(57)【要約】      （修正有）【課題】乗員等に不快感を与えることなく、スイッチング素子の発熱を抑えることが可能な車両用モータ制御装置及び制御方法を提供する。【解決手段】電動モータコントローラ１０は、複数のスイッチング素子を制御して、複数のスイッチング素子に対応して設けられる電動モータの複数の巻線に目標となる相電流を流すものであって、ドライバからの要求と電動モータの回転状態とに基づいて電動モータがロック状態であるかを判断するモータロック判断部１１と、モータロック判断部１１により電動モータがロックされていると判断した場合に、ドライバからの要求トルクを維持しつつ、電動モータを駆動する際の電流値と電流位相とを変化させる制御部１９とを備える。【選択図】図２
2013187939.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のスイッチング素子を制御して、前記複数のスイッチング素子に対応して設けられるモータの複数の巻線に目標となる相電流を流す車両用モータ制御装置であって、
ドライバからの要求と前記モータの回転状態とに基づいてモータがロック状態であるかを判断するモータロック判断手段と、
前記モータロック判断手段によりモータがロックされていると判断した場合に、ドライバからの要求トルクを維持しつつ、モータを駆動する際の電流値と電流位相とを変化させる制御手段と、
を備えることを特徴とする車両用モータ制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、モータを駆動する際の電流値と電流位相とを周期的に変化させる
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用モータ制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、動作されるスイッチング素子がＰ側とＮ側とで変化しない範囲において各モータ巻線の電流がゼロアンペアに至るまでの位相差が小さい方をモータ巻線毎に特定し、特定されたモータ巻線毎の位相差が最も大きいモータ巻線について、当該位相差だけ位相変化させ、その変化後に、特定されたモータ巻線毎の位相差が次に大きいモータ巻線について、当該位相差だけ位相変化させ、これらの処理を交互に繰り返すことで、モータ巻線の電流位相を周期的に変化させる
ことを特徴とする請求項２に記載の車両用モータ制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、電流位相を変化させる周期を、各スイッチング素子の熱時定数以下とする
ことを特徴とする請求項２又は請求項３のいずれに記載の車両用モータ制御装置。
【請求項５】
前記制御手段は、電流位相を変化させる場合において、要求トルクを満足させる電流値を算出し、電流位相を変化させる周期を、算出した電流値が大きくなるほど短くする
ことを特徴とする請求項４に記載の車両用モータ制御装置。
【請求項６】
前記制御手段は、算出した電流値に基づいて、当該電流値にてスイッチング素子が上昇すると予測される温度である想定飽和温度を求め、この想定飽和温度と、スイッチング素子の熱時定数とから、前記スイッチング素子が限界温度に至る時間を求め、この時間よりも電流位相を変化させる周期を短くする
ことを特徴とする請求項５に記載の車両用モータ制御装置。
【請求項７】
前記制御手段は、電流の位相変化を実行した場合に要求トルクを維持できる場合、各モータ巻線の電流がゼロアンペアに至る位相差だけ位相変化させ、電流の位相変化を実行した場合に要求トルクを維持できない場合、極力ゼロアンペアに至る位相差だけ位相変化させる
ことを特徴とする請求項３に記載の車両用モータ制御装置。
【請求項８】
前記制御手段は、電流位相をβ、要求トルクをＴ＊、極対数ｐ、磁束φα、ｄ軸インダクタンスをＬｄ、ｑ軸インダクタンスをＬｑとした場合、
【数１】
2013187939.tif 000012
【数２】
2013187939.tif 000013
なる演算式から電流位相βの位相変化範囲を求める
ことを特徴とする請求項７に記載の車両用モータ制御装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記交互に前記処理を繰り返すにあたり、それぞれの位相に留まる時間を、それぞれの位相における電流値が大きいほど、短くする
ことを特徴とする請求項３、請求項７又は請求項８のいずれか１項に記載の車両用モータ制御装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、算出した位相における相電流から、当該相電流にてスイッチング素子が上昇すると予測される温度である想定飽和温度をそれぞれ求め、それぞれ求められた想定飽和温度とそれぞれの位相に留まる時間との積が同じ値となるように、それぞれの位相に留まる時間を決定する
ことを特徴とする請求項１０に記載の車両用モータ制御装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、前記モータロック判断手段によりモータがロックされていると判断し、現在の電流がロック状態で流れることにより上昇すると想定されるスイッチング素子の想定飽和温度が、スイッチング素子の限界温度を超える場合、ドライバからの要求トルクを維持しつつ、モータを駆動する際の電流値と電流位相とを変化させる
ことを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の車両用モータ制御装置。
【請求項１２】
前記制御手段は、現在のスイッチング素子の温度が、スイッチング素子の限界温度よりも低い管理限界温度以上であると判断した場合、電流値を固定し、電流位相を変化させる処理を実行する
ことを特徴とする請求項１１に記載の車両用モータ制御装置。
【請求項１３】
前記制御手段は、電流位相を変化させる処理を実行するにあたり、電流位相を周期的に変化させ、周期的に変化させたときのトルクの平均が要求トルクとなる電流値に固定する
ことを特徴とする請求項１２に記載の車両用モータ制御装置。
【請求項１４】
複数のスイッチング素子を制御して、前記複数のスイッチング素子に対応して設けられるモータの複数の巻線に目標となる電流を流す車両用モータ制御方法であって、
ドライバからの要求と前記モータの回転状態とに基づいてモータがロック状態であるか
を判断するモータロック判断工程と、
前記モータロック判断工程においてモータがロックされていると判断した場合に、ドライバからの要求トルクを維持しつつ、モータ巻線に流れる相電流値とモータ巻線の電流位相とを変化させる制御工程と、
を有することを特徴とする車両用モータ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用モータ制御装置及び走行支援方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、モータの回転数が充分低い場合にモータの回転が外力によりロックされていると判断し、インバータ制御のＰＷＭ信号のキャリア周波数を通常値（１０ｋＨｚ）から低周波数（１．２５ｋＨｚ）に切り替える車両用モータ制御装置が提案されている。この車両用モータ制御装置によれば、キャリア周波数の低下に伴いインバータのスイッチング素子のスイッチング周波数も低下することとなり、スイッチング損失も低減されるため、モータがロックされていてもインバータの各スイッチング素子に急激な発熱が生じる可能性を低減させることができる（特許文献１参照）。
【０００３】
また、モータロック状態と判定された場合に、インバータ内における複数のスイッチング素子の間で電流供給対象素子を強制的に転流させる素子転流制御手段を備えた車両用モータ制御装置が提案されている。この車両用モータ制御装置によれば、ロック状態になった場合に、電流を絞らずに強制的な転流を実施することにより応答性を悪化させずに素子への過負荷を防止することが可能となる（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−７０１９５号公報
【特許文献２】特開２００５−１８５０００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の車両用モータ制御装置のようにキャリア周波数を低下させてスイッチング素子の熱集中を回避する場合、一般にキャリア周波数を人の可聴領域まで下げないとスイッチング損失を大幅に低下することができない。このため、スイッチングに起因した騒音が乗員や車両周辺の人に顕著に感じられるようになり、不快感を与えてしまう。
【０００６】
また、特許文献２に記載の車両用モータ制御装置において電流転流装置を適用した場合、電流を転流させて回転磁界を作り出すだけでは、ドライバが要求する所望のトルクを出力することができないだけでなく、トルクが急激に変動することとなり、乗員に不快感を与えてしまうことになってしまう。また、場合によってはトルクがドライバの意思とは反対方向に掛かってしまい、より一層不快感を与えてしまうことがある。
【０００７】
本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、乗員等に不快感を与えることなく、スイッチング素子の発熱を抑えることが可能な車両用モータ制御装置及び制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の車両用モータ制御装置は、複数のスイッチング素子を制御して、複数のスイッチング素子に対応して設けられるモータの複数の巻線に目標となる相電流を流すものである。この装置は、モータがロックされていると判断した場合に、ドライバからの要求トルクを維持しつつ、モータを駆動する際の電流値と電流位相とを変化させる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、モータがロックされていると判断した場合に、ドライバからの要求トルクを維持しつつ、モータを駆動する際の電流値と電流位相とを変化させる。このため、電流位相を変化させるだけでなく、電流値も変化させることにより、要求トルクを維持した状態で特定のスイッチング素子に電流が集中してしまう事態を防止することができる。従って、乗員等に不快感を与えることなく、スイッチング素子の発熱を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態に係る車両用モータ制御装置を含む車両システムを示すブロック図である。
【図２】図１に示した電動モータコントローラ１０の詳細を示すブロック図である。
【図３】本実施形態に係る車両用モータ駆動方法を示す基本フローチャートである。
【図４】アクセル開度−トルクテーブルを示す図である。
【図５】図３に示した電流値指令値算出処理（Ｓ４）の詳細を示すフローチャートである。
【図６】モータロック判定テーブルを示す図である。
【図７】上昇温度テーブルを示す図である。
【図８】電流位相変化制御（Ｓ１５〜Ｓ２０）の概念を示す図である。
【図９】図８に示す例において、相電流が０Ａになるよう電流位相を変化させた場合のｄｑ軸電流の配置を示す図である。
【図１０】図５に示した目標電流位相（β１＊、β２＊）の算出処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１１】電流値−電流位相変化周期テーブルを示す図である。
【図１２】過負荷電流時・電流振幅指令値テーブルを示す図である。
【図１３】過負荷電流時・電流位相変化周期テーブルを示す図である。
【図１４】従来の電動モータコントローラによるモータロック時の様子を示すグラフであって、（ａ）はｄｑ軸電流を示し、（ｂ）は相電流を示し、（ｃ）はスイッチング素子温度を示している。
【図１５】本実施形態に係る電動モータコントローラ１０によるモータロック時の様子を示すグラフであって、（ａ）はｄｑ軸電流を示し、（ｂ）は相電流を示し、（ｃ）はスイッチング素子温度を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係る車両用モータ制御装置を含む車両システムを示すブロック図である。図１に示すように、車両用システム１は、電動車両の走行制御を行うシステムであって、電動モータコントローラ（車両用モータ駆動装置）１０と、インバータ２０と、駆動モータ３０（モータ）３０と、減速機４０と、ドライブシャフト５０と、駆動輪６０と、電流センサ７０と、回転センサ８０と、バッテリ９０とから構成されている。
【００１２】
電動モータコントローラ１０は、インバータ２０内の複数のスイッチング素子を制御して、複数のスイッチング素子に対応して駆動モータ３０に設けられる複数の巻線に目標となる相電流を流すものである。この電動モータコントローラ１０は、車速Ｖ、アクセル開度θ、駆動モータ３０の回転子位相α、駆動モータ３０の電流（三相交流の場合はＩｕ、Ｉｖ、Ｉｗ）等である各種車両変数の信号をデジタル信号として入力する。また、電動モータコントローラ１０は、このような各種車両変数に応じて駆動モータ３０を制御するＰＷＭ信号を生成し、このＰＷＭ信号に応じてドライブ回路を通じてインバータ２０の駆動信号を生成する。
【００１３】
インバータ２０は、複数のスイッチング素子を備え、電動モータコントローラ１０からの駆動信号に応じて、スイッチング素子をオンオフして目標となる相電流を流すものである。具体的にインバータ２０は、例えば各相ごとに２個のスイッチング素子（例えばＭＯＳ−ＦＥＴやＩＧＢＴ等のパワー半導体素子）が設けられており、駆動信号に応じてスイッチング素子をオンオフすることにより、バッテリ９０から供給される直流の電流を交流に変換し、駆動モータ３０に目標となる電流を流す。
【００１４】
駆動モータ３０は、例えば三相モータであって、各相電流を変化させることにより回転子を回転させ車両の動力を発生させるものである。駆動モータ３０により発生した動力は、減速機４０及びドライブシャフト５０を通じて駆動輪６０に伝達されることとなる。また、駆動モータ３０は、回生時において回生駆動力を発生させることで車両の運動エネルギーを電気エネルギーとして回収する。
【００１５】
電流センサ７０は、駆動モータ３０の各巻線に供給される電流の値を検出するものであり、検出値を電動モータコントローラ１０に送信する構成となっている。なお、相電流の合計値はゼロとなることから、電流センサ７０は３相のうち２相分の電流値を送信し、電動モータコントローラ１０は２相分の電流値から残り１相の電流値を演算により求めるようになっていてもよい。回転センサ８０は、駆動モータ３０の回転子の回転（位相α）を検出するものであり、例えばレゾルバやエンコーダにより構成される。また、回転センサ８０は、検出値を電動モータコントローラ１０に送信する構成となっている。
【００１６】
バッテリ９０は、インバータ２０内のスイッチング素子がオンされることにより駆動モータ３０に電流供給するものである。また、バッテリ９０は、回生時において充電を行う構成となっている。
【００１７】
図２は、図１に示した電動モータコントローラ１０の詳細を示すブロック図である。図２に示すように、電動モータコントローラ１０はモータロック判断部（モータロック判断手段）１１、温度算出部１２、温度比較部１３、電流位相算出部１４、電流振幅算出部１５、周期算出部１６、デューティ算出部１７、目標電流算出部１８、及び、制御部（制御手段）１９を備えている。このような電動モータコントローラ１０は、モータロック時においてドライバからの要求トルクを維持しつつ、モータ巻線に流れる相電流値と電流位相とを変化させて、ドライバに違和感を与えず、且つ、スイッチング素子の熱破壊を防止するようにしている。以下、各部について説明する。
【００１８】
モータロック判断部１１は、ドライバからの要求と駆動モータ３０の回転状態とに基づいて駆動モータ３０がロック状態であるか否かを判断するものである。温度算出部１２は、モータロック時においてスイッチング素子がどれだけ温度上昇するか等を算出するものである。温度比較部１３は、温度算出部１２により算出された温度と、スイッチング素子の限界温度等との比較を行うものである。
【００１９】
電流位相算出部１４は、モータロック時においてスイッチング素子の熱破壊を防止すべく、適切な電流位相を算出するものである。電流振幅算出部１５は、モータロック時においてドライバの要求トルクを満たすべく、電流位相算出部１４により算出された電流位相に基づいて電流振幅を算出するものである。
【００２０】
周期算出部１５は、電流位相算出部１４により算出された電流位相を周期的に変化させるための電流位相変化周期を算出するものである。デューティ算出部１７は、電流位相を周期的に変化させる際のデューティ比を算出するものである。
【００２１】
目標電流算出部１８は、実際に電流位相を周期的に変化させるため、電流位相変化制御
時のｄｑ軸の電流目標値を算出するものである。制御部１９は、上記各部に算出された算出結果に基づいて、電流位相を周期的に変化させる制御を実行するものである。
【００２２】
次に、本実施形態に係る車両用モータ駆動方法について説明する。図３は、本実施形態に係る車両用モータ駆動方法を示す基本フローチャートである。図３に示すように、まず電動モータコントローラ１０は、入力処理を実行する（Ｓ１）。この処理において電動モータコントローラ１０は以下の情報を入力する。
【００２３】
まず、電動モータコントローラ１０は、電流センサ７０から駆動モータ３０に流れる三相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗの情報を取得する。なお、三相の電流値の合計はゼロになることから、例えばＩｗはセンサ入力せず、ＩｕとＩｖの値から計算で求めてもよい。また、電動モータコントローラ１０は、回転センサ８０から駆動モータ３０の回転子位相α（電気角）［ｒａｄ］の情報を取得する。この際、電動モータコントローラ１０の制御部１９は、回転子位相α（電気角）を微分して回転子角速度ω（電気角）［ｒａｄ/ｓ］を求め、
回転子角速度ω（電気角）を駆動モータ３０の極対数で割り駆動モータ３０の機械的な角速度である回転子機械角速度ωｍ［ｒａｄ/ｓ］を求めた後、［ｒａｄ/ｓ］から［ｒｐｍ］への単位変換係数（６０/２π）を掛けることでモータ回転数Ｎｍ［ｒｐｍ］を求める
。
【００２４】
また、電動モータコントローラ１０は、車速Ｖ［ｋｍ/ｈ］の情報を取得する。この際
、電動モータコントローラ１０は、メータやブレーキコントローラ等の他のコントローラから通信にて車速Ｖ［ｋｍ/ｈ］の情報を取得してもよいし、回転子機械角速度ωｍにタ
イヤ動半径Ｒを掛け、ファイナルギヤのギヤ比で割ることにより車両速度ｖ「ｍ/ｓ」を
求め、「ｍ/ｓ」から［ｋｍ/ｈ］への単位変換係数（３６００/１０００）を施すことで
、車速Ｖ［ｋｍ/ｈ］を求めてもよい。
【００２５】
さらに、電動モータコントローラ１０は、アクセル開度θ［％］の情報を取得する。この際、電動モータコントローラ１０は、アクセル開度センサからアクセル開度θ［％］の情報を取得してもよいし、車両コントローラや他のコントローラからアクセル通信にて開度θ［％］の情報を取得するようにしてもよい。また、電動モータコントローラ１０は、直流電源ラインに備え付けられた電圧センサ、又はバッテリコントローラから直流電圧値Ｖｄｃ［Ｖ］の情報を取得する。加えて、電動モータコントローラ１０は、インバータ２０に設けられた温度センサによりスイッチング素子の温度Ｔｊ［℃］（パワー半導体のジャンクション温度やベース基板温度など）や、冷却水温Ｔｗ［℃］の情報を取得する。なお、スイッチング素子温度Ｔｊは各素子の温度の最高値であってもよい。
【００２６】
次に、電動モータコントローラ１０は、基本目標トルク算出処理を実行する（Ｓ２）。この処理では、アクセル開度θ及び車速Ｖに基づき、アクセル開度−トルクテーブルにより第１のトルク指令値である基本目標トルク指令値Ｔｍ１＊を設定する。
【００２７】
図４は、アクセル開度−トルクテーブルを示す図である。図４に示すように、アクセル開度−トルクテーブルは、横軸に回転数〔ｐｐｍ〕を示し、縦軸にトルク〔Ｔ・ｍ〕を示したものとなっている。図４に示すように、トルクは、アクセル開度θが小さくなるほど小さくなる傾向にある。また、トルクは、回転数の絶対値が大きくなるほど小さくなる傾向にある。電動モータコントローラ１０は、このようなテーブルに基づき基本目標トルク指令値Ｔｍ１＊を設定する。
【００２８】
再度図２を参照する。次いで、電動モータコントローラ１０は、駆動力伝達系振動抑制制御（制振制御）を実行する（Ｓ３）。この処理において電動モータコントローラ１０は、ステップＳ２にて算出した基本目標トルク指令値Ｔｍ１＊とステップＳ１にて算出した
モータ回転数Ｎｍとに基づいて、駆動軸トルクの応答を犠牲にすることなく、駆動力伝達系振動（ドライブシャフトのねじり振動など）を抑制する第２のトルク指令値である制振制御後・トルク指令値Ｔｍ２＊を算出する。なお、この処理は特開２００３−９５５６号公報に記載される通りに実行されるため、詳細な説明を省略する。また、このステップＳ３自体を省略することも可能であるが、振動周波数よりも小さいカットオフ周波数のＬＰＦ等を施さないと、駆動力伝達系振動を励起してしまうことになり、胸のすく加速レスポンスを実現することが困難になってしまうため、省略しないことが望ましい。
【００２９】
その後、電動モータコントローラ１０は、電流値指令値算出処理を実行する（Ｓ４）。この処理において電動モータコントローラ１０は、要求トルクの維持しつつ、モータロック時におけるスイッチング素子の熱破壊を防止したｄｑ軸電流目標値Ｉｄ＊，Ｉｑ＊を算出可能となっている。
【００３０】
次に、電動モータコントローラ１０は、電流制御処理を実行する（Ｓ５）。この処理において電動モータコントローラ１０は、まず三相電流値Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗと駆動モータ３０の回転子位相αからｄｑ軸電流値Ｉｄ，Ｉｑを演算する。次いで、電動モータコントローラ１０は、ステップＳ４にて算出したｄｑ軸電流目標値Ｉｄ＊，Ｉｑ＊と上記ｄｑ軸電流Ｉｄ，Ｉｑとの偏差からｄｑ軸電圧指令値Ｖｄ，Ｖｑを演算する。なお、この部分には非干渉制御を加えることもある。その後、電動モータコントローラ１０は、ｄｑ軸電圧指令値Ｖｄ，Ｖｑと駆動モータ３０の回転子位相αから三相電圧指令値Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗを演算する。そして、電動モータコントローラ１０は、三相電圧指令値Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗと直流電圧ＶｄｃからＰＷＭ信号（on duty）ｔｕ[%]，ｔｖ[%]，ｔｗ[%]を演算する。次いで、電動モータコントローラ１０は、このＰＷＭ信号を駆動信号としてインバータ２０に送信する。これにより、インバータ２０は、駆動信号に基づいてスイッチング素子を開閉制御することとなり、駆動モータ３０をトルク指令値で指示された所望のトルクで駆動することとなる。
【００３１】
図５は、図３に示した電流値指令値算出処理（Ｓ４）の詳細を示すフローチャートである。図５に示すように、まず、モータロック判断部１１は、駆動モータ３０がロック状態であるか否かを判断する（Ｓ１１）。この処理においてモータロック判断部１１は、図６に示すモータロック判定テーブルに基づいて駆動モータ３０がロック状態であるか否かを判断する。
【００３２】
図６は、モータロック判定テーブルを示す図である。図６に示すように、モータロック判断部１１は、モータ回転数Ｎｍが所定値よりも小さく、制振制御後のトルク指令値Ｔｍ２＊が所定値よりも大きい場合にモータロック状態であると判断する。一方、モータロック判断部１１は、上記以外の場合にモータロック状態でないと判断する。なお、上記判断閾値にはヒステリシスを設けてもよく、この場合にはモータロック判定について精度を向上を図ることができる。
【００３３】
再度図５を参照する。モータロック状態であると判断しなかった場合（Ｓ１１：ＮＯ）、電動モータコントローラ１０は、通常制御を行う（Ｓ２４）。すなわち、電動モータコントローラ１０の目標電流算出部１８は、通常時のｄｑ軸電流目標値を算出する。このとき、目標電流算出部１８は、制振制御後のトルク指令値Ｔｍ２＊、駆動モータ３０の回転子角速度ω及び直流電圧値Ｖｄｃから、テーブルを参照してｄｑ軸電流目標値Ｉｄ＊、Ｉｑ＊を求める。その後、図５に示す処理は終了し、処理は図４のステップＳ５に移行する。
【００３４】
モータロック状態であると判断した場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、温度算出部１２は、電流位相を変化させず通常の電流指令値に固定した場合に、スイッチング素子温度がどれだけ
上昇するか把握するため、想定飽和温度(Ｔｊｓａｔ０)を算出する（Ｓ１２）。この処理において温度算出部１２は、まず、制振制御後のトルク指令値Ｔｍ２＊から、通常制御の電流目標値Ｉａ０をテーブルより参照して求める。この電流目標値Ｉａ０に対して、駆動モータ３０の回転子位相αを元に、三相電流Ｉｕ０，Ｉｖ０，Ｉｗ０を算出し、その最大値を求めＩｐｍａｘ０とする。次に、温度算出部１２は、図７に示す上昇温度テーブルに基づいて、電流値Ｉｐｍａｘ０に対する想定上昇温度ΔＴｊ０を算出する。
【００３５】
図７は、上昇温度テーブルを示す図である。図７に示す上昇温度テーブルは、予めモータ設計値や計測結果から求めておくものである。この図７では、電流値Ｉｐｍａｘ０に対する想定上昇温度ΔＴｊ０が一義的に決まるようになっており、温度算出部１２は、このデーブルから想定上昇温度ΔＴｊ０を算出する。次いで、温度算出部１２は、想定上昇温度ΔＴｊ０に、冷却系の温度Ｔｗ(例えば、水冷式であれば冷却水温)を加えることで、想定飽和温度Ｔｊｓａｔ０を算出する。なお、この冷却系の温度Ｔｗは、実際に計測した温度でもよいし、管理上限温度を用いてもよい。
【００３６】
再度図６を参照する。想定飽和温度Ｔｊｓａｔ０を算出した後、温度比較部１３は、想定飽和温度Ｔｊｓａｔ０がスイッチング素子の限界温度Ｔｊｃよりも大きいか否かを判断する（Ｓ１３）。想定飽和温度Ｔｊｓａｔ０がスイッチング素子の限界温度Ｔｊｃよりも大きくないと判断した場合（Ｓ１３：ＮＯ）、モータロック状態であるが、このままロック状態が継続してもスイッチング素子の温度が限界温度Ｔｊｃを超えないと判断できるため、処理はステップＳ２４に移行する。そして、電動モータコントローラ１０は、通常制御を行い、その後、図５に示す処理は終了し、処理は図４のステップＳ５に移行する。
【００３７】
一方、想定飽和温度Ｔｊｓａｔ０がスイッチング素子の限界温度Ｔｊｃよりも大きいと判断した場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、温度比較部１３は、スイッチング素子の熱破壊の危険性があるため、スイッチング素子の現在温度Ｔｊが管理限界温度Ｔｊｃ２未満であるか否かを判断する（Ｓ１４）。ここで、管理限界温度Ｔｊｃ２とは、限界温度Ｔｊｃよりも低く設定された温度である。
【００３８】
スイッチング素子の現在温度Ｔｊが管理限界温度Ｔｊｃ２未満であると判断した場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、電動モータコントローラ１０は、トルク指令値を満足しつつスイッチング素子温度を限界温度範囲内に収めるため、電流位相を周期的に変化させる電流位相変化制御（Ｓ１５〜Ｓ２０）を実行する。一方、スイッチング素子の現在温度Ｔｊが管理限界温度Ｔｊｃ２以上であると判断した場合（Ｓ１４：ＮＯ）、これ以上スイッチング素子の温度が上昇すると限界温度Ｔｊｃを超えてしまう可能性があるため、電動モータコントローラ１０は、電流振幅値を所定値に固定し、電流位相のみ周期的に変化させる過負荷時電流位相変化制御（Ｓ２１〜Ｓ２３）を実行する。
【００３９】
ここで、電流位相変化制御（Ｓ１５〜Ｓ２０）の概念を説明する。図８は、電流位相変化制御（Ｓ１５〜Ｓ２０）の概念を示す図である。図８に示すように、まず回転子（ロータ）位相αが１６５°の場合、Ｕ相及びＷ相には負の電流が流れている。すなわち、Ｎ側アームのスイッチング素子に集中的に電流が流れることとなる（還流時にはＰ側アームのダイオードを流れる）。また、Ｖ相には正の電流が流れている。すなわち、Ｐ側アームのスイッチング素子に集中的に電流が流れることとなる（還流時にはＮ側アームのダイオードを流れる）。ここで、Ｕ相は１８０°まで１５°位相進めると０Ａとなり、Ｖ相は２４０°まで７５°位相進めると０Ａとなり、Ｗ相は１２０°まで４５°位相を遅らせると０Ａとなる。
【００４０】
このため、Ｖ相が最も０Ａに至るまでの位相範囲が広く、この相が０Ａになるまで位相を７５°進める。これにより、Ｖ相Ｐ側のスイッチング素子の電流を０Ａとすることがで
き、この素子の熱集中を緩和することができる。
【００４１】
次に、この７５°進めた状態ではＷ相の電流が流れ続けることになってしまうため、Ｗ相の電流が０Ａになるまで、すなわち電流位相を回転子位相１６５°から４５°遅らせて１２０°まで位相をずらす。この様にすると、Ｗ相の負電流が０ＡとなりＷ相Ｎ側のスイッチング素子の電流を０Ａとすることができ、この素子の熱集中を緩和することができる。
【００４２】
そして、この操作を交互に繰り返すことで、Ｖ相及びＷ相のスイッチング素子への熱集中を緩和することができる。なお、この時Ｕ相については、位相１８０°で電流符号が負から正に変化することに伴い、使用するスイッチング素子がＮ側アームからＰ側アームに変化する。このため、電流をＮ側とＰ側で分担することができるため、熱集中を緩和させることができている。
【００４３】
図９は、図８に示す例において、相電流が０Ａになるよう電流位相を変化させた場合のｄｑ軸電流の配置を示す図である。なお、電流位相βは、ｑ軸上で０°、ｑ軸から左回りを正、右回りを負とする。
【００４４】
ここで、一般的なＩＰＭ（Interior Permanent Magnet Motor）のｄｑ軸電流配置は、
電流の大きさＩａ(ＩｄとＩｑの2乗和平方根)が最も小さくなるよう、電流位相を所定値
だけ進め、ｄ軸電流が負となっている。これに対し、本発明では電流位相を大きく正負に振ることになるため、ｄ軸電流は負の値だけではなく、正の値も取るように変化させることになる。なお、βを電流最小位相から正負に大きく変化させることにより、トルクを維持させようとすると電流の絶対値Ｉａ自体は増加することになるが、特定のスイッチング素子に電流を固定させずに、いくつかの相のスイッチング素子に電流を分配することで、トータルとして各スイッチング素子の温度上昇を管理限界温度以下に確保することができるようになる。
【００４５】
以下、電流位相変化制御（Ｓ１５〜Ｓ２０）について詳細に説明する。まず、ステップＳ１５において電流位相算出部１４は、モータロックに伴い電流位相を変化させるため、変化させる先の電流位相である目標電流位相（β１＊、β２＊）を算出する（Ｓ１５）。図１０は、図５に示した目標電流位相（β１＊、β２＊）の算出処理の詳細を示すフローチャートである。
【００４６】
図１０に示すように、電流位相算出部１４は、まず電流位相の可動範囲を算出する（Ｓ３１）。このとき、電流位相算出部１４は、電流位相βはｑ軸上の正方向位相を０ｒａｄとし、左回りを正、右回りを負とした場合、以下の式（１）により算出する。
【数１】
2013187939.tif 000003
【数２】
2013187939.tif 000004
なお、Ｔｍ２＊はトルク指令値、ｐ、φａ、Ｌｄ及びＬｑはモータ設定値（ｐ：極対数、φａ：磁束、Ｌｄ：ｄ軸インダクタンス、Ｌｑ：ｑ軸インダクタンス）である。モータ設定値は、設計値又は実験で測定した値を用いる。また、予め用意した所定のテーブルを用いて実施しても良い。
【００４７】
その後、電流位相算出部１４は、三相電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗがそれぞれ０Ａとなる電流位相を算出し、相電流０Ａ位相（β０ｕ，β０ｖ，β０ｗ）を算出する（Ｓ３２）。まず、相電流が０Ａとなる条件は、駆動モータ３０の回転子位相αを用いて、下記のように求められる。
Ｉｕ＝０Ａの条件：  β＝-α＋ｎπ              （nは整数）
Ｉｖ＝０Ａの条件：  β＝-α＋（２／３＋ｍ）π  （ｍは整数） ・・・(2)
Ｉｗ＝０Ａの条件：  β＝-α＋（４／３＋ｌ）π  （ｌは整数）
以上より、電流位相算出部１４は、式（２）で求めた値を式（１）で算出した電流位相可動範囲で制限し、相電流０Ａ位相（β０ｕ，β０ｖ，β０ｗ）を算出する。
【００４８】
次いで、電流位相算出部１４は、実際に電流位相を変化させて動作させるための２つの位相設定値である目標電流位相（β１＊，β２＊）を算出する（Ｓ３３）。この値は、相電流０Ａ位相の最大値β０ＭＡＸと最小値β０ＭＩＮとして求めることができるため、以下のように決定する。
β１＊＝ｍａｘ（β０ｕ，β０ｖ，β０ｗ）                  ・・・(3)
β２＊＝ｍｉｎ（β０ｕ，β０ｖ，β０ｗ）
このように設定することで、駆動モータ３０の回転子位相αが固定(モータロック)されてしまった場合に、最も電流集中してしまう相の電流を確実に０Ａにすることができる。なお、電流位相算出部１４は、式（１）により相電流を０Ａにできない場合、相電流が極力０Ａになるように位相を設定することとなる。
【００４９】
再度図５を参照する。目標電流位相（β１＊，β２＊）を算出した後、電流振幅算出部１５は、目標電流位相（β１＊，β２＊）に対する電流振幅指令値（Ｉａ１＊，Ｉａ２＊）を算出する（Ｓ１６）。まず、モータ設定値及びトルク指令値、電流位相が決まった場合、電流振幅Ｉａは以下のように求めることができる。
【数３】
2013187939.tif 000005
【数４】
2013187939.tif 000006
ここで、式（４）のβに目標電流位相β１＊，β２＊を代入し、それぞれの電流位相に対する解を求め、その値を電流振幅指令値Ｉａ１＊，Ｉａ２＊とする。なお、この値は予め用意したテーブルを用いて算出しても良い。
【００５０】
次いで、温度算出部１２は、算出した電流振幅指令値（Ｉａ１＊，Ｉａ２＊）の電流を流した場合に、スイッチング素子の温度がどれだけ上昇するかを把握するため、想定飽和温度（Ｔｊｓａｔ１，Ｔｊｓａｔ２）を算出する（Ｓ１７）。この処理において温度算出部１２は、まず、図６に示した上昇温度テーブルを用いて、各電流振幅指令値Ｉａ１＊，Ｉａ２＊に対する想定上昇温度ΔＴｊ１，ΔＴｊ２を算出する。次いで、温度算出部１２は、想定上昇温度ΔＴｊ１，ΔＴｊ２に、冷却系の温度Ｔｗ(例えば、水冷式であれば冷
却水温)を加えることで、想定飽和温度Ｔｊｓａｔ１，Ｔｊｓａｔ２を算出する。なお、
この冷却系の温度は、実際に計測した温度でも良いし、管理上限温度を用いても良い。
【００５１】
その後、周期算出部１６は、電流位相を周期的に変化させるための電流位相変化周期（Ｔｃｙｃ）を算出する（Ｓ１８）。この値は、電流振幅値に対する電流位相変化周期（Ｔｃｙｃ）を予め計算又は実験にて算出した電流値−電流位相変化周期テーブルを用いて、電流振幅指令値Ｉａ１＊，Ｉａ２＊の最大値を入力として算出する。
【００５２】
図１１は、電流値−電流位相変化周期テーブルを示す図である。電流値が大きくなるほどスイッチング素子の熱破壊の可能性が高まるため、図１１に示すように、電流位相変化周期（Ｔｃｙｃ）は、電流値（電流振幅指令値Ｉａ１＊，Ｉａ２＊）が大きくなるほど短くなるように設定されている。なお、図１１に示すテーブルに格納する電流位相変化周期（Ｔｃｙｃ）の値は、スイッチング素子の熱時定数の値以下とする。より具体的に周期算出部１６は、ステップＳ１７にて算出した想定飽和温度（Ｔｊｓａｔ１，Ｔｊｓａｔ２）と、スイッチング素子の熱時定数とから、スイッチング素子が限界温度に至る時間を求め、電流位相を変化させる周期をこの時間よりも短くする。
【００５３】
次いで、デューティ算出部１７は、電流位相を周期的に変化させる際、それぞれの電流位相に留まる割合を決定するため、電流位相変化デューティ（Ｄ１＊、Ｄ２＊）を算出する（Ｓ１９）。これらの値は、ステップＳ１７にて算出した想定飽和温度Ｔｊｓａｔ１，Ｔｊｓａｔ２より、下記のように算出する。
【数５】
2013187939.tif 000007
【００５４】
ここで、式（５）から明らかなように、想定飽和温度Ｔｊｓａｔ１と電流位相変化デューティＤ１＊との積と、想定飽和温度Ｔｊｓａｔ２と電流位相変化デューティＤ２＊との積（周期Ｔｃｙｃをさらに掛けてもよい）とは、同じ値となる。すなわち、このように電流位相変化デューティ（Ｄ１＊、Ｄ２＊）を算出することで、スイッチング素子に対する温度上昇を均等化することとなり、全体的なスイッチング素子の温度上昇を抑えるようにしている。
【００５５】
そして、目標電流算出部１８は、実際に電流位相を周期的に変化させるため、電流位相変化制御時のｄｑ軸電流目標値を算出する（Ｓ２０）。この処理では、まず、ステップＳ１８にて算出した電流位相変化周期（Ｔｃｙｃ）の値を上限としたタイマカウンタｔｉｍを用意する。このタイマカウンタｔｉｍは０から開始され制御周期ごとにカウントアップし、電流位相変化周期に一致する時間Ｔｃｙｃが経過すると０に戻り、この動作を繰り返す。このとき、電流振幅指令値Ｉａ＊及び電流位相指令値β＊は以下のように算出される
。
ｔｉｍ＜Ｄ１＊・Ｔｃｙｃ の場合：
Ｉａ＊＝Ｉａ１＊、β＊＝β１＊                        ・・・(6)-a
ｔｉｍ≧Ｄ１＊・Ｔｃｙｃ の場合：
Ｉａ＊＝Ｉａ２＊、β＊＝β２＊                        ・・・(6)-b
【００５６】
次いで、目標電流算出部１８は、この電流振幅指令値Ｉａ＊及び電流位相指令値β＊を元に、ｄｑ軸電流目標値（Ｉｄ＊、Ｉｑ＊）を以下のように算出する。
【数６】
2013187939.tif 000008
【００５７】
その後、処理は図３のステップＳ５に移行し、ステップＳ１５〜Ｓ２０における算出結果に基づいて、電流値の大きさを変化させると共に、電流位相を周期的に変化させることで、トルク指令値を満足しつつスイッチング素子温度の熱破壊を防止することとなる。
【００５８】
ところで、スイッチング素子の現在温度Ｔｊが管理限界温度Ｔｊｃ２未満でないと判断した場合（Ｓ１４：ＮＯ）、電動モータコントローラ１０は、トルク指令値を満足することを諦め、電流値を所定値に固定し、電流位相を変化させる過負荷時電流位相変化制御（Ｓ２１〜Ｓ２３）を実行して、スイッチング素子の熱破壊を防止するようにする。
【００５９】
具体的には電流振幅算出部１５は、制振制御後のトルク指令値Ｔｍ２＊とスイッチング素子温度Ｔｊから、図１２に示す予め計算又は実験で計測した値を格納した過負荷電流時・電流振幅指令値テーブルを参照して、過負荷時の電流振幅指令値（ＩａＯＬ＊）を求める（Ｓ２１）。
【００６０】
図１２は、過負荷電流時・電流振幅指令値テーブルを示す図である。図１２に示すように、このテーブルではトルク指令値が大きくなると電流振幅が大きくなるように設定されている。また、スイッチング素子温度Ｔｊが高い程、上限が小さくなるように設定されている。なお、電流振幅は、スイッチング素子温度Ｔｊが限界温度Ｔｊｃに到達しない範囲で可能な限り、要求トルク指令値を満足するような値とされている。
【００６１】
再度図５を参照する。次に、周期算出部１６は、制振制御後のトルク指令値Ｔｍ２＊とスイッチング素子温度Ｔｊから、図１３に示す予め計算又は実験で計測した値を格納した過負荷電流時・電流位相変化周期テーブルを参照して、過負荷時の電流位相変化周期（ＴｃｙｃＯＬ）を求める（Ｓ２２）。
【００６２】
図１３は、過負荷電流時・電流位相変化周期テーブルを示す図である。図１３に示すように、このテーブルではトルク指令値が大きい程、過負荷電流時・電流位相変化周期が短くなるように設定されている。また、スイッチング素子温度Ｔｊが高い程、過負荷電流時・電流位相変化周期が短くなるように設定されている。なお、周期は人がトルク変動を検知できる時間以下に設定されている。
【００６３】
再度図５を参照する。目標電流算出部１８は、過負荷時のｄｑ軸電流目標値を算出する（Ｓ２３）。この処理において目標電流算出部１８は、算出した過負荷時の電流位相変化周期(ＴｃｙｃＯＬ)の値を上限とするタイマカウンタｔｉｍＯＬを用意し、タイマカウンタｔｉｍＯＬは０から制御周期ごとにカウントアップし、時間ＴｃｙｃＯＬが経過すると０に戻り、この動作を繰り返すようにする。このとき、過負荷時の電流位相指令値βＯＬ
＊は下記のように算出する。
【数７】
2013187939.tif 000009
【数８】
2013187939.tif 000010
【００６４】
次いで、目標電流算出部１８は、このβＯＬ＊及びステップＳ２１にて算出したＩａＯＬ＊を元に、ｄｑ軸電流目標値（Ｉｄ＊、Ｉｑ＊）を以下のように算出する。
【数９】
2013187939.tif 000011
【００６５】
その後、処理は図３のステップＳ５に移行し、ステップＳ２１〜Ｓ２２における算出結果に基づいて、電流値の大きさを固定すると共に、電流位相を周期的に変化させることで、トルク指令値を満足することを諦め、スイッチング素子温度の熱破壊を防止することとなる。なお、この場合においては、電流位相を周期的に変化させ、周期的に変化させたときのトルクの平均が要求トルクとなる電流値に固定することが望ましい。スイッチング素子の熱破壊を防止しつつも、可能な限り要求トルクを満たすことができるからである。
【００６６】
次に、登坂路において停車状態から発進する際、ブレーキを離してアクセルペダルを踏み込み、車両のトルクでヒルホールドしてモータ回転数が固定されている場合や、大きな段差を乗り越える際にトルクを掛けてもモータ回転数が固定されてしまっている場合において、トルク指令値をステップ的に増加させた場合のスイッチング素子温度の上昇特性について、タイムチャートを用いて説明する。
【００６７】
図１４は、従来の電動モータコントローラによるモータロック時の様子を示すグラフであって、（ａ）はｄｑ軸電流を示し、（ｂ）は相電流を示し、（ｃ）はスイッチング素子温度を示している。
【００６８】
停車状態から、時刻ｔ０でアクセルをステップ的に踏み込み基本目標トルク指令値が急激に立ち上がった場合、急な坂道か大きな段差があり、モータ回転数が固定されたままの状態とする。このとき、図１４（ａ）に示すように、ｄｑ軸電流（Ｉｄ，Ｉｑ）は急激に立ち上がり、図１４（ｂ）に示すように、その時の回転子位相αに応じて三相の相電流（Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗ）が立ち上がる。そして、図１４（ｃ）に示すように、この電流に対してスイッチング素子の熱時定数を持ってスイッチング素子温度は上昇していき、この時の回転子位相αでは、Ｕ相Ｐ側スイッチング素子の温度が時刻ｔ２に至る前に限界温度Ｔｊｃを超えてしまっている。この結果、Ｕ相Ｐ側のスイッチング素子が破壊に至る危険性がある。
【００６９】
図１５は、本実施形態に係る電動モータコントローラ１０によるモータロック時の様子を示すグラフであって、（ａ）はｄｑ軸電流を示し、（ｂ）は相電流を示し、（ｃ）はスイッチング素子温度を示している。
【００７０】
停車状態から、ｔ０でアクセルをステップ的に踏み込み基本目標トルク指令値が急激に立ち上がる。そして、モータ回転数が固定のままであった場合、本実施形態に係る電動モータコントローラ１０は、モータロックを検知して電流位相を周期的に変化させる電流位相変化制御を実行し、ｄｑ軸電流を周期的に変化させる。この結果、図１５（ａ）及び（ｂ）に示すように、ｄｑ軸電流（Ｉｄ，Ｉｑ）と相電流（Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗ）のピーク値は図１４に示す例よりも大きくなっている。しかし、図１４に示す例のように、ある一相に通電を固定させることなく、各スイッチング素子に電流を分配しており、結果として各スイッチング素子温度は限界温度であるＴｊｃを超えることなく、この範囲内に収めることができている。
【００７１】
このようにして、本実施形態に係る電動モータコントローラ１０及び車両用モータ制御方法によれば、駆動モータ３０がロックされていると判断した場合に、ドライバからの要求トルクを維持しつつ、駆動モータ３０を駆動する際の電流値と電流位相とを変化させる。このため、電流位相を変化させるだけでなく、電流値も変化させることにより、要求トルクを維持した状態で特定のスイッチング素子に電流が集中してしまう事態を防止することができる。従って、乗員等に不快感を与えることなく、スイッチング素子の発熱を抑えることができる。
【００７２】
また、駆動モータ３０を駆動する際の電流値と電流位相とを周期的に変化させるため、各スイッチング素子に流れる電流が平均化されることとなり、一層特定のスイッチング素子に電流が集中してしまう事態を防止することができる。
【００７３】
また、動作されるスイッチング素子がＰ側とＮ側とで変化しない範囲において各モータ巻線の電流がゼロアンペアに至るまでの位相差が小さい方をモータ巻線毎に特定し、特定されたモータ巻線毎の位相差が最も大きいモータ巻線について、当該位相差だけ位相変化させる。ここで、動作されるスイッチング素子がＰ側とＮ側とで変化しないということは、同じスイッチング素子の電流が流れ続ける状態であり、特定されたモータ巻線毎の位相差が最も大きいモータ巻線は、そのモータ巻線に電流を流すスイッチング素子の通電時間が長い状態であるといえる。よって、ゼロアンペアに至るまでの位相差だけ位相変化させることで、そのようなスイッチング素子の熱集中を緩和することとなる。さらに、特定されたモータ巻線毎の位相差が次に大きいモータ巻線について、当該位相差だけ位相変化させることで、次に熱集中が発生するスイッチング素子について熱集中を緩和することとなる。そして、これを交互に繰り返すことで、全体的な熱集中を緩和し、スイッチング素子の熱は回を防止することができる。
【００７４】
また、電流位相を変化させる周期を、各スイッチング素子の熱時定数以下するため、スイッチング素子が限界温度Ｔｊｃに達する前に他のスイッチング素子に電流を流すこととなり、スイッチング素子の熱破壊を防止することができる。
【００７５】
また、要求トルクを満足させる電流値を算出し、電流位相を変化させる周期を、算出した電流値が大きくなるほど短くするため、電流が大きくなる相に対応するスイッチング素子については電流値が大きいことから熱破壊し易くなるが、算出した電流が大きくなるほど電流位相を変化させる周期を短くするため、破壊し易いスイッチング素子ほど電流が流れる時間が短くなり、スイッチング素子の熱破壊を防止することができる。
【００７６】
また、算出した電流値に基づいて、当該電流値にてスイッチング素子が上昇すると予測
される温度である想定飽和温度Ｔｊｓａｔ１，Ｔｊｓａｔ２を求め、この想定飽和温度Ｔｊｓａｔ１，Ｔｊｓａｔ２と、スイッチング素子の熱時定数とから、スイッチング素子が限界温度Ｔｊに至る時間を求め、この時間よりも電流位相を変化させる周期を短くする。このため、より確実にスイッチング素子が限界温度Ｔｊｃに達しないようにすることができ、スイッチング素子の熱破壊を一層防止することができる。
【００７７】
また、電流の位相変化を実行した場合に要求トルクを維持できない場合、極力ゼロアンペアに至る位相差だけ位相変化させるため、電流の位相変化を実行した場合に要求トルクを維持できない場合には、極力スイッチング素子の温度上昇を抑える処理を実行することとなり、スイッチング素子の熱破壊の可能性を抑制することができる。
【００７８】
また、式（１）から位相変化範囲を定めるため、この式にてゼロアンペアに至る位相差だけ位相変化させることができるか否かの判断を行うことができる。
【００７９】
また、上記処理を交互に繰り返すにあたり、それぞれの位相に留まる時間を、それぞれの位相における電流値が大きいほど、短くする。ここで、要求トルクを満足するように電流位相を変化させると、電流値が変化することとなり、小さい電流でよい位相とそうでない位相とが存在することとなる。このため、それぞれの位相における相電流が大きいほど、それぞれの位相に留まる時間を短くすることで、大電流位相に留まる時間を短くして、スイッチング素子の熱破壊を防止することができる。
【００８０】
また、それぞれ求められた想定飽和温度Ｔｊｓａｔ１，Ｔｊｓａｔ２とそれぞれの位相に留まる時間との積が同じ値となるように、それぞれの位相に留まる時間を決定する。このため、それぞれの位相においてスイッチング素子の温度が均等化されることとなり、全体的なスイッチング素子の温度上昇を抑制することができる。
【００８１】
また、モータロック判断部１１によりモータがロックされていると判断し、現在の相電流がロック状態で流れることにより上昇すると想定されるスイッチング素子の想定飽和温度Ｔｊｓａｔ０が、スイッチング素子の限界温度Ｔｊを超える場合、ドライバからの要求トルクを維持しつつ、モータを駆動する際の電流値と電流位相とを変化させる。このため、ロック状態であるが限界温度Ｔｊｃを超えない場合には、通常のモータ制御を実行していてもスイッチング素子が破壊されることなく、電流や位相変化の処理を省略することとなり、処理の簡素化を図ることができる。
【００８２】
また、現在のスイッチング素子の温度Ｔｊｃが、スイッチング素子の限界温度よりも低い管理限界温度以上であると判断した場合、電流値を固定し、電流位相を変化させる処理を実行する。このため、限界温度には達しないが、それに近い管理限界温度までスイッチング素子の温度が上昇している場合、電流値を固定することにより要求トルクを満たすことを諦めてスイッチング素子の熱破壊を防止することのみを目的とした処理を実行することとなり、スイッチング素子の熱破壊を一層防止することができる。
【００８３】
また、電流位相を変化させる処理を実行するにあたり、電流位相を周期的に変化させ、周期的に変化させたときのトルクの平均が要求トルクとなる電流値に固定するため、スイッチング素子の熱破壊を一層防止しつつも、可能な限り要求トルクを満たすことができる。
【００８４】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものでは無く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。本実施形態では、スイッチング素子の想定飽和温度Ｔｊｓａｔ０がスイッチング素子の限界温度Ｔｊを超える場合、電流値と電流位相とを変化させる例を示したが、これに限られない。例えば、実際の
スイッチング素子温度が所定値以上まで上昇した場合に電流値と電流位相とを変化させるものであってもよい。
【符号の説明】
【００８５】
１…車両システム
１０…電動モータコントローラ（車両用モータ制御装置）
１１…モータロック判断部（モータロック判断手段）
１２…温度算出部
１３…温度比較部
１４…電流位相算出部
１５…電流振幅算出部
１６…周期算出部
１７…デューティ算出部
１８…目標電流算出部
１９…制御部（制御手段）
２０…インバータ
３０…駆動モータ
４０…減速機
５０…ドライブシャフト
６０…駆動輪
７０…電流センサ
８０…回転センサ
９０…バッテリ
【図１】
2013187939.tif 000014
【図２】
2013187939.tif 000015
【図３】
2013187939.tif 000016
【図４】
2013187939.tif 000017
【図５】
2013187939.tif 000018
【図６】
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【図７】
2013187939.tif 000020
【図８】
2013187939.tif 000021
【図９】
2013187939.tif 000022
【図１０】
2013187939.tif 000023
【図１１】
2013187939.tif 000024
【図１２】
2013187939.tif 000025
【図１３】
2013187939.tif 000026
【図１４】
2013187939.tif 000027
【図１５】
2013187939.tif 000028