JP7452164B2

JP7452164B2 - 車両用制御装置、プログラム、車両用制御方法

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Publication number: JP7452164B2
Application number: JP2020054549A
Authority: JP
Inventors: 良友竹内; 泰久北川; 浩輔馬場
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2019-11-29
Filing date: 2020-03-25
Publication date: 2024-03-19
Anticipated expiration: 2040-03-25
Also published as: JP2021093897A

Description

本発明は、車両用制御装置、プログラム及び車両用制御方法に関する。

この種の制御装置としては、例えば特許文献１に見られるように、蓄電装置と、蓄電装置に電気的に接続されるインバータと、インバータに電気的に接続される回転電機と、蓄電装置及びインバータに電気的に接続される電気負荷とを備える車両に適用されるものが知られている。この制御装置では、駆動輪から回転電機へと入力されるエネルギを利用して回転電機の回生発電が実施される。そして、この回生発電が実施される場合において、インバータから出力される回生電力が、蓄電装置の充電電力制限値に基づいて設定された回生電力制限値以下になるようにインバータの制御が行われる。

特許第５３４７４３８号公報

回生発電が実施される場合において、蓄電装置の充電状態が満充電状態の場合、蓄電装置が過充電となりやすく、蓄電装置の保護を図ることができない懸念がある。

本発明は、蓄電装置を適正に保護できる車両用制御装置、プログラム及び車両用制御方法を提供することを主たる目的とする。

第１の発明は、蓄電装置と、
前記蓄電装置に電気的に接続されるインバータと、
前記インバータに電気的に接続される回転電機と、
前記蓄電装置に電気的に接続される電気負荷と、を備える車両に適用される車両用制御装置において、
駆動輪から前記回転電機へと入力されるエネルギを利用して前記回転電機の回生発電を実施する場合における前記インバータの回生電力制限値を、前記蓄電装置の充電電力制限値に基づいて設定する設定部と、
前記インバータから出力される回生電力を前記回生電力制限値以下にするように前記インバータの制御を行う制御部と、
前記蓄電装置が満充電状態であるか否か判定する充電状態判定部と、を備え、
前記設定部は、前記蓄電装置が満充電状態であると判定された場合、前記蓄電装置が満充電状態でないと判定される場合よりも前記回生電力制限値を小さく設定する。

第１の発明では、蓄電装置が満充電状態であると判定された場合、蓄電装置が満充電状態でないと判定される場合よりも回生電力制限値が小さく設定される。この設定により、蓄電装置の充電状態が満充電状態の場合において、蓄電装置が過充電となることを防止できる。これにより、蓄電装置を適正に保護することができる。

ここで、第１の発明は、例えば第２の発明のように具体化することができる。第２の発明は、前記電気負荷の消費電力を算出する負荷電力算出部と、
前記インバータ及び前記回転電機で発生する損失電力を算出する損失電力算出部と、を備え、
前記設定部は、
前記蓄電装置が満充電状態でないと判定された場合、前記負荷電力算出部により算出された消費電力、前記損失電力算出部により算出された損失電力、及び前記充電電力制限値に基づいて、前記充電電力制限値よりも大きい値の前記回生電力制限値を設定し、
前記蓄電装置が満充電状態であると判定された場合、前記電気負荷の消費電力、前記インバータ及び前記回転電機で発生する損失電力、並びに前記充電電力制限値のうち、前記充電電力制限値のみに基づいて、前記回生電力制限値を設定する。

第２の発明では、電気負荷の消費電力が算出され、また、インバータ及び回転電機で発生する損失電力が算出される。

ここで、例えば各算出部の演算誤差や演算の遅延により、算出された消費電力と、電気負荷の実際の消費電力との間の誤差が大きくなったり、算出された損失電力と、実際の損失電力との間の誤差が大きくなったりし得る。

大きな誤差を含む消費電力の算出値と、大きな誤差を含む損失電力の算出値とが回生電力制限値の設定に用いられると、インバータから出力される回生電力が適正な値に対して大きくなり、蓄電装置の実際の充電電力が充電電力制限値を超えるおそれがある。この場合、蓄電装置の保護を図ることができなくなり得る。また、蓄電装置の充電状態が満充電状態の場合において、蓄電装置の実際の充電電力が充電電力制限値を超えてしまうと、蓄電装置が過充電となり、蓄電装置の保護を図ることができなくなり得る。

そこで、第２の発明では、蓄電装置が満充電状態であると判定された場合、電気負荷の消費電力、インバータ及び回転電機で発生する損失電力、並びに充電電力制限値のうち、充電電力制限値のみに基づいて回生電力制限値が設定される。このため、発生し得る大きさ誤差が回生電力制限値の設定に及ぼす影響を低減できる。これにより、蓄電装置の実際の充電電力が充電電力制限値を超えたり、蓄電装置が過充電となったりすることを防止できる。

ここで、第２の発明は、例えば第３の発明のように具体化することができる。第３の発明では、負荷電流センサの検出値に基づいて、電気負荷の消費電力が算出され、電源電流センサの検出値に基づいて、インバータ及び回転電機で発生する損失電力が算出される。

ここで、負荷電流センサの検出値の検出誤差により、算出された消費電力と、電気負荷の実際の消費電力との間の誤差が大きくなり得る。また、電源電流センサの検出値の検出誤差により、算出された損失電力と、実際の損失電力との間の誤差が大きくなり得る。

大きな誤差が含まれた検出値に基づいて算出された消費電力と、大きな誤差が含まれた検出値に基づいて算出された損失電力とが回生電力制限値の設定に用いられると、インバータから出力される回生電力が適正な値に対して大きくなり、蓄電装置の実際の充電電力が充電電力制限値を超えるおそれがある。この場合、蓄電装置の保護を図ることができなくなり得る。また、蓄電装置の充電状態が満充電状態の場合において、蓄電装置の実際の充電電力が充電電力制限値を超えてしまうと、蓄電装置が過充電となり、蓄電装置の保護を図ることができなくなり得る。この点、第３の発明によれば、検出誤差等が回生電力制限値の設定に及ぼす影響を低減できるため、蓄電装置の実際の充電電力が充電電力制限値を超えたり、蓄電装置が過充電となったりすることを防止できる。

一実施形態に係る車載システムの全体構成図。ＥＶＥＣＵが行う処理の手順を示すフローチャート。その他の実施形態に係る車載システムの全体構成図。

以下、本発明に係る制御装置を具体化した一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態の制御装置は、走行動力源として回転電機のみを備える電気自動車等の車両に搭載される。

図１に示すように、車両１０は、回転電機２０、インバータ２１、及び蓄電装置としての蓄電池２２を備えている。本実施形態において、回転電機２０は、３相の巻線を有し、例えば永久磁石型の同期機である。回転電機２０のロータは、車両１０の駆動輪１１と動力伝達可能とされている。つまり、回転電機２０は、車両１０の走行動力源となる。

インバータ２１は、回転電機２０のステータ巻線に電気的に接続されている。インバータ２１は、上，下アームのスイッチを有している。蓄電池２２は、複数のセルの直列接続体からなる組電池であり、例えばリチウムイオン蓄電池又はニッケル水素蓄電池等の２次電池である。

車両１０は、蓄電池２２を監視する電池ＥＣＵ３０と、ＥＶＥＣＵ３１とを備えている。電池ＥＣＵ３０は、蓄電池２２の各セルの電圧及び蓄電池２２の温度である電池温度等を検出する。電池ＥＣＵ３０は、それら検出値に基づいて、蓄電池２２の充電電力制限値Ｗｉｎを設定したり、蓄電池２２の充電率（ＳＯＣ）を算出したりする。充電電力制限値Ｗｉｎは、蓄電池２２に充電可能な電力の許容上限値であり、蓄電池２２を保護する観点から設定される値である。充電電力制限値Ｗｉｎは、例えば、電池温度と関係づけられたマップ情報として、電池ＥＣＵ３０が備える記憶部としてのメモリに記憶されている。メモリは、ＲＯＭ以外の非遷移的実体的記録媒体（例えば、ＲＯＭ以外の不揮発性メモリ）である。電池ＥＣＵ３０は、設定した充電電力制限値Ｗｉｎ及び算出したＳＯＣ等をＥＶＥＣＵ３１に送信する。

車両１０は、電気負荷としてのＤＣＤＣコンバータ４１、電動コンプレッサ４２、補機インバータ４３及びヒータ４４を備えている。

ＤＣＤＣコンバータ４１は、蓄電池２２の出力電圧を降圧して図示しない車載低圧負荷に供給する。低圧負荷は、例えば、低圧蓄電池及び低圧電気負荷のうち少なくとも一方を含む。低圧蓄電池は、蓄電池２２よりも出力電圧の低い蓄電池であり、例えば鉛蓄電池である。

電動コンプレッサ４２は、車室内空調装置を構成し、車載冷凍サイクルの冷媒を循環させるべく、蓄電池２２から給電されて駆動される。補機インバータ４３は、蓄電池２２から供給される直流電力を交流電力に変換する。変換された交流電圧は、例えば車内で使用する電気機器に供給される。ヒータ４４は、例えば車室内空調装置を構成し、蓄電池２２から給電されて発熱する。

車両１０は、相電流センサ５０、電源電流センサ５１、電源電圧センサ５２及び回転角センサ５５を備えている。相電流センサ５０は、回転電機２０の少なくとも２相分の相電流を検出する。電源電流センサ５１は、インバータ２１に流れる直流電流を検出し、電源電圧センサ５２は、インバータ２１に印加される電源電圧を検出する。回転角センサ５５は、回転電機２０のロータの回転角（電気角）を検出し、例えばレゾルバである。

車両１０は、第１～第４負荷電流センサ５３ａ～５３ｄ及び第１～第４負荷電圧センサ５４ａ～５４ｄを備えている。第１負荷電流センサ５３ａは、ＤＣＤＣコンバータ４１に供給される電流を検出し、第１負荷電圧センサ５４ａは、ＤＣＤＣコンバータ４１に供給される電圧を検出する。第２負荷電流センサ５３ｂは、電動コンプレッサ４２に供給される電流を検出し、第２負荷電圧センサ５４ｂは、電動コンプレッサ４２に供給される電圧を検出する。第３負荷電流センサ５３ｃは、補機インバータ４３に供給される電流を検出し、第３負荷電圧センサ５４ｃは、補機インバータ４３に供給される電圧を検出する。第４負荷電流センサ５３ｄは、ヒータ４４に供給される電流を検出し、第４負荷電圧センサ５４ｄは、ヒータ４４に供給される電圧を検出する。各センサ５０～５２，５３ａ～５３ｄ，５４ａ～５４ｄ，５５の検出値は、ＥＶＥＣＵ３１に入力される。

なお、第１負荷電流センサ５３ａ及び第１負荷電圧センサ５４ａは、ＤＣＤＣコンバータ４１の外部に設けられていてもよいし、ＤＣＤＣコンバータ４１に内蔵されていてもよい。その他の各負荷電流センサ５３ｂ～５３ｄ及び各負荷電圧センサ５４ｂ～５４ｄについても同様である。

ＥＶＥＣＵ３１は、インバータ２１を構成する上，下アームスイッチのスイッチング制御を行う。詳しくは、ＥＶＥＣＵ３１は、車両１０の走行用に回転電機２０のロータを回転させるべく、蓄電池２２から出力される直流電力を交流電力に変換して回転電機２０のステータ巻線に供給するスイッチング制御である力行駆動制御を行う。また、ＥＶＥＣＵ３１は、蓄電池２２を充電したり、ＤＣＤＣコンバータ４１等に電力を供給したりすべく、回転電機２０で回生発電される交流電力を直流電力に変換して蓄電池２２側に出力するスイッチング制御である回生駆動制御を行う。

続いて、図２を用いて、ＥＶＥＣＵ３１により実行される処理の手順を示す。この処理は、例えば所定の制御周期で繰り返し実行される。

ステップＳ１０では、電池ＥＣＵ３０から充電電力制限値Ｗｉｎ及び蓄電池２２のＳＯＣを取得する。

ステップＳ１１では、取得したＳＯＣが充電閾値Ｓα（例えば９５％）以上であるか否かを判定する。ステップＳ１１の処理は、蓄電池２２が満充電状態であるか否かを判定するための処理である。なお、本実施形態において、ステップＳ１１の処理が「充電状態判定部」に相当する。

ステップＳ１１において否定判定した場合には、満充電状態でないと判定し、ステップＳ１２に進む。ステップＳ１２では、回生電力制限値Ｐｌｉｍを算出する。以下、この算出方法について説明する。

ステップＳ１２では、ＤＣＤＣコンバータ４１、電動コンプレッサ４２、補機インバータ４３及びヒータ４４それぞれの消費電力の合計値である合計消費電力Ｗｅを算出する。ここでは、ＤＣＤＣコンバータ４１の消費電力を、第１負荷電流センサ５３ａにより検出された電流Ｉ１及び第１負荷電圧センサ５４ａにより検出された電圧Ｖ１の乗算値として算出し、電動コンプレッサ４２の消費電力を、第２負荷電流センサ５３ｂにより検出された電流Ｉ２及び第２負荷電圧センサ５４ｂにより検出された電圧Ｖ２の乗算値として算出する。また、補機インバータ４３の消費電力を、第３負荷電流センサ５３ｃにより検出された電流Ｉ３及び第３負荷電圧センサ５４ｃにより検出された電圧Ｖ３の乗算値として算出し、ヒータ４４の消費電力を、第４負荷電流センサ５３ｄにより検出された電流Ｉ４及び第４負荷電圧センサ５４ｄにより検出された電圧Ｖ４の乗算値として算出する。

また、ステップＳ１２では、インバータ２１及び回転電機２０で発生する損失電力Ｗｍｓｙｓを算出する。本実施形態では、回転電機２０の回転動力から、インバータ２１から出力される回生電力Ｐｉｖを差し引くことにより、損失電力Ｗｍｓｙｓを算出する。ここで、回転動力は、相電流センサ５０の検出値に基づいて算出される回転電機２０のトルクと、回転角センサ５５の検出値に基づいて算出されるロータの回転速度とを用いて算出されればよい。また、インバータ２１から出力される回生電力Ｐｉｖは、電源電流センサ５１により検出された電流Ｉｄｃ及び電源電圧センサ５２により検出された電圧Ｖｄｃの乗算値として算出されればよい。

なお、合計消費電力Ｗｅや損失電力Ｗｍｓｙｓの算出に用いられる各センサは、ＤＣＤＣコンバータ４１及びインバータ２１等の制御で通常用いられるものである。このため、例えば、合計消費電力Ｗｅや損失電力Ｗｍｓｙｓの算出に新たなセンサを設けることなく、合計消費電力Ｗｅや損失電力Ｗｍｓｙｓを算出できる。

そして、ステップＳ１２では、ステップＳ１０で取得した充電電力制限値Ｗｉｎ、算出した損失電力Ｗｍｓｙｓ及び算出した合計消費電力Ｗｅを加算することにより、回生電力制限値Ｐｌｉｍを算出する。このように算出された回生電力制限値Ｐｌｉｍが用いられることにより、ＤＣＤＣコンバータ４１等の各電気負荷の消費電力やインバータ２１等で発生する損失電力を加味して回生駆動制御を実施できる。このため、回生電力によって蓄電池２２を効率よく充電できる。

続くステップＳ１３では、ステップＳ１２で算出した回生電力制限値Ｐｌｉｍに基づいて、インバータ２１のスイッチング制御を行う。具体的には、インバータ２１から出力される回生電力Ｐｉｖを、ステップＳ１２で算出した回生電力制限値Ｐｌｉｍ以下にするようにスイッチング制御を行う。より具体的には、回生駆動制御によって駆動輪１１に付与すべき制動力を実現するための回生電力（以下、要求回生電力）が回生電力制限値Ｐｌｉｍを超える場合、インバータ２１から出力される回生電力Ｐｉｖを、ステップＳ１２で算出した回生電力制限値Ｐｌｉｍにするようにスイッチング制御を行う。一方、要求回生電力が回生電力制限値Ｐｌｉｍ未満の場合、インバータ２１から出力される回生電力Ｐｉｖをその要求回生電力にするようにスイッチング制御を行う。なお、本実施形態において、ステップＳ１３の処理が「制御部」に相当する。

一方、ステップＳ１１において肯定判定した場合には、満充電状態であると判定し、ステップＳ１４に進む。ステップＳ１４では、ステップＳ１０で取得した充電電力制限値Ｗｉｎと同じ値に回生電力制限値Ｐｌｉｍを設定する。つまり、損失電力Ｗｍｓｙｓ及び合計消費電力Ｗｅを用いずに回生電力制限値Ｐｌｉｍを設定する。

そして、ステップＳ１３では、ステップＳ１４で算出した回生電力制限値Ｐｌｉｍに基づいて、インバータ２１のスイッチング制御を行う。具体的には、インバータ２１から出力される回生電力Ｐｉｖを、ステップＳ１４で算出した回生電力制限値Ｐｌｉｍ以下にするように、インバータ２１のスイッチング制御を行う。より具体的には、要求回生電力が回生電力制限値Ｐｌｉｍを超える場合、インバータ２１から出力される回生電力Ｐｉｖを、ステップＳ１４で算出した回生電力制限値Ｐｌｉｍにするようにスイッチング制御を行う。一方、要求回生電力が回生電力制限値Ｐｌｉｍ未満の場合、インバータ２１から出力される回生電力Ｐｉｖをその要求回生電力にするようにスイッチング制御を行う。

なお、以上の説明では、ステップＳ１１において肯定判定した場合、損失電力Ｗｍｓｙｓの算出処理及び合計消費電力Ｗｅの算出処理を行わないこととしたがこれに限らない。例えば、ステップＳ１１の処理の開始前までに、先に説明した方法で損失電力Ｗｍｓｙｓ及び合計消費電力Ｗｅを算出しておく。そして、ステップＳ１１において肯定判定した場合、ステップＳ１４に進み、算出した損失電力Ｗｍｓｙｓ及び合計消費電力Ｗｅを用いることなく、取得した充電電力制限値Ｗｉｎと同じ値に回生電力制限値Ｐｌｉｍを設定してもよい。

ちなみに、本実施形態において、ステップＳ１２，Ｓ１４の処理が「設定部」、「負荷電力算出部」及び「損失電力算出部」に相当する。

以上説明したように、本実施形態では、ＥＶＥＣＵ３１は、蓄電池２２が満充電状態であると判定した場合、損失電力Ｗｍｓｙｓ、合計消費電力Ｗｅ及び充電電力制限値Ｗｉｎのうち、充電電力制限値Ｗｉｎのみを用いて、充電電力制限値Ｗｉｎと同じ値に回生電力制限値Ｐｌｉｍを設定する。このため、各負荷電流センサ５３ａ～５３ｄ、各負荷電圧センサ５４ａ～５４ｄ及び回転角センサ５５の検出誤差等が回生電力制限値Ｐｌｉｍの設定に及ぼす影響を低減できる。これにより、蓄電池２２の実際の充電電力が充電電力制限値Ｗｉｎを超えたり、蓄電池２２が過充電となったりすることを防止できる。

＜その他の実施形態＞
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。

・ＤＣＤＣコンバータ４１，電動コンプレッサ４２，補機インバータ４３，ヒータ４４の消費電力がＤＣＤＣコンバータ４１，電動コンプレッサ４２，補機インバータ４３，ヒータ４４が備えるコントローラにより算出されてもよい。この場合、ＤＣＤＣコンバータ４１，電動コンプレッサ４２，補機インバータ４３，ヒータ４４のコントローラからＥＶＥＣＵ３１へと算出された消費電力が送信され、ＥＶＥＣＵ３１は、受信した各消費電力を用いて合計消費電力Ｗｅを算出すればよい。

・損失電力Ｗｍｓｙｓの算出において、電源電圧センサ５２の検出値に代えて、例えば蓄電池２２の定格電圧が用いられてもよい。

また、ＤＣＤＣコンバータ４１，電動コンプレッサ４２，補機インバータ４３，ヒータ４４の消費電力の算出においても、各負荷電圧センサ５４ａ～５４ｄの検出値に代えて、例えば蓄電池２２の定格電圧が用いられてもよい。

・ＥＶＥＣＵ３１は、ステップＳ１２の処理おいて、合計消費電力Ｗｅを用いることなく、充電電力制限値Ｗｉｎ及び損失電力Ｗｍｓｙｓの加算値を回生電力制限値Ｐｌｉｍに設定してもよい。また、ＥＶＥＣＵ３１は、ステップＳ１２の処理おいて、損失電力Ｗｍｓｙｓを用いることなく、充電電力制限値Ｗｉｎ及び合計消費電力Ｗｅの加算値を回生電力制限値Ｐｌｉｍに設定してもよい。

・ステップＳ１４の処理は、例えば以下の（１），（２）のように変更することができる。

（１）ＥＶＥＣＵ３１は、充電電力制限値Ｗｉｎに所定のマージンを加算した値を回生電力制限値Ｐｌｉｍに設定してもよい。なお、この場合に設定される回生電力制限値Ｐｌｉｍも、ステップＳ１２で設定する回生電力制限値Ｐｌｉｍより小さい値である。また、上記マージンに、例えば、蓄電池２２とＤＣＤＣコンバータ４１，電動コンプレッサ４２，補機インバータ４３，ヒータ４４との間の配線抵抗により発生する損失電力が含まれていてもよい。

（２）ＥＶＥＣＵ３１は、ステップＳ１２と同様の方法で回生電力制限値Ｐｌｉｍを算出し、算出した回生電力制限値Ｐｌｉｍから所定電力を差し引くことにより、ステップＳ１３で用いる最終的な回生電力制限値Ｐｌｉｍを設定してもよい。

・ＤＣＤＣコンバータ４１，電動コンプレッサ４２，補機インバータ４３，ヒータ４４（以下、各電気負荷４１～４４ともいう）に対して個別に負荷電流センサ５３ａ～５３ｄ及び負荷電圧センサ５４ａ～５４ｄが設けられる構成に代えて、図３に示すように、各電気負荷４１～４４に共通の負荷電流センサ５７及び共通の負荷電圧センサ５８が設けられる構成であってもよい。負荷電流センサ５７及び負荷電圧センサ５８は、各電気負荷４１～４４の入り口側に設けられる。この場合、負荷電流センサ５７により検出される電流Ｉａは、各電気負荷４１～４４に流れる電流の合計値となる。なお、図２のステップＳ１２では、負荷電流センサ５７により検出された電流Ｉａ及び負荷電圧センサ５８により検出された電圧Ｖａの乗算値として合計消費電力Ｗｅが算出されればよい。

ちなみに、合計消費電力Ｗｅの算出に、蓄電池２２の定格電圧、電源電圧センサ５２の検出値Ｖｄｃ、図３の負荷電圧センサ５８の検出値Ｖａ又は図１の各負荷電圧センサ５４ａ～５４ｄの検出値Ｖ１～Ｖ４を用いる４つの方法がある。また、合計消費電力Ｗｅの算出に、図１の各負荷電流センサ５３ａ～５３ｄの検出値Ｉ１～Ｉ４又は図３の負荷電流センサ５７の検出値Ｉａを用いる２つの方法がある。合計消費電力Ｗｅの算出において、電圧についての４つの方法それぞれと、電流についての２つの方法それぞれとは任意の組み合わせとすることができる。

・ステップＳ１２において、合計消費電力Ｗｅの算出に電流センサの検出値が用いられなくてもよい。以下、電気負荷として電動コンプレッサ４２及びＤＣＤＣコンバータ４１が用いられる場合を例にして説明する。

まず、電動コンプレッサ４２について説明する。車両１０は、空調装置の冷凍サイクルを循環する冷媒の圧力を検出する圧力センサと、電動コンプレッサ４２の回転速度を検出する空調用回転速度センサとを備えている。圧力センサは、具体的には例えば、冷凍サイクルのうち電動コンプレッサ４２の冷媒吐出側の冷媒圧力を検出する。ＥＶＥＣＵ３１は、ステップＳ１２において、圧力センサ及び空調用回転速度センサそれぞれの検出値と、冷媒圧力及び電動コンプレッサ４２の回転速度と関係付けられて電動コンプレッサ４２の消費電力が規定されたマップ情報又は数式情報に基づいて、電動コンプレッサ４２の消費電力を算出する。

続いて、ＤＣＤＣコンバータ４１について説明する。ＤＣＤＣコンバータ４１の消費電力は、例えば、低圧電気負荷の消費電力から把握することができる。以下、低圧電気負荷に、ブロワファン及びウォータポンプが含まれる場合について説明する。車両１０は、ブロワファンの回転速度を検出するブロワ回転速度センサと、ウォータポンプの回転速度を検出するポンプ回転速度センサと、ウォータポンプから吐出された冷却水の循環流量を検出する流量センサとを備えている。ＥＶＥＣＵ３１は、ステップＳ１２において、ブロワファンの検出値と、ブロワファンの回転速度と関係付けられてブロワファンの消費電力が規定されたマップ情報又は数式情報に基づいて、ブロワファンの消費電力を算出する。また、ＥＶＥＣＵ３１は、ポンプ回転速度センサ及び流量センサそれぞれの検出値と、ウォータポンプの回転速度及び冷却水の循環流量と関係付けられてウォータポンプの消費電力が規定されたマップ情報又は数式情報に基づいて、ウォータポンプの消費電力を算出する。そして、ＥＶＥＣＵ３１は、算出したブロワファン及びウォータポンプの消費電力を低圧電気負荷の消費電力として把握し、把握した低圧電気負荷の消費電力又はこの消費電力にＤＣＤＣコンバータ４１で発生する損失分を上乗せした値をＤＣＤＣコンバータ４１の消費電力として算出する。

このように、電気的な物理量を検出するセンサの検出値を用いることなく、回転速度、圧力及び流量等、電気的な物理量以外の物理量を検出するセンサの検出値を用いる場合であっても、センサの検出誤差等が回生電力制限値Ｐｌｉｍの設定に影響を及ぼす上述した問題が発生し得る。また、マップ情報又は数式情報は、物理量及び消費電力が安定した定常状態で定められた情報である。このため、物理量が変化する過渡状態において、マップ情報又は数式情報に基づいて算出された消費電力と実際の消費電力とのずれが大きくなり、このずれの大きさが回生電力制限値Ｐｌｉｍの設定に影響を及ぼし得る。したがって、電気的な物理量以外の物理量を検出するセンサの検出値を用いる場合であっても、ステップＳ１１，Ｓ１２の処理が有効である。

ちなみに、損失電力Ｗｍｓｙｓについても、電気的な物理量を検出するセンサの検出値を用いることなく算出できる。ＥＶＥＣＵ３１は、相電流センサ５０の検出値を用いることなく、例えば、回転電機２０の指令トルク及び回転角センサ５５の検出値に基づいて算出されるロータの回転速度と、回転電機２０のトルク及びロータの回転速度と関係付けられて損失電力Ｗｍｓｙｓが規定されたマップ情報又は数式情報とに基づいて、損失電力Ｗｍｓｙｓを算出してもよい。また、例えば、ＥＶＥＣＵ３１は、車両１０を構成する車輪の回転速度を検出する車輪速センサの検出値及び車両１０の指令駆動力と、車輪の回転速度及び車両１０の駆動力と関係付けられて損失電力Ｗｍｓｙｓが規定されたマップ情報又は数式情報とに基づいて、損失電力Ｗｍｓｙｓを算出してもよい。ここで、指令駆動力は、例えばユーザにより操作されるアクセル操作部材（例えばアクセルペダル）の操作量に基づいて算出されればよい。

・車両１０に備えられる電気負荷としては、ＤＣＤＣコンバータ４１、電動コンプレッサ４２、補機インバータ４３及びヒータ４４の４つに限らず、例えば、これらの一部であってかつ少なくとも１つであってもよい。また、上記電気負荷としては、ＤＣＤＣコンバータ４１、電動コンプレッサ４２、補機インバータ４３及びヒータ４４に限らず、他の電気負荷であってもよい。

・インバータ２１と蓄電池２２とがＤＣＤＣコンバータを介して電気的に接続されていてもよい。ＤＣＤＣコンバータは、蓄電池２２の出力電圧を昇圧してインバータ２１に供給したり、インバータ２１からの電圧を降圧して蓄電池２２に供給したりする。

・蓄電装置としては、蓄電池に限らず、例えば大容量のキャパシタであってもよい。

・制御装置が搭載される車両としては、走行動力源として回転電機のみを備える車両に限らず、走行動力源として回転電機に加えて内燃機関を備える車両であってもよい。この場合であっても、上記実施形態で得られる効果に準じた効果を得ることはできる。

・本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウエア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウエア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。

１０…車両、２０…回転電機、２１…インバータ、２２…蓄電池、３１…ＥＶＥＣＵ、４１…ＤＣＤＣコンバータ、４２…電動コンプレッサ。

Claims

蓄電装置（２２）と、
前記蓄電装置に電気的に接続されるインバータ（２１）と、
前記インバータに電気的に接続される回転電機（２０）と、
前記蓄電装置に電気的に接続される電気負荷（４１～４４）と、を備える車両（１０）に適用される車両用制御装置（３１）において、
駆動輪（１１）から前記回転電機へと入力されるエネルギを利用して前記回転電機の回生発電を実施する場合における前記インバータの回生電力制限値（Ｐｌｉｍ）を、前記蓄電装置の充電電力制限値（Ｗｉｎ）に基づいて設定する設定部と、
前記インバータから出力される回生電力（Ｐｉｖ）を前記回生電力制限値以下にするように前記インバータの制御を行う制御部と、
前記蓄電装置が満充電状態であるか否か判定する充電状態判定部と、
前記電気負荷の消費電力（Ｗｅ）を算出する負荷電力算出部と、
を備え、
前記設定部は、
前記蓄電装置が満充電状態でないと判定された場合、前記負荷電力算出部により算出された消費電力と、前記充電電力制限値とに基づいて、前記充電電力制限値よりも大きい値の前記回生電力制限値を設定し、
前記蓄電装置が満充電状態であると判定された場合、前記蓄電装置が満充電状態でないと判定される場合よりも前記回生電力制限値を小さく設定するとともに、前記電気負荷の消費電力と、前記充電電力制限値とのうち、前記充電電力制限値のみに基づいて、前記回生電力制限値を設定する、車両用制御装置。
前記車両は、前記電気負荷に供給される電流を検出する負荷電流センサ（５３ａ～５３ｄ，５７）を備え、
前記負荷電力算出部は、前記負荷電流センサの検出値に基づいて、前記電気負荷の消費電力を算出する請求項１に記載の車両用制御装置。
蓄電装置（２２）と、
前記蓄電装置に電気的に接続されるインバータ（２１）と、
前記インバータに電気的に接続される回転電機（２０）と、
前記蓄電装置に電気的に接続される電気負荷（４１～４４）と、を備える車両（１０）に適用される車両用制御装置（３１）において、
駆動輪（１１）から前記回転電機へと入力されるエネルギを利用して前記回転電機の回生発電を実施する場合における前記インバータの回生電力制限値（Ｐｌｉｍ）を、前記蓄電装置の充電電力制限値（Ｗｉｎ）に基づいて設定する設定部と、
前記インバータから出力される回生電力（Ｐｉｖ）を前記回生電力制限値以下にするように前記インバータの制御を行う制御部と、
前記蓄電装置が満充電状態であるか否か判定する充電状態判定部と、
前記インバータ及び前記回転電機で発生する損失電力（Ｗｍｓｙｓ）を算出する損失電力算出部と、
を備え、
前記設定部は、
前記蓄電装置が満充電状態でないと判定された場合、前記損失電力算出部により算出された損失電力と、前記充電電力制限値とに基づいて、前記充電電力制限値よりも大きい値の前記回生電力制限値を設定し、
前記蓄電装置が満充電状態であると判定された場合、前記蓄電装置が満充電状態でないと判定される場合よりも前記回生電力制限値を小さく設定するとともに、前記インバータ及び前記回転電機で発生する損失電力と、前記充電電力制限値とのうち、前記充電電力制限値のみに基づいて、前記回生電力制限値を設定する、車両用制御装置。
前記車両は、前記インバータに流れる電流を検出する電源電流センサ（５１）を備え、
前記損失電力算出部は、前記電源電流センサの検出値に基づいて、前記インバータ及び前記回転電機で発生する損失電力を算出する請求項３に記載の車両用制御装置。
蓄電装置（２２）と、
前記蓄電装置に電気的に接続されるインバータ（２１）と、
前記インバータに電気的に接続される回転電機（２０）と、
前記蓄電装置に電気的に接続される電気負荷（４１～４４）と、を備える車両（１０）に適用される車両用制御装置（３１）において、
駆動輪（１１）から前記回転電機へと入力されるエネルギを利用して前記回転電機の回生発電を実施する場合における前記インバータの回生電力制限値（Ｐｌｉｍ）を、前記蓄電装置の充電電力制限値（Ｗｉｎ）に基づいて設定する設定部と、
前記インバータから出力される回生電力（Ｐｉｖ）を前記回生電力制限値以下にするように前記インバータの制御を行う制御部と、
前記蓄電装置が満充電状態であるか否か判定する充電状態判定部と、
前記電気負荷の消費電力（Ｗｅ）を算出する負荷電力算出部と、
前記インバータ及び前記回転電機で発生する損失電力（Ｗｍｓｙｓ）を算出する損失電力算出部と、
を備え、
前記設定部は、
前記蓄電装置が満充電状態でないと判定された場合、前記負荷電力算出部により算出された消費電力、前記損失電力算出部により算出された損失電力、及び前記充電電力制限値に基づいて、前記充電電力制限値よりも大きい値の前記回生電力制限値を設定し、
前記蓄電装置が満充電状態であると判定された場合、前記蓄電装置が満充電状態でないと判定される場合よりも前記回生電力制限値を小さく設定するとともに、前記電気負荷の消費電力、前記インバータ及び前記回転電機で発生する損失電力、並びに前記充電電力制限値のうち、前記充電電力制限値のみに基づいて、前記回生電力制限値を設定する、車両用制御装置。
前記車両は、前記電気負荷に供給される電流を検出する負荷電流センサ（５３ａ～５３ｄ，５７）と、前記インバータに流れる電流を検出する電源電流センサ（５１）と、を備え、
前記負荷電力算出部は、前記負荷電流センサの検出値に基づいて、前記電気負荷の消費電力を算出し、
前記損失電力算出部は、前記電源電流センサの検出値に基づいて、前記インバータ及び前記回転電機で発生する損失電力を算出する請求項５に記載の車両用制御装置。
蓄電装置（２２）と、
前記蓄電装置に電気的に接続されるインバータ（２１）と、
前記インバータに電気的に接続される回転電機（２０）と、
前記蓄電装置に電気的に接続される電気負荷（４１～４４）と、を備える車両（１０）に適用されるプログラムにおいて、
コンピュータに、
駆動輪（１１）から前記回転電機へと入力されるエネルギを利用して前記回転電機の回生発電を実施する場合における前記インバータの回生電力制限値（Ｐｌｉｍ）を、前記蓄電装置の充電電力制限値（Ｗｉｎ）に基づいて設定する設定処理と、
前記インバータから出力される回生電力（Ｐｉｖ）を前記回生電力制限値以下にするように前記インバータの制御を行う処理と、
前記蓄電装置が満充電状態であるか否か判定する処理と、
前記電気負荷の消費電力（Ｗｅ）を算出する負荷電力算出処理と、
を実行させ、
前記設定処理において、
前記蓄電装置が満充電状態でないと判定された場合、前記負荷電力算出処理により算出された消費電力と、前記充電電力制限値とに基づいて、前記充電電力制限値よりも大きい値の前記回生電力制限値を設定し、
前記蓄電装置が満充電状態であると判定された場合、前記蓄電装置が満充電状態でないと判定される場合よりも前記回生電力制限値を小さく設定するとともに、前記電気負荷の消費電力と、前記充電電力制限値とのうち、前記充電電力制限値のみに基づいて、前記回生電力制限値を設定する、プログラム。
蓄電装置（２２）と、
前記蓄電装置に電気的に接続されるインバータ（２１）と、
前記インバータに電気的に接続される回転電機（２０）と、
前記蓄電装置に電気的に接続される電気負荷（４１～４４）と、を備える車両（１０）に適用されるプログラムにおいて、
コンピュータに、
駆動輪（１１）から前記回転電機へと入力されるエネルギを利用して前記回転電機の回生発電を実施する場合における前記インバータの回生電力制限値（Ｐｌｉｍ）を、前記蓄電装置の充電電力制限値（Ｗｉｎ）に基づいて設定する設定処理と、
前記インバータから出力される回生電力（Ｐｉｖ）を前記回生電力制限値以下にするように前記インバータの制御を行う処理と、
前記蓄電装置が満充電状態であるか否か判定する処理と、
前記インバータ及び前記回転電機で発生する損失電力（Ｗｍｓｙｓ）を算出する損失電力算出処理と、
を実行させ、
前記設定処理において、
前記蓄電装置が満充電状態でないと判定された場合、前記損失電力算出処理により算出された損失電力と、前記充電電力制限値とに基づいて、前記充電電力制限値よりも大きい値の前記回生電力制限値を設定し、
前記蓄電装置が満充電状態であると判定された場合、前記蓄電装置が満充電状態でないと判定される場合よりも前記回生電力制限値を小さく設定するとともに、前記インバータ及び前記回転電機で発生する損失電力と、前記充電電力制限値とのうち、前記充電電力制限値のみに基づいて、前記回生電力制限値を設定する、プログラム。
蓄電装置（２２）と、
前記蓄電装置に電気的に接続されるインバータ（２１）と、
前記インバータに電気的に接続される回転電機（２０）と、
前記蓄電装置に電気的に接続される電気負荷（４１～４４）と、を備える車両（１０）に適用されるプログラムにおいて、
コンピュータに、
駆動輪（１１）から前記回転電機へと入力されるエネルギを利用して前記回転電機の回生発電を実施する場合における前記インバータの回生電力制限値（Ｐｌｉｍ）を、前記蓄電装置の充電電力制限値（Ｗｉｎ）に基づいて設定する設定処理と、
前記インバータから出力される回生電力（Ｐｉｖ）を前記回生電力制限値以下にするように前記インバータの制御を行う処理と、
前記蓄電装置が満充電状態であるか否か判定する処理と、
前記電気負荷の消費電力（Ｗｅ）を算出する負荷電力算出処理と、
前記インバータ及び前記回転電機で発生する損失電力（Ｗｍｓｙｓ）を算出する損失電力算出処理と、
を実行させ、
前記設定処理において、
前記蓄電装置が満充電状態でないと判定された場合、前記負荷電力算出処理により算出された消費電力、前記損失電力算出処理により算出された損失電力、及び前記充電電力制限値に基づいて、前記充電電力制限値よりも大きい値の前記回生電力制限値を設定し、
前記蓄電装置が満充電状態であると判定された場合、前記蓄電装置が満充電状態でないと判定される場合よりも前記回生電力制限値を小さく設定するとともに、前記電気負荷の消費電力、前記インバータ及び前記回転電機で発生する損失電力、並びに前記充電電力制限値のうち、前記充電電力制限値のみに基づいて、前記回生電力制限値を設定する、プログラム。
蓄電装置（２２）と、
前記蓄電装置に電気的に接続されるインバータ（２１）と、
前記インバータに電気的に接続される回転電機（２０）と、
前記蓄電装置に電気的に接続される電気負荷（４１～４４）と、を備える車両（１０）に適用される車両用制御方法において、
駆動輪（１１）から前記回転電機へと入力されるエネルギを利用して前記回転電機の回生発電を実施する場合における前記インバータの回生電力制限値（Ｐｌｉｍ）を、前記蓄電装置の充電電力制限値（Ｗｉｎ）に基づいて設定する設定ステップと、
前記インバータから出力される回生電力（Ｐｉｖ）を前記回生電力制限値以下にするように前記インバータの制御を行うステップと、
前記蓄電装置が満充電状態であるか否か判定するステップと、
前記電気負荷の消費電力（Ｗｅ）を算出する負荷電力算出ステップと、
を備え、
前記設定ステップにおいて、
前記蓄電装置が満充電状態でないと判定された場合、前記負荷電力算出ステップにより算出された消費電力と、前記充電電力制限値とに基づいて、前記充電電力制限値よりも大きい値の前記回生電力制限値を設定し、
前記蓄電装置が満充電状態であると判定された場合、前記蓄電装置が満充電状態でないと判定される場合よりも前記回生電力制限値を小さく設定するとともに、前記電気負荷の消費電力と、前記充電電力制限値とのうち、前記充電電力制限値のみに基づいて、前記回生電力制限値を設定する、車両用制御方法。
蓄電装置（２２）と、
前記蓄電装置に電気的に接続されるインバータ（２１）と、
前記インバータに電気的に接続される回転電機（２０）と、
前記蓄電装置に電気的に接続される電気負荷（４１～４４）と、を備える車両（１０）に適用される車両用制御方法において、
駆動輪（１１）から前記回転電機へと入力されるエネルギを利用して前記回転電機の回生発電を実施する場合における前記インバータの回生電力制限値（Ｐｌｉｍ）を、前記蓄電装置の充電電力制限値（Ｗｉｎ）に基づいて設定する設定ステップと、
前記インバータから出力される回生電力（Ｐｉｖ）を前記回生電力制限値以下にするように前記インバータの制御を行うステップと、
前記蓄電装置が満充電状態であるか否か判定するステップと、
前記インバータ及び前記回転電機で発生する損失電力（Ｗｍｓｙｓ）を算出する損失電力算出ステップと、
を備え、
前記設定ステップにおいて、
前記蓄電装置が満充電状態でないと判定された場合、前記損失電力算出ステップにより算出された損失電力と、前記充電電力制限値とに基づいて、前記充電電力制限値よりも大きい値の前記回生電力制限値を設定し、
前記蓄電装置が満充電状態であると判定された場合、前記蓄電装置が満充電状態でないと判定される場合よりも前記回生電力制限値を小さく設定するとともに、前記インバータ及び前記回転電機で発生する損失電力と、前記充電電力制限値とのうち、前記充電電力制限値のみに基づいて、前記回生電力制限値を設定する、車両用制御方法。
蓄電装置（２２）と、
前記蓄電装置に電気的に接続されるインバータ（２１）と、
前記インバータに電気的に接続される回転電機（２０）と、
前記蓄電装置に電気的に接続される電気負荷（４１～４４）と、を備える車両（１０）に適用される車両用制御方法において、
駆動輪（１１）から前記回転電機へと入力されるエネルギを利用して前記回転電機の回生発電を実施する場合における前記インバータの回生電力制限値（Ｐｌｉｍ）を、前記蓄電装置の充電電力制限値（Ｗｉｎ）に基づいて設定する設定ステップと、
前記インバータから出力される回生電力（Ｐｉｖ）を前記回生電力制限値以下にするように前記インバータの制御を行うステップと、
前記蓄電装置が満充電状態であるか否か判定するステップと、
前記電気負荷の消費電力（Ｗｅ）を算出する負荷電力算出ステップと、
前記インバータ及び前記回転電機で発生する損失電力（Ｗｍｓｙｓ）を算出する損失電力算出ステップと、
を備え、
前記設定ステップにおいて、
前記蓄電装置が満充電状態でないと判定された場合、前記負荷電力算出ステップにより算出された消費電力、前記損失電力算出ステップにより算出された損失電力、及び前記充電電力制限値に基づいて、前記充電電力制限値よりも大きい値の前記回生電力制限値を設定し、
前記蓄電装置が満充電状態であると判定された場合、前記蓄電装置が満充電状態でないと判定される場合よりも前記回生電力制限値を小さく設定するとともに、前記電気負荷の消費電力、前記インバータ及び前記回転電機で発生する損失電力、並びに前記充電電力制限値のうち、前記充電電力制限値のみに基づいて、前記回生電力制限値を設定する、車両用制御方法。