(57)【要約】【課題】回転電機に含まれる永久磁石の減磁を防ぐことを可能にする回転電機の駆動制御装置および、その駆動制御装置を備える車両を提供する。【解決手段】ハイブリッド自動車２００には、交流モータの駆動制御装置が搭載される。駆動制御装置は、交流モータＭ１を駆動するインバータ１４と、インバータ１４の制御モードを、第１のモードと、第１のモードよりもインバータ１４の出力電流の高調波成分を抑制可能な第２のモードとの間で切替えて、インバータ１４を制御する制御装置３０とを備える。制御装置３０は、永久磁石の磁石温度が第１のしきい温度より小さい場合には、第１のモードでインバータ１４を制御し、磁石温度が第１のしきい温度以上の場合には、第２のモードでインバータ１４を制御する。【選択図】図１
2008206338.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
永久磁石を含む回転子を備える回転電機の駆動制御装置であって、
前記回転電機を駆動するインバータと、
前記インバータの制御モードを、第１のモードと、前記第１のモードよりも前記インバータの出力電流の高調波成分を抑制可能な第２のモードとの間で切替えて、前記インバータを制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記永久磁石の磁石温度が第１のしきい温度より小さい場合には、第１のモードで前記インバータを制御し、前記磁石温度が前記第１のしきい温度以上の場合には、前記第２のモードで前記インバータを制御する、回転電機の駆動制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記磁石温度が、前記第１のしきい温度よりも高い第２のしきい温度を超えた場合には、前記インバータの出力電流を制限する、請求項１に記載の回転電機の駆動制御装置。
【請求項３】
前記第１のモードは、パルス幅変調制御モードであり、
前記第２のモードは、矩形波制御モードである、請求項１に記載の回転電機の駆動制御装置。
【請求項４】
前記回転電機の回転子は、車両の内燃機関に結合され、
前記車両は、前記車両の駆動輪を駆動する他の回転電機を備え、
前記制御部は、前記制御モードが前記第２のモードである場合には、前記制御モードが前記第１のモードである場合に比較して、前記回転電機の回転数が小さくなるように前記インバータを制御する、請求項１に記載の回転電機の駆動制御装置。
【請求項５】
前記他の回転電機は、永久磁石を含む回転子を備え、
前記駆動制御装置は、
前記他の回転電機を駆動する他のインバータをさらに備え、
前記制御部は、前記他の回転電機の回転子に含まれる永久磁石の磁石温度が所定の温度を超えた場合には、前記他のインバータの出力電流を制限する、請求項４に記載の回転電機の駆動制御装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記制御モードが前記第２のモードである場合には、前記制御モードが前記第１のモードである場合に比較して、前記インバータのキャリア周波数を高くする、請求項１に記載の回転電機の駆動制御装置。
【請求項７】
永久磁石を含む回転子を備える回転電機と、
請求項１から６のいずれか１項に記載の回転電機の駆動制御装置とを備える、車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機の駆動制御装置、および車両に関し、特に永久磁石型同期機において、ロータに含まれる永久磁石の減磁を防ぐ技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境に配慮した自動車として、ハイブリッド自動車（Hybrid Vehicle）や電気自動車（Electric Vehicle）などの電動車両が大きく注目されている。このような電動車両は、二次電池などからなる蓄電装置と、当該蓄電装置から電力を受けて駆動力を発生するためのモータジェネレータとを備えている。モータジェネレータは、発進時や加速時などにおいて駆動力を発生するとともに、制動時などにおいて車両の運動エネルギーを電気エネルギーに変換して蓄電装置に回収する。
【０００３】
このような電動車両に搭載されるモータジェネレータとしては、界磁磁束の高密度化や電力回生の容易性などから永久磁石形同期機（permanent magnetic synchronous machine）が用いられることが多い。特に、磁気抵抗の非対称性によって生じる駆動トルク（リラクタンストルク）を併用して利用できる埋込構造の永久磁石形同期機（interior permanent magnet synchronous machine）が頻繁に採用される。
【０００４】
一般的に、永久磁石は、環境温度に応じて保持力が変化することが知られている。たとえば、永久磁石の主成分である強磁性体が相転移を生じるキュリー点を超えるような高温の環境温度に晒されると、永久磁石の保持力が低下し、元に戻らない不可逆減磁が生じ得る。
【０００５】
特開２００１−１５７３０４号公報（特許文献１）は、温度上昇による磁石の減磁を防止可能なハイブリッド車用回転電機を開示する。ハイブリッド車は、第１および第２の回転電機と制御装置とを備える。この制御装置は、エンジンおよび第１および第２の回転電機の制御のために入力されるデータに基づいて、第１の回転電機が有する永久磁石の温度を推定する。制御装置は、永久磁石の温度から電機子コイル温度を推定して、その電機子コイル温度から最大通電可能電流値を設定する。制御装置は、電機子に流れる電流値をこの最大値以下に制限する。
【特許文献１】特開２００１−１５７３０４号公報
【特許文献２】特開平４−３２５８０４号公報
【特許文献３】特開２０００−１８４５０２号公報
【特許文献４】特開２００３−２３５２８６号公報
【特許文献５】特許第３４７３１７８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
回転電機に流れる電流を制限した場合には回転電機の出力が急変する可能性がある。車両に搭載された回転電機の出力が急変した場合には、その車両の走行に急激な変化が生じることが考えられる。しかしながら特開２００１−１５７３０４号公報は、このような問題点については開示していない。
【０００７】
本発明の目的は、回転電機に含まれる永久磁石の減磁を防ぐことを可能にする回転電機の駆動制御装置および、その駆動制御装置を備える車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は要約すれば、永久磁石を含む回転子を備える回転電機の駆動制御装置である。駆動制御装置は、回転電機を駆動するインバータと、インバータの制御モードを、第１のモードと、第１のモードよりもインバータの出力電流の高調波成分を抑制可能な第２のモードとの間で切替えて、インバータを制御する制御部とを備える。制御部は、永久磁石の磁石温度が第１のしきい温度より小さい場合には、第１のモードでインバータを制御し、磁石温度が第１のしきい温度以上の場合には、第２のモードでインバータを制御する。
【０００９】
好ましくは、制御部は、磁石温度が、第１のしきい温度よりも高い第２のしきい温度を超えた場合には、インバータの出力電流を制限する。
【００１０】
好ましくは、第１のモードは、パルス幅変調制御モードである。第２のモードは、矩形波制御モードである。
【００１１】
好ましくは、回転電機の回転子は、車両の内燃機関に結合される。車両は、車両の駆動輪を駆動する他の回転電機を備える。制御部は、制御モードが第２のモードである場合には、制御モードが第１のモードである場合に比較して、回転電機の回転数が小さくなるようにインバータを制御する。
【００１２】
より好ましくは、他の回転電機は、永久磁石を含む回転子を備える。駆動制御装置は、他の回転電機を駆動する他のインバータをさらに備える。制御部は、他の回転電機の回転子に含まれる永久磁石の磁石温度が所定の温度を超えた場合には、他のインバータの出力電流を制限する。
【００１３】
好ましくは、制御部は、制御モードが第２のモードである場合には、制御モードが第１のモードである場合に比較して、インバータのキャリア周波数を高くする。
【００１４】
本発明の他の局面に従うと、車両であって、永久磁石を含む回転子を備える回転電機と、上述のいずれかに記載の回転電機の駆動制御装置とを備える。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、回転電機に含まれる永久磁石の減磁を防ぐことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下において、本発明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。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００１７】
［全体構成］
図１は、本発明の実施の形態に従う回転電機の駆動制御装置を搭載したハイブリッド自動車の一例を示す概略ブロック図である。
【００１８】
図１を参照して、ハイブリッド自動車２００は、ハイブリッド車駆動装置１００と、動力分割機構２１０と、ディファレンシャルギヤ（ＤＧ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｇｅａｒ）２２０と、前輪２３０とを備える。ハイブリッド車駆動装置１００は、直流電源Ｂと、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２と、昇圧コンバータ１２と、インバータ１４，３１と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０と、補機バッテリ２１と、制御装置３０と、エンジン６０と、交流モータＭ１，Ｍ２とを備える。なおインバータ１４，３１はＩＰＭ（インテリジェントパワーモジュール）３５を構成する。
【００１９】
交流モータＭ１は、動力分割機構２１０を介してエンジン６０と結合される。そして、交流モータＭ１は、エンジン６０を始動し、またはエンジン６０の回転力によって発電する。また、交流モータＭ２は、動力分割機構２１０を介して前輪２３０を駆動する。
【００２０】
交流モータＭ１，Ｍ２は、一例として、永久磁石形の三相交流同期回転電機である。すなわち、交流モータＭ１，Ｍ２の各々は、ステータに設けられたコイルに駆動電流が流されることで生じる電流磁界（回転磁界）によって、永久磁石を有するロータを回転させるように構成される。
【００２１】
直流電源Ｂは、ニッケル水素またはリチウムイオン等の二次電池から成る。システムリレーＳＲ１，ＳＲ２は、制御装置３０からの信号ＳＥによりオン／オフされる。より具体的には、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２は、制御装置３０からのＨ（論理ハイ）レベルの信号ＳＥによりオンされ、制御装置３０からのＬ（論理ロー）レベルの信号ＳＥによりオフされる。
【００２２】
昇圧コンバータ１２は、直流電源Ｂから供給された直流電圧を昇圧してインバータ１４，３１へ供給する。より具体的には、昇圧コンバータ１２は、制御装置３０から信号ＰＷＭＵを受けると、直流電圧を昇圧してインバータ１４，３１に供給する。また、昇圧コンバータ１２は、制御装置３０から信号ＰＷＭＤを受けると、インバータ１４（または３１）から供給された直流電圧を降圧して直流電源ＢおよびＤＣ／ＤＣコンバータ２０へ供給する。さらに、昇圧コンバータ１２は、制御装置３０からの信号ＳＴＰ１によって昇圧動作および降圧動作を停止する。
【００２３】
インバータ１４は、昇圧コンバータ１２から直流電圧が供給されると、制御装置３０からの信号ＤＲＶ１に基づいて直流電圧を交流電圧に変換して交流モータＭ１を駆動する。また、インバータ１４は、ハイブリッド車駆動装置１００が搭載されたハイブリッド自動車の回生制動時、交流モータＭ１が発電した交流電圧を制御装置３０からの信号ＤＲＶ１に基づいて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧を昇圧コンバータ１２へ供給する。
【００２４】
インバータ３１は、昇圧コンバータ１２から直流電圧が供給されると、制御装置３０からの信号ＤＲＶ２に基づいて直流電圧を交流電圧に変換して交流モータＭ２を駆動する。また、インバータ３１は、ハイブリッド車駆動装置１００が搭載されたハイブリッド自動車の回生制動時、交流モータＭ２が発電した交流電圧を制御装置３０からの信号ＤＲＶ２に基づいて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧を昇圧コンバータ１２へ供給する。
【００２５】
なお、ここで言う回生制動とは、ハイブリッド自動車を運転する運転者によるフットブレーキ操作があった場合の回生発電を伴う制動や、フットブレーキを操作しないものの、走行中にアクセルペダルをオフすることで回生発電をさせながら車両を減速（または加速の中止）させることを含む。
【００２６】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２０は、制御装置３０からの信号ＤＲＶによって駆動され、直流電源Ｂからの直流電圧を変換して補機バッテリ２１を充電する。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０は、制御装置３０からの信号ＳＴＰ２によって停止される。補機バッテリ２１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０から供給される電力を蓄積する。
【００２７】
制御装置３０は、インバータ１４が交流モータＭ１を駆動するときにインバータ１４を制御するための信号ＤＲＶ１を生成し、その生成した信号ＤＲＶ１をインバータ１４へ出力する。また、制御装置３０は、インバータ３１が交流モータＭ２を駆動するときにインバータ３１を制御するための信号ＤＲＶ２を生成し、その生成した信号ＤＲＶ２をインバータ３１へ出力する。
【００２８】
さらに、制御装置３０は、インバータ１４（または３１）が交流モータＭ１（またはＭ２）を駆動するとき、昇圧コンバータ１２を制御するための信号ＰＷＭＵを生成し、その生成した信号ＰＷＭＵを昇圧コンバータ１２へ出力する。
【００２９】
さらに、制御装置３０は、ハイブリッド車駆動装置１００が搭載されたハイブリッド自動車２００の回生制動時、交流モータＭ１またはＭ２で発電された交流電圧を直流電圧に変換するための信号ＤＲＶ１，ＤＲＶ２を生成して、信号ＤＲＶ１，ＤＲＶ２をインバータ１４，３１へそれぞれ出力する。
【００３０】
さらに、制御装置３０は、ハイブリッド自動車２００の回生制動時、インバータ１４（または３１）から供給された直流電圧を降圧するための信号ＰＷＭＤを生成し、その生成した信号ＰＷＭＤを昇圧コンバータ１２へ出力する。
【００３１】
図２は、図１に示す動力分割機構２１０の模式図である。図２を参照して、動力分割機構２１０は、リングギヤ２１１と、キャリアギヤ２１２と、サンギヤ２１３とから成る。エンジン６０のシャフト２５１は、プラネタリキャリア２５３を介してキャリアギヤ２１２に接続され、交流モータＭ１のシャフト２５２は、サンギヤ２１３に接続され、交流モータＭ２のシャフト２５４は、リングギヤ２１１に接続されている。なお、交流モータＭ２のシャフト２５４は、ＤＧ２２０を介して前輪２３０の駆動軸に結合される。
【００３２】
交流モータＭ１は、シャフト２５２、サンギヤ２１３、キャリアギヤ２１２およびプラネタリキャリア２５３を介してシャフト２５１を回転し、エンジン６０を始動する。また、交流モータＭ１は、シャフト２５１、プラネタリキャリア２５３、キャリアギヤ２１２、サンギヤ２１３およびシャフト２５２を介してエンジン６０の回転力を受け、その受けた回転力によって発電する。
【００３３】
図３は、図１のハイブリッド車駆動装置１００において交流モータＭ１，Ｍ２の駆動制御に関する部分を詳細に示す図である。
【００３４】
図３を参照して、直流電源Ｂは、直流電圧を出力する。電圧センサ１０は、直流電源Ｂから出力される電圧Ｖｂを検出し、その検出した電圧Ｖｂを制御装置３０へ出力する。
【００３５】
システムリレーＳＲ１，ＳＲ２は、制御装置３０からの信号ＳＥによってオンされると、直流電源Ｂからの直流電圧をコンデンサＣ１に供給する。コンデンサＣ１は、直流電源ＢからシステムリレーＳＲ１，ＳＲ２を介して供給された直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧を昇圧コンバータ１２へ供給する。電圧センサ１１は、コンデンサＣ１の両端の電圧Ｖｃを検出し、その検出した電圧Ｖｃを制御装置３０へ出力する。
【００３６】
昇圧コンバータ１２は、リアクトルＬ１と、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar transistor）素子Ｑ１，Ｑ２と、ダイオードＤ１，Ｄ２とを含む。リアクトルＬ１の一方端は直流電源Ｂの電源ラインに接続され、他方端はＩＧＢＴ素子Ｑ１とＩＧＢＴ素子Ｑ２との中間点、すなわち、ＩＧＢＴ素子Ｑ１のエミッタとＩＧＢＴ素子Ｑ２のコレクタとの間に接続される。ＩＧＢＴ素子Ｑ１，Ｑ２は、電源ラインとアースラインとの間に直列に接続される。そして、ＩＧＢＴ素子Ｑ１のコレクタは電源ラインに接続され、ＩＧＢＴ素子Ｑ２のエミッタはアースラインに接続される。また、各ＩＧＢＴ素子Ｑ１，Ｑ２のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ１，Ｄ２がそれぞれ配置されている。
【００３７】
昇圧コンバータ１２は、制御装置３０によってＩＧＢＴ素子Ｑ１，Ｑ２がオン／オフされ、コンデンサＣ１から供給された直流電圧を昇圧して出力電圧をコンデンサＣ２に供給する。また、昇圧コンバータ１２は、ハイブリッド自動車の回生制動時、交流モータＭ１またはＭ２によって発電され、インバータ１４または３１によって変換された直流電圧を降圧してコンデンサＣ１へ供給する。
【００３８】
コンデンサＣ２は、昇圧コンバータ１２から供給された直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧をインバータ１４，３１へ供給する。電圧センサ１３は、コンデンサＣ２の両側の電圧、すなわち、昇圧コンバータ１２の出力電圧Ｖｍを検出する。
【００３９】
インバータ１４は、コンデンサＣ２から直流電圧が供給されると制御装置３０からの信号ＤＲＶ１に基づいて直流電圧を交流電圧に変換して交流モータＭ１を駆動する。これにより、交流モータＭ１は、トルク指令値ＴＲ１によって指定されたトルクを発生するように駆動される。また、インバータ１４は、ハイブリッド車駆動装置１００が搭載されたハイブリッド自動車の回生制動時、交流モータＭ１が発電した交流電圧を制御装置３０からの信号ＤＲＶ１に基づいて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をコンデンサＣ２を介して昇圧コンバータ１２へ供給する。
【００４０】
インバータ３１は、コンデンサＣ２から直流電圧が供給されると制御装置３０からの信号ＤＲＶ２に基づいて直流電圧を交流電圧に変換して交流モータＭ２を駆動する。これにより、交流モータＭ２は、トルク指令値ＴＲ２によって指定されたトルクを発生するように駆動される。また、インバータ３１は、ハイブリッド車駆動装置１００が搭載されたハイブリッド自動車の回生制動時、交流モータＭ２が発電した交流電圧を制御装置３０からの信号ＤＲＶ２に基づいて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をコンデンサＣ２を介して昇圧コンバータ１２へ供給する。
【００４１】
交流モータＭ１には回転角検出部３２Ａが配置される。回転角検出部３２Ａは交流モータＭ１の回転軸に連結される。回転角検出部３２Ａは、交流モータＭ１のロータの回転位置に基づいて回転角θ１を検出し、検出した回転角θ１を制御装置３０へ出力する。
【００４２】
交流モータＭ２には回転角検出部３２Ｂが配置される。回転角検出部３２Ｂは交流モータＭ２の回転軸に連結される。回転角検出部３２Ｂは、交流モータＭ２のロータの回転位置に基づいて回転角θ２を検出し、検出した回転角θ２を制御装置３０へ出力する。
【００４３】
制御装置３０は、外部に設けられたＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）からトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２およびモータ回転数ＭＲＮ１，ＭＲＮ２を受ける。制御装置３０は、さらに、電圧センサ１０から電圧Ｖｂを受け、電圧センサ１１から電圧Ｖｃを受け、電圧センサ１３から電圧Ｖｍを受け、電流センサ２４からモータ電流ＭＣＲＴ１を受け、電流センサ２８からモータ電流ＭＣＲＴ２を受ける。制御装置３０は、さらに、回転角検出部３２Ａ，３２Ｂから回転角θ１，θ２をそれぞれ受ける。
【００４４】
制御装置３０は、電圧Ｖｍ、モータ電流ＭＣＲＴ１、トルク指令値ＴＲ１、および回転角θ１に基づいて、インバータ１４が交流モータＭ１を駆動するときにインバータ１４に含まれるスイッチング素子をスイッチング制御するための信号ＤＲＶ１を生成する。制御装置３０は、その生成した信号ＤＲＶ１をインバータ１４へ出力する。
【００４５】
制御装置３０は、電圧Ｖｍ、モータ電流ＭＣＲＴ２、トルク指令値ＴＲ２、および回転角θ２に基づいて、インバータ３１が交流モータＭ２を駆動するときにインバータ３１に含まれるスイッチング素子をスイッチング制御するための信号ＤＲＶ２を生成する。制御装置３０は、その生成した信号ＤＲＶ２をインバータ３１へ出力する。
【００４６】
制御装置３０は、インバータ１４（または３１）が交流モータＭ１（またはＭ２）を駆動するとき、電圧Ｖｂ，Ｖｍ、トルク指令値ＴＲ１（またはＴＲ２）およびモータ回転数ＭＲＮ１（またはＭＲＮ２）に基づいて、昇圧コンバータ１２のＩＧＢＴ素子Ｑ１，Ｑ２をスイッチング制御するための信号ＰＷＭＵを生成する。制御装置３０は、その生成した信号ＰＷＭＵを昇圧コンバータ１２へ出力する。
【００４７】
制御装置３０は、ハイブリッド自動車２００の回生制動時、交流モータＭ１またはＭ２で発電された交流電圧を直流電圧に変換するための信号ＤＲＶ１，２を生成する。制御装置３０は、信号ＤＲＶ１をインバータ１４へ出力し、信号ＤＲＶ２をインバータ３１へ出力する。この場合、インバータ１４，３１のスイッチング素子は信号ＤＲＶ１，２によってスイッチング制御される。これにより、インバータ１４は、交流モータＭ１で発電された交流電圧を直流電圧に変換して昇圧コンバータ１２へ供給し、インバータ３１は、交流モータＭ２で発電された交流電圧を直流電圧に変換して昇圧コンバータ１２へ供給する。
【００４８】
さらに、制御装置３０は、インバータ１４（または３１）から供給された直流電圧を降圧するための信号ＰＷＭＤを生成し、その生成した信号ＰＷＭＤを昇圧コンバータ１２へ出力する。これにより、交流モータＭ１またはＭ２が発電した交流電圧は、直流電圧に変換され、降圧されて直流電源Ｂに供給される。
【００４９】
図４は、インバータ１４，３１の構成を説明する図である。なおインバータ３１の構成はインバータ１４の構成と同様であるので、以下では代表的にインバータ１４の構成を説明する。
【００５０】
図４を参照して、インバータ１４は、Ｕ相アーム１５と、Ｖ相アーム１６と、Ｗ相アーム１７とを含む。Ｕ相アーム１５、Ｖ相アーム１６およびＷ相アーム１７は、電源ライン１とアースライン２との間に並列に設けられる。
【００５１】
Ｕ相アーム１５は、直列に接続されたＩＧＢＴ素子Ｑ３，Ｑ４から成り、Ｖ相アーム１６は、直列に接続されたＩＧＢＴ素子Ｑ５，Ｑ６から成り、Ｗ相アーム１７は、直列に接続されたＩＧＢＴ素子Ｑ７，Ｑ８から成る。また、各ＩＧＢＴ素子Ｑ３〜Ｑ８のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ３〜Ｄ８がそれぞれ接続されている。
【００５２】
インバータ１４の各相アームの中間点は、交流モータＭ１の各相コイルの各相端に接続されている。すなわち、交流モータＭ１のＵ相コイルの他端がＩＧＢＴ素子Ｑ３，Ｑ４の中間点に、Ｖ相コイルの他端がＩＧＢＴ素子Ｑ５，Ｑ６の中間点に、Ｗ相コイルの他端がＩＧＢＴ素子Ｑ７，Ｑ８の中間点にそれぞれ接続されている。同様にインバータ３１の各相アームの中間点は、交流モータＭ２の各相コイルの各相端に接続されている。
【００５３】
図５は、交流モータＭ１，Ｍ２に用いられる永久磁石形回転電機の要部の構成例を示す図である。図５を参照して、永久磁石形同期機のロータにおいては、ロータコア５０に複数の穴５２を開け、この穴５２の内部に永久磁石５４を挿入配置することによって極が形成される。そして、ステータ４０では、ロータコア５０を取り囲むように複数のコイル（図示せず）が配置される。複数のコイルに通電して形成された回転磁界に基づいて、ロータが回転駆動される。
【００５４】
ここで、ステータ４０のコイルによって発生される磁束は永久磁石５４を貫くため、永久磁石５４において渦電流が発生する。磁石中に発生した渦電流は、回転電機の小型化、高速化および高出力化に伴い、その発熱および損失の問題が顕著となる。すなわち、発熱は磁石の減磁につながり、回転電機の故障の原因となる。また、渦電流による損失は、回転電機の効率を低下させることとなる。このため、制御装置３０は、永久磁石の磁石温度が所定のしきい温度以下の場合には、第１のモードでインバータ１４，３１を制御し、磁石温度がそのしきい温度を越える場合には、第１のモードよりも永久磁石の温度上昇を抑制可能な第２のモードでインバータ１４，３１を制御する。
【００５５】
図６は、図１の制御装置３０の機能ブロック図である。なお、図６に示す制御装置３０はハードウエアにより実現されてもよいしソフトウエアにより実現されてもよい。
【００５６】
図６を参照して、制御装置３０は、コンバータ制御部３０１と、温度推定部３０２と、インバータ制御部３０３とを含む。コンバータ制御部３０１は、直流電源Ｂの電圧Ｖｂと、コンデンサＣ１の電圧Ｖｃと、モータ回転数ＭＲＮ１，ＭＲＮ２と、トルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２とに基づいて、信号ＰＷＭＵ，ＰＷＭＤ，ＳＴＰ１を生成して出力する。
【００５７】
温度推定部３０２は、モータ回転数ＭＲＮ１とトルク指令値ＴＲ１とに基づいて、交流モータＭ１のロータに含まれる永久磁石の温度を推定する。温度推定部３０２は、モータ回転数ＭＲＮ２とトルク指令値ＴＲ２とに基づいて、交流モータＭ２のロータに含まれる永久磁石の温度を推定する。なお、温度推定方法の詳細については後述する。
【００５８】
インバータ制御部３０３は、回転角θ１，θ２と、トルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２と、モータ電流ＭＣＲＴ１，ＭＣＲＴ２と、昇圧コンバータ１２の出力電圧Ｖｍとに基づいて信号ＤＲＶ１，ＤＲＶ２を生成して出力する。インバータ制御部３０３は、温度推定部３０２から磁石温度の推定値を受ける。インバータ制御部３０３は磁石温度が所定のしきい温度を超えた場合には、交流モータＭ１，Ｍ２の制御モードを第１のモードから第２のモードに変更する。
【００５９】
［減磁防止方法］
図７は、永久磁石に生じる渦電流を説明するための図である。図７を参照して、永久磁石５４を貫く磁界が破線の矢印に示される方向に変動した場合には、永久磁石５４において渦電流Ｉが生じる。渦電流Ｉは永久磁石５４の表面付近のみ流れる。渦電流Ｉによってジュール熱が生じるので永久磁石５４の温度が上昇する。磁界の変動が大きくなるほど渦電流Ｉが大きくなる。この結果、永久磁石５４の温度が高くなる。なお、永久磁石５４を貫通する磁界が時間的に一定である場合には、渦電流によるジュール熱は発生しない。
【００６０】
図８は、図６に示したインバータ制御部３０３による信号ＤＲＶ１，ＤＲＶ２の生成方法を説明するための波形図である。なお、この図８では、交流モータＭ１，Ｍ２のＵ相に対応する信号ＤＲＶ１，ＤＲＶ２の生成方法について代表的に示され、その他のＶ，Ｗ各相についても同様にして生成される。
【００６１】
図８および図６を参照して、曲線ｋ１は、インバータ制御部３０３により演算されたＵ相電圧指令信号を示す。三角波信号ｋ２は、インバータ制御部３０３により生成されるキャリア信号である。
【００６２】
インバータ制御部３０３は、曲線ｋ１を三角波信号ｋ２と比較し、曲線ｋ１と三角波信号ｋ２との大小関係に応じて電圧値が変化するパルス状の信号ＤＲＶ１，ＤＲＶ２を生成する。そして、インバータ制御部３０３は、その生成した信号ＤＲＶ１，ＤＲＶ２をインバータ１４，３１へそれぞれ出力する。インバータ１４，３１の各々のＵ相アーム１５（図４参照）に含まれるＩＧＢＴ素子Ｑ３，Ｑ４は、入力される信号に応じてスイッチング動作を行なう。
【００６３】
ＩＧＢＴ素子Ｑ３，Ｑ４は、キャリア信号（三角波信号ｋ２）のキャリア周波数に応じたスイッチング周波数でスイッチング動作を行なう。キャリア信号（三角波信号ｋ２）のキャリア周波数を変更することによってＩＧＢＴ素子Ｑ３，Ｑ４のスイッチング周波数が変更される。
【００６４】
ここでインバータのスイッチング素子のスイッチング周波数は、ＰＷＭ信号のキャリア周波数に依存し、インバータのスイッチング素子がスイッチング動作すると、インバータの出力電流には、そのスイッチング周波数に応じた高調波成分（リプル電流）が発生する。なお、高調波成分の次数は特に限定されるものではない。
【００６５】
高調波成分が大きくなるほど図７に示す磁界の変動が大きくなる。よって永久磁石に生じる渦電流が大きくなる。この結果、減磁が生じる温度まで磁石温度が上昇する可能性が高くなる。
【００６６】
曲線ｋ１の１周期に含まれる三角波のピークの数に応じて高調波成分の大きさは変化する。つまり、キャリア周波数が変化すると高調波成分も変化する。
【００６７】
図９は、キャリア周波数とインバータの出力電流との関係を示す図である。なお、図９では、インバータのＵ相の出力電流を示すが、Ｖ相、Ｗ相の出力電流についてもＵ相の出力電流と同様に変化する。
【００６８】
図９を参照して、キャリア周波数が低い場合には、波形ＷＶ１に示されるようにＵ相の出力電流に含まれる高調波成分（リプル電流）が大きくなる。これに対し、曲線ｋ１の周期を変えずに三角波信号ｋ２のキャリア周波数を高くした場合には、曲線ｋ１の１周期に含まれる三角波のピークの数が多くなる。この場合には、波形ＷＶ２に示されるように、高調波成分が小さくなり、出力電流の波形は正弦波に近づく。
【００６９】
インバータの入力電流の波形がＷＶ２の場合には、インバータの入力電流の波形がＷＶ１の場合に比較して磁石温度の上昇を抑制することができるので、永久磁石の減磁を防ぐことが可能になる。なお、図９に示す波形ＷＶ１，ＷＶ２は、説明のために実際の波形を模式的に示したものである。
【００７０】
また、永久磁石の減磁を防ぐ別の方法として、永久磁石による磁界と反対方向の磁界（反磁界）をできるだけ小さくする方法がある。反磁界が大きいほど磁石の減磁が生じる温度が低くなる。
【００７１】
反磁界の大きさはステータのコイルに流れる電流に比例する。交流モータの負荷率を制限するためにコイルに流れる電流を制限した場合には反磁界も小さくなる。これにより永久磁石の減磁が生じる温度が低下するのを防ぐことができる。すなわち、永久磁石の減磁が生じるのを防ぐことが可能になる。
【００７２】
［磁石温度推定方法］
交流モータのロータは回転可能に構成されるので、温度センサなどを用いてロータに設けられる永久磁石の温度を直接的に検出しようとすると、回転するロータと静止しているステータ側との間のセンサ配線を回転ジョイントなどによって構成する必要がある。そのため、モータの構造が複雑化してしまう。そこで、本発明の実施の形態においては、制御装置は、モータの回転数およびトルク指令値に基づいて永久磁石の磁石温度を推定する。  
【００７３】
図１０は、図６の温度推定部３０２が記憶するマップを示す図である。温度推定部３０２は交流モータＭ１，Ｍ２の各々に対応するマップを記憶するが、代表的に図１０では交流モータＭ１に対応するマップを示す。
【００７４】
図１０を参照して、マップの横軸は交流モータのトルクを示し、マップの縦軸は交流モータの回転数を示す。トルクおよび回転数で示される座標平面には複数の等パワー線が存在する。座標平面は領域ＲＧ０，ＲＧ１，ＲＧ２，ＲＧ３を含む。
【００７５】
領域ＲＧ１は磁石の発熱が大きく、モータの連続使用により磁石の減磁が生じる領域である。インバータがＰＷＭ制御され、かつ、交流モータのトルクおよび回転数がともに高いときに、交流モータのトルクおよび回転数で定まる動作点は領域ＲＧ１内に位置する。
【００７６】
なお、交流モータの回転数が高い場合、制御装置３０は弱め界磁制御を行なう。弱め界磁制御とは、一般的には、モータの回転数に応じて大きくなるモータ起電力を界磁を弱めることにより低減させてモータを高回転域まで制御可能とするものである。この場合、ｄ軸方向（永久磁石により生じる磁界の方向と平行な方向）に、永久磁石に反磁界が加わるように制御が行なわれる。このため高回転側の領域ではトルクが低下しても弱め界磁制御により減磁開始温度が低下する傾向にある。
【００７７】
領域ＲＧ２，ＲＧ３は磁石の発熱が小さく、モータの連続使用により磁石温度が減磁温度よりも小さくなる領域である。インバータがＰＷＭ制御され、かつ、交流モータのトルクおよび回転数がともに低いときに、交流モータの動作点は領域ＲＧ２内に位置する。インバータが矩形波制御されるときに、交流モータの動作点は領域ＲＧ３内に位置する。
【００７８】
領域ＲＧ０に動作点がある場合には、領域ＲＧ１，２に動作点が位置するときに比較して磁石温度の変化が小さくなる。
【００７９】
温度推定部３０２は、このマップに基づき、領域ＲＧ０〜ＲＧ３の各々に対してカウント値（℃／秒）を設定する。このカウント値はたとえば実験結果や設計内容に基づいて定められる。温度推定部３０２はマップにおける動作点の滞留時間に基づいてカウント値を増減させる。そして温度推定部３０２はカウント値に基づいて磁石温度を推定する。
【００８０】
図１１は、図６の温度推定部３０２が実行する温度推定処理を説明するフローチャートである。
【００８１】
図１１を参照して、まず温度推定部３０２はトルク指令値およびモータ回転数を取得する（ステップＳ０１）。次に温度推定部３０２は、図１０のマップを参照して、取得したトルク指令値およびモータ回転数により定まる交流モータの動作点がマップ内のいずれの領域内に位置するかを特定する。
【００８２】
まず温度推定部３０２は、動作点が領域ＲＧ１内に位置するか否かを判定する（ステップＳ０２）。動作点が領域ＲＧ１内に位置する場合（ステップＳ０２においてＹＥＳ）、温度推定部３０２はカウント値を増やす（ステップＳ０３）。動作点が領域ＲＧ１内に位置しない場合（ステップＳ０２においてＮＯ）、温度推定部３０２は動作点が領域ＲＧ２および領域ＲＧ３の一方に含まれるか否かを判定する（ステップＳ０４）。動作点が領域ＲＧ２またはＲＧ３に含まれる場合（ステップＳ０４においてＹＥＳ）、温度推定部３０２はカウント値を減らす（ステップＳ０５）。動作点が領域ＲＧ２，ＲＧ３のいずれにも含まれない場合（ステップＳ０４においてＮＯ）、温度推定部３０２は動作点は領域ＲＧ０に含まれると判定する。この場合には温度推定部３０２はカウント値の増減を行なわない（ステップＳ０６）。
【００８３】
ステップＳ０３，Ｓ０５，Ｓ０６のいずれかの処理が終了すると、温度推定部３０２はカウント値を磁石温度Ｔｍｇに変換する（ステップＳ０７）。ステップＳ０７の処理が終了すると全体の処理が終了する。
【００８４】
［交流モータの制御方法］
図１２は、本実施の形態における、交流モータＭ１の制御処理を説明するフローチャートである。図１２のフローチャートに示す処理は、たとえばハイブリッド車駆動装置１００の起動時にメインルーチンから呼び出されて実行される。
【００８５】
図１２および図１を参照して、処理が開始されると、制御装置３０は交流モータＭ１のロータに含まれる永久磁石の初期温度を設定する（ステップＳ１）。ステップＳ１の処理は、たとえばハイブリッド車駆動装置１００に起動指示が与えられたときに実行される。なお、図５等には示されていないが、交流モータＭ１，Ｍ２にはステータの温度を検知するための温度センサが設けられている。制御装置３０はその温度センサが検知したステータの温度を永久磁石の初期温度に設定する。この理由は、交流モータＭ１，Ｍ２の動作が開始した直後においては、磁石温度とステータの温度とはほとんど同じであるとみなすことができるためである。
【００８６】
次にステップＳ２において、制御装置３０（より具体的には図６に示す温度推定部３０２）は、図１１のフローチャートに示す処理を実行して、交流モータＭ１のロータに含まれる永久磁石の温度を推定する。
【００８７】
ステップＳ３において、制御装置３０は磁石温度Ｔｍｇが所定のしきい温度Ｔ１以上であるか否かを判定する。磁石温度Ｔｍｇがしきい温度Ｔ１以上である場合（ステップＳ３においてＹＥＳ）、処理はステップＳ４に進む。一方、磁石温度Ｔｍｇがしきい温度Ｔ１より小さい場合（ステップＳ３においてＮＯ）、処理はステップＳ２に戻る。
【００８８】
ステップＳ４において、制御装置３０は磁石温度Ｔｍｇが所定のしきい温度Ｔ２以上であるか否かを判定する。なおＴ２＞Ｔ１である。磁石温度Ｔｍｇがしきい温度Ｔ２以上である場合（ステップＳ４においてＹＥＳ）、処理は後述するステップＳ７に進む。一方、磁石温度Ｔｍｇがしきい温度Ｔ２より小さい場合（ステップＳ４においてＮＯ）、処理はステップＳ５に進む。
【００８９】
ステップＳ５において、制御装置３０は交流モータＭ１の動作点が、交流モータＭ１の動作領域の第３象限内にあるか否かを判定する。動作領域は図１０に示すマップと同様に、交流モータＭ１のトルクおよび回転数により定まる座標平面である。動作点が動作領域の第３象限にある場合（ステップＳ５においてＹＥＳ）、制御装置３０は、交流モータＭ１の回転数を制限する（ステップＳ６）。
【００９０】
具体的には制御装置３０は、磁石温度が高くなるほど交流モータＭ１の回転数を小さくする。これにより、図１０に示すマップにおいて、交流モータＭ１の動作点が領域ＲＧ１から領域ＲＧ２に移動する。この結果、磁石温度が低下するので永久磁石の減磁を防ぐことができる。
【００９１】
磁石温度Ｔｍｇがしきい温度Ｔ２以上になると、制御装置３０は交流モータＭ１のトルクを制限する処理（負荷率制限処理）を実行する（ステップＳ７）。具体的には制御装置３０は、交流モータＭ１に流れる電流（インバータ１４の出力電流）を制限する。なお、ステップＳ７の処理が終了すると、処理はステップＳ２に戻る。
【００９２】
次に、回転数制限処理および、負荷率制限処理について詳細に説明する。
図１３は、回転数制御処理における交流モータＭ１の動作点の移動を説明するための図である。
【００９３】
図１４は、磁石温度Ｔｍｇと交流モータＭ１の回転数との関係を説明するための図である。
【００９４】
図１３および図１４を参照して、磁石温度ＴｍｇがＴ１以下であるときには、回転数はＮｇａ（任意の値）であり、トルクはＴｇａである。磁石温度Ｔｍｇがしきい温度Ｔ１に達すると、制御装置３０は磁石温度Ｔｍｇに応じて交流モータＭ１の回転数を小さくする。たとえば図１４に示すように磁石温度ＴｍｇがＴ１からＴ２に上昇すると回転数はＮｇａから０に減少する。
【００９５】
この場合、図１３に示す動作領域において動作点は点Ａ１から点Ｂ１に移動する。動作点が点Ｂ１であるときの交流モータＭ１のトルクはＴｇｂである。
【００９６】
本実施の形態のハイブリッド自動車２００は、エンジンパワーを変化させずに、交流モータＭ１の動作点を移動させることが可能である。この点について以下に説明する。
【００９７】
図１５は、図２に示した動力分割機構２１０の動作を説明するための共線図である。
図１５、図２を参照して、交流モータＭ１の回転数、交流モータＭ２の回転数、およびエンジン６０の回転数は、エンジン回転数の両側に交流モータＭ１の回転数と交流モータＭ２の回転数とを配置した場合、直線上に位置する。すなわち、交流モータＭ１，Ｍ２の回転数およびエンジン回転数は、常に、直線上に位置するように変化する。
【００９８】
サンギヤ２１３が１回転すると、リングギヤ２１１はサンギヤ２１３とリングギヤ２１１の歯数の逆比であるρ回転する。共線図において、キャリアの軸とサンギヤの軸との距離を１とすると、キャリアの軸とリングギヤの軸との距離はρとなる。
【００９９】
図１５および図１３を参照して、交流モータＭ１の動作点が点Ａ１の場合、エンジンの回転数はＮｅａであり、エンジンのトルクはＴｅａである。交流モータＭ１の動作点が点Ａ１から点Ｂ１に移動したときに、エンジンの回転数はＮｅａからＮｅｂに変更され、エンジンのトルクはＴｅａからＴｅｂに変更される。ただしエンジンパワー（エンジンの回転数×エンジンのトルク）は、一定である。すなわちＮｅａ×Ｔｅａ＝Ｎｅｂ×Ｔｅｂである。
【０１００】
続いて、負荷率制限処理について説明する。
図１６は、負荷率制限処理の際における交流モータＭ１の動作点の移動を説明するための図である。
【０１０１】
図１７は、磁石温度Ｔｍｇと交流モータＭ１の負荷率との関係を説明するための図である。
【０１０２】
図１６および図１７を参照して、トルクがＴｇａであり、回転数がＮｇａのときに、磁石温度ＴｍｇがＴ２に達したとする。すると制御装置３０は磁石温度Ｔｍｇに応じて負荷率を減少させる。たとえば磁石温度ＴｍｇがＴ２のときの負荷率は１００％であるのに対し、磁石温度ＴｍｇがＴ３のときには負荷率は７５％まで減少する。
【０１０３】
この場合、動作領域の第３象限において動作点は点Ａ２から点Ｂ２に移動する。動作点が点Ｂ２であるときの交流モータＭ１のトルクおよび回転数はそれぞれＴｇｂ，Ｎｇｂとなる。なお、負荷率制限処理は動作点が動作領域の第１〜第４象限のいずれに位置しても実行される。
【０１０４】
図１８は、負荷率制限処理における動力分割機構２１０の動作を説明するための共線図である。
【０１０５】
図１８を参照して、負荷率制限処理においても制御装置３０はエンジンパワーが変化しないように交流モータＭ１のトルクおよび回転数を変化させる。交流モータＭ１の動作点が点Ａ２の場合、エンジンの回転数はＮｅａであり、エンジンのトルクはＴｅａである。制御装置３０が交流モータＭ１の動作点を点Ａ２から点Ｂ２に移動させたときに、エンジンの回転数はＮｅａからＮｅｂに変更され、エンジンのトルクはＴｅａからＴｅｂに変更される。このとき、Ｎｅａ×Ｔｅａ＝Ｎｅｂ×Ｔｅｂである。
【０１０６】
動作領域の第３象限内では、動作点は容易に移動することができる。たとえば、運転者がアクセルペダルをより大きく踏み込んだときには、車両を加速させることができる。これに対して、ハイブリッド車両の速度が極度に高くなった場合や、ハイブリッド車両が坂道を走行する場合には動作点が第４象限（図１３に示す動作領域において、第３象限の右隣の領域）にある場合が生じ得る。
【０１０７】
この場合にはエンジンにもよるが、交流モータＭ１の回転数を下げようとしてもエンジン回転数が既に最高回転数に達していために交流モータＭ１の回転数を下げることが困難になる可能性がある。また、アクセルペダルの踏み込みに対してエンジン回転数が敏感に上昇する可能性がある。
【０１０８】
図１２のフローチャートに示すように、制御装置３０は交流モータＭ１の動作点が動作領域の第３象限にある場合に交流モータＭ１の回転数を制限する。これにより、たとえばエンジン音が大きくなるのを防ぐことや燃費の低下を防ぐことが可能になる。
【０１０９】
また、制御装置３０は、磁石温度ＴｍｇがＴ１よりも高いＴ２に達すると負荷率を制限する。交流モータＭ１の負荷率が制限された場合には、ハイブリッド自動車２００の加速性能が低下することが考えられる。しかし、負荷率を制限する前に回転数を制限することにより、電流制限に依存せずに永久磁石の減磁を防ぐことができる。さらに、交流モータＭ１に回転数制限処理を行なうことで、ハイブリッド自動車２００の走行への影響を小さくしながら交流モータＭ１のロータの回転数を任意に設定することができる。
【０１１０】
なお、以上の説明ではステップＳ５の判定処理が行なわれるものとした。ただしエンジンによってはステップＳ５の判定が不要になる可能性もある。このような場合には、たとえば磁石温度ＴｍｇがＴ１以上、かつ、Ｔ２未満であるという条件（ステップＳ３においてＹＥＳ、かつ、ステップＳ４においてＮＯの場合）が満たされるときにステップＳ６の処理が実行される。
【０１１１】
図１９は、本実施の形態における、交流モータＭ２の制御処理を説明するフローチャートである。図１９のフローチャートに示す処理は、図１２に示すフローチャートと同様に、たとえばハイブリッド車駆動装置１００の起動時にメインルーチンから呼び出されて実行される。
【０１１２】
図１９および図１２を参照して、図１９のフローチャートの処理は、ステップＳ５，Ｓ６の処理が実行されない点で図１２のフローチャートの処理と異なる。すなわち、交流モータＭ２の制御処理は、回転数制御処理が実行されない点で交流モータＭ１の制御処理と異なる。
【０１１３】
なお、ステップＳ３において、制御装置３０は交流モータＭ２のロータに含まれる永久磁石の磁石温度Ｔｍｇが所定の温度Ｔｘ以上か否かを判定する。磁石温度Ｔｍｇが温度Ｔｘ以上の場合（ステップＳ３においてＹＥＳ）、制御装置３０は交流モータＭ２の負荷率を制限する（ステップＳ７）。温度Ｔｘは交流モータＭ２の特性に応じて適切に定めることが可能である。たとえば温度Ｔｘは、温度Ｔ２と同程度に設定されてもよいし、温度Ｔ２より高く設定されてもよい。
【０１１４】
交流モータＭ２は動力分割機構２１０を介して前輪２３０を駆動する。したがって、交流モータＭ１と同様に交流モータＭ２に対しても回転数制限を行なった場合には、ハイブリッド自動車２００の走行に影響が生じる可能性がある。ただし磁石温度Ｔｍｇが温度Ｔｘを超える場合には制御装置３０は、負荷率制限処理を行なって磁石温度を低下させる。これにより、ハイブリッド自動車２００の走行に生じる影響をできるだけ小さくしながら交流モータＭ２のロータに含まれる永久磁石の減磁を防ぐことが可能になる。
【０１１５】
［他の制御方法］
図９に示すようにキャリア周波数を高くすると、ステータに流れる電流の高調波成分が小さくなる。これによりロータの永久磁石における磁界の変動も小さくなるため、永久磁石に生じる渦電流が小さくなる。このような方法によっても永久磁石の減磁を防ぐことが可能になる。
【０１１６】
図２０は、交流モータＭ１，Ｍ２の制御処理の別の例を示すフローチャートである。なお図２０のフローチャートに示す処理は、交流モータＭ１，Ｍ２の各々に対して実行される。
【０１１７】
図２０および図１２を参照して、図２０のフローチャートの処理が図１２のフローチャートの処理と異なる点は、ステップＳ５，Ｓ６の処理に代えてステップＳ５Ａ，Ｓ６Ａの処理が実行される点である。なお、図２０のフローチャートの処理の他のステップにおける処理は図１２のフローチャートにおいて対応するステップの処理と同様であるので以後の説明は繰返さない。
【０１１８】
ステップＳ５Ａにおいて、制御装置３０はインバータ１４の素子温度（ＩＧＢＴ素子の温度）が所定値以下か否かを判定する。磁石温度Ｔｍｇが所定値以下である場合には、制御装置３０は、図８に示す三角波信号ｋ２のキャリア周波数を高くする（ステップＳ６Ａ）。これにより、インバータ１４のキャリア周波数（スイッチング周波数）が高くなる。
【０１１９】
ただしキャリア周波数を高くした場合には、インバータ１４でのスイッチング損失が増加することにより素子温度の上昇が生じる可能性がある。素子温度が高くなりすぎるとインバータ素子の損傷が生じるおそれがある。よって制御装置３０はステップＳ５Ａにおいてインバータ１４の素子温度が所定値以下と判定した場合のみキャリア周波数を高くする。これによりインバータ素子の損傷を防ぐことができる。
【０１２０】
ここで、ステップＳ２におけるしきい温度（温度Ｔ１）およびステップＳ５Ａにおける所定値は交流モータＭ１，Ｍ２間で同じでもよいし、異なっていてもよい。ステップＳ５Ａにおいて磁石温度Ｔｍｇが所定値より大きい場合（ステップＳ５においてＮＯ）、またはステップＳ６Ａの処理が終了した場合には、処理はステップＳ２に戻る。
【０１２１】
図２１は、交流モータＭ１，Ｍ２の制御処理のさらに別の例を示すフローチャートである。図２１のフローチャートに示す処理は、交流モータＭ１，Ｍ２の各々に対して実行される。なお、図２１のフローチャートの処理の他のステップにおける処理は図１２のフローチャートにおいて対応するステップの処理と同様であるので以後の説明は繰返さない。
【０１２２】
図２１および図１２を参照して、図２１のフローチャートの処理が図１２のフローチャートの処理と異なる点は、ステップＳ５の処理が実行されてない点、および、ステップＳ６の処理に代えてステップＳ６Ｂの処理が実行される点である。
【０１２３】
ステップＳ４において、磁石温度ＴｍｇがＴ２よりも小さい場合（ステップＳ４においてＮＯ）、制御装置３０は交流モータＭ１（Ｍ２）の制御モードをＰＷＭ制御モードから矩形波制御モードに変更する（ステップＳ６Ｂ）。ステップＳ６Ｂの処理が終了すると全体の処理はステップＳ２に戻る。図２１のフローチャートと同様に、ステップＳ２におけるしきい温度（温度Ｔ１）は交流モータＭ１，Ｍ２間で同じでもよいし、異なっていてもよい。
【０１２４】
一般的に交流モータをＰＷＭ制御モードで駆動するよりも、矩形波制御モードで駆動したほうが、ステータのコイルに流れる電流の高調波成分を小さくすることができる。よって、ＰＷＭ制御モードにおいてキャリア周波数を高くした場合と同様に、永久磁石に生じる渦電流が小さくなるので永久磁石の減磁を防ぐことが可能になる。
【０１２５】
このように本実施の形態によれば、ハイブリッド自動車２００には、交流モータの駆動制御装置が搭載される。駆動制御装置は、交流モータＭ１を駆動するインバータ１４と、インバータ１４の制御モードを、第１のモード（ＰＷＭ制御モード）と、第１のモードよりもインバータ１４の出力電流の高調波成分を抑制可能な第２のモードとの間で切替えて、インバータ１４を制御する制御装置３０とを備える。制御装置３０は、永久磁石の磁石温度が第１のしきい温度より小さい場合には、第１のモードでインバータ１４を制御し、磁石温度が第１のしきい温度以上の場合には、第２のモードでインバータ１４を制御する。
【０１２６】
本実施の形態における「第２のモード」とは、インバータ１４をＰＷＭ制御し、かつ、交流モータＭ１の回転数を低下させるモード（図１２のステップＳ６参照）や、インバータ１４をＰＷＭ制御し、かつ、インバータ１４のキャリア周波数を低下させるモード（図２０のステップＳ６Ａ参照）や、矩形波制御モード（図２１のステップＳ６Ｂ参照）である。これにより磁石温度の上昇を抑制することが可能になる。よって本実施の形態によれば永久磁石の減磁を防ぐことが可能になる。
【０１２７】
なお、本実施の形態における制御装置３０内のコンバータ制御部３０１、温度推定部３０２、およびインバータ制御部３０３は、各ブロックに相当する機能を有する回路で構成してもよいし、予め設定されたプログラムに従って制御部が処理を実行することにより実現してもよい。後者の場合、上述した制御装置３０の制御は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）によって行なわれ、ＣＰＵは、上記の機能ブロックおよびフローチャートに示される処理を実行するためのプログラムをＲＯＭ（Read Only Memory）から読出し、その読出したプログラムを実行して上記の機能ブロックおよびフローチャートに従って処理を実行する。したがって、ＲＯＭは、上記の機能ブロックおよびフローチャートに示される処理を実行するためのプログラムを記録したコンピュータ（ＣＰＵ）読取可能な記録媒体に相当する。
【０１２８】
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、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味およ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。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【図１】本発明の実施の形態に従う回転電機の駆動制御装置を搭載したハイブリッド自動車の一例を示す概略ブロック図である。
【図２】図１に示す動力分割機構２１０の模式図である。
【図３】図１のハイブリッド車駆動装置１００において交流モータＭ１，Ｍ２の駆動制御に関する部分を詳細に示す図である。
【図４】インバータ１４，３１の構成を説明する図である。
【図５】交流モータＭ１，Ｍ２に用いられる永久磁石形回転電機の要部の構成例を示す図である。
【図６】図１の制御装置３０の機能ブロック図である。
【図７】永久磁石に生じる渦電流を説明するための図である。
【図８】図６に示したインバータ制御部３０３による信号ＤＲＶ１，ＤＲＶ２の生成方法を説明するための波形図である。
【図９】キャリア周波数とインバータの出力電流との関係を示す図である。
【図１０】図６の温度推定部３０２が記憶するマップを示す図である。
【図１１】図６の温度推定部３０２が実行する温度推定処理を説明するフローチャートである。
【図１２】本実施の形態における、交流モータＭ１の制御処理を説明するフローチャートである。
【図１３】回転数制御処理における交流モータＭ１の動作点の移動を説明するための図である。
【図１４】磁石温度Ｔｍｇと交流モータＭ１の回転数との関係を説明するための図である。
【図１５】図２に示した動力分割機構２１０の動作を説明するための共線図である。
【図１６】負荷率制限処理の際における交流モータＭ１の動作点の移動を説明するための図である。
【図１７】磁石温度Ｔｍｇと交流モータＭ１の負荷率との関係を説明するための図である。
【図１８】負荷率制限処理における動力分割機構２１０の動作を説明するための共線図である。
【図１９】本実施の形態における、交流モータＭ２の制御処理を説明するフローチャートである。
【図２０】交流モータＭ１，Ｍ２の制御処理の別の例を示すフローチャートである。
【図２１】交流モータＭ１，Ｍ２の制御処理のさらに別の例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１３０】
１  電源ライン、２  アースライン、１０，１１，１３  電圧センサ、１２  昇圧コンバータ、１４，３１  インバータ、１５  Ｕ相アーム、１６  Ｖ相アーム、１７  Ｗ相アーム、２０  ＤＣ／ＤＣコンバータ、２１  補機バッテリ、２４，２８  電流センサ、３０  制御装置、３２Ａ，３２Ｂ  回転角検出部、４０  ステータ、５０  ロータコア、５２  穴、５４  永久磁石、６０  エンジン、１００  ハイブリッド車駆動装置、２００  ハイブリッド自動車、２１０  動力分割機構、２１１  リングギヤ、２１２  キャリアギヤ、２１３  サンギヤ、２３０  前輪、２５１，２５２，２５４  シャフト、２５３  プラネタリキャリア、３０１  コンバータ制御部、３０２  温度推定部、３０３  インバータ制御部、Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２  点、Ｂ  直流電源、Ｃ１，Ｃ２  コンデンサ、Ｄ１〜Ｄ８  ダイオード、ｋ１  曲線、ｋ２  三角波信号、Ｌ１  リアクトル、Ｍ１，Ｍ２  交流モータ、Ｑ１〜Ｑ８  ＩＧＢＴ素子、ＲＧ０〜ＲＧ３  領域、ＳＲ１，ＳＲ２  システムリレー、ＷＶ１，ＷＶ２  波形。
【図１】
2008206338.tif 000003
【図２】
2008206338.tif 000004
【図３】
2008206338.tif 000005
【図４】
2008206338.tif 000006
【図５】
2008206338.tif 000007
【図６】
2008206338.tif 000008
【図７】
2008206338.tif 000009
【図８】
2008206338.tif 000010
【図９】
2008206338.tif 000011
【図１０】
2008206338.tif 000012
【図１１】
2008206338.tif 000013
【図１２】
2008206338.tif 000014
【図１３】
2008206338.tif 000015
【図１４】
2008206338.tif 000016
【図１５】
2008206338.tif 000017
【図１６】
2008206338.tif 000018
【図１７】
2008206338.tif 000019
【図１８】
2008206338.tif 000020
【図１９】
2008206338.tif 000021
【図２０】
2008206338.tif 000022
【図２１】
2008206338.tif 000023