JP2018020647A - 車両用制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】車両全体としての電力の利用効率を改善した車両用制御システムを提供すること。
【解決手段】車両の減速時に電力を回生するモータジェネレータと、前記モータジェネレータにより回生された電力を充電する二次電池と、前記モータジェネレータ又は前記二次電池から供給される電力によって動作する電機負荷と、前記車両の制動操作によって発生する減速パワーに基づき前記モータジェネレータから供給される電力を、前記電機負荷に供給する電力供給装置と、前記制動操作によって要求される要求減速パワーが、前記二次電池に充電することが可能な充電可能パワーを超過する分である超過分を算出する制御部とを備え、前記制御部は、前記電力供給装置から前記電機負荷に供給される電力が前記超過分以下となる指令値に従って、前記電力供給装置を制御する、車両用制御システム。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用制御システムに関する。

回生電力を発生させることが可能な車両において、回生電力を発生させたとしても、バッテリに充電することが可能な電力（充電可能電力）を超えた分の電力を、そのバッテリに充電することはできない。充電可能電力を超えた分の電力が充電されずに熱として捨てられると、充電可能電力を超えた分の電力は無駄になる。そのような無駄を防ぐため、モータによる回生時にバッテリの充電可能電力が低いときには、回生エネルギーをエンジンヒータに供給する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２０１５−１７４６０１号公報

ところで、エンジンヒータやその他の電装品などの電機負荷の動作に必要な電力を、モータによる回生時にバッテリの充電可能電力を超えた分の電力（超過電力）で賄う場合が考えられる。この場合、電機負荷の動作状態が変化して電機負荷の消費電力が超過電力を超えてしまうと、電機負荷の動作に必要な電力を超過電力だけでは賄うことができなくなるので、バッテリなどの二次電池から電機負荷に電力が供給される。しかしながら、電機負荷の消費電力が大きくなりすぎると、二次電池から電機負荷に供給される電力量が増大するため、車両全体としての電力の利用効率が低下するおそれがある。

そこで、車両全体としての電力の利用効率を改善した車両用制御システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の第１の態様では、
車両の減速時に電力を回生するモータジェネレータと、
前記モータジェネレータにより回生された電力を充電する二次電池と、
前記モータジェネレータ又は前記二次電池から供給される電力によって動作する電機負荷と、
前記車両の制動操作によって発生する減速パワーに基づき前記モータジェネレータから供給される電力を、前記電機負荷に供給する電力供給装置と、
前記制動操作によって要求される要求減速パワーが、前記二次電池に充電することが可能な充電可能パワーを超過する分である超過分を算出する制御部とを備え、
前記制御部は、前記電力変換装置から前記電機負荷に供給される電力が前記超過分以下となる指令値に従って、前記電力供給装置を制御する、車両用制御システムが提供される。

第１の態様によれば、前記電力変換装置からの電力が前記超過分を上限に前記電機負荷に供給される。したがって、前記電機負荷の消費電力は前記超過分を上限に制限されるので、前記電機負荷の動作により前記二次電池から前記電機負荷に供給される電力を制限することができる。したがって、車両全体としての電力の利用効率を改善することができる。

本発明の第２の態様では、
前記制御部は、前記電機負荷がユーザからの要求に従って動作するのに必要な電力を前記電力供給装置に供給させるための要求値を導出し、前記指令値と前記要求値とのうち前記電機負荷に供給される電力が大きくなる方の値に従って、前記電力供給装置を制御する。

第２の態様によれば、前記電力変換装置からの電力は、前記指令値と前記要求値とのうち前記電機負荷に供給される電力が大きくなる方の値に従って、前記電機負荷に供給される。

前記要求値の方が前記指令値の方に比べて前記電機負荷に供給される電力が大きくなる場合とは、前記電機負荷が前記超過分よりも大きな電力を必要としている状況を表す。この状況では、前記電機負荷が必要とする電力のうち、一部が前記超過分で賄われ、残りが前記二次電池から供給される電力で賄われる。つまり、この状況では、前記電機負荷が必要とする電力は、前記ユーザからの要求通りに前記電力変換装置から供給される。

一方、前記指令値の方が前記要求値の方に比べて前記電機負荷に供給される電力が大きくなる場合とは、前記電機負荷が前記超過分よりも小さな電力を必要としている又は前記電機負荷が電力を必要としていない状況を表す。このような状況では、前記電機負荷が必要とする電力よりも大きな前記超過分が、前記電力供給装置から前記電機負荷に供給されることになる。この際、前記電力供給装置から前記電機負荷に供給される電力は、前記指令値に従って前記超過分以下に制限される。したがって、前記電機負荷が必要とする電力よりも大きな電力が前記電機負荷に供給されることにより前記電機負荷が動作しても、前記電機負荷に供給される電力は前記超過分以下であるので、前記二次電池から供給される電力を制限することができる。したがって、車両全体としての電力の利用効率を改善することができる。

本発明の第３の態様では、
前記制御部は、前記超過分の発生、前記充電可能パワーの低下、又は前記超過分が生ずる時の前記二次電池の充電のうちいずれかのイベントの発生履歴を、前記イベントの発生回数が多いほど大きく時間が経過するほど小さくなるように数値化し、
前記電力供給装置は、前記発生履歴の数値が閾値以上で且つ前記車両が減速する時、前記超過分が前記電機負荷の動作に必要な電力に満たなくても、前記減速パワーに基づき前記モータジェネレータから供給される電力を、前記電機負荷に供給する。

第３の態様によれば、前記車両が減速する時の前記超過分が前記電機負荷の動作に必要な電力に満たなくても、前記発生履歴の数値が閾値以上であれば、前記減速パワーに基づき前記モータジェネレータから供給される電力が、前記電機負荷に供給される。前記超過分が前記電機負荷の動作に必要な電力に満たなくても、前記減速パワーに基づく電力が前記電機負荷に供給されるので、前記モータジェネレータにより回生された電力によって前記二次電池が充電されることを前記超過分の発生時に減らすことができる。よって、前記二次電池の充電率が高くなりすぎで前記二次電池の充電可能パワーが低下してしまうことを緩和することができる。

例えば、前記二次電池の充電率が比較的高い状態において、前記モータジェネレータにより回生された電力によって前記二次電池が充電されると、前記二次電池に将来的に充電できる電力量が減ってしまうことが予想される。前記二次電池の充電率が比較的高い状態では、前記二次電池の充電可能パワーが低下するからである。したがって、前記超過分が前記電機負荷の動作に必要な電力に満たなくても、あえて前記電機負荷に電力を供給することで、前記二次電池の充電量を減らして、前記二次電池の充電率を減らすことができる。これにより、将来、前記二次電池に充電できずに捨てられる電力を減らすことができる。

本発明の第４の態様では、
前記制御部は、前記車両の減速開始時期を予測し、予測した減速開始時期が近いほど大きくなるように前記発生履歴を数値化する。つまり、第４の態様によれば、前記発生履歴の数値は、予測した減速開始時期が近いほど大きくなる。

例えば、前記発生履歴が少なくともある場合、前記二次電池の充電可能パワーの低下によって前記二次電池の充電制限が既にかかっていることになる。このとき、近い将来に前記二次電池が前記車両の減速によって充電されると、前記二次電池の充電可能パワーが更に低下すると予想される。この点、第４の態様によれば、予測した減速開始時期までの時間が比較的短くなるほど、前記発生履歴の数値が閾値以上になりやすくなる。よって、前記減速パワーに基づき前記モータジェネレータから供給される電力を、前記電機負荷に対してより積極的に供給することが可能になるので、前記二次電池の充電率を減らすことができる。したがって、予測した減速開始時期までの時間が比較的短くなるほど、前記二次電池の充電可能パワーが低下することを積極的に緩和することができる。

本発明の第５の態様では、
複数の車両それぞれが減速した位置を表す減速位置情報が、前記複数の車両から離れた場所に配置されたサーバーに蓄積され、
前記制御部は、前記減速位置情報と自車の現在位置情報とに基づいて、自車の減速開始時期を予測する。

第５の態様によれば、自車の減速開始時期の予測に複数の車両それぞれの減速位置情報を利用することができるので、自車の減速開始時期の予測精度が向上する。

本発明の第６の態様では、
前記電機負荷は、空調装置の電機負荷であり、
前記空調装置は、前記電機負荷の動作によって発生した熱を蓄える蓄熱部を有する。

第６の態様によれば、前記減速パワーに基づき前記モータジェネレータから供給される電力が、前記電機負荷に供給されても、前記電機負荷の動作によって発生した熱が前記蓄熱部に蓄えられる。したがって、前記減速パワーに基づき前記モータジェネレータから供給される電力が、前記電機負荷に供給されることにより、前記空調装置による空調が過剰に働くことを防ぐことができる。

本発明の第７の態様では、
前記制御部は、現在温度が目標温度に収束するまでの過渡動作を前記電機負荷がしているとき、前記電力供給装置が、前記指令値に従って、前記減速パワーに基づき前記モータジェネレータから供給される電力を、前記電機負荷に供給することを許可しない一方で、現在温度が目標温度に収束してからの定常動作を前記電機負荷がしているとき、前記電力供給装置が、前記指令値に従って、前記減速パワーに基づき前記モータジェネレータから供給される電力を、前記電機負荷に供給することを許可する。

第７の態様によれば、前記電機負荷が前記過渡動作をしているときに、前記減速パワーに基づき前記モータジェネレータから供給される電力が前記電機負荷に供給されることによって、前記過渡動作の時の前記空調装置の空調性能の変動を防止することができる。

なお、本発明の上記の各態様において、制御部は、一つの制御部により実現されてもよいし、複数の制御部により実現されてもよい。

本発明の一態様によれば、車両全体としての電力の利用効率を改善することができる。

本発明の一実施形態に係る車両用制御システムの構成の一例を示す図である。 車両の減速により発生する減速パワーが二次電池の受入可能電力を超えた場合の一例を説明するための図である。 空調装置の構成の一例を示す図である。 空調装置の構成の他の一例を示す図である。 空調装置の構成の他の一例を示す図である。 空調ＥＣＵによる空調制御の処理フローの一例を示すフローチャートである。 実施例１において、受入可能電力Ｗｉｎを考慮した空調制御の処理フローの一例を示すフローチャートである。 空調ＥＣＵによる空調制御の処理フローの一例を示すフローチャートである。 実施例２において、受入可能電力Ｗｉｎを考慮した空調制御の処理フローの一例を示すフローチャートである。 実施例２と比較例との効果の違いの一例を説明するためのタイミングチャートである。 実施例３において、受入可能電力Ｗｉｎを考慮した空調制御の処理フローの一例を示すフローチャートである。 要求動力マップの一例を示す図である。 実施例３と比較例との効果の違いの一例を説明するためのタイミングチャートである。 予測した減速開始時期までの時間と、αｍ，βｍとの対応関係の一例を示す図である。 次回減速までの時間が比較的短い場合において、実施例４と比較例との効果の違いの一例を説明するためのタイミングチャートである。 次回減速までの時間が比較的長い場合において、実施例４と比較例との効果の違いの一例を説明するためのタイミングチャートである。 実施例５において、受入可能電力Ｗｉｎを考慮した空調制御の処理フローの一例を示すフローチャートである。 実施例５と比較例との効果の違いの一例を説明するためのタイミングチャートである。 実施例６において、受入可能電力Ｗｉｎを考慮した空調制御の処理フローの一例を示すフローチャートである。 実施例６において、受入可能電力Ｗｉｎを考慮した空調制御の処理フローの一例を示すフローチャートである。 予測した減速開始時期までの時間と、αｗ，βｗとの対応関係の一例を示す図である。 実施例７において、受入可能電力Ｗｉｎを考慮した空調制御の処理フローの一例を示すフローチャートである。 実施例８において、受入可能電力Ｗｉｎを考慮した空調制御の処理フローの一例を示すフローチャートである。 予測した減速開始時期までの時間と、αｃ，βｃとの対応関係の一例を示す図である。 実施例８において、受入可能電力Ｗｉｎを考慮した空調制御の処理フローの一例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る車両用制御システムの構成の一例を示す図である。図２は、車両の減速により発生する減速パワーが二次電池の受入可能電力を超えた場合の一例を説明するための図である。車両用制御システム１００は、エンジンとモータとを動力源として併用するいわゆるハイブリッド車に搭載される。なお、車両用制御システム１００は、車両の減速時に電力を回生できる車両であれば、ハイブリッド車以外の車両に搭載されてもよい。ハイブリッド以外の車両の具体例として、電気自動車、プラグインハイブリッド車、燃料電池車などが挙げられる。また、ハイブリッド車のハイブリッド形式は、図示の形式に限られない。

車両用制御システム１００は、エンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）２１、プラネタリギヤ１３、モータジェネレータ１（以下、ＭＧ１）、モータジェネレータ２（以下、ＭＧ２）、インバータ３３、インバータ３２、モータＥＣＵ３４、昇圧コンバータ３５、二次電池４０、電池ＥＣＵ４１、空調装置５３、空調ＥＣＵ５２、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０、補機類６１、ハイブリッドＥＣＵ（ＨＶ（Hybrid Vehicle）ＥＣＵ）７０を備える。

エンジンＥＣＵ２１は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力するエンジン２０を駆動制御するエンジン用電子制御装置である。エンジンＥＣＵ２１は、中央演算処理装置（ＣＰＵ： Central Processing Unit）及びメモリを備えたマイクロコンピュータを有する。

プラネタリギヤ１３は、エンジン２０の出力軸としてのクランクシャフトに接続されたキャリアと、駆動輪１１，１２にデファレンシャルギヤ１０を介して連結された駆動軸１４に接続されたリングギヤとを有する。

ＭＧ１及びＭＧ２は、永久磁石が埋め込まれた回転子と、三相コイルが巻回された固定子とを備える同期発電電動機である。ＭＧ１の回転子は、プラネタリギヤ１３のサンギヤに接続されている。ＭＧ２の回転子は、駆動軸１４に接続されている。ＭＧ１とＭＧ２は、それぞれ、車両の駆動輪１１，１２に駆動軸１４を介して接続されたモータジェネレータの一例である。ＭＧ１及びＭＧ２は、車両の推進力として必要な駆動力を発生するとともに、減速時に交流電力を生成（電力を回生）する。

インバータ３３は、ＭＧ１を駆動する。インバータ３２は、ＭＧ２を駆動する。インバータ３３は、ＭＧ１により回生された交流の電力を直流の回生電力に変換する。インバータ３２は、ＭＧ２により回生された交流の電力を直流の回生電力に変換する。

モータＥＣＵ３４は、ＭＧ１及びＭＧ２を駆動制御するモータ用電子制御装置である。モータＥＣＵ３４は、インバータ３３内の複数のスイッチング素子をスイッチング制御することによってＭＧ１を駆動制御するとともに、インバータ３２内の複数のスイッチング素子をスイッチング制御することによってＭＧ２を駆動制御する。モータＥＣＵ３４は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びメモリを備えたマイクロコンピュータを有する。

昇圧コンバータ３５は、インバータ３３及びインバータ３２により生成された直流の回生電力を降圧して、二次電池４０に供給するとともに、電力供給経路５８及び電力供給経路６２に供給する。また、昇圧コンバータ３５は、二次電池４０の直流電力を昇圧して、インバータ３３及びインバータ３２に供給する。

二次電池４０は、昇圧コンバータ３５及びインバータ３３を介してＭＧ１との間で電力を授受するとともに、昇圧コンバータ３５及びインバータ３２を介してＭＧ２との間で電力を授受する。二次電池４０は、ＭＧ１とＭＧ２の少なくとも一方により回生された電力を受入可能である。二次電池４０の具体例として、リチウムイオン二次電池、ニッケル水素二次電池などが挙げられる。

電池ＥＣＵ４１は、二次電池４０を管理する二次電池用電子制御装置である。電池ＥＣＵ４１は、二次電池４０を管理するため、二次電池４０の充電率（ＳＯＣ：State Of Charge）や二次電池４０の受入可能電力Ｗｉｎを算出する。受入可能電力Ｗｉｎは、二次電池４０の充電が許容される最大電力（最大許容電力）を表し、二次電池４０が過充電とならない充電可能電力を表す。受入可能電力Ｗｉｎは、二次電池４０の温度及びＳＯＣによって決まり、温度が低くなるほど小さくなり、ＳＯＣが高くなるほど小さくなる。電池ＥＣＵ４１は、二次電池４０の測定温度及び充電率の算出値に基づいて、予め決められた演算式又はマップを用いて、受入可能電力Ｗｉｎを算出する。受入可能電力Ｗｉｎは、二次電池４０に充電することが可能な充電可能パワーを表す。

なお、電池ＥＣＵ４１は、二次電池４０に電流が流れている時間が所定時間以上経過した場合に、受入可能電力Ｗｉｎを所定電力以下に小さく算出してもよい。

空調装置５３は、電力供給経路５８からの電力供給を受けて乗員室内の空気調和を行う。電力供給経路５８は、二次電池４０に接続され、且つ、インバータ３３及びインバータ３２に昇圧コンバータ３５を介して接続されている。空調装置５３は、コンプレッサ５１と、空調インバータ５０とを有する。

コンプレッサ５１は、空調装置５３の冷媒回路内の冷媒を圧縮する。コンプレッサ５１は、電力供給経路５８を介して供給される電力によって、冷媒の圧縮動作が可能となる電機負荷の一例である。

空調インバータ５０は、入力される高圧の直流電力を、コンプレッサ５１を圧縮動作させるための交流電力に変換し、変換後の交流電力をコンプレッサ５１に供給する。空調インバータ５０は、電力供給経路５８に挿入れた電力供給装置の一例である。

空調ＥＣＵ５２は、コンプレッサ５１が圧縮動作するように空調装置５３内の空調インバータ５０を制御する空調用電子制御装置である。空調ＥＣＵ５２は、コンプレッサ５１を回転させる空調インバータ５０を駆動する駆動信号を出力する。空調ＥＣＵ５２は、ＣＰＵ及びメモリを備えたマイクロコンピュータを有する。

ＤＣ／ＤＣコンバータ６０は、入力される高圧の直流電力を、補機類６１を動作させるための直流電力に降圧変換し、降圧変換後の直流電力を補機類６１に供給する。ＤＣ／ＤＣコンバータ６０は、電力供給経路６２に挿入された電力供給装置の一例である。

補機類６１は、それぞれ、電力供給経路６２を介して供給される電力によって動作可能な電機負荷の一例である。補機類６１の具体例として、エンジン２０を暖めるエンジンヒータ、ステアリングを暖めるステアリングヒータ、シートを暖めるシートヒータなどが挙げられる。

ＨＶＥＣＵ７０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０及び昇圧コンバータ３５を駆動制御するハイブリッド制御用電子制御装置である。ＨＶＥＣＵ７０は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びメモリを備えたマイクロコンピュータを有する。

ＨＶＥＣＵ７０は、車両を減速させるのに駆動軸１４での発生が要求される要求減速パワーＰｒを算出する（単位はW（ワット））。車両の制動操作によって要求される要求減速パワーＰｒは、車両に要求される減速度と車重との積に等しく、ドライバ要求制動トルクと車軸回転速度との積に等しい。ドライバ制動要求トルクは、予め定められた関係式又はマップを用いてドライバのブレーキペダルの操作量（踏力）から算出された車両の要求減速力を、駆動軸１４上のトルクに換算した値を表す（単位はN・m（ニュートンメートル））。車軸回転速度は、駆動軸１４の回転速度を表す（単位はrad/s（ラジアン毎秒））。

ＨＶＥＣＵ７０は、要求減速パワーＰｒと二次電池４０の受入可能電力Ｗｉｎとに基づいて、超過電力Ｐｌｏｓｓを算出する（単位はW（ワット））。ＥＶＥＣＵ７０は、受入可能電力Ｗｉｎを電池ＥＣＵ４１から取得する。超過電力Ｐｌｏｓｓは、要求減速パワーＰｒが受入可能電力Ｗｉｎを超過する分を表す。ＨＶＥＣＵ７０は、要求減速パワーＰｒから受入可能電力Ｗｉｎを減算することによって超過電力Ｐｌｏｓｓを算出する。なお、ＨＶＥＣＵ７０以外の制御装置（例えば、空調ＥＣＵ５２）が、超過電力Ｐｌｏｓｓを算出してもよい。

ＤＣ／ＤＣコンバータ６０は、ＨＶＥＣＵ７０からの指令値又は要求値に従って、車両の制動操作によって発生する減速パワーＰに基づいてＭＧ１とＭＧ２の少なくとも一方から供給される電力を、超過電力Ｐｌｏｓｓを上限に補機類６１に供給する。ＤＣ／ＤＣコンバータ６０は、車両の減速時に駆動軸１４に発生する減速パワーＰの一部を、ＭＧ２からインバータ３２及び昇圧コンバータ３５を介して取得し、超過電力Ｐｌｏｓｓを上限に補機類６１に供給する。ＤＣ／ＤＣコンバータ６０は、車両の減速時に駆動軸１４に発生する減速パワーＰの一部を、ＭＧ１からインバータ３３及び昇圧コンバータ３５を介して取得し、超過電力Ｐｌｏｓｓを上限に補機類６１に供給することも可能である。

同様に、空調インバータ５０は、空調ＥＣＵ５２からの指令値又は要求値に従って、車両の制動操作によって発生する減速パワーＰに基づいてＭＧ１とＭＧ２の少なくとも一方から供給される電力を、超過電力Ｐｌｏｓｓを上限にコンプレッサ５１に供給する。空調インバータ５０は、車両の減速時に駆動軸１４に発生する減速パワーＰの一部を、ＭＧ２からインバータ３２及び昇圧コンバータ３５を介して取得し、超過電力Ｐｌｏｓｓを上限にコンプレッサ５１に供給する。空調インバータ５０は、車両の減速時に駆動軸１４に発生する減速パワーＰの一部を、ＭＧ１からインバータ３３及び昇圧コンバータ３５を介して取得し、超過電力Ｐｌｏｓｓを上限にコンプレッサ５１に供給することも可能である。

図３は、空調装置の構成の一例を示す図である。図３に示される空調装置５３は、コンプレッサ５１、コンデンサ５４、膨張弁５５、エバポレータ５６を含む冷媒回路５７を有する冷房システムの一例である。

コンプレッサ５１は、冷媒を圧縮して高温且つ高圧に気化する。コンデンサ５４は、コンプレッサ５１から供給された高温且つ高圧の気化冷媒を冷却して液化する。膨張弁５５は、液化冷媒をエバポレータ５６に霧状に噴射して低温且つ低圧にする。エバポレータ５６は、霧状になった冷媒を気化させ、気化熱でエバポレータ５６自体が冷やされる。冷やされたエバポレータ５６にブロワファンの風が通過することにより、冷風が車室に供給される。エバポレータ５６からの冷媒は、コンプレッサ５１で再び圧縮される。

上述の超過電力Ｐｌｏｓｓを空調装置５３のコンプレッサ５１の動作電力として利用する場合、超過電力Ｐｌｏｓｓは、空調装置５３としては余剰な電力となりうる。したがって、エバポレータ５６は、超過電力Ｐｌｏｓｓの一部又は全部を熱エネルギーとして蓄えることが可能な蓄熱機能（この場合、蓄冷機能とも称する）を備えることが好ましい。蓄熱機能を備えたエバポレータ５６は、コンプレッサ５１の動作によって発生した熱を蓄える蓄熱部の一例である。したがって、減速パワーＰの一部がコンプレッサ５１に供給されても、コンプレッサ５１の動作によって発生した熱がエバポレータ５６に蓄えられる。よって、減速パワーＰの一部がコンプレッサ５１に供給されることにより、空調装置５３による冷房が過剰に働くことを防ぐことができる。

図４は、空調装置の構成の他の一例を示す図である。図４に示される空調装置５３Ａは、電気ヒータ８３と、ヒータコア８７とを含む冷却水回路８８を有する暖房システムの一例である。

空調装置５３Ａは、エンジン２０で熱くなった冷却水をヒータコア８７に導き、内気又は外気をヒータコア８７にブロワモータで送り込むことによって、車室を暖める。冷却水は、ウォータポンプ８１によって循環し、ラジエータ８２で放熱される。

電気ヒータ８３は、電力供給経路５８（図１参照）を介して供給される電力によって、ヒータコア８７内の冷却水を暖める動作が可能となる電機負荷の一例である。例えば、電気ヒータ８３は、電力供給経路５８に挿入された不図示のＤＣ／ＤＣコンバータ（電力供給装置の一例）から供給される直流電力によって、ヒータコア８７内の冷却水を暖める動作が可能となる。空調ＥＣＵ５２（図１参照）は、電気ヒータ８３が冷却水を暖める動作をするように、電力供給経路５８に挿入された不図示のＤＣ／ＤＣコンバータを駆動する駆動信号を出力する。

上記同様、超過電力Ｐｌｏｓｓを空調装置５３Ａの電気ヒータ８３の動作電力として利用する場合、超過電力Ｐｌｏｓｓは、空調装置５３Ａとしては余剰な電力となりうる。したがって、空調装置５３Ａは、超過電力Ｐｌｏｓｓの一部又は全部を熱エネルギーとして冷却水回路８８に蓄えることが好ましい。冷却水回路８８は、電気ヒータ８３の動作によって発生した熱を蓄える蓄熱部の一例である。したがって、減速パワーＰの一部が電気ヒータ８３に供給されても、電気ヒータ８３の動作によって発生した熱が冷却水回路８８に蓄えられる。よって、減速パワーＰの一部が電気ヒータ８３に供給されることにより、空調装置５３による暖房が過剰に働くことを防ぐことができる。

図５は、空調装置の構成の他の一例を示す図である。図５に示される空調装置５３Ｂは、冷却水回路と冷媒回路とを組み合わせた水加熱ヒートポンプシステムを表す。

空調装置５３Ｂは、暖房運転時、冷媒をコンプレッサ５１で圧縮して高温且つ高圧にする。圧縮された冷媒は、水冷コンデンサ８４を通過した後、膨張弁８５で膨張されることにより、低温且つ低圧になる。低温且つ低圧の冷媒は、室外蒸発器８６を通過することにより、空気から熱を吸収する。室外蒸発器８６からの冷媒は、コンプレッサ５１で再び圧縮される。冷却水回路の冷却水は、高温且つ高圧の冷媒が水冷コンデンサ８４を通過することにより熱せられ、熱せられた冷却水は、ヒータコア８７に送られる。内気又は外気がヒータコア８７にブロワモータで送り込まれることによって、車室が暖まる。

一方、空調装置５３Ｂは、冷房運転時、冷媒をコンプレッサ５１で圧縮して高温且つ高圧にする。圧縮された冷媒は、水冷コンデンサ８４を通過した後、膨張弁８５で減圧されずに、そのまま室外蒸発器８６に送られる。そして、室外蒸発器８６で放熱された冷媒は、空気を冷却し、低温且つ低圧の冷媒は、コンプレッサ５１に供給される。高温且つ高圧の冷媒が水冷コンデンサ８４を通過する際は、空調装置５３Ｂは、冷却水回路の冷却水をヒータコア８７に流さないことで、ヒータコア８７は熱くならない。

上記同様、超過電力Ｐｌｏｓｓを空調装置５３Ｂのコンプレッサ５１の動作電力として利用する場合、超過電力Ｐｌｏｓｓは、空調装置５３Ｂとしては余剰な電力となりうる。したがって、空調装置５３Ｂは、超過電力Ｐｌｏｓｓの一部又は全部を熱エネルギーとして冷却水回路８９又は室外蒸発器８６に蓄えることが好ましい。冷却水回路８９及び室外蒸発器８６は、それぞれ、コンプレッサ５１の動作によって発生した熱を蓄える蓄熱部の一例である。したがって、減速パワーＰの一部がコンプレッサ５１に供給されても、コンプレッサ５１の動作によって発生した熱が冷却水回路８９又は室外蒸発器８６に蓄えられる。よって、減速パワーＰの一部がコンプレッサ５１に供給されることにより、空調装置５３Ｂによる暖房又は冷房が過剰に働くことを防ぐことができる。

＜実施例１＞
図６は、空調ＥＣＵ５２による空調制御の処理フローの一例を示すフローチャートである。空調ＥＣＵ５２は、図６に示される開始から終了までの処理を所定の周期で繰り返して実行する。

ステップＳ３にて、空調ＥＣＵ５２は、運転中の空調装置５３が、ウォームアップ中又はクールダウン中であるか否かを判断する。空調ＥＣＵ５２は、運転中の空調装置５３がウォームアップ中又はクールダウン中であると判断したとき、受入可能電力Ｗｉｎを考慮した空調制御を実行すること（ステップＳ７）を許可しない。一方、空調ＥＣＵ５２は、運転中の空調装置５３がウォームアップ中でもクールダウン中でもない状態と判断したとき、受入可能電力Ｗｉｎを考慮した空調制御を実行すること（ステップＳ７）を許可する。

ウォームアップ中とは、暖房運転時のコンプレッサ５１が、現在温度が目標温度に収束するまでの過渡動作をしている連続運転状態を表す。運転中の空調装置５３がウォームアップ中ではない状態とは、暖房運転時のコンプレッサ５１が、現在温度が目標温度に収束してからの定常動作をしている間欠運転状態を表す。

クールダウン中とは、冷房運転時のコンプレッサ５１が、現在温度が目標温度に収束するまでの過渡動作をしている連続運転状態を表す。運転中の空調装置５３がクールダウン中ではない状態とは、冷房運転時のコンプレッサ５１が、現在温度が目標温度に収束してからの定常動作をしている間欠運転状態を表す。

受入可能電力Ｗｉｎを考慮した空調制御を実行すること（ステップＳ７）が許可される場合、空調インバータ５０が、空調インバータ５０からコンプレッサ５１に供給される電力が超過電力Ｐｌｏｓｓ以下となる指令値に従うことが許可される。一方、受入可能電力Ｗｉｎを考慮した空調制御を実行することが許可されない場合、空調インバータ５０が、空調インバータ５０からコンプレッサ５１に供給される電力が超過電力Ｐｌｏｓｓ以下となる指令値に従うことが許可されない。

つまり、運転中の空調装置５３がウォームアップ中又はクールダウン中である場合、空調インバータ５０が、空調インバータ５０からの電力を超過電力Ｐｌｏｓｓを上限にコンプレッサ５１に供給することが許可されない。したがって、コンプレッサ５１が過渡動作をしているときに、空調インバータ５０からの電力がコンプレッサ５１に供給されることによって、当該過渡動作の時の空調装置５３の空調性能が変動することを防止することができる。

図７は、実施例１において、受入可能電力Ｗｉｎを考慮した空調制御の処理フローの一例を示すフローチャートである。図７は、図６のステップＳ７での処理内容を示した処理フローを表す。

受入可能電力Ｗｉｎを考慮した空調制御は、二次電池４０の要件により減速パワーＰを二次電池４０に回生しきれない場合には、コンプレッサ５１で積極的に電力を使用する。

ステップＳ１１０にて、ＨＶＥＣＵ７０は、車両を減速させるのに駆動軸１４での発生が要求される要求減速パワーＰｒを算出するとともに、受入可能電力Ｗｉｎを電池ＥＣＵ４１から取得する。

ステップＳ１１１にて、ＨＶＥＣＵ７０は、要求減速パワーＰｒから受入可能電力Ｗｉｎを減算することによって超過電力Ｐｌｏｓｓを算出する。

ステップＳ１１３にて、ＨＶＥＣＵ７０は、超過電力Ｐｌｏｓｓ以下の電力を空調インバータ５０に供給させるための指令値Ｘ＿ｗｉｎを算出する。ＨＶＥＣＵ７０は、超過電力Ｐｌｏｓｓと指令値Ｘ＿ｗｉｎとの関係を定めた関係則（たとえば、マップや関係式）に従って、ステップＳ１１１にて算出された超過電力Ｐｌｏｓｓに対応する指令値Ｘ＿ｗｉｎを算出する。ＨＶＥＣＵ７０は、算出した指令値Ｘ＿ｗｉｎを空調ＥＣＵ５２に対して送信する。

ステップＳ１１５にて、空調ＥＣＵ５２は、ステップＳ１１３にて算出された指令値Ｘ＿ｗｉｎをＨＶＥＣＵ７０から受信して取得する。

ステップＳ１１６にて、空調ＥＣＵ５２は、指令値Ｘ＿ｗｉｎに従って、空調インバータ５０を制御する。空調インバータ５０は、指令値Ｘ＿ｗｉｎに従って、超過電力Ｐｌｏｓｓ以下の電力をコンプレッサ５１に供給する。

したがって、図７によれば、コンプレッサ５１に供給される電力は、強制的に、超過電力Ｐｌｏｓｓ以下になる。したがって、コンプレッサ５１の消費電力は超過電力Ｐｌｏｓｓを上限に制限されるので、コンプレッサ５１の動作により二次電池４０から持ち出される電力を制限することができる。

＜実施例２＞
図８は、空調ＥＣＵ５２による空調制御の処理フローの一例を示すフローチャートである。空調ＥＣＵ５２は、図８に示される開始から終了までの処理を所定の周期で繰り返して実行する。

ステップＳ１１にて、空調ＥＣＵ５２は、目標吹き出し温度ＴＡＯと、測定室内温度Ｔｒとを取得する。目標吹き出し温度ＴＡＯは、空調装置５３が車室に向けて吹き出す空気の温度の目標値を表し、ユーザからの要求に従って設定される。ユーザからの要求は、ユーザからの要求を受け付ける車載インターフェース装置（例えば、スイッチ、タッチパネル、マイクなど）から入力される。測定室内温度Ｔｒは、車室内の実測温度を表す。

ステップＳ１３にて、空調ＥＣＵ５２は、目標吹き出し温度ＴＡＯと測定室内温度Ｔｒとの空気温度差ΔＴＡを算出し、空気温度差ΔＴＡに基づいて目標水温ＴＷＣＯを算出する。例えば、空調ＥＣＵ５２は、空気温度差ΔＴＡと目標水温ＴＷＣＯとの関係を定めた関係則（例えば、マップや関係式など）に従って、算出された空気温度差ΔＴＡに対応する目標水温ＴＷＣＯを算出する。目標水温ＴＷＣＯとは、空調装置内の冷却水回路の冷却水（例えば、図５に示される冷却水回路の冷却水）の目標値を表す。

ステップＳ１５にて、空調ＥＣＵ５２は、測定水温ＴＷＣを取得する。測定水温ＴＷＣは、空調装置内の冷却水回路の冷却水（例えば、図５に示される冷却水回路の冷却水）の実測温度を表す。

ステップＳ１７にて、空調ＥＣＵ５２は、目標水温ＴＷＣＯと測定水温ＴＷＣとの水温差ΔＴＷを算出し、算出した水温差ΔＴＷに基づいて基本コンプレッサ回転数変化量ΔＩＶＯを算出する。空調ＥＣＵ５２は、例えば、水温差ΔＴＷと基本コンプレッサ回転数変化量ΔＩＶＯとの関係を定めた関係則（例えば、マップや関係式など）に従って、算出された水温差ΔＴＷに対応する基本コンプレッサ回転数変化量ΔＩＶＯを算出する。

ステップＳ２１にて、空調ＥＣＵ５２は、基本コンプレッサ回転数変化量ΔＩＶＯの前回値に、ステップＳ１７にて算出された基本コンプレッサ回転数変化量ΔＩＶＯの今回値を加算することによって、要求コンプレッサ回転数ＩＶＯを算出する。要求コンプレッサ回転数ＩＶＯは、コンプレッサ５１がユーザからの要求に従って動作するのに必要な電力を空調インバータ５０に供給させるための要求値の一例である。

ステップＳ２３にて、上述の図６のステップＳ３と同様、空調ＥＣＵ５２は、運転中の空調装置５３が、ウォームアップ中又はクールダウン中であるか否かを判断する。

ステップＳ２７にて、上述の図６のステップＳ７と同様、空調ＥＣＵ５２は、受入可能電力Ｗｉｎを考慮した空調制御を実行する。

つまり、運転中の空調装置５３がウォームアップ中又はクールダウン中である場合、空調インバータ５０が、空調インバータ５０からの電力を超過電力Ｐｌｏｓｓを上限にコンプレッサ５１に供給することが許可されない。したがって、コンプレッサ５１が過渡動作をしているときに、空調インバータ５０からの電力がコンプレッサ５１に供給されることによって、当該過渡動作の時の空調装置５３の空調性能が変動することを防止することができる。

なお、目標水温ＴＷＣＯは、空調装置内の冷媒回路の冷媒の温度の目標値に置換されてもよく、測定水温ＴＷＣは、空調装置内の冷媒回路の冷媒の温度の実測値に置換されてもよい。

図９は、実施例２において、受入可能電力Ｗｉｎを考慮した空調制御の処理フローの一例を示すフローチャートである。図９は、図８のステップＳ２７での処理内容を示した処理フローを表す。

ステップＳ２１０にて、ＨＶＥＣＵ７０は、車両を減速させるのに駆動軸１４での発生が要求される要求減速パワーＰｒを算出するとともに、受入可能電力Ｗｉｎを電池ＥＣＵ４１から取得する。

ステップＳ２１１にて、ＨＶＥＣＵ７０は、要求減速パワーＰｒから受入可能電力Ｗｉｎを減算することによって超過電力Ｐｌｏｓｓを算出する。

ステップＳ２１２にて、ＨＶＥＣＵ７０は、超過電力Ｐｌｏｓｓが所定の閾値Ａ以上か否かを判定する。閾値Ａは、例えば、コンプレッサ５１を所定の回転数以上で動作させるのに必要な最低の電力に設定される。

ＨＶＥＣＵ７０は、超過電力Ｐｌｏｓｓが閾値Ａ以上の場合、ステップＳ２１３の処理を実行し、超過電力Ｐｌｏｓｓが閾値Ａ未満の場合、ステップＳ２１４の処理を実行する。

ステップＳ２１３にて、ＨＶＥＣＵ７０は、コンプレッサ５１に供給される電力が超過電力Ｐｌｏｓｓ以下となるコンプレッサ回転数を所定の関係則（例えば、マップや演算式）から算出する。そして、ＨＶＥＣＵ７０は、所定の関係則から算出したコンプレッサ５１の回転数を指令コンプレッサ回転数ＩＶＯ＿ｗｉｎとして設定する。コンプレッサ５１の動力及び消費電力は、コンプレッサ５１の回転数が高くなるほど増大する。ＨＶＥＣＵ７０は、指令コンプレッサ回転数ＩＶＯ＿ｗｉｎに設定するコンプレッサ回転数を、測定水温ＴＷＣに応じて補正してもよい。

一方、ステップＳ２１４では、ＨＶＥＣＵ７０は、指令コンプレッサ回転数ＩＶＯ＿ｗｉｎを零回転に設定する。

ＨＶＥＣＵ７０は、ステップＳ２１３又はステップＳ２１４で設定された指令コンプレッサ回転数ＩＶＯ＿ｗｉｎを空調ＥＣＵ５２に対して送信する。

ステップＳ２１５にて、空調ＥＣＵ５２は、指令コンプレッサ回転数ＩＶＯ＿ｗｉｎをＨＶＥＣＵ７０から受信すると、図８のステップＳ２１にて算出された要求コンプレッサ回転数ＩＶＯを取得する。

ステップＳ２１６にて、空調ＥＣＵ５２は、要求コンプレッサ回転数ＩＶＯと指令コンプレッサ回転数ＩＶＯ＿ｗｉｎとを比較し、コンプレッサ５１に供給される電力が大きくなる方を選択する。空調インバータ５０は、要求コンプレッサ回転数ＩＶＯと指令コンプレッサ回転数ＩＶＯ＿ｗｉｎとのうちコンプレッサ５１に供給される電力が大きくなる方の値（つまり、空調ＥＣＵ５２によって選択された方の値）に従って、空調インバータ５０を制御する。空調インバータ５０は、空調ＥＣＵ５２によって選択された方の値に従って、電力をコンプレッサ５１に供給する。

要求コンプレッサ回転数ＩＶＯの方が指令コンプレッサ回転数ＩＶＯ＿ｗｉｎの方に比べてコンプレッサ５１に供給される電力が大きくなる場合とは、コンプレッサ５１が超過電力Ｐｌｏｓｓよりも大きな電力を必要としている状況を表す。この状況では、コンプレッサ５１が必要とする電力のうち、一部が超過電力Ｐｌｏｓｓで賄われ、残りが二次電池４０からの持ち出し電力で賄われる。つまり、この状況では、コンプレッサ５１が必要とする電力は、ユーザからの要求通りに空調インバータ５０から供給される。

一方、指令コンプレッサ回転数ＩＶＯ＿ｗｉｎの方が要求コンプレッサ回転数ＩＶＯの方に比べてコンプレッサ５１に供給される電力が大きくなる場合とは、コンプレッサ５１が超過電力Ｐｌｏｓｓよりも小さな電力を必要としている又はコンプレッサ５１が電力を必要としていない状況を表す。このような状況では、コンプレッサ５１が必要とする電力よりも大きな超過電力Ｐｌｏｓｓが、空調インバータ５０からコンプレッサ５１に供給されることになる。この際、空調インバータ５０からコンプレッサ５１に供給される電力は、指令コンプレッサ回転数ＩＶＯ＿ｗｉｎに従って超過電力Ｐｌｏｓｓ以下に制限される。したがって、コンプレッサ５１が必要とする電力よりも大きな電力がコンプレッサ５１に供給されることによりコンプレッサ５１が動作しても、コンプレッサ５１に供給される電力は超過電力Ｐｌｏｓｓ以下である。その結果、二次電池４０から電力が持ち出されることを制限することができる。

図１０は、実施例２と比較例との効果の違いの一例を説明するためのタイミングチャートである。比較例では、超過電力Ｐｌｏｓｓは、コンプレッサ５１の動力として利用されずに、熱として捨てられる。これに対し、実施例２では、超過電力Ｐｌｏｓｓとして無駄に捨てられていたエネルギーをコンプレッサ５１の動作に利用することができるので、冷却水の温度低下によってコンプレッサ５１の動作が将来要求されても、コンプレッサ５１の動作に将来使用される電力を減らすことができる。

＜実施例３＞
図１１は、実施例３において、受入可能電力Ｗｉｎを考慮した空調制御の処理フローの一例を示すフローチャートである。図１１は、図８のステップＳ２７での処理内容を示した処理フローを表す。

ステップＳ２２０にて、ＨＶＥＣＵ７０は、車両を減速させるのに駆動軸１４での発生が要求される要求減速パワーＰｒを算出するとともに、受入可能電力Ｗｉｎを電池ＥＣＵ４１から取得する。

ステップＳ２２１にて、ＨＶＥＣＵ７０は、要求減速パワーＰｒから受入可能電力Ｗｉｎを減算することによって超過電力Ｐｌｏｓｓを算出する。

ステップＳ２２２にて、ＨＶＥＣＵ７０は、超過電力Ｐｌｏｓｓが所定の閾値Ｂ以上か否かを判定する。閾値Ｂは、例えば、零に設定される。

ＨＶＥＣＵ７０は、超過電力Ｐｌｏｓｓが閾値Ｂ以上の場合、ステップＳ２２３の処理を実行し、超過電力Ｐｌｏｓｓが閾値Ｂ未満の場合、ステップＳ２２４の処理を実行する。

ステップＳ２２３にて、ＨＶＥＣＵ７０は、超過電力発生カウントに所定の第１のカウント値（例えば、１）を設定する。一方、ステップＳ２２４では、ＨＶＥＣＵ７０は、超過電力発生カウントに所定の第２のカウント値（例えば、０）を設定する。第２のカウント値は、第１のカウント値よりも小さい。超過電力発生カウントは、超過電力Ｐｌｏｓｓが発生したか否かを表す指標である。

ステップＳ２２５にて、ＨＶＥＣＵ７０は、前回の超過電力発生履歴変数に、（αｍ×超過電力発生カウント−βｍ）を加算することによって、今回の超過電力発生履歴変数を算出する。

超過電力発生履歴変数は、超過電力Ｐｌｏｓｓの発生というイベントの発生履歴を数値化した値の一例である。ＨＶＥＣＵ７０は、超過電力Ｐｌｏｓｓの発生回数が大きいほど大きく時間が経過するほど小さくなるように、超過電力発生履歴変数を変化させる。αｍは、超過電力Ｐｌｏｓｓの発生回数を超過電力発生履歴変数に反映させるときの反映率を表し、βｍは、時間の経過を超過電力発生履歴変数に反映させる忘却項を表し、それぞれ、事前に適合された値である。

ステップＳ２２６にて、ＨＶＥＣＵ７０は、今回の超過電力発生履歴変数が所定の閾値Ｃ以上で且つ車両が減速する時であるか否かを判定する。閾値Ｃは、事前に適合された値である。ＨＶＥＣＵ７０は、今回の超過電力発生履歴変数が閾値Ｃ以上で且つ車両が減速する時である場合、ステップＳ２２８の処理を実行する。一方、ＨＶＥＣＵ７０は、今回の超過電力発生履歴変数が閾値Ｃ未満である又は車両が減速する時でない場合、ステップＳ２２７の処理を実行する。

ステップＳ２２８にて、ＨＶＥＣＵ７０は、超過電力Ｐｌｏｓｓが所定の閾値Ａ以上か否かを判定する。閾値Ａは、例えば、コンプレッサ５１を所定の回転数以上で動作させるのに必要な最低の電力に設定される。

ＨＶＥＣＵ７０は、今回の超過電力Ｐｌｏｓｓが閾値Ａ以上の場合、ステップＳ２２９の処理を実行し、今回の超過電力Ｐｌｏｓｓが閾値Ａ未満の場合、ステップＳ２３０の処理を実行する。

ステップＳ２２９では、図９のステップＳ２１３と同様に、ＨＶＥＣＵ７０は、コンプレッサ５１に供給される電力が超過電力Ｐｌｏｓｓ以下となるコンプレッサ回転数を所定の関係則（例えば、マップや演算式）から算出する。そして、ＨＶＥＣＵ７０は、所定の関係則から算出したコンプレッサ５１の回転数を指令コンプレッサ回転数ＩＶＯ＿ｗｉｎとして設定する。

一方、ステップＳ２３０では、ＨＶＥＣＵ７０は、今回の超過電力Ｐｌｏｓｓが閾値Ａ未満でも、減速パワーＰの一部を供給してコンプレッサ５１を強制的に動作させるため、指令コンプレッサ回転数ＩＶＯ＿ｗｉｎを算出する。ＨＶＥＣＵ７０は、例えば、所定の要求動力マップから算出されるコンプレッサ動力を生成可能なコンプレッサ回転数を、指令コンプレッサ回転数ＩＶＯ＿ｗｉｎとして設定する。

図１２は、要求動力マップの一例を示す図である。ＨＶＥＣＵ７０は、目標水温ＴＷＣＯと測定水温ＴＷＣとの水温差ΔＴＷ（図８のステップＳ１３及びステップＳ１５の値から算出される）に対応する指令コンプレッサ動力を指令動力マップから算出する。ＨＶＥＣＵ７０は、算出した指令コンプレッサ動力を生成可能なコンプレッサ回転数を、指令コンプレッサ回転数ＩＶＯ＿ｗｉｎとして設定する。

一方、図１１のステップＳ２２７では、ＨＶＥＣＵ７０は、指令コンプレッサ回転数ＩＶＯ＿ｗｉｎを零回転に設定する。

ＨＶＥＣＵ７０は、ステップＳ２２９、ステップＳ２３０又はステップＳ２２７で設定された指令コンプレッサ回転数ＩＶＯ＿ｗｉｎを空調ＥＣＵ５２に対して送信する。

ステップＳ２３１にて、空調ＥＣＵ５２は、指令コンプレッサ回転数ＩＶＯ＿ｗｉｎをＨＶＥＣＵ７０から受信すると、図８のステップＳ２１にて算出された要求コンプレッサ回転数ＩＶＯを取得する。

ステップＳ２３２にて、空調ＥＣＵ５２は、要求コンプレッサ回転数ＩＶＯと指令コンプレッサ回転数ＩＶＯ＿ｗｉｎとを比較し、コンプレッサ５１に供給される電力が大きくなる方を選択する。空調インバータ５０は、要求コンプレッサ回転数ＩＶＯと指令コンプレッサ回転数ＩＶＯ＿ｗｉｎとのうちコンプレッサ５１に供給される電力が大きくなる方の値（つまり、空調ＥＣＵ５２によって選択された方の値）に従って、空調インバータ５０を制御する。空調インバータ５０は、空調ＥＣＵ５２によって選択された方の値に従って、電力をコンプレッサ５１に供給する。

したがって、要求コンプレッサ回転数ＩＶＯの方が指令コンプレッサ回転数ＩＶＯ＿ｗｉｎの方に比べてコンプレッサ５１に供給される電力が大きくなる場合、図９と同様、コンプレッサ５１が必要とする電力は、ユーザからの要求通りに空調インバータ５０から供給される。つまり、コンプレッサ５１が必要とする電力のうち、一部が超過電力Ｐｌｏｓｓで賄われ、残りが二次電池４０からの持ち出し電力で賄われる。

一方、指令コンプレッサ回転数ＩＶＯ＿ｗｉｎの方が要求コンプレッサ回転数ＩＶＯの方に比べてコンプレッサ５１に供給される電力が大きくなる場合も、図９と同様、コンプレッサ５１に供給される電力は、超過電力Ｐｌｏｓｓ以下に制限される。したがって、コンプレッサ５１が必要とする電力よりも大きな電力がコンプレッサ５１に供給されることによりコンプレッサ５１が動作しても、コンプレッサ５１に供給される電力は超過電力Ｐｌｏｓｓ以下である。その結果、二次電池４０から電力が持ち出されることを制限することができる。

また、ステップＳ２３０によれば、車両が減速する時の超過電力Ｐｌｏｓｓがコンプレッサ５１の動作に必要な電力に満たないとステップＳ２２８で判定されても、超過電力発生履歴変数が閾値Ｃ以上であれば、減速パワーの一部がコンプレッサ５１に供給可能となる。これにより、超過電力Ｐｌｏｓｓがコンプレッサ５１の動作に必要な電力に満たなくても、ＭＧ１又はＭＧ２により回生された電力によって二次電池４０が充電されることを超過電力Ｐｌｏｓｓの発生時に減らすことができる。よって、二次電池４０の充電率が高くなりすぎで二次電池４０の受入可能電力Ｗｉｎが低下してしまうことを緩和することができる。

図１３は、実施例３と比較例との効果の違いの一例を説明するためのタイミングチャートである。図１３は、二次電池４０の充電率（ＳＯＣ）が比較的高い状態を表す。この状態において、ＭＧ１又はＭＧ２により回生された電力によって二次電池４０が充電されると、二次電池４０に将来的に充電できる電力量が減ってしまうことが予想される。二次電池４０の充電率（ＳＯＣ）が比較的高い状態では、二次電池４０の充電が制限される受入制限開始ラインをＳＯＣが超えて、二次電池４０の受入可能電力が低下するからである。したがって、実施例３では、超過電力Ｐｌｏｓｓがコンプレッサ５１の動作に必要な電力に満たなくても、あえてコンプレッサ５１に電力を供給することで、二次電池４０の電池充電パワーを減らして、二次電池４０の充電率を比較例よりも減らすことができる。これにより、将来、二次電池４０に充電できずに捨てられる電力を減らすことができる。また、ＳＯＣを受入制限開始ラインよりも下げることができる。

ここで、図８のステップＳ２１で算出される要求コンプレッサ回転数ＩＶＯは、通常の空調制御として目標水温を達成するためのコンプレッサ回転数である。これに対し、図１１のステップＳ２３０で算出される指令コンプレッサ回転数ＩＶＯ＿ｗｉｎは、上述の通り、超過電力Ｐｌｏｓｓが発生していない場合でも、コンプレッサ５１を駆動して二次電池４０への充電を減らすためのコンプレッサ回転数である。ステップＳ２３０で算出される指令コンプレッサ回転数ＩＶＯ＿ｗｉｎがステップＳ２３１で選択されるのは、要求コンプレッサ回転数ＩＶＯが比較的小さい場合（例えば、通常の空調制御では、コンプレッサ５１の動作が不要と判断される場合）である。したがって、ステップＳ２３０で算出される指令コンプレッサ回転数ＩＶＯ＿ｗｉｎは、同じ温度での目標水温と測定水温の水温差で比べると、要求コンプレッサ回転数ＩＶＯに対して高めに設定される。

＜実施例４＞
実施例３では、αｍおよびβｍは、事前の適合により決定される。しかし、ＨＶＥＣＵ７０は、車両の減速開始時期を予測し、予測した減速開始時期が近いほど大きくなるように超過電力発生履歴を数値化してもよい。ＨＶＥＣＵ７０は、予測した減速開始時期が近いほど大きくなるように超過電力発生履歴変数を変化させる。具体的には、ＨＶＥＣＵ７０は、予測した減速開始時期が近いほど大きくなるようにαｍとβｍを変化させて、超過電力発生履歴変数を変化させる。

図１４は、予測した減速開始時期までの時間と、αｍ，βｍとの対応関係の一例を示す図である。ＨＶＥＣＵ７０は、このような対応関係を示した関係則に基づいて、現在から減速開始予測時期までの時間が短くなるほどαｍを大きくし、現在から減速開始予測時期までの時間が短くなるほどβｍを小さくする。

このように、実施例４では、ＨＶＥＣＵ７０は、車両の減速開始時期を予測し、予測した減速開始時期が近いほど大きくなるように超過電力発生履歴変数を変化させる。

図１５は、次回減速までの時間が比較的短い場合（この先すぐに減速の予定がある場合）において、実施例４と比較例との効果の違いの一例を説明するためのタイミングチャートである。

図１５において、超過電力発生履歴が少なくともある場合、二次電池４０の受入可能電力Ｗｉｎの低下によって二次電池４０の充電制限が既にかかっていることになる（ＳＯＣが受入制限開始ラインよりも高い）。このとき、近い将来に二次電池４０が車両の減速によって充電されると、受入可能電力Ｗｉｎが更に低下すると予想される。したがって、車両が利用可能な減速パワーＰが減少し、その結果、燃費が悪化する。そこで、実施例４によれば、予測した減速開始時期までの時間が比較的短くなるほど、超過電力発生履歴変数が閾値Ｃ（図１１のステップＳ２２６参照）以上に保持されやすくなる。これにより、減速パワーＰの一部をコンプレッサ５１に対してより積極的に供給することが可能になるので、二次電池４０の充電率を減らすことができる。したがって、予測した減速開始時期までの時間が比較的短くなるほど、受入可能電力Ｗｉｎが低下することを積極的に緩和することができる。

図１６は、次回減速までの時間が比較的長い場合（しばらく減速の予定がない場合）において、実施例４と比較例との効果の違いの一例を説明するためのタイミングチャートである。

図１６において、超過電力発生履歴変数が閾値Ｃ以上の場合においても、ある程度の先の時間まで減速による電池充電がない場合、二次電池４０の充電制限が緩和されること（つまり、受入可能電力Ｗｉｎが上昇すること）が推測される。したがって、このような場合では、通常の空調制御によるコンプレッサ５１の動作要求がない状況でコンプレッサ５１を強制的に作動させる必要性が小さいので、超過電力発生履歴変数が閾値Ｃ未満に保持されやすいことが好ましい。実施例４によれば、予測した減速開始時期までの時間が比較的長くなるほど、超過電力発生履歴変数が閾値Ｃ未満に保持されやすくなる。

また、実施例４では、例えば、ＨＶＥＣＵ７０は、自車が減速した位置を表す減速位置情報を自身のメモリに随時格納して蓄積し、蓄積された減速位置情報と自車の現在位置情報とに基づいて、自車の減速開始時期を予測できる。

あるいは、複数の車両それぞれが減速した位置を表す減速位置情報が、当該複数の車両から離れた場所に配置されたサーバー２００（図１参照）に蓄積されてもよい。ＨＶＥＣＵ７０は、サーバー２００に蓄積された減速位置情報と自車の現在位置情報とに基づいて、自車の減速開始時期を予測できる。自車の減速開始時期の予測に複数の車両それぞれの減速位置情報を利用することができるので、自車の減速開始時期の予測精度が向上する。ＨＶＥＣＵ７０は、サーバー２００に蓄積された減速位置情報を無線通信によって取得できる。

＜実施例５＞
実施例３において、図１１のステップＳ２２６では、車両の減速を検知することを判定条件の一つとしている。コンプレッサ５１等の機器には、実際に電力を使用できるまで遅れ時間がある。加えて、実際の車両では、各ＥＣＵ間の通信遅れも発生することが予想される。そこで、実施例４のように次の減速開始時点を予測できる場合には、次の減速開始時点から予備時間ｔｄｅｌａｙだけ事前にコンプレッサ５１を始動させる指令を出力することで、車両減速時に減速パワーＰの一部を確実にコンプレッサ５１に使用することができる。

図１７は、実施例４において、受入可能電力Ｗｉｎを考慮した空調制御の処理フローの一例を示すフローチャートである。図１７は、図８のステップＳ２７での処理内容を示した処理フローを表す。

図１７では、図１１のステップＳ２２６の処理内容がステップＳ２２６−１の処理内容に変更されている。その他は、同一である。ステップＳ２２６−１にて、ＨＶＥＣＵ７０は、今回の超過電力発生履歴変数が所定の閾値Ｃ以上で且つ次回の減速開始時点までの時間が予備時間ｔｄｅｌａｙ以下であるか否かを判定する。閾値Ｃは、事前に適合された値である。ＨＶＥＣＵ７０は、今回の超過電力発生履歴変数が閾値Ｃ以上で且つ次回の減速開始時点までの時間が予備時間ｔｄｅｌａｙ以下である場合、ステップＳ２２８の処理を実行する。一方、ＨＶＥＣＵ７０は、今回の超過電力発生履歴変数が閾値Ｃ未満である又は次回の減速開始時点までの時間が予備時間ｔｄｅｌａｙ以下でない場合、ステップＳ２２７の処理を実行する。

図１８は、実施例５と比較例との効果の違いの一例を説明するためのタイミングチャートである。実施例４によれば、次の減速開始時点を予測できる場合には、次の減速開始時点から予備時間ｔｄｅｌａｙだけ事前にコンプレッサ５１を始動させる指令を出力することで、遅れ時間を無くすことができる。

＜実施例６＞
図１９は、実施例６において、受入可能電力Ｗｉｎを考慮した空調制御の処理フローの一例を示すフローチャートである。図１９は、図８のステップＳ２７での処理内容を示した処理フローを表す。

図１９では、図９のステップＳ２１０及びステップＳ２１１の処理内容が、それぞれ、ステップＳ２１０−１及びステップＳ２１１−１の処理内容に変更されている。その他は、同一である。

ステップＳ２１０−１にて、ＨＶＥＣＵ７０は、ドライバ要求制動トルクと、回生実行トルクと、車軸回転速度とを取得する。ドライバ制動要求トルクは、予め定められた関係式又はマップを用いてドライバのブレーキペダルの操作量（踏力）から算出された車両の要求減速力を、駆動軸１４上のトルクに換算した値を表す。回生実行トルクは、ＭＧ１又はＭＧ２の回生トルクを、駆動軸１４上のトルクに変換した値を表す。車軸回転速度は、駆動軸１４の回転速度を表す。ＨＶＥＣＵ７０は、例えば、ドライバ制動要求トルクを自身で算出し、回生実行トルク及び車軸回転速度をモータＥＣＵ３４から取得する。

ステップＳ２１１−１にて、ＨＶＥＣＵ７０は、図示の式に従って、超過電力Ｐｌｏｓｓを算出する。ここで、ドライバ要求制動トルクと車軸回転速度との積は、車両を減速させるのに駆動軸１４での発生が要求される要求減速パワーＰｒに等しい。また、回生実行トルクと車軸回転速度との積は、ＭＧ１とＭＧ２の少なくとも一方が回生する電力（回生パワー）を表す。受入可能電力Ｗｉｎが考慮されるため、ＭＧ１とＭＧ２の少なくとも一方の回生パワーは、受入可能電力Ｗｉｎよりも小さく設定される（回生方向を正符号とする場合）。しかし、回生実行トルクと車軸回転速度との積は、受入可能電力Ｗｉｎと略等しく、代替不可ではない。つまり、ＨＶＥＣＵ７０は、Ｓ２１１−１に記載の式に従って、超過電力Ｐｌｏｓｓを近似的に算出できる。

なお、（ドライバ要求制動トルク−回生実行トルク）は、油圧ブレーキトルクに略等しく、超過電力Ｐｌｏｓｓは、油圧ブレーキの損失に略等しい。したがって、油圧ブレーキの油圧を測定している場合には、測定された油圧をトルクに換算して、超過電力Ｐｌｏｓｓを算出してもよい。

＜実施例７＞
図２０は、実施例７において、受入可能電力Ｗｉｎを考慮した空調制御の処理フローの一例を示すフローチャートである。図２０は、図８のステップＳ２７での処理内容を示した処理フローを表す。

図２０では、図１１のステップＳ２２２〜Ｓ２２６の処理内容が、それぞれ、ステップＳ２２２−２〜ステップＳ２２６−２の処理内容に変更されている。その他は、同一である。

受入可能電力Ｗｉｎの低下は、超過電力Ｐｌｏｓｓの発生に相関すると考えられる。例えば、高ＳＯＣの状態では、受入可能電力Ｗｉｎが低下し、超過電力Ｐｌｏｓｓが発生しやすくなる。そこで、図２０では、図１１に対して、「超過電力Ｐｌｏｓｓの発生」が、「受入可能電力Ｗｉｎの低下」に代替されている。

ステップＳ２２２−２にて、ＨＶＥＣＵ７０は、受入可能電力Ｗｉｎが所定の閾値Ｄ以上か否かを判定する。閾値Ｄは、例えば、事前に適合された値に設定される。

ＨＶＥＣＵ７０は、受入可能電力Ｗｉｎが閾値Ｄ以上の場合、ステップＳ２２３−２の処理を実行し、受入可能電力Ｗｉｎが閾値Ｂ未満の場合、ステップＳ２２４−２の処理を実行する。

ステップＳ２２３−２にて、ＨＶＥＣＵ７０は、Ｗｉｎ低下カウントに所定の第３のカウント値（例えば、１）を設定する。一方、ステップＳ２２４−２では、ＨＶＥＣＵ７０は、Ｗｉｎ低下カウントに所定の第４のカウント値（例えば、０）を設定する。第４のカウント値は、第３のカウント値よりも小さい。Ｗｉｎ低下カウントは、受入可能電力Ｗｉｎが低下したか否かを表す指標である。

ステップＳ２２５−２にて、ＨＶＥＣＵ７０は、前回のＷｉｎ低下履歴変数に、（αｗ×Ｗｉｎ低下カウント−βｗ）を加算することによって、今回のＷｉｎ低下履歴変数を算出する。

Ｗｉｎ低下履歴変数は、受入可能電力Ｗｉｎの低下というイベントの発生履歴を数値化した値の一例である。Ｗｉｎ低下履歴変数、αｗ、βｗは、それぞれ、超過電力発生履歴変数、αｍ、βｍと同様の特徴を有し、詳細な説明は省略する。

ステップＳ２２６−２にて、ＨＶＥＣＵ７０は、今回のＷｉｎ低下履歴変数が所定の閾値Ｅ以上で且つ車両が減速する時であるか否かを判定する。閾値Ｅは、事前に適合された値である。ＨＶＥＣＵ７０は、今回のＷｉｎ低下履歴変数が閾値Ｅ以上で且つ車両が減速する時である場合、ステップＳ２２８の処理を実行する。一方、ＨＶＥＣＵ７０は、今回のＷｉｎ低下履歴変数が閾値Ｅ未満である又は車両が減速する時でない場合、ステップＳ２２７の処理を実行する。

図２１は、予測した減速開始時期までの時間と、αｗ，βｗとの対応関係の一例を示す図である。ＨＶＥＣＵ７０は、このような対応関係を示した関係則に基づいて、現在から減速開始予測時期までの時間が短くなるほどαｗを大きくし、現在から減速開始予測時期までの時間が短くなるほどβｗを小さくする。

このように、ＨＶＥＣＵ７０は、車両の減速開始時期を予測し、予測した減速開始時期が近いほど大きくなるようにＷｉｎ低下履歴変数を変化させることができる。

図２２は、実施例７において、受入可能電力Ｗｉｎを考慮した空調制御の処理フローの一例を示すフローチャートである。図２２は、図８のステップＳ２７での処理内容を示した処理フローを表す。

図２２では、図２０のステップＳ２２６−２の処理内容がステップＳ２２６−３の処理内容に変更されている。その他は、同一である。ステップＳ２２６−３の処理内容は、ステップＳ２２６−２の処理内容と同様のため、ステップＳ２２６−３の詳細説明は、ステップＳ２２６−２の上述の説明を援用することで省略する。

＜実施例８＞
図２３は、実施例８において、受入可能電力Ｗｉｎを考慮した空調制御の処理フローの一例を示すフローチャートである。図２３は、図８のステップＳ２７での処理内容を示した処理フローを表す。

図２３では、図１１のステップＳ２２２〜Ｓ２２６の処理内容が、それぞれ、ステップＳ２２２−４〜ステップＳ２２６−４の処理内容に変更されている。その他は、同一である。

超過電力Ｐｌｏｓｓが生ずる時の二次電池４０の充電は、超過電力Ｐｌｏｓｓの発生に相関すると考えられる。例えば、高ＳＯＣの状態では、二次電池４０が充電されるとＳＯＣが高くなるので、超過電力Ｐｌｏｓｓが発生しやすくなる。そこで、図２３では、図１１に対して、「超過電力Ｐｌｏｓｓの発生」が、「超過電力Ｐｌｏｓｓが生ずる時の二次電池４０の充電」に代替されている。

ステップＳ２２２−４にて、ＨＶＥＣＵ７０は、電池電流Ｉｂがゼロ以上か否かを判定する。正値の電池電流Ｉｂは、二次電池４０の放電を表し、負値の電池電流Ｉｂは、二次電池４０の充電を表す。

ＨＶＥＣＵ７０は、電池電流Ｉｂがゼロ以上の場合、ステップＳ２２３−４の処理を実行し、電池電流Ｉｂがゼロ未満の場合、ステップＳ２２４−４の処理を実行する。

ステップＳ２２３−４にて、ＨＶＥＣＵ７０は、電池充電カウントに所定の第５のカウント値（例えば、０）を設定する。一方、ステップＳ２２４−４では、ＨＶＥＣＵ７０は、電池充電カウントに所定の第６のカウント値（例えば、１）を設定する。第５のカウント値は、第６のカウント値よりも小さい。電池充電カウントは、超過電力Ｐｌｏｓｓが生ずる時に二次電池４０が充電されたか否かを表す指標である。

ステップＳ２２５−４にて、ＨＶＥＣＵ７０は、前回の電池充電履歴変数に、（αｃ×電池充電カウント−βｃ）を加算することによって、今回の電池充電履歴変数を算出する。

電池充電履歴変数は、超過電力Ｐｌｏｓｓが生ずる時の二次電池４０の充電というイベントの発生履歴を数値化した値の一例である。電池充電履歴変数、αｃ、βｃは、それぞれ、超過電力発生履歴変数、αｍ、βｍと同様の特徴を有し、詳細な説明は省略する。

ステップＳ２２６−４にて、ＨＶＥＣＵ７０は、今回の電池充電履歴変数が所定の閾値Ｆ以上で且つ車両が減速する時であるか否かを判定する。閾値Ｆは、事前に適合された値である。ＨＶＥＣＵ７０は、今回の電池充電履歴変数が閾値Ｆ以上で且つ車両が減速する時である場合、ステップＳ２２８の処理を実行する。一方、ＨＶＥＣＵ７０は、今回の電池充電履歴変数が閾値Ｆ未満である又は車両が減速する時でない場合、ステップＳ２２７の処理を実行する。

図２４は、予測した減速開始時期までの時間と、αｃ，βｃとの対応関係の一例を示す図である。ＨＶＥＣＵ７０は、このような対応関係を示した関係則に基づいて、現在から減速開始予測時期までの時間が短くなるほどαｃを大きくし、現在から減速開始予測時期までの時間が短くなるほどβｃを小さくする。

このように、ＨＶＥＣＵ７０は、車両の減速開始時期を予測し、予測した減速開始時期が近いほど大きくなるように電池充電履歴変数を変化させることができる。

図２５は、実施例８において、受入可能電力Ｗｉｎを考慮した空調制御の処理フローの一例を示すフローチャートである。図２５は、図８のステップＳ２７での処理内容を示した処理フローを表す。

図２５では、図２３のステップＳ２２６−４の処理内容がステップＳ２２６−５の処理内容に変更されている。その他は、同一である。ステップＳ２２６−５の処理内容は、ステップＳ２２６−２の処理内容と同様のため、ステップＳ２２６−５の詳細説明は、ステップＳ２２６−２の上述の説明を援用することで省略する。

以上、車両用制御システムを実施形態により説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。他の実施形態の一部又は全部との組み合わせや置換などの種々の変形及び改良が、本発明の範囲内で可能である。

１０ デファレンシャルギヤ
１１，１２ 駆動輪
１４ 駆動軸
４０ 二次電池
５０ 空調インバータ
５１ コンプレッサ
５３，５３Ａ，５３Ｂ 空調装置
５７ 冷媒回路
５８，６２ 電力供給経路
８８，８９ 冷却水回路
１００ 車両用制御システム
２００ サーバー

Claims (8)

1. 車両の減速時に電力を回生するモータジェネレータと、
   前記モータジェネレータにより回生された電力を充電する二次電池と、
   前記モータジェネレータ又は前記二次電池から供給される電力によって動作する電機負荷と、
   前記車両の制動操作によって発生する減速パワーに基づき前記モータジェネレータから供給される電力を、前記電機負荷に供給する電力供給装置と、
   前記制動操作によって要求される要求減速パワーが、前記二次電池に充電することが可能な充電可能パワーを超過する分である超過分を算出する制御部とを備え、
   前記制御部は、前記電力供給装置から前記電機負荷に供給される電力が前記超過分以下となる指令値に従って、前記電力供給装置を制御する、車両用制御システム。
2. 前記制御部は、前記電機負荷がユーザからの要求に従って動作するのに必要な電力を前記電力供給装置に供給させるための要求値を導出し、前記指令値と前記要求値とのうち前記電機負荷に供給される電力が大きくなる方の値に従って、前記電力供給装置を制御する、
   請求項１に記載の車両用制御システム。
3. 前記制御部は、前記超過分の発生、前記充電可能パワーの低下、又は前記超過分が生ずる時の前記二次電池の充電のうちいずれかのイベントの発生履歴を、前記イベントの発生回数が多いほど大きく時間が経過するほど小さくなるように数値化し、
   前記電力供給装置は、前記発生履歴の数値が閾値以上で且つ前記車両が減速する時、前記超過分が前記電機負荷の動作に必要な電力に満たなくても、前記減速パワーに基づき前記モータジェネレータから供給される電力を、前記電機負荷に供給する、請求項２に記載の車両用制御システム。
4. 前記制御部は、前記車両の減速開始時期を予測し、予測した減速開始時期が近いほど大きくなるように前記発生履歴を数値化する、請求項３に記載の車両用制御システム。
5. 複数の車両それぞれが減速した位置を表す減速位置情報が、前記複数の車両から離れた場所に配置されたサーバーに蓄積され、
   前記制御部は、前記減速位置情報と自車の現在位置情報とに基づいて、自車の減速開始時期を予測する、請求項４に記載の車両用制御システム。
6. 前記電機負荷は、空調装置の電機負荷であり、
   前記空調装置は、前記電機負荷の動作によって発生した熱を蓄える蓄熱部を有する、請求項２から５のいずれか一項に記載の車両用制御システム。
7. 前記制御部は、現在温度が目標温度に収束するまでの過渡動作を前記電機負荷がしているとき、前記電力供給装置が前記指令値に従うことを許可しない一方で、現在温度が目標温度に収束してからの定常動作を前記電機負荷がしているとき、前記電力供給装置が、前記指令値に従うことを許可する、請求項６に記載の車両用制御システム。
8. 前記電機負荷は、空調装置の電機負荷であり、
   前記制御部は、現在温度が目標温度に収束するまでの過渡動作を前記電機負荷がしているとき、前記電力供給装置が前記指令値に従うことを許可しない一方で、現在温度が目標温度に収束してからの定常動作を前記電機負荷がしているとき、前記電力供給装置が、前記指令値に従うことを許可する、請求項１に記載の車両用制御システム。

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