CN110481335A - 车辆的驱动装置及车辆的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供车辆的驱动装置及车辆的控制方法，车辆具备：与驱动轮连接的交流的MG(电动发电机)；电池；将来自电池的直流转换成交流而向MG供给的逆变器；及控制逆变器的车辆ECU。在MG以来自驱动轮的动力进行旋转的状态下禁止电池的充电的情况下，车辆ECU执行以使MG的输出转矩成为零的方式驱动逆变器的零转矩控制。

Description

车辆的驱动装置及车辆的控制方法
技术领域
本公开涉及具备与驱动轮连接的交流的旋转电机的车辆的控制。
背景技术
在日本特开2017-163728号公报中公开了具备与驱动轮连接的交流的电动机、电池及将来自电池的直流转换成交流而向电动机供给的逆变器的车辆。
在该车辆中，在产生了无法使电流从电动机向电池流动的故障的情况下(禁止电池的充电的情况下)，在电动机的再生期间的旋转速度为预定值以上的情况下(预测为电动机的反向电动势超过电池的电压的情况下)，进行将逆变器的三相的支路设为导通状态的“三相接通控制”。由此，在电动机的再生期间产生的再生电流在电动机与逆变器之间循环，不向电池供给。因此，能抑制利用电动机的再生电力对电池充电的情况。
然而，在上述的三相接通控制中，能抑制以再生电流对电池充电的情况，但是由于再生电流在逆变器内流动，因此存在因焦耳热而逆变器成为过热状态的情况。因此，希望能够开发出抑制电池被充电且也能抑制逆变器的过热的技术。
发明内容
本公开为了解决上述的课题而作出，其目的是在旋转电机以来自驱动轮的动力进行旋转的状态下禁止蓄电装置的充电的情况下抑制以再生电力对蓄电装置充电的情况，并抑制逆变器的过热。
(1)本公开的驱动装置是具备与驱动轮连接的交流的旋转电机的车辆的驱动装置，具备：蓄电装置；逆变器，将来自蓄电装置的直流转换成交流而向旋转电机供给；及控制装置，控制逆变器。在旋转电机以来自驱动轮的动力进行旋转的状态下禁止蓄电装置的充电的情况下，控制装置执行以使旋转电机的输出转矩成为零的方式驱动逆变器的零转矩控制。
根据上述装置，在旋转电机以来自驱动轮的动力进行旋转的状态下禁止蓄电装置的充电的情况下，执行以使旋转电机的输出转矩成为零的方式驱动逆变器(以使在旋转电机中流动的q轴电流成为零的方式对逆变器进行PWM(PWM：Pulse Width Modulation[脉冲宽度调制])控制)的零转矩控制。由此，即使旋转电机以来自驱动轮的动力进行旋转的状态下，旋转电机也不产生再生转矩，不会产生再生电力。因此，抑制利用再生电力对蓄电装置充电的情况，并抑制再生电流在逆变器内流动的情况。其结果是，能够抑制利用再生电力对蓄电装置充电的情况，并抑制逆变器的过热。
(2)在某方式中，在旋转电机以来自驱动轮的动力进行旋转的状态下禁止蓄电装置的充电的情况下、且判定为在零转矩控制时逆变器的损失电力超过旋转电机的再生电力的情况下，控制装置执行零转矩控制。
在通过零转矩控制而旋转电机的输出转矩如目标那样正好成为零的情况下，旋转电机不产生再生电力。然而，如果例如检测旋转电机的旋转角的旋转变压器的检测值包含误差，则在零转矩控制时，旋转电机的输出转矩未成为零而偏向再生侧，可能会产生些许的再生电力。
鉴于这一点，在上述方式中，当判定(推定)为在零转矩控制时逆变器的损失电力超过旋转电机的再生电力的情况下，执行零转矩控制。因此，即使在零转矩控制的执行期间假设产生再生电力，该再生电力也在逆变器中作为热量损失，不会向蓄电装置供给。由此，能够在确保了在零转矩控制期间不利用再生电力对蓄电装置充电的情况的基础上，执行零转矩控制。
(3)在某方式中，逆变器具有三相的驱动支路，该三相的驱动支路电连接于蓄电装置与旋转电机之间且各自具有上侧支路及下侧支路。在旋转电机以来自驱动轮的动力进行旋转的状态下禁止蓄电装置的充电的情况下、且不判定为在零转矩控制时逆变器的损失电力超过旋转电机的再生电力的情况下，控制装置执行将逆变器的三相的上侧支路或下侧支路维持为导通状态的三相接通控制。
在零转矩控制期间如果旋转电机的再生电力比逆变器的损失电力大，则存在再生电力的一部分在逆变器中未损失而向蓄电装置供给的可能性。
鉴于这一点，在上述方式中，当不判定(推定)为在零转矩控制时逆变器的损失电力超过旋转电机的再生电力的情况下，不执行零转矩控制而执行三相接通控制。由此，能够更可靠地抑制尽管蓄电装置的充电被禁止但是利用再生电力对蓄电装置充电的情况。
(4)在某方式中，在旋转电机的旋转速度小于阈值的情况下，控制装置判定为在零转矩控制时逆变器的损失电力超过旋转电机的再生电力。在旋转电机的旋转速度超过阈值的情况下，控制装置不判定为在零转矩控制时逆变器的损失电力超过旋转电机的再生电力。
根据上述方式，基于将旋转电机的旋转速度与阈值进行了比较的结果，能够判定(推定)为在零转矩控制时逆变器的损失电力是否超过旋转电机的再生电力。
(5)在某方式中，在旋转电机以来自驱动轮的动力进行旋转的状态下禁止蓄电装置的充电的情况下、且旋转电机的反向电动势小于蓄电装置的电压的情况下，控制装置执行将逆变器设为栅极切断状态的切断控制。
在旋转电机的反向电动势小于蓄电装置的电压的情况下，即便将逆变器设为栅极切断状态也不会从旋转电机向蓄电装置流动再生电流。因此，在上述方式中，在旋转电机的反向电动势小于蓄电装置的电压的情况下，执行将逆变器设为栅极切断状态的切断控制。由此，与执行零转矩控制的情况相比，能够更可靠地抑制利用再生电力对蓄电装置充电的情况。
(6)在某方式中，即使在旋转电机以来自驱动轮的动力进行旋转的状态下禁止蓄电装置的充电的情况下、且判定为在零转矩控制时逆变器的损失电力超过旋转电机的再生电力的情况下，在检测到蓄电装置被充电时，控制装置也执行三相接通控制。
根据上述方式，在检测到蓄电装置被充电的情况下，执行三相接通控制。由此，成为再生电流在旋转电机与逆变器之间循环且未向蓄电装置供给的状态，因此蓄电装置的充电被消除。
(7)在某方式中，即使在旋转电机以来自驱动轮的动力进行旋转的状态下禁止蓄电装置的充电的情况下、且不判定为在零转矩控制时逆变器的损失电力超过旋转电机的再生电力的情况下，在检测到旋转电机或逆变器为过热状态时，控制装置也执行零转矩控制。
根据上述方式，在检测到旋转电机或逆变器为过热状态的情况下，执行零转矩控制。由此，能减少在旋转电机及逆变器中流动的电流，因此能消除旋转电机及逆变器的过热。
(8)本公开的控制方法是具备与驱动轮连接的交流的旋转电机、蓄电装置及将来自蓄电装置的直流转换成交流而向旋转电机供给的逆变器的车辆的控制方法。该控制方法包括以下步骤：判定在旋转电机以来自驱动轮的动力进行旋转的状态下是否禁止蓄电装置的充电；及在判定为在旋转电机以来自驱动轮的动力进行旋转的状态下禁止蓄电装置的充电的情况下，执行以使旋转电机的输出转矩成为零的方式控制逆变器的零转矩控制。
根据上述方法，在旋转电机以来自驱动轮的动力进行旋转的状态下禁止蓄电装置的充电的情况下，执行以使旋转电机的输出转矩成为零的方式控制逆变器(以在旋转电机中流动的q轴电流成为零的方式对逆变器进行PWM控制)的零转矩控制。由此，即使在旋转电机以来自驱动轮的动力进行旋转的状态下，旋转电机也不会产生再生转矩，不会产生再生电力。因此，能抑制利用再生电力对蓄电装置充电的情况，并抑制再生电流在逆变器内流动的情况。其结果是，能够抑制利用再生电力对蓄电装置充电的情况，并能够抑制逆变器的过热。
本公开的上述及其他的目的、特征、方面及优点根据与附图关联理解的与本公开相关的如下的详细的说明而明确可知。
附图说明
图1是概略性地表示车辆的整体结构的一例的框图。
图2是表示执行了三相接通控制时的电路状态的一例的图。
图3是表示执行了零转矩控制时的电路状态的一例的图。
图4是表示执行了栅极切断控制时的电路状态的一例的图。
图5是表示MG的反向电动势Vc及旋转变压器设置偏离所引起的再生电力与电动机旋转速度NM的关系的一例的图。
图6是表示车辆ECU的处理次序的一例的流程图(其1)。
图7是表示车辆ECU的处理次序的一例的流程图(其2)。
具体实施方式
以下，关于本公开的实施方式，参照附图进行详细说明。需要说明的是，对于图中相同或相当部分标注同一附图标记而不重复其说明。
图1是概略性地表示具备本实施方式的驱动装置的车辆1的整体结构的一例的框图。车辆1具备驱动轮2、MG(MG：Motor Generator[电动发电机])10、逆变器20、***主继电器(SMR：System Main Relay)30、电池40、电池ECU(ECU：Electronic Control Unit[电子控制单元])60及车辆ECU100。
车辆1是通过将MG10的动力向驱动轮2传递而能够行驶的车辆。需要说明的是，车辆1可以是除了MG10之外还具备未图示的发动机作为驱动源的结构。
MG10是转子包含永久磁铁的永久磁铁型的三相交流电动机。MG10的转子与驱动轮2机械连接。需要说明的是，虽然图1未示出，但是通常在MG10与驱动轮2之间夹设有齿轮(减速器等)。
在MG10设有温度传感器57及旋转变压器58。温度传感器57检测MG10的温度(电动机温度)TM，并将表示其检测结果的信号向车辆ECU100输出。旋转变压器58检测MG10的转子的旋转角(电动机旋转角)θ，并将表示其检测结果的信号向车辆ECU100输出。
逆变器20包含三相的驱动支路(U相支路U、V相支路V、W相支路W)。各相支路相互并联于电力线PL、NL间。U相支路U具有串联的开关元件Q1、Q2，V相支路V具有串联的开关元件Q3、Q4，W相支路W具有串联的开关元件Q5、Q6。对于开关元件Q1～Q6分别反并联二极管D1～D6。
各相支路的中间点连接于MG10的对应的线圈。即，U相线圈的一端连接于开关元件Q1、Q2的中间点，V相线圈的一端连接于开关元件Q3、Q4的中间点，W相线圈的一端连接于开关元件Q5、Q6的中间点。并且，各相线圈的另一端相互连接而构成中性点。
在逆变器20设有温度传感器55。温度传感器55检测逆变器20的温度TI，并将表示其检测结果的信号向车辆ECU100输出。电流传感器56检测在逆变器20与MG10之间流动的相电流，并将表示其检测结果的信号向车辆ECU100输出。
逆变器20经由电力线PL、NL而连接于电池40。在电力线PL与电力线NL之间连接有电容器C1。电容器C1对于电力线PL与电力线NL之间的电压(***电压VH)的变动进行平滑化。
电压传感器54检测电容器C1的两端的电压即***电压VH，并将表示其检测结果的信号向车辆ECU100输出。
SMR30夹设连接于电力线PL、NL中的电池40与逆变器20之间的部分。SMR30根据来自车辆ECU100的控制信号来切换电池40与逆变器20的导通状态(接通)及切断状态(断开)。
电池40表示作为能够再充电的蓄电装置的代表例。电池40代表性地包含镍氢二次电池或锂离子二次电池等二次电池而构成。作为蓄电装置，也可以取代电池40而使用双电荷层电容器等电容器。
在电池40设有电流传感器51、电压传感器52、温度传感器53。电流传感器51检测向电池40输入输出的电流(电池电流)IB。电压传感器52检测电池40的电压(电池电压)VB。温度传感器53检测电池40的温度(电池温度)TB。这些传感器将表示检测结果的信号向电池ECU60输出。
电池ECU60包含CPU(Central Processing Unit：中央处理器)、存储器、输入输出缓存等而构成。电池ECU60使用电流传感器51、电压传感器52及温度传感器53的检测结果(电池电流IB、电池电压VB及电池温度TB)，来监视电池40的状态。电池ECU60将表示电池40的监视结果的信号向车辆ECU100输出。
例如，电池ECU60在电池电流IB、电池电压VB及电池温度TB中的至少任一个为超过预先确定的正常范围的异常值的情况下，设想为电池40、电流传感器51、电压传感器52及温度传感器53中的至少任一个发生故障，因此为了电池40的过充电防止而判定为应禁止电池40的充电。需要说明的是，在电池电压VB虽然包含于正常范围但是接近于充满电时的值的情况下，也可以判定为应禁止电池40的充电。电池ECU60在判定为应禁止电池40的充电的情况下，将充电禁止要求向车辆ECU100输出。
车辆ECU100包含CPU、存储器、输入输出缓存等而构成。车辆ECU100基于来自电压传感器54、温度传感器55、57、电流传感器56及旋转变压器58的信号以及存储器保存的映射及程序，以车辆1成为所希望的行驶状态的方式控制逆变器20。需要说明的是，关于车辆ECU100的控制，并不局限于基于软件的处理，也可以通过专用的硬件(电子电路)进行处理。
车辆ECU100基于车速及用户对加速踏板的操作量，选择是将MG10的控制模式设为动力运行模式还是设为再生模式。
在动力运行模式中，车辆ECU100以将来自电池40的直流电力转换成交流电力而向MG10供给的方式控制逆变器20。由此，MG10成为动力运行状态(以来自电池40的电力旋转的状态)，将动力运行转矩向驱动轮2传递。
在再生模式期间未禁止电池40的充电的情况下(从电池ECU60未接收到充电禁止要求的情况下)，车辆ECU100在MG10以来自驱动轮2的动力进行旋转而产生反向电动势的状态(以下也称为“再生状态”)下，以MG10产生再生电力的方式，控制逆变器20。由此，MG10将与再生电力相应的再生转矩(制动转矩)向驱动轮2传递。需要说明的是，再生电力通过逆变器20转换成直流电力而向电池40供给。
需要说明的是，在图1中示出了电池ECU60与车辆ECU100分割配置的例子，但是可以将这2个ECU的功能融合成单一的单元。
<禁止电池的充电时的失效保护控制>
在以电池40等的故障为起因而应禁止电池40的充电的状况下(判定为电池ECU60应禁止电池40的充电的情况下)，希望避免MG10的再生电力向电池40供给。另一方面，在应禁止电池40的充电的状况下，为了使车辆1退避行驶，也希望将SMR30维持成接通状态而容许从电池40向MG10的放电。
因此，本实施方式的车辆ECU100在禁止电池40的充电的情况下(从电池ECU60接收到充电禁止要求的情况下)，进行将SMR30维持成接通状态而容许电池40的放电、并以避免电池40被充电的方式控制逆变器20的失效保护控制。
在该失效保护控制中，为了防止SMR30的接通状态与断开状态的切换变得烦杂，无论MG10是动力运行状态还是再生状态，SMR30都始终维持为接通状态。因此，在MG10为再生状态的情况下，要求通过逆变器20的控制来抑制电池40的充电。
图2是表示在MG10以来自驱动轮2的动力进行旋转的状态(即再生状态)下执行逆变器20的三相接通控制时的电路状态的一例的图。三相接通控制是将逆变器20的三相量的上侧支路(开关元件Q1、Q3、Q5)维持成导通状态的控制。需要说明的是，三相接通控制也可以是将逆变器20的三相量的下侧支路(开关元件Q2、Q4、Q6)维持成导通状态的控制。
通过驱动轮2使MG10的转子旋转，由此在MG10产生反向电动势(反电动势)Vc。以该反向电动势Vc为起因的再生电流通过三相接通控制而成为在逆变器20的三相量的上侧支路中能向双向流动的状态。因此，再生电流在MG10与逆变器20之间循环，不向电阻大的电池40供给。由此，能抑制利用MG10的再生电力对电池40充电的情况。
然而，在上述的三相接通控制中，虽然再生电流向电池40的供给被抑制，但是由于再生电流在逆变器20内流动，因此由于焦耳热而逆变器20可能会成为过热状态。因此，希望抑制电池40被充电的情况，并且也抑制逆变器20的过热。
因此，本实施方式的车辆ECU100在MG10以来自驱动轮2的动力进行旋转的状态下禁止电池40的充电的情况下，执行逆变器20的零转矩控制。
零转矩控制是以MG10的输出转矩成为零的方式驱动逆变器20的控制。在MG10的控制中，通常，使用由转子的永久磁铁的磁通方向(d轴)和与之正交的方向(q轴)构成的d-q轴旋转坐标系。在本实施方式的零转矩控制中，在基于旋转变压器58的检测值即电动机旋转角θ的d-q轴旋转坐标系中，以使有助于MG10的输出转矩的q轴方向的电流指令值成为零的方式通过PWM控制来驱动逆变器20。
图3是表示在MG10以来自驱动轮2的动力进行旋转的状态下执行逆变器20的零转矩控制时的电路状态的一例的图。
即使在MG10以来自驱动轮2的动力进行旋转的状态下，通过执行零转矩控制而MG10也不再产生再生转矩，因此不会产生再生电力。因此，能抑制利用再生电力对电池40充电的情况，且也能抑制再生电流在逆变器20内流动的情况。其结果是，能够抑制利用再生电力对电池40充电的情况，并且也能抑制逆变器20的过热。
需要说明的是，在通过零转矩控制而MG10的输出转矩如目标那样正好成为零的情况下，MG10不产生再生电力。然而，如果以旋转变压器58的设置位置从预定的基准位置偏离的情况(旋转变压器设置偏离)为起因而旋转变压器58检测到的电动机旋转角θ包含误差，则在零转矩控制时，MG10的输出转矩未成为零而偏向再生侧，可能会产生些许的再生电力。
鉴于这一点，本实施方式的车辆ECU100在MG10以来自驱动轮2的动力进行旋转的状态下禁止电池40的充电的情况下，在零转矩控制时在确保了由于旋转变压器设置偏离而产生的再生电力在逆变器20中作为热量损失的情况的基础上，执行零转矩控制。
具体而言，车辆ECU100以MG10的旋转速度(以下也称为“电动机旋转速度NM”)或车速为参数，分别算出执行零转矩控制时以旋转变压器设置偏离所引起的电动机旋转角θ的误差为起因而MG10产生的再生电力(以下也称为“零转矩控制时的旋转变压器设置偏离所引起的再生电力”或简称为“零转矩控制时的再生电力”)和执行零转矩控制时在逆变器20中作为热量损失的电力(以下也称为“零转矩控制时的损失电力”)。并且，车辆ECU100将零转矩控制时的旋转变压器设置偏离所引起的再生电力与零转矩控制时的损失电力进行比较。需要说明的是，电动机旋转速度NM例如可以根据旋转变压器58的检测值即电动机旋转角θ的周期来算出。
并且，在零转矩控制时的损失电力大于零转矩控制时的旋转变压器设置偏离所引起的再生电力的情况下，车辆ECU100执行零转矩控制。因此，在零转矩控制期间即便假设旋转变压器设置偏离所引起的再生电力产生，该再生电力也在逆变器20中作为热量损失，不向电池40供给。其结果是，能够更适当地抑制在零转矩控制期间利用旋转变压器设置偏离所引起的再生电力对电池40充电的情况。
另一方面，在零转矩控制时的损失电力小于零转矩控制时的旋转变压器设置偏离所引起的再生电力的情况下，如果假设执行零转矩控制，则存在旋转变压器设置偏离所引起的再生电力的一部分在逆变器20中未损失而向电池40供给的可能性，因此车辆ECU100不执行零转矩控制而执行三相接通控制。由此，能够更可靠地抑制利用旋转变压器设置偏离所引起的再生电力对电池40充电的情况。
此外，在MG10的反向电动势Vc小于电池电压VB的情况下，即使将逆变器20的全部支路(开关元件Q1～Q6)维持为非导通状态，也不会从MG10向电池40流动再生电流。鉴于这一点，本实施方式的车辆ECU100在MG10的反向电动势Vc小于电池电压VB的情况下，车辆ECU100进行将逆变器20的全部支路维持成非导通状态的栅极切断控制。
图4是表示在MG10的反向电动势Vc小于电池电压VB的情况下执行了逆变器20的栅极切断控制时的电路状态的一例的图。当执行栅极切断控制时，反向电动势Vc经由逆变器20的二极管D1、D3、D5向电池40施加，但是由于反向电动势Vc小于电池电压VB，因此在从MG10朝向电池40的方向上不会流动电流。由此，能够抑制利用再生电力对电池40充电的情况，并能够更适当地抑制逆变器20的过热。
在此，MG10的反向电动势Vc及旋转变压器设置偏离所引起的再生电力都具有电动机旋转速度NM越高则越升高的特性。鉴于这一点，本实施方式的车辆ECU100在MG10以来自驱动轮2的动力进行旋转的状态下禁止电池40的充电的情况下，能够以电动机旋转速度NM为参数来决定执行零转矩控制、三相接通控制、栅极切断控制中的哪一个。
图5是表示MG10的反向电动势Vc及零转矩控制时的旋转变压器设置偏离所引起的再生电力与电动机旋转速度NM的关系的一例的图。
MG10的反向电动势Vc具有电动机旋转速度NM越高则越升高的特性。另一方面，电池电压VB根据电池40的蓄电量，在最小值VBmin与最大值VBmax之间变动。因此，例如通过实验等求出反向电动势Vc成为电池电压的最小值VBmin时的电动机旋转速度NM而作为第一阈值N1预先存储于存储器。由此，基于将根据旋转变压器58的检测值算出的电动机旋转速度NM与存储器存储的第一阈值N1进行了比较的结果，能够判定(推定)反向电动势Vc是否小于电池电压VB(参照图5的上段)。
零转矩控制时的旋转变压器设置偏离所引起的再生电力也具有电动机旋转速度NM越高则越升高的特性。零转矩控制时的损失电力在电动机旋转速度NM为0的情况下也产生，电动机旋转速度NM越高则越升高，但是电动机旋转速度NM增加单位量时的零转矩控制时的损失电力的增加量(增加斜度)比电动机旋转速度NM增加单位量时的零转矩控制时的旋转变压器设置偏离所引起的再生电力的增加量(增加斜度)小。因此，通过实验等求出例如零转矩控制时的旋转变压器设置偏离所引起的再生电力成为零转矩控制时的损失电力时的电动机旋转速度NM而作为第二阈值N2预先存储。由此，基于将根据旋转变压器58的检测值算出的电动机旋转速度NM与存储器存储的第二阈值N2进行了比较的结果，能够判定(推定)零转矩控制时的旋转变压器设置偏离所引起的再生电力是否超过零转矩控制时的损失电力(参照图5的下段)。
需要说明的是，在零转矩控制时由于旋转变压器设置偏离而产生的再生电力非常小，因此，如图5所示，第二阈值N2(零转矩控制时的旋转变压器设置偏离所引起的再生电力成为零转矩控制时的损失电力时的电动机旋转速度NM)通常成为比第一阈值N1(反向电动势Vc成为电池电压的最小值VBmin时的电动机旋转速度NM)高的值。
在电动机旋转速度NM为第一阈值N1以上且小于第二阈值N2的区域中，推定为即使假设在零转矩控制期间由旋转变压器设置偏离所引起的再生电力产生，该再生电力也在逆变器20中损失而不会向电池40供给，因此车辆ECU100执行零转矩控制。
另外，在电动机旋转速度NM成为第二阈值N2以上的区域中，假设执行零转矩控制时，也存在旋转变压器设置偏离所引起的再生电力的一部分在逆变器20中未损失而向电池40供给的可能性，因此车辆ECU100不执行零转矩控制而执行三相接通控制。
另外，在电动机旋转速度NM小于第一阈值N1的区域中，推定为即使将逆变器20的全部支路维持为非导通状态也不会从MG10向电池40流动再生电流，因此车辆ECU100执行栅极切断控制。
图6是表示车辆ECU100的处理次序的一例的流程图。该流程图例如每当预定条件成立时反复执行。
车辆ECU100判定MG10是否为再生状态(即以来自驱动轮2的动力进行旋转的状态)(步骤S10)。在MG10不为再生状态的情况下(在步骤S10中为“否”)，车辆ECU100跳过以后的处理而使处理向返回转移。
在MG10为再生状态的情况下(在步骤S10中为“是”)，车辆ECU100判定是否禁止电池40的充电(步骤S20)。车辆ECU100在从电池ECU60接收到充电禁止要求的情况下，判定为禁止电池40的充电。
在未禁止电池40的充电的情况下(在步骤S20中为“否”)，车辆ECU100跳过以后的处理而使处理向返回转移。需要说明的是，在该情况下，如上所述，进行以MG10产生再生电力的方式控制逆变器20的通常的处理。
在禁止电池40的充电的情况下(在步骤S20中为“是”)，车辆ECU100判定MG10的反向电动势Vc是否为电池电压VB以上(步骤S30)。在本实施方式中，如上述的图5所示，车辆ECU100在根据旋转变压器58的检测值而算出的电动机旋转速度NM为在存储器中预先存储的第一阈值N1(反向电动势Vc成为电池电压的最小值VBmin时的电动机旋转速度NM)以上的情况下，判定为反向电动势Vc为电池电压VB以上。需要说明的是，反向电动势Vc是否为电池电压VB以上的判定手法没有限定为上述的手法。例如，可以根据由旋转变压器58的检测值算出的电动机旋转速度NM来算出MG10的反向电动势Vc，并判定算出的反向电动势Vc是否为通过电压传感器52检测到的电池电压VB以上。
在反向电动势Vc小于电池电压VB的情况下(在步骤S30中为“否”)，车辆ECU100执行逆变器20的栅极切断控制(步骤S60)。
在反向电动势Vc为电池电压VB以上的情况下(在步骤S30中为“是”)，车辆ECU100判定零转矩控制时的损失电力是否大于旋转变压器设置偏离所引起的再生电力(步骤S40)。例如如上述的图5所示，车辆ECU100在电动机旋转速度NM小于第二阈值N2的情况下，判定为零转矩控制时的损失电力比旋转变压器设置偏离所引起的再生电力大。
在零转矩控制时的损失电力比旋转变压器设置偏离所引起的再生电力大的情况下(在步骤S40中为“是”)，车辆ECU100执行逆变器20的零转矩控制(步骤S50)。
在零转矩控制时的损失电力比旋转变压器设置偏离所引起的再生电力小的情况下(在步骤S40中为“否”)，车辆ECU100执行逆变器20的三相接通控制(步骤S70)。
如以上所述，本实施方式的车辆ECU100在MG10以来自驱动轮2的动力进行旋转的状态下禁止电池40的充电的情况下，执行逆变器20的零转矩控制。由此，即使MG10以来自驱动轮2的动力进行旋转的状态下，MG10也不会产生再生转矩，不会产生再生电力。因此，能抑制利用再生电力对电池40充电的情况，并能抑制再生电流在逆变器20内流动的情况。其结果是，能够抑制利用再生电力对电池40充电的情况，并能够抑制逆变器20的过热。
特别是本实施方式的车辆ECU100在MG10以来自驱动轮2的动力进行旋转的状态下禁止电池40的充电的情况下、且零转矩控制时的损失电力比旋转变压器设置偏离所引起的再生电力大的情况下，执行零转矩控制。因此，即使在零转矩控制的执行期间假设旋转变压器设置偏离所引起的再生电力产生，该再生电力也会在逆变器20中损失，不向电池40供给。由此，能够在确保了在零转矩控制期间未利用再生电力对电池40充电的情况的基础上，执行零转矩控制。
需要说明的是，在零转矩控制期间由旋转变压器设置偏离所引起的再生电力产生的情况下，该再生电力在逆变器20中损失时产生热量，但是零转矩控制时的旋转变压器设置偏离所引起的再生电力与三相接通控制时的再生电力相比极小，因此在逆变器20内产生的发热量与三相接通控制时相比极小。因此，能抑制逆变器20成为过热状态的情况。
此外，本实施方式的车辆ECU100在MG10以来自驱动轮2的动力进行旋转的状态下禁止电池40的充电的情况下、且零转矩控制时的损失电力比旋转变压器设置偏离所引起的再生电力小的情况下，假设执行零转矩控制时存在旋转变压器设置偏离所引起的再生电力的一部分在逆变器20中未损失而向电池40供给的可能性，因此执行逆变器20的三相接通控制。由此，能够更可靠地抑制尽管电池40的充电被禁止但是利用再生电力对电池40充电的情况。
此外，本实施方式的车辆ECU100在MG10以来自驱动轮2的动力进行旋转的状态下禁止电池40的充电的情况下、且MG10的反向电动势Vc小于电池电压VB的情况下，推定为即使将逆变器20的全部支路维持为非导通状态也不会从MG10向电池40流动再生电流，因此执行逆变器20的栅极切断控制。由此，与执行零转矩控制的情况相比，能够更可靠地抑制以再生电力对电池40充电的情况。
此外，本实施方式的车辆ECU100基于将电动机旋转速度NM与预先存储于存储器的第一阈值N1(通过实验等求出反向电动势Vc成为电池电压的最小值VBmin时的电动机旋转速度NM的值)进行了比较的结果，能够判定(推定)反向电动势Vc是否小于电池电压VB。同样，本实施方式的车辆ECU100基于将电动机旋转速度NM与预先存储于存储器的第二阈值N2(通过实验等求出零转矩控制时的旋转变压器设置偏离所引起的再生电力成为零转矩控制时的损失电力时的电动机旋转速度NM的值)进行了比较的结果，能够判定(推定)零转矩控制时的旋转变压器设置偏离所引起的再生电力是否超过零转矩控制时的损失电力。由此，在MG10以来自驱动轮2的动力进行旋转的状态下禁止电池40的充电的情况下，能够基于电动机旋转速度NM来决定执行零转矩控制、三相接通控制、栅极切断控制中的哪一个。
需要说明的是，执行零转矩控制、三相接通控制、栅极切断控制中的哪一个的决定所使用的参数只要是与电动机旋转速度NM相关的参数即可。因此，例如，可以基于与MG10机械连接的驱动轮2的旋转速度(车速)，决定执行零转矩控制、三相接通控制、栅极切断控制中的哪一个。
<变形例1>
在上述的实施方式中，在MG10以来自驱动轮2的动力进行旋转的状态下禁止电池40的充电的情况下、且电动机旋转速度NM包含于第一阈值N1以上且小于第二阈值N2的区域的情况下，执行零转矩控制。然而，在该区域中实际上检测到电池40被充电的情况下，为了实现充电禁止，可以不执行零转矩控制而执行三相接通控制。
另外，在上述的实施方式中，在MG10以来自驱动轮2的动力进行旋转的状态下禁止电池40的充电的情况下、且电动机旋转速度NM包含于第二阈值N2以上的区域的情况下，执行三相接通控制。然而，在该区域中检测到逆变器20或MG10成为过热状态的情况下，为了过热抑制，可以不执行三相接通控制而执行零转矩控制。
图7是表示本变形例1的车辆ECU100的处理次序的一例的流程图。图7所示的流程图是对于上述的图6所示的流程图追加了步骤S80及步骤S82的流程图。关于其他的步骤(标注与上述的图6所示的步骤相同编号的步骤)，由于已经进行了说明，因此这里不重复详细说明。
在反向电动势Vc为电池电压VB以上(在步骤S30中为“是”)且零转矩控制时的损失电力比旋转变压器设置偏离所引起的再生电力大的情况下(在步骤S40中为“是”)，即，在电动机旋转速度NM包含于第一阈值N1以上且小于第二阈值N2的区域的情况下，车辆ECU100判定实际上是否检测到电池40被充电的情况(步骤S80)。具体而言，车辆ECU100在从电池ECU60接收到表示通过电流传感器51检测到电池40被充电的方向的电流的情况的信息时，判定为实际上检测到电池40被充电的情况。
在实际上未检测到电池40被充电的情况下(在步骤S80中为“否”)，车辆ECU100执行零转矩控制(步骤S50)。
在实际上检测到电池40被充电的情况下(在步骤S80中为“是”)，车辆ECU100不执行零转矩控制而执行三相接通控制(步骤S70)。由此，再生电流由于MG10与逆变器20之间的循环而损失，不向电阻大的电池40供给，因此能够消除电池40的充电。
在反向电动势Vc为电池电压VB以上(在步骤S30中为“是”)且零转矩控制时的损失电力比旋转变压器设置偏离所引起的再生电力小的情况下(在步骤S40中为“否”)，即，在电动机旋转速度NM包含于第二阈值N2以上的区域的情况下，车辆ECU100判定是否检测到逆变器20或MG10成为过热状态的情况(步骤S82)。具体而言，车辆ECU100在通过温度传感器55检测到的逆变器20的温度TI超过逆变器20的容许温度的情况下、或者通过温度传感器57检测到的电动机温度TM超过MG10的容许温度的情况下，判定为检测到逆变器20或MG10成为过热状态的情况。
在未检测到逆变器20或MG10成为过热状态的情况下(在步骤S82中为“否”)，车辆ECU100执行三相接通控制(步骤S50)。
在检测到逆变器20或MG10成为过热状态的情况下(在步骤S82中为“是”)，车辆ECU100为了过热抑制，不执行三相接通控制而执行零转矩控制(步骤S50)。由此，与执行三相接通控制的情况相比向逆变器20及MG10流动的电流减少，因此能够消除逆变器20或MG10的过热。
这样，可以不仅根据包含电动机旋转速度NM的区域，而且还根据实际上是否检测到充电或过热来选择三相接通控制及零转矩控制。
<变形例2>
在上述的图6及图7中示出了在步骤S10的处理后进行步骤S20的处理的例子，但是也可以在步骤S10的处理前进行步骤S20的处理。
即，可以在禁止电池40的充电的情况下(在步骤S20中为“是”)继续以后的处理，在未禁止电池40的充电的情况下(在步骤S20中为“否”)，跳过以后的处理而使处理向返回转移(进行通常的控制)。
虽然说明了本公开的实施方式，但是应考虑的是本次公开的实施方式在全部方面为例示而不受限制。本公开的范围由权利要求书公开，并包含与权利要求书等同的意思及范围内的全部变更。

Claims (8)

1.一种车辆的驱动装置，所述车辆具备与驱动轮连接的交流的旋转电机，其中，
所述车辆的驱动装置具备：
蓄电装置；
逆变器，将来自所述蓄电装置的直流转换成交流而向所述旋转电机供给；及
控制装置，控制所述逆变器，
在所述旋转电机以来自所述驱动轮的动力进行旋转的状态下禁止所述蓄电装置的充电的情况下，所述控制装置执行以使所述旋转电机的输出转矩成为零的方式驱动所述逆变器的零转矩控制。
2.根据权利要求1所述的车辆的驱动装置，其中，
在所述旋转电机以来自所述驱动轮的动力进行旋转的状态下禁止所述蓄电装置的充电的情况下、且判定为在所述零转矩控制时所述逆变器的损失电力超过所述旋转电机的再生电力的情况下，所述控制装置执行所述零转矩控制。
3.根据权利要求1或2所述的车辆的驱动装置，其中，
所述逆变器具有三相的驱动支路，所述三相的驱动支路电连接于所述蓄电装置与所述旋转电机之间且各自具有上侧支路及下侧支路，
在所述旋转电机以来自所述驱动轮的动力进行旋转的状态下禁止所述蓄电装置的充电的情况下、且不判定为在所述零转矩控制时所述逆变器的损失电力超过所述旋转电机的再生电力的情况下，所述控制装置执行将所述逆变器的所述三相的所述上侧支路或所述下侧支路维持为导通状态的三相接通控制。
4.根据权利要求2或3所述的车辆的驱动装置，其中，
在所述旋转电机的旋转速度小于阈值的情况下，所述控制装置判定为在所述零转矩控制时所述逆变器的损失电力超过所述旋转电机的再生电力，
在所述旋转电机的旋转速度超过所述阈值的情况下，所述控制装置不判定为在所述零转矩控制时所述逆变器的损失电力超过所述旋转电机的再生电力。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的车辆的驱动装置，其中，
在所述旋转电机以来自所述驱动轮的动力进行旋转的状态下禁止所述蓄电装置的充电的情况下、且所述旋转电机的反向电动势小于所述蓄电装置的电压的情况下，所述控制装置执行将所述逆变器设为栅极切断状态的切断控制。
6.根据权利要求3～5中任一项所述的车辆的驱动装置，其中，
即使在所述旋转电机以来自所述驱动轮的动力进行旋转的状态下禁止所述蓄电装置的充电的情况下、且判定为在所述零转矩控制时所述逆变器的损失电力超过所述旋转电机的再生电力的情况下，在检测到所述蓄电装置被充电时，所述控制装置也执行所述三相接通控制。
7.根据权利要求3～5中任一项所述的车辆的驱动装置，其中，
即使在所述旋转电机以来自所述驱动轮的动力进行旋转的状态下禁止所述蓄电装置的充电的情况下、且不判定为在所述零转矩控制时所述逆变器的损失电力超过所述旋转电机的再生电力的情况下，在检测到所述旋转电机或所述逆变器为过热状态时，所述控制装置也执行所述零转矩控制。
8.一种车辆的控制方法，所述车辆具备：与驱动轮连接的交流的旋转电机；蓄电装置；及将来自所述蓄电装置的直流转换成交流而向所述旋转电机供给的逆变器，其中，
所述车辆的控制方法包括以下步骤：
判定在所述旋转电机以来自所述驱动轮的动力进行旋转的状态下是否禁止所述蓄电装置的充电；及
在判定为在所述旋转电机以来自所述驱动轮的动力进行旋转的状态下禁止所述蓄电装置的充电的情况下，执行以使所述旋转电机的输出转矩成为零的方式控制所述逆变器的零转矩控制。
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