JP2017169363A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の制御装置に関し、車両の電費向上とドライバビリティの確保とを両立させる。【解決手段】走行用のモータ２と、モータ２を駆動するためのインバータ３と、インバータ３を介してモータ２に接続された充放電可能なバッテリ４と、を具備した車両１の制御装置５であって、判定部６と推定部７と制御部８とを備える。判定部６は、車両１が回生ブレーキの働かない回生禁止モードにおける惰性走行状態であることを第一条件として、この第一条件の成否を判定する。推定部７は、インバータ３が遮断されてもモータ２が回生トルクを発生させないことを第二条件として、この第二条件の成否を推定する。制御部８は、判定部６で第一条件が成立したと判定され、かつ、推定部７で第二条件が成立したと推定された場合に、インバータ３を遮断する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両の惰性走行中にインバータを遮断する、車両の制御装置に関する。

従来、走行用のモータを備えた電動車両（電気自動車，ハイブリッド車）では、航続距離を伸ばすために電費（単位消費電力量当たりの走行距離）を向上させることが課題とされている。電費向上の手段の一つとして、車両が惰性で走行している間は回生ブレーキが働くことを禁止する手法が知られる。この手法によれば、車両の惰性走行中の減速が抑えられることから、車両が惰性で走行できる距離が延長されるため、電費が向上しうる。

また、電費向上の他の手段として、モータを駆動するためのインバータで消費される電力量を低減する手法も知られる。例えば、信号待ちなどで車両が停止しているときにインバータを遮断して、電力消費量を抑える手法が知られる。また、車両走行中に、惰行走行（惰性走行）が指示されたときはインバータをシャットダウン（遮断）する手法や、車速の変化が一定範囲内である状態が所定時間続いたらインバータへの給電を停止（遮断）して車両を惰性走行させる手法が提案されている（特許文献１，２参照）。これらの手法によれば、インバータで消費される電力量が抑制されるため、電費が向上しうる。

特開2006-42416号公報 特開2014-79087号公報

ところで、上述のように回生ブレーキを禁止する場合、制御装置から出される指令によってインバータが制御されることで、モータが回生トルクを発生させないように制御される。このため、車両が惰性走行状態である場合に、回生ブレーキが働くことを禁止するとともにインバータを遮断して電費を向上させようとすると、モータが制御されなくなることから、回生トルクが発生する虞がある。回生ブレーキが働くことを禁止しているにも関わらず回生トルクが生じると、ドライバの意図に反して車両が減速するため、車両のドライバビリティが確保されない。一方で、電費向上のためには、車両が惰性走行状態である場合にインバータを遮断することが望ましい。

本件は、上記のような課題に鑑み創案されたものであり、車両の制御装置に関し、車両の電費向上とドライバビリティの確保とを両立させることを目的の一つとする。なお、この目的に限らず、後述する「発明を実施するための形態」に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的である。

（１）ここで開示する車両の制御装置は、走行用のモータと、前記モータを駆動するためのインバータと、前記インバータを介して前記モータに接続された充放電可能なバッテリと、を具備した車両の制御装置であって、前記車両が回生ブレーキの働かない回生禁止モードにおける惰性走行状態であることを第一条件として、前記第一条件の成否を判定する判定部と、前記インバータが遮断されても前記モータが回生トルクを発生させないことを第二条件として、前記第二条件の成否を推定する推定部と、前記判定部で前記第一条件が成立したと判定され、かつ、前記推定部で前記第二条件が成立したと推定された場合に、前記インバータを遮断する制御部と、を備える。

（２）前記推定部は、前記モータの回転数に正の相関がある第一パラメータが所定の第一閾値未満である場合に、前記第二条件が成立したと推定することが好ましい。前記第一パラメータの具体例としては、前記モータの回転数そのものや、前記モータに印加されている電圧などが挙げられる。
（３）前記第一パラメータが、前記モータの回転数であることが好ましい。

（４）前記推定部は、前記第一パラメータが前記第一閾値以上かつ前記第一閾値よりも大きい所定の第二閾値未満であって、前記バッテリの電圧に正の相関がある第二パラメータが所定の第三閾値よりも大きい場合にも、前記第二条件が成立したと推定することが好ましい。前記第二パラメータの具体例としては、前記バッテリの電圧そのものや、前記バッテリの充電率などが挙げられる。

（５）前記第三閾値は、前記第一パラメータが高いほど大きく設定されることが好ましい。
（６）前記推定部は、前記モータの電圧が前記バッテリの電圧よりも低い場合に、前記第二条件が成立したと推定することが好ましい。

開示の車両の制御装置によれば、車両が回生禁止モードにおける惰性走行状態であると判定され、かつ、インバータを遮断してもモータが回生トルクを発生させないと推定された場合にインバータを遮断するので、車両の電費向上とドライバビリティの確保とを両立させることができる。

一実施形態に係る制御装置の構成を示すブロック図である。 図１の制御装置に記憶されたマップの一例である。 図１の制御装置で実施される制御内容を例示したフローチャートである。

図面を参照して、実施形態としての車両の制御装置について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。

［１．装置構成］
本実施形態に係る制御装置５（以下、ＥＣＵ５という）は、図１に示す車両１に搭載された電子制御装置である。この車両１は、走行用のモータ２と、モータ２を駆動するためのインバータ３と、インバータ３を介してモータ２に接続された充放電可能なバッテリ４とを備えた電動車両（電気自動車，ハイブリッド車）である。

バッテリ４は、例えばバッテリケース内に複数の電池モジュール（何れも図示略）が収容されてなる二次電池（例えばリチウムイオン電池やニッケル水素電池）である。バッテリ４は、モータ２に対して駆動用の電力を供給可能であるとともに、モータ２で回生発電された電力を充電可能に構成されている。

モータ２は、電動機としての機能と発電機としての機能を兼ね備えた電動発電機（モータジェネレータ）である。モータ２は、インバータ３を介してバッテリ４と電気的に接続されている。モータ２は、インバータ３を介してＥＣＵ５により制御される。すなわち、ＥＣＵ５は、インバータ３を制御することでモータ２を制御する。これによりＥＣＵ５は、モータ２の回転数Nm（以下、モータ回転数Nmという）の情報を取得する。モータ２の回転軸は、車両１の駆動輪（図示略）と機械的に接続されている。モータ２は、電動機として機能する場合には、バッテリ４の電力を消費して駆動輪を駆動する。一方、発電機として機能する場合には、駆動輪の回転を利用して回生発電を行い、駆動輪に回生ブレーキを働かせるとともにバッテリ４を充電する。

インバータ３は、バッテリ４の電力を消費して直流電力と交流電力との変換を行う電気回路を持つ電力変換装置である。インバータ３は、モータ２が電動機として機能する場合に、バッテリ４の直流電力を交流電力に変換してモータ２に供給する。一方、インバータ３は、モータ２が発電機として機能する場合に、モータ２で発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ４に蓄電する。

インバータ３は、電気回路が接続されていればモータ２とバッテリ４とを電気的に接続し、電気回路が切断されるとモータ２とバッテリ４との間の電力の受け渡しを遮断する。以下の説明では、インバータ３の電気回路を接続することを「インバータ３を接続する」ともいい、インバータ３の電気回路を切断することを「インバータ３を遮断する」ともいう。インバータ３の作動状態及び電気回路の断接状態は、ＥＣＵ５で制御される。

ＥＣＵ５は、例えば周知のマイクロプロセッサやＲＯＭ，ＲＡＭ等を集積したＬＳＩデバイスや組み込み電子デバイスとして構成され、車載ネットワークの通信ラインに接続される。ＥＣＵ５の制御対象には、インバータ３の電気回路の接続，遮断が含まれる。ＥＣＵ５には、上述のインバータ３に加えて、パワースイッチ１１，パドルスイッチ１２，ブレーキスイッチ１３，シフトポジションセンサ１４，車速センサ１５，アクセル開度センサ１６，バッテリ電圧センサ１７が接続される。

パワースイッチ１１は、ドライバが車両１の主電源を投入，切断するための操作スイッチであり、車室内の運転席近傍に設けられる。パワースイッチ１１を操作することで切り替えられる主電源の状態には、オン状態，READY状態，オフ状態が含まれる。オン状態， READY状態は、主電源が投入された状態である。一方、オフ状態は、主電源が切断された状態である。オン状態では、所定の車載機器（例えばオーディオやカーナビシステム等）のみが作動可能であり、車両１は走行できない。これに対し、READY状態では、全ての車載機器が作動可能であるとともに、車両１が走行可能（すなわち、モータ２が作動可能）である。パワースイッチ１１は、主電源の状態をＥＣＵ５に伝達する。

パドルスイッチ１２は、車両１に働かせる回生ブレーキ力の大きさをドライバが選択するための操作スイッチであり、例えばステアリングホイールの両脇に設けられる。本実施形態の車両１は、回生ブレーキ力の大きさを、０から最大値まで多段階（例えば六段階）に変更（設定）可能である。例えば、回生ブレーキ力の大きさが０に設定された場合は、アクセルオフであってもモータ２による回生発電が行われず、車両１には回生ブレーキ力が働かない。反対に、回生ブレーキ力の大きさが０よりも大きい値に設定された場合は、アクセルオフでモータ２による回生発電が行われ、車両１に回生ブレーキ力が働いて車両１が減速する。

本実施形態のパドルスイッチ１２は、回生ブレーキ力の大きさを小さくする（回生ブレーキ力を減少方向に変更する）ための第一スイッチと、回生ブレーキ力の大きさを大きくする（回生ブレーキ力を増加方向に変更する）ための第二スイッチとで構成される。回生ブレーキ力は、ドライバによるパドルスイッチ１２の操作に応じて設定される。パドルスイッチ１２は、設定された情報をＥＣＵ５に伝達する。

ブレーキスイッチ１３は、ドライバによるブレーキペダルの踏み込み量や踏み込み操作の有無を検出し、検出した情報をＥＣＵ５に伝達する。本実施形態のブレーキスイッチ１３は、ブレーキペダルが踏み込まれているとき（ブレーキ操作がされたとき）にオン信号を出力し、ブレーキペダルが踏み込まれていないとき（ブレーキ操作がされていないとき）にオフ信号を出力する（あるいは、オン信号の出力を停止する）。

シフトポジションセンサ１４は、ドライバによるシフトレバーの操作位置（シフトポジション）を検出する。ここで検出される操作位置には、パーキング（Ｐ）位置，中立（Ｎ）位置，走行位置等が含まれる。なお、走行位置としては、例えばＤレンジ，Ｅ（ECO）レンジ，Ｂ（BRAKE）レンジが挙げられる。シフトポジションセンサ１４は、検出した情報をＥＣＵ５に伝達する。

車速センサ１５は、車両１の車速Vを検出し、検出した情報をＥＣＵ５に伝達する。
アクセル開度センサ１６は、ドライバによるアクセルペダルの踏み込み量（以下、アクセル開度という）を検出し、検出した情報をＥＣＵ５に伝達する。

バッテリ電圧センサ１７は、バッテリ４の電圧Vb（以下、バッテリ電圧Vbという）を検出する検出手段であり、バッテリ電圧Vbを検出可能な適宜の位置（例えば、バッテリ４の内部やバッテリ４に接続された電気回路上など）に設けられる。バッテリ電圧センサ１７は、検出したバッテリ電圧Vbの情報をＥＣＵ５へ伝達する。

［２．制御構成］
本実施形態に係るＥＣＵ５は、上述したインバータ３と各種スイッチ類１１〜１３と各種センサ類１４〜１７とから入力された情報に基づいて、インバータ３の電気回路を切断してモータ２とバッテリ４との間の電力の受け渡しを遮断する遮断制御を実施する。本実施形態においてインバータ３に対する遮断制御が実施されるのは、以下の条件（１）〜（３）の少なくとも一つが成立した場合である。

＝＝遮断制御の実施条件＝＝
（１）車両１が停止している（車速V＝０）
（２）シフトレバーの操作位置が走行位置ではない（Ｐ位置又はＮ位置）
（３）車両１が回生禁止モードで惰性走行状態、かつ、インバータ遮断時に回生トル
クが０相当

上記の（１）及び（２）では、モータ２が電動機としても発電機としても機能しない。そのため、これらの場合にインバータ３を遮断することで、その分の電力消費量を削減可能である。

本実施形態の制御装置は、上記の（３）の場合にもインバータ３を遮断する点に特徴がある。これについて説明する。なお、回生禁止モードとは、アクセルオフでの惰性走行中に回生発電が行われないように、回生発電を禁止した走行モードを意味する。つまり、車両１が回生禁止モードである場合、車両１には回生ブレーキが働かない。車両１は、主電源の状態がREADY状態であり、回生ブレーキ力の大きさが０に設定されていて、かつ、シフトレバーの操作位置が走行位置である場合に、回生禁止モードとなる。また、惰性走行状態とは、車両１が惰性で（慣性力で）走行している状態（つまり、アクセル操作もブレーキ操作もされておらず、かつ、車速が０ではない状態）のことである。

アクセルオフによる惰性走行状態では、モータ２を電動機として機能させる必要はない。ただし、回生発電をする走行モードでの惰性走行状態では、モータ２を発電機として機能させる必要があるため、インバータ３を接続してモータ２を制御する必要がある。また、回生禁止モードでの惰性走行状態では、モータ２を発電機として機能させる必要はないものの、モータ２やバッテリ４の状態によっては、インバータ３を遮断するとモータ２が勝手に発電機として機能する場合があるため、これを防ぐためにインバータ３を接続してモータ２を制御する必要がある。

ここで「モータ２が勝手に発電機として機能する場合」とは、モータ２の回転に伴ってモータ２に生じる誘起電圧がバッテリ電圧Vbよりも高くなる場合である。この場合、回生発電時と同様にモータ２からバッテリ４へ電流が流れることによって回生トルクが発生するため、車両１に回生ブレーキ力が働く。すなわち、回生禁止モードでの惰性走行中にモータ２が勝手に発電機として機能した場合、惰性走行距離が伸びないだけでなく、車両１がドライバの意図に反して減速することとなり、車両１のドライバビリティが確保されない。そこで従来は、これを防止するために、回生禁止モードでの惰性走行中はインバータ３を接続したままにして、回生トルクが０相当（０又は略０）となる（車両１に回生ブレーキが働かない）ようにモータ２を制御していた。

しかしながら、モータ２は、回生禁止モードでの惰性走行状態で必ずしも勝手に発電機として機能するわけではない。このため、回生禁止モードでの惰性走行状態であっても、「モータ２が勝手に発電機として機能する場合」以外では、モータ２を制御しなくても回生トルクは０相当であるため、インバータ３を遮断してもドライバに減速感を与える虞がない。

そこで、本実施形態に係るＥＣＵ５は、回生禁止モードでの惰性走行状態で、インバータ３を遮断してもモータ２が勝手に発電機として機能することはないと予想できる状況であれば、遮断制御を実施する。これによって、車両１の電費を向上させる。一方、本実施形態に係るＥＣＵ５は、回生禁止モードでの惰性走行状態で、インバータ３を遮断したらモータ２が勝手に発電機として機能すると予想できる状況であれば、インバータ３を接続したままにする。これによって、車両１のドライバビリティを確保する。

このように、本実施形態のＥＣＵ５は、回生禁止モードでの惰性走行状態である全ての場合に遮断制御を実施するのではなく、「インバータ３を遮断してもモータ２が回生トルクを発生させない」と推定した場合に遮断制御を実施することで、車両１の電費向上とドライバビリティの確保とを両立させる。

ＥＣＵ５は、上述の遮断制御を実施するための機能要素として、判定部６，推定部７，制御部８を有する。これらの各要素は、電子回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ソフトウェアとしてプログラミングされたものとしてもよいし、これらの機能のうちの一部をハードウェアとして設け、他部をソフトウェアとしたものであってもよい。

判定部６は、下記の第一条件の成否を判定するものである。また、推定部７は、下記の第二条件の成否を推定（判断）するものである。
第一条件： 車両１が回生禁止モードにおける惰性走行状態であること
第二条件： インバータ３が遮断されてもモータ２が回生トルクを発生させないこと

本実施形態の判定部６は、以下のモード条件及び走行条件が何れも成立した場合に第一条件が成立したと判定し、それ以外の場合（モード条件及び走行条件が何れも成立しなかった場合や、モード条件及び走行条件の何れかが成立しなかった場合）に第一条件が成立しなかったと判定する。
モード条件： 車両１の走行モードが回生禁止モードであること
走行条件 ： 車両１が惰性走行状態であること

判定部６は、モード条件の成否を判定するモード判定部６Ａと、走行条件の成否を判定する走行判定部６Ｂとを有する。本実施形態では、モード判定部６Ａでモード条件が成立したと判定された場合に推定部７で第二条件の成否が推定され、推定部７で第二条件が成立したと推定された場合に走行判定部６Ｂで走行条件の成否が判定される。

なお、これに代えて、モード判定部６Ａでモード条件が成立したと判定され、かつ、走行判定部６Ｂで走行条件が成立したと判定された場合に、推定部７で第二条件の成否を推定するようにしてもよい。あるいは、モード判定部６Ａ及び走行判定部６Ｂによる判定と、推定部７による推定とを並行して行ってもよい。すなわち、判定部６及び推定部７では、第一条件及び第二条件が何れも成立したか否かを判定，推定できればよく、各条件の成否を何れの順序で判定，推定するのかは特に限定されない。

モード判定部６Ａは、パワースイッチ１１，パドルスイッチ１２，シフトポジションセンサ１４から伝達された情報に基づいて、モード条件の成否を判定する。具体的には、モード判定部６Ａは、車両１がREADY状態であり、回生ブレーキ力の大きさが０に設定されていて、かつ、シフトレバーの操作位置が走行位置である場合に、モード条件が成立したと判定する。モード判定部６Ａは、モード条件の成否の判定を所定の演算周期で実施する。

走行判定部６Ｂは、ブレーキスイッチ１３，車速センサ１５，アクセル開度センサ１６から伝達された情報に基づいて、車両１が惰性走行状態であるか否かを判定する。本実施形態の走行判定部６Ｂは、車速Vが０ではなく、かつ、アクセル操作及びブレーキ操作が何れもされておらず（ドライバからの加減速要求がない）、アクセル開度やブレーキ操作量等から演算したモータ２のトルク値が０又は略０である場合に、車両１が惰性走行状態であると判定する。

ここで、走行判定部６Ｂがモータ２のトルク値を演算するのは、モータ２の応答遅れを加味して走行条件の成否を判定するためである。モータ２のトルク値は、アクセル操作及びブレーキ操作が解除されたとの同時に０又は略０になるのではなく、アクセル操作及びブレーキ操作が解除されてから徐々に０へ近づいていく。そのため、走行判定部６Ｂにおいて、アクセル操作及びブレーキ操作の有無だけでなく、演算したモータ２のトルク値も参照することにより、車両１が惰性走行状態であるか否かの判定精度を高めることができる。

推定部７は、現時点でのモータ２やバッテリ４の状態に基づいて、第二条件の成否を推定する。本実施形態の推定部７は、モータ回転数Nm（第一パラメータ）とバッテリ電圧Vb（第二パラメータ）との関係に基づいて、第二条件の成否を推定する。この推定は、図２に例示するマップを用いて行われる。このマップは、例えばＥＣＵ５の記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭ等）内に記憶されている。

具体的には、推定部７は、下記の二つの条件Ａ，Ｂの何れかが成立した場合に第二条件が成立したと推定し、これらの条件Ａ，Ｂが何れも成立しなかった場合に第二条件が成立しなかったと推定する。すなわち、条件Ａ，Ｂは何れも、第二条件が成立したと推定するための十分条件である。
条件Ａ：モータ回転数Nmが第一閾値Th1未満であること（Nm＜Th1）
条件Ｂ：モータ回転数Nmが第一閾値Th1以上かつ第二閾値Th2未満であり、バッテ
リ電圧Vbが第三閾値Th3よりも大きいこと（Th1≦Nm＜Th2かつTh3＜Vb）

条件Ａは、遮断制御を実施する場合のモータ回転数Nmを規定したものである。上述のように、回生トルクはモータ２に生じる誘起電圧がバッテリ電圧Vbよりも高くなると発生する。また、モータ２に生じる誘起電圧は、モータ回転数Nmが高いほど高くなる。したがって、現時点でのモータ回転数Nmが高いほど、インバータ３を遮断した場合にモータ２に生じる誘起電圧がバッテリ電圧Vbよりも高くなる可能性が高い。そこで、本実施形態では、現時点でのモータ回転数Nmが十分に低い（Nm＜Th1である）ことを、第二条件が成立したと推定するための十分条件としている。

なお、条件Ａが成立するということは、インバータ３を遮断した場合にモータ２に生じる誘起電圧がバッテリ電圧Vb以下になると推測できる程度に、現時点でのモータ回転数Nmが低いことを意味する。すなわち、第一閾値Th1は、モータ２がバッテリ電圧Vb以下の誘起電圧を生じると推測される場合のモータ回転数Nmに相当する所定の値である。

一方、条件Ｂは、遮断制御を実施する場合のモータ回転数Nmを、バッテリ電圧Vbに応じて規定したものである。上述のように、回生トルクはモータ２の誘起電圧がバッテリ電圧Vbよりも高くなると発生することから、現時点でのモータ回転数Nmが多少高くても現時点でのバッテリ電圧Vbが十分に高ければ、インバータ３を遮断した場合に回生トルクが発生する可能性は低い。そこで、本実施形態では、現時点でのモータ回転数Nmがやや高く（Th1≦Nm＜Th2である）、バッテリ電圧Vbが十分に高い（Th3＜Vbである）ことも、第二条件が成立したと推定するための十分条件としている。

なお、条件Ｂが成立するということは、インバータ３を遮断した場合にモータ２に生じる誘起電圧がバッテリ電圧Vb以下になると推測できる程度に、現時点でのモータ回転数Nmがある程度低く（Th1≦Nm＜Th2であり）、かつ、現時点でのバッテリ電圧Vbが十分に高い（Th3＜Vbである）ことを意味する。言い換えると、モータ回転数Nmがかなり高い（Th2≦Nmである）場合や、モータ回転数Nmがある程度低くてもバッテリ電圧Vbが低い（Vb≦Th3である）場合には、条件Ｂが成立しない。

ここで、第二閾値Th2は、第一閾値Th1よりも大きい所定の値であり（Th1＜Th2）、例えば、バッテリ電圧Vbに関わらず、モータ２がバッテリ電圧Vbよりも高い誘起電圧を生じると推測される場合のモータ回転数Nmの最低値に設定される。また、第三閾値Th3は、インバータ３を遮断した場合に、第一閾値Th1以上かつ第二閾値Th2未満の回転数Nmで回転するモータ２に生じる誘起電圧よりも大きい所定の値に設定される。本実施形態の第三閾値Th3は、モータ回転数Nmが高いほど大きく設定されている。

ここで、第三閾値Th3の設定について具体例を挙げて説明する。図２に例示するマップでは、縦軸がモータ回転数Nmを表し、横軸がバッテリ電圧Vbを表し、実線が第三閾値Th3を表している。図２に例示するように、現時点でのモータ回転数NmがNm＝Nm1（Th1≦Nm1＜Th2）である場合、この時点での第三閾値Th3は、マップ中の実線において、縦軸の値が現時点でのモータ回転数Nm1に対応する点の横軸の値Th3′に設定される。このように、本実施形態の第三閾値Th3は、現時点でのモータ回転数Nmに応じて設定される可変値である。

なお、図２のマップでは、斜線の領域Ａが条件Ａに対応し、斜線の領域Ｂが条件Ｂに対応している。このマップにおいてモータ回転数Nmとバッテリ電圧Vbとに対応する点が、領域Ａ内にあれば条件Ａが成立したことを意味し、領域Ｂ内にあれば条件Ｂが成立したことを意味する。

推定部７は、インバータ３から伝達されるモータ回転数Nmの情報と、バッテリ電圧センサ１７から伝達されるバッテリ電圧Vbの情報とに基づいて、現時点でのモータ回転数Nmとバッテリ電圧Vbとに対応する点を図２のマップ上にプロットする。そして、推定部７は、この点がマップ中の領域Ａ又はＢ内にある場合に「第二条件が成立した」と判断し、この点がマップ中の領域Ａ，Ｂ外にある場合に「第二条件が成立しなかった」と判断する。

例えば、現時点でのモータ回転数NmがNm＝Nm1であり、現時点でのバッテリ電圧Vbが比較的低い値Vb1である場合、推定部７は図２のマップ中に点Ｐ１をプロットする。この場合、点Ｐ１がマップ中の領域Ａ，Ｂ外にあることから、推定部７は「第二条件が成立しなかった」と判断する。なお、この場合の第三閾値Th3は、上述のように現時点でのモータ回転数Nm1に対応する所定の値Th3′に設定されており、ここでは第三閾値Th3′が現時点でのバッテリ電圧Vb1よりも大きい（Vb1＜Th3′である）ことから、条件Ｂが成立しない。

一方、現時点でのモータ回転数NmがNm＝Nm1（Th1≦Nm1＜Th2）であり、現時点でのバッテリ電圧Vbが比較的高い値Vb2である場合、推定部７は図２のマップ中に点Ｐ２をプロットする。この場合、点Ｐ２がマップ中の領域Ｂ内にあることから、推定部７は「第二条件が成立した」と判断する。すなわち、ここでは現時点でのバッテリ電圧Vb2が第三閾値Th3′よりも大きい（Th3′＜Vb2である）ことから、条件Ｂが成立する。

制御部８は、判定部６による判定結果と、推定部７による推定結果とに基づいて、インバータ３の接続，遮断（すなわち電気回路の断接状態）を制御するものである。制御部８は、判定部６で第一条件が成立したと判定され、かつ、推定部７で第二条件が成立したと推定された場合にインバータ３を遮断し、それ以外の場合にインバータ３を接続する。

つまり、本実施形態の制御部８は、回生禁止モードにおいて、インバータ３を遮断してもモータ２が回生トルクを発生させないと推測された場合に、車両１が惰性走行状態となったらインバータ３の電気回路を切断する。これにより、インバータ３で消費される電力量を低減させる。一方で、制御部８は、回生禁止モードにおいて、インバータ３を遮断したらモータ２が回生トルクを発生させると推測された場合には、車両１が惰性走行状態となってもインバータ３の電気回路を接続状態のまま維持し、インバータ３の制御を継続させることにより回生トルクが生じることを防止する。これにより、ドライバが意図しない車両１の減速を防止する。

なお、本実施形態の制御部８は、車両１が停止中である場合やシフトレバーの操作位置がＰ位置又はＮ位置である場合にも、インバータ３を遮断する。車両１が停止中であるか否かは、例えば車速センサ１５から伝達される情報に基づいて判断可能である。また、シフトレバーの操作位置がＰ位置又はＮ位置であるか否かは、例えばシフトポジションセンサ１４から伝達される情報に基づいて判断可能である。これらの判断は、制御部８が行ってもよいし、制御部８以外の要素（例えば判定部６）がこれらを判断し、その判断結果を制御部８に伝達するようにしてもよい。

［３．フローチャート］
図３は、上述の遮断制御の手順を例示するフローチャートである。このフローチャートは、車両１の主電源が投入された場合（本実施形態では、車両１がオン状態又はREADY状態である場合）に、ＥＣＵ５において所定の演算周期で繰り返し実施される。

ステップＳ１では、インバータ３，スイッチ類１１〜１３，センサ類１４〜１７からの各種情報が取得される。ステップＳ２では、モード判定部６Ａにおいてシフトレバーの操作位置が走行位置であるか否かが判定され、シフトレバーの操作位置が走行位置であればステップＳ３に進み、それ以外の場合はステップＳ８に進む。

ステップＳ３では、モード判定部６Ａにおいて回生ブレーキ力の大きさが０に設定されているか否かが判定される。回生ブレーキ力の大きさが０に設定されていれば、ステップＳ４において、モータ回転数Nm及びバッテリ電圧Vbに対応するプロット点が図２に例示したマップの領域Ａ又はＢ内にあるか否かが判断される。すなわちここでは、推定部７において、条件Ａ又は条件Ｂが成立しているか否かが判定される。図２のマップ上にプロットした点が領域Ａ又はＢ内にあれば、条件Ａ又は条件Ｂが成立したことになるためステップＳ５に進む。一方、ステップＳ３，Ｓ４の何れかの判定においてＮＯルートに進んだ場合はステップＳ９に進む。

ステップＳ５では、走行判定部６Ｂにおいて車両１が走行中であるか否かが判定され、車両１が走行中であると判定された場合はステップＳ６に進み、加減速要求の有無が判定される。加減速要求は、アクセル操作及びブレーキ操作から判定される。アクセルオフ及びブレーキオフであれば「加減速要求なし」と判定され、ステップＳ７において車両１が惰性走行状態であるか否か（すなわち、アクセル開度やブレーキ操作量等から演算されたモータ２のトルク値が０であるか否か）が判定される。

なお、ステップＳ２，Ｓ３はモード条件が成立しているか否かの判定処理であり、ステップＳ４は第二条件が成立しているか否かの推定処理である。また、ステップＳ５〜Ｓ７は走行条件が成立しているか否かの判定処理である。

ステップＳ７で走行条件が成立したと判定されると、第一条件及び第二条件が何れも成立したことになるため、ステップＳ８に進み、制御部８によってインバータ３が遮断状態とされて、このフローをリターンする。すなわち、ステップＳ８では、インバータ３が接続されていれば電気回路を切断して遮断状態とし、すでにインバータ３が遮断状態であればその状態を維持する。

一方、ステップＳ６，Ｓ７の何れかの判定においてＮＯルートに進んだ場合は、第一条件が成立しないため、ステップＳ９に進み、制御部８によってインバータ３が接続状態とされて、このフローをリターンする。すなわち、ステップＳ９では、インバータ３が遮断されていれば電気回路を接続して接続状態とし、すでにインバータ３が接続状態であればその状態を維持する。

［４．効果］
（１）上述のＥＣＵ５は、車両１が回生禁止モードにおける惰性走行状態であると判定し、かつ、インバータ３を遮断してもモータ２が回生トルクを発生させないと推定したら、インバータ３を遮断する。つまり、車両１が回生禁止モードにおける惰性走行状態である場合に、インバータ３を遮断してもドライバの意図に反する減速が生じないと判断される走行状況でインバータ３を遮断する。このため、インバータ３で消費される電力量を抑制して車両１の電費を向上させることができる。また、インバータ３を遮断したら意図しない減速が生じると判断される走行状況ではインバータ３の接続状態を保つことにより、ドライバが意図しない車両１の減速を防止して車両１のドライバビリティを確保することができる。したがって、車両１の電費向上とドライバビリティの確保とを両立させることができる。

（２）上述の推定部７は、モータ回転数Nmが第一閾値Th1未満である場合に、インバータ３を遮断してもモータ２が回生トルクを発生させないと推定する。モータ回転数Nmが高いほどモータ２が回生トルクを発生させる可能性が高くなるため、モータ回転数Nmが第一閾値Th1未満であることを条件とすることで、推定部７における推定精度を高めることができる。これにより、インバータ３の接続，遮断を適切に制御することができるため、車両１の電費向上とドライバビリティの確保とをより適切に両立させることができる。

（３）モータ回転数Nmは比較的容易に取得することができるとともに、上述の遮断制御だけでなく、例えばモータ２の駆動制御といった他の制御にも用いられることが多いため、推定部７における推定にモータ回転数Nmを用いれば、容易にかつシンプルなロジックで推定精度を高めることができる。これにより、制御負荷やコストを抑えながら、車両１の電費向上とドライバビリティの確保とをより適切に両立させることができる。

（４）上述の推定部７は、モータ回転数Nmが第一閾値Th1以上であっても、モータ回転数Nmが第二閾値Th2未満であってバッテリ電圧Vbが第三閾値Th3よりも大きければ、インバータ３を遮断してもモータ２が回生トルクを発生させないと推定する。このように、モータ回転数Nmだけでなくバッテリ電圧Vbも参照することで、インバータ３を遮断してもモータ２が回生トルクを発生させないと推定する場合を増やすことができる。このため、ドライバビリティを確保しながら、電費をより向上させることができる。

（５）上述の第三閾値Th3は、モータ回転数Nmが高いほど大きく設定されている。モータ回転数Nmが高いほど、モータ２が回生トルクを発生させる可能性が高くなるため、第三閾値Th3をモータ回転数Nmに合わせて変更することによって、推定部７における推定精度を更に高めることができる。これにより、インバータ３の接続，遮断をより適切に制御することができるため、車両１の電費向上とドライバビリティの確保とを更に適切に両立させることができる。

［５．その他］
上述した実施形態に関わらず、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。本実施形態の各構成は、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせてもよい。

上述の実施形態では、推定部７がモータ回転数Nmとバッテリ電圧Vbとに基づいて第二条件の成否を推定する場合を例示したが、推定部７はモータ回転数Nmのみに基づいて第二条件の成否を推定してもよい。すなわち、上述の条件Ｂは省略されてもよい。この場合、推定部７における推定を簡素化することができるため、制御負荷やコストを抑制することができる。

また、推定部７は、上述のモータ回転数Nmに代えて、モータ回転数Nmに正の相関があるパラメータ（第一パラメータ）に基づいて、上述の第二条件の成否を推定してもよい。モータ回転数Nmに正の相関があるパラメータの具体例としては、モータ２に印加されている電圧Vm（以下、モータ電圧Vmという）などが挙げられる。なお、モータ電圧Vmは、例えばインバータ３から公知の手法により取得可能である。

同様に、推定部７は、上述のバッテリ電圧Vbに代えて、バッテリ電圧Vbに正の相関があるパラメータ（第二パラメータ）に基づいて、第二条件の成否を推定してもよい。バッテリ電圧Vbに正の相関があるパラメータの具体例としては、バッテリ４の充電状態（SOC，充電率）が挙げられる。なお、バッテリ４の充電状態は、公知の手法により演算，取得可能である。

また、推定部７は、上述の条件Ａ，Ｂに代えて下記の条件Ｃが成立した場合に、第二条件が成立したと推定してもよい。言い換えると、推定部７は、これらの三つの条件Ａ〜Ｃの何れかが成立した場合に第二条件が成立したと推定し、これらの条件Ａ〜Ｃが何れも成立しなかった場合に第二条件が成立しなかったと推定してもよい。
条件Ｃ： モータ電圧Vmがバッテリ電圧Vbよりも低いこと（Vm＜Vb）

条件Ｃは、インバータ３を遮断する直前のモータ電圧Vmとバッテリ電圧Vbとの大小関係を規定したものである。上述のように、回生トルクはモータ２の誘起電圧がバッテリ電圧Vbよりも高くなると発生するため、インバータ３が接続状態であれば、車両１が回生禁止モードにおける惰性走行状態であっても、インバータ３が制御されることにより、回生トルクが０又は略０となるようにモータ２が制御されている。ここでインバータ３が制御されることによりモータ２に印加されているモータ電圧Vmは、インバータ３を遮断した場合にモータ２に生じる誘起電圧と略一致する。そのため、推定部７は、インバータ３を遮断する直前のモータ電圧Vmがバッテリ電圧Vbよりも低いことを、第二条件が成立したと推定するための十分条件としてもよい。

この場合も、推定部７における推定精度を高めることができることから、車両１の電費向上とドライバビリティの確保とをより適切に両立させることができる。
なお、理論上は、条件Ｃが成立していればインバータ３を遮断しても回生トルクは発生しない。ただし、より確実に回生トルクの発生を防止するために、推定部７は条件Ｃに代えて下記の条件Ｄを採用してもよい。
条件Ｄ： モータ電圧Vmがバッテリ電圧Vbよりも所定値X以上低いこと
（X≦Vb−Vm）

条件Ｄが成立するということは、モータ電圧Vmとバッテリ電圧Vbとの差が所定値X以上あることを意味する。ここで、所定値Xは正の値として設定される。所定値Xを大きく設定するほど、モータ電圧Vmとバッテリ電圧Vbとの差が大きくないと第二条件が成立しなくなるため、回生トルクの発生をより確実に防止することができる。このように、モータ電圧Vmがバッテリ電圧Vbよりも十分に低いことを、第二条件が成立したと推定するための十分条件とすれば、インバータ３を遮断した場合にモータ２が回生トルクを発生させることをより確実に防止することができるため、車両１のドライバビリティをより適切に確保することができる。

なお、上述の実施形態において図２のマップに示した各閾値Th1，Th2，Th3は一例である。上述の第三閾値Th3は、モータ回転数Nmが高いほど大きく設定されているが、第三閾値Th3は一定の値であってもよいし、モータ回転数Nmが高くなるに従って階段状（段階的）に増大する値であってもよい。また、各閾値Th1，Th2，Th3は、上述のようにマップに規定されるものに限られない。ただし、上述のようなマップを用いれば、第二条件の成否をよりシンプルな制御構成で判定することができるため、制御負荷やコストを抑制することができる。なお、マップは、モータ２の特性（例えば、モータ２に生じる誘起電圧とモータ回転数Nmとの関係）に応じて予め作成され、推定部７が参照可能なように記憶されていればよい。

また、上述の実施形態では、回生ブレーキ力の大きさが多段階に設定可能である場合を例示したが、車両１は回生ブレーキ力の大きさが少なくとも０に設定可能なものであればよい。すなわち、回生禁止モードが設定可能であればよい。また、例えば上述のパドルスイッチ１２に代えて、アクセルオフでの惰性走行中に回生発電が行われる（回生ブレーキが働く）走行モードと、回生禁止モードとに切り替え可能なスイッチを設けてもよい。

１ 車両
２ モータ
３ インバータ
４ バッテリ
５ ＥＣＵ（制御装置）
６ 判定部
７ 推定部
８ 制御部
Nm，Nm1 モータ回転数（第一パラメータ）
Th1 第一閾値
Th2 第二閾値
Th3，Th3′ 第三閾値
SOC 充電状態，充電率（第二パラメータ）
Vb，Vb1，Vb2 バッテリ電圧（第二パラメータ）
Vm モータ電圧（第一パラメータ）

Claims (6)

1. 走行用のモータと、前記モータを駆動するためのインバータと、前記インバータを介して前記モータに接続された充放電可能なバッテリと、を具備した車両の制御装置であって、
   前記車両が回生ブレーキの働かない回生禁止モードにおける惰性走行状態であることを第一条件として、前記第一条件の成否を判定する判定部と、
   前記インバータが遮断されても前記モータが回生トルクを発生させないことを第二条件として、前記第二条件の成否を推定する推定部と、
   前記判定部で前記第一条件が成立したと判定され、かつ、前記推定部で前記第二条件が成立したと推定された場合に、前記インバータを遮断する制御部と、
   を備えたことを特徴とする、車両の制御装置。
2. 前記推定部は、前記モータの回転数に正の相関がある第一パラメータが所定の第一閾値未満である場合に、前記第二条件が成立したと推定する
   ことを特徴とする、請求項１記載の車両の制御装置。
3. 前記第一パラメータが、前記モータの回転数である
   ことを特徴とする、請求項２記載の車両の制御装置。
4. 前記推定部は、前記第一パラメータが前記第一閾値以上かつ前記第一閾値よりも大きい所定の第二閾値未満であって、前記バッテリの電圧に正の相関がある第二パラメータが所定の第三閾値よりも大きい場合にも、前記第二条件が成立したと推定する
   ことを特徴とする、請求項２又は３記載の車両の制御装置。
5. 前記第三閾値は、前記第一パラメータが高いほど大きく設定される
   ことを特徴とする、請求項４記載の車両の制御装置。
6. 前記推定部は、前記モータの電圧が前記バッテリの電圧よりも低い場合に、前記第二条件が成立したと推定する
   ことを特徴とする、請求項１〜５の何れか１項に記載の車両の制御装置。

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