特許 5873517 バッテリ電圧の制御装置及びバッテリ電圧の制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5873517

(24)【登録日】2016年1月22日

(45)【発行日】2016年3月1日

(54)【発明の名称】バッテリ電圧の制御装置及びバッテリ電圧の制御方法

(51)【国際特許分類】

   B60L 9/18 20060101AFI20160216BHJP

   B60L 15/20 20060101ALI20160216BHJP

   B60W 10/26 20060101ALI20160216BHJP

   B60W 20/00 20160101ALI20160216BHJP

   B60W 10/08 20060101ALI20160216BHJP

【ＦＩ】

   B60L9/18 J

   B60L15/20 J

   B60K6/20 330

   B60K6/20 320

【請求項の数】8

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2014-56490(P2014-56490)

(22)【出願日】2014年3月19日

(65)【公開番号】特開2015-180144(P2015-180144A)

(43)【公開日】2015年10月8日

【審査請求日】2015年2月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】富士重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100095957

【弁理士】

【氏名又は名称】亀谷 美明

(74)【代理人】

【識別番号】100096389

【弁理士】

【氏名又は名称】金本 哲男

(74)【代理人】

【識別番号】100101557

【弁理士】

【氏名又は名称】萩原 康司

(74)【代理人】

【識別番号】100128587

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 一騎

(72)【発明者】

【氏名】森田 知洋

【審査官】 武市 匡紘

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−０８９２６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第４８０２８４９（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開２００９−１３１０７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−００６２９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２２５６１４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｌ １／００−３／１２

Ｂ６０Ｌ ７／００−１３／００

Ｂ６０Ｌ １５／００−１５／４２

Ｈ０２Ｐ ４／００−２９／０４

Ｂ６０Ｋ ６／２０−６／５４７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

バッテリの電圧を昇圧して駆動モータに印加する昇圧部と、
前記駆動モータの出力特性に関する走行モードを取得する走行モード取得部と、
アクセル開度を取得するアクセル開度取得部と、
前記走行モードと前記アクセル開度とに基づいて、前記昇圧部による昇圧の目標昇圧電圧を制御する昇圧制御部と、
を備え、
前記昇圧制御部は、
前記走行モードと前記アクセル開度とに基づいて将来のドライバ要求駆動力を算出する将来ドライバ要求駆動力算出部と、
前記将来のドライバ要求駆動力に基づいて前記目標昇圧電圧を算出する目標昇圧電圧算出部と、を有することを特徴とする、バッテリ電圧の制御装置。

【請求項2】

前記昇圧制御部は、前記駆動モータが目標駆動力を出力するために必要な必要昇圧電圧よりも前記目標昇圧電圧を大きく設定し、前記走行モードに応じて、前記必要昇圧電圧に対する前記目標昇圧電圧のマージンを変化させることを特徴とする、請求項１に記載のバッテリ電圧の制御装置。

【請求項3】

前記将来ドライバ要求駆動力算出部は、前記走行モード毎にアクセル開度と要求駆動力との関係を指定したマップに基づいてドライバ要求駆動力を算出し、前記ドライバ要求駆動力に基づいて前記将来のドライバ要求駆動力を算出することを特徴とする、請求項１に記載のバッテリ電圧の制御装置。

【請求項4】

前記将来ドライバ要求駆動力算出部は、前記ドライバ要求駆動力に対し、前記ドライバ要求駆動力の変化率のしきい値に基づいたリミット処理を行い、前記リミット処理を行った前記ドライバ要求駆動力に基づいて前記将来ドライバ要求駆動力を算出することを特徴とする、請求項３に記載のバッテリ電圧の制御装置。

【請求項5】

前記将来ドライバ要求駆動力算出部は、前記ドライバ要求駆動力に前記ドライバ要求駆動力の変化率の上限値を加算して前記将来のドライバ要求駆動力を算出することを特徴とする、請求項１に記載のバッテリ電圧の制御装置。

【請求項6】

前記将来ドライバ要求駆動力算出部は、前記ドライバ要求駆動力の変化率の上限値を加算して得られた値に対してアクセル開度が０％又は１００％の時の要求駆動力の上下限値によりしきい値処理を行うことで、前記将来ドライバ要求駆動力を算出することを特徴とする、請求項５に記載のバッテリ電圧の制御装置。

【請求項7】

前記目標昇圧電圧算出部は、前記将来のドライバ要求駆動力と前記駆動モータの回転数とに応じて前記目標昇圧電圧を規定したマップに基づいて、前記目標昇圧電圧を算出することを特徴とする、請求項１に記載のバッテリ電圧の制御装置。

【請求項8】

駆動モータの出力特性に関する走行モードを取得するステップと、
アクセル開度を取得するステップと、
前記走行モードと前記アクセル開度とに基づいて、前記駆動モータに印加するバッテリ電圧の昇圧の目標昇圧電圧を制御するステップと、
を備え、
前記目標昇圧電圧を制御するステップは、
前記走行モードと前記アクセル開度とに基づいて将来のドライバ要求駆動力を算出するステップと、
前記将来のドライバ要求駆動力に基づいて前記目標昇圧電圧を算出するステップと、を有することを特徴とする、バッテリ電圧の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、バッテリ電圧の制御装置及びバッテリ電圧の制御方法

【背景技術】

【0002】

近時では、環境に配慮した自動車として電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池自動車等の電気モータを使用する車両が注目されている。このような車両においては、電源からの直流電圧を昇圧コンバータによって昇圧し、その昇圧した直流電圧を交流電圧に変換してモータを駆動することも想定されている。例えば、下記の特許文献１には、エコスイッチのオン／オフ状態に応じて昇圧電圧を変えることが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第４８０２８４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載された技術では、昇圧の際にエコスイッチのオン／オフ状態は考慮しているが、駆動モータの出力特性に関する走行モード（例えば、スポーツモード、インテリジェントモードなど）に応じた制御は何ら考慮されていない。このため、走行モードに応じた昇圧電圧の制御を最適に行うことができず、昇圧が過剰になることによる損失の増大や、昇圧の不足による加速性能の劣化等の問題が生じることが想定される。

【0005】

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、駆動モータの出力特性に関する走行モードに応じてバッテリ電圧の昇圧を最適に制御することで、昇圧による損失を最小限に抑えるとともに、ドライバビリティを向上することが可能な、新規かつ改良されたバッテリ電圧の制御装置及びバッテリ電圧の制御方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、バッテリの電圧を昇圧して駆動モータに印加する昇圧部と、ドライバが選択した前記駆動モータの出力特性に関する走行モードを取得する走行モード取得部と、アクセル開度に基づきドライバの要求駆動力を取得するアクセル開度要求駆動力取得部と、前記走行モードと前記アクセル開度要求駆動力とに基づいて、前記昇圧部による昇圧の目標昇圧電圧を制御する昇圧制御部と、を備え、前記昇圧制御部は、前記走行モードと前記アクセル開度とに基づいて将来のドライバ要求駆動力を算出する将来ドライバ要求駆動力算出部と、前記将来のドライバ要求駆動力に基づいて前記目標昇圧電圧を算出する目標昇圧電圧算出部と、を有する、バッテリ電圧の制御装置が提供される。

【0007】

前記昇圧制御部は、前記走行モードに応じて、前記駆動モータが目標駆動力を出力するために必要なとなる必要昇圧電圧よりも前記目標昇圧電圧を大きく設定し、前記走行モードに応じて、前記必要昇圧電圧に対する前記目標昇圧電圧のマージンを変化させるものであっても良い。

【0009】

また、前記将来ドライバ要求駆動力算出部は、前記走行モード毎にアクセル開度と要求駆動力との関係を指定したマップに基づいてドライバ要求駆動力を算出し、前記ドライバ要求駆動力に基づいて前記将来のドライバ要求駆動力を算出するものであっても良い。

【0010】

また、前記将来ドライバ要求駆動力算出部は、前記ドライバ要求駆動力に対し、前記ドライバ要求駆動力の変化率のしきい値に基づいたリミット処理を行い、前記リミット処理を行った前記ドライバ要求駆動力に基づいて前記将来ドライバ要求駆動力を算出するものであっても良い。

【0011】

また、前記将来ドライバ要求駆動力算出部は、前記リミット処理を行った前記ドライバ要求駆動力に前記ドライバ要求駆動力の変化率の上限値に応じた値を加算して、前記要求駆動力の変化率に応じた値を加算して得られた前記ドライバ要求駆動力に基づいて前記将来のドライバ要求駆動力を算出するものであっても良い。

【0012】

また、前記将来ドライバ要求駆動力算出部は、前記ドライバ要求駆動力の変化率の上限値に応じた値を加算して得られた値前記ドライバ要求駆動力に対してアクセル開度が０％又は１００％の時の要求駆動力の上下限値によりしきい値処理を行うことで、前記将来ドライバ要求駆動力を算出するものであっても良い。

【0013】

また、前記目標昇圧電圧算出部は、前記将来のドライバ要求駆動力と前記駆動モータの回転数とに応じて前記目標昇圧電圧を規定したマップに基づいて、前記目標昇圧電圧を算出するものであっても良い。

【0014】

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、ドライバが選択した前記駆動モータの出力特性に関するを定める走行モードを取得するステップと、アクセル開度をに基づきドライバの要求駆動力を取得するステップと、前記走行モードと前記アクセル開度要求駆動力とに基づいて、前記駆動モータに印加するバッテリ電圧の昇圧の目標昇圧電圧を制御するステップと、を備え、前記目標昇圧電圧を制御するステップは、前記走行モードと前記アクセル開度とに基づいて将来のドライバ要求駆動力を算出するステップと、前記将来のドライバ要求駆動力に基づいて前記目標昇圧電圧を算出するステップと、を有する、バッテリ電圧の制御方法が提供される。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、駆動モータの出力特性に関する走行モードに応じてバッテリ電圧の昇圧を最適に制御することで、昇圧による損失を最小限に抑えるとともに、ドライバビリティを向上することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の一実施形態に係るシステムを示す模式図である。

【図2】駆動モータの回転数とモータトルクとの関係が、昇圧コンバータにおける昇圧によって変化する様子を示す特性図（モータ出力マップ）である。

【図3】昇圧コンバータの変換効率を示す模式図である。

【図4】走行モードと電圧マージンの大きさとの関係を説明するための図である。

【図5】将来ドライバ要求駆動力算出部の構成を示す模式図である。

【図6】駆動力マップの一例を示す模式図である。

【図7】目標昇圧電圧算出部の構成例を示す模式図である。

【図8】目標昇圧電圧算出部が昇圧コンバータの目標昇圧電圧を算出する際に用いるマップを示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

【0018】

まず、図１を参照して、本発明の一実施形態に係るシステム１０００の構成について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る、電気自動車等の車両を駆動するためのシステム１０００を示す模式図である。図１に示すように、システム１０００は、駆動力切替スイッチ１００、アクセルペダル２００、ハイブリッドＥＣＵ３００、高電圧バッテリ５００、昇圧コンバータ６００、インバータ７００、駆動モータ８００を有して構成される。

【0019】

ハイブリッド自動車、電気自動車などの車両を駆動するシステムは、駆動輪を駆動するための駆動モータを備えている。図１に示す構成において、駆動モータ８００は、直流電圧を交流に変換するインバータ７００の電圧が高いほど大出力を発生することができる。このため、昇圧コンバータ６００により高電圧バッテリ５００の電圧を昇圧してインバータ７００に印加している。一方、昇圧コンバータ６００では、バッテリ電圧５００を昇圧すると、昇圧が大きいほど損失が発生する。昇圧コンバータ６００の昇圧比が高いほど損失が大きくなるため、大出力を出そうとすると、昇圧コンバータ６００における損失の増加につながる。更に、高電圧バッテリ５００の電圧からインバータ７００の最大電圧まで昇圧するために、目標電圧に対して実際の昇圧が行われるまでに２００ｍｓ程度の遅延時間が発生する。このため、車両発進時に昇圧を行ったとしても、実際の昇圧は発進時よりも遅延するため、加速のもたつき感やドライバビリティの悪化が生じる。

【0020】

駆動力切替スイッチ１００は、車両内のドライバーが操作できる位置に搭載され、ドライバーの操作に応じて走行モードを切り替えるスイッチである。本実施形態では、一例として、駆動力切替スイッチ１００の操作により、スポーツシャープ（＃）モード、スポーツモード、インテリジェントモードの３つのモードを切り替えて設定することができる。具体的には、スポーツシャープ（＃）モードは、ドライバーのアクセル操作に対する反応をより鋭敏に設定するとともに高回転域まで活用し、積極的な走りに対応するモードである。スポーツモードは、アクセル操作に忠実な出力特性とし、幅広い用途において快適かつスポーティな走行を愉しめるモードである。インテリジェントモードは、市街地走行などの実用領域でスムーズかつ実用十分な出力特性を設定し、扱い易さと優れた実用燃費性能を実現するモードである。駆動力切替スイッチ１００は、ドライバーが選択した走行モードをハイブリッドＥＣＵ３００へ送信する。

【0021】

アクセルペダル２００は、ドライバーのアクセル操作を検出するセンサを含んでいる。ドライバーのアクセル操作は、ドライバーの要求駆動力としてハイブリッドＥＣＵ３００に送られる。

【0022】

ハイブリッドＥＣＵ３００は、駆動力切替スイッチ１００の操作に応じた走行モードを取得する走行モード取得部３０２と、アクセル開度を取得するアクセル開度取得部３０４と、将来ドライバ要求駆動力算出部３１０と、目標昇圧電圧算出部３５０とを有して構成されている。また、将来ドライバ要求駆動力算出部３１０と目標昇圧電圧算出部３５０とから昇圧制御部３０６が構成されている。

【0023】

昇圧コンバータ６００は、高電圧バッテリ５００とインバータ７００との間に設けられ、高電圧バッテリ５００の電圧を昇圧して、昇圧した電圧をインバータ７００に加える。ここで、高電圧バッテリ５００の電圧に対する昇圧した電圧の比を昇圧比と称する。

【0024】

ここで、図２は、駆動モータ８００の回転数とモータトルクとの関係が、昇圧コンバータ６００における昇圧によって変化する様子を示す特性図（モータ出力マップ）である。図２の横軸はモータ回転数を、縦軸はモータトルクを示している。縦軸のモータトルクにおいて、正の値は駆動モータ８００が駆動輪を駆動する際のトルクを、負の値は回生時に駆動輪が駆動モータ８００を駆動する際のトルク（駆動モータ８００による制動力）を示している。

【0025】

図２に示すように、モータトルクが正の値の場合、昇圧コンバータ６００による昇圧が大きいほど同じモータ回転数に対するモータトルクが増加する。従って、昇圧コンバータ６００による昇圧を大きくしてインバータ７００に印加する電圧を高くすることで、より大きなモータトルクで駆動モータ８００を駆動することが可能となる。

【0026】

また、図２に示すように、モータトルクが負の値の場合は、昇圧コンバータ６００による昇圧が大きいほど、駆動輪が駆動モータ８００を回転させる際のモータトルクが増加する。

【0027】

また、図３は、昇圧コンバータ６００の変換効率を示す模式図である。図３に示すように、高電圧バッテリ５００の電圧は２００［Ｖ］であり、昇圧コンバータ６００は昇圧比を１〜３．２５０の範囲で変化させ、高電圧バッテリ５００の電圧を２００［Ｖ］から６５０［Ｖ］の範囲まで昇圧してインバータ７００に印加する。また、図３に示す一次側電力［ｋＷ］は、正の値はモータ駆動時に高電圧バッテリ５００から取り出される電力を示しており、負の値は回生時に高電圧バッテリ５００に充電される電力を示している。図３では、一次側電力の各値毎に昇圧コンバータ６００の変換効率（％）を示している。図３に示すように、昇圧コンバータ６００の昇圧比が増加するほど、昇圧コンバータ６００の変換効率は低下する。すなわち、昇圧コンバータ６００の昇圧電圧が高くなるほど変換効率は低下する。従って、必要な時以外は、昇圧コンバータ６００の昇圧比を低下させておくことが望ましい。なお、効率の低下分は、昇圧コンバータ６００が発生する熱として消費される。

【0028】

昇圧コンバータ６００は、ハイブリッドＥＣＵ３００からの昇圧指令に基づいて高電圧バッテリ５００の電圧を昇圧し、昇圧した電圧をインバータ７００に印加する。インバータ７００は、昇圧コンバータ６００によって昇圧された電圧を利用し、直流電圧を交流に変換して駆動モータ８００に印加することで、駆動モータ８００のモータ巻線に電流を流す。駆動モータ８００は、インバータ７００によってモータ巻線に流された電流が発生させる磁界と駆動モータ８００内部に設置されたマグネットの磁力とによって発生する電磁力により、車両を動かすための駆動力を発生させる。

【0029】

本実施形態において、ハイブリッドＥＣＵ３００は、駆動力切替スイッチ１００の状態に応じて将来ドライバ要求駆動力を算出し、将来ドライバ要求駆動力に応じて最適な目標昇圧電圧を算出することで、昇圧コンバータ６００による昇圧を必要最小限に制御する。ここで、将来ドライバ要求駆動力とは、将来的にドライバが要求可能な駆動力の最大値である。将来ドライバ要求駆動力は、駆動力マップから算出される最大駆動力、または（現在の駆動力＋駆動力変化率上限）のいずれか小さい方の値となる。

【0030】

図４は、走行モードと電圧マージンの大きさとの関係を説明するための図である。なお、「目標昇圧電圧」とは、昇圧コンバータ６００が昇圧する際の目標値を意味する。一例として、上述のように目標昇圧電圧は２００Ｖ〜６００Ｖ程度とされる。「必要昇圧電圧」とは、目標駆動力を出力するために最低限必要な昇圧電圧を示し、「実昇圧電圧」とは、昇圧コンバータが実際に出力している電圧を意味する。実昇圧電圧が必要昇圧電圧を下回ると、目標駆動力を出力することができない。また、実昇圧電圧は目標昇圧電圧とほぼ同一の値に制御されるが、実昇圧電圧は目標昇圧電圧に対して応答遅れがある場合がある。また、「目標駆動力（＝要求駆動力）」とは、ドライバのアクセル操作によって要求される駆動力を示し、「実駆動力」とは駆動モータ８００が実際に発生している駆動力を示す。「実駆動力」は、必要昇圧電圧が確保されていれば、応答遅れを生じることなく出力される。

【0031】

図４（ａ）〜図４（ｃ）の縦軸は昇圧電圧（相対値）及び駆動力（相対値）を示しており、横軸は時間を示している。また、図４（ａ）〜図４（ｃ）のそれぞれにおいて、昇圧電圧を示す破線が目標昇圧電圧Ｖｏｌ＿ｔｇｔ＿Ａ，Ｖｏｌ＿ｔｇｔ＿Ｂ，Ｖｏｌ＿ｔｇｔ＿Ｃを示し、実線が実昇圧電圧Ｖｏｌ＿ａｃｔ＿Ａ，Ｖｏｌ＿ａｃｔ＿Ｂ，Ｖｏｌ＿ａｃｔ＿Ｃを示し、一点鎖線が必要昇圧電圧Ｖｏｌ＿０＿Ａ，Ｖｏｌ＿０＿Ｂ，Ｖｏｌ＿０＿Ｃを示している。また、駆動力を示す破線が次の制御周期の要求駆動力Ｑｔｇｔ＿Ａ，Ｑｔｇｔ＿Ｂ，Ｑｔｇｔ＿Ｃを示し、実線が現在の要求駆動力（実駆動力）Ｑａｃｔ＿Ａ，Ｑａｃｔ＿Ｂ，Ｑａｃｔ＿Ｃを示している。また、図４（ａ）〜図４（ｃ）において、電圧マージンＶｏｌ＿ｍａｒ＿Ａ，Ｖｏｌ＿ｍａｒ＿Ｂ，Ｖｏｌ＿ｍａｒ＿Ｃは、実昇圧電圧と必要昇圧電圧との差分である。

【0032】

図４（ａ）〜図４（ｃ）は、それぞれスポーツシャープ（＃）モード、スポーツモード、インテリジェントモードにおいて、所定の駆動力から自車両が全開加速した場合に昇圧電圧（相対値）及び駆動力（相対値）が変化する様子を示している。

【0033】

図４（ａ）に示すように、スポーツシャープ（＃）モードにおいては、ドライバーのアクセル操作による要求駆動力を駆動モータ８００により遅れなく出力させるために、要求駆動力の上限値（＝最大値；将来ドライバ要求駆動力）を実現可能な電圧に昇圧する必要がある。そのために、スポーツシャープ（＃）モードの電圧マージンＶｏｌ＿ｍａｒ＿Ａは大きくなっている。

【0034】

これに対して、図４（ｂ）に示すように、スポーツモードにおいては、要求駆動力の上限値（＝将来ドライバ要求駆動力）がスポーツシャープ（＃）モードよりも低く設定される。そして、スポーツシャープ（＃）モードよりも低い将来ドライバ要求駆動力を出力可能であれば良いため、電圧マージンＶｏｌ＿ｍａｒ＿Ｂは、スポーツシャープ（＃）モードの電圧マージンＶｏｌ＿ｍａｒ＿Ａよりも小さくなっている。これにより、昇圧コンバータ１００における電力損失を低減することができる。

【0035】

また、図４（ｃ）に示すように、インテリジェントモードでは、要求駆動力の上限値に加えて、変化率の上限によって将来ドライバ要求駆動力が制限される。従って、実昇圧電圧Ｖｏｌ＿ａｃｔ＿Ｃの変化率も制限される。この場合には、将来ドライバ要求駆動力は、現在のドライバ要求駆動力に対して要求駆動力の変化率の上下限に相当する電圧マージンが上乗せされていればよいため、電圧マージンＶｏｌ＿ｍａｒ＿Ｃはさらに小さくなっている。したがって、昇圧コンバータ１００における電力損失をさらに低減することができる。特に、起こり得る要求駆動力の変化率が、昇圧コンバータ１００の昇圧応答性能による変化率よりも小さい場合には、電圧マージンＶｏｌ＿ｍａｒ＿Ｃをゼロにすることも可能となる。

【0036】

以上のように、走行モード毎に、将来ドライバ要求駆動力に応じて目標昇圧電圧を設定することで、電圧マージンを必要最小限の値に設定することができる。これにより、目標駆動力を確保するとともに、損失を最小限に抑えることが可能となる。

【0037】

次に、将来ドライバ要求駆動力を算出する手法について説明する。図５は、将来ドライバ要求駆動力算出部３１０の構成を示す模式図である。図５に示すように、将来ドライバ要求駆動力算出部３１０は、駆動力マップ３１２，３１４，３１６、絶対値算出部（ＡＢＳ）３１８、最大値算出部３２０、変化率リミット処理部３２２、最大値算出部３２４、加算部３２６、最小値算出部３２８、を有して構成されている。

【0038】

駆動力マップ３１２，３１４，３１６のそれぞれは、スポーツシャープ（＃）モード、スポーツモード、インテリジェントモードの３つのモードに対応するマップを有している。駆動力マップ３１２，３１４，３１６のそれぞれは、入力された駆動力切替スイッチ１００の状態に基づいて、駆動力切替スイッチ１００の状態に対応するマップを選択する。例えば、駆動力切替スイッチ１００によりスポーツシャープ（＃）モードが設定されている場合、駆動力マップ３１２が有する３つのマップのうち、スポーツシャープ（＃）モードに対応するマップが選択される。

【0039】

駆動力マップ３１２には、現時点でのアクセル開度と車速が入力される。そして、駆動力マップ３１２は、駆動力切替スイッチ１００の状態に対応するマップに基づいて、アクセル開度と車速に応じた駆動力を出力する。

【0040】

駆動力マップ３１４は、アクセル全閉時（０％）のマップに対応する。駆動力マップ３１４は、駆動力マップ３１４が有する３つのマップのうち、駆動力切替スイッチ１００の状態に対応するマップを選択する。また、駆動力マップ３１４には、アクセル開度（０％）と車速が入力される。そして、駆動力マップ３１４は、駆動力切替スイッチ１００の状態に対応するマップに基づいて、０％のアクセル開度と車速に応じた駆動力を出力する。

【0041】

駆動力マップ３１６は、アクセル全開時（１００％）のマップに対応する。駆動力マップ３１６は、駆動力マップ３１６が有する３つのマップのうち、駆動力切替スイッチ１００の状態に対応するマップを選択する。また、駆動力マップ３１６には、アクセル開度（１００％）と車速が入力される。そして、駆動力マップ３１６は、駆動力切替スイッチ１００の状態に対応するマップに基づいて、１００％のアクセル開度と車速に応じた駆動力を出力する。

【0042】

駆動力マップ３１２が出力したアクセル開度と車速に応じた駆動力は、変化率リミット処理部３２２へ入力され、変化率リミット処理が行われる。変化率リミット処理部３２２には、ドライバ要求駆動力の変化率の上限値と変化率の下限値が入力される。そして、変化率リミット処理部３２２には、ドライバ要求駆動力の変化率の上限値と変化率の下限値とに基づいて、駆動力マップ３１２から入力された駆動力を制限し、ドライバ要求駆動力として出力する。このような変化率リミット処理により、急な駆動力変化による車体の前後振動が抑制される。ドライバ要求駆動力に基づいて駆動モータ８００の制御が行われる。また、将来ドライバ要求駆動力を算出するため、ドライバ要求駆動力は加算部３２６へ入力される。なお、変化率リミット処理は、主としてインテリジェントモードにて行うことができる。

【0043】

また、ドライバ要求駆動力の変化率の上限値と変化率の下限値のそれぞれは、絶対値算出部（ＡＢＳ）３１８にて絶対値がとられて最大値算出部３２４へ入力される。最大値算出部３２４では、ドライバ要求駆動力の変化率の上限値の絶対値と変化率の下限値の絶対値とを比較して、大きい方を加算部３２６へ出力する。加算部３２６では、変化率リミット処理部３２２から入力されたドライバ要求駆動力と、最大値算出部３２４から入力された変化率の上限値の絶対値、下限値の絶対値の大きい方とを加算する。ドライバ要求駆動力は変化率リミット処理部３２２で増減分が制限されているため、以下の関係が成立する。
将来ドライバ要求駆動力＜現在のドライバ要求駆動力＋変化率上限

【0044】

このように、現在のドライバ要求駆動力に対して、ドライバ要求駆動力の変化率の最大値が加算された値は、将来的なドライバ要求駆動力として見込まれる最大値と考えることができる。つまり、将来ドライバ要求駆動力の値は、現在のドライバ要求駆動力に対して変化率上限を加算して得られる値よりも小さい値とされる。なお、将来ドライバ要求駆動力は、現在の制御周期に対して、次の制御周期における最大のドライバ要求駆動力と考えることができる。加算部３２６では、上式の右辺を計算し、計算結果を最小値算出部３２８へ出力する。

【0045】

一方、駆動力マップ３１４が出力した０％のアクセル開度と車速に応じた駆動力と、駆動力マップ３１６が出力した１００％のアクセル開度と車速に応じた駆動力は、絶対値算出部（ＡＢＳ）３１８にてそれぞれの絶対値が算出されて、最大値算出部３２０へ入力される。最大値算出部３２０では、入力された絶対値のうち大きい方を要求駆動力上下限値として出力する。このようにして、アクセル全閉時の駆動力マップ３１４とアクセル全開時の駆動力マップ３１６とから、ドライバ要求駆動力の上下限値が決定される。この上下限値は、アクセル全開又は全閉時の要求駆動力であることから、将来ドライバ要求駆動力は、この上下限値を超えることはできない。

【0046】

このため、要求駆動量の上下限値は最小値算出部３２８に入力され、加算部３２６からの出力と比較される。そして、要求駆動力の上下限値と加算部３２６からの出力のうちの小さい方が将来ドライバ要求駆動力として出力される。このようにして、変化率リミット処理部３２２による変化率の制限と「ドライバ要求駆動力の上下限値」による制限を加えることで、将来のドライバが要求する駆動力の上限を将来ドライバ要求駆動力として出力することが可能となる。

【0047】

図６は、駆動力マップ３１２の一例を示す模式図である。図６に示すように、スポーツシャープ（＃）モード（Ｓ＃ Ｍｏｄｅ）、スポーツモード（Ｓ Ｍｏｄｅ）、インテリジェントモード（Ｉ Ｍｏｄｅ）のそれぞれについて、アクセルペダルの開度に応じた駆動力が規定されている。また、図６に示すマップは、車速毎に設定されている。従って、駆動力マップ３１２によれば、アクセル開度と車速に応じた駆動力を求めることができる。駆動力マップ３１４，３１６は、駆動力マップ３１２と基本的な構成は同様であるが、駆動力マップ３１４は、アクセル開度が０％のときの駆動力を車速に応じて規定し、駆動力マップ３１６は、アクセル開度が１００％のときの駆動力を車速に応じて規定している。

【0048】

以上のようにして、ハイブリッドＥＣＵ３００の将来ドライバ要求駆動力算出部３１０では、駆動力切替スイッチ１００により設定された走行モードと、アクセルペダル開度と、車速とに基づいて、将来ドライバ要求駆動力を求めることができる。

【0049】

次に、ハイブリッドＥＣＵ３００の目標昇圧電圧算出部３５０で行われる処理について説明する。図７は、目標昇圧電圧算出部３５０の構成例を示す模式図である。図７に示すように、目標昇圧電圧算出部３５０には、将来ドライバ要求駆動力と駆動モータ８００の回転数とが入力される。目標昇圧電圧算出部３５０には、将来ドライバ要求駆動力と駆動モータ８００の回転数とから、昇圧コンバータ６００の目標昇圧電圧を算出する。

【0050】

図８は、目標昇圧電圧算出部３５０が昇圧コンバータ６００の目標昇圧電圧を算出する際に用いるマップを示す模式図である。図８において、横軸は駆動モータ８００の回転数を、縦軸は駆動モータ６００の駆動力（将来ドライバ要求駆動力）を示している。図８に示すマップでは、駆動モータ８００の回転数と駆動モータ８００の駆動力（将来ドライバ要求駆動力）に応じて、目標昇圧電圧（２００Ｖ，３００Ｖ，４００Ｖ，５００Ｖ，６００Ｖ，６５０Ｖ）が規定されている。

【0051】

目標昇圧電圧算出部３５０は、入力された将来ドライバ要求駆動力と駆動モータ８００の回転数を図８のマップに当てはめ、入力された将来ドライバ要求駆動力と駆動モータ８００の回転数に対応する目標昇圧電圧を算出する。そして、ハイブリッドＥＣＵ３００の昇圧制御部３０６は、目標昇圧電圧算出部３５０が算出した目標昇圧電圧を用いて、昇圧コンバータ６００に対して昇圧指令を送る。

【0052】

以上のようにして、目標昇圧電圧算出部３５０は、将来ドライバ要求駆動力と駆動モータ８００の回転数から昇圧コンバータ６００の目標昇圧電圧を算出し、昇圧コンバータ６００を目標昇圧電圧に昇圧することができる。将来ドライバ要求駆動力を実現可能な昇圧電圧が目標電圧として算出されることで、ドライバがいかなるアクセル操作をしても遅延なく駆動力を出力することができる。

【0053】

以上のようにして、本実施形態では、ドライバ要求駆動力が将来取り得る値（将来ドライバ要求駆動力）を、駆動力切替スイッチ１００の操作状態と変化率リミット処理から推定する。そして、現在の駆動力を出力するために必要な電圧（＝必要昇圧電圧）に電圧マージンを加え、将来ドライバ要求駆動力を出力できる電圧を目標昇圧電圧として設定し、昇圧制御を行う。これにより、（必要昇圧電圧＋昇圧マージン）の電圧を実現していれば、ドライバがどのようなアクセル操作をしたとしても、遅延無く駆動力を出力することが可能となる。

【0054】

また、入力された駆動力切替スイッチ１００の状態に基づいて、駆動力マップ３１２，３１４，３１６のそれぞれから、駆動力切替スイッチ１００の状態に対応するマップが選択される。これにより、走行モードに応じて将来ドライバ要求駆動力を算出することが可能となり、図４で示したように、走行モードに応じて実昇圧電圧に対する目標昇圧電圧のマージンを変化させることが可能となる。

【0055】

これにより、アクセルペダル量に対して要求駆動力を可変させる駆動力切替スイッチ１００を備え、車両の加速特性をドライバー自身が選択できるようにしたシステムにおいて、加速特性の低い走行モードが選択された場合は、要求駆動力の応答性は低くても良いため、昇圧の電圧マージンが小さくなるように制御することで、昇圧損失を低減することができる。また、加速特性の高い走行モードが選択された場合は、昇圧の電圧マージンが大きくなるように制御することで、要求駆動力を瞬時に確実に発揮させることが可能となる。

【0056】

以上説明したように本実施形態によれば、走行モードに応じた将来ドライバ要求駆動力と駆動モータの回転数とから昇圧コンバータ６００の目標昇圧電圧を算出するようにした。これにより、走行モードに応じて昇圧コンバータ６００の昇圧の電圧マージンを必要最小限に確保することができ、昇圧損失を最小限に抑えるとともに、ドライバの要求に確実に応えることが可能となる。

【0057】

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【符号の説明】

【0058】

３００ ハイブリッドＥＣＵ
３０２ 走行モード取得部
３０４ アクセル開度取得部
３０６ 昇圧制御部
３１０ 将来ドライバ要求駆動力算出部
３５０目標昇圧電圧算出部
５００ 高電圧バッテリ
６００ 昇圧コンバータ
８００ 駆動モータ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】