる要素について詳細に説明する。

実施形態２の駆動制御処理では、バッテリブーストの機能が追加されている。バッテリブーストとは、電源ラインＬｐｗの総消費電流が増して、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の出力能力が限界に達した場合に、第２機器バッテリ２４の放電により負荷に電流を供給する機能である（図６の期間Ｔ２１を参照）。制御部３２は、第２機器バッテリ２４の内部抵抗が確定している場合に、バッテリブーストを発動可能とし、第２機器バッテリ２４の内部抵抗が不確定の場合に、バッテリブーストを発動不可とする。

バッテリブーストの発動は、制御部３２が、非定常負荷の駆動要求を許可し、当該非定常負荷の駆動を開始することで、電源ラインＬｐｗの総消費電流が、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の最大電流Ｉ＿ｄｃ又はＩ＿ｂｄｃを超えることで実現される。図６では、非定常負荷Ｃの駆動開始により、総消費電流が最大電流Ｉ＿ｂｄｃを超えることで、バッテリブーストが発動されている。具体的には、非定常負荷の駆動により、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の出力能力が限界に達すると、電源ラインＬｐｗの電圧が低下する。そして、電源ラインＬｐｗの電圧が、第２機器バッテリ２４の電圧よりも所定量以上低くなることで、第２機器バッテリ２４から放電され、すなわちバッテリブーストが発動される。

バッテリブースト中、制御部３２は、スイッチ部２６のスイッチＳＷ１をオンに切り替える制御を行ってもよいし、行わなくてもよい。スイッチＳＷ１をオンに切り替えることで、スイッチ部２６における損失及び電圧降下を低減できる。スイッチＳＷ１をオンに切り替えない場合でも、損失及び電圧降下が生じるが、ダイオードＤ１を介して第２機器バッテリ２４から電源ラインＬｐｗへ電流を送ることができる。

バッテリブーストは、第２機器バッテリ２４の内部抵抗が確定していることを条件に発動可能とされる。第２機器バッテリ２４の内部抵抗は、電動車両１の起動直後（第２機器バッテリ２４の状態が安定する期間、休止した後の起動直後）には正確に求めることができ、内部抵抗が確定している。第２機器バッテリ２４の内部抵抗が確定した後、第２機器バッテリ２４の放電又は充電がなければ、内部抵抗は変化しないか、あるいは、温度変化等に起因する予測可能な変化に留まる。このため、放電又は充電がなければ、第２機器バッテリ２４の正確な内部抵抗が求めることができ、内部抵抗が確定している。一方、第２機器バッテリ２４の放電又は充電が行われた場合には、再度、第２機器バッテリ２４の状態を安定させた後、所定の計測を行わないと正確な内部抵抗が得られず、内部抵抗は不確定となる。

したがって、制御部３２は、電動車両１の起動後、１回もバッテリブーストが発動されていなければ、第２機器バッテリ２４の内部抵抗が確定しているとして、バッテリブースト可能を示す制御データ（例えばバッテリブースト可能フラグ＝“１”）を保持する。一方、制御部３２は、バッテリブーストを１回発動した後は、第２機器バッテリ２４の内部抵抗が不確定であるものとし、バッテリブースト不可を示す制御データ（例えばバッテリブースト可能フラグ＝“０”）を保持する。

なお、制御部３２は、非定常負荷の駆動要求に基づき、バッテリブーストの発動と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２のＤＣブーストモードへの移行との両方が可能な場合には、ＤＣブーストモードへの移行を優先させる。図６のタイミングＲ２では、非定常負荷Ｂの駆動要求があり、ＤＣブーストモードへの移行が可能であるため、バッテリブーストは発動されず、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２がＤＣブーストモードへ移行されている。また、図６のタイミングＲ３では、ＤＣブーストモード中に非定常負荷Ｃの駆動要求が生じたため、バッテリブーストが発動されている。なお、ＤＣブーストモード禁止期間Ｔ２４に、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の出力能力を超える非定常負荷の駆動要求が生じたときにも、バッテリブーストが発動されてもよい。

バッテリブーストを発動する際、制御部３２は、第２機器バッテリ２４の内部抵抗に基づいて、電源ラインＬｐｗの電圧が下限電圧を下回らないように、非定常負荷を駆動制御する。この制御のため、まず、制御部３２には、予め下限電圧にマージンを加えた放電終止電圧が設定される。そして、第２機器バッテリ２４の内部抵抗から、制御部３２は、第２機器バッテリ２４の出力電圧が放電終止電圧に達する出力電流を、出力可能電流Ｉ＿ｂｂａｔとして計算する。そして、制御部３２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の最大電流Ｉ＿ｄｃ又はＩ＿ｂｄｃに、第２機器バッテリ２４の出力可能電流Ｉ＿ｂｂａｔを加えた電流を上限電流とし、上限電流を超えない範囲で非定常負荷の駆動要求を許可し、上限電流を超える非定常負荷の駆動要求を拒否する。

また、バッテリブーストの期間が比較的に長い場合、あるいは、非定常負荷の消費電流が変動する場合には、制御部３２は、電源ラインＬｐｗの電圧が、放電終止電圧よりも余裕分高く設定された閾値Ｖｔｈに達したときに、バッテリブーストが終了するように制御する。すなわち、バッテリブースト中、制御部３２は、電源ラインＬｐｗの電圧を監視し、電圧が閾値Ｖｔｈを下回ったことに基づき、一部の非定常負荷を停止させ、バッテリブーストを終了する。

しかし、電源ラインＬｐｗの電圧が閾値に達してから一部の非定常負荷を停止するまでにはタイムラグが生じる。したがって、予期せずに、第１機器バッテリ２３の内部抵抗が非常に大きくなっていると、タイムラグの間の放電により、電源ラインＬｐｗの電圧が大きく低下する恐れがある。そこで、このような電圧の低下があっても、電源ラインＬｐｗの電圧が下限電圧を下回らないように、非定常負荷を停止する電圧の閾値を大きな値に設定することも検討できる。しかし、このように閾値を設定した場合、第１機器バッテリ２３の内部抵抗が小さい場合には、第１機器バッテリ２３の出力電圧が大きい段階で、非定常負荷が停止されることになり、第１機器バッテリ２３の出力電流を有効に活用することができない。この場合、非定常負荷が早期に停止されてしまい、搭乗者の利便性が低下するという欠点、あるいは、電動車両１のスムースな走行に支障をきたすという欠点が生じる。

そこで、本実施形態では、制御部３２は、第２機器バッテリ２４の内部抵抗に基づき、内部抵抗が低ければ、閾値Ｖｔｈとして放電終止電圧に小さな余裕分を加算した値を設定し、内部抵抗が高ければ、閾値Ｖｔｈとして放電終止電圧に大きな余裕分を加算した値を設定する。このような閾値Ｖｔｈの設定により、内部抵抗が低いときでも高いときでも、制御部３２は、電源ラインＬｐｗの電圧が放電終止電圧の近傍でバッテリブーストが終了するように制御することができる。

＜駆動制御処理の詳細な手順＞
続いて、フローチャートに基づいて実施形態２の駆動制御処理の詳細な手順を説明する。図７～図１０は、実施形態２の駆動制御処理を示すフローチャートである。フローチャートにおいて処理部Ｊ１では、総消費電流の予測と状態判別に基づく先読みによるブースト処理が実行される。ここでは、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２のＤＣブーストモードへの移行と、バッテリブーストの発動との両方を総称してブースト処理と呼んでいる。処理部Ｊ２では、総消費電流に基づくブースト処理の終了処理が行われる。処理部Ｊ３では、電圧監視に基づくバッテリブーストの終了処理が行われる。処理部Ｊ４では、継続時間に基づくＤＣブーストモードの終了処理が行われる。処理部Ｊ５では、ＤＣブーストモードの終了前に先読みして非定常負荷を停止する処理が行われる。実施形態２の駆動制御処理においては、実施形態１の駆動制御処理と同一のステップが含まれる。同一のステップについては、同一符号を付して、詳細な説明を省略する。

実施形態２の駆動制御処理においては、制御部３２が、処理部Ｊ１～Ｊ５の条件判別を繰り返し、いずれかの条件を満たしている場合に、該当する処理部Ｊ１～Ｊ５の実体的なステップを実行する。なお、非定常負荷の停止要求に対しては、図７～図１０の駆動制御処理と並行して実行される他の制御処理において、非定常負荷を停止する制御が行われる。

駆動制御処理の開始時、制御部３２は、第２機器バッテリ２４の内部抵抗の値に基づいて、第２機器バッテリ２４の出力電圧が放電終止電圧に達する電流を、第２機器バッテリ２４の出力可能電流Ｉ＿ｂｂａｔとして計算する（ステップＳ３１）。そして、制御部３２は、処理をステップＳ１以降のループ処理へ移行する。なお、環境温度等により内部抵抗が変化する場合には、制御部３２は、ステップＳ１以降のループ処理の中で、毎ループ、出力可能電流Ｉ＿ｂｂａｔを計算するようにしてもよい。

ステップＳ１～Ｓ１１は、実施形態１の駆動制御処理のステップと同様である。ただし、ステップＳ７において、予測された総消費電流が、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２のＤＣブーストモード時の最大電流Ｉ＿ｂｄｃよりも大きいと判別された場合には、制御部３２は、さらに、予測された総消費電流が、「最大電流Ｉ＿ｂｄｃ＋バッテリブーストの出力可能電流Ｉ＿ｂｂａｔ」よりも大きいか判別する（ステップＳ４１）。そして、ステップＳ４１の判別結果がＮＯであれば、制御部３２は、ステップＳ１０で非定常負荷の駆動要求を拒否する。

一方、ステップＳ４１の判別結果がＹＥＳであれば、制御部３２は、バッテリブースト可能フラグの値が“１”で、バッテリブーストが可能であるか判別する（ステップＳ４２）。バッテリブースト可能フラグは、電動車両１の起動時に“１”にされ、その後、バッテリブーストが実行された場合に “０”に更新される。ステップＳ４２の判別結果がＮＯであれば、制御部３２は、ステップＳ１０で非定常負荷の駆動要求を拒否する。

一方、ステップＳ４２の判別結果がＹＥＳであれば、制御部３２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２をＤＣブーストモードに移行し（ステップＳ４３）、ＤＣブーストモード時間の計測を開始し（ステップＳ４４）、スイッチＳＷ１をオンにしてバッテリブーストを開始する（ステップＳ４５）。そして、制御部３２は、処理をステップＳ５へ進める。実際は、ステップＳ５で、駆動要求された非定常負荷が駆動されることで、第２機器バッテリ２４の放電（バッテリブースト）が開始される。

なお、図８の駆動制御処理では、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２のＤＣブーストモード禁止期間と判別された場合（ステップＳ６のＹＥＳ）には、バッテリブーストが開始されない制御内容としている。しかし、この場合においてＤＣ／ＤＣコンバータ２２が平常モードのままバッテリブーストが開始される制御内容が採用されてもよい。

処理部Ｊ２において、制御部３２は、先ず、現在の総消費電流が、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の平常モードの最大電流Ｉ＿ｄｃより小さくなったか判別する（ステップＳ５１）。別の制御処理に基づき非定常負荷が停止された場合、ステップＳ５１の判別結果がＹＥＳになる場合がある。そして、ＹＥＳの場合、制御部３２は、現在がバッテリブースト中か判別し（ステップＳ５２）、バッテリブースト中であれば、スイッチＳＷ１をオフにしてバッテリブーストを終了し（ステップＳ５３）、バッテリブースト可能フラグの値を“０”に設定する（ステップＳ５４）。なお、第２機器バッテリ２４の放電（バッテリブースト）は、非定常負荷が停止されたことで終了される。加えて、制御部３２は、現在がＤＣブーストモード中であるか判別し（ステップＳ５５）、ＤＣブーストモード中であれば、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２を平常モードへ戻し（ステップＳ５６）、ＤＣブーストモード時間の計測を終了し（ステップＳ５７）、処理を次に進める。

処理部Ｊ２おいて、ステップＳ５１の判別結果がＮＯであれば、次に、制御部３２は、現在の総消費電流が、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２のＤＣブーストモード時の最大電流Ｉ＿ｂｄｃより小さくなったか判別する（ステップＳ５８）。別の制御処理に基づき非定常負荷が停止された場合、ステップＳ５８の判別結果がＹＥＳになる場合がある。そして、ＹＥＳの場合、制御部３２は、現在がバッテリブースト中か判別し（ステップＳ５９）、バッテリブースト中であればスイッチＳＷ１をオフにしてバッテリブーストを終了し（ステップＳ６０）、バッテリブースト可能フラグの値を“０”に設定し（ステップＳ６１）、処理を次に進める。なお、第２機器バッテリ２４の放電（バッテリブースト）は、非定常負荷が停止されたことで終了される。

処理部Ｊ３では、制御部３２は、現在がバッテリブースト中で、第２機器バッテリ２４の出力電圧が、放電終止電圧に余裕分δＶを加えた閾値Ｖｔｈに達したか判別する（ステップＳ７１、Ｓ７２）。ここで、制御部３２は、第２機器バッテリ２４の内部抵抗に応じて余裕分δＶの調整を行ってもよい。例えば、制御部３２は、第２機器バッテリ２４の内部抵抗が低ければ、閾値Ｖｔｈとして放電終止電圧に小さな余裕分δＶを加算した値を設定し、内部抵抗が高ければ、閾値Ｖｔｈとして放電終止電圧に大きな余裕分δＶを加算した値を設定する。

判別の結果、ステップＳ７１、Ｓ７２のいずれかがＮＯであれば、制御部３２は、そのまま処理を次に進める。一方、両方の判別結果がＹＥＳであれば、制御部３２は、最後に駆動した非定常負荷を停止させ（ステップＳ７３）、スイッチＳＷ１をオフにしてバッテリブーストを終了する（ステップＳ７４）。さらに、制御部３２は、バッテリブースト可能フラグの値を“０”に設定し（ステップＳ７５）、処理を次に進める。

バッテリブーストが比較的に長く続く場合、あるいは、バッテリブースト中に非定常負荷の消費電流が変化する場合、何ら制御を行わないと、第２機器バッテリ２４の出力電圧が低下して放電終止電圧を下回る可能性がある。そこで、処理部Ｊ３により、制御部３２は、第２機器バッテリ２４の出力電圧を監視し、放電終止電圧を下回らないように制御している。また、第２機器バッテリ２４の出力電圧が閾値Ｖｔｈに達してから、非定常負荷の停止までにはタイムラグがあり、第２機器バッテリ２４の内部抵抗が大きいと、この間に第２機器バッテリ２４の出力電圧が大きく低下してしまう。しかし、ステップＳ７２の閾値Ｖｔｈは、第２機器バッテリ２４の内部抵抗に応じて余裕分δＶが調整されている。したがって、内部抵抗が大きくて、タイムラグで出力電圧が比較的に大きく低下するときには、閾値Ｖｔｈと放電終止電圧との差が大きくされることで、第２機器バッテリ２４の放電が停止するときに、出力電圧が放電終止電圧の近傍になるように制御される。逆に、内部抵抗が小さくて、タイムラグで出力電圧が大きく低下しないときには、閾値Ｖｔｈと放電終止電圧との差が小さくされることで、第２機器バッテリ２４の放電が停止するときに、出力電圧が放電終止電圧の近傍になるように制御される。このような制御により、バッテリブーストにより第２機器バッテリ２４の出力を放電終止電圧の近傍まで有効に活用し、バッテリブーストを終了することができる。

続く処理部Ｊ４、Ｊ５は、実施形態１の処理部Ｇ３、Ｇ４と同様である。

以上のように、実施形態２の電動車両１によれば、第２機器バッテリ２４の内部抵抗が確定している場合にバッテリブースト可能とする。これにより、負荷の総消費電流がＤＣ／ＤＣコンバータ２２の最大電流よりも大きくなる場合でも、非定常負荷の駆動要求を許可し、バッテリブーストにより非定常負荷を駆動することができる。さらに、このとき、第２機器バッテリ２４の内部抵抗が確定しているので、内部抵抗を考慮した制御により、高い信頼性を持って第２機器バッテリ２４の出力電圧が放電終止電圧を下回らないように非定常負荷の駆動制御を実現できる。これにより、搭乗者の利便性が低下することを抑制でき、また、電動車両のスムースな走行に支障をきたすことを抑制しつつ、電源ラインＬｐｗの電圧が下限電圧を下回ってしまうことを高い信頼性を持って抑制できる。

加えて、実施形態２の電動車両１によれば、第２機器バッテリ２４の内部抵抗が不確定の場合にバッテリブースト不可とする。これにより、負荷の総消費電流がＤＣ／ＤＣコンバータ２２の最大電流よりも大きくなる場合に、非定常負荷の駆動要求が拒否されて、第２機器バッテリ２４の放電が生じない。したがって、第２機器バッテリ２４の内部抵抗が予期せずに大きくなっていて、放電により電源ラインＬｐｗの電圧が下限電圧を下回ってしまうことを抑制できる。

さらに、実施形態２の電動車両１によれば、第２機器バッテリ２４の内部抵抗が確定していてバッテリブーストを発動する場合には、内部抵抗に基づき、電源ラインＬｐｗの電圧が下限電圧を下回らないように、非定常負荷が駆動制御される。具体的には、下限電圧にマージンを加えた放電終止電圧が設定され、制御部３２は、内部抵抗から放電終止電圧となる電流を出力可能電流Ｉ＿ｂｂａｔとして計算し、出力可能電流Ｉ＿ｂｂａｔで消費電流が賄える場合に、非定常負荷の駆動要求を許可する。あるいは、制御部３２は、バッテリブースト中に電源ラインＬｐｗの電圧を監視し、この電圧が閾値Ｖｔｈに達したら非定常負荷を停止させてバッテリブーストを終了する。さらに、制御部３２は、閾値Ｖｔｈと放電終止電圧との差を内部抵抗に基づいて変化させる。これにより、バッテリブーストを途中で終了させる場合でも、内部抵抗が小さいときと大きいときとで、電源ラインＬｐｗの電圧が放電終止電圧の近傍となったときに、バッテリブーストを終了させることができる。

さらに、実施形態２の電動車両１によれば、バッテリブースト時には、制御部３２がスイッチＳＷ１をオンに切り替える。これにより、第２機器バッテリ２４の放電電流で非定常負荷を駆動する際に、スイッチ部２６で生じる損失を低減できる。

さらに、実施形態２の電動車両１によれば、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２をＤＣブーストモードへ移行させることで、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の出力能力を一時的に上昇させて、多くの非定常負荷の駆動要求に応じることができる。さらに、先読みＤＣブーストモードの処理及びＤＣブーストモード終了前の先読み停止の処理により、ＤＣブースモードに移行するときと終了するときとで、第１機器バッテリ２３及び第２機器バッテリ２４の放電が生じない。したがって、第２機器バッテリ２４が頻繁に放電して内部抵抗が不確定になってしまい、バッテリブーストが有効に活用できなくなることを抑制できる。

さらに、実施形態２の電動車両１によれば、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２のＤＣブーストモードへの移行が可能であり、かつ、バッテリブーストも可能である場合には、ＤＣブースモードへの移行を優先させる。バッテリブーストは電源ラインＬｐｗの電圧を低下させるため、電源ラインＬｐｗの電圧が下限電圧以下になることは抑制されていても、その可能性は完全にゼロではない。したがって、ＤＣブーストモードへの移行を優先させることで、バッテリブーストの発動回数を減らすことができ、より高い信頼性を持って電源ラインＬｐｗの電圧が下限電圧を下回ることを抑制できる。

（実施形態３）
図１１は、実施形態３の駆動制御処理の一部を示すフローチャートである。

実施形態３の電動車両は、実施形態２の駆動制御処理に、図１１のステップが追加される以外、実施形態２の電動車両と同様である。以下、主に追加された処理について詳細に説明する。

上述した実施形態２では、バッテリブーストを１回発動させると、その後、バッテリブースト可能フラグが“０”にセットされ、バッテリブーストが不可とされた。そして、第２機器バッテリ２４の状態が安定する時間以上、電動車両１が休止した後に、再度、電動車両１が起動された場合に、再びバッテリブーストが発動可能となった。

一方、実施形態３の電動車両では、バッテリブーストが発動されると（ステップＭ１）、その後、制御部３２は、負荷の駆動が少ないときに、スイッチＳＷ１をオンにすることで、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の電力により第２機器バッテリ２４を充電する（ステップＭ２）。なお、ステップＭ２の充電の処理は省略されてもよい。

次に、制御部３２は、負荷の駆動が少ないときに、スイッチＳＷ１をオフに維持したまま、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の出力電圧を少し上昇させる（ステップＭ３）。ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の出力電圧は、制御部３２からＤＣ／ＤＣコンバータ２２へ出力電圧の設定値を送ることで実現できる。すると、第２機器バッテリ２４と電源ラインＬｐｗとの間にスイッチ部２６が介在され、スイッチ部２６から第２機器バッテリ２４側が低い電圧に維持されることで、第２機器バッテリ２４の充電及び放電が停止された状態になる。制御部３２は、この状態を、第２機器バッテリ２４の状態が安定する時間（例えば５分間）維持する。そして、第２機器バッテリ２４の状態が安定したら、検出部２４ｄからの状態情報に基づいて、第２機器バッテリ２４の内部抵抗を計測する（ステップＭ４）。そして、内部抵抗が計測されたら、制御部３２は、この計測値により内部抵抗の値を確定させて、バッテリブースト可能フラグを“１”に再セットする。これにより、図７～図１０に示した駆動制御処理において、再び、バッテリブーストの発動が可能にされる。

なお、ステップＭ３で、第２機器バッテリ２４の充放電をゼロに制御している期間に、非定常負荷の駆動要求があって、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の出力電圧が低下する場合がある。このような場合、制御部３２は、そのときのステップＭ３の処理を失敗として、再び、負荷の駆動が少なくなったときに、ステップＭ３、Ｍ４の処理を再試行してもよい。

また、第２機器バッテリ２４の状態を安定させるステップＭ２の処理が不十分な場合でも、ステップＭ４の内部抵抗の計測処理を、期間を開けて複数回行い、計測値が飽和している場合に、その計測値を内部抵抗の確定値としてもよい。このように、電動車両１の動作中に第２機器バッテリ２４の内部抵抗を正確に計測できれば、どのような方法が採用されてもよい。

以上のように、実施形態３の電動車両１によれば、バッテリブーストが発動された後、制御部３２は、第２機器バッテリ２４の充放電が無い期間に第２機器バッテリ２４の内部抵抗を計測し、内部抵抗の値を確定する。したがって、電動車両１の動作中に、複数回のバッテリブーストが可能となる。

以上、本発明の各実施形態について説明した。しかし、本発明は上記実施形態に限られない。例えば、上記実施形態では、第１機器バッテリ及び第２機器バッテリとして、鉛蓄電池を適用した例を示したが、第１機器バッテリ、第２機器バッテリ又はこれら両方は、例えば１２Ｖ系のリチウムイオン二次電池など、他の種類の二次電池であってもよい。また、上記実施形態では、制御部３２が、電気機器の駆動、非駆動、停止の３種類の制御により、電源ラインＬｐｗの総消費電流を切り替える例を示した。しかし、例えば、駆動電力が複数段階に切り替え可能な電気機器を対象とする場合には、制御部が、駆動電力を複数段階に切り替える制御を併用して、電源ラインＬｐｗの総消費電流を切り替えるようにしてもよい。また、上記実施形態では、ＤＣ／ＤＣコンバータがブースト機能を有する場合について説明したが、ＤＣ／ＤＣコンバータはブースト機能を有さない構成であってもよい。その他、実施形態で示した細部は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

１ 電動車両
１１ 駆動輪
１２ 走行モータ
１３ インバータ
１４ 内燃機関
２１ 主バッテリ
２２ ＤＣ／ＤＣコンバータ
２３ 第１機器バッテリ
２４ 第２機器バッテリ
２６ スイッチ部
Ｄ１ ダイオード
ＳＷ１ スイッチ
３１ 操作部
３２ 制御部
４１ ＩＳＧ
４２ ＰＴＣヒータ
４３ スタータ
４４ 補機
４５ アクセサリ機器
４６ 制御系レギュレータ

Claims (5)

1. 走行モータに電力を供給する主バッテリと、
   前記走行モータ以外の電気機器へ電力が伝送される電源ラインと、
   前記主バッテリの電力を変換して前記電源ラインへ出力するコンバータと、
   前記主バッテリよりも小さい電圧を出力しかつ前記電源ラインに接続された第１機器バッテリと、
   前記主バッテリよりも小さい電圧を出力しかつ前記電源ラインにスイッチ部を介して接続された第２機器バッテリと、
   前記コンバータ及び前記電気機器を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記電気機器の駆動要求があって、前記電気機器の総消費電力が前記コンバータの供給可能電力を上回る電力供給不足と予測された場合に、前記第２機器バッテリの内部抵抗が確定されていれば、前記駆動要求を許可し、前記第２機器バッテリの内部抵抗が不確定であれば、前記駆動要求を拒否することで前記電気機器を駆動せず、
   前記内部抵抗が不確定であるとは、前記第２機器バッテリの放電又は充電の後に前記内部抵抗の測定がなされていない状態であることを特徴とする電動車両。
2. 前記制御部は、前記電力供給不足が予測され、かつ、前記駆動要求を許可した場合に、前記内部抵抗の値に基づいて、前記電源ラインの電圧が下限電圧を下回らないように前記電気機器を駆動制御することを特徴とする請求項１記載の電動車両。
3. 前記制御部は、前記第２機器バッテリから前記電源ラインへ電力が供給された場合に、該電力の供給の後、前記第２機器バッテリの充放電が無い期間に前記第２機器バッテリの内部抵抗を計測し、前記内部抵抗を確定させることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電動車両。
4. 前記コンバータは、一時的に平常モードよりも高い出力が可能なＤＣブーストモードへ移行可能であり、
   前記制御部は、前記電気機器の駆動要求があって、前記電気機器の総消費電力が前記コンバータの前記平常モードにおける供給可能電力を上回ると予測された場合に、前記駆動要求に応じた前記電気機器を駆動する前に、前記コンバータを前記ＤＣブーストモードへ移行させることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電動車両。
5. 前記制御部は、前記電力供給不足が予測された場合に、前記ＤＣブーストモードへの移行可能期間であれば、前記第２機器バッテリから前記電源ラインへ放電させるよりも、前記コンバータを前記ＤＣブーストモードへ移行させる方を優先させることを特徴とする請求項４記載の電動車両。

Images