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特開2024-176441電動車両のモータの制御方法、制御装置、及びそれを備える電動車両
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024176441
(43)【公開日】2024-12-19
(54)【発明の名称】電動車両のモータの制御方法、制御装置、及びそれを備える電動車両
(51)【国際特許分類】
B60L 15/20 20060101AFI20241212BHJP
B60L 58/18 20190101ALI20241212BHJP
B60L 7/14 20060101ALI20241212BHJP
H02P 29/02 20160101ALI20241212BHJP
【ＦＩ】
B60L15/20 J
B60L58/18
B60L7/14
H02P29/02
【審査請求】未請求
【請求項の数】13
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023094974
(22)【出願日】2023-06-08
(71)【出願人】
【識別番号】521431099
【氏名又は名称】カワサキモータース株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100145403
【弁理士】
【氏名又は名称】山尾 憲人
(74)【代理人】
【識別番号】100184343
【弁理士】
【氏名又は名称】川崎 茂雄
(72)【発明者】
【氏名】腹岡 塁
【テーマコード（参考）】
5H125
5H501
【Ｆターム（参考）】
5H125AA01
5H125AB03
5H125BA00
5H125BC01
5H125CA01
5H125CB02
5H125EE08
5H125EE22
5H125EE42
5H125EE51
5H501AA20
5H501CC04
5H501CC09
5H501HA08
5H501HB07
5H501LL01
5H501LL22
5H501MM02
(57)【要約】
【課題】バッテリ関連部品を電気的に保護して、搭載されるバッテリおよびバッテリ制御回路の選択肢を広げることができる制御方法を提供する。
【解決手段】電動二輪車１のモータ１４の制御方法は、電動二輪車１をモータ１４により駆動するとき、車両状態に応じて、電動二輪車１のバッテリパック１７，１８を流れる電流に関連する電流関連値の電流関連上限値を設定することと、電動二輪車１に入力されるアクセル操作量と電流関連上限値とに基づいて、電流関連値が電流関連上限値以下となる状態を維持するように、モータ１４に対して指令する指令トルクのトルク上限値を算出すること、を備える。
【選択図】図９
【解決手段】電動二輪車１のモータ１４の制御方法は、電動二輪車１をモータ１４により駆動するとき、車両状態に応じて、電動二輪車１のバッテリパック１７，１８を流れる電流に関連する電流関連値の電流関連上限値を設定することと、電動二輪車１に入力されるアクセル操作量と電流関連上限値とに基づいて、電流関連値が電流関連上限値以下となる状態を維持するように、モータ１４に対して指令する指令トルクのトルク上限値を算出すること、を備える。
【選択図】図９
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電動車両をモータにより駆動するとき、車両状態に応じて、前記電動車両のバッテリを流れる電流に関連する電流関連値の電流関連上限値を設定することと、
前記電動車両に入力されるアクセル操作量と前記電流関連上限値とに基づいて、前記電流関連値が前記電流関連上限値以下となる状態を維持するように、モータに対して指令する指令トルクのトルク上限値を算出すること、を備える、電動車両のモータの制御方法。
前記電動車両に入力されるアクセル操作量と前記電流関連上限値とに基づいて、前記電流関連値が前記電流関連上限値以下となる状態を維持するように、モータに対して指令する指令トルクのトルク上限値を算出すること、を備える、電動車両のモータの制御方法。
【請求項2】
前記指令トルクは、前記アクセル操作量が最大である場合、前記電流関連値が前記電流関連上限値となるように、前記アクセル操作量の増加に応じて増大するように算出される、請求項１に記載の制御方法。
【請求項3】
前記指令トルクは、以下の関係により算出される、請求項２に記載の制御方法。
指令トルク＝補正前指令トルク×（電流関連上限値／最大電流関連上限値）
補正前指令トルクは、運転者が入力するアクセル操作量に基づくトルクである。
最大電流関連上限値は、電流関連上限値の最大値である。
指令トルク＝補正前指令トルク×（電流関連上限値／最大電流関連上限値）
補正前指令トルクは、運転者が入力するアクセル操作量に基づくトルクである。
最大電流関連上限値は、電流関連上限値の最大値である。
【請求項4】
前記指令トルクは、前記アクセル操作量と前記モータの回転数とに基づいて、算出される、請求項１又は２に記載の制御方法。
【請求項5】
前記電流関連上限値は、前記バッテリを流れることを許容される上限電流に基づいて設定される、請求項１又は２に記載の制御方法。
【請求項6】
前記バッテリが、電気的に並列接続される複数のバッテリを含む場合、
前記複数のバッテリごとに、前記電流関連上限値が設定されて、
前記電流関連上限値は、前記複数のバッテリごとに設定される前記電流関連上限値の内、最も小さい前記電流関連上限値に基づいて設定される、請求項１又は２に記載の制御方法。
前記複数のバッテリごとに、前記電流関連上限値が設定されて、
前記電流関連上限値は、前記複数のバッテリごとに設定される前記電流関連上限値の内、最も小さい前記電流関連上限値に基づいて設定される、請求項１又は２に記載の制御方法。
【請求項7】
前記制御方法は、
前記バッテリを前記モータに向けて電力を放出する放電状態にすることにより、前記モータを駆動する駆動制御と、
前記電動車両が回生制動するとき、前記バッテリを前記モータから電力を供給される充電状態にすることにより、前記バッテリを充電する回生制御と、を備えており、
前記電流関連上限値は、前記バッテリが前記放電状態又は前記充電状態であるかに応じて変動する、請求項１又は２に記載の制御方法。
前記バッテリを前記モータに向けて電力を放出する放電状態にすることにより、前記モータを駆動する駆動制御と、
前記電動車両が回生制動するとき、前記バッテリを前記モータから電力を供給される充電状態にすることにより、前記バッテリを充電する回生制御と、を備えており、
前記電流関連上限値は、前記バッテリが前記放電状態又は前記充電状態であるかに応じて変動する、請求項１又は２に記載の制御方法。
【請求項8】
前記回生制御は、
前記電動車両が回生制動するとき、前記電流関連値が前記電流関連上限値以下である場合、前記バッテリが前記充電状態となり、前記バッテリが充電されることと、
前記電動車両が回生制動するとき、前記電流関連値が前記電流関連上限値を超える場合、前記バッテリが前記充電状態を解除されること、を含む、請求項７に記載の制御方法。
前記電動車両が回生制動するとき、前記電流関連値が前記電流関連上限値以下である場合、前記バッテリが前記充電状態となり、前記バッテリが充電されることと、
前記電動車両が回生制動するとき、前記電流関連値が前記電流関連上限値を超える場合、前記バッテリが前記充電状態を解除されること、を含む、請求項７に記載の制御方法。
【請求項9】
前記電流関連上限値は、前記バッテリと前記モータに対して電気的に接続される電気回路に含まれる回路素子の上限電流に基づいて設定される、請求項１又は２に記載の制御方法。
【請求項10】
前記電気回路は、
前記バッテリに対して電気的に接続されるスイッチング素子と、
前記スイッチング素子に対して電気的に並列接続されている、ダイオードと、を有しており、
前記電流関連上限値は、前記スイッチング素子が開くとき、前記ダイオードの許容電流に設定される、請求項９に記載の制御方法。
前記バッテリに対して電気的に接続されるスイッチング素子と、
前記スイッチング素子に対して電気的に並列接続されている、ダイオードと、を有しており、
前記電流関連上限値は、前記スイッチング素子が開くとき、前記ダイオードの許容電流に設定される、請求項９に記載の制御方法。
【請求項11】
前記バッテリは、前記スイッチング素子が閉じていることによって、電流が前記モータから前記バッテリに向けて流れることを許容する充電可能状態である場合、前記バッテリの過充電を防ぐ条件を満足するとき、前記スイッチング素子が開くことによって、電流が前記モータから前記バッテリに向けて流れることを禁止する充電禁止状態に切り替わる、請求項１０に記載の制御方法。
【請求項12】
電動車両をモータにより駆動するとき、車両状態に応じて、前記電動車両のバッテリを流れる電流に関連する電流関連値の電流関連上限値を設定する電流関連上限値設定部と、
前記電動車両に入力されるアクセル操作量と前記電流関連上限値とに基づいて、前記電流関連値が前記電流関連上限値以下となる状態を維持するように、モータに指令する指令トルクのトルク上限値を算出するトルク上限値算出部、を備える、電動車両のモータの制御装置。
前記電動車両に入力されるアクセル操作量と前記電流関連上限値とに基づいて、前記電流関連値が前記電流関連上限値以下となる状態を維持するように、モータに指令する指令トルクのトルク上限値を算出するトルク上限値算出部、を備える、電動車両のモータの制御装置。
【請求項13】
請求項１２に記載の制御装置を備える、電動車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、電動車両のモータの制御方法、制御装置、及びそれを備える電動車両に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、電動車両のモータの制御方法、制御装置、及びそれを備える電動車両が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１０－２３３３９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１によれば、バッテリの放電電力の上限値を設定して、バッテリの放電電力を上限値以下に抑制する。
【0005】
バッテリの放電電力を抑制するためには、バッテリ又はバッテリに対して電気的に接続されるバッテリ制御回路に電流制限機能を組み込むなど、バッテリ又はバッテリ制御回路に対して付加的な機能又は部品を追加する必要がある。一般的な電動車両は、バッテリ関連部品を電気的に保護するため、バッテリの放電電力を抑制する機能を必要とする。したがって、一般的な電動車両は、種々のバッテリおよびバッテリ制御回路が自由に選択されて搭載されることが難しい。
【0006】
そこで、本開示は、バッテリ関連部品を電気的に保護して、搭載されるバッテリおよびバッテリ制御回路の選択肢を広げることができる、制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示の一態様は、電動車両をモータにより駆動するとき、車両状態に応じて、前記電動車両のバッテリを流れる電流に関連する電流関連値の電流関連上限値を設定することと、
前記電動車両に入力されるアクセル操作量と前記電流関連上限値とに基づいて、前記電流関連値が前記電流関連上限値以下となる状態を維持するように、モータに対して指令する指令トルクのトルク上限値を算出すること、を備える、電動車両のモータの制御方法を提供する。
前記電動車両に入力されるアクセル操作量と前記電流関連上限値とに基づいて、前記電流関連値が前記電流関連上限値以下となる状態を維持するように、モータに対して指令する指令トルクのトルク上限値を算出すること、を備える、電動車両のモータの制御方法を提供する。
【0008】
本開示によれば、電動車両のモータの制御方法は、バッテリを流れる電流に関連する電流関連値が電流関連上限値以下になるように、モータへの指令トルクのトルク上限値を算出する。指令トルクのトルク上限値が算出されることにより、許容電流が小さいバッテリが搭載されたとしても、又は電流制限機能を有していないバッテリおよびバッテリ制御回路が搭載されたとしても、バッテリ関連部品を電気的に保護することができる。したがって、電動車両は、バッテリ関連部品を保護する機能を備えると共に、種々のバッテリおよびバッテリ制御回路が自由に選択されて搭載されることができる。
【発明の効果】
【0009】
したがって、本開示に係る電動車両のモータの制御方法によれば、バッテリ関連部品を電気的に保護して、搭載されるバッテリおよびバッテリ制御回路の選択肢を広げることができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本開示の一実施形態に係る電動車両の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本開示の一実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
【0012】
［電動車両の構成］
図１は、本開示の一実施形態に係る電動車両（以下、「電動二輪車」という）１の側面図である。本実施形態における前方、後方、右方向、左方向などの方向は、それぞれ、電動二輪車１に乗る運転者から見た方向である。
図１は、本開示の一実施形態に係る電動車両（以下、「電動二輪車」という）１の側面図である。本実施形態における前方、後方、右方向、左方向などの方向は、それぞれ、電動二輪車１に乗る運転者から見た方向である。
【0013】
電動二輪車１は、電動二輪車１の本体２と、本体２より前方に配置されている前輪３と、本体２より後方に配置されている後輪４と、を備えている。
【0014】
前輪３は、上下方向に延びるフロントフォーク５の下部に回転自在に支持されている。フロントフォーク５は、その上端部に設けられたアッパーブラケット６と、アッパーブラケット６の下方に設けられたロアブラケット７とを介して、操舵軸８に支持されている。操舵軸８は、本体２に取り付けられているヘッドパイプ９によって回動可能に支持されている。
【0015】
アッパーブラケット６には、左右に延びるハンドルバー１０が取り付けられている。運転者によるハンドルバー１０の左右への揺動操作によって、操舵軸８を回転軸として、前輪３が操舵される。
【0016】
ハンドルバー１０には、両側において、アクセルグリップ１１が回転可能に取り付けられている。運転者は、電動二輪車１を発進又は加速させるとき、アクセルグリップ１１を回転させることによって、発進要求又は加速要求を行う。アクセルグリップ１１は、後述するコントロールユニット２４に対して電気的に接続されているアクセルグリップセンサ１２を有している。アクセルグリップセンサ１２は、アクセルグリップ１１を回転させることによって入力されるアクセル操作量を検出して、該アクセル操作量を含む信号をコントロールユニット２４に対して送信する。
【0017】
本体２の車幅方向内側には、電動二輪車１を走行させるため、後輪４を駆動する駆動系部品１３が配置されている。駆動系部品１３は、モータ１４と、動力伝達部品１５とを有する。モータ１４は、電力が供給されることによって駆動力を生じる。本実施例では、モータ１４は三相交流モータである。動力伝達部品１５は、モータ１４の出力軸と、駆動輪である後輪とを動力伝達可能に接続する。動力伝達部品１５は、たとえばスプロットとチェーンとを含んで、モータ１４の駆動力を後輪４に伝達する。また、電動二輪車１は、モータ１４の周辺において、後述するコントロールユニット２４に電気的に接続されているモータ回転数センサ１６を備えている。モータ回転数センサ１６は、モータ１４の回転数を検出して、該回転数を含む信号をコントロールユニット２４に送信する。
【0018】
本体２の車幅方向内側には、モータ１４に対して電力を供給する充放電可能な２つのバッテリパック１７，１８が配置されている。２つのバッテリパック１７，１８は、それぞれ、本体２に対して着脱自在である。各バッテリパックは、本体２から取り外された状態で、車外充電装置によって充電可能に構成される。充電されたバッテリパックは、ユーザによって、本体２に装着される。本実施形態では、２つのバッテリパック１７，１８が配置されているが、１つ又は３つ以上のバッテリパックが配置されていてもよい。
【0019】
本体２の車幅方向内側には、２つのバッテリパック１７，１８の装着有無を検出するバッテリ装着検出用センサ１９，２０が配置されている。バッテリ装着検出用センサ１９，２０は、２つのバッテリパック１７，１８の本体２に対する装着有無を検出して、２つのバッテリパック１７，１８の装着有無を含む信号を後述するコントロールユニット２４に送信する。
【0020】
本体２の車幅方向内側には、モータドライバ２１が配置されている。モータドライバ２１は、モータ１４に対して電気的に接続されて、バッテリパック１７，１８からモータ１４に対して供給する電力を制御することによって、モータ１４が出力する駆動トルクを制御する。
【0021】
本体２の車幅方向内側には、スイッチボックス２２が配置されている。スイッチボックス２２は、２つのバッテリパック１７，１８の両方がモータ１４に対して電力を供給する並列接続状態か、バッテリパック１７，１８のいずれかがモータ１４に対して電力を供給する単独接続状態かを選択可能に、２つのバッテリパック１７，１８とモータ１４との間の電気的接続を制御する。
【0022】
フロントフォーク５の下部には、前輪３の回転速度を検出する車輪速センサ２３が配置されている。車輪速センサ２３は、前輪３の回転速度を含む信号を後述するコントロールユニット２４に送信する。
【0023】
本体２の車幅方向内側には、コントロールユニット２４が配置されている。コントロールユニット２４は、アクセルグリップセンサ１２、モータ回転数センサ１６、バッテリ装着検出用センサ１９，２０、モータドライバ２１、スイッチボックス２２、及び車輪速センサ２３などの電装部品と電気的に接続されている。コントロールユニット２４は、アクセルグリップセンサ１２などから送信される信号に応じて、駆動系部品１３、特にモータ１４の制御を行う集積回路であって、制御処理を行うプロセッサ２４ａと、制御プログラムを記憶しているメモリ２４ｂと、上述の電装部品に対して信号の送受信を行う入出力インターフェース２４ｃと、を有している。
【0024】
本実施形態において、コントロールユニット２４は、２つのバッテリパック１７，１８に対して電気的に接続されて、充放電を許可する制御を行う。一方、コントロールユニット２４以外の２つのバッテリパック１７，１８の充放電を制御するバッテリ制御装置が、本体２の車幅方向内側に配置されていてもよい。
【0025】
［電気回路の構成］
図２は、図１の電動二輪車１の回路図であって、特にモータ１４と、２つのバッテリパック１７，１８と、モータドライバ２１と、スイッチボックス２２と、コントロールユニット２４と、を電気的に接続している電気回路２５を示している。
図２は、図１の電動二輪車１の回路図であって、特にモータ１４と、２つのバッテリパック１７，１８と、モータドライバ２１と、スイッチボックス２２と、コントロールユニット２４と、を電気的に接続している電気回路２５を示している。
【0026】
本実施形態において、電気回路２５は、２つのバッテリパック１７，１８を互いに並列接続すると共に、２つのバッテリパック１７，１８を後述するインバータ回路２７を介してモータ１４に対して電気的に接続している電力経路２６を有している。電力経路２６は、２つのバッテリパック１７，１８からモータ１４に向けて電力を供給すると共に、モータ１４から２つのバッテリパック１７，１８に向けて電力を供給する電気的な経路である。
【0027】
電気回路２５は、２つのバッテリパック１７，１８からモータ１４に向けて供給される、又はモータ１４から２つのバッテリパック１７，１８に向けて供給される交流電力の周波数を調整するインバータ回路２７を有している。インバータ回路２７は、互いに三相ブリッジ接続されているスイッチング素子２７ａ～２７ｆを有している。スイッチング素子２７ａ～２７ｆは、それぞれ、ＭＯＳＦＥＴであって、ゲートがモータドライバ２１に対して電気的に接続されている。
【0028】
スイッチング素子２７ａ～２７ｆは、電圧がゲートに印加されているとき、ソースとドレインとの間を導通するように閉じる一方、電圧がゲートに印加されていないとき、ソースとドレインとの間を導通しないように開く特性を有している。したがって、モータドライバ２１は、スイッチング素子２７ａ～２７ｆのゲートに印加する電圧を制御することによって、スイッチング素子２７ａ～２７ｆの開閉を切り替えて、２つのバッテリパック１７，１８からモータ１４に向けて供給される、又はモータ１４から２つのバッテリパック１７，１８に向けて供給される交流電力の周波数を調整する。
【0029】
モータドライバ２１は、集積回路であって、コントロールユニット２４に対して電気的に接続されており、コントロールユニット２４から送信される、モータ１４に対して指令トルクを出力させる指示を含む電気的信号に従って、インバータ回路２７を制御して、モータ１４を駆動する。
【0030】
モータドライバ２１は、上述のように、スイッチング素子２７ａ～２７ｆの開閉を切り替えることによって、電動二輪車１が走行するとき、２つのバッテリパック１７，１８からモータ１４に対して電力を供給して、モータ１４を駆動するように構成されている。また、モータドライバ２１は、スイッチング素子２７ａ～２７ｆの開閉を切り替えることによって、電動二輪車１が回生制動するとき、モータ１４から２つのバッテリパック１７，１８に対して電力を供給して、２つのバッテリパック１７，１８を充電するように構成されている。
【0031】
２つのバッテリパック１７，１８は、それぞれ、コントロールユニット２４に対して電気的に接続されている、後述するバッテリマネジメントユニット１７ｆ，１８ｆを有する。バッテリマネジメントユニット１７ｆ，１８ｆは、バッテリパック１７，１８の放電又は充電を許可又は禁止するように制御すると共に、バッテリパック１７，１８の温度とＳＯＣ（充電率）などの情報を取得して、コントロールユニット２４に対して電気的信号として送信する。
【0032】
電気回路２５は、バッテリ装着検出用センサ１９，２０を有している。バッテリ装着検出用センサ１９，２０は、それぞれ、バッテリパック１７，１８の電位を検出できるように、バッテリパック１７，１８の正極側と負極側に対して電気的に接続されている。また、バッテリ装着検出用センサ１９，２０は、それぞれ、コントロールユニット２４に対して電気的に接続されている。バッテリ装着検出用センサ１９，２０は、それぞれ、バッテリパック１７，１８の電位を検出するとき、バッテリパック１７，１８の電位を含む電気的信号をコントロールユニット２４に対して送信する。コントロールユニット２４は、バッテリパック１７，１８の電位が検出されたことに基づいて、バッテリパック１７，１８が装着されていることを判定する。また、バッテリ装着検出用センサ１９，２０は、それぞれ、バッテリパック１７，１８の電位を検出しないとき、バッテリパック１７，１８の電位が検出されないことを含む電気的信号をコントロールユニット２４に対して送信する。コントロールユニット２４は、バッテリパック１７，１８の電位が検出されないことに基づいて、バッテリパック１７，１８が装着されていないことを判定する。
【0033】
図２に示す実施例において、２つのバッテリパック１７，１８が電力経路２６に対して電気的に接続されているが、バッテリパック１７，１８のいずれかだけが電力経路２６に対して電気的に接続されていてもよい。この場合、コントロールユニット２４は、バッテリ装着検出用センサ１９，２０から送信されるバッテリパック１７，１８の電位に基づいて、２つのバッテリパック１７，１８の内のいずれかだけが電力経路２６に対して電気的に接続されていることを判断する。
【0034】
電気回路２５は、バッテリパック１７，１８と電力経路２６に対して電気的にそれぞれ接続されているスイッチング素子２８，２９を有している。スイッチング素子２８，２９は、それぞれ、スイッチボックス２２に対して電気的に接続されている。スイッチング素子２８，２９は、それぞれ、スイッチボックス２２から送信される導通と遮断の指示を含む電気的信号に従って、バッテリパック１７，１８と電力経路２６との間の導通と遮断を切り替える。本実施形態において、スイッチング素子２８，２９はそれぞれ、リレー素子であるが、ＭＯＳＦＥＴであってもよい。
【0035】
スイッチボックス２２は、集積回路であって、コントロールユニット２４に対して電気的に接続されており、コントロールユニット２４から送信される、２つのバッテリパック１７，１８と電力経路２６との間の導通と遮断を切り替える指示を含む電気的信号に従って、スイッチング素子２８，２９を作動して、電力経路２６を介する２つのバッテリパック１７，１８とインバータ回路２７との間の導通と遮断を切り替える。
【0036】
［バッテリパックの構成］
図３は、図２の電気回路２５に含まれるバッテリパック１７の回路図である。本実施形態において、バッテリパック１７は、特別な仕様を含まない一般的な構成を有する。また、バッテリパック１８は、バッテリパック１７と同じ構成を有するため、説明を省略する。
図３は、図２の電気回路２５に含まれるバッテリパック１７の回路図である。本実施形態において、バッテリパック１７は、特別な仕様を含まない一般的な構成を有する。また、バッテリパック１８は、バッテリパック１７と同じ構成を有するため、説明を省略する。
【0037】
バッテリパック１７は、モータ１４に対して供給するための電力を充放電するバッテリセル１７ａを有している。本実施形態において、バッテリセル１７ａは、複数のバッテリセルから構成されているが、単一のバッテリセルから構成されていてもよい。
【0038】
本実施形態において、バッテリパック１７は、バッテリセル１７ａに対して電気的に接続されている充電用スイッチング素子１７ｂと、充電用スイッチング素子１７ｂに対して電気的に並列接続されている放電時整流ダイオード１７ｃと、充電用スイッチング素子１７ｂと放電時整流ダイオード１７ｃを介して、バッテリセル１７ａに対して電気的に接続されている放電用スイッチング素子１７ｄと、放電用スイッチング素子１７ｄと電気的に並列接続されている充電時整流ダイオード１７ｅと、を有している。
【0039】
放電時整流ダイオード１７ｃは、電流がバッテリセル１７ａからインバータ回路２７に向けて流れることを許容して、電流がインバータ回路２７からバッテリセル１７ａに向けて流れることを阻止する。また、充電時整流ダイオード１７ｅは、電流がインバータ回路２７からバッテリセル１７ａに向けて流れることを許容して、電流がバッテリセル１７ａからインバータ回路２７に向けて流れることを阻止する。
【0040】
バッテリパック１７は、充電用スイッチング素子１７ｂと放電用スイッチング素子１７ｄに対して電気的に接続されているバッテリマネジメントユニット１７ｆを有している。バッテリマネジメントユニット１７ｆは、充電用スイッチング素子１７ｂと放電用スイッチング素子１７ｄの開閉を切り替えて、バッテリパック１７の放電又は充電を許可又は禁止するように制御すると共に、コントロールユニット２４に対して電気的に接続されて、バッテリパック１７の放電又は充電を許可又は禁止する指示を含む電気的信号を受信すると共に、バッテリパック１７の温度とＳＯＣ（充電率）とバッテリセル１７ａを流れる電流などの情報を含む電気的信号を送信する。
【0041】
本実施形態において、充電用スイッチング素子１７ｂと放電用スイッチング素子１７ｄは、それぞれ、ＭＯＳＦＥＴであって、ゲートがバッテリマネジメントユニット１７ｆに対して電気的に接続されているが、他のリレー素子であってもよい。
【0042】
充電用スイッチング素子１７ｂと放電用スイッチング素子１７ｄは、電圧がゲートに印加されているとき、ソースとドレインとの間を導通するように閉じる一方、電圧がゲートに印加されていないとき、ソースとドレインとの間を導通しないように開く特性を有している。したがって、バッテリマネジメントユニット１７ｆは、充電用スイッチング素子１７ｂのゲートに印加する電圧を制御することによって、電流がインバータ回路２７からバッテリセル１７ａに向けて流れることを許容する充電可能状態か、電流がインバータ回路２７からバッテリセル１７ａに向けて流れることを禁止する充電禁止状態かを選択的に切り替える。より詳しくは、バッテリマネジメントユニット１７ｆは、充電用スイッチング素子１７ｂを閉じることによって、バッテリパック１７を充電可能状態に切り替える。また、バッテリマネジメントユニット１７ｆは、充電用スイッチング素子１７ｂを開くことによって、バッテリパック１７を充電禁止状態に切り替える。
【0043】
また、バッテリマネジメントユニット１７ｆは、放電用スイッチング素子１７ｄのゲートに印加する電圧を制御することによって、電流がバッテリセル１７ａからインバータ回路２７に向けて流れることを許容する放電可能状態か、電流がバッテリセル１７ａからインバータ回路２７に向けて流れることを禁止する放電禁止状態かを選択的に切り替える。より詳しくは、バッテリマネジメントユニット１７ｆは、放電用スイッチング素子１７ｄを閉じることによって、バッテリパック１７を放電可能状態に切り替える。また、バッテリマネジメントユニット１７ｆは、放電用スイッチング素子１７ｄを開くことによって、バッテリパック１７を放電禁止状態に切り替える。
【0044】
バッテリマネジメントユニット１７ｆは、充電用スイッチング素子１７ｂと放電用スイッチング素子１７ｄの両方を閉じることによって、バッテリパック１７を充電可能状態且つ放電可能状態に切り替えてもよい。また、バッテリマネジメントユニット１７ｆは、充電用スイッチング素子１７ｂと放電用スイッチング素子１７ｄの両方を開くことによって、バッテリパック１７を充電禁止状態且つ放電禁止状態に切り替えてもよい。
【0045】
バッテリマネジメントユニット１７ｆは、集積回路であって、充電用スイッチング素子１７ｂと放電用スイッチング素子１７ｄのゲートに印加する電圧を制御することによって、バッテリパック１７の放電可能状態、放電禁止状態、充電可能状態、及び充電禁止状態を切り替える。
【0046】
バッテリセル１７ａのＳＯＣが１００％に近い状態である場合、バッテリセル１７ａは劣化するおそれがある。したがって、バッテリマネジメントユニット１７ｆは、バッテリセル１７ａのＳＯＣが１００％に近い状態であることを判定した場合、バッテリセル１７ａの劣化を抑えるため、充電用スイッチング素子１７ｂを開いて、バッテリパック１７を充電禁止状態に切り替える。また、バッテリマネジメントユニット１７ｆは、後述する温度センサ１７ｈを介して、バッテリパック１７の温度が充電を禁止すべき温度条件に到達していることを判定した場合、同様に、バッテリセル１７ａの劣化を抑えるため、充電用スイッチング素子１７ｂを開いて、バッテリパック１７を充電禁止状態に切り替える。さらに、バッテリマネジメントユニット１７ｆは、電動二輪車１が走行している場合、意図しない充電を防ぐため、充電用スイッチング素子１７ｂを開いて、バッテリパック１７を充電禁止状態に切り替えることがある。
【0047】
放電時整流ダイオード１７ｃと充電時整流ダイオード１７ｅは、それぞれ、放電時整流ダイオード１７ｃと充電時整流ダイオード１７ｅを流れる電流の上限値である許容電流を有する。上述のように、バッテリパック１７が充電禁止状態であって、且つ放電可能状態である場合、すなわち充電用スイッチング素子１７ｂが開いて、放電用スイッチング素子１７ｄが閉じている場合、電流がバッテリセル１７ａからインバータ回路２７に向けて流れるとき、大きな電流が放電時整流ダイオード１７ｃを流れやすくなる。したがって、放電時整流ダイオード１７ｃを流れる電流が許容電流を超えることがある。放電時整流ダイオード１７ｃを流れる電流が許容電流を超える場合、放電時整流ダイオード１７ｃは損傷するおそれがある。
【0048】
バッテリパック１７は、バッテリセル１７ａの電位を測定する電位測定回路１７ｇと、バッテリパック１７の温度を測定する温度センサ１７ｈと、バッテリセル１７ａを流れる電流を測定する電流測定回路１７ｉとを有している。
【0049】
電位測定回路１７ｇは、バッテリセル１７ａの正極と負極、及びバッテリマネジメントユニット１７ｆに対して電気的に接続されており、測定された電位を含む信号をバッテリマネジメントユニット１７ｆに対して送信する。
【0050】
温度センサ１７ｈは、バッテリマネジメントユニット１７ｆに対して電気的に接続されており、バッテリパック１７の温度を含む信号をバッテリマネジメントユニット１７ｆに対して送信する。
【0051】
電流測定回路１７ｉは、充電用スイッチング素子１７ｂと放電時整流ダイオード１７ｃと放電用スイッチング素子１７ｄと充電時整流ダイオード１７ｅとを介して、バッテリセル１７ａ、及びバッテリマネジメントユニット１７ｆに対して電気的に接続されており、測定された電流を含む信号をバッテリマネジメントユニット１７ｆに対して送信する。
【0052】
バッテリマネジメントユニット１７ｆは、コントロールユニット２４に対して電気的に接続されており、バッテリセル１７ａの電位からバッテリセル１７ａのＳＯＣを算出して、該バッテリセル１７ａの電位及びＳＯＣとバッテリパック１７の温度とバッテリセル１７ａを流れる電流を含む電気的信号をコントロールユニット２４に対して送信する。
【0053】
本実施形態において、バッテリマネジメントユニット１７ｆ，１８ｆは、それぞれのバッテリパック１７，１８内の回路に関して短絡や断線などの異常がある場合、エラー情報を含む電気的信号をコントロールユニット２４に対して送信する。コントロールユニット２４は、バッテリマネジメントユニット１７ｆ，１８ｆのいずれかから上記エラー情報を含む電気的信号を受信する場合、バッテリマネジメントユニット１７ｆ，１８ｆを介して、充電用スイッチング素子１７ｂ，１８ｂと放電用スイッチング素子１７ｄ，１８ｄをそれぞれ開いて、異常を有するバッテリパック１７，１８を放電禁止状態且つ充電禁止状態に切り替える。
【0054】
［スイッチボックスの構成］
図２に示す実施形態において、スイッチボックス２２は、コントロールユニット２４から送信される電気的信号に基づいて、スイッチング素子２８，２９を作動して、電力経路２６に対して、２つのバッテリパック１７，１８をそれぞれ並列接続させるか、又は２つのバッテリパック１７，１８のいずれかだけを接続させるかを切り替える。
図２に示す実施形態において、スイッチボックス２２は、コントロールユニット２４から送信される電気的信号に基づいて、スイッチング素子２８，２９を作動して、電力経路２６に対して、２つのバッテリパック１７，１８をそれぞれ並列接続させるか、又は２つのバッテリパック１７，１８のいずれかだけを接続させるかを切り替える。
【0055】
コントロールユニット２４は、バッテリマネジメントユニット１７ｆ，１８ｆから送信される電気的信号に含まれるバッテリセル１７ａ，１８ａの電位に基づいて、バッテリセル１７ａ，１８ａの電位差が所定の閾値以下であれば、スイッチボックス２２に対して、２つのバッテリパック１７，１８をそれぞれ並列接続させる指示を含む電気的信号を送信する。スイッチボックス２２は、コントロールユニット２４から、２つのバッテリパック１７，１８をそれぞれ並列接続させる指示を含む電気的信号を受信することによって、スイッチング素子２８，２９をそれぞれ閉じて、電力経路２６を介して、２つのバッテリパック１７，１８をインバータ回路２７に対してそれぞれ並列接続させる。２つのバッテリパック１７，１８が電力経路２６を介してインバータ回路２７に対して電気的に並列接続されることにより、電動二輪車１が走行するとき、モータ１４は２つのバッテリパック１７，１８から電力を供給されて駆動すると共に、電動二輪車１が回生制動するとき、２つのバッテリパック１７，１８はモータ１４から電力を供給されて充電される。
【0056】
コントロールユニット２４は、電動二輪車１が走行するとき、バッテリマネジメントユニット１７ｆ，１８ｆから送信される電気的信号に含まれるバッテリセル１７ａ，１８ａの電位に基づいて、バッテリセル１７ａ，１８ａの電位差が所定の閾値よりも大きければ、スイッチボックス２２に対して、２つのバッテリパック１７，１８の内の電位が大きいバッテリパックを接続させる指示を含む電気的信号を送信する。スイッチボックス２２は、コントロールユニット２４から、２つのバッテリパック１７，１８の内の電位が大きいバッテリパックを接続させる指示を含む電気的信号を受信することによって、スイッチング素子２８，２９の内の一方を閉じて、電力経路２６を介して、２つのバッテリパック１７，１８の内の電位が大きいバッテリパックをインバータ回路２７に対して接続させる。バッテリパック１７，１８の一方が電力経路２６を介してインバータ回路２７に対して電気的に接続されることにより、電動二輪車１が走行するとき、モータ１４はバッテリパック１７，１８の一方から電力を供給されて駆動する。
【0057】
コントロールユニット２４は、電動二輪車１が回生制動するとき、バッテリマネジメントユニット１７ｆ，１８ｆから送信される電気的信号に含まれるバッテリセル１７ａ，１８ａの電位に基づいて、バッテリセル１７ａ，１８ａの電位差が所定の閾値よりも大きければ、スイッチボックス２２に対して、２つのバッテリパック１７，１８の内の電位が小さいバッテリパックを接続させる指示を含む電気的信号を送信する。スイッチボックス２２は、コントロールユニット２４から、２つのバッテリパック１７，１８の内の電位が小さいバッテリパックを接続させる指示を含む電気的信号を受信することによって、スイッチング素子２８，２９の内の一方を閉じて、電力経路２６を介して、２つのバッテリパック１７，１８の内の電位が小さいバッテリパックをインバータ回路２７に対して接続させる。バッテリパック１７，１８の一方が電力経路２６を介してインバータ回路２７に対して電気的に接続されることにより、電動二輪車１が回生制動するとき、バッテリパック１７，１８の一方はモータ１４から電力を供給されて充電される。
【0058】
コントロールユニット２４は、モータ１４がバッテリパック１７，１８の一方から電力を供給されて駆動する、又はバッテリパック１７，１８の一方がモータ１４から電力を供給されて充電される場合であっても、バッテリマネジメントユニット１７ｆ，１８ｆから送信される電気的信号に含まれるバッテリセル１７ａ，１８ａの電位に基づいて、バッテリセル１７ａ，１８ａの電位差が所定の閾値以下になったと判断すれば、２つのバッテリパック１７，１８の内の一方だけを接続させる状態から、２つのバッテリパック１７，１８を電気的に並列接続させる状態に切り替える指示を含む電気的信号をスイッチボックス２２に対して送信する。スイッチボックス２２は、コントロールユニット２４から、２つのバッテリパック１７，１８の内の一方だけを接続させる状態から、２つのバッテリパック１７，１８を電気的に並列接続させる状態に切り替える指示を含む電気的信号を受信することによって、スイッチング素子２８，２９をそれぞれ閉じて、電力経路２６を介して、２つのバッテリパック１７，１８をインバータ回路２７に対して電気的に並列接続させる。
【0059】
［コントロールユニットの構成］
図４は、図２の電気回路２５に含まれるモータ１４を制御するシステムを示すブロック図であって、特にコントロールユニット２４のプロセッサ２４ａに含まれる制御回路を示している。
図４は、図２の電気回路２５に含まれるモータ１４を制御するシステムを示すブロック図であって、特にコントロールユニット２４のプロセッサ２４ａに含まれる制御回路を示している。
【0060】
本明細書中に記載されている構成要素により実現される機能は、当該記載された機能を実現するようにプログラムされた、汎用プロセッサ、特定用途プロセッサ、集積回路、ＡＳＩＣｓ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）、ＣＰＵ（ａ Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、従来型の回路、および／又はそれらの組合せを含む、ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ又はｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔｒｙにおいて実装されてもよい。プロセッサは、トランジスタやその他の回路を含み、ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ又はｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔｒｙとみなされる。プロセッサは、メモリに格納されたプログラムを実行する、ｐｒｏｇｒａｍｍｅｄ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒであってもよい。本明細書において、ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ、ユニット、手段は、記載された機能を実現するようにプログラムされたハードウェア、又は実行するハードウェアである。当該ハードウェアは、本明細書に開示されているあらゆるハードウェア、又は、当該記載された機能を実現するようにプログラムされた、又は、実行するものとして知られているあらゆるハードウェアであってもよい。当該ハードウェアがｃｉｒｃｕｉｔｙのタイプであるとみなされるプロセッサである場合、当該ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ、手段、又はユニットは、ハードウェアと、当該ハードウェア及び又はプロセッサを構成する為に用いられるソフトウェアの組合せである。
【0061】
プロセッサ２１ａは、電流関連上限値設定回路３０と、トルク上限値算出回路３１と、指令トルク算出回路３２と、バッテリ充電判断回路３３とを有している。
【0062】
電流関連上限値設定回路３０は、バッテリマネジメントユニット１７ｆ，１８ｆから送信されるバッテリセル１７ａ，１８ａのＳＯＣとバッテリパック１７，１８の温度を含む信号に基づいて、バッテリパック１７，１８の上限電流を設定して、該上限電流に基づいて、バッテリパック１７，１８を流れる電流に関連する電力又は温度などの電流関連値の電流関連上限値を設定する。
【0063】
本実施形態において、コントロールユニット２４のメモリ２４ｂは、後述するバッテリパックのＳＯＣと温度に対する上限電流のマップを記憶している。電流関連上限値設定回路３０は、上記マップを用いて、バッテリパック１７，１８の上限電流を設定して、該上限電流に基づいて、バッテリパック１７，１８を流れる電流に関連する電力又は温度などの電流関連値の電流関連上限値を設定する。また、コントロールユニット２４のメモリ２４ｂは、マップの代替として、バッテリパックのＳＯＣと温度に基づいて上限電流を算出する演算式を記憶していてもよい。この場合、電流関連上限値設定回路３０は、上記演算式を用いて、バッテリパック１７，１８の上限電流を設定して、該上限電流に基づいて、バッテリパック１７，１８を流れる電流に関連する電力又は温度などの電流関連値の電流関連上限値を設定する。
【0064】
トルク上限値算出回路３１は、アクセルグリップセンサ１２から送信されるアクセル操作量を含む信号と電流関連上限値に基づいて、電流関連値が電流関連上限値以下となる状態を維持するように、モータドライバ２１を介してモータ１４に対して指令する指令トルクのトルク上限値を算出する。より詳しくは、電流関連上限値に係る上限電流に基づいて、モータ１４が有する印加電流と出力トルクとの間の特性からトルク上限値を算出する。
【0065】
指令トルク算出回路３２は、電流関連値が電流関連上限値以下となるように、アクセル操作量と、モータ回転数センサ１６から送信されるモータ１４の回転数とに基づいて、指令トルクを算出する。より詳しくは、指令トルクは、電流関連値が電流関連上限値以下となるように、アクセル操作量とモータ１４の回転数とに基づいて、トルク上限値以下の値として算出される。また、指令トルクは、アクセル操作量が最大である場合、電流関連値が電流関連上限値となるように、アクセル操作量の増加に応じて増大すると共に、トルク上限値以下となるように抑制されて算出される。
【0066】
バッテリ充電判断回路３３は、電動二輪車１が回生制動するとき、バッテリパック１７，１８を流れる電流に応じて、バッテリパック１７，１８を充電するか否かを判断する。より詳しくは、電動二輪車１が回生制動するとき、バッテリパック１７，１８を流れる電流が上限電流以下である場合、バッテリパック１７，１８は充電可能状態に切り替えられて、充電が行われる。電動二輪車１が回生制動するとき、バッテリパック１７，１８を流れる電流が上限電流を超える場合、バッテリパック１７，１８は充電禁止状態に切り替えられて、充電が停止される。
【0067】
コントロールユニット２４のメモリ２４ｂは、上述の電流関連上限値設定回路３０、トルク上限値算出回路３１、指令トルク算出回路３２、及びバッテリ充電判断回路３３の各機能を実行させるための処理プログラムが記憶されている。
【0068】
プロセッサ２４ａは、メモリ２１ｂに記憶されている電流関連上限値設定回路３０、トルク上限値算出回路３１、指令トルク算出回路３２、及びバッテリ充電判断回路３３の各機能を実行させるための処理プログラムを実行することで、電流関連上限値設定回路３０、トルク上限値算出回路３１、指令トルク算出回路３２、及びバッテリ充電判断回路３３の各機能を実現する。
【0069】
本実施形態では、プロセッサ２４ａは、集積回路として、電流関連上限値設定回路３０、トルク上限値算出回路３１、指令トルク算出回路３２、及びバッテリ充電判断回路３３を個別に含んでいるが、電流関連上限値設定回路３０、トルク上限値算出回路３１、指令トルク算出回路３２、及びバッテリ充電判断回路３３の各機能がまとめられたマイクロプロセッサであってもよい。
【0070】
［電流関連上限値設定回路］
本実施形態において、電流関連上限値設定回路３０は、電流関連上限値として、バッテリパック１７，１８を流れる電流の上限電流を設定する。
本実施形態において、電流関連上限値設定回路３０は、電流関連上限値として、バッテリパック１７，１８を流れる電流の上限電流を設定する。
【0071】
電流関連上限値設定回路３０は、バッテリマネジメントユニット１７ｆ，１８ｆから送信されるバッテリセル１７ａ，１８ａのＳＯＣとバッテリパック１７，１８の温度を含む電気的信号に基づいて、バッテリパック１７，１８ごとに上限電流を設定して、バッテリパック１７，１８ごとに設定される上限電流の内、最も小さい上限電流を電流関連上限値として設定する。
【0072】
バッテリパック１７，１８の上限電流は、バッテリパック１７，１８が放電状態又は充電状態であるかに応じて変動する。より詳しくは、バッテリパック１７，１８が放電状態である場合、モータ１４が十分大きなトルクを出力できるように、バッテリパック１７，１８の上限電流は、バッテリパック１７，１８が充電状態である場合に比べて大きな値が設定される。また、バッテリパック１７，１８が充電状態である場合、バッテリパック１７，１８を電気的に保護するため、バッテリパック１７，１８の上限電流は、バッテリパック１７，１８が放電状態である場合に比べて小さな値が設定される。
【0073】
図５は、図４の電流関連上限値設定回路３０により用いられるバッテリパック１７，１８が放電状態であるときの上限電流のマップであって、横軸はバッテリパック１７，１８の温度を示し、縦軸はバッテリパック１７，１８のＳＯＣを示している。図５のマップにおいて、バッテリパック１７，１８の温度とＳＯＣに対応する上限電流の領域Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３が定められている。それぞれの上限電流の領域Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３における電流値［Ａ］の大きさは、Ｉ１＞Ｉ２＞Ｉ３の関係となる。
【0074】
図５のマップは、コントロールユニット２４のメモリ２４ｂに記憶されている。電流関連上限値設定回路３０は、図５のマップを用いて、バッテリパック１７，１８の温度とＳＯＣに基づいて、該当する領域Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３の上限電流をバッテリパック１７，１８ごとに設定して、バッテリパック１７，１８の上限電流の内、最小の値を電流関連上限値として設定する。
【0075】
図６は、図４の電流関連上限値設定回路３０により用いられるバッテリパック１７，１８が充電状態であるときの上限電流のマップであって、横軸はバッテリパック１７，１８の温度を示し、縦軸はバッテリパック１７，１８のＳＯＣを示している。図６のマップにおいて、バッテリパック１７，１８の温度とＳＯＣに対応する上限電流の領域Ｉ１１，Ｉ１２，Ｉ１３が定められている。それぞれの上限電流の領域Ｉ１１，Ｉ１２，Ｉ１３における電流値［Ａ］の大きさは、Ｉ１１＞Ｉ１２＞Ｉ１３の関係となる。
【0076】
図６のマップは、コントロールユニット２４のメモリ２４ｂに記憶されている。電流関連上限値設定回路３０は、図６のマップを用いて、バッテリパック１７，１８の温度とＳＯＣに基づいて、該当する領域Ｉ１１，Ｉ１２，Ｉ１３の上限電流をバッテリパック１７，１８ごとに設定して、バッテリパック１７，１８の上限電流の内、最小の値を電流関連上限値として設定する。
【0077】
図２に示す実施例において、２つのバッテリパック１７，１８が電力経路２６に対して電気的に接続されているが、バッテリパック１７，１８のいずれかだけが電力経路２６に対して電気的に接続されている場合、電流関連上限値設定回路３０は、接続されているバッテリパック１７，１８の上限電流を電流関連上限値として設定する。
【0078】
本実施形態において、バッテリセル１７ａ，１８ａのＳＯＣが１００％に近い状態である場合、バッテリパック１７，１８の温度が充電を禁止すべき温度条件に到達している場合、又はバッテリパック１７，１８の意図しない充電を防ぐ必要がある場合、バッテリマネジメントユニット１７ｆ，１８ｆは、バッテリセル１７ａ，１８ａが過充電されて劣化することを抑えるため、充電用スイッチング素子１７ｂ，１８ｂを開いて、バッテリパック１７，１８を充電禁止状態に切り替える。充電用スイッチング素子１７ｂ，１８ｂが開いている状態で、電動二輪車１が走行するとき、バッテリマネジメントユニット１７ｆ，１８ｆは、放電用スイッチング素子１７ｄ，１８ｄを閉じて、バッテリパック１７，１８を放電可能状態に切り替える。このとき、電流が放電時整流ダイオード１７ｃ，１８ｃを集中して流れるため、放電時整流ダイオード１７ｃ，１８ｃを流れる電流が許容電流を超えるおそれがある。
【0079】
電流関連上限値設定回路３０は、上述のように、バッテリパック１７，１８が充電禁止状態であって、且つ放電可能状態である場合、放電時整流ダイオード１７ｃ，１８ｃを電気的に保護するため、放電時整流ダイオード１７ｃ，１８ｃの許容電流をバッテリパック１７，１８の上限電流として設定する。さらに、電流関連上限値設定回路３０は、放電時整流ダイオード１７ｃ，１８ｃの許容電流を設定されたバッテリパック１７，１８の上限電流の内、最小の値を電流関連上限値として設定する。
【0080】
［トルク上限値算出回路］
トルク上限値算出回路３１は、アクセルグリップセンサ１２から送信されるアクセル操作量と、電流関連上限値設定回路３０によって設定される電流関連上限値とに基づいて、バッテリパック１７，１８を流れる電流が上限電流以下となる状態を維持するように、モータドライバ２１を介してモータ１４に対して指令する指令トルクのトルク上限値を算出する。より詳しくは、電流関連上限値に係る上限電流に基づいて、モータ１４が有する印加電流と出力トルクとの間の特性からトルク上限値を算出する。
トルク上限値算出回路３１は、アクセルグリップセンサ１２から送信されるアクセル操作量と、電流関連上限値設定回路３０によって設定される電流関連上限値とに基づいて、バッテリパック１７，１８を流れる電流が上限電流以下となる状態を維持するように、モータドライバ２１を介してモータ１４に対して指令する指令トルクのトルク上限値を算出する。より詳しくは、電流関連上限値に係る上限電流に基づいて、モータ１４が有する印加電流と出力トルクとの間の特性からトルク上限値を算出する。
【0081】
［指令トルク算出回路］
指令トルク算出回路３２は、アクセルグリップセンサ１２から送信されるアクセル操作量と、モータ回転数センサ１６から送信されるモータ１４の回転数とに基づいて、モータドライバ２１を介してモータ１４に対して指令する指令トルクを算出する。
指令トルク算出回路３２は、アクセルグリップセンサ１２から送信されるアクセル操作量と、モータ回転数センサ１６から送信されるモータ１４の回転数とに基づいて、モータドライバ２１を介してモータ１４に対して指令する指令トルクを算出する。
【0082】
指令トルク算出回路３２は、指令トルクがトルク上限値算出回路３１によって算出されるトルク上限値を超える場合、バッテリパック１７，１８を流れる電流が上限電流以下となる状態を維持するため、指令トルクがトルク上限値以下になるように、指令トルクを補正する。
【0083】
図７は、図４の指令トルク算出回路３２により補正される指令トルクの一実施例を示すグラフであって、横軸はアクセル操作量を示し、縦軸は指令トルクを示している。図７のグラフの実線は、補正後の指令トルクの推移を示し、一点鎖線は、トルク上限値算出回路３１によって算出されるトルク上限値を示し、破線は、アクセル操作量に基づく補正前指令トルクの推移を示している。図７のグラフの実線で示すように、指令トルクがトルク上限値に達する場合、指令トルクは、定常値であるトルク上限値に補正される。
【0084】
図８は、図４の指令トルク算出回路３２により補正される指令トルクの他の実施例を示すグラフであって、横軸はアクセル操作量を示し、縦軸は指令トルクを示している。図８のグラフの実線は、補正後の指令トルクの推移を示し、一点鎖線は、トルク上限値算出回路３１によって算出されるトルク上限値を示し、破線は、アクセル操作量に基づく補正前指令トルクの推移を示している。図８のグラフの実線で示すように、指令トルクは、アクセル操作量が最大になるまで、トルク上限値以下になるように抑制されて、バッテリパック１７，１８を流れる電流が上限電流以下となるように、アクセル操作量に応じて増加する比率が抑制されて、補正前指令トルクに比して緩やかに増大するように補正される。より詳しくは、指令トルクは、以下の関係に従って補正される。
指令トルク＝補正前指令トルク×（電流関連上限値／最大電流関連上限値）
最大電流関連上限値は、電流関連上限値の最大値であって、図５と図６に示すマップの上限電流の領域Ｉ１，Ｉ１１に対応する値である。
指令トルク＝補正前指令トルク×（電流関連上限値／最大電流関連上限値）
最大電流関連上限値は、電流関連上限値の最大値であって、図５と図６に示すマップの上限電流の領域Ｉ１，Ｉ１１に対応する値である。
【0085】
［バッテリ充電判断回路］
バッテリ充電判断回路３３は、電動二輪車１が回生制動するとき、バッテリパック１７，１８を流れる電流に応じて、バッテリパック１７，１８を充電するか否かを判断する。より詳しくは、電動二輪車１が回生制動するとき、バッテリパック１７，１８を流れる電流が上限電流以下である場合、バッテリマネジメントユニット１７ｆ，１８ｆが充電用スイッチング素子１７ｂ，１８ｂを閉じることによって、バッテリパック１７，１８は充電可能状態に切り替えられて、充電が行われる。電動二輪車１が回生制動するとき、バッテリパック１７，１８を流れる電流が上限電流を超える場合、バッテリマネジメントユニット１７ｆ，１８ｆが充電用スイッチング素子１７ｂ，１８ｂを開くことによって、バッテリパック１７，１８は充電禁止状態に切り替えられて、充電が停止される。
バッテリ充電判断回路３３は、電動二輪車１が回生制動するとき、バッテリパック１７，１８を流れる電流に応じて、バッテリパック１７，１８を充電するか否かを判断する。より詳しくは、電動二輪車１が回生制動するとき、バッテリパック１７，１８を流れる電流が上限電流以下である場合、バッテリマネジメントユニット１７ｆ，１８ｆが充電用スイッチング素子１７ｂ，１８ｂを閉じることによって、バッテリパック１７，１８は充電可能状態に切り替えられて、充電が行われる。電動二輪車１が回生制動するとき、バッテリパック１７，１８を流れる電流が上限電流を超える場合、バッテリマネジメントユニット１７ｆ，１８ｆが充電用スイッチング素子１７ｂ，１８ｂを開くことによって、バッテリパック１７，１８は充電禁止状態に切り替えられて、充電が停止される。
【0086】
［制御方法］
図２に示す電気回路２５によって実行される制御方法は、バッテリパック１７，１８をモータ１４に向けて電力を放出する放電状態にすることにより、モータ１４を駆動する駆動制御と、バッテリパック１７，１８をモータ１４から電力を供給される充電状態にすることにより、バッテリパック１７，１８を充電する回生制御と、を備える。
図２に示す電気回路２５によって実行される制御方法は、バッテリパック１７，１８をモータ１４に向けて電力を放出する放電状態にすることにより、モータ１４を駆動する駆動制御と、バッテリパック１７，１８をモータ１４から電力を供給される充電状態にすることにより、バッテリパック１７，１８を充電する回生制御と、を備える。
【0087】
図９は、図２の電気回路２５を用いて行われるモータ１４の制御のフローチャートであって、特にプロセッサ２４ａによって実行される制御処理を示している。コントロールユニット２４のメモリ２４ｂには、図示するフローチャートに沿って制御を行うためのプログラムが記憶されている。
【0088】
ステップＳ１において、コントロールユニット２４は、バッテリ装着検出用センサ１９，２０から送信されるバッテリパック１７，１８の電位を取得して、２つのバッテリパック１７，１８が電力経路２６に対して電気的に接続されているのか、又はバッテリパック１７，１８のいずれかだけが電力経路２６に対して電気的に接続されているのかを判断する。
【0089】
次に、ステップＳ２において、コントロールユニット２４は、バッテリマネジメントユニット１７ｆ，１８ｆから送信されるバッテリセル１７ａ，１８ａのＳＯＣと、バッテリパック１７，１８の温度を取得する。
【0090】
次に、ステップＳ３において、コントロールユニット２４の電流関連上限値設定回路３０は、上述のように、電流関連上限値として、バッテリパック１７，１８を流れる電流の上限電流を設定する。より詳しくは、電流関連上限値設定回路３０は、駆動制御が行われている、すなわちバッテリパック１７，１８が放電状態である場合、図５に示すマップを用いて、バッテリセル１７ａ，１８ａのＳＯＣ及びバッテリパック１７，１８の温度に基づいて上限電流を設定する。または、電流関連上限値設定回路３０は、回生制御が行われている、すなわちバッテリパック１７，１８が充電状態である場合、図６に示すマップを用いて、バッテリセル１７ａ，１８ａのＳＯＣ及びバッテリパック１７，１８の温度に基づいて上限電流を設定する。２つのバッテリパック１７，１８が電力経路２６に対して電気的に接続されている場合、２つのバッテリパック１７，１８の上限電流の内、最小の値が電流関連上限値として設定される。また、バッテリパック１７，１８のいずれかだけが電力経路２６に対して電気的に接続されている場合、接続されているバッテリパック１７，１８の上限電流が電流関連上限値として設定される。さらに、スイッチボックス２２がスイッチング素子２８，２９の内の一方を閉じて、バッテリパック１７，１８のいずれかだけが、電力経路２６を介して、インバータ回路２７に対して電気的に接続されている場合、接続されているバッテリパック１７，１８の上限電流が電流関連上限値として設定される。
【0091】
次に、ステップＳ４において、コントロールユニット２４により、駆動制御が行われているとき、バッテリパック１７，１８が充電禁止状態であるか否かが判断される。より詳しくは、駆動制御が行われている、すなわちバッテリパック１７，１８が放電可能状態であるとき、バッテリパック１７，１８が充電禁止状態である場合（ステップＳ４がＹＥＳ）、制御処理はステップＳ５に進む一方、バッテリパック１７，１８が充電禁止状態でない場合（ステップＳ４がＮＯ）、制御処理はステップＳ５を飛ばしてステップＳ６に進む。
【0092】
ステップＳ５において、電流関連上限値設定回路３０は、バッテリパック１７，１８が放電可能状態且つ充電禁止状態であるため、上述のように、放電時整流ダイオード１７ｃ，１８ｃの電気的な保護を目的として、放電時整流ダイオード１７ｃ，１８ｃの許容電流をバッテリパック１７，１８の上限電流として設定する。さらに、電流関連上限値設定回路３０は、放電時整流ダイオード１７ｃ，１８ｃの許容電流を設定されたバッテリパック１７，１８の上限電流の内、最小の値を電流関連上限値として再設定する。バッテリパック１７，１８のいずれかだけが電力経路２６に対して電気的に接続されている場合、電流関連上限値設定回路３０は、接続されているバッテリパック１７，１８の放電時整流ダイオード１７ｃ，１８ｃの許容電流を電流関連上限値として再設定する。
【0093】
次に、ステップＳ６において、コントロールユニット２４により、回生制御が行われている、すなわちバッテリパック１７，１８がモータ１４から電力を供給されている充電状態であるか否かが判断される。より詳しくは、バッテリパック１７，１８が充電状態である場合（ステップＳ６がＹＥＳ）、制御処理はステップＳ７に進む一方、バッテリパック１７，１８が充電状態でない場合（ステップＳ６がＮＯ）、すなわち駆動制御が行われている場合、制御処理はステップＳ７，Ｓ８を飛ばしてステップＳ９に進む。
【0094】
ステップＳ７において、コントロールユニット２４のバッテリ充電判断回路３３により、バッテリパック１７，１８の電流関連値、すなわち電流が、電流関連上限値、すなわち上限電流よりも大きいか否かが判断される。より詳しくは、バッテリパック１７，１８を流れる電流が上限電流よりも大きい場合（ステップＳ７がＹＥＳ）、制御処理はステップＳ８に進む一方、バッテリパック１７，１８を流れる電流が上限電流以下である場合（ステップＳ７がＮＯ）、制御処理はステップＳ８を飛ばしてステップＳ９に進む、すなわち上述のように、バッテリパック１７，１８は充電状態を維持して、回生制御による充電が行われる。
【0095】
ステップＳ８において、バッテリ充電判断回路３３は、バッテリパック１７，１８を流れる電流が上限電流よりも大きいため、上述のように、充電用スイッチング素子１７ｂ，１８ｂを開く指示を含む電気的信号をバッテリマネジメントユニット１７ｆ，１８ｆに対して送信する。バッテリマネジメントユニット１７ｆ，１８ｆは、充電用スイッチング素子１７ｂ，１８ｂを開くことによって、バッテリパック１７，１８を充電禁止状態に切り替えて、バッテリパック１７，１８の充電状態を解除して、バッテリパック１７，１８の充電が停止される。
【0096】
次に、ステップＳ９において、コントロールユニット２４のトルク上限値算出回路３１は、上述のように、電流関連上限値、すなわちバッテリパック１７，１８の上限電流に基づいて、モータ１４が有する印加電流と出力トルクとの間の特性からトルク上限値を算出する。
【0097】
次に、ステップＳ１０において、コントロールユニット２４は、アクセルグリップセンサ１２から送信されるアクセル操作量と、モータ回転数センサ１６から送信されるモータ１４の回転数とを取得する。
【0098】
次に、ステップＳ１１において、コントロールユニット２４の指令トルク算出回路３２は、上述のように、アクセル操作量とモータ１４の回転数とに基づいて、モータドライバ２１を介してモータ１４に対して指令する指令トルクを算出する。
【0099】
次に、ステップＳ１２において、指令トルク算出回路３２により、指令トルクを補正する必要があるか否かが判断される。より詳しくは、指令トルクがトルク上限値を超える場合（ステップＳ１２がＹＥＳ）、指令トルクを補正する必要があると判断されて、制御処理はステップＳ１３に進む一方、指令トルクがトルク上限値以下である場合（ステップＳ１２がＮＯ）、指令トルクを補正する必要がないと判断されて、制御処理はステップＳ１３を飛ばしてステップＳ１４に進む。
【0100】
ステップＳ１３において、指令トルク算出回路３２は、上述のように、バッテリパック１７，１８を流れる電流が上限電流以下となる状態を維持するため、指令トルクがトルク上限値以下になるように、指令トルクを補正する。本実施例において、図８に示す指令トルクに対する補正の方法により、補正後の指令トルクを算出する。
【0101】
次に、ステップＳ１４において、コントロールユニット２４は、モータ１４に出力させる指令トルクを電気的信号としてモータドライバ２１に対して送信する。モータドライバ２１は、指令トルクを含む電気的信号を受信することにより、モータ１４が指令トルクを出力するように、インバータ回路２７を制御してモータ１４を駆動する、又はインバータ回路２７を制御してモータ１４を回生制動させる。
【0102】
以上のステップＳ１からステップＳ１４までを含むフローに沿って、駆動制御及び回生制御を含むモータ１４の制御が行われる。
【0103】
［作用効果］
このように構成した電動二輪車１は、以下の特徴を有する。
このように構成した電動二輪車１は、以下の特徴を有する。
【0104】
本実施形態の電動二輪車１のモータ１４の制御方法は、
電動二輪車１をモータ１４により駆動するとき、車両状態に応じて、電動二輪車１のバッテリパック１７，１８を流れる電流に関連する電流関連値の電流関連上限値を設定することと、
電動二輪車１に入力されるアクセル操作量と電流関連上限値とに基づいて、電流関連値が電流関連上限値以下となる状態を維持するように、モータ１４に対して指令する指令トルクのトルク上限値を算出すること、を備える。
電動二輪車１をモータ１４により駆動するとき、車両状態に応じて、電動二輪車１のバッテリパック１７，１８を流れる電流に関連する電流関連値の電流関連上限値を設定することと、
電動二輪車１に入力されるアクセル操作量と電流関連上限値とに基づいて、電流関連値が電流関連上限値以下となる状態を維持するように、モータ１４に対して指令する指令トルクのトルク上限値を算出すること、を備える。
【0105】
本実施形態によれば、電動二輪車１のモータ１４の制御方法は、バッテリパック１７，１８を流れる電流に関連する電流関連値が電流関連上限値以下になるように、モータ１４への指令トルクのトルク上限値を算出する。指令トルクのトルク上限値が算出されることにより、許容電流が小さいバッテリパック１７，１８が搭載されたとしても、又は電流制限機能を有していないバッテリパック１７，１８が搭載されたとしても、バッテリ関連部品を電気的に保護することができる。したがって、電動二輪車１は、バッテリ関連部品を保護する機能を備えると共に、種々のバッテリおよびバッテリ制御回路が自由に選択されて搭載されることができる。
また、指令トルクのトルク上限値が算出されることによって、バッテリパック１７，１８自体を電流制御する場合に比して、運転フィーリングへの影響を抑えやすい。
また、指令トルクのトルク上限値が算出されることによって、バッテリパック１７，１８自体を電流制御する場合に比して、運転フィーリングへの影響を抑えやすい。
【0106】
また、指令トルクは、アクセル操作量が最大である場合、電流関連値が電流関連上限値となるように、アクセル操作量の増加に応じて増大するように算出される。
【0107】
本実施形態によれば、アクセル操作量に応じて、指令トルクを変化させることができる。また、アクセル操作量が最大になるまで、バッテリパック１７，１８を流れる電流に関連する電流関連値が電流関連上限値以下になるように制御されるため、アクセル操作量の増加に応じて指令トルクを増加させて、運転者の操作フィーリングに近づけることができる。
【0108】
また、指令トルクは、以下の関係により算出される。
指令トルク＝補正前指令トルク×（電流関連上限値／最大電流関連上限値）
補正前指令トルクは、運転者が入力するアクセル操作量に基づくトルクである。
最大電流関連上限値は、電流関連上限値の最大値である。
指令トルク＝補正前指令トルク×（電流関連上限値／最大電流関連上限値）
補正前指令トルクは、運転者が入力するアクセル操作量に基づくトルクである。
最大電流関連上限値は、電流関連上限値の最大値である。
【0109】
本実施形態によれば、指令トルクは、アクセル操作量が最大になるまで、トルク上限値以下になるように抑制されて、電流関連値が電流関連上限値以下となるため、バッテリ関連部品を電気的に保護することができる。
【0110】
また、指令トルクは、アクセル操作量とモータ１４の回転数とに基づいて、算出される。
【0111】
本実施形態によれば、指令トルクは、アクセル操作量とモータ１４の回転数とに基づいて、算出されるため、発進時と定速走行時とで指令トルクを異ならせることができる。例えば、モータ１４の回転数を考慮して、指令トルクを設定することにより、発進時などの回転数が低い状態でも、電流関連値が電流関連上限値を超えることを抑制して、適切な発進トルクを電動二輪車１に与えることができる。
【0112】
また、電流関連上限値は、バッテリパック１７，１８を流れることを許容される上限電流に基づいて設定される。
【0113】
本実施形態によれば、電流関連上限値は、バッテリパック１７，１８を流れることを許容される上限電流に基づいて設定されることによって、バッテリパック１７，１８を流れる電流が上限電流以下になるように制御されるため、バッテリパック１７，１８を電気的に保護しやすい。
また、電流に関連する電力又は温度などを電流関連値として、バッテリパック１７，１８を流れる電流が上限電流以下になるように制御することもできる。
また、電流に関連する電力又は温度などを電流関連値として、バッテリパック１７，１８を流れる電流が上限電流以下になるように制御することもできる。
【0114】
また、バッテリパック１７，１８ごとに、上限電流が設定されて、
電流関連上限値は、バッテリパック１７，１８ごとに設定される上限電流の内、最も小さい上限電流に基づいて設定される。
電流関連上限値は、バッテリパック１７，１８ごとに設定される上限電流の内、最も小さい上限電流に基づいて設定される。
【0115】
本実施形態によれば、電流関連上限値が、バッテリパック１７，１８ごとに設定される上限電流の内、最も小さい上限電流に基づいて設定されることによって、バッテリパック１７，１８を流れる電流が最も小さい上限電流以下になるように制御されるため、全てのバッテリパック１７，１８を電気的に保護しやすい。
【0116】
また、制御方法は、
バッテリパック１７，１８をモータ１４に向けて電力を放出する放電状態にすることにより、モータ１４を駆動する駆動制御と、
電動二輪車１が回生制動するとき、バッテリパック１７，１８をモータ１４から電力を供給される充電状態にすることにより、バッテリパック１７，１８を充電する回生制御と、を備えており、
上限電流は、バッテリパック１７，１８が放電状態又は充電状態であるかに応じて変動する。
バッテリパック１７，１８をモータ１４に向けて電力を放出する放電状態にすることにより、モータ１４を駆動する駆動制御と、
電動二輪車１が回生制動するとき、バッテリパック１７，１８をモータ１４から電力を供給される充電状態にすることにより、バッテリパック１７，１８を充電する回生制御と、を備えており、
上限電流は、バッテリパック１７，１８が放電状態又は充電状態であるかに応じて変動する。
【0117】
本実施形態によれば、上限電流は、バッテリパック１７，１８が放電状態又は充電状態であるかに応じて変動して、適切な値を設定されるため、バッテリパック１７，１８が放電状態又は充電状態であったとしても、バッテリパック１７，１８を電気的に保護しやすい。
【0118】
また、回生制御は、
電動二輪車１が回生制動するとき、バッテリパック１７，１８を流れる電流が上限電流以下である場合、バッテリパック１７，１８が充電状態となり、バッテリパック１７，１８が充電されることと、
電動二輪車１が回生制動するとき、バッテリパック１７，１８を流れる電流が上限電流を超える場合、バッテリパック１７，１８が充電状態を解除されること、を含む。
電動二輪車１が回生制動するとき、バッテリパック１７，１８を流れる電流が上限電流以下である場合、バッテリパック１７，１８が充電状態となり、バッテリパック１７，１８が充電されることと、
電動二輪車１が回生制動するとき、バッテリパック１７，１８を流れる電流が上限電流を超える場合、バッテリパック１７，１８が充電状態を解除されること、を含む。
【0119】
本実施形態によれば、電動二輪車１が回生制動するとき、バッテリパック１７，１８を流れる電流が上限電流を超える場合、バッテリパック１７，１８が充電状態を解除されるため、バッテリパック１７，１８が過充電されにくくなり、バッテリパック１７，１８を電気的に保護しやすい。
【0120】
また、電流関連上限値は、バッテリパック１７，１８とモータ１４に対して電気的に接続される電気回路２５に含まれる回路素子の上限電流に基づいて設定される。
【0121】
本実施形態によれば、電流関連上限値は、回路素子を電気的に保護するための上限電流に基づいて設定されることによって、回路素子を流れる電流が上限電流以下になるように制御されるため、回路素子を電気的に保護しやすい。
【0122】
また、電気回路２５は、
バッテリセル１７ａ，１８ａに対して電気的に接続される充電用スイッチング素子１７ｂ，１８ｂ及び放電用スイッチング素子１７ｄ，１８ｄと、
充電用スイッチング素子１７ｂ，１８ｂに対して電気的に並列接続されている、放電時整流ダイオード１７ｃ，１８ｃ及び充電時整流ダイオード１７ｅ，１８ｅと、を有しており、
電流関連上限値は、充電用スイッチング素子１７ｂ，１８ｂが開くとき、放電時整流ダイオード１７ｃ，１８ｃの許容電流に設定される。
バッテリセル１７ａ，１８ａに対して電気的に接続される充電用スイッチング素子１７ｂ，１８ｂ及び放電用スイッチング素子１７ｄ，１８ｄと、
充電用スイッチング素子１７ｂ，１８ｂに対して電気的に並列接続されている、放電時整流ダイオード１７ｃ，１８ｃ及び充電時整流ダイオード１７ｅ，１８ｅと、を有しており、
電流関連上限値は、充電用スイッチング素子１７ｂ，１８ｂが開くとき、放電時整流ダイオード１７ｃ，１８ｃの許容電流に設定される。
【0123】
本実施形態によれば、バッテリパック１７，１８がモータ１４に向けて電力を放出する放電状態であって、充電用スイッチング素子１７ｂ，１８ｂが開くとき、電流関連上限値は放電時整流ダイオード１７ｃ，１８ｃの許容電流に設定されるため、放電時整流ダイオード１７ｃ，１８ｃを電気的に保護しやすい。
【0124】
また、バッテリパック１７，１８は、充電用スイッチング素子１７ｂ，１８ｂが閉じていることによって、電流がモータ１４からバッテリパック１７，１８に向けて流れることを許容する充電可能状態である場合、バッテリセル１７ａ，１８ａの過充電を防ぐ条件を満足するとき、充電用スイッチング素子１７ｂ，１８ｂが開くことによって、電流がモータ１４からバッテリパック１７，１８に向けて流れることを禁止する充電禁止状態に切り替わる。
【0125】
本実施形態によれば、バッテリパック１７，１８が、充電可能状態である場合、バッテリセル１７ａ，１８ａの過充電を防ぐ条件を満足するとき、充電禁止状態に切り替わることによって、バッテリセル１７ａ，１８ａの過充電が防がれる。
【0126】
また、本実施形態の電動二輪車１のモータ１４のコントロールユニット２４は、
電動二輪車１をモータ１４により駆動するとき、車両状態に応じて、電動二輪車１のバッテリパック１７，１８を流れる電流に関連する電流関連値の電流関連上限値を設定する電流関連上限値設定回路３０と、
電動二輪車１に入力されるアクセル操作量と電流関連上限値とに基づいて、電流関連値が電流関連上限値以下となる状態を維持するように、モータ１４に指令する指令トルクのトルク上限値を算出するトルク上限値算出回路３１、を備える。
電動二輪車１をモータ１４により駆動するとき、車両状態に応じて、電動二輪車１のバッテリパック１７，１８を流れる電流に関連する電流関連値の電流関連上限値を設定する電流関連上限値設定回路３０と、
電動二輪車１に入力されるアクセル操作量と電流関連上限値とに基づいて、電流関連値が電流関連上限値以下となる状態を維持するように、モータ１４に指令する指令トルクのトルク上限値を算出するトルク上限値算出回路３１、を備える。
【0127】
本実施形態によれば、電動二輪車１のモータ１４のコントロールユニット２４は、バッテリパック１７，１８を流れる電流に関連する電流関連値が電流関連上限値以下になるように、モータ１４への指令トルクのトルク上限値を算出する。指令トルクのトルク上限値が算出されることにより、許容電流が小さいバッテリパック１７，１８が搭載されたとしても、又は電流制限機能を有していないバッテリパック１７，１８が搭載されたとしても、バッテリ関連部品を電気的に保護することができる。したがって、電動二輪車１は、バッテリ関連部品を保護する機能を備えると共に、種々のバッテリおよびバッテリ制御回路が自由に選択されて搭載されることができる。
また、指令トルクのトルク上限値が算出されることによって、バッテリパック１７，１８自体を電流制御する場合に比して、運転フィーリングへの影響を抑えやすい。
また、指令トルクのトルク上限値が算出されることによって、バッテリパック１７，１８自体を電流制御する場合に比して、運転フィーリングへの影響を抑えやすい。
【0128】
また、本実施形態の電動二輪車１は、コントロールユニット２４を備える。
【0129】
本実施形態によれば、電動二輪車１が駆動するとき、バッテリパック１７，１８を流れる電流に関連する電流関連値が電流関連上限値以下になるように、モータ１４への指令トルクのトルク上限値を算出する。指令トルクのトルク上限値が算出されることにより、許容電流が小さいバッテリパック１７，１８が搭載されたとしても、又は電流制限機能を有していないバッテリパック１７，１８が搭載されたとしても、バッテリ関連部品を電気的に保護することができる。したがって、電動二輪車１は、バッテリ関連部品を保護する機能を備えると共に、種々のバッテリおよびバッテリ制御回路が自由に選択されて搭載されることができる。
また、指令トルクのトルク上限値が算出されることによって、バッテリパック１７，１８自体を電流制御する場合に比して、運転フィーリングへの影響を抑えやすい。たとえば、指令トルクがトルク上限値以下である場合、指令トルクを抑制することなくモータ１４に指令することによって、運転フィーリングへの影響を抑えやすい。また、指令トルクがトルク上限値より大きい場合、指令トルクを抑制するように補正してモータ１４に指令することによって、バッテリ関連部品を電気的に保護できる。特に、図８に示す指令トルクに対する補正の方法により、指令トルクが、トルク上限値の近傍において、急変し難くなり、運転フィーリングへの影響を抑えやすい。
また、指令トルクのトルク上限値が算出されることによって、バッテリパック１７，１８自体を電流制御する場合に比して、運転フィーリングへの影響を抑えやすい。たとえば、指令トルクがトルク上限値以下である場合、指令トルクを抑制することなくモータ１４に指令することによって、運転フィーリングへの影響を抑えやすい。また、指令トルクがトルク上限値より大きい場合、指令トルクを抑制するように補正してモータ１４に指令することによって、バッテリ関連部品を電気的に保護できる。特に、図８に示す指令トルクに対する補正の方法により、指令トルクが、トルク上限値の近傍において、急変し難くなり、運転フィーリングへの影響を抑えやすい。
【0130】
［他の実施形態］
なお、本開示は、上述の実施形態の構成に限定されず、種々の変更が可能である。
なお、本開示は、上述の実施形態の構成に限定されず、種々の変更が可能である。
【0131】
上述の実施形態では、電動車両１は電動二輪車であるが、三輪車や四輪車であってもよい。好ましくは、左右輪が車幅方向に間隔を空けて並ぶ四輪車に比して軽量で、運転フィーリングへの影響が大きい鞍乗型車両に対して好適に用いられ得る。鞍乗型車両は、運転者が、乗車姿勢において、運転者の両足が車両の左右両側に対してそれぞれ位置するように、鞍上のシートに着座するタイプの車両を意味する。
【0132】
上述の実施形態では、２つのバッテリパック１７，１８は、並列接続されているが、直列接続されていてもよい。また、単一のバッテリパックが電力経路に対して電気的に接続されていてもよい。
【0133】
上述の実施形態では、２つのバッテリパック１７，１８は、本体２に対して着脱自在であるが、本体２に対して着脱不能に搭載されていてもよい。
【0134】
上述の実施形態では、バッテリパック１７，１８の上限電流が電流関連上限値として設定されているが、バッテリパック１７，１８を流れる電流に関連する値、例えば電流の増加に応じて大きくなる電力又は温度などの上限値が電流関連上限値として設定されてもよい。
【0135】
上述の実施形態では、電流関連上限値設定回路３０は、バッテリパック１７，１８が充電禁止状態であって、且つ放電可能状態である場合、放電時整流ダイオード１７ｃ，１８ｃを電気的に保護するため、放電時整流ダイオード１７ｃ，１８ｃの許容電流をバッテリパック１７，１８の上限電流として設定するが、バッテリパック１７，１８が放電禁止状態であって、且つ充電可能状態である場合、バッテリパック１７，１８の過剰な放電から充電時整流ダイオード１７ｅ，１８ｅを電気的に保護するため、充電時整流ダイオード１７ｅ，１８ｅの許容電流をバッテリパック１７，１８の上限電流として設定してもよい。
【0136】
本開示は、電動車両に限らず、モータによって走行するモードを備えるハイブリッド車両に対しても適用できる。車両構造、すなわちバッテリパックやモータなどの部品のレイアウトは、上述の実施形態で開示された配置関係以外であってもよい。たとえば、モータはインホイールモータであってもよく、バッテリパックは本体以外に搭載されていてもよい。
【0137】
上述の実施形態では、電動二輪車は、電気回路２５を備えているが、他の構成の電気回路を備えていてもよい。たとえば、コントロールユニットがバッテリマネジメントユニットの機能の一部又はすべてを有してもよい。また、スイッチボックスの代替として、コントロールユニットが、スイッチボックスの機能を有して、スイッチング素子の開閉を切り替えることによって、電力経路を介するバッテリパックとインバータ回路との間の電気的接続を制御してもよい。さらに、スイッチボックスが、コントロールユニットの機能の一部を有してもよい。
【0138】
本開示の第１の態様は、
電動車両をモータにより駆動するとき、車両状態に応じて、前記電動車両のバッテリを流れる電流に関連する電流関連値の電流関連上限値を設定することと、
前記電動車両に入力されるアクセル操作量と前記電流関連上限値とに基づいて、前記電流関連値が前記電流関連上限値以下となる状態を維持するように、モータに対して指令する指令トルクのトルク上限値を算出すること、を備える、電動車両のモータの制御方法を提供する。
電動車両をモータにより駆動するとき、車両状態に応じて、前記電動車両のバッテリを流れる電流に関連する電流関連値の電流関連上限値を設定することと、
前記電動車両に入力されるアクセル操作量と前記電流関連上限値とに基づいて、前記電流関連値が前記電流関連上限値以下となる状態を維持するように、モータに対して指令する指令トルクのトルク上限値を算出すること、を備える、電動車両のモータの制御方法を提供する。
【0139】
本開示の第２の態様は、
前記指令トルクは、前記アクセル操作量が最大である場合、前記電流関連値が前記電流関連上限値となるように、前記アクセル操作量の増加に応じて増大するように算出される、第１の態様に記載の制御方法を提供する。
前記指令トルクは、前記アクセル操作量が最大である場合、前記電流関連値が前記電流関連上限値となるように、前記アクセル操作量の増加に応じて増大するように算出される、第１の態様に記載の制御方法を提供する。
【0140】
本開示の第３の態様は、
前記指令トルクは、以下の関係により算出される、第２の態様に記載の制御方法を提供する。
指令トルク＝補正前指令トルク×（電流関連上限値／最大電流関連上限値）
補正前指令トルクは、運転者が入力するアクセル操作量に基づくトルクである。
最大電流関連上限値は、電流関連上限値の最大値である。
前記指令トルクは、以下の関係により算出される、第２の態様に記載の制御方法を提供する。
指令トルク＝補正前指令トルク×（電流関連上限値／最大電流関連上限値）
補正前指令トルクは、運転者が入力するアクセル操作量に基づくトルクである。
最大電流関連上限値は、電流関連上限値の最大値である。
【0141】
本開示の第４の態様は、
前記指令トルクは、前記アクセル操作量と前記モータの回転数とに基づいて、算出される、第１又は第２の態様に記載の制御方法を提供する。
前記指令トルクは、前記アクセル操作量と前記モータの回転数とに基づいて、算出される、第１又は第２の態様に記載の制御方法を提供する。
【0142】
本開示の第５の態様は、
前記電流関連上限値は、前記バッテリを流れることを許容される上限電流に基づいて設定される、第１の態様から第４の態様のいずれかに記載の制御方法を提供する。
前記電流関連上限値は、前記バッテリを流れることを許容される上限電流に基づいて設定される、第１の態様から第４の態様のいずれかに記載の制御方法を提供する。
【0143】
本開示の第６の態様は、
前記バッテリが、電気的に並列接続される複数のバッテリを含む場合、
前記複数のバッテリごとに、前記電流関連上限値が設定されて、
前記電流関連上限値は、前記複数のバッテリごとに設定される前記電流関連上限値の内、最も小さい前記電流関連上限値に基づいて設定される、第１の態様から第５の態様のいずれかに記載の制御方法を提供する。
前記バッテリが、電気的に並列接続される複数のバッテリを含む場合、
前記複数のバッテリごとに、前記電流関連上限値が設定されて、
前記電流関連上限値は、前記複数のバッテリごとに設定される前記電流関連上限値の内、最も小さい前記電流関連上限値に基づいて設定される、第１の態様から第５の態様のいずれかに記載の制御方法を提供する。
【0144】
本開示の第７の態様は、
前記制御方法は、
前記バッテリを前記モータに向けて電力を放出する放電状態にすることにより、前記モータを駆動する駆動制御と、
前記電動車両が回生制動するとき、前記バッテリを前記モータから電力を供給される充電状態にすることにより、前記バッテリを充電する回生制御と、を備えており、
前記電流関連上限値は、前記バッテリが前記放電状態又は前記充電状態であるかに応じて変動する、第１の態様から第６の態様のいずれかに記載の制御方法を提供する。
前記制御方法は、
前記バッテリを前記モータに向けて電力を放出する放電状態にすることにより、前記モータを駆動する駆動制御と、
前記電動車両が回生制動するとき、前記バッテリを前記モータから電力を供給される充電状態にすることにより、前記バッテリを充電する回生制御と、を備えており、
前記電流関連上限値は、前記バッテリが前記放電状態又は前記充電状態であるかに応じて変動する、第１の態様から第６の態様のいずれかに記載の制御方法を提供する。
【0145】
本開示の第８の態様は、
前記回生制御は、
前記電動車両が回生制動するとき、前記電流関連値が前記電流関連上限値以下である場合、前記バッテリが前記充電状態となり、前記バッテリが充電されることと、
前記電動車両が回生制動するとき、前記電流関連値が前記電流関連上限値を超える場合、前記バッテリが前記充電状態を解除されること、を含む、第７の態様に記載の制御方法を提供する。
前記回生制御は、
前記電動車両が回生制動するとき、前記電流関連値が前記電流関連上限値以下である場合、前記バッテリが前記充電状態となり、前記バッテリが充電されることと、
前記電動車両が回生制動するとき、前記電流関連値が前記電流関連上限値を超える場合、前記バッテリが前記充電状態を解除されること、を含む、第７の態様に記載の制御方法を提供する。
【0146】
本開示の第９の態様は、
前記電流関連上限値は、前記バッテリと前記モータに対して電気的に接続される電気回路に含まれる回路素子の上限電流に基づいて設定される、第１の態様から第８の態様のいずれかに記載の制御方法を提供する。
前記電流関連上限値は、前記バッテリと前記モータに対して電気的に接続される電気回路に含まれる回路素子の上限電流に基づいて設定される、第１の態様から第８の態様のいずれかに記載の制御方法を提供する。
【0147】
本開示の第１０の態様は、
前記電気回路は、
前記バッテリに対して電気的に接続されるスイッチング素子と、
前記スイッチング素子に対して電気的に並列接続されている、ダイオードと、を有しており、
前記電流関連上限値は、前記スイッチング素子が開くとき、前記ダイオードの許容電流に設定される、第９の態様に記載の制御方法を提供する。
前記電気回路は、
前記バッテリに対して電気的に接続されるスイッチング素子と、
前記スイッチング素子に対して電気的に並列接続されている、ダイオードと、を有しており、
前記電流関連上限値は、前記スイッチング素子が開くとき、前記ダイオードの許容電流に設定される、第９の態様に記載の制御方法を提供する。
【0148】
本開示の第１１の態様は、
前記バッテリは、前記スイッチング素子が閉じていることによって、電流が前記モータから前記バッテリに向けて流れることを許容する充電可能状態である場合、前記バッテリの過充電を防ぐ条件を満足するとき、前記スイッチング素子が開くことによって、電流が前記モータから前記バッテリに向けて流れることを禁止する充電禁止状態に切り替わる、第１０の態様に記載の制御方法を提供する。
前記バッテリは、前記スイッチング素子が閉じていることによって、電流が前記モータから前記バッテリに向けて流れることを許容する充電可能状態である場合、前記バッテリの過充電を防ぐ条件を満足するとき、前記スイッチング素子が開くことによって、電流が前記モータから前記バッテリに向けて流れることを禁止する充電禁止状態に切り替わる、第１０の態様に記載の制御方法を提供する。
【0149】
本開示の第１２の態様は、
電動車両をモータにより駆動するとき、車両状態に応じて、前記電動車両のバッテリを流れる電流に関連する電流関連値の電流関連上限値を設定する電流関連上限値設定部と、
前記電動車両に入力されるアクセル操作量と前記電流関連上限値とに基づいて、前記電流関連値が前記電流関連上限値以下となる状態を維持するように、モータに指令する指令トルクのトルク上限値を算出するトルク上限値算出部、を備える、電動車両のモータの制御装置を提供する。
電動車両をモータにより駆動するとき、車両状態に応じて、前記電動車両のバッテリを流れる電流に関連する電流関連値の電流関連上限値を設定する電流関連上限値設定部と、
前記電動車両に入力されるアクセル操作量と前記電流関連上限値とに基づいて、前記電流関連値が前記電流関連上限値以下となる状態を維持するように、モータに指令する指令トルクのトルク上限値を算出するトルク上限値算出部、を備える、電動車両のモータの制御装置を提供する。
【0150】
本開示の第１３の態様は、
第１２の態様に記載の制御装置を備える、電動車両を提供する。
第１２の態様に記載の制御装置を備える、電動車両を提供する。
【符号の説明】
【0151】
１ 電動車両（電動二輪車）
１４ モータ
１７，１８ バッテリパック
１７ａ，１８ａ バッテリセル
１７ｂ，１８ｂ 充電用スイッチング素子
１７ｃ，１８ｃ 放電時整流ダイオード
１７ｄ，１８ｄ 放電用スイッチング素子
１７ｅ，１８ｅ 充電時整流ダイオード
２４ コントロールユニット
２５ 電気回路
３０ 電流関連上限値設定部（電流関連上限値設定回路）
３１ トルク上限値算出部（トルク上限値算出回路）
１４ モータ
１７，１８ バッテリパック
１７ａ，１８ａ バッテリセル
１７ｂ，１８ｂ 充電用スイッチング素子
１７ｃ，１８ｃ 放電時整流ダイオード
１７ｄ，１８ｄ 放電用スイッチング素子
１７ｅ，１８ｅ 充電時整流ダイオード
２４ コントロールユニット
２５ 電気回路
３０ 電流関連上限値設定部（電流関連上限値設定回路）
３１ トルク上限値算出部（トルク上限値算出回路）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】