特許 7498625 車両用制御装置、プログラム、車両用制御方法

(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】

(24)【登録日】2024-06-04

(45)【発行日】2024-06-12

(54)【発明の名称】車両用制御装置、プログラム、車両用制御方法

(51)【国際特許分類】

   B60L 58/12 20190101AFI20240605BHJP

   B60L 9/18 20060101ALI20240605BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20240605BHJP

【ＦＩ】

B60L58/12

B60L9/18 J

H02J7/00 302D

【請求項の数】 17

(21)【出願番号】P 2020142614

(22)【出願日】2020-08-26

(65)【公開番号】P2021126037

(43)【公開日】2021-08-30

【審査請求日】2023-06-15

(31)【優先権主張番号】P 2020015466

(32)【優先日】2020-01-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(73)【特許権者】

【識別番号】000002082

【氏名又は名称】スズキ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100121821

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 強

(74)【代理人】

【識別番号】100139480

【弁理士】

【氏名又は名称】日野 京子

(74)【代理人】

【識別番号】100125575

【弁理士】

【氏名又は名称】松田 洋

(74)【代理人】

【識別番号】100175134

【弁理士】

【氏名又は名称】北 裕介

(72)【発明者】

【氏名】北川 泰久

(72)【発明者】

【氏名】神尾 茂

(72)【発明者】

【氏名】竹内 良友

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 勝

(72)【発明者】

【氏名】小鮒 慎吾

(72)【発明者】

【氏名】大川内 亮平

(72)【発明者】

【氏名】加藤 弘崇

(72)【発明者】

【氏名】奥 裕作

【審査官】岩田 健一

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－２６１１２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－２０７９０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－２５７６０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１９－５０６８３０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｌ ５８／１２

Ｂ６０Ｌ ９／１８

Ｈ０２Ｊ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

蓄電装置（３１）と、
前記蓄電装置に電気的に接続されるインバータ（３０）と、
前記インバータに電気的に接続されるステータ巻線（２１）、及び駆動輪（２３）と動力伝達可能なロータ（２２）を有する回転電機（２０）と、を備える車両（１０）に適用される車両用制御装置（５０）において、
前記回転電機のトルクを、前記車両のアクセル操作量に基づいて設定される指令トルクに制御すべく、前記インバータを操作する操作部と、
前記蓄電装置の電圧がその閾値以下になった場合、前記アクセル操作量に基づいて定まる指令トルクに前記回転電機のトルクを制御する場合における前記蓄電装置の放電電力よりも前記蓄電装置の放電電力を小さくする制限トルクに、前記操作部で用いられる前記指令トルクを設定するトルク制限部と、を備え、
前記トルク制限部は、前記蓄電装置の電圧又はその相関値に基づいて、増加及び低下を繰り返すような前記制限トルクを設定する、車両用制御装置。

【請求項2】

蓄電装置（３１）と、
前記蓄電装置に電気的に接続されるインバータ（３０）と、
前記インバータに電気的に接続されるステータ巻線（２１）、及び駆動輪（２３）と動力伝達可能なロータ（２２）を有する回転電機（２０）と、を備える車両（１０）に適用される車両用制御装置（５０）において、
前記回転電機のトルクを、前記車両のアクセル操作量に基づいて設定される指令トルクに制御すべく、前記インバータを操作する操作部と、
前記蓄電装置の電圧がその閾値以下になった場合、前記アクセル操作量に基づいて定まる指令トルクに前記回転電機のトルクを制御する場合における前記蓄電装置の放電電力よりも前記蓄電装置の放電電力を小さくする制限トルクに、前記操作部で用いられる前記指令トルクを設定するトルク制限部と、を備え、
前記トルク制限部は、前記蓄電装置に流れる電流又はその相関値に基づいて、増加及び低下を繰り返すような前記制限トルクを設定する、車両用制御装置。

【請求項3】

蓄電装置（３１）と、
前記蓄電装置に電気的に接続されるインバータ（３０）と、
前記インバータに電気的に接続されるステータ巻線（２１）、及び駆動輪（２３）と動力伝達可能なロータ（２２）を有する回転電機（２０）と、を備える車両（１０）に適用される車両用制御装置（５０）において、
前記回転電機のトルクを、前記車両のアクセル操作量に基づいて設定される指令トルクに制御すべく、前記インバータを操作する操作部と、
前記蓄電装置の電圧がその閾値以下になった場合、前記アクセル操作量に基づいて定まる指令トルクに前記回転電機のトルクを制御する場合における前記蓄電装置の放電電力よりも前記蓄電装置の放電電力を小さくする制限トルクに、前記操作部で用いられる前記指令トルクを設定するトルク制限部と、を備え、
前記トルク制限部は、増加及び低下を繰り返すような前記制限トルクを設定する、車両用制御装置。

【請求項4】

蓄電装置（３１）と、
前記蓄電装置に電気的に接続されるインバータ（３０）と、
前記インバータに電気的に接続されるステータ巻線（２１）、及び駆動輪（２３）と動力伝達可能なロータ（２２）を有する回転電機（２０）と、を備える車両（１０）に適用される車両用制御装置（５０）において、
前記回転電機のトルクを、前記車両のアクセル操作量に基づいて設定される指令トルクに制御すべく、前記インバータを操作する操作部と、
前記蓄電装置の電圧がその閾値以下になった場合、前記アクセル操作量に基づいて定まる指令トルクに前記回転電機のトルクを制御する場合における前記蓄電装置の放電電力よりも前記蓄電装置の放電電力を小さくする制限トルクに、前記操作部で用いられる前記指令トルクを設定するトルク制限部と、を備え、
前記トルク制限部は、
前記蓄電装置の電圧又はその相関値に基づいて、前記制限トルクを設定し、
前記蓄電装置の温度が高い場合、前記蓄電装置の温度が低い場合よりも前記制限トルクを増加補正し、
増加及び低下を繰り返すような前記制限トルクを設定するとともに、前記制限トルクを低下させる期間と前記制限トルクを増加させる期間との間に、前記制限トルクを０にする期間を設定する、車両用制御装置。

【請求項5】

蓄電装置（３１）と、
前記蓄電装置に電気的に接続されるインバータ（３０）と、
前記インバータに電気的に接続されるステータ巻線（２１）、及び駆動輪（２３）と動力伝達可能なロータ（２２）を有する回転電機（２０）と、を備える車両（１０）に適用される車両用制御装置（５０）において、
前記回転電機のトルクを、前記車両のアクセル操作量に基づいて設定される指令トルクに制御すべく、前記インバータを操作する操作部と、
前記蓄電装置の電圧がその閾値以下になった場合、前記アクセル操作量に基づいて定まる指令トルクに前記回転電機のトルクを制御する場合における前記蓄電装置の放電電力よりも前記蓄電装置の放電電力を小さくする制限トルクに、前記操作部で用いられる前記指令トルクを設定するトルク制限部と、を備え、
前記トルク制限部は、
前記蓄電装置の電圧又はその相関値に基づいて、前記制限トルクを設定し、
前記蓄電装置の温度が高いほど、設定した前記制限トルクを大きくするように補正する、車両用制御装置。

【請求項6】

前記トルク制限部は、前記蓄電装置の電圧が前記閾値以下になった場合、前記操作部で用いられる前記指令トルクを前記制限トルクまで急激に低下させる請求項１～５のいずれか１項に記載の車両用制御装置。

【請求項7】

前記トルク制限部は、前記蓄電装置の電圧が前記閾値以下になった場合、前記操作部で用いられる前記指令トルクを０まで急激に低下させる請求項６に記載の車両用制御装置。

【請求項8】

蓄電装置（３１）と、
前記蓄電装置に電気的に接続されるインバータ（３０）と、
前記インバータに電気的に接続されるステータ巻線（２１）、及び駆動輪（２３）と動力伝達可能なロータ（２２）を有する回転電機（２０）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、
前記回転電機のトルクを、前記車両のアクセル操作量に基づいて設定される指令トルクに制御すべく、前記インバータを操作する操作処理と、
前記蓄電装置の電圧がその閾値以下になった場合、前記アクセル操作量に基づいて定まる指令トルクに前記回転電機のトルクを制御する場合における前記蓄電装置の放電電力よりも前記蓄電装置の放電電力を小さくする制限トルクに、前記操作処理で用いられる前記指令トルクを設定するトルク制限処理と、を実行させ、
前記トルク制限処理において、前記蓄電装置の電圧又はその相関値に基づいて、増加及び低下を繰り返すような前記制限トルクを設定する、プログラム。

【請求項9】

蓄電装置（３１）と、
前記蓄電装置に電気的に接続されるインバータ（３０）と、
前記インバータに電気的に接続されるステータ巻線（２１）、及び駆動輪（２３）と動力伝達可能なロータ（２２）を有する回転電機（２０）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、
前記回転電機のトルクを、前記車両のアクセル操作量に基づいて設定される指令トルクに制御すべく、前記インバータを操作する操作処理と、
前記蓄電装置の電圧がその閾値以下になった場合、前記アクセル操作量に基づいて定まる指令トルクに前記回転電機のトルクを制御する場合における前記蓄電装置の放電電力よりも前記蓄電装置の放電電力を小さくする制限トルクに、前記操作処理で用いられる前記指令トルクを設定するトルク制限処理と、を実行させ、
前記トルク制限処理において、前記蓄電装置に流れる電流又はその相関値に基づいて、増加及び低下を繰り返すような前記制限トルクを設定する、プログラム。

【請求項10】

蓄電装置（３１）と、
前記蓄電装置に電気的に接続されるインバータ（３０）と、
前記インバータに電気的に接続されるステータ巻線（２１）、及び駆動輪（２３）と動力伝達可能なロータ（２２）を有する回転電機（２０）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、
前記回転電機のトルクを、前記車両のアクセル操作量に基づいて設定される指令トルクに制御すべく、前記インバータを操作する操作処理と、
前記蓄電装置の電圧がその閾値以下になった場合、前記アクセル操作量に基づいて定まる指令トルクに前記回転電機のトルクを制御する場合における前記蓄電装置の放電電力よりも前記蓄電装置の放電電力を小さくする制限トルクに、前記操作処理で用いられる前記指令トルクを設定するトルク制限処理と、を実行させ、
前記トルク制限処理において、増加及び低下を繰り返すような前記制限トルクを設定する、プログラム。

【請求項11】

蓄電装置（３１）と、
前記蓄電装置に電気的に接続されるインバータ（３０）と、
前記インバータに電気的に接続されるステータ巻線（２１）、及び駆動輪（２３）と動力伝達可能なロータ（２２）を有する回転電機（２０）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、
前記回転電機のトルクを、前記車両のアクセル操作量に基づいて設定される指令トルクに制御すべく、前記インバータを操作する操作処理と、
前記蓄電装置の電圧がその閾値以下になった場合、前記アクセル操作量に基づいて定まる指令トルクに前記回転電機のトルクを制御する場合における前記蓄電装置の放電電力よりも前記蓄電装置の放電電力を小さくする制限トルクに、前記操作処理で用いられる前記指令トルクを設定するトルク制限処理と、を実行させ、
前記トルク制限処理において、
前記蓄電装置の電圧又はその相関値に基づいて、前記制限トルクを設定し、
前記蓄電装置の温度が高い場合、前記蓄電装置の温度が低い場合よりも前記制限トルクを増加補正し、
増加及び低下を繰り返すような前記制限トルクを設定するとともに、前記制限トルクを低下させる期間と前記制限トルクを増加させる期間との間に、前記制限トルクを０にする期間を設定する、プログラム。

【請求項12】

蓄電装置（３１）と、
前記蓄電装置に電気的に接続されるインバータ（３０）と、
前記インバータに電気的に接続されるステータ巻線（２１）、及び駆動輪（２３）と動力伝達可能なロータ（２２）を有する回転電機（２０）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、
前記回転電機のトルクを、前記車両のアクセル操作量に基づいて設定される指令トルクに制御すべく、前記インバータを操作する操作処理と、
前記蓄電装置の電圧がその閾値以下になった場合、前記アクセル操作量に基づいて定まる指令トルクに前記回転電機のトルクを制御する場合における前記蓄電装置の放電電力よりも前記蓄電装置の放電電力を小さくする制限トルクに、前記操作処理で用いられる前記指令トルクを設定するトルク制限処理と、を実行させ、
前記トルク制限処理において、
前記蓄電装置の電圧又はその相関値に基づいて、前記制限トルクを設定し、
前記蓄電装置の温度が高いほど、設定した前記制限トルクを大きくするように補正する、プログラム。

【請求項13】

蓄電装置（３１）と、
前記蓄電装置に電気的に接続されるインバータ（３０）と、
前記インバータに電気的に接続されるステータ巻線（２１）、及び駆動輪（２３）と動力伝達可能なロータ（２２）を有する回転電機（２０）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、
前記回転電機のトルクを、前記車両のアクセル操作量に基づいて設定される指令トルクに制御すべく、前記インバータを操作する操作ステップと、
前記蓄電装置の電圧がその閾値以下になった場合、前記アクセル操作量に基づいて定まる指令トルクに前記回転電機のトルクを制御する場合における前記蓄電装置の放電電力よりも前記蓄電装置の放電電力を小さくする制限トルクに、前記操作ステップで用いられる前記指令トルクを設定するトルク制限ステップと、を備え、
前記トルク制限ステップにおいて、前記蓄電装置の電圧又はその相関値に基づいて、増加及び低下を繰り返すような前記制限トルクを設定する、車両用制御方法。

【請求項14】

蓄電装置（３１）と、
前記蓄電装置に電気的に接続されるインバータ（３０）と、
前記インバータに電気的に接続されるステータ巻線（２１）、及び駆動輪（２３）と動力伝達可能なロータ（２２）を有する回転電機（２０）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、
前記回転電機のトルクを、前記車両のアクセル操作量に基づいて設定される指令トルクに制御すべく、前記インバータを操作する操作ステップと、
前記蓄電装置の電圧がその閾値以下になった場合、前記アクセル操作量に基づいて定まる指令トルクに前記回転電機のトルクを制御する場合における前記蓄電装置の放電電力よりも前記蓄電装置の放電電力を小さくする制限トルクに、前記操作ステップで用いられる前記指令トルクを設定するトルク制限ステップと、を備え、
前記トルク制限ステップにおいて、前記蓄電装置に流れる電流又はその相関値に基づいて、増加及び低下を繰り返すような前記制限トルクを設定する、車両用制御方法。

【請求項15】

蓄電装置（３１）と、
前記蓄電装置に電気的に接続されるインバータ（３０）と、
前記インバータに電気的に接続されるステータ巻線（２１）、及び駆動輪（２３）と動力伝達可能なロータ（２２）を有する回転電機（２０）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、
前記回転電機のトルクを、前記車両のアクセル操作量に基づいて設定される指令トルクに制御すべく、前記インバータを操作する操作ステップと、
前記蓄電装置の電圧がその閾値以下になった場合、前記アクセル操作量に基づいて定まる指令トルクに前記回転電機のトルクを制御する場合における前記蓄電装置の放電電力よりも前記蓄電装置の放電電力を小さくする制限トルクに、前記操作ステップで用いられる前記指令トルクを設定するトルク制限ステップと、を備え、
前記トルク制限ステップにおいて、増加及び低下を繰り返すような前記制限トルクを設定する、車両用制御方法。

【請求項16】

蓄電装置（３１）と、
前記蓄電装置に電気的に接続されるインバータ（３０）と、
前記インバータに電気的に接続されるステータ巻線（２１）、及び駆動輪（２３）と動力伝達可能なロータ（２２）を有する回転電機（２０）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、
前記回転電機のトルクを、前記車両のアクセル操作量に基づいて設定される指令トルクに制御すべく、前記インバータを操作する操作ステップと、
前記蓄電装置の電圧がその閾値以下になった場合、前記アクセル操作量に基づいて定まる指令トルクに前記回転電機のトルクを制御する場合における前記蓄電装置の放電電力よりも前記蓄電装置の放電電力を小さくする制限トルクに、前記操作ステップで用いられる前記指令トルクを設定するトルク制限ステップと、を備え、
前記トルク制限ステップにおいて、
前記蓄電装置の電圧又はその相関値に基づいて、前記制限トルクを設定し、
前記蓄電装置の温度が高い場合、前記蓄電装置の温度が低い場合よりも前記制限トルクを増加補正し、
増加及び低下を繰り返すような前記制限トルクを設定するとともに、前記制限トルクを低下させる期間と前記制限トルクを増加させる期間との間に、前記制限トルクを０にする期間を設定する、車両用制御方法。

【請求項17】

蓄電装置（３１）と、
前記蓄電装置に電気的に接続されるインバータ（３０）と、
前記インバータに電気的に接続されるステータ巻線（２１）、及び駆動輪（２３）と動力伝達可能なロータ（２２）を有する回転電機（２０）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、
前記回転電機のトルクを、前記車両のアクセル操作量に基づいて設定される指令トルクに制御すべく、前記インバータを操作する操作ステップと、
前記蓄電装置の電圧がその閾値以下になった場合、前記アクセル操作量に基づいて定まる指令トルクに前記回転電機のトルクを制御する場合における前記蓄電装置の放電電力よりも前記蓄電装置の放電電力を小さくする制限トルクに、前記操作ステップで用いられる前記指令トルクを設定するトルク制限ステップと、を備え、
前記トルク制限ステップにおいて、
前記蓄電装置の電圧又はその相関値に基づいて、前記制限トルクを設定し、
前記蓄電装置の温度が高いほど、設定した前記制限トルクを大きくするように補正する、車両用制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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。

【背景技術】

【0002】

従来、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、回転電機とを備える車両に適用される車両用制御装置が知られている。回転電機は、インバータに電気的に接続されるステータ巻線と、駆動輪と動力伝達可能なロータとを有している。この制御装置は、回転電機のトルクを、車両のアクセル操作量に基づいて設定される指令トルクに制御すべく、インバータを操作する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第３３７６８３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

蓄電装置の充電率が低い領域では、蓄電装置の内部抵抗が大きい。この場合、蓄電装置の電流の変動に対して蓄電装置の電圧が大きく変動し、ひいては回転電機のトルクの変動も大きくなる。その結果、車両のドライバビリティが悪化する懸念がある。

【0005】

本発明は、車両のドライバビリティの悪化を抑制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。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、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ステータ巻線、及び駆動輪と動力伝達可能なロータを有する回転電機と、を備える車両に適用される車両用制御装置において、
前記回転電機のトルクを、前記車両のアクセル操作量に基づいて設定される指令トルクに制御すべく、前記インバータを操作する操作部と、
前記蓄電装置の電圧がその閾値以下になった場合、前記アクセル操作量に基づいて定まる指令トルクに前記回転電機のトルクを制御する場合における前記蓄電装置の放電電力よりも前記蓄電装置の放電電力を小さくする制限トルクに、前記操作部で用いられる前記指令トルクを設定するトルク制限部と、を備える。

【0007】

本発明では、蓄電装置の電圧がその閾値以下になった場合、操作部で用いられる指令トルクが、アクセル操作量に基づいて定まる指令トルクに回転電機のトルクを制御する場合における蓄電装置の放電電力よりも蓄電装置の放電電力を小さくする制限トルクに設定される。このため、蓄電装置の電圧の低下を抑制でき、蓄電装置の充電率が極力低くならないようにできる。これにより、蓄電装置の内部抵抗が大きくなることを抑制し、回転電機のトルクの変動が大きくなることを抑制できる。その結果、車両のドライバビリティの悪化を抑制することができる。

【0008】

ここで、前記トルク制限部として、例えば、増加及び低下を繰り返すような前記制限トルクを設定する構成を採用することができる。

【0009】

回転電機のトルクを低下させると、蓄電装置からの放電電流が低下し、蓄電装置の電圧が上昇する。この場合、蓄電装置の電圧とその許容下限値との差が大きくなるため、回転電機のトルクを一時的に増加させる余地が生まれる。一方、回転電機のトルクを増加させると、蓄電装置からの放電電流が増加し、蓄電装置の電圧が低下する。

【0010】

この点に着目し、増加及び低下を繰り返すような制限トルクが設定される。これにより、蓄電装置の電圧がその許容下限値を下回る事態の発生を抑制しつつ、車両の退避走行を適正に実施できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】第１実施形態に係る車載システムの全体構成図。

【図2】セル電圧及びＳＯＣの関係を示す特性図。

【図3】ＥＶＥＣＵ及び電池ＥＣＵの処理の手順を示すフローチャート。

【図4】ＥＶＥＣＵ及び電池ＥＣＵの処理の一例を示すタイムチャート。

【図5】第２実施形態に係る電池温度と制限トルクとの関係を示す図。

【図6】その他の実施形態に係る制限トルクの設定方法を示す図。

【図7】その他の実施形態に係る制限トルクの設定方法を示す図。

【図8】その他の実施形態に係る制限トルクの設定方法を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

＜第１実施形態＞
以下、本発明に係る車両用制御装置を具体化した第１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。

【0013】

図１に示すように、車両１０は、回転電機２０、インバータ３０、及び蓄電装置としての蓄電池３１を備えている。本実施形態において、回転電機２０は、３相のステータ巻線２１と、ロータ２２とを有し、例えば永久磁石型の同期機である。

【0014】

車両１０は、駆動輪２３を備えている。ロータ２２は、図示しない変速装置及びドライブシャフトを介して駆動輪２３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。

【0015】

ステータ巻線２１は、インバータ３０及びコンタクタ３２を介して蓄電池３１に電気的に接続されている。インバータ３０は、上，下アームのスイッチを有している。蓄電池３１は、複数の電池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。

【0016】

車両１０は、補機３３を備えている。本実施形態において、補機３３は、ＤＣＤＣコンバータ及び電動コンプレッサのうち少なくとも１つを含む。ＤＣＤＣコンバータは、蓄電池３１の出力電圧を降圧して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３１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３１から給電されて駆動される。

【0017】

車両１０は、蓄電池３１を監視する電池ＥＣＵ３４と、ＥＶＥＣＵ５０とを備えている。電池ＥＣＵ３４は、蓄電池３１の各電池セルの電圧情報、蓄電池３１に流れる電池電流情報、及び蓄電池３１の温度である電池温度ＴＳｂａｔ等を検出する。電池ＥＣＵ３４は、それら検出値に基づいて、蓄電池３１の放電電力制限値Ｗｏｕｔを設定したり、各電池セルの充電率（ＳＯＣ）を算出したりする。放電電力制限値Ｗоｕｔは、例えば、ＳＯＣや、電池温度ＴＳｂａｔ、電圧情報と関係づけられたマップ情報として、電池ＥＣＵ３４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。例えば、電池ＥＣＵ３４は、電池セルの電圧に基づいて放電電力制限値Ｗｏｕｔを設定し、具体的には、電池セルの電圧が高いほど放電電力制限値Ｗｏｕｔを大きく設定する。電池ＥＣＵ３４は、設定した放電電力制限値Ｗоｕｔ、算出したＳＯＣ、及び電圧，電流，温度情報等をＥＶＥＣＵ５０に送信する。

【0018】

車両１０は、アクセルセンサ４０を備えている。アクセルセンサ４０は、ドライバのアクセル操作部材としてのアクセルペダルの踏込量（以下、アクセル操作量Ｓａｃｃ）を検出する。アクセルセンサ４０の検出値は、ＥＶＥＣＵ５０に送信される。

【0019】

ＥＶＥＣＵ５０は、アクセル操作量Ｓａｃｃに基づいて、指令トルクＴａｃｃを算出する。ＥＶＥＣＵ５０は、例えば、アクセル操作量Ｓａｃｃが大きいほど、指令トルクＴａｃｃの絶対値を大きくする。本実施形態では、車両１０が前進する場合、指令トルクＴａｃｃの符号が正となり、ロータ２２が第１方向に回転する。一方、車両１０が後進する場合、指令トルクＴａｃｃの符号が負となり、ロータ２２が第１方向とは逆方向の第２方向に回転する。ＥＶＥＣＵ５０は、回転電機２０のトルクを指令トルクＴａｃｃに制御するために、コンタクタ３２をオンした状態で、インバータ３０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、ＥＶＥＣＵ５０は、蓄電池３１から出力される直流電力を交流電力に変換してステータ巻線２１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。この制御が行われる場合、回転電機２０は、電動機として機能し、力行トルクを発生する。また、ＥＶＥＣＵ５０は、回転電機２０で発電される交流電力を直流電力に変換して蓄電池３１に供給するスイッチング制御である回生駆動制御を行う。この制御が行われる場合、回転電機２０は、発電機として機能し、回生トルクを発生する。回生トルクにより、車輪へ制動力が付与される。なお、ＥＶＥＣＵ５０は、補機３３の駆動制御も行う。

【0020】

図２に示すように、蓄電池３１を構成する電池セルのＳＯＣが低くなるほど、電池セルの端子電圧が低くなる。図２では、電池セルのＳＯＣが規定値Ｓｔｈ以下となる領域を枯渇領域として示している。ＥＶＥＣＵ５０及び電池ＥＣＵ３４は、枯渇領域において、ドライバビリティの悪化を極力抑制しつつ、車両１０の退避走行を適正に実施できるような制御を行う。以下、図３を用いて、この制御について説明する。

【0021】

ステップＳ１０では、電池ＥＣＵ３４は、算出した放電電力制限値Ｗｏｕｔが所定値Ｗｔｈ以下になったか否かを判定する。

【0022】

電池ＥＣＵ３４により放電電力制限値Ｗｏｕｔが所定値Ｗｔｈを上回っていると判定された場合、ステップＳ１１に進み、ＥＶＥＣＵ５０により車両１０の通常制御が実施される。通常制御では、回転電機２０のトルクを、検出されたアクセル操作量Ｓａｃｃに基づいて設定される指令トルクＴａｃｃに制御すべく、インバータ３０のスイッチング制御を行う。

【0023】

なお、本実施形態では、放電電力制限値Ｗｏｕｔと蓄電池３１の出力電力Ｗｒとの間にマージンΔＷが設定される。このため、蓄電池３１の出力電力Ｗｒ及びマージンΔＷの加算値が放電電力制限値Ｗｏｕｔを超えないように回転電機２０の駆動制御が実施される。ここで、通常制御中であったとしても、蓄電池３１の出力電力Ｗｒ及びマージンΔＷの加算値が放電電力制限値Ｗｏｕｔを超えそうな場合には、指令トルクが、アクセル操作量Ｓａｃｃに基づいて設定される指令トルクＴａｃｃよりも小さい制限トルクＴｌｉｍにされる。

【0024】

一方、電池ＥＣＵ３４は、放電電力制限値Ｗｏｕｔが所定値Ｗｔｈ以下になったと判定した場合、ステップＳ１２に進み、ＥＶＥＣＵ５０に対して出力固定判定信号を出力する。この信号がＥＶＥＣＵ５０に入力されると、ＥＶＥＣＵ５０は、補機３３の消費電力を低減させる。ＥＶＥＣＵ５０は、例えば、電動コンプレッサ又はＤＣＤＣコンバータの消費電力を低減させ、具体的には、電動コンプレッサ又はＤＣＤＣコンバータの駆動を停止させる。

【0025】

ステップＳ１３では、電池ＥＣＵ３４は、検出した各電池セルの端子電圧の中から最小値（以下、最小セル電圧Ｖｍｉｎ）を選択し、その最小セル電圧Ｖｍｉｎがその閾値Ｖｔｈ以下になっているか否かを判定する。閾値Ｖｔｈは、電池セルの許容下限電圧Ｖｌｉｍ以上の値に設定され、具体的には例えば、許容下限電圧Ｖｌｉｍよりもやや高い値に設定されればよい。

【0026】

また、閾値Ｖｔｈは、電池電流Ｉｒに基づいて設定されてもよい。具体的には例えば、閾値Ｖｔｈは、電池電流Ｉｒが大きいほど小さく設定されてもよい。これは、検出された最小セル電圧Ｖｍｉｎと電池セルの起電圧との差の影響を抑制するための処理である。つまり、電池セルに流れる電流が大きいと、電池セルの内部抵抗における電圧降下量が大きくなり、電池セルの起電圧に対する端子電圧の低下度合いが大きくなる。

【0027】

電池ＥＣＵ３４は、最小セル電圧Ｖｍｉｎが閾値Ｖｔｈ以下になっていると判定した場合、ステップＳ１４に進み、ＥＶＥＣＵ５０に対して出力固定終了判定信号を出力する。この信号は、蓄電池３１が枯渇状態又はそれに近い状態になったことをＥＶＥＣＵ５０に通知するための信号である。

【0028】

ＥＶＥＣＵ５０は、出力固定終了判定信号を受信すると、ステップＳ１５において退避走行制御に移行する。そして、ステップＳ１６において、ＥＶＥＣＵ５０は、電池ＥＣＵ３４から受信した最小セル電圧Ｖｍｉｎ及び蓄電池３１に流れる電池電流Ｉｒに基づいて、回転電機２０の制限トルクＴｌｉｍを設定する。ＥＶＥＣＵ５０は、回転電機２０のトルクを制限トルクＴｌｉｍに制御すべく、インバータ３０のスイッチング制御を行う。

【0029】

ここで、制限トルクＴｌｉｍは、その絶対値が、アクセル操作量Ｓａｃｃに基づいて定まる指令トルクＴａｃｃの絶対値よりも小さい値である。車両１０が前進する場合、ＥＶＥＣＵ５０は、最小セル電圧Ｖｍｉｎが高いほど、正の制限トルクＴｌｉｍを大きく設定する。これは、最小セル電圧Ｖｍｉｎが高いほど、最小セル電圧Ｖｍｉｎと許容下限電圧Ｖｌｉｍとの差が大きくなり、回転電機２０のトルクを増加させる余地が大きくなるためである。

【0030】

また、車両１０が前進する場合、ＥＶＥＣＵ５０は、電池電流Ｉｒが大きいほど、正の制限トルクＴｌｉｍを大きく設定する。これは、検出された最小セル電圧Ｖｍｉｎと電池セルの起電圧との差の影響を抑制するためのものである。つまり、蓄電池３１に流れる電流が大きいほど、蓄電池３１を構成する電池セルの内部抵抗における電圧降下量が大きくなる。このため、流れる電流が大きい場合における電池セルの端子電圧と、流れる電流が小さい場合における電池セルの端子電圧とが同じであったとしても、電流が大きい場合における電池セルの起電圧の方が、電流が小さい場合における電池セルの起電圧よりも高い。このため、起電圧が低い場合よりも高い場合の方が制限トルクＴｌｉｍを大きくする余地がある。したがって、電池電流Ｉｒが大きいほど、正の制限トルクＴｌｉｍを大きく設定する。

【0031】

一方、車両１０が後進する場合、ＥＶＥＣＵ５０は、最小セル電圧Ｖｍｉｎが高いほど、負の制限トルクＴｌｉｍの絶対値を大きく設定する。また、車両１０が後進する場合、ＥＶＥＣＵ５０は、電池電流Ｉｒが大きいほど、負の制限トルクＴｌｉｍの絶対値を大きく設定する。

【0032】

なお、制限トルクＴｌｉｍは、例えば、最小セル電圧Ｖｍｉｎ及び電池電流Ｉｒと関係付けられて制限トルクＴｌｉｍが規定されたマップ情報又は数式情報に基づいて設定されればよい。また、ステップＳ１６の処理が「トルク制限部」に相当する。

【0033】

図４を用いて、車両１０が前進する場合においてＥＶＥＣＵ５０及び電池ＥＣＵ３４により実施される処理の一例について示す。図４（ａ）は、電池ＥＣＵ３４からＥＶＥＣＵ５０に出力される各判定信号の推移を示し、図４（ｂ）は、電池ＥＣＵ３４で算出されるＳＯＣの推移を示す。図４（ｃ）の実線は、蓄電池３１の出力電力Ｗｒの推移を示し、図４（ｃ）の破線は、放電電力制限値Ｗｏｕｔの推移を示す。図４（ｄ）は、回転電機２０の指令トルクＴｒｑ＊の推移を示し、図４（ｅ）は、最小セル電圧Ｖｍｉｎの推移を示し、図４（ｆ）は、電池電流Ｉｒの推移を示す。

【0034】

通常制御中の時刻ｔ１において、放電電力制限値Ｗｏｕｔが低下し始める。本実施形態では、上述したように蓄電池３１の出力電力Ｗｒと放電電力制限値Ｗｏｕｔとの間にマージンが設定される。放電電力制限値Ｗｏｕｔが低下し始めた後、その低下に伴って蓄電池３１の出力電力Ｗｒも低下し始める。これにより、回転電機２０の指令トルクは、アクセル操作量Ｓａｃｃに基づいて設定される指令トルクＴａｃｃよりも小さい制限トルクＴｌｉｍにされる。これにより、蓄電池３１の放電電力は、回転電機２０のトルクが指令トルクＴａｃｃに制御される場合における蓄電池３１の放電電力よりも小さくなる。

【0035】

その後、時刻ｔ２において、電池ＥＣＵ３４からＥＶＥＣＵ５０に出力固定判定信号が出力される。そして、時刻ｔ３において、電池ＥＣＵ３４からＥＶＥＣＵ５０に出力固定終了判定信号が出力される。これにより、退避走行制御に移行される。ＥＶＥＣＵ５０は、指令トルクを、アクセル操作量Ｓａｃｃに基づいて設定する指令トルクＴａｃｃから０まで急激（例えばステップ状）に低下させる。これにより、最小セル電圧Ｖｍｉｎが上昇し始める。なお、図４（ｄ）において、時刻ｔ３以降には、電池電流Ｉｒよりも最小セル電圧Ｖｍｉｎの方が制限トルクＴｌｉｍの設定に及ぼす影響が大きいとした場合の制限トルクＴｌｉｍの推移を示す。

【0036】

制限トルクＴｌｉｍを急激に低下させると、蓄電池３１からの放電電流が急激に低下し、各電池セルの電圧が上昇する。この場合、最小セル電圧Ｖｍｉｎと許容下限電圧Ｖｌｉｍとの差が大きくなるため、制限トルクＴｌｉｍを一時的に増加させる余地が生まれる。このため、時刻ｔ３～ｔ４の期間において、最小セル電圧Ｖｍｉｎの上昇に伴って制限トルクＴｌｉｍが大きくされる。これにより、時刻ｔ４において最小セル電圧Ｖｍｉｎが低下し始める。

【0037】

一方、制限トルクＴｌｉｍを増加させると、蓄電池３１からの放電電流が増加し、各電池セルの電圧が低下する。そこで、時刻ｔ４～ｔ５の期間において、最小セル電圧Ｖｍｉｎの低下に伴って制限トルクＴｌｉｍが０まで低下させられる。

【0038】

その後、時刻ｔ５～ｔ６の期間において、最小セル電圧Ｖｍｉｎの上昇に伴って制限トルクＴｌｉｍが再度大きくされる。また、時刻ｔ６～ｔ７の期間において、最小セル電圧Ｖｍｉｎの低下に伴って制限トルクＴｌｉｍが小さくされる。

【0039】

なお、電池ＥＣＵ３４は、最小セル電圧Ｖｍｉｎが低下して許容下限電圧Ｖｌｉｍに到達したと判定した場合、ＥＶＥＣＵ５０に対して電欠信号を出力する。ＥＶＥＣＵ５０は、電欠信号を受信した場合、コンタクタ３２をオフに切り替える。

【0040】

ちなみに、図４（ｄ）の時刻ｔ３以降には、最小セル電圧Ｖｍｉｎ及び電池電流Ｉｒに基づいて設定される制限トルクＴｌｉｍが増加及び低下を繰り返すような推移を示した。ただし、このような推移に限らず、最小セル電圧Ｖｍｉｎに基づいて制限トルクＴｌｉｍを設定した結果、制限トルクＴｌｉｍがある値に収束することもあり得る。

【0041】

以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。

【0042】

電池ＥＣＵ３４は、最小セル電圧Ｖｍｉｎが閾値Ｖｔｈ以下になったと判定した場合、ＥＶＥＣＵ５０に対して出力固定終了判定信号を出力する。これにより、ＥＶＥＣＵ５０は、退避走行制御を開始する。ＥＶＥＣＵ５０は、退避走行制御において、指令トルクを、アクセル操作量Ｓａｃｃに基づいて設定する指令トルクＴａｃｃよりも小さい制限トルクＴｌｉｍにする。これにより、蓄電池３１を構成する各電池セルの端子電圧の低下を抑制できる。また、制限トルクＴｌｉｍは、検出された最小セル電圧Ｖｍｉｎに基づいて設定される。この設定により、各電池セルの端子電圧を許容下限電圧Ｖｌｉｍを下回らないようにできる。これにより、蓄電池３１が枯渇状態となる場合であっても、各電池セルの電圧（具体的には起電圧）が許容下限電圧Ｖｌｉｍを下回らないように車両１０の退避走行を実施できる。

【0043】

また、指令トルクを、アクセル操作量Ｓａｃｃに基づいて設定する指令トルクＴａｃｃよりも小さい制限トルクＴｌｉｍにすることにより、蓄電池３１の端子電圧の低下を抑制でき、蓄電池３１のＳＯＣが極力低くならないようにできる。これにより、蓄電池３１を構成する電池セルの内部抵抗が大きくなることを抑制し、電池セルに流れる電流の変動に対して電池セルの端子電圧の変動が大きくなることを抑制できる。その結果、電池セルの端子電圧に基づいて設定される放電電力制限値Ｗｏｕｔが大きく変動することを抑制し、回転電機２０のトルク変動が大きくなることを抑制できる。これにより、車両１０のドライバビリティの悪化を抑制することができる。

【0044】

ＥＶＥＣＵ５０は、出力固定終了判定信号を受信した場合、指令トルクを急激に低下させる。これにより、退避走行制御の開始時における各電池セルの電圧の上昇量を大きくできる。また、指令トルクを急激に低下させることにより、回転電機２０のトルクの急激な変化を車両１０のユーザに体感させることができる。その結果、蓄電池３１が枯渇状態であることを車両１０のユーザに把握させることができ、その後ユーザに車両１０の退避走行を適正に実施させることができる。

【0045】

特に本実施形態では、指令トルクを０まで急激に低下させるため、各電池セルの電圧の上昇量をより大きくできる。その結果、その後の制限トルクのピーク値を大きくできる。また、指令トルクを０まで急激に低下させることにより、蓄電池３１が枯渇状態であることをユーザに的確に把握させることができる。

【0046】

＜第２実施形態＞
以下、第２実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、先の図３のステップＳ１６の処理を変更する。詳しくは、図５に示すように、ＥＶＥＣＵ５０は、最小セル電圧Ｖｍｉｎ及び電池電流Ｉｒに基づいて設定した制限トルクＴｌｉｍの絶対値を、電池温度ＴＳｂａｔが高いほど増加補正する。これは、蓄電池３１の温度が高いほど、蓄電池３１を構成する電池セルの内部抵抗が小さくなることに鑑みた処理である。

【0047】

以上説明した本実施形態によれば、電池温度ＴＳｂａｔを加味することにより、制限トルクＴｌｉｍが小さく設定されることを抑制できる。このため、制限トルクＴｌｉｍを大きくできる余地がある場合に回転電機２０のトルクを極力高めることができる。

【0048】

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

【0049】

・図３のステップＳ１３の処理を、各電池セルのＳＯＣのうち最小のＳＯＣが規定値Ｓｔｈ以下になったか否かを判定する処理に置き換えてもよい。規定値Ｓｔｈは、図２に示したように、蓄電池３１が枯渇状態になったか否かを判定するためのものである。

【0050】

・ＥＶＥＣＵ５０は、出力固定終了判定信号を受信した場合、指令トルクを、０ではなく、０よりも大きいトルクまで急激に低下させてもよい。

【0051】

・ＥＶＥＣＵ５０は、先の図４（ｄ）の時刻ｔ４～ｔ５，ｔ６～ｔ７の期間において、最小セル電圧Ｖｍｉｎの低下に伴って、制限トルクＴｌｉｍを、０ではなく、０よりも大きい値まで低下させてもよい。

【0052】

・ＥＶＥＣＵ５０は、出力固定判定信号を受信した場合、図４の時刻ｔ２～ｔ３の期間において指令トルクを徐々に低下させてもよい。

【0053】

・ＥＶＥＣＵ５０は、図６に示すように、時刻ｔ１において出力固定終了判定信号を受信した後、制限トルクＴｌｉｍを低下させる期間の終了タイミングｔ２と、制限トルクＴｌｉｍを増加させる期間の開始タイミングｔ３との間に、制限トルクＴｌｉｍを０にする期間を設定してもよい。これにより、時刻ｔ２以降の最小セル電圧Ｖｍｉｎの上昇量を大きくできる。このため、その後時刻ｔ４において、制限トルクＴｌｉｍを増加させる場合のピーク値を大きくできる。図６には、時刻ｔ４におけるピーク値を、時刻ｔ１～ｔ２の期間におけるピーク値よりも大きい例を示す。

【0054】

以上説明した構成によれば、駆動輪２３が石や段差を超える場合等、回転電機２０に大きいトルクが要求される状況下において、回転電機２０の発生トルクを大きくできる。

【0055】

なお、図６に示す例に代えて、例えば図７に示すように制限トルクＴｌｉｍが０にされてもよい。図７の時刻ｔ１は、図６の時刻ｔ１に対応している。

【0056】

・制限トルクＴｌｉｍの増加及び低下態様としては、例えば図８に示すように、制限トルクＴｌｉｍが弧状に増加及び低下するものであってもよい。なお、図８の時刻ｔ１は、ＥＶＥＣＵ５０が出力固定終了判定信号を受信したタイミングを示す。

【0057】

・図３のステップＳ１６において、制限トルクＴｌｉｍの設定に、電池電流Ｉｒ又は最小セル電圧Ｖｍｉｎのいずれかが用いられなくてもよい。また、制限トルクＴｌｉｍの設定に、各電池セルの電圧のうち、最小セル電圧Ｖｍｉｎ以外の電圧が用いられてもよい。

【0058】

また、ステップＳ１６において、制限トルクＴｌｉｍの設定に用いられる電圧としては、電池ＥＣＵ３４により検出された電圧に限らない。例えば、インバータ３０の入力電圧を検出する入力電圧センサが車両１０に備えられる場合、入力電圧センサの検出値（蓄電池３１の端子電圧の相関値に相当）に基づいて制限トルクＴｌｉｍが設定されてもよい。

【0059】

また、ステップＳ１６において、制限トルクＴｌｉｍの設定に用いられる電流としては、電池ＥＣＵ３４により検出された電池電流に限らない。例えば、インバータ３０の入力電流を検出する入力電流センサが車両１０に備えられる場合、入力電流センサの検出値（蓄電池３１に流れる電流の相関値に相当）に基づいて制限トルクＴｌｉｍが設定されてもよい。

【0060】

また、ステップＳ１６において、制限トルクＴｌｉｍの設定に用いられる電圧としては、検出値に限らず、例えば電池電流Ｉｒに基づく推定値であってもよい。具体的には例えば、電池電流Ｉｒの時間積算値に基づいて推定された電池セルの電圧であってもよい。

【0061】

・ＥＶＥＣＵ５０は、例えば図４の時刻ｔ３以降において、電池セルの電圧検出値及び電池電流Ｉｒを用いることなく、増加及び低下を繰り返すような制限トルクＴｌｉｍを設定してもよい。

【0062】

・回転電機２０の駆動制御においてマージンΔＷが設定されることは必須ではない。

【0063】

・蓄電池としては、組電池に限らない。この場合、図４の処理において、電池セルの電圧，ＳＯＣではなく、蓄電池の電圧，ＳＯＣが用いられればよい。また、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。

【0064】

・インバータ３０と蓄電池３１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。このＤＣＤＣコンバータは、蓄電池３１の出力電圧を昇圧してインバータ３０に供給したり、インバータ３０からの電圧を降圧して蓄電池３１に供給したりする。

【0065】

・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。

【0066】

・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。

【符号の説明】

【0067】

２０…回転電機、３０…インバータ、３１…蓄電池、３４…電池ＥＣＵ、５０…ＥＶＥＣＵ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】