特許 7708135 推定システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-07-07

(45)【発行日】2025-07-15

(54)【発明の名称】推定システム

(51)【国際特許分類】

   H02M 7/48 20070101AFI20250708BHJP

【ＦＩ】

H02M7/48 M

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2023025017

(22)【出願日】2023-02-21

(65)【公開番号】P2024118631

(43)【公開日】2024-09-02

【審査請求日】2024-03-08

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】浅野 有康

(72)【発明者】

【氏名】田邉 千済

【審査官】上野 力

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－２０８８９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０２１８５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０６１４００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０９３１５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２５２０９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０８８２６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－７４８６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２４０１４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２８８３５９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｍ ７／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

蓄電装置と、
前記蓄電装置に接続され、第１レグ回路、第２レグ回路および第３レグ回路を含む第１三相インバータと、
前記第１三相インバータに接続された第１三相交流モータとを備え、
前記第１レグ回路、前記第２レグ回路および前記第３レグ回路の各々は、上アーム回路と、前記上アーム回路と相補的にオンオフされる下アーム回路とを含み、
前記第１三相インバータのモードは、前記第１レグ回路の前記上アーム回路、前記第２レグ回路の前記下アーム回路、および前記第３レグ回路の前記下アーム回路がオンしている第１モードと、前記第１レグ回路の前記下アーム回路、前記第２レグ回路の前記上アーム回路、および前記第３レグ回路の前記上アーム回路がオンしている第２モードとを含み、
前記第１三相交流モータの第１相コイルと前記第１レグ回路との間を流れる交流電流を検出する第１電流センサと、
前記蓄電装置の電流値を推定する推定処理を実行する処理装置とをさらに備え、
前記推定処理は、前記第１三相インバータのモードが前記第１モードまたは前記第２モードである場合に前記第１電流センサの検出値のみに従って前記電流値を推定する第１処理を含む、推定システム。

【請求項2】

前記第１処理は、前記第１電流センサの検出値のピーク値に従って前記電流値を推定する処理を含む、請求項１に記載の推定システム。

【請求項3】

前記第１三相交流モータの第２相コイルと前記第２レグ回路との間を流れる交流電流を検出する第２電流センサをさらに備え、
前記第１三相インバータのモードは、前記第１レグ回路の前記下アーム回路、前記第２レグ回路の前記上アーム回路、および前記第３レグ回路の前記下アーム回路がオンしている第３モードと、前記第１レグ回路の前記上アーム回路、前記第２レグ回路の前記下アーム回路、および前記第３レグ回路の前記上アーム回路がオンしている第４モードとを含み、
前記推定処理は、前記第１三相インバータのモードが前記第３モードまたは前記第４モードである場合に前記第２電流センサの検出値のみに従って前記電流値を推定する第２処理をさらに含む、請求項２に記載の推定システム。

【請求項4】

前記第２処理は、前記第１電流センサが前記ピーク値を検出した後の、前記第２電流センサの検出値のピーク値に従って前記電流値を推定する処理を含む、請求項３に記載の推定システム。

【請求項5】

各々が、前記蓄電装置から電力を受けて作動するように構成された少なくとも１つの電気機器をさらに備え、
前記処理装置は、前記少なくとも１つの電気機器が停止して通電していない時に前記第１処理を実行する、請求項１に記載の推定システム。

【請求項6】

前記少なくとも１つの電気機器は、
前記蓄電装置の出力電圧で作動するように構成された補機と、
前記出力電圧を降圧するように構成された電力変換器と、
前記蓄電装置に対して前記第１三相インバータと並列に接続された第２三相インバータとを含む、請求項５に記載の推定システム。

【請求項7】

蓄電装置と、
前記蓄電装置に接続され、第１レグ回路、第２レグ回路および第３レグ回路を含む第１三相インバータと、
前記第１三相インバータに接続された第１三相交流モータとを備え、
前記第１レグ回路、前記第２レグ回路および前記第３レグ回路の各々は、上アーム回路と、前記上アーム回路と相補的にオンオフされる下アーム回路とを含み、
前記第１三相インバータのモードは、前記第１レグ回路の前記上アーム回路、前記第２レグ回路の前記下アーム回路、および前記第３レグ回路の前記下アーム回路がオンしている第１モードと、前記第１レグ回路の前記下アーム回路、前記第２レグ回路の前記上アーム回路、および前記第３レグ回路の前記上アーム回路がオンしている第２モードとを含み、
前記第１三相交流モータの第１相コイルと前記第１レグ回路との間を流れる交流電流を検出する第１電流センサと、
前記蓄電装置と前記第１三相インバータとの間に接続され、上アーム回路および下アーム回路を含む昇圧チョッパ回路と、
前記蓄電装置の電流値を推定する推定処理を実行する処理装置とをさらに備え、
前記推定処理は、前記第１三相インバータのモードが前記第１モードまたは前記第２モードである場合に前記第１電流センサの検出値に従って前記電流値を推定する第１処理を含み、
前記処理装置は、前記昇圧チョッパ回路の前記上アーム回路の導通状態と、前記昇圧チョッパ回路の前記下アーム回路の非導通状態とが維持されており、かつ、前記第１三相交流モータの負荷が一定である時に前記第１処理を実行する、推定システム。

【請求項8】

前記電流値を検出する電流検出部をさらに備え、
前記処理装置は、前記第１電流センサの検出値と前記電流検出部の検出値を比較することによって、前記電流検出部の故障の有無を診断する故障診断処理を実行するようにさらに構成される、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の推定システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、推定システムに関し、特に、蓄電装置の電流値を推定する推定システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特開２００６－２０４０１号公報（特許文献１）は、バッテリ管理システムを開示する。このシステムは、バッテリ（蓄電装置）と、三相交流モータと、多数のセンサと、制御ユニットとを含む。各センサは、アクセル開度、車速、三相交流モータの回転数、およびバッテリの端子間電圧などの、対応する物理量を検出する。制御ユニットは、これらの物理量の検出値に従ってバッテリ電流の推定値を算出する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００６－２０４０１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

各センサの検出値は、オフセット誤差およびゲイン誤差などの誤差を含み得る。上記のように多数の検出値を用いて推定値が算出されると、この推定値は、多数の検出値にそれぞれ含まれる多数の誤差の影響を受ける。これは、推定値の精度の低下を招く。

【0005】

本開示は、上記のような問題を解決するためになされたものであって、その目的は、蓄電装置の電流値を精度よく推定するための推定システムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の推定システムは、蓄電装置と、第１三相インバータと、第１三相交流モータとを備える。第１三相インバータは、蓄電装置に接続され、第１レグ回路、第２レグ回路および第３レグ回路を含む。第１三相交流モータは、第１三相インバータに接続されている。第１レグ回路、第２レグ回路および第３レグ回路の各々は、上アーム回路と、上アーム回路と相補的にオンオフされる下アーム回路とを含む。第１三相インバータのモードは、第１レグ回路の上アーム回路、第２レグ回路の下アーム回路、および第３レグ回路の下アーム回路がオンしている第１モードと、第１レグ回路の下アーム回路、第２レグ回路の上アーム回路、および第３レグ回路の上アーム回路がオンしている第２モードとを含む。推定システムは、第１電流センサと、処理装置とをさらに備える。第１電流センサは、第１三相交流モータの第１相コイルと第１レグ回路との間を流れる交流電流を検出する。処理装置は、蓄電装置の電流値を推定する推定処理を実行する。推定処理は、第１三相インバータのモードが第１モードまたは第２モードである場合に第１電流センサの検出値に従って電流値を推定する第１処理を含む。

【0007】

インバータのモードが第１モードにある場合、第１レグ回路の上アーム回路、第１三相交流モータの中性点、第２レグ回路の下アーム回路および第３レグ回路の下アーム回路、ならびに蓄電装置からなる第１閉ループ回路が形成される。同様に、インバータのモードが第２モードにある場合、第１レグ回路の下アーム回路、第１三相交流モータの中性点、第２レグ回路の上アーム回路および第３レグ回路の上アーム回路、ならびに蓄電装置からなる第２閉ループ回路が形成される。上記の構成とすることにより、第１閉ループ回路または第２閉ループ回路において、第１電流センサの検出値が蓄電装置の電流値に等しいという仮定の上でこの電流値が推定される。これにより、電流値を推定するためには第１電流センサの検出値のみで十分であり、多数のセンサの検出値を要しない。その結果、多数のセンサの検出値を用いることに起因して電流値の推定精度が低下する事態が回避される。したがって、蓄電装置の電流値を精度よく推定することができる。

【0008】

好ましくは、第１処理は、第１電流センサの検出値のピーク値に従って電流値を推定する処理を含む。

【0009】

好ましくは、推定システムは、第１三相交流モータの第２相コイルと第２レグ回路との間を流れる交流電流を検出する第２電流センサをさらに備える。第１三相インバータのモードは、第１レグ回路の下アーム回路、第２レグ回路の上アーム回路、および第３レグ回路の下アーム回路がオンしている第３モードと、第１レグ回路の上アーム回路、第２レグ回路の下アーム回路、および第３レグ回路の上アーム回路がオンしている第４モードとを含む。推定処理は、第１三相インバータのモードが第３モードまたは第４モードである場合に第２電流センサの検出値に従って電流値を推定する第２処理をさらに含む。

【0010】

好ましくは、第２処理は、第１電流センサがピーク値を検出した後の、第２電流センサの検出値のピーク値に従って電流値を推定する処理を含む。

【0011】

第１処理および第２処理は、それぞれ、第１三相交流モータの第１相を流れる交流電流（第１交流電流）、および第２相を流れる交流電流（第２交流電流）の１周期ごとに実行される。これにより、電流値は、第１交流電流の１周期ごとのみならず第２交流電流の１周期ごとにも判定される。その結果、処理装置は、第１処理のみが実行される場合よりも多くのピーク値を電流値の推定値として用いることができる。処理装置は、例えば、これらのピーク値の絶対値の最大値と最小値との間の差分が所定の微小値未満であることに基づいて、第１電流センサおよび第２電流センサの双方が故障していないことを確認することができる。これにより、処理装置は、第１電流センサおよび第２電流センサの検出値に基づく推定値の信頼性が高いことを確認することができる。

【0012】

好ましくは、推定システムは、各々が、蓄電装置から電力を受けて作動するように構成された少なくとも１つの電気機器をさらに備える。処理装置は、当該少なくとも１つの電気機器の停止時に第１処理を実行する。

【0013】

上記少なくとも１つの電機機器が作動する場合、蓄電装置からインバータのみならず当該少なくとも１つの電機機器へも電力が供給される（電流が流れる）。その結果、第１電流センサの検出値が蓄電装置の電流値に等しいとは限らない。上記の構成とすることにより、蓄電装置から当該少なくとも１つの電機機器への電流が流れていない状態で第１推定処理が実行される。これにより、蓄電装置の電流値の推定精度をさらに向上させることができる。

【0014】

好ましくは、上記少なくとも１つの電気機器は、蓄電装置の出力電圧で作動するように構成された補機と、出力電圧を降圧するように構成された電力変換器と、蓄電装置に対して第１三相インバータと並列に接続された第２三相インバータとを含む。

【0015】

好ましくは、推定システムは、蓄電装置と第１三相インバータとの間に接続された昇圧チョッパ回路をさらに備える。昇圧チョッパ回路は、上アーム回路と、下アーム回路とを含む。処理装置は、昇圧チョッパ回路の上アーム回路の導通状態と、昇圧チョッパ回路の下アーム回路の非導通状態とが維持されており、かつ、第１三相交流モータの負荷が一定である時に第１処理を実行する。

【0016】

上アーム回路の導通状態と、下アーム回路の非導通状態とが維持されており、かつ、三相交流モータの負荷が一定である時、第１閉ループ回路または第２閉ループ回路の電流は、昇圧チョッパ回路のリアクトルに起因して変化しない。上記の構成とすることにより、車両が昇圧チョッパ回路を備える場合であっても、第１推定処理により蓄電装置の電流値を精度よく推定することができる。

【0017】

好ましくは、推定システムは、電流値を検出する電流検出部をさらに備える。処理装置は、第１電流センサの検出値と電流検出部の検出値を比較することによって、電流検出部の故障の有無を診断する故障診断処理を実行するようにさらに構成される。

【0018】

上記の構成とすることにより、電流検出部の故障の有無を正確に診断することができる。

【発明の効果】

【0019】

本開示によれば、蓄電装置の電流値を精度よく推定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】実施の形態に従う推定システムが搭載される車両の全体構成図である。

【図2】モードＡにおけるインバータおよびモータの導通状態を説明する図である。

【図3】モードＢにおけるインバータおよびモータの導通状態を説明する図である。

【図4】モードＣにおけるインバータおよびモータの導通状態を説明する図である。

【図5】モードＤにおけるインバータおよびモータの導通状態を説明する図である。

【図6】モードＥにおけるインバータおよびモータの導通状態を説明する図である。

【図7】モードＦにおけるインバータおよびモータの導通状態を説明する図である。

【図8】インバータのモードの変化に起因するモータの各相電流の変化を例示する図である。

【図9】電流センサのセンサ誤差を説明するための図である。

【図10】ＥＣＵ（Electronic Control Unit）が電流センサのピーク値に従ってバッテリ電流値を推定する処理を説明する図である。

【図11】メモリに記憶されているデータを模式的に示す図である。

【図12】実施の形態の利点を説明する図である。

【図13】実施の形態においてＥＣＵにより実行される処理の手順の一例を説明するフローチャートである。

【図14】推定処理の手順を例示するフローチャートである。

【図15】故障診断処理の手順を例示するフローチャートである。

【図16】実施の形態においてＥＣＵにより実行される処理の手順の他の例を説明するフローチャートである。

【図17】判定処理の手順の一例を表すフローチャートである。

【図18】判定処理の手順の他の例を表すフローチャートである。

【図19】変形例に従う推定システムが搭載される車両の全体構成図である。

【図20】変形例においてＥＣＵにより実行される処理の手順の一例を説明するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図中の同一または相当部分には同一符号を付してその説明を繰り返さない。実施の形態は、推定システムが車両に搭載される例を説明する。

【0022】

図１は、実施の形態に従う推定システムが搭載される車両の全体構成図である。この車両は、４輪駆動可能な電気自動車（ＢＥＶ：Battery Electric Vehicle）である。

【0023】

図１を参照して、車両１は、バッテリ５と、監視ユニット７と、ＳＭＲ（System Main Relay）８と、キャパシタＣ１と、電圧センサ９と、インバータ２０，７０と、モータ２５，７５と、センサユニット２７，７６とを備える。車両１は、電流センサ３０ｕ，３０ｖ，３０ｗと、ＨＭＩ（Human Machine Interface）装置５０と、アクセルペダル５２と、ブレーキペダル５３と、スタートスイッチ（ＳＴ－ＳＷ）５５とをさらに備える。車両１は、高圧補機８０と、ＤＣ－ＤＣコンバータ９０と、低圧補機９２とをさらに備える。

【0024】

バッテリ５と、監視ユニット７と、ＳＭＲ８と、電圧センサ９と、インバータ２０，７０と、モータ２５，７５と、センサユニット２７，７６と、電流センサ３０ｕ，３０ｖ，３０ｗと、ＨＭＩ装置５０と、高圧補機８０と、ＤＣ－ＤＣコンバータ９０と、低圧補機９２とは、本開示の「推定システム」の一例に相当する。

【0025】

バッテリ５は、ニッケル水素電池またはリチウムイオン電池などの二次電池である。バッテリ５の正極は、ＳＭＲ８を介して正極線ＰＬ１に接続されている。バッテリ５の負極は、ＳＭＲ８を介して負極線ＮＬに接続されている。バッテリ５は、本開示の「蓄電装置」の一例に相当する。

【0026】

監視ユニット７は、電流センサ７ａと、電圧センサ７ｂと、温度センサ７ｃとを含む。電流センサ７ａ、電圧センサ７ｂ、および温度センサ７ｃは、それぞれ、バッテリ５の電流ＩＢ、電圧ＶＢ、および温度ＴＢを検出する。電流センサ７ａは、本開示の「電流検出部」の一例に相当する。

【0027】

ＳＭＲ８は、バッテリ５に接続されている。キャパシタＣ１は、正極線ＰＬ１と負極線ＮＬとの間に接続されており、正極線ＰＬ１と負極線ＮＬとの間の電圧変動を平滑化する。電圧センサ９は、正極線ＰＬ１と負極線ＮＬとの間の電圧ＶＨを検出する。

【0028】

インバータ２０は、三相インバータであって、ＳＭＲ８を介してバッテリ５に接続されている。インバータ２０は、レグ回路２１ｕ、レグ回路２１ｖ、およびレグ回路２１ｗを含む。レグ回路２１、レグ回路２１ｖ、およびレグ回路２１ｗの各々は、上アーム回路２２と、上アーム回路２２と相補的にオンオフされる下アーム回路２３とを含む。

【0029】

レグ回路２１ｕ、レグ回路２１ｖ、およびレグ回路２１ｗの上アーム回路２２を、それぞれ、上アーム回路２２ｕ，２２ｖ，２２ｗとも表す。レグ回路２１ｕ、レグ回路２１ｖ、およびレグ回路２１ｗの下アーム回路２３を、それぞれ、下アーム回路２３ｕ，２３ｖ，２３ｗとも表す。

【0030】

上アーム回路２２ｕおよび下アーム回路２３ｕの中間点は、モータ２５のＵ相端子に接続されている。上アーム回路２２ｖおよび下アーム回路２３ｖの中間点は、モータ２５のＶ相端子に接続されている。上アーム回路２２ｗおよび下アーム回路２３ｗの中間点は、モータ２５のＷ相端子に接続されている。

【0031】

上アーム回路２２ｕは、ダイオードＤ１と、スイッチング素子Ｑ１とを含む。下アーム回路２３ｕは、ダイオードＤ２と、スイッチング素子Ｑ２とを含む。上アーム回路２２ｖは、ダイオードＤ３と、スイッチング素子Ｑ３とを含む。下アーム回路２３ｖは、ダイオードＤ４と、スイッチング素子Ｑ４とを含む。上アーム回路２２ｗは、ダイオードＤ５と、スイッチング素子Ｑ５とを含む。下アーム回路２３ｗは、ダイオードＤ６と、スイッチング素子Ｑ６とを含む。スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６の各々は、例えば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、またはＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）トランジスタである。ダイオードＤ１～Ｄ６は、それぞれ、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６に逆並列に接続されている。

【0032】

インバータ２０は、バッテリ５からＳＭＲ８を介して供給される直流電力を交流電力に変換してモータ２５に供給するように構成されている。インバータ２０は、モータ２５により発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ５に供給するようにも構成されている。インバータ２０の動作については、後ほど詳述する。

【0033】

モータ２５は、インバータ２０および車両１の駆動輪（この例では、図示しない前輪）に接続された三相交流モータである。モータ２５は、インバータ２０からの三相交流電力を受けて回転して車両１の走行駆動力を発生する。モータ２５のＵ相コイルＬＵ、Ｖ相コイルＬＶ、およびＷ相コイルＬＷは、中性点ＮＰを介して互いに接続されている。モータ２５のＵ相抵抗、Ｖ相抵抗、およびＷ相抵抗を、それぞれ、Ｕ相抵抗ＲＵ、Ｖ相抵抗ＲＶ、およびＷ相抵抗ＲＷとも表す。

【0034】

電流センサ３０ｕ，３０ｖ，３０ｗは、それぞれ、電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを検出する。電流Ｉｕは、Ｕ相コイルＬＵとレグ回路２１ｕとの間を流れる交流電流である。電流Ｉｖは、Ｖ相コイルＬＶとレグ回路２１ｖとの間を流れる交流電流である。電流Ｉｗは、Ｗ相コイルＬＷとレグ回路２１ｗとの間を流れる交流電流である。

【0035】

ＨＭＩ装置５０は、車両１のユーザに各種情報を報知したり、各種のユーザ操作を受けたりする。ユーザ操作は、高圧補機８０または低圧補機９２の作動または停止を指示する操作を含む。アクセルペダル５２およびブレーキペダル５３の各々は、車両１の走行駆動力（走行速度）の要求値を設定するために操作される。

【0036】

スタートスイッチ５５は、車両１の走行システムの起動状態および停止状態を切り替えるためにユーザにより操作される。走行システムの起動状態は、ＳＭＲ８の閉成状態に相当する。走行システムの停止状態は、ＳＭＲ８の開放状態に相当する。センサユニット２７は、モータ２５の回転速度ω、トルクＴＲおよび各相電圧を検出する。

【0037】

インバータ７０は、三相インバータである。インバータ７０は、バッテリ５に対してインバータ２０と並列に接続されており、バッテリ５から電力を受けて作動するように構成されている。インバータ７０は、インバータ２０と同様に３つのレグ回路（図示せず）を含む。インバータ７０は、本開示の「電気機器」の一例である。

【0038】

モータ７５は、三相交流モータである。モータ７５は、インバータ７０に接続されており、インバータ７０から供給される三相交流電力を受けて作動（回転）する。モータ７５は、後輪（図示せず）を駆動して車両１の走行駆動力を発生するように構成されている。この例では、モータ２５に由来する駆動力がメインの走行駆動力として用いられる一方で、モータ７５に由来する駆動力は、車両１の４輪駆動時に用いられるものとする。センサユニット７６は、モータ７５の回転速度、トルク、各相電流（電流Ｉｕａ，Ｉｖａ，Ｉｗａ）、および各相電圧を検出する。

【0039】

高圧補機８０は、この例ではエアコンであるが、バッテリヒータであってもよい。高圧補機８０は、バッテリ５から電力を受けてバッテリ５の出力電圧で作動するように構成されている。高圧補機８０は、本開示の「電気機器」の一例である。高圧補機８０には、電流センサ８１が設けられている。電流センサ８１は、高圧補機８０の入力電流ＩＣ１を検出するように構成されている。高圧補機８０の停止時、入力電流ＩＣ１は零である。

【0040】

ＤＣ－ＤＣコンバータ９０は、バッテリ５から電力を受けて作動するように構成された電力変換器である。ＤＣ－ＤＣコンバータ９０は、バッテリ５の出力電圧を（例えば、１２Ｖに）降圧する。ＤＣ－ＤＣコンバータ９０は、本開示の「電気機器」の一例である。ＤＣ－ＤＣコンバータ９０には、電流センサ９１が設けられている。電流センサ９１は、ＤＣ－ＤＣコンバータ９０の入力電流ＩＣ２を検出するように構成されている。ＤＣ－ＤＣコンバータ９０の停止時、入力電流ＩＣ２は零である。

【0041】

低圧補機９２は、例えばオーディオ機器である。低圧補機９２は、ＤＣ－ＤＣコンバータ９０により降圧された電圧で作動する。

【0042】

ＥＣＵ１００は、プロセッサ１０２と、メモリ１０４とを含む。プロセッサ１０２は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）であって、各種の演算処理を実行する。メモリ１０４は、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）を含む（いずれも図示せず）。ＲＯＭは、プロセッサ１０２により実行されるプログラムを記憶する。

【0043】

ＥＣＵ１００は、ＳＭＲ８、インバータ２０，７０、モータ２５，７５、ＨＭＩ装置５０、高圧補機８０、ＤＣ－ＤＣコンバータ９０、および低圧補機９２などの、車両１の各種機器を制御する。ＥＣＵ１００は、監視ユニット７、電圧センサ９、センサユニット２７，７６、および電流センサ３０ｕ，３０ｖ，３０ｗ，８１，９１の検出値、アクセルペダル５２もしくはブレーキペダル５３の操作量、または、ＨＭＩ装置５０もしくはスタートスイッチ５５へのユーザ操作に従って、上記各種機器を制御する。ＥＣＵ１００は、監視ユニット７の検出値に従ってバッテリ５のＳＯＣ（State Of Charge）を推定する。

【0044】

ＥＣＵ１００は、高圧補機８０の電力消費が基準消費量未満である場合に高圧補機８０を停止可能に構成されている。同様に、ＥＣＵ１００は、低圧補機９２の電力消費が基準消費量未満である場合にＤＣ－ＤＣコンバータ９０を停止可能に構成されている。基準消費量を示す値は、メモリ１０４に記憶されている。

【0045】

ＥＣＵ１００は、車両１の走行駆動力の要求値が基準要求値未満である場合（例えば、アクセルペダル５２の開度が所定開度未満である場合）にインバータ２０，７０のうちインバータ７０を停止可能に構成されている。インバータ７０の停止時、車両１は、インバータ２０が作動している限り２輪駆動により走行する。基準要求値を示す値は、メモリ１０４に記憶されている。

【0046】

ＥＣＵ１００は、上アーム回路２２ｕ，２２ｖ，２２ｗの各々をオンオフする。上アーム回路２２ｕ，２２ｖ，２２ｗをオンオフすることは、それぞれ、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ３，Ｑ５をオンオフすることに相当する。ＥＣＵ１００は、下アーム回路２３ｕ，２３ｖ，２３ｗの各々をオンオフする。下アーム回路２３ｕ，２３ｖ，２３ｗをオンオフすることは、それぞれ、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ４，Ｑ６をオンオフすることに相当する。ＥＣＵ１００は、下アーム回路２３ｕ，２３ｖ，２３ｗを、それぞれ、上アーム回路２２ｕ，２２ｖ，２２ｗと相補的にオンオフする。

【0047】

ＥＣＵ１００は、信号Ｓ１～Ｓ６を通じてスイッチング素子Ｑ１～Ｑ６のオンオフを制御し、それによりインバータ２０を制御する。

【0048】

図２～図７を用いて、インバータ２０の動作について説明する。図２～図７の説明において、ＳＭＲ８が閉成状態にあり、かつ、インバータ７０（モータ７５）、高圧補機８０、およびＤＣ－ＤＣコンバータ９０が停止しているものとする。以下に説明するように、インバータ２０のモード（スイッチング状態）は、モードＡ～モードＦを含む。

【0049】

図２は、モードＡにおけるインバータ２０およびモータ２５の導通状態を説明する図である。図２を参照して、モードＡにおいて、上アーム回路２２ｕ，２２ｗ、および下アーム回路２３ｖがオンしており、かつ、上アーム回路２２ｖ、および下アーム回路２３ｕ，２３ｗがオフしている。上アーム回路２２ｕおよび上アーム回路２２ｗ、中性点ＮＰ、下アーム回路２３ｖ、ならびにバッテリ５からなる閉ループ回路を「ループ回路ＣＬＡ」とも表す（図２の太線部）。モードＡは、本開示の「第４モード」の一例に相当する。

【0050】

図３は、モードＢにおけるインバータ２０およびモータ２５の導通状態を説明する図である。図３を参照して、モードＢにおいて、上アーム回路２２ｕ、および下アーム回路２３ｖ，２３ｗがオンしており、かつ、上アーム回路２２ｖ，２２ｗ、および下アーム回路２３ｕがオフしている。上アーム回路２２ｕ、中性点ＮＰ、下アーム回路２３ｖおよび下アーム回路２３ｗ、ならびにバッテリ５からなる閉ループ回路を「ループ回路ＣＬＢ」とも表す（図３の太線部）。モードＢは、本開示の「第１モード」の一例に相当する。

【0051】

図４は、モードＣにおけるインバータ２０およびモータ２５の導通状態を説明する図である。図４を参照して、モードＣにおいて、上アーム回路２２ｕ，２２ｖ、および下アーム回路２３ｗがオンしており、かつ、上アーム回路２２ｗ、および下アーム回路２３ｕ，２３ｖがオフしている。上アーム回路２２ｕ，２２ｖ、中性点ＮＰ、下アーム回路２３ｗ、ならびにバッテリ５からなる閉ループ回路を「ループ回路ＣＬＣ」とも表す（図４の太線部）。

【0052】

図５は、モードＤにおけるインバータ２０およびモータ２５の導通状態を説明する図である。図５を参照して、モードＤにおいて、上アーム回路２２ｖ、および下アーム回路２３ｕ，２３ｗがオンしており、かつ、上アーム回路２２ｕ，２２ｗ、および下アーム回路２３ｖがオフしている。上アーム回路２２ｖ、中性点ＮＰ、下アーム回路２３ｕおよび下アーム回路２３ｗ、ならびにバッテリ５からなる閉ループ回路を「ループ回路ＣＬＤ」とも表す（図５の太線部）。モードＤは、本開示の「第３モード」の一例に相当する。

【0053】

図６は、モードＥにおけるインバータ２０およびモータ２５の導通状態を説明する図である。図６を参照して、モードＥにおいて、上アーム回路２２ｖ，２２ｗ、および下アーム回路２３ｕがオンしており、かつ、上アーム回路２２ｕ、および下アーム回路２３ｖ，２３ｗがオフしている。下アーム回路２３ｕ、中性点ＮＰ、上アーム回路２２ｖおよび上アーム回路２２ｗ、ならびにバッテリ５からなる閉ループ回路を「ループ回路ＣＬＥ」とも表す（図６の太線部）。モードＥは、本開示の「第２モード」の一例に相当する。

【0054】

図７は、モードＦにおけるインバータ２０およびモータ２５の導通状態を説明する図である。図７を参照して、モードＦにおいて、上アーム回路２２ｗ、および下アーム回路２３ｕ，２３ｖがオンしており、かつ、上アーム回路２２ｕ，２２ｖ、および下アーム回路２３ｗがオフしている。上アーム回路２２ｗ、中性点ＮＰ、下アーム回路２３ｕ，２３ｖ、ならびにバッテリ５からなる閉ループ回路を「ループ回路ＣＬＦ」とも表す（図７の太線部）。

【0055】

モードＡ～モードＦは、車両１の力行時または回生時のいずれにおけるモードであってもよい。

【0056】

図８は、インバータ２０のモードの変化に起因するモータ２５の各相電流の変化を例示する図である。この図は、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６のオンオフ状態（スイッチングパターン）と各モードとの関係をも一覧表示している。

【0057】

図８を参照して、下部分において、縦軸は、各相電流（電流Ｉｕ，ＩｖまたはＩｗ）の大きさを示し、横軸は、時間を示す。各相電流の振幅は、ＩＡである。線２１０，２２０，２３０は、それぞれ、モードの変化とともに電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗがどのように変化するかを模式的に示す。電流の大きさが正である場合、当該電流がバッテリ５の正極から中性点ＮＰに向けて流れる。電流の大きさが負である場合、当該電流が中性点ＮＰからバッテリ５の負極に向けて流れる。この例では、理解を容易にするために、各相電流の歪み（高調波成分）は描かれていない。

【0058】

図９は、電流センサのセンサ誤差を説明するための図である。図９を参照して、線４０５は、ある電流センサにより検出される電流と、この電流センサのセンサ誤差が取り得る範囲の上限および下限との関係を表す。この電流センサは、例えば、電流センサ３０ｕ，３０ｖ，３０ｗ，８１または９１である。センサ誤差は、オフセット誤差およびゲイン誤差を含み得る。オフセット誤差は、非検出電流の大きさとは無関係な、理想値（０）からの誤差である。ゲイン誤差は、非検出電流の大きさが増加するほど増加する誤差である。幅ＥＷ１は、上記電流センサのセンサ誤差が取り得る範囲の幅である。

【0059】

線４１５は、ｎ個の（この例では、ｎ＝２）電流センサの各々が電流を検出する場合に各電流センサにより検出される電流と、各電流センサのセンサ誤差の合計が取り得る範囲の上限および下限との関係を表す。幅ＥＷ２は、これらのセンサ誤差の合計が取り得る範囲の幅であり、幅ＥＷ１よりも大きい。このように、多くの電流センサが用いられるほど（ｎが増加するほど）、センサ誤差の影響が大きくなる。

【0060】

図１を再び参照して、バッテリ５のＳＯＣを正確に推定するためには、電流ＩＢの検出値に含まれる誤差が小さいことを要する。そのような誤差が小さいためには、電流センサ７ａが故障していない（正常である）ことが重要である。電流センサ７ａの故障の有無を診断する一つの手法は、電流センサ７ａとは別のバッテリ電流センサ（図示せず）を冗長的に車両１に搭載して、この冗長的な電流センサの検出値と、電流センサ７ａの検出値との差分を算出することである。この差分が相対的に小さい場合には電流センサ７ａが正常であると診断される。他方、差分が相対的に大きい場合には電流センサ７ａ（または冗長的なバッテリ電流センサ）が故障していると診断される。

【0061】

電流センサ７ａの故障の有無を診断するために冗長的な電流センサを車両１に搭載することは、コスト増大を招く。そのようなコスト増大を回避するために、冗長的な電流センサ無しで電流ＩＢを推定することが好ましい。電流ＩＢの推定値と、電流ＩＢの検出値（電流センサ７ａの検出値）との差分を算出することで、この差分が大きいかまたは小さいかに従って電流センサ７ａの故障の有無を診断することができる。

【0062】

実施の形態では、ＥＣＵ１００は、電流センサ７ａの検出値に依存することなくバッテリ５の電流値（バッテリ電流値）を推定する推定処理を実行するように構成されている。バッテリ電流値を推定することは、電流ＩＢの推定値を算出することに相当する。ＥＣＵ１００は、車両１の走行システムの起動中に推定処理を実行する。

【0063】

以下、ＥＣＵ１００による推定処理を説明する前に、比較例におけるＥＣＵによる電流ＩＢの推定手法を説明する。比較例では、ＳＭＲ８が閉成状態にあり、かつ、インバータ７０（モータ７５）、高圧補機８０、およびＤＣ－ＤＣコンバータ９０の全てが作動しているものとする。

【0064】

比較例のＥＣＵは、以下の式（１）に従って電流ＩＢを推定する。
（電流ＩＢの推定値）＝（入力電流ＩＣ１の検出値）＋（入力電流ＩＣ２の検出値）＋（インバータ２０の推定電流の算出値）＋（インバータ７０の推定電流の算出値）…（１）
式（１）の右辺の第３項は、モータ２５の出力（回転数ωおよびトルクＴＲの積）とモータ２５の電力損失との差分を電圧センサ９の検出値（電圧ＶＨ）により除算したものに相当する。当該電力損失は、モータ２５の各相電流（電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗ）の検出値、各相抵抗値、および回転数ωに従って算出される。同様に、右辺の第４項は、モータ７５の出力（回転数およびトルクの積）とモータ７５の電力損失との差分を電圧ＶＨにより除算したものに相当する。当該電力損失は、モータ７５の各相電流の検出値、各相抵抗値、および回転数に従って算出される。

【0065】

比較例のように電流ＩＢを推定するためには、電流センサ３０ｕ～３０ｗ，８１，９１、センサユニット２７，７６を含む多数のセンサの検出値を要する。前述のように、各センサの検出値は、オフセット誤差およびゲイン誤差などの誤差を含み得る。比較例のように多数の検出値を用いてバッテリ電流値が推定されると、その推定値は、多数の検出値にそれぞれ含まれる多数のセンサ誤差の影響を受ける。その結果、各センサ誤差に起因する誤差が推定値において積み重ねられて、電流ＩＢの推定値の精度が低下する可能性がある。したがって、比較例では、電流ＩＢを精度よく推定することができない可能性がある。

【0066】

以下、図１～図３、図５および図６を再び参照して、実施の形態においてＥＣＵ１００により実行される電流ＩＢの推定処理を説明する。

【0067】

ＥＣＵ１００は、インバータ２０のモードがモードＢ（図３）またはモードＥ（図６）にある場合に、電流センサ３０ｕ（電流Ｉｕ）の検出値に従ってバッテリ電流値を推定する第１処理を実行する。第１処理は、前述の推定処理に含まれる。第１処理は、例えば、以下の式（２）に従って電流ＩＢを推定することに相当する。

【0068】

（電流ＩＢの推定値）＝（入力電流ＩＣ１の検出値）＋（入力電流ＩＣ２の検出値）＋（電流Ｉｕの検出値）＋（電流Ｉｕａの検出値）…（２）
式（２）は、インバータ２０，７０の推定電流の算出値に代えて、電流Ｉｕの検出値と、電流Ｉｕａの検出値とが用いられる点において比較例の式（１）とは異なる。式（２）の右辺の第４項（電流Ｉｕａの検出値）は、電流Ｉｕａ，ＩｖａおよびＩｗａの検出値に基づいて定められるインバータ７０の入出力電流の値として表されてもよい。

【0069】

実施の形態では、ＥＣＵ１００が、例えば、インバータ７０（モータ７５）、高圧補機８０、およびＤＣ－ＤＣコンバータ９０を停止している状態で第１処理を実行する例を主に説明する。この場合、電流ＩＢを推定するためには式（２）の右辺の第１項、第２項、および第４項を要しないため、式（２）は、以下の式（３）により表される。

【0070】

（電流ＩＢの推定値）＝（電流Ｉｕの検出値）…（３）
式（３）によれば、ループ回路ＣＬＢ（図３）またはループ回路ＣＬＥ（図６）において、電流センサ３０ｕの検出値がバッテリ電流値に等しいという仮定の上でバッテリの電流値が推定される。これにより、電流センサ３０ｖの検出値がバッテリ電流値としてそのまま用いられる。すなわち、バッテリ電流値を推定するためには電流センサ３０ｕの検出値のみで十分であり、その他の多数のセンサの検出値を要しない。その結果、多数のセンサの検出値を用いることに起因してバッテリ電流値の推定精度が低下する事態が回避される。したがって、バッテリ電流値を精度よく推定することができる。

【0071】

同様に、ＥＣＵ１００は、インバータ２０のモードがモードＤ（図５）またはモードＡ（図２）にある場合に、電流センサ３０ｖの検出値（電流Ｉｖ）に従ってバッテリ電流値を推定する第２処理を実行することもできる。第２処理は、前述の推定処理に含まれる。第２処理は、例えば、以下の式（４）に従って電流ＩＢを推定することに相当する。

【0072】

（電流ＩＢの推定値）＝（入力電流ＩＣ１の検出値）＋（入力電流ＩＣ２の検出値）＋（電流Ｉｖの検出値）＋（電流Ｉｖａの検出値）…（４）
式（４）の右辺の第４項は、電流Ｉｕａ，ＩｖａおよびＩｗａの検出値に基づいて定められるインバータ７０の入出力電流の値として表されてもよい。

【0073】

ＥＣＵ１００は、例えばインバータ７０、高圧補機８０、およびＤＣ－ＤＣコンバータ９０を停止している状態で第２処理を実行する。この場合、式（４）は、以下の式（５）により表される。

【0074】

（電流ＩＢの推定値）＝（電流Ｉｖの検出値）…（５）
式（５）によれば、ループ回路ＣＬＤ（図５）またはループ回路ＣＬＡ（図２）において、電流センサ３０ｖの検出値がバッテリ電流値に等しいという仮定の上でバッテリ電流値が推定される。これにより、第１処理の場合と同様の理由でバッテリ電流値を精度よく推定することができる。

【0075】

同様に、ＥＣＵ１００は、インバータ２０のモードがモードＣ（図４）またはモードＦ（図７）にある場合に、電流センサ３０ｗの検出値（電流Ｉｗ）に従ってバッテリ電流値を推定する第３処理を実行することもできる。

【0076】

第１処理、第２処理および第３処理は、それぞれ、電流センサ３０ｕ，３０ｖ，３０ｗの検出値のピーク（ピーク値）に従ってバッテリ電流値を推定する処理に相当する。以下、この点を詳しく説明する。

【0077】

図１０は、ＥＣＵ１００が電流センサ３０ｕ，３０ｖ，３０ｗのピーク値に従ってバッテリ電流値を推定する処理を説明する図である。この図は、図８に基づいている。

【0078】

図１０を参照して、線２１０，２２０，２３０は、それぞれ、図８において説明されたものと同じである。線３００は、バッテリ電流値（直流電流の値）を模式的に示す。ピーク値Ｉｕｐ＋，Ｉｖｐ＋，Ｉｗｐ＋は、それぞれ、電流センサ３０ｕ，３０ｖ，３０ｗの検出値の正のピーク値である。

【0079】

時刻ｔａでは、電流センサ３０ｕは、ピーク値Ｉｕｐ＋を検出する（線２１０）。ＥＣＵ１００は、ピーク値Ｉｕｐ＋をバッテリ電流値の推定値ＥＳＶとして判定する。時刻ｔａの後、電流Ｉｕが減少する一方で、電流Ｉｖが増大する（線２２０）。

【0080】

時刻ｔｂでは、電流センサ３０ｖは、ピーク値Ｉｖｐ＋を検出する。ＥＣＵ１００は、ピーク値Ｉｖｐ＋を推定値ＥＳＶとして判定する。この場合、前述の第２処理は、電流センサ３０ｕが時刻ｔａにおいてピーク値Ｉｕｐ＋を検出した後の電流センサ３０ｖの検出値のピーク値Ｉｖｐ＋に従ってバッテリ電流値を推定する処理に相当する。時刻ｔｂの後、電流Ｉｖが減少する一方で、電流Ｉｗが増大する（線２３０）。

【0081】

時刻ｔｃでは、電流センサ３０ｗは、ピーク値Ｉｗｐ＋を検出する。ＥＣＵ１００は、ピーク値Ｉｗｐ＋を推定値ＥＳＶとして判定する。時刻ｔｃの後、電流Ｉｗが減少する一方で、電流Ｉｕが増大する。

【0082】

ＥＣＵ１００は、時刻ｔｐ，ｔｑ，ｔｒでも、それぞれ、ピーク値Ｉｕｐ－，Ｉｖｐ－，Ｉｗｐ－に従って推定処理を実行する。ピーク値Ｉｕｐ－，Ｉｖｐ－，Ｉｗｐ－は、それぞれ、電流センサ３０ｕ，３０ｖ，３０ｗの検出値の負のピーク値である。この場合、時刻ｔｐでは、推定値ＥＳＶがピーク値Ｉｖｐ－である。時刻ｔｑでは、推定値ＥＳＶがピーク値Ｉｗｐ－である。時刻ｔｒでは、推定値ＥＳＶがピーク値Ｉｕｐ－である。

【0083】

このように、ＥＣＵ１００は、時刻ｔａ，ｔｂ，ｔｃ，ｔｐ，ｔｑ，ｔｒで、それぞれ、ピーク値Ｉｕｐ＋，Ｉｖｐ＋，Ｉｗｐ＋，Ｉｕｐ－，Ｉｖｐ－，Ｉｗｐ－を推定値ＥＳＶとして判定する。これにより、バッテリ電流値（線３００）と、推定値ＥＳＶとの食い違いを可能な限り低減することができる。ピーク値Ｉｕｐ＋，Ｉｖｐ＋，Ｉｗｐ＋，Ｉｕｐ－，Ｉｖｐ－，Ｉｗｐ－の各々は、本開示の「ピーク値」の一例に相当する。

【0084】

推定値ＥＳＶは、ピーク値Ｉｖｐ－，Ｉｕｐ＋，Ｉｗｐ－，Ｉｖｐ＋，Ｉｕｐ－，Ｉｗｐ＋の間をこの順番で遷移する。なお、実際には、バッテリ５のＳＯＣの時間変化に依存してバッテリ電流値が変化するため、これらのピーク値も時間ｔに依存して変化し得る。

【0085】

この例では、前述の第１処理、第２処理および第３処理は、それぞれ、電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの半周期ごとに実行される（例えば、第１処理については時刻ｔａ，ｔｒで実行され、第２処理についてはｔｐ，ｔｂで実行され、第３理についてはｔｑ，ｔｃで実行される）。これにより、推定値ＥＳＶは、電流Ｉｕの半周期ごとのみならず電流Ｉｖの半周期ごとおよび電流Ｉｗの半周期ごとにも判定される。その結果、ＥＣＵ１００は、第１処理のみが実行される場合よりも多くのピーク値を推定値ＥＳＶとして用いることができる。ＥＣＵ１００は、例えば、ピーク値Ｉｖｐ－，Ｉｕｐ＋，Ｉｗｐ－，Ｉｖｐ＋，Ｉｕｐ－，Ｉｗｐ＋の絶対値の最大値と最小値との間の差分が所定の微小値未満であることに基づいて、電流センサ３０ｕ，３０ｖ，３０ｗのいずれも故障していないことを確認することができる（仮に、この差分が微小値よりも大きい場合、少なくとも１つの電流センサが故障している可能性がある）。これにより、ＥＣＵ１００は、電流センサ３０ｕ，３０ｖ，３０ｗの検出値に基づく推定値ＥＳＶの信頼性が高いことを確認することができる。上記の微小値は、メモリ１０４に記憶されている。

【0086】

ＥＣＵ１００は、例えば電流センサ３０ｕの検出値（一例として、ピーク値Ｉｕｐ＋）と、電流センサ７ａの検出値を比較する（例えば、これらの検出値の差分がしきい値未満であるか否かを判定する）ことによって、電流センサ７ａの故障の有無を診断する故障診断処理を実行するようにも構成されている。

【0087】

例えば、上記の差分がしきい値以上である場合、バッテリ電流値の検出値が推定値から乖離しているため、電流センサ７ａが故障している可能性がある。その一方で、差分がしきい値未満である場合、バッテリ電流値の検出値が推定値に近似しているため、電流センサ７ａが正常であると考えられる。実施の形態では、バッテリ電流値の推定値が精度よく算出されるため、電流センサ７ａの故障の有無を正確に診断することができる。なお、故障診断処理は、数秒で完了する。

【0088】

ＥＣＵ１００は、例えば、ピーク値Ｉｖｐ－，Ｉｕｐ＋，Ｉｗｐ－，Ｉｖｐ＋，Ｉｕｐ－，Ｉｗｐ＋の絶対値の最大値と最小値との間の差分が前述の微小値未満である場合に、故障診断処理を実行してもよい。これにより、推定値ＥＳＶの信頼性が高い場合に電流センサ７ａの故障の有無が診断される。その結果、故障診断処理の信頼性を保証できる。

【0089】

図１１は、メモリ１０４に記憶されているデータを模式的に示す図である。図１１を参照して、データ５００は、推定値ＥＳＶの判定のために用いられる電流センサ（対象センサ）と、インバータ２０のモードとの関係を表す。対象センサは、インバータ２０のモードごとに定められている。

【0090】

図１を再び参照して、実施の形態では、ＥＣＵ１００は、インバータ７０、高圧補機８０、およびＤＣ－ＤＣコンバータ９０のうち少なくとも１つの停止時に推定処理を実行する。

【0091】

インバータ７０、高圧補機８０、およびＤＣ－ＤＣコンバータ９０が作動する場合、それぞれ、バッテリ５からインバータ２０（モータ２５）のみならず、インバータ７０、高圧補機８０、およびＤＣ－ＤＣコンバータ９０へも電力が供給される（インバータ７０への入力電流、入力電流ＩＣ１，ＩＣ２が流れる）。よって、インバータ７０、高圧補機８０、およびＤＣ－ＤＣコンバータ９０のうち少なくともいずれかが作動している間、電流センサ３０ｕの検出値がバッテリ電流値に等しいとは限らない。

【0092】

上記のように、インバータ７０、高圧補機８０、およびＤＣ－ＤＣコンバータ９０の少なくとも１つの停止時に推定処理を実行することで、インバータ７０の入力電流、入力電流ＩＣ１，ＩＣ２の少なくとも１つが流れていない状態でバッテリ電流値を推定することができる。これにより、インバータ７０の入力電流の検出値と、電流センサ８１の検出値と、電流センサ８１の検出値とのうち少なくとも１つが不要になる。よって、インバータ７０の入力電流、入力電流ＩＣ１，ＩＣ２の全てが流れている状態で電流センサ３０ｕ，８１，９１の検出値と、センサユニット７６の検出値とに基づいてバッテリ電流値が推定される例（具体的には、インバータ７０の入力電流、入力電流ＩＣ１，ＩＣ２の検出値と、電流Ｉｕの検出値との合計として電流ＩＢの値が推定される例）と比較して、バッテリ電流値の推定のために用いられるセンサの数を低減することができる。その結果、バッテリ電流値を精度よく推定することができる。

【0093】

好ましくは、ＥＣＵ１００は、インバータ７０、高圧補機８０、およびＤＣ－ＤＣコンバータ９０の全ての停止時に推定処理を実行する。これにより、インバータ７０の入力電流、入力電流ＩＣ１，ＩＣ２のいずれもが流れていない状態で停止処理が実行される。その結果、電流センサ３０ｕの検出値がバッテリ電流値に等しいという仮定の下でバッテリ電流値を推定することができる。したがって、バッテリ電流値の推定のために用いられるセンサの数を必要最小限にすることができ、それによりバッテリ電流値の精度推定をさらに高めることができる。

【0094】

ＥＣＵ１００は、インバータ７０（モータ７５）、高圧補機８０、およびＤＣ－ＤＣコンバータ９０のうち少なくともいずれかが作動している場合、例えば式（２）または式（４）に従って推定処理を実行する。このように推定処理を実行することでも、インバータ２０の推定電流（式（１）の右辺の第３項）が算出される比較例と比較して、バッテリ電流値の推定のために用いられるセンサの数を低減することができる。

【0095】

図１２は、実施の形態の利点を説明する図である。図１２を参照して、この例は、比較例および実施の形態の各々における、バッテリ電流値の推定誤差を表す。

【0096】

比較例では、推定誤差ＥＲ１は、ノイズ由来誤差ＮＥ１と、センサ由来誤差ＳＥ１とを含む。ノイズ由来誤差ＮＥ１は、例えば、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６のスイッチングノイズに由来する。バッテリ電流値が式（１）に従って推定されるため、センサ由来誤差ＳＥ１は、誤差ＳＥ１１～ＳＥ１５を含む。誤差ＳＥ１１は、電圧ＶＨに対する電圧センサ９のセンサ誤差に由来する。誤差ＳＥ１２は、回転速度ωに対するセンサユニット２７のセンサ誤差に由来する。誤差ＳＥ１３は、トルクＴＲに対するセンサユニット２７のセンサ誤差に由来する。誤差ＳＥ１４は、電流センサ３０ｕ～３０ｗのセンサ誤差に起因するインバータ２０の電力損失の算出誤差に由来する。誤差ＳＥ１５は、電流センサ８１，９１のセンサ誤差に由来する。

【0097】

実施の形態では、推定誤差ＥＲ２は、ノイズ由来誤差ＮＥ２と、センサ由来誤差ＳＥ２とを含む。ノイズ由来誤差ＮＥ１は、比較例と同様に、例えばスイッチングノイズに由来する。センサ由来誤差ＳＥ２は、前述の対象センサ（例えば、電流センサ３０ｕ）のセンサ誤差である。この例では、バッテリ電流値を推定するためには対象センサ以外のセンサを要しない。したがって、センサの数の増加に起因するセンサ誤差の増加を防止することができる。その結果、比較例の場合よりも精度よくバッテリ電流を推定することができる（ＥＲ２＜ＥＲ１）。

【0098】

図１３は、実施の形態においてＥＣＵ１００により実行される処理の手順の一例を説明するフローチャートである。このフローチャートは、走行システム起動中に、所定の周期ごとに実行される。以下、ステップを「Ｓ」と略す。

【0099】

図１３を参照して、ＥＣＵ１００は、バッテリ電流値を推定する推定処理を実行し（Ｓ１５０）、推定処理の結果に従って故障診断処理を実行する（Ｓ１６０）。Ｓ１６０の後、処理は、リターンに移行する。以下、Ｓ１５０，Ｓ１６０の手順を詳細に説明する。

【0100】

図１４は、推定処理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の説明において図２～図７、図１０および図１１を適宜参照する。

【0101】

図１４を参照して、ＥＣＵ１００は、データ５００を用いて、インバータ２０のモードに従って処理を切り替える（Ｓ１５２）。

【0102】

インバータ２０のモードがモードＡである場合、ＥＣＵ１００は、対象センサが電流センサ３０ｖであると判定し、ピーク値Ｉｖｐ－に従ってバッテリ電流値を推定する（Ｓ１５３）。この例では、ＥＣＵ１００はピーク値Ｉｖｐ－を推定値ＥＳＶとして判定する。

【0103】

インバータ２０のモードがモードＢである場合、ＥＣＵ１００は、対象センサが電流センサ３０ｕであると判定し、ピーク値Ｉｕｐ＋に従ってバッテリ電流値を推定する（Ｓ１５４）。この例では、ＥＣＵ１００はピーク値Ｉｕｐ＋を推定値ＥＳＶとして判定する。

【0104】

インバータ２０のモードがモードＣである場合、ＥＣＵ１００は、対象センサが電流センサ３０ｗであると判定し、ピーク値Ｉｗｐ－に従ってバッテリ電流値を推定する（Ｓ１５５）。この例では、ＥＣＵ１００はピーク値Ｉｗｐ－を推定値ＥＳＶとして判定する。

【0105】

インバータ２０のモードがモードＤである場合、ＥＣＵ１００は、対象センサが電流センサ３０ｖであると判定し、ピーク値Ｉｖｐ＋に従ってバッテリ電流値を推定する（Ｓ１５６）。この例では、ＥＣＵ１００はピーク値Ｉｖｐ＋を推定値ＥＳＶとして判定する。

【0106】

インバータ２０のモードがモードＥである場合、ＥＣＵ１００は、対象センサが電流センサ３０ｕであると判定し、ピーク値Ｉｕｐ－に従ってバッテリ電流値を推定する（Ｓ１５７）。この例では、ＥＣＵ１００はピーク値Ｉｕｐ－を推定値ＥＳＶとして判定する。

【0107】

インバータ２０のモードがモードＦである場合、ＥＣＵ１００は、対象センサが電流センサ３０ｗであると判定し、ピーク値Ｉｗｐ＋に従ってバッテリ電流値を推定する（Ｓ１５８）。この例では、ＥＣＵ１００はピーク値Ｉｗｐ＋を推定値ＥＳＶとして判定する。

【0108】

図１５は、故障診断処理の手順を例示するフローチャートである。図１５を参照して、ＥＣＵ１００は、電流センサ７ａから電流ＩＢの検出値を取得する（Ｓ１６２）。

【0109】

ＥＣＵ１００は、推定値ＥＳＶと電流ＩＢの検出値との差分Ｄｉｆｆが基準値未満であるか否かを判定する（Ｓ１６４）。差分Ｄｉｆｆが基準値未満である場合（Ｓ１６４においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、電流センサ７ａが正常であると診断する（Ｓ１６６）。差分Ｄｉｆｆが基準値以上である場合（Ｓ１６４においてＮＯ）、ＥＣＵ１００は、電流センサ７ａが故障している可能性があると診断する（Ｓ１６８）。Ｓ１６６またはＳ１６８の後、処理は、図１３の「リターン」に移行する。

【0110】

図１６は、実施の形態においてＥＣＵ１００により実行される処理の手順の他の例を説明するフローチャートである。このフローチャートは、Ｓ１０３が追加されている点において図１３のフローチャートとは異なるが、その他の点について図１３のフローチャートと同じである。

【0111】

図１６を参照して、ＥＣＵ１００は、インバータ７０（モータ７５）、高圧補機８０、およびＤＣ－ＤＣコンバータ９０のうち少なくとも１つが停止しているか否かを判定するための判定処理を実行する（Ｓ１０３）。

【0112】

図１７は、この判定処理の手順の一例を表すフローチャートである。図１７を参照して、ＥＣＵ１００は、インバータ７０、高圧補機８０、およびＤＣ－ＤＣコンバータ９０のうち少なくとも１つの電機機器が停止しているか否かを判定する（Ｓ１０４）。当該少なくとも１つの電機機器が停止している場合（Ｓ１０４においてＹＥＳ）、処理は、Ｓ１５０に進む。インバータ７０、高圧補機８０、およびＤＣ－ＤＣコンバータ９０のうち全てが作動している場合（Ｓ１０４においてＮＯ）、処理は、図１６の「リターン」に移行する。

【0113】

図１８は、判定処理の手順の他の例を表すフローチャートである。図１８を参照して、このフローチャートは、Ｓ１０４に代えて、Ｓ１０５，Ｓ１１０，Ｓ１２０が実行される点において図１７のフローチャートとは異なる。

【0114】

図１８を参照して、ＥＣＵ１００は、インバータ７０が停止しているか否かに従って処理を切り替える（Ｓ１０５）。具体的には、ＥＣＵ１００は、走行駆動力の要求値が基準要求値未満であるか否かをアクセルペダル５２の開度およびブレーキペダル５３の開度に従って判定し、この判定の結果に従って処理を切り替える。インバータ７０が作動している場合（Ｓ１０５においてＮＯ）、処理は、図１６の「リターン」に移行する。インバータ７０が停止している場合（Ｓ１０５においてＹＥＳ）、処理は、Ｓ１１０に進む。

【0115】

ＥＣＵ１００は、高圧補機８０が停止しているか否かに従って処理を切り替える（Ｓ１１０）。具体的には、ＥＣＵ１００は、高圧補機８０の作動がＨＭＩ装置５０を用いて指示されているか否かに従って処理を切り替える。高圧補機８０が作動している場合（Ｓ１１０においてＮＯ）、処理は、「リターン」に移行する。高圧補機８０が停止している場合（Ｓ１１０においてＹＥＳ）、処理は、Ｓ１２０に進む。

【0116】

ＥＣＵ１００は、ＤＣ－ＤＣコンバータ９０が停止しているか否かに従って処理を切り替える（Ｓ１２０）。具体的には、ＥＣＵ１００は、低圧補機９２の作動がＨＭＩ装置５０を用いて指示されているか否かに従って処理を切り替える。ＤＣ－ＤＣコンバータ９０が作動している場合（Ｓ１２０においてＮＯ）、処理は、「リターン」に移行する。ＤＣ－ＤＣコンバータ９０が停止している場合（Ｓ１２０においてＹＥＳ）、処理は、Ｓ１５０に進む。

【0117】

図１８の例では、ＥＣＵ１００は、インバータ７０、高圧補機８０、およびＤＣ－ＤＣコンバータ９０の全てが停止しているか否かを判定し、これらの全てが停止している場合に推定処理（Ｓ１５０）および故障診断処理（Ｓ１６０）を実行する。

【0118】

仮に車両が２つ以上のインバータ（走行用モータ）を含んでいない場合、Ｓ１０５は、省かれてもよい。実施の形態では、車両１が２つ以上の走行用モータ（モータ２５，７５）を含むため（Ｓ１０５においてＹＥＳ）、処理は、Ｓ１１０に進む。

【0119】

ＥＣＵ１００は、高圧補機８０が作動している場合であっても、高圧補機８０の電力消費が基準消費量未満であることに基づいて、推定処理に先立って高圧補機８０を停止してもよい。この場合、処理は、Ｓ１１０からＳ１２０に進む。同様に、ＥＣＵ１００は、ＤＣ－ＤＣコンバータ９０が作動している場合であっても、低圧補機９２の電力消費が基準消費量未満であることに基づいて、推定処理に先立ってＤＣ－ＤＣコンバータ９０を停止してもよい。この場合、処理は、Ｓ１２０からＳ１５０に進む。

【0120】

前述のように、故障診断処理は、数秒で完了する。よって、ＥＣＵ１００は、故障診断処理（推定処理）に先立って、高圧補機８０、およびＤＣ－ＤＣコンバータ９０のうち少なくとも１つの機器（例えば、これらの機器の全て）を上記のように停止する場合であっても当該少なくとも１つの機器を長期間にわたって停止することを要しない。したがって、ユーザビリティの低下が回避される。

【0121】

以上のように、実施の形態によれば、バッテリ電流値を精度よく推定することができる。実施の形態は、車両１（４輪駆動の電動車）などの複数のモータを搭載する車両のバッテリ電流値を推定する際に特に効果的である。そのような車両は、一般的に、多数のセンサを含む。これらのセンサの検出値に基づいて比較例のようにバッテリ電流値を推定することで、その推定精度を低下させる可能性がある。その一方で、実施の形態では、そのような車両においても、必要最小限の数の電流センサ（例えば、電流センサ３０ｕ，３０ｖまたは３０ｗのみ）を用いてバッテリ電流値を推定することができ、それによりバッテリ電流値の推定精度を高めることができる。その結果、冗長的な電流センサ無しで電流センサ７ａの故障の有無を正確に診断することができる。したがって、冗長的な電流センサを車両１に搭載することに起因する、車両１の重量およびコスト増加を回避できる。

【0122】

［実施の形態の変形例］
図１９は、この変形例に従う推定システムが搭載される車両の全体構成図である。図１９を参照して、車両１Ａは、昇圧チョッパ回路１１０をさらに備える点において車両１とは異なる。

【0123】

昇圧チョッパ回路１１０は、バッテリ５とインバータ２０との間に接続されている。昇圧チョッパ回路１１０は、バッテリ５の出力電圧を電圧ＶＬ（後述）として受けて昇圧する。昇圧された電圧は、インバータ２０の入力電圧（電圧ＶＨ）として与えられる。昇圧チョッパ回路１１０は、本開示の「推定システム」の構成要素の一例である。

【0124】

昇圧チョッパ回路１１０は、リアクトルＬ１１と、キャパシタＣ２と、電圧センサ１１１と、上アーム回路１１２と、下アーム回路１１４とを含む。

【0125】

リアクトルＬ１は、正極線ＰＬ２に接続されている。キャパシタＣ２は、正極線ＰＬ２と負極線ＮＬとの間に接続されている。電圧センサ１１１は、正極線ＰＬ２と負極線ＮＬとの間の電圧ＶＬを検出する。

【0126】

上アーム回路１１２は、スイッチング素子Ｑ１１と、ダイオードＤ１１とを含む。ダイオードＤ１１は、スイッチング素子Ｑ１１に逆並列に接続されている。下アーム回路１１４は、スイッチング素子Ｑ１２と、ダイオードＤ１２とを含む。ダイオードＤ１２は、スイッチング素子Ｑ１２に逆並列に接続されている。

【0127】

ＥＣＵ１００は、スイッチング素子Ｑ１１およびスイッチング素子Ｑ１２のオンオフを制御する。ＥＣＵ１００は、上アーム回路１１２の導通状態と、下アーム回路１１４の非導通状態とを維持する上アームオン制御を実行可能に構成されている。上アームオン制御は、スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２をそれぞれオンおよびオフに維持することに相当する。ＥＣＵ１００は、例えば、電圧ＶＨと電圧ＶＬとの差分が所定値よりも小さい場合（電圧ＶＬが電圧ＶＨに近似している場合）に上アーム制御を実行する。上アームオン制御によれば、スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２における電力損失を低減するとともに、デッドタイムに起因する電圧変動を防止することができる。

【0128】

ＥＣＵ１００は、上アームオン制御を実行しており、かつ、モータ２５の負荷が一定である時に前述の第１処理および第２処理を実行するように構成されている。ＥＣＵ１００は、モータ２５の負荷が一定であるか否かをトルクＴＲに従って判定することができる。

【0129】

なお、モータ２５の負荷が一定であるため、ループ回路ＣＬＡ，ＣＬＢ，ＣＬＣ，ＣＬＤ，ＣＬＥまたはＣＬＦの電流（インバータ２０の入出力電流）は、リアクトルＬ１の誘導起電力の変動により影響されない。その結果、この変形例において、実施の形態と同様にバッテリ電流値を精度よく推定することができる。

【0130】

図２０は、この変形例においてＥＣＵ１００により実行される処理の手順の一例を説明するフローチャートである。図２０を参照して、このフローチャートは、Ｓ１０１，Ｓ１０２が追加されている点において図１６のフローチャートとは異なるが、その他の点について図１６のフローチャートと同じである。

【0131】

ＥＣＵ１００は、上アームオン制御を実行しているか否か（例えば、電圧ＶＨと電圧ＶＬとの差分が所定値よりも小さいか否か）に従って処理を切り替える。ＥＣＵ１００が上アームオン制御を実行していない場合（Ｓ１０１においてＮＯ）、処理は、リターンに移行する。ＥＣＵ１００が上アームオン制御を実行している場合（Ｓ１０１においてＹＥＳ）、処理は、Ｓ１０２に進む。

【0132】

ＥＣＵ１００は、モータ２５の負荷が一定であるかをトルクＴＲに従って判定する（Ｓ１０２）。モータ２５の負荷が一定でない場合（Ｓ１０２においてＮＯ）、処理は、リターンに移行する。モータ２５の負荷が一定である場合（Ｓ１０２においてＹＥＳ）、処理は、Ｓ１０３に進む。図２０のフローチャートにおいて、Ｓ１０３が省かれてもよい。この場合、ＥＣＵ１００は、Ｓ１０２の後にＳ１５０を実行する。

【0133】

この変形例によれば、インバータ２０が昇圧チョッパ回路１１０により昇圧された電圧を受けて作動する場合であってもバッテリ電流値を精度よく推定することができる。

【0134】

［その他の変形例］
車両１は、各ピーク値を検出するためのピーク検出回路（図示せず）をＥＣＵ１００とは別個に含んでもよい。当該ピーク検出回路は、それが検出するピーク値をＥＣＵ１００に与える。

【0135】

車両１は、電流センサ３０ｗを含んでいなくてもよい。この場合、ＥＣＵ１００は、電流センサ３０ｕ，３０ｖの検出値（電流Ｉｕ，Ｉｖ）に従って電流Ｉｗを推定する。具体的には、ＥＣＵ１００は、例えば、前述の第１処理から第３処理のうち第１処理および第２処理のみを実行する（時刻ｔａ，ｔｂ，ｔｐ，ｔｒにおいてのみバッテリ電流値を推定する）。

【0136】

車両１は、ハイブリッド車（ＨＥＶ：Hybrid Electric Vehicle）、プラグインハイブリッド車（ＰＨＥＶ：Plug-in Hybrid Electric Vehicle）、または燃料電池車（ＦＣＥＶ：Fuel Cell Electric Vehicle）などの電動車両であってもよい。

【0137】

車両１は、インバータ７０およびモータ７５を含んでいなくてもよい。この場合、車両１は、２輪駆動の電動車両である。

【産業上の利用可能性】

【0138】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0139】

１，１Ａ 車両、５ バッテリ、７ 監視ユニット、７ａ，３０ｕ，３０ｖ，３０ｗ，８１，９１ 電流センサ、２０，７０ インバータ、２１，２１ｕ，２１ｖ，２１ｗ レグ回路、２２，２２ｕ，２２ｖ，２２ｗ，１１２ 上アーム回路、２３，２３ｕ，２３ｖ，２３ｗ，１１４ 下アーム回路、２５，７５ モータ、２７，７６ センサユニット、８０ 高圧補機、９０ ＤＣ－ＤＣコンバータ、１１０ 昇圧チョッパ回路。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】