WO2008093687A1

WO2008093687A1 - 電動車両制御装置

Info

Publication number: WO2008093687A1
Application number: PCT/JP2008/051330
Authority: WO
Inventors: Masaki Okamura; Masayoshi Suhama; Ken Iwatsuki
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha; Aisin Aw Co., Ltd.
Priority date: 2007-02-01
Filing date: 2008-01-23
Publication date: 2008-08-07
Also published as: RU2416532C1; EP2110280A1; US8082073B2; JP4221470B2; BRPI0806100A2; CN101568445A; JP2008193762A; US20090248229A1; CN101568445B; RU2009127535A; EP2110280A4

Abstract

電動車両制御装置の損失低減モジュールは、エコスイッチがオンされて低燃費走行が指示されたとき、要求トルクが等損失特性（７０）を超える場合に、等損失特性（７０）を超えないようにトルク制限を実行して、トルク指令を出す機能を有する。具体的には、等損失特性（７０）を超える要求トルクＸが入力されると、等損失特性（７０）の上の点Ｙに、トルク制限が加えられる。したがって、トルク指令は、等損失特性（７０）と、通常走行時のトルクＴと回転数Ｎとの関係を示すＴ−Ｎ特性（６０）とで合成された特性曲線（７２）よりも抑制されたトルクとして出力される。そのほかに、等効率特性を用い、また昇圧比を変更して燃費改善を図ることもできる。

Description

明細書電動車両制御装置技術分野

本発明は、電動車両制御装置に係り、特にユーザからの低燃費走行指示を取得する低燃費指示取得手段を有する電動車両の制御装置に関する。背景技術

近年、環境にやさしい電気自動車ゃハイブリツド自動車及び燃料電池自動車等のいわゆる電動車両が注目されている。環境にやさしいという観点からは、燃費の改善などの省エネルギ等を図ることが好ましい。燃費改善を図るには、車両の動力性能の制限や空調の制限等を行うなど、車両の操作性、居住空間の快適性等をやや犠牲にすることがあり、そのために省エネルギの選択を運転者の簡単な操作で行わせることが好ましい。そこで、車両の制御部に低燃費走行指示を与えるスィッチ等が設けられる。このようなスィッチは、例えば「ェコモードスィッチ」、あるいは単に「ェコスィッチ」等と呼ばれることがある。

例えば、日本国特開平 1 0— 2 4 8 1 0 6号公報には、電気自動車の制御装置において、モード選択スィッチの操作によって、走行モー夕について、ノーマリモードとェコモードとを切り換え、ノーマリモードでは 1 0 0 %の高出力とし、ェコモードでは 6 0 %低出力とし、低出力の走行時に出力不足となる登坂時等では、これを 9 0 %まで出力を漸増させることが開示されている。

このように、低燃費走行指示を与えるスィッチを設け、運転者の選択で燃費を低減させる走行を行わせることができる。特許文献 1の例では、ェコモードになると、 6 0 %低出力とされ、燃費低減を優先して出力制限がかけられることになる。電動車両には、例えば、バッテリと、昇圧回路及びインバー夕回路等の駆動回路と、駆動及び回生を行う回転電機等が備えられるが、出力制限をかけても、これらの損失が増加するようでは、燃費改善につながらないことがある。

本発明の目的は、低燃費走行指示が与えられたときに、燃費改善につながる制御を実行することを可能にする電動車両の制御装置を提供することである。発明の開示

本発明に係る電動車両制御装置は、回転電機と回転電機に接続される電源装置とを含む駆動部と、駆動部を制御する制御部とを備え、制御部は、ユーザからの低燃費走行指示を取得する低燃費指示取得手段と、回転電機のトルクと回転数と駆動部の損失との関係である損失特性を記憶する記憶手段と、低燃費走行指示を取得したときに、損失特性を参照し、要求トルクに応じて駆動部の損失を低減する制御を実行する損失低減手段と、を有することを特徴とする。

また、本発明に係る電動車両制御装置において、損失低減手段は、通常走行から低燃費走行に移行する際に、損失特性を参照し、駆動部の損失が同じとなる等損失特性上でトルク制限を実行することが好ましい。

. また、本発明に係る電動車両制御装置において、損失低減手段は、損失特性を参照し、駆動部の効率が同じとなる等効率特性上に乗るようにトルク指令を出力することが好ましい。

また、本発明に係る電動車両制御装置において、 '損失低減手段は、損失特性を参照し、低燃費走行時には、車両走行状態に応じて、電源装置の昇圧比を通常走行時に比べて低下させることが好ましい。

また、本発明に係る電動車両制御装置において、損失特性を参照し、逆起電力を打ち消す電流による銅損と電源装置の昇圧損失とに基づき、車両走行状態に応じて昇圧比を設定することが好ましい。

また、本発明に係る電動車両制御装置は、上記のように、損失低減手段として、駆動部の損失が等損失特性上でトルク制限を実行すること、等効率特性上に乗るようにトルク制限を実行すること、電源装置の昇圧比を制御すること、銅損と昇圧損失とに基づいて昇圧比を決定すること、について、任意の組合せを行うこととしてもよい。

本発明に係る電動車両制御装置によれば、低燃費走行指示が与えられたときに、駆動部の損失低減を実行するので、燃費改善につながる制御を実行することが可能となる。図面の簡単な説明

図 1は、本発明に係る実施の形態の電動車両制御装置の構成を示す図である。図 2は、本発明に係る実施の形態において、代表的な損失特性マップの例を示す図である。

図 3は、本発明に係る実施の形態において、等損失特性上でトルク制限を実行する様子を説明する図である。

図 4は、本発明に係る実施の形態において、駆動部の効率を説明する図である図 5は、本発明に係る実施の形態において、等効率特性上に乗るようにトルク指令を出す様子を説明する図である。

図 6は、本発明に係る実施の形態において、電源装置の損失について、電流と昇圧比との関係を示す図である。

図 7は、本発明に係る実施の形態において、低燃費走行時には、車両走行状態に応じて、電源装置の昇圧比を通常走行時に比べて低下させる様子を説明する図である。

図 8は、本発明に係る実施の形態において、逆起電力を打ち消す電流による銅損と電源装置の昇圧損失とに基づき、車両走行状態に応じて昇圧比を設定する様子を説明する図である。符号の説明

1 0 電動車両制御装置

2 0 駆動部

2 2 モー夕ジェネレータ

2 4 電源装置

2 6 蓄電装置

2 8 , 3 4 平滑コンデンサ

3 0 電圧変換器

3 2 リアクトル 3 6 ィンバ一夕回路

4 0 制御部

4 2 C P U

4 4

4 6 要求トルク

4 8 ェコスィツチ

δ 0 低燃費走行指示取得乇ジュール

5 2 損失低減モジュール

6 0 T一 N特性

6 2 一定トルク

6 4 制限回転数

7 0 等損失特性

7 2 7 8 , 8 4 特性曲線

7 4 動作点

7 6 等効率特性

8 0 低電圧 T一 N特性

8 2 境界線発明を実施するための最良の形態

以下に図面を用いて、本発明に係る実施の形態につき詳細に説明する。以下では、電動車両として、蓄電装置とエンジンを備えるハイブリッド車両を説明するが、エンジンを含まない電気自動車や、電源として燃料電池を有する燃料電池自動車であってもよい。また、以下では、モータを発電機としても用いるいわゆるモータモー夕ジェネレータを有する車両として説明するが、モー夕と発電機とを別に有するものとしてもよく、一般的に回転電機と、それに接続される電源回路を有する車両であればよい。また、回転電機は 1台でなくてもよく、例えば、 2台の回転電機を有する車両であってもよい。

図 1は、エンジンとモータ Zジェネレータとを有するハイブリッド車両において、モータジェネレータの部分についての制御装置の構成を示す図である。この電動車両制御装置 1 0は、駆動部 2 0と制御部 4 0とを備えて構成され、駆動部 2 0はモータノジェネレータ 2 2と、モー夕 Zジェネレータ 2 2に接続される電源装置 2 4とを含み、制御部 4 0は、 C P U 4 2と、後述する損失特性等を記憶する記憶装置 4 4とを有する。

駆動部 2 0は、上記のように、車両がカ行するときは駆動モー夕として機能し、車両が制動するときは発電機として機能するモー夕ジェネレータ 2 2と、モ —夕ジェネレータ 2 2が駆動モー夕として機能するときにこれに電力を供給し、あるいはモー夕 Zジェネレータ 2 2が発電機として機能するときは回生電力を受け取って蓄電装置を充電する電源装置 2 4を含んで構成される。

電源装置 2 4は、 2次電池である蓄電装置 2 6と、蓄電装置側の平滑コンデンサ 2 8と、リアクトル 3 2を有する電圧変換器 3 0と、昇圧側の平滑コンデンサ 3 4と、インバー夕回路 3 6とを含んで構成される。

蓄電装置 2 6としては、例えば、約 2 0 0 Vから約 3 0 0 Vの端子電圧を有するリチウムイオン組電池あるいはニッケル水素組電池、またはキャパシ夕等を用いることができる。

電圧変換器 3 0は、蓄電装置 2 6側の電圧をリアクトル 3 2のエネルギ蓄積作用を利用して例えば約 6 0 0 Vに昇圧する機能を有する回路である。電圧変換器 3 0は双方向機能を有し、インバー夕回路 3 6側からの電力を蓄電装置 2 6側に充電電力として供給するときには、インバ一夕回路 3 6側の高圧を蓄電装置 2 6 に適した電圧に降圧する作用も有する。

インバー夕回路 3 6は、高圧直流電力を交流三相駆動電力に変換しモー夕 Zジエネレー夕 2 2に供給する機能と、逆にモ一夕 Zジェネレータ 2 2からの交流三相回生電力を高圧直流充電電力に変換する機能とを有する回路である。

制御部 4 0は、図示されていない車両制御部からの指令を受けて、駆動部 2 0 の各要素の動作を制御する機能を有し、ここでは特に、ェコスィッチ 4 8がオンされたときに、要求トルク 4 6に応じて、低燃費を実現するトルク指令等を駆動部 2 0に与える機能を有する。

ここでェコスィッチ 4 8とは、ユーザが任意に操作できる操作子で、これをォンにするときは、ユーザが低燃費走行を望んでいることを示す低燃費走行指示信号を出力する機能を有するスィッチである。ェコスィッチ 4 8は、例えば、運転席の適当な位置に設けることができる。

要求トルク 4 6は、図示されていない車両制御部から出力される指令信号で、例えば、アクセルペダル、ブレーキペダル、シフト装置等の状態から、モータジェネレータ 2 2に要求されるトルクの内容を示す情報信号である。要求トルク 4 6の内容には、カ行トルク、すなわち車両を駆動するトルクか、回生トルク、すなわち車両を制動するトルクかを区別する符号と、トルクの大きさを示すトルク量とが含まれるが、以下では、符号が正の場合、すなわち車両をカ行する駆動トルクの場合について説明する。

制御部 4 0は、 C P U 4 2と記憶装置 4 4とを含み、上記のように駆動部 2 0 の各要素の状態を監視しながら、各要素の動作を制御する機能を有する。駆動部 2 0の各要素の状態の監視としては、例えばモー夕/ジェネレータ 2 2の回転数 N、蓄電装置 2 6の端子電圧及び出力電流、モータ/ジェネレータ 2 2の出力トルク等が挙げられる。これらの状態信号は、制御部 4 0に入力される。かかる制御部 4 0は、車両搭載に適したコンピュータで構成することができる。制御部 4 0は独立のコンピュータとして構成できるほか、制御部 4 0の機能を車両に搭載される他のコンピュータの機能に含ませることもできる。例えば、車両全体を制御する全体制御部、あるいはハイプリッド C P U等が搭載されている場合に、これらの機能の一部に、制御部 4 0の機能を含ませるものとできる。

C P U 4 2は、一般的な駆動部 2 0の制御、すなわち、要求トルク 4 6に応じて電圧変換器 3 0を作動させ、インバー夕回路 3 6を制御して、適切な交流三相駆動信号を生成させてモー夕/ジェネレータ 2 2'に供給される機能等を有する。ここでは特に、ェコスィツチ 4 8のオン ·オフ状態を取得する低燃費走行指示取得モジュール 5 0と、ェコスィッチ 4 8がオンであることを取得したときに、駆動部 2 0の損失を低減させながら、ェコスィッチ 4 8がオフのときに比較して抑制されたトルク指令を出力する損失低減モジュール 5 2を含んで構成される。これらの機能は、ソフトウェアの実行によって実現され、具体的には、対応する電動車両制御プログラムの実行によって実現される。機能の一部をハードウェアで実現するものとすることもできる。記憶装置 4 4は、制御部 4 0の動作のために必要な制御プログラム等を記憶する他に、ここでは特に、駆動部 2 0の損失特性に関するマップ等を記憶する機能を有する。損失特性に関するマップ等とは、回転電機のトルク Tと回転数 Nの関係を、損失との関係で示す 3次元的マップである。損失には、電圧変換器 3 0の変換効率及びその損失特性、インバー夕回路 3 6の損失特性、モー夕 Zジェネレ一夕 2 2の電機 ·機械変換効率及び銅損等の損失特性を含む。電圧変換器 3 0及びインバー夕'回路 3 6の変換効率等には、例えば動作周波数による損失特性等が含まれる。

ここでマップ等とは、トルク T、回転数 Νを入力して損失を出力する機能を有するものを広く指し、いわゆる変換マップ、ルックアップテーブルのほか、計算式等を含む。

図 2は、代表的な損失特性マップの例を示す図である。図 2の中央の（a ) には、トルクと回転数の 2次元表示に損失を加えた 3次元マップが示されている。この 3次元マップにおける底面図はトルクと回転数の関係を示し、側面図はトルクと損失の関係を示し、正面図は、回転数と損失の関係を示す。

図 2の左側の（b ) は、トルクと損失の関係を示す図で、図 2の中央の 3次元マップである ( a ) の側面図に相当する。一般的に、モー夕/ジェネレータ 2 2 と電源装置 2 4とを含む駆動部 2 0の損失を、モー夕 Zジェネレータ 2 2のトルク Tに注目して考えると、トルクはモー夕ノジェネレータ 2 2の電流に比例し、モータノジェネレータ ₂ 2の損失は電流を Iとし、モー夕抵抗を Rとして I ² R で示される。したがって、駆動部 2 0の損失は、トルクの 2乗に比例するものとできる。図 2の左側の（b ) は、この 2乗特性の損失の様子が示されている。一方、図 2の下.側の（c ) は、回転数と損失の関係を示す図で、図 2の中央の 3次元マップである（a ) の正面図に相当する。一般的に、損失は回転数に比例するしたがって、トルクと回転数と損失の関係である損失特性は、回転数の 1乗に比例する成分と、トルクの 2乗に比例する成分の複合した特性となる。この基本的特性に、電圧変換器 3 0の変換効率、インバー夕回路 3 6の変換効率等が重畳 - されたものが、駆動部 2 0の総合的損失特性であり、これら各種の損失特性のデ —夕が記憶装置 4 4に記憶される。記憶装置 4 4には、上記のように、モー夕 Z ジェネレータ 2 2のトルク、回転数等を検索キーとして損失量が関連付けられて格納されている。そのほかに、例えば、電圧変換器 3 0の昇圧比を検索キーとして、変換効率及び損失量を関連付けて格納することができ、また、電圧変換器 3 0、インバー夕回路 3 6の動作周波数を検索キーとして、これらの変換効率及び損失を関連付けて格納することもできる。

上記構成の電動車両制御装置 1 0の作用、特に制御部 4 0の C P U 4 2における損失低減モジュール 5 2の機能のいくつかの種類につき、図 3以下を用いて以下に詳細に説明する。なお、以下では、図 1の符号を用いて説明する。

図 3は、損失低減モジュール 5 2の第機能を説明する図である。損失低減モジュール 5 2の第 1の機能は、通常走行から低燃費走行に移行する際に、損失特性を参照し、駆動部 2 0の損失が同じとなる等損失特性上でトルク制限を実行するものである。ここで、図 3の左側の（a ) は、等損失特性の様子を示す図である。上記のように、駆動部 2 0の損失特性は、トルク Tに対し 2乗特性、回転数 Nに対し 1乗特性を示すので、損失量が Pい P ₂、 P ₃のときの等損失特性は、図 3の左側の（a ) にそれぞれ示すように、 3次元的に表される。ここで、制御部 4 0が、損失量を増大させないように等損失の状態を維持しながら、要求トルクに対し、トルク制限を行って駆動部 2 0を制御する様子が図 3の右側の（b ) に示される。

図 3の右側の（b ) には、モー夕/ジェネレータ 2 2のトルク Tと回転数 Nに関する T一 N特性 6 0と、損失量を P ₂としたときの等損失特性 7 0とが示されている。 T— N特性 6 0は、一般的には、パワー = T X Nの関係からパヮ一一定の場合のトルク Tと回転数 Nとの関係を示す図であるが、トルク Tが大きい領域では、インバー夕回路 3 6の電流制限により一定トルク 6 2とされ、回転数 Nが大きい領域では、車両の最高速度の制限から制限回転数 6 4とされている。また、等損失特性 7 0は、図 3の左側の（a ) で説明した損失 P ₂の 3次元表示を、 T一 N平面に投影したものとして示されている。

損失低減モジュール 5 2は、ェコスィッチ 4 8がオンのときに、要求トルク 4 6が等損失特性 7 0を超える場合に、等損失特性 7 0を超えないようにトルク制限を実行して、トルク指令を出す機能を有する。図 3の右側の（b ) では、等損失特性 7 0を超える要求トルク Xが入力されると、等損失特性 7 0の上の点 Yに、トルク制限が加えられる様子が示されている。したがつ _て、トルク指令は、等損失特性 7 0と、 T一 N特性 6 0とで合成された特性曲線 7 2よりも抑制されたトルクとして出力されることになる。つまりトルク指令の上限が特性曲線 7 2によって制限される。合成された特性曲線 7 2は、図 3の右側の（b ) において太線で示されている。

具体的には、ェコスィッチ 4 8がオンか否かを判断し（ェコスィッチ条件判断工程）、ェコスィッチ 4 8がオンのときには、そのときの走行条件の下の回転数 Nを検出して取得し、要求トルク 4 6を取得する（要求トルク取得工程）。上記の例では、点 Xの条件が取得される。

そして、低燃費のための等損失特性を設定する（等損失特性設定工程）。上記の例では、損失を P ₂と設定する。そして、記憶装置 4 4において、モータジエネレー夕 2 2の T一 N特性と、損失 = P ₂を検索キーとして対応する等損失特性を参照検索する（等損失特性検索工程）。上記の例では、 T一 N特性 6 0と等損失特性 7 0が検索される。そして、要求トルク取得工程で取得した要求トルクと回転数 Nの'条件が、 T一 N特性 6 0と等損失特性 7 0で合成される特性曲線 7 2よりも大きいか否かが判断され、大きいときは、要求トルクを、特性曲線 7 2 の上の条件となるまでトルク値を低下させるトルク制限をし、制限されたトルク値をトルク指令として出力する（トルク制限工程）。図 3の例では、特性曲線 7 2上の点 Yまでトルクが抑制されて、その抑制されたトルク値がトルク指令として出力される。

このようにして、通常走行から低燃費走行に移行する際に、損失特性を参照し、駆動部 2 0の損失が同じとなる等損失特性 7 0上でトルク制限が実行される。図 4、図 5は、損失低減モジュール 5 2の第 2の機能を説明する図である。損失低減モジュール 5 2の第 2の機能は、低燃費走行指示を受け取ったときに、損失特性を参照し、駆動部 2 0の効率が同じとなる等効率特性上に乗るようにトルク指令を出力するものである。図 4は、駆動部 2 0の効率 7?を説明する図である。駆動部 2 0の効率 7?は、蓄電装置 2 6から電圧変換器 3 0等に出力されるパヮ一 P _{I N}に対するモ一夕/ジェネレータ 2 2から出力されるパワー Ρ _{ο υ τ}の比で求められる。すなわち、駆動部 2 0の効率 - ^し _{Ι Ν}である。

図 5は、モータジェネレータ 2 2における等効率曲線を示す図で、図において、 η = 0 . 7 , 0 . 8 , 0 . 9の場合の等効率曲線が示されている。等効率曲線は、駆動部 2 0の構成が定められると、予め計算によって求めることができ、算出された等効率曲線は、記憶装置 4 4に記憶される。

図 5に示されるように、等効率曲線は、必ずしも回転数 Ν = 0のときを含まない。回転数 Ν = 0のときの動作点 7 4は、車両の登坂特性等から定まるトルクである。例えば、車両においてェコスィッチ 4 8がオンされて、駆動部 2 0の効率を 0 . 7より低下しないようにトルク指令を与えようとしても、動作点 7 4と 7? = 0 . 7の等効率曲線は離れている。そこで、その間の接続線として、動作点 7 4から 7? = 0 . 7の等効率曲線へ例えば接線が引かれる。そして、この接続線と τ? = 0 . 7の等効率曲線とで合成された曲線が等効率特性 7 6として、低燃費のために、等効率曲線に乗るようにトルク'指令を出力するトルク制限特性曲線として用いられる。このように、回転数 Ν = 0の動作点 7 4と各等効率曲線とで合成される等効率特性 7 6は、予め計算し求めることができるので、予め求められた各等効率特性 7 6は、効率 7?を検索キーとして記憶装置 4 4に記憶されている。等効率特性を用いてトルク制限を行うには次のような手順を取ることができる。まず、ェコスィッチ 4 8がオンか否かを判断し（ェコスィッチ条件判断工程）、ェコスィッチ 4 8がオンのときには、そのときの走行条件の下の回転数 Νを検出して取得し、要求トルク 4 6を取得する（要求トルク取得工程）。ここまでは図 3で説明した内容と同じである。

そして、低燃費のための等効率特性を設定する（等効率特性設定工程）。上記の例では、効率を 0 . 7と設定する。そして、記憶装置 4 4において、モー夕 Ζ ジェネレータ 2 2の Τ一 Ν特性と、効率 7? = 0 . 7を検索キーとして、対応する等効率特性を参照検索する（等効率特性検索工程）。上記の例では、 Τ一 Ν特性 6 0と？7 = 0 . 7の等効率特性 7 6が検索される。そして、要求トルク取得工程で取得した要求トルクと回転数 Νの条件が、 Τ一 Ν特性 6 0と等効率特性 7 6で合成される特性曲線 7 8よりも大きいか否かが判断され、大きいときは、要求トルクを、特性曲線 7 8の上の条件となるまでトルク値を低下させるトルク制限をし、制限されたトルク値をトルク指令として出力する（トルク制限工程）。つまりトルク指令の上限が特性曲線 7 8によって制限される。合成された特性曲線 7 8は、図 5において太線で示されている。

このようにして、通常走行から低燃費走行に移行する際に、損失特性を参照し、駆動部 2 0の効率が同じとなる等効率特性 7 6上に乗るように、トルク指令が出力される。

図 6、図 7は、損失低減モジュール 5 2の第 3の機能を説明する図である。損失低減モジュール 5 2の第 3の機能は、損失特性を参照し、低燃費走行時には、車両走行状態に応じて、電源装置 2 4の昇圧比を通常走行時に比べて低下させるものである。図 6は、電源装置 2 4の損失について、電流と昇圧比との関係を示す図である。ここに示されるように、.昇圧比が大きいほど、損失が大きくなる。ここで昇圧比とは、電圧変換器 3 0の蓄電装置 2 6側の入力電圧と、インバー夕回路 3 6側の出力電圧の比である。例えば、蓄電装置 2 6側の入力電圧を 3 0 0 Vとし、インバー夕回路 3 6側の出力電圧を 6 0 0 Vとすると、昇圧比 = 2である。

図 6に示されるように、昇圧比が大きいほど損失が大きいので、ェコスィッチ 4 8がオンされたとき、車両走行に最低限必要な昇圧比にとどめておくことが低燃費のために好ましい。例えば、上記の例では、昇圧比を 1から 2の間で適当に設定し、損失を抑制することができる。また、昇圧を行わずに済む場合は、昇圧を行わず、すなわち昇圧比 = 1とし、蓄電装置 2 6の電力でそのままインバー夕回路 3 6を介してモータ/ジェネレータ 2 2を駆動することが好ましい。

図 7は、そのような様子を示す図で、通常走行の場合の T— N特性 6 0と、昇圧を行わず、蓄電装置 2 6の電圧の状態で走行する場合の低電圧 T一 N特性 8 0 とが示されている。昇圧比が異なるときの T一 N特性は、予め計算で求めることができるので、求められた各 T一 N特性は、昇圧比、または昇圧後の電圧を検索キーとして、記憶装置 4 4に記憶される。上記の例では、昇圧比 = 2、または昇圧電圧 = 6 0 0 Vを検索キーとして、通常走行の場合の T一 N特性 6 0が検索でき、昇圧比 = 1、または昇圧電圧 = 3 0 0 Vを検索キーとして、低燃費用の低電圧 T一 N特性 8 0が検索できる。低電圧 T一 N特性 8 0は、図 7において太線で示されている。

例えば、通常走行の場合は、上記の例で 6 0 0 Vの高電圧供給の下における T 一 N特性 6 0によってトルク制限が行われ、図 7で（A) として示される領域内の条件でトルク指令が出力される。一方、ェコスィッチ 4 8がオンされると、上記の例で 3 0 0 Vの低電圧供給の下における低電圧 T一 N特性 8 0によってトルク制限が行われ、図 7で（B ) として示される領域内の条件でトルク指令が出力される。つまりトルク指令の上限が低電圧 T一 N特性 8 0によって制限される。昇圧比の低下によってトルク制限を行うには次のような手順を取ることができる。まず、ェコスィッチ 4 8がオンか否かを判断し（ェコスィッチ条件判断工程 ) 、ェコスィッチ 4 8がオンのときには、そのときの走行条件の下の回転数 Nを検出して取得し、要求トルク 4 6を取得する（要求トルク取得工程）。ここまでは図 3で説明した内容と同じである。そして、要求トルクと回転数 Nを検索キーとして記憶装置 4 4を検索し、その条件を満たす昇圧比と、その昇圧比の下の T 一 N特性を求める（昇圧比設定工程）。例えば、昇圧比 = 1 . 2として求められれば、電圧変換器 3 0の昇圧比が 1 . 2として設定される。昇圧比が小さくなることで、図 6で説明したように、通常走行の場合に比較して損失が少なくなる。昇圧比 = 1よりも小さい昇圧比が求められたときは、昇圧比 = 1とする。すなわち、電圧変換器 3 0を作動させずに、昇圧比 = 1とする。このようにして、低燃費走行時には、車両走行状態に応じ、電源装置 2 4の昇圧比を通常走行時に比ベて低下させ、損失を抑制することができる。

昇圧比 = 1のときは、蓄電装置 2 6の電圧の下でモー夕 Zジェネレータ 2 2を作動させるので、回転数 Nが比較的高い領域の逆起電力が高くなるところでは、逆起電力を打ち消すための電流を流すことが好ましい。しかしながら、このように逆起電力を打ち消すための電流を流すと、その電流に起因する銅損が増加する。すなわち、昇圧比を下げることで電圧変換器 3 0の損失を低下させることができるが、その一方で銅損が増加する。したがって、銅損の増加が少ないときには電圧変換器 3 0の昇圧比を低下させることが全体の損失低下のために好ましいが、銅損が増加してくると、むしろ電圧変換器 3 0の昇圧比を上げて銅損を低下させた方がよい場合がある。

図 8はその様子を示す図で、電圧変換器 3 0の損失と、逆起電力を打ち消す電流に起因する銅損とがバランスしている境界線 8 2が示されている。ここで、昇圧比 = 1の低電圧 T— N特性 8 0が示されているが、この低電圧 T— N特性 8 0 と境界線 8 2と仕切られる左側の領域（B ) 、つまり回転数 Nが低い領域では、銅損の増加よりも昇圧比の低下による損失低下の効き方が大きい。したがって、領域（B ) では、昇圧比 = 1の設定によって損失を低下させることができる。一方、低電圧 T一 N特性 8 0と境界線 8 2とで仕切られる右側領域（C ) 、つまり回転数 Nが高い領域では、銅損の増加の方が昇圧比の低下による損失低下の効き方よりも大きい。したがって、領域（C ) においては、昇圧比 = 1よりも昇圧比を高くし、その分逆起電力のための電流を減少させて銅損を低下させる方が全体的な損失を抑制できる。図 8において、特性曲線 8 4は、昇圧比を少し高くし、その分 T一 N特性は通常走行時の T一 N特性 6 0に近づく力電圧変換器 3 0の損失と銅損とがバランスする境界線が高回転数側にシフ卜する様子を示すものである。

このように、低燃費走行時には、電源装置の昇圧比を通常走行時に比べて低下させる場合において、損失特性を参照し、逆起電力を打ち消す電流による銅損と電源装置の昇圧損失とに基づき、車両走行状態に応じて昇圧比を設定することが好ましい。このような機能も、損失低減モジュール 5 2の機能に含まれる。

Claims

請求の範囲

1 . 回転電機と回転電機に接続される電源装置とを含む駆動部と、駆動部を制御する制御部とを備え、

制御部は、

ユーザからの低燃費走行指示を取得する低燃費指示取得手段と、

回転電機のトルクと回転数と駆動部の損失との関係である損失特性を記憶する記憶手段と、

低燃費走行指示を取得したときに、損失特性を参照し、要求卜ルクに応じて駆動部の損失を低減する制御を実行する損失低減手段と、

を有することを特徴とする電動車両制御装置。

2 . 請求の範囲 1における電動車両制御装置において、

損失低減手段は、

通常走行から低燃費走行に移行する際に、損失特性を参照し、駆動部の損失が同じとなる等損失特性上でトルク制限を実行することを特徴とする電動車両制御装置。

3 . 請求の範囲 1における電動車両制御装置において、

損失低減手段は、

損失特性を参照し、駆動部の効率が同じとなる等効率特性上に乗るようにトルク指令を出力することを特徴とする電動車両制御装置。

4 . 請求の範囲 1における電動車両制御装置において、

損失低減手段は、

損失特性を参照し、低燃費走行時には、車両走行状態に応じて、電源装置の昇圧比を通常走行時に比べて低下させることを特徴とする電動車両制御装置。

5 . 請求の範囲 4における電動車両制御装置において、

損失特性を参照し、逆起電力を打ち消す電流による銅損と電源装置の昇圧損失とに基づき、車両走行状態に応じて昇圧比を設定することを特徴とする電動車両制御装置。