(57)【要約】【課題】パワーコントロールユニットに耐圧限度を越える逆起電圧が印加されることを抑制できるようにする。【解決手段】モータ１の制御装置が適用される車両は、ロングライフクーラントがＰＣＵ２及び熱交換器５を通過するよう循環する第１循環回路７と、ギヤオイルがモータ１及び熱交換器５を通過するよう循環する第２循環回路１０と、を備える。制御装置は、ギヤオイルの温度Ｔ２を検出する第１サーミスタ９と、ロングライフクーラントの温度Ｔ１をモータ１のロータに設けられた磁石の温度として検出する第２サーミスタ１１と、それらの温度に基づきモータ１の回転速度制限及びその解除を行うコンピュータ３と、を備える。コンピュータ３は、Ｔ２がＴ１未満であるときに回転速度制限を行うとともに、Ｔ２がＴ１以上であっても閾値Ｘ未満であるときには回転速度制限を行い、Ｔ２がＴ１以上であり且つ閾値Ｘ以上であるときに回転速度制限の解除を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１冷媒がモータを駆動するためのパワーコントロールユニット及び熱交換器を通過するよう循環する第１冷媒回路と、第２冷媒が前記モータ及び前記熱交換器を通過するよう循環する第２冷媒回路とを備えており、且つ、前記熱交換器によって前記第１冷媒と前記第２冷媒との間での熱交換が行われる車両に適用され、前記モータの回転速度を制限値未満に制限する回転速度制限を同モータの温度に応じて実行するモータの制御装置において、
前記第１冷媒の温度を検出する第１温度検出部と、前記第２冷媒の温度を前記モータのロータに設けられた磁石の温度として検出する第２温度検出部と、前記第１冷媒の温度及び前記第２冷媒の温度に基づき前記回転速度制限及び同制限の解除を行う制御部と、を備え、
前記制御部は、前記第２冷媒の温度が前記第１冷媒の温度未満であるときに前記回転速度制限を行うとともに、前記第２冷媒の温度が前記第１冷媒の温度以上であっても予め定められた閾値未満であるときには前記回転速度制限を行い、前記第２冷媒の温度が前記第１冷媒の温度以上且つ前記閾値以上であるときに前記回転速度制限を解除するよう構成されていることを特徴とするモータの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両に搭載されるモータは、同モータとバッテリとの間での電力の入出力を制御するパワーコントロールユニットを通じて駆動される。
こうした車両は、第１冷媒が上記パワーコントロールユニット、熱交換器、及びラジエータを通過するよう循環する第１冷媒回路を備えている。そして、第１冷媒回路を循環する第１冷媒によってパワーコントロールユニットが冷却される。パワーコントロールユニットから第１冷媒によって奪われた熱は、第１冷媒がラジエータを通過する際に大気に放出される。
【０００３】
また、上記車両は、第２冷媒が上記モータ及び上記熱交換器を通過するよう循環する第２冷媒回路も備えている。そして、第２冷媒回路を循環する第２冷媒によってモータが冷却される。第２冷媒回路を循環する第２冷媒と第１冷媒回路を循環する第１冷媒とが上記熱交換器を通過する際には、それら冷媒の間での熱交換が行われる。従って、モータから第２冷媒によって奪われた熱は、上記熱交換器によって第２冷媒から第１冷媒に放出される。
【０００４】
ところで、モータには回転速度に応じた逆起電圧（誘起電圧）が発生し、その逆起電圧がパワーコントロールユニットに印加される。上記逆起電圧は、モータの温度が低くなるほど高くなる、より詳しくはモータのロータに設けられた磁石の温度が低くなるほど高くなる。このため、特許文献１では、パワーコントロールユニットに耐圧限度を越える逆起電圧が印加されないよう、モータの温度が閾値未満であるときにはモータの回転速度を制限値未満に制限する回転速度制限を行うようにしている。こうした回転速度制限は、モータの温度が閾値以上になったときに解除される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−８８５４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１には、モータの温度として、磁石が設けられたロータの温度を測定すると記載されている。しかし、回転するロータ（磁石）の温度を具体的にどのように測定しているかは不明であり、ステータに設けられたコイル等の温度を磁石の温度として測定していると考えられる。
【０００７】
このように磁石の温度をステータに設けられたコイル等の温度から推定する場合、測定（推定）された磁石の温度が実際の温度とは異なる可能性がある。例えば、モータの駆動時にステータのコイルが発熱することにより、推定される磁石の温度（コイルの温度）が、同磁石の実際の温度よりも高くなる可能性がある。
【０００８】
従って、推定された磁石の温度が閾値以上となったことに基づきモータの回転速度制限を解除すると、磁石の実際の温度が閾値以上に上昇していないにもかかわらずモータの回転速度制限が解除されてしまい、パワーコントロールユニットに耐圧限度を越える逆起電圧が印加されるおそれがある。
【０００９】
本発明の目的は、パワーコントロールユニットに耐圧限度を越える逆起電圧が印加されることを抑制できるモータの制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決するモータの制御装置は、第１冷媒がモータを駆動するためのパワーコントロールユニット及び熱交換器を通過するよう循環する第１冷媒回路と、第２冷媒が上記モータ及び上記熱交換器を通過するよう循環する第２冷媒回路と、を備える車両に適用される。この車両の上記熱交換器では第１冷媒と第２冷媒との間での熱交換が行われる。上記制御装置は、モータの回転速度を制限値未満に制限する回転速度制限を同モータの温度に応じて実行する。同装置は、第１冷媒の温度を検出する第１温度検出部と、第２冷媒の温度をモータのロータに設けられた磁石の温度として検出する第２温度検出部と、第１冷媒の温度及び第２冷媒の温度に基づき上記回転速度制限及び同制限の解除を行う制御部と、を備える。上記制御部は、第２冷媒の温度が第１冷媒の温度未満であるときに上記回転速度制限を行うとともに、第２冷媒の温度が第１冷媒の温度以上であっても予め定められた閾値未満であるときには上記回転速度制限を行うよう構成されている。また、上記制御部は、第２冷媒の温度が第１冷媒の温度以上且つ上記閾値以上であるときに上記回転速度制限を解除するよう構成されている。
【００１１】
上記構成によれば、第２冷媒回路を循環する第２冷媒の温度が、モータにおけるロータの磁石の温度として検出される。この第２冷媒の温度が第１冷媒の温度未満であるとき、すなわち第２冷媒に対し第１冷媒からの受熱があるときには、その受熱によって第２冷媒の温度がロータの磁石の実際の温度よりも高くなるおそれがある。従って、このときには、第２冷媒の温度がどのような値であっても、第２冷媒の温度が第１冷媒の温度以上であることに基づき、モータの回転速度制限が行われる。これにより、パワーコントロールユニットに対する耐圧限度を越える逆起電圧の印加が抑制される。
【００１２】
一方、第２冷媒の温度が第１冷媒の温度以上であるときには、第２冷媒から第１冷媒に対し放熱が行われていることになる。言い換えれば、第２冷媒に対する第１冷媒からの受熱がない状態であり、その受熱によって第２冷媒の温度がロータの磁石の実際の温度よりも高くなることはない。従って、第２冷媒の温度が第１冷媒の温度以上であり且つ上記閾値未満であることに基づき、モータの回転速度制限が行われる。これにより、パワーコントロールユニットに対する耐圧限度を越える逆起電圧の印加が抑制される。また、第２の冷媒の温度が第１冷媒の温度以上且つ上記閾値以上であるときには、ロータの磁石の実際の温度が上記閾値以上であることになるため、モータの回転速度制限が解除される。この解除に伴い、パワーコントロールユニットに対する耐圧限度を越える逆起電圧の印加が行われることはない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】モータの制御装置の全体を示す略図。
【図２】モータの回転速度制限の実行及び解除の手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、モータの制御装置の一実施形態について、図１及び図２を参照して説明する。
図１に示すように、自動車等の車両には、同車両の原動機であるモータ１、そのモータ１を駆動するためのパワーコントロールユニット（ＰＣＵ）２、並びに、モータ１及びＰＣＵ２を制御するコンピュータ３が搭載されている。上記モータ１は、車両に搭載された動力伝達機構４に組み込まれている。また、上記ＰＣＵ２は、モータ１と車両に搭載されたバッテリとの間での電力の入出力を制御するインバータ及びコンバータを備えている。コンピュータ３は、ＰＣＵ２の制御を通じて、モータ１の回転速度制御など同モータ１の駆動制御を行う。
【００１５】
車両は、ロングライフクーラントがＰＣＵ２、熱交換器５、及びラジエータ６を通過するよう循環する第１循環回路７を備えている。なお、ロングライフクーラントは第１冷媒としての役割を担い、第１循環回路は第１冷媒回路としての役割を担う。ＰＣＵ２は、第１循環回路７を循環するロングライフクーラントによって冷却される。そして、ＰＣＵ２からロングライフクーラントによって奪われた熱は、同ロングライフクーラントがラジエータ６を通過する際に大気に放出される。
【００１６】
第１循環回路７におけるＰＣＵ２からのロングライフクーラントの出口部分には、そのロングライフクーラントの温度を検出する第１サーミスタ９が設けられている。この第１サーミスタ９は、第１冷媒の温度を検出する第１温度検出部として機能する。第１サーミスタ９から出力された検出信号は、コンピュータ３に入力される。
【００１７】
また、車両は、ギヤオイルが動力伝達機構４（モータ１を含む）及び上記熱交換器５を通過するよう循環する第２循環回路１０も備えている。なお、ギヤオイルは第２冷媒としての役割を担い、第２循環回路１０は第２冷媒回路としての役割を担う。モータ１は、第２循環回路１０を循環するギヤオイルによって冷却される。そして、熱交換器５では、第２循環回路１０を循環するギヤオイルと第１循環回路７を循環するロングライフクーラントとが通過する際、ギヤオイルとロングライフクーラントとの間での熱交換が行われる。従って、モータ１からギヤオイルによって奪われた熱は、上記熱交換器５によってギヤオイルからロングライフクーラントに放出される。
【００１８】
第２循環回路１０におけるモータ１からのギヤオイルの出口部分には、そのギヤオイルの温度を検出する第２サーミスタ１１が設けられている。この第２サーミスタ１１は、第２冷媒の温度を検出する第２温度検出部として機能する。第２サーミスタ１１から出力された検出信号は、コンピュータ３に入力される。
【００１９】
ところで、モータ１には回転速度に応じた逆起電圧（誘起電圧）が発生し、その逆起電圧がＰＣＵ２に印加される。上記逆起電圧は、モータ１におけるロータの磁石の温度が低くなるほど高くなる。このため、ＰＣＵ２に耐圧限度を越える逆起電圧が印加されないよう、モータ１におけるロータの磁石の温度が予め定められた閾値Ｘ未満であるときには、コンピュータ３によりモータ１の回転速度を制限値ＮＬ未満に制限する回転速度制限が行われる。
【００２０】
詳しくは、第２サーミスタ１１によってギヤオイルの温度Ｔ２を上記磁石の温度として検出し、検出したギヤオイルの温度Ｔ２が上記閾値Ｘ未満であるときに回転速度制限を行う。この回転速度制限では、第２サーミスタ１１によって検出されたギヤオイルの温度Ｔ２（ロータの磁石の温度に相当）が低いほど、上記制限値ＮＬが小さい値となるよう設定される。そして、上記回転速度制限によってモータ１の回転速度が上記制限値ＮＬ未満に制限されることにより、ＰＣＵ２に耐圧限度を越える逆起電圧が印加されることは抑制される。
【００２１】
次に、モータ１における回転速度制限の実行及び解除のための処理の流れについて、回転速度制限ルーチンを示す図２のフローチャートを参照して説明する。この回転速度制限ルーチンは、コンピュータ３を通じて所定時間の経過毎に実行される。
【００２２】
コンピュータ３は、回転速度制限ルーチンのステップ１０１（Ｓ１０１）の処理として、第２サーミスタ１１によって検出されたギヤオイルの温度Ｔ２が第１サーミスタ９によって検出されたロングライフクーラントの温度Ｔ１以上であるか否かを判断する。ここで、ギヤオイルの温度Ｔ２がロングライフクーラントの温度Ｔ１未満であると判断された場合（Ｓ１０１：ＮＯ）には、Ｓ１０２に進む。
【００２３】
一方、Ｓ１０１でギヤオイルの温度Ｔ２がロングライフクーラントの温度Ｔ１以上であると判断された場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）には、Ｓ１０３に進む。コンピュータ３は、Ｓ１０３の処理として、ギヤオイルの温度Ｔ２が上記閾値Ｘ以上であるか否かを判断する。ここで、ギヤオイルの温度Ｔ２が閾値Ｘ未満であると判断された場合（Ｓ１０３：ＮＯ）にも、Ｓ１０２に進む。
【００２４】
コンピュータ３は、Ｓ１０２の処理として上述したモータ１の回転速度制限を実行し、その後に回転速度制限ルーチンを一旦終了する。また、Ｓ１０３でギヤオイルの温度Ｔ２が上記閾値Ｘ以上であると判断された場合（Ｓ１０３：ＹＥＳ）には、Ｓ１０４に進む。コンピュータ３は、Ｓ１０４の処理としてモータ１の上記回転速度制限を解除し、その後に回転速度制限ルーチンを一旦終了する。
【００２５】
次に、本実施形態におけるモータの制御装置の作用効果について説明する。
第２循環回路１０を循環するギヤオイルの温度Ｔ２がモータ１におけるロータの磁石の温度として検出される。このギヤオイルの温度Ｔ２が第１循環回路７を循環するロングライフクーラントの温度Ｔ１未満であるとき、すなわち熱交換器５でギヤオイルに対しロングライフクーランとからの受熱があるときには、その受熱によってギヤオイルの温度Ｔ２が上記磁石の実際の温度よりも高くなるおそれがある。従って、このときには、ギヤオイルの温度Ｔ２がどのような値であっても、ギヤオイルの温度Ｔ２がロングライフクーラントの温度Ｔ１以上であることに基づき、モータ１の回転速度制限が行われる。これにより、ＰＣＵ２に対する耐圧限度を越える逆起電圧の印加が抑制される。
【００２６】
一方、ギヤオイルの温度Ｔ２がロングライフクーラントの温度Ｔ１以上であるときには、熱交換器５でギヤオイルからロングライフクーラントに対し放熱が行われていることになる。言い換えれば、ギヤオイルに対するロングライフクーラントからの受熱がない状態であり、その受熱によってギヤオイルの温度Ｔ２が上記磁石の実際の温度よりも高くなることはない。従って、ギヤオイルの温度Ｔ２がロンクライフクーラントの温度Ｔ１以上であり且つ閾値Ｘ未満であることに基づき、モータ１の回転速度制限が行われる。これにより、ＰＣＵ２に対する耐圧限度を越える逆起電圧の印加が抑制される。また、ギヤオイルの温度Ｔ２がロンクライフクーラントの温度Ｔ１以上であり且つ閾値Ｘ以上であるときには、上記磁石の実際の温度が閾値Ｘ以上であることになるため、モータ１の上記回転速度制限が解除される。この解除に伴い、ＰＣＵ２に対する耐圧限度を越える逆起電圧の印加が行われることはない。
【００２７】
なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・第１冷媒をロングライフクーラント以外のものに変更してもよい。
【００２８】
・第２冷媒をギヤオイル以外のものに変更してもよい。
・第１温度検出部及び第２温度検出部として第１サーミスタ９及び第２サーミスタ１１を例示したが、第１温度検出部及び第２温度検出部としてサーミスタ以外の温度センサを採用することも可能である。
【符号の説明】
【００２９】
１…モータ
２…パワーコントロールユニット（ＰＣＵ）
３…コンピュータ
４…動力伝達機構
５…熱交換器
６…ラジエータ
７…第１循環回路
９…第１サーミスタ
１０…第２循環回路
１１…第２サーミスタ
【図１】
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【図２】
2022002426.tif 000004