(57)【要約】装置構成の複雑化及び電力利用効率の低下を抑制しつつ、低温環境下において蓄電装置を適切に温める。車両用駆動装置（１００）は、複数相のコイルが接続されたコイルセット（８０）を互いに独立に複数有した回転電機（８）と、複数のコイルセット（８０）をそれぞれ独立に制御する複数のインバータ（１０）と、蓄電装置（１）と、蓄電装置（１）に熱を伝導する伝熱系（７）と、複数のインバータ（１０）を制御する制御装置（２）とを備える。制御装置（２）は、インバータ（１０）の内の少なくとも１つを力行制御し、残りのインバータ（１０）の内の少なくとも１つを回生制御し、回転電機（８）のロータ（８４）が回転するように、力行制御による力行トルクの絶対値と回生制御による回生トルクの絶対値とを異ならせる暖気制御を実行する。
2020079983.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数相のコイルが接続されてなるコイルセットを互いに独立に複数有し、車両の駆動力源となる回転電機と、
複数の前記コイルセットに流れる電流をそれぞれ独立に制御する複数のインバータと、
複数の前記インバータに接続される少なくとも１つの蓄電装置と、
前記回転電機及び複数の前記インバータの少なくとも１つと前記蓄電装置との間で熱を伝導する伝熱系と、
複数の前記インバータを制御して前記回転電機を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、複数の前記インバータの内の少なくとも１つを力行制御し、残りの前記インバータの内の少なくとも１つを回生制御し、前記回転電機のロータが回転するように、前記力行制御による力行トルクの絶対値と前記回生制御による回生トルクの絶対値とを異ならせる暖気制御を実行する、車両用駆動装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記蓄電装置の温度が予め規定された基準温度以下の場合に、前記暖気制御を実行する、請求項１に記載の車両用駆動装置。
【請求項３】
前記車両が停車している場合には、前記回転電機と車輪とを結ぶ動力伝達経路を切り離して前記暖気制御を実行する、請求項１又は２に記載の車両用駆動装置。
【請求項４】
前記動力伝達経路は、前記ロータと前記車輪とを駆動連結するものであり、前記動力伝達経路は、係合状態で前記ロータと前記車輪との間で動力を伝達し、非係合状態で前記ロータと前記車輪との間の動力伝達を遮断する係合装置を備える、請求項３に記載の車両用駆動装置。
【請求項５】
前記車両が走行している場合には、前記回転電機に対する要求トルクを前記回転電機が出力するように、前記暖気制御を実行する、請求項１から４の何れか一項に記載の車両用駆動装置。
【請求項６】
前記伝熱系は、前記回転電機及び前記インバータの少なくとも１つ、及び前記蓄電装置を冷却する冷媒が循環する冷媒流路であり、前記回転電機及び前記インバータの少なくとも１つから前記蓄電装置への前記冷媒流路が、少なくとも前記暖気制御の実行中には、前記冷媒を冷却する冷却装置を経由しないように形成されている、請求項１から４の何れか一項に記載の車両用駆動装置。
【請求項７】
前記制御装置は、前記蓄電装置の温度に応じて、前記力行トルク及び前記回生トルクを可変設定する、請求項１から６の何れか一項に記載の車両用駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数相のコイルが接続されてなるコイルセットを互いに独立に複数有し、車両の駆動力源となる回転電機を有する車両用駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の駆動力源として回転電機を備えた電気自動車（ＥＶ）や、回転電機及び内燃機関を備えたハイブリッド自動車（ＨＥＶ）が実用化されている。特開２０００−４１３９２号公報には、複数相のコイルが接続されてなるコイルセットを互いに独立に複数有し、車両の駆動力源となる回転電機を有する車両用駆動装置が開示されている。このような車両用駆動装置では、それぞれのコイルセットにそれぞれ異なるインバータが接続されており、回転電機に流れる電流に対して、１つのインバータに流れる電流を半分程度に抑えることができる。このため、回転電機に高いトルクを出力させる場合にも、インバータの損失を低減することができる。また、一方のインバータに故障等が生じた場合でも、他方のインバータにより回転電機を駆動することができる。【０００３】
ところで、車両駆動用の回転電機は、車両に搭載された二次電池などの蓄電装置から電力を供給されて回転する。また、ロータに伝達される機械的な動力で従動回転する回転電機によって発電された電力は、当該蓄電装置に供給されて蓄電装置を充電する。このような蓄電装置の性能は、温度に依存し、特に低温時には常温時や高温時に比べて、蓄電装置から出力可能な電流が低くなる傾向がある。その結果、回転電機に必要なトルクを出力させることが困難となる場合がある。【０００４】
特開２０１８−８８７６６号公報には、低温時に蓄電装置を温めるためのヒータ（３１）を備えた車両（１）が開示されている（背景技術において括弧内の符号は参照する文献のもの。）。この車両（１）には、回転電機に接続される蓄電装置としてのメインバッテリ（１０）の他に、メインバッテリ（１０）の電圧（例えば３５０［Ｖ］）よりも低電圧（例えば１２［Ｖ］）のサブバッテリ（２０）が搭載されている。メインバッテリ（１０）を温めるためのヒータ（３１）は、スイッチ（ＳＷ１）を介してサブバッテリ（２０）に接続されている。メインバッテリ（１０）の温度が閾値（Ｔｔｈ１）よりも低い場合には、スイッチ（ＳＷ１）がオン状態に制御されてヒータ（３１）によりメインバッテリ（１０）が温められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−４１３９２号公報
【特許文献２】特開２０１８−８８７６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、ヒータを用いて蓄電装置を温めることで、温度による蓄電装置の性能低下を抑制し、回転電機を適切に動作させることができる。しかし、このような構成では、蓄電装置を温めるためのヒータを別途追加する必要があるため、装置構成が複雑となり、コストアップにつながるという課題がある。また、ヒータによって電力が消費されるため、車両全体における電力の利用効率は低下することになり、車両の省エネルギー化の観点からも課題が残る。つまり、複数相のコイルが接続されてなるコイルセットを互いに独立に複数有し、車両の駆動力源となる回転電機を有する車両用駆動装置において蓄電装置を適切に温めることに関して課題がある。【０００７】
上記に鑑みて、装置構成の複雑化及び電力利用効率の低下を抑制しつつ、低温環境下において蓄電装置を適切に温める技術の提供が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記に鑑みた車両用駆動装置は、１つの態様として、複数相のコイルが接続されてなるコイルセットを互いに独立に複数有し、車両の駆動力源となる回転電機と、複数の前記コイルセットに流れる電流をそれぞれ独立に制御する複数のインバータと、複数の前記インバータに接続される少なくとも１つの蓄電装置と、前記回転電機及び複数の前記インバータの少なくとも１つと前記蓄電装置との間で熱を伝導する伝熱系と、複数の前記インバータを制御して前記回転電機を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、複数の前記インバータの内の少なくとも１つを力行制御し、残りの前記インバータの内の少なくとも１つを回生制御し、前記回転電機のロータが回転するように、前記力行制御による力行トルクの絶対値と前記回生制御による回生トルクの絶対値とを異ならせる暖気制御を実行する。【０００９】
この構成によれば、暖気制御により、インバータを介して回転電機のコイルセットに電流を流すことによって回転電機やインバータを発熱させ、伝熱系を介してその熱を蓄電装置に伝導させることによって蓄電装置を温めることができる。従って、蓄電装置を温めるためにヒータ等を別途追加する必要がなく、装置構成が複雑化することを抑制できる。また、回転電機が有するコイルセットの内の少なくとも１つは、暖気制御の際に力行制御され、他のコイルセットの内の少なくとも１つは回生制御制御される。従って、コイルの発熱によって消費される分を除けば、力行制御によって消費される電力を回生制御によって回収することができる。このため、蓄電装置を温める際に消費される蓄電装置の電力を少なく抑えることができる。このように、本構成によれば、装置構成の複雑化及び電力利用効率の低下を抑制しつつ、低温環境下において蓄電装置を適切に温めることができる。【００１０】
車両用駆動装置のさらなる特徴と利点は、図面を参照して説明する実施形態についての以下の記載から明確となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】回転電機を駆動制御する電気系ブロックを模式的に示す図
【図２】動力伝達経路及びその制御系の一例を模式的に示す図
【図３】伝熱系の構成例を模式的に示す図
【図４】暖気制御の一例を示すフローチャート
【図５】蓄電装置の温度と力行トルク及び回生トルクとの関係を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、車両用駆動装置の実施形態を図面に基づいて説明する。図１のブロック図は、回転電機８を駆動制御する電気系ブロックを模式的に示している。図２のトレイン図は、車両の駆動力源となる回転電機８と車輪３４とを結ぶ動力伝達経路３の一例を示している。図３の配管図は、伝熱系７としての冷媒流路７０の一例を示している。
【００１３】
図１に示すように、車両用駆動装置１００は、複数相のコイルが接続されてなるコイルセット８０を互いに独立に複数有し、車両の駆動力源となる回転電機８を備えている。即ち、回転電機８は、１つのステータ８３と１つのロータ８４とを含み、１つのステータ８３に対して複数のコイルセット８０が装填されている。ここで、複数のコイルセット８０が互いに独立しているとは、図１に示すように、それぞれのコイルセット８０が、回転電機８において電気的に接続されておらず、後述するように、それぞれのコイルセット８０がそれぞれ異なる駆動制御回路（インバータ１０）に接続されて、独立して駆動制御される構成であることをいう。尚、ここでは、複数相のコイルとして３相のコイルを例示しているが、３相に限らず、２相や５相などであってもよい。また、ここでは、複数相の全てに共通する中性点において各相のコイルが接続された型（３相の場合は、いわゆるＹ型）のコイルセット８０を例示しているが、そのような中性点を持たずに各相のコイルがそれぞれ異なる２相と接続された型（３相の場合はいわゆるデルタ型）であってもよい。また、ここでは、回転電機８が、２つのコイルセット８０（第１コイルセット８１及び第２コイルセット８２）を有する形態を例示しているが、３つ以上のコイルセット８０を有していてもよい。尚、回転電機８は、電動機及び発電機として機能する。
【００１４】
車両の駆動力源となる回転電機８は、図２に示すように、回転電機８から車輪３４への動力伝達経路３の順に、クラッチ３１（係合装置）、減速装置３２、差動装置３３を介して車輪３４に駆動連結されている。コイルセット８０が装填されたステータ８３はケース等に固定され、ロータ８４の回転軸がクラッチ３１に連結されている。クラッチ３１は、係合時には、回転電機８と減速装置３２とを結ぶ動力伝達経路３を連結し、非係合時には、この動力伝達経路３を遮断する。即ち、動力伝達経路３は、係合状態でロータ８４と車輪３４との間で動力を伝達し、非係合状態でロータ８４と車輪３４との間の動力伝達を遮断する係合装置（クラッチ３１）を備えている。減速装置３２は、回転電機８のロータ８４の回転を減速する変速機である。ここでは、減速装置３２として変速比が固定された固定変速機を例示しているが、変速比を変更可能な可変変速機であってもよい。尚、可変変速機の変速段として、可変変速機の入力段と出力段との間の動力伝達を遮断するニュートラル段が設定されている場合には、クラッチ３１を備えていなくてもよい。この場合、可変変速機に備えられているクラッチやブレーキが、係合状態でロータ８４と車輪３４との間で動力を伝達し、非係合状態でロータ８４と車輪３４との間の動力伝達を遮断する係合装置に相当する。差動装置３３は、駆動輪としての２つの車輪３４に動力を分配する。
【００１５】
図２に示すように、回転電機８は、回転電機制御装置２（Ｍ−ＣＴＲＬ）によって制御される。クラッチ３１や減速装置３２（可変変速機の場合）を含むトランスアスクルは、トランスアスクル制御装置３０（ＴＡ−ＣＴＲＬ）によって制御される。また、回転電機制御装置２及びトランスアスクル制御装置３０は、上記の制御装置である車両制御装置９０（ＶＨＬ−ＣＴＲＬ）の指令に基づいて回転電機８及びトランスアスクルを制御する。
【００１６】
図１に示すように、回転電機を駆動制御する電気系ブロックは、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）４０と、インバータ１０とを有する。上述したように、回転電機８は、複数の（ここでは２つの）コイルセット８０を有しており、コイルセット８０のそれぞれに対応して、インバータ１０も複数（ここでは２つ）備えられている。複数のインバータ１０（ここでは第１インバータ１１及び第２インバータ１２）は、複数のコイルセット８０（ここでは第１コイルセット８１及び第２コイルセット８２）に流れる電流をそれぞれ独立に制御する。ここでは、第１インバータ１１が第１コイルセット８１に流れる電流を制御し、第２インバータ１２が第２コイルセット８２に流れる電流を制御する。
【００１７】
本実施形態では、複数のインバータ１０の正極電源ライン及び負極電源ラインは共通である。複数のインバータ１０には、少なくとも１つの蓄電装置１が接続されている。尚、蓄電装置１は複数備えられていてもよく、その内の少なくとも１つが複数のインバータ１０に接続されている。或いは、蓄電装置１は複数備えられている場合において、複数のインバータ１０がそれぞれ異なる蓄電装置１に接続されていてもよい。インバータ１０の直流側には、直流電圧（直流リンク電圧）を平滑化するために直流リンクコンデンサ４（平滑コンデンサ）が接続されている。直流リンクコンデンサ４は、２つのインバータ１０に共通して設けられている。
【００１８】
直流リンクコンデンサ４と蓄電装置１との間には、正極電源ライン及び負極電源ラインを切断可能なコンタクタ９が設けられている。コンタクタ９は、リレー（例えばシステムメインリレーと称される。）等を用いて構成されている。図１には不図示であるが、このリレーは、例えば上述した車両制御装置９０等によって開閉制御される。
【００１９】
蓄電装置１は、例えばニッケル水素電池やリチウムイオン電池などの二次電池である。蓄電装置１は、低温環境下では出力可能な電流が減少するなど、性能が低下する傾向がある。このため、後述するように、車両用駆動装置１００は、そのような低温環境下において蓄電装置１を温めることができるように構成されている（暖気制御）。詳細は後述するが、車両用駆動装置１００は、回転電機８を駆動することによってインバータ１０や回転電機８（コイルセット８０）を発熱させて、その熱を利用して蓄電装置１を温める。インバータ１０や回転電機８（コイルセット８０）が発生した熱は、伝熱系７（図３参照）を介して蓄電装置１に伝達される。伝熱系７は、回転電機８及び複数のインバータ１０の少なくとも１つと蓄電装置１との間で熱を伝導する。
【００２０】
図３は、伝熱系７の一例としての冷媒流路７０の配管図を示している。図３に示すように、冷媒流路７０は、回転電機８、第１インバータ１１、第２インバータ１２、及び蓄電装置１を冷却する冷媒が循環する流路である。ここでは、冷媒流路７０が、回転電機８、第１インバータ１１、第２インバータ１２の全てを経由する形態を例示しているが、蓄電装置１を経由していれば、回転電機８、第１インバータ１１、第２インバータ１２の内の何れか１つを経由する形態であってもよい。つまり、冷媒流路７０は、回転電機８及びインバータ１０の少なくとも１つ、及び蓄電装置１を冷却する冷媒が循環する流路であればよい。また、図３では、回転電機８、第１インバータ１１、第２インバータ１２が並列して冷媒流路７０に接続されている形態を例示しているが、これらは直列に接続されていてもよい。
【００２１】
冷媒流路７０には、冷媒を冷却する冷却装置７１も接続されている。冷却装置７１は、冷却対象である発熱する装置（回転電機８、インバータ１０、蓄電装置１等）との熱交換によって温度が上昇した冷媒を冷却する。温度が上昇した冷媒は冷却効果が減少するため、冷却装置７１は、発熱量の大きい装置の下流側の近くに配置されると好適である。蓄電装置１の発熱量は、一般的に回転電機８やインバータ１０に比べて小さい。従って、図３に示すように、冷却装置７１は、回転電機８やインバータ１０の下流側に近く、蓄電装置１の上流側に近い位置に配置されると好適である。
【００２２】
冷媒が蓄電装置１を冷却する場合には、冷却装置７１を経た冷媒が蓄電装置１に供給されることが好ましい。しかし、低温環境下において蓄電装置１を温める場合には、インバータ１０や回転電機８（コイルセット８０）に発生させた熱と熱交換した冷媒が、冷却装置７１によって冷却されてしまうことは好ましくない。このため、冷媒流路７０には、冷却装置７１を迂回するバイパス流路７３が設けられている。つまり、冷媒流路７０は、少なくとも暖気制御（低温環境下において蓄電装置１を温める制御）の実行中には、冷媒を冷却する冷却装置７１を経由しないように形成されている。
【００２３】
冷媒流路７０には、流路切換弁７２が設けられ、冷媒流路７０は、冷媒が冷却装置７１を通る場合と、冷媒が冷却装置７１を通らずにバイパス流路７３を通る場合とに流路を切り換え可能に構成されている。流路切換弁７２は、冷却系制御装置６０により制御される。また、冷却系制御装置６０は、車両制御装置９０の指令によって流路切換弁７２を制御する。
【００２４】
第１インバータ１１及び第２インバータ１２は、共に直流リンク電圧を有する直流電力を複数相（ここでは３相）の交流電力に変換して回転電機８に供給すると共に、回転電機８が発電した交流電力を直流電力に変換して蓄電装置１に供給する。第１インバータ１１及び第２インバータ１２は、複数のスイッチング素子を有して構成される。スイッチング素子には、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）やパワーＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）やＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ（Silicon Carbide - Metal Oxide Semiconductor FET）やＳｉＣ−ＳＩＴ（SiC - Static Induction Transistor）、ＧａＮ−ＭＯＳＦＥＴ（Gallium Nitride - MOSFET）などの高周波での動作が可能なパワー半導体素子を適用すると好適である。図１には、スイッチング素子としてＩＧＢＴが用いられる形態を例示している。また、各スイッチング素子には、負極から正極へ向かう方向（下段側から上段側へ向かう方向）を順方向として、並列にフリーホイールダイオードが備えられている。
【００２５】
図１に示すように、インバータ１０（第１インバータ１１及び第２インバータ１２）は、回転電機制御装置２（制御装置）により制御される。回転電機制御装置２は、マイクロコンピュータ等の論理回路を中核部材として構築されている。例えば、回転電機制御装置２は、車両制御装置９０から提供される回転電機８の要求トルクに基づいて、ベクトル制御法を用いた電流フィードバック制御を行って、インバータ１０を介して回転電機８を制御する。ベクトル制御法については公知であるので、詳細な説明は省略する。
【００２６】
上述したように、第１インバータ１１及び第２インバータ１２は、複数のコイルセット８０（第１コイルセット８１及び第２コイルセット８２）に流れる電流をそれぞれ独立に制御する。このため、回転電機制御装置２は、第１インバータ１１を制御する第１制御部２１と、第２インバータ１２を制御する第２制御部２２と、第１インバータ１１及び第２インバータ１２に共通する制御を行う統括制御部２０とを有している。
【００２７】
統括制御部２０は、車両制御装置９０から提供される回転電機８の要求トルクに基づいて、第１コイルセット８１及び第２コイルセット８２のそれぞれに流す電流（第１インバータ１１及び第２インバータ１２のそれぞれに対する電流指令）を演算して、第１制御部２１及び第２制御部２２に出力する。第１制御部２１及び第２制御部２２は、それらの電流指令とそれぞれのコイルセット８０（第１コイルセット８１及び第２コイルセット８２）に流れる電流との偏差に基づいて、電流フィードバック制御を行ってそれぞれのコイルセット８０に印加する電圧指令を演算する。よく知られているように、インバータ１０は、例えばパルス幅変調によって、インバータ１０のスイッチング素子をスイッチングし、直流から交流への電力変換を行う。第１制御部２１及び第２制御部２２は、それらの電圧指令に基づいて、インバータ１０をスイッチング制御するためのパルスパターンを有するスイッチング制御信号を生成する。
【００２８】
回転電機８の各相のコイルを流れる実電流は交流電流センサ５０により検出され、回転電機制御装置２はその検出結果を取得する。第１インバータ１１及び第１コイルセット８１を流れる交流電流は、第１交流電流センサ５１によって検出され、第２インバータ１２及び第２コイルセット８２を流れる交流電流は、第２交流電流センサ５２によって検出される。また、回転電機８のロータ８４の各時点での磁極位置は、レゾルバなどの回転センサ５４により検出され、回転電機制御装置２はその検出結果を取得する。また、直流リンク電圧は、直流電圧センサ５３によって検出され、回転電機制御装置２はその検出結果を取得する。
【００２９】
上述したように、回転電機制御装置２は、マイクロコンピュータ等の論理回路を中核部材として構築されており、その動作電圧は３．３［Ｖ］〜５［Ｖ］程度である。一方、ＩＧＢＴなどの電力系スイッチング素子の制御信号（ゲート端子やベース端子に入力されう信号）の電圧は、１５［Ｖ］〜２０［Ｖ］程度の波高が必要である。このため、回転電機制御装置２が生成したスイッチング制御信号は、各スイッチング素子に対する制御信号（スイッチング制御信号）の駆動能力（例えば出力電圧や出力電流など、後段の回路を動作させる能力）をそれぞれ高めるドライブ回路を中継してインバータ１０に提供される。
【００３０】
図１に示すように、第１制御部２１によって生成されたスイッチング制御信号は第１ドライブ回路４１（ＤＲＶ１）を介して第１インバータ１１に提供される。また、第２制御部２２によって生成されたスイッチング制御信号は第２ドライブ回路４２（ＤＲＶ２）を介して第２インバータ１２に提供される。このように、ＥＣＵ４０は、回転電機制御装置２と、ドライブ回路（第１ドライブ回路４１及び第２ドライブ回路４２）とを備えて構成されている。
【００３１】
回転電機制御装置２は、蓄電装置１の温度が予め規定された基準温度（後述するＴＭＰ１）以下の場合には、暖気制御を実行する。以下、図４のフローチャート及び図５のトルクマップも参照して暖気制御について説明する。暖気制御では、回転電機制御装置２は、複数のインバータ１０の内の少なくとも１つを力行制御し、残りのインバータ１０の内の少なくとも１つを回生制御する。この際、回転電機制御装置２は、回転電機８のロータ８４が回転するように、力行制御による力行トルクの絶対値と回生制御による回生トルクの絶対値とを異ならせて暖気制御を実行する。
【００３２】
この暖気制御により、インバータ１０を介して回転電機８のコイルセット８０に電流が流れるので、回転電機８やインバータ１０を発熱させ、伝熱系７を介して蓄電装置１を温めることができる。また、回転電機８が有するコイルセット８０には、暖気制御の際に力行制御されるものと、回生制御制御されるものとが含まれる。従って、コイルの発熱によって消費される分を除けば、力行制御によって消費される電力を回生制御によって回収することができる。このため、蓄電装置１を温める際に消費される蓄電装置１の電力を少なく抑えることができる。また、図１に示すように、インバータ１０の直流側には直流リンクコンデンサ４が接続されており、回生制御による電力は直流リンクコンデンサ４に充電される。力行制御では、直流リンクコンデンサ４に充電された電力が優先的に利用されるので、蓄電装置１の電力消費を少なく抑えることができる。
【００３３】
尚、暖気制御では、回転電機８のロータ８４が回転するように、インバータ１０が制御される。従って、車両が停車している場合には、ロータ８４の回転に伴って車輪３４が回転しないように、回転電機８と車輪３４とを結ぶ動力伝達経路３を切り離して暖気制御が実行されると好適である。一方、車両が走行している場合には、暖気制御によるロータ８４のトルクが、車両の走行の妨げ（減速・加速の双方を含む）となると好ましくない。従って、車両が走行している場合には、回転電機８に対する要求トルクを回転電機８が出力するように、暖気制御が実行されると好適である。
【００３４】
図４に示すように、回転電機制御装置２（統括制御部２０）は、蓄電装置１の温度ＴＭＰを取得し（＃１）、温度ＴＭＰが基準温度ＴＭＰ１以下であるか否かを判定する（＃２）。蓄電装置１の温度ＴＭＰは、不図示の温度センサによって検出される。温度センサは、蓄電装置１の温度ＴＭＰを直接検知するものであると好適である。但しこれには限定されず、温度センサが、蓄電装置１の温度ＴＭＰに影響する温度を検知するセンサ、例えば、蓄電装置１の周囲や車両の周囲の気温を検知するセンサや、冷媒流路７０内の冷媒の温度を検知するセンサ等であってもよい。この判定結果に基づき、回転電機８の制御モード（ＭＯＤＥ）が設定される。温度ＴＭＰが基準温度ＴＭＰ１よりも高い場合には、制御モードは変更されず、通常制御モード（ＮＯＲＭＡＬ）により回転電機８が制御される（＃９）。一方、温度ＴＭＰが基準温度ＴＭＰ１以下の場合には、前処理（＃３〜＃７）を経て、暖気制御モード（ＷＡＲＭ）により回転電機８が制御される（＃８）。
【００３５】
尚、車両制御装置９０が温度ＴＭＰを取得し、温度ＴＭＰが基準温度ＴＭＰ１以下であるか否かを判定し、その判定結果を回転電機制御装置２に伝達してもよい。例えば、温度ＴＭＰが基準温度ＴＭＰ１以下である場合には、車両制御装置９０が回転電機制御装置２に対して暖気制御指令を与える形態であってもよい。暖気制御指令に基づき、回転電機制御装置２は、暖気制御モードにより回転電機８を制御する。一方、温度ＴＭＰが基準温度ＴＭＰ１よりも高い場合には、暖気制御指令が与えられないので、回転電機制御装置２は、通常の制御モードにより回転電機８を制御する。或いは、車両制御装置９０が温度ＴＭＰを取得して回転電機制御装置２に伝達し、温度ＴＭＰを受け取った回転電機制御装置２が、温度ＴＭＰが基準温度ＴＭＰ１以下であるか否かを判定する形態であってもよい。
【００３６】
ステップ＃２において蓄電装置１の温度ＴＭＰが基準温度ＴＭＰ１以下であると判定されると、回転電機制御装置２は、冷却系制御装置６０を介して流路切換弁７２を制御して、冷却モード（ＲＤ−ＭＯＤＥ）をバイパスモード（ＢＹＰＡＳＳ）に切り換える（＃３）。回転電機制御装置２から冷却系制御装置６０に対して直接に切り換え要求を伝達しても良いし、車両制御装置９０を介して冷却系制御装置６０に切り換え要求を伝達しても良い。また、温度ＴＭＰが基準温度ＴＭＰ１以下であるか否かを車両制御装置９０が判定する形態では、車両制御装置９０が回転電機制御装置２に対して暖気制御指令を与える共に、冷却系制御装置６０に対して流路切換指令を与えてもよい。
【００３７】
ステップ＃２において蓄電装置１の温度ＴＭＰが基準温度ＴＭＰ１以下であると判定されると、回転電機制御装置２は、車両が停車中であるか走行中であるかを判定する。例えば、車両の速度（ＳＰＤ）がゼロであるか否かが判定される（＃４）。車両の速度がゼロである場合には、車両が停車中であると判定され、車両の速度がゼロでない場合には、車両が走行中であると判定される。尚、車両の速度は、例えば車輪３４に備えられた速度センサ（不図示）や、減速装置３２に備えられた回転センサ（不図示）等によって検出される。この検出結果は、例えば、トランスアスクル制御装置３０や車両制御装置９０を介して回転電機制御装置２に提供される。当然ながら、回転電機制御装置２が、直接取得する形態であってもよい。
【００３８】
車両の速度がゼロである場合には、回転電機制御装置２は、トランスアスクル制御装置３０を介してクラッチ３１の係合モード（ＣＬ）を解放状態（ＯＰＥＮ）に制御して、回転電機８と車輪３４とを結ぶ動力伝達経路３を切り離す（＃５）。一方、車両の速度がゼロではない場合には、車両が走行中であるので、クラッチ３１の係合モード（ＣＬ）は係合状態（ＣＬＯＳＥ）のまま維持される（＃６）。
【００３９】
上述したように、車両制御装置９０が、温度ＴＭＰを取得し、温度ＴＭＰが基準温度ＴＭＰ１以下であるか否かを判定する場合は、さらに、車両制御装置９０が、車両が停車中であるか走行中であるかを判定してもよい。例えば、温度ＴＭＰが基準温度ＴＭＰ１以下である場合、車両制御装置９０は、回転電機制御装置２に対して暖気制御指令を与える共に、冷却系制御装置６０に対して流路切換指令を与え、さらに、車両の速度がゼロである場合には、トランスアスクル制御装置３０に対してクラッチ３１の係合モードを解放状態とする解放指令を与える。
【００４０】
尚、ステップ＃３と、ステップ＃４〜ステップ＃５（又はステップ＃６）とは、逆の順序であってもよい。これらの処理は、回転電機制御装置２が回転電機８を電機制御モード（ＷＡＲＭ）で制御する前の、いわゆる前処理である。従って、ステップ＃３と、ステップ＃４〜ステップ＃５（又はステップ＃６）とは、回転電機８が暖気制御モードにより制御される前に実行されていれば良い。
【００４１】
前処理が完了すると、回転電機制御装置２は、力行トルク及び回生トルクに基づいて暖気制御を実行する。つまり、回転電機制御装置２は、複数のインバータ１０の内の少なくとも１つ（ここでは第１インバータ１１又は第２インバータ１２の何れか一方）を力行制御し、残りのインバータの内の少なくとも１つ（ここでは第１インバータ１１又は第２インバータ１２の何れか他方）を回生制御し、回転電機８のロータ８４が回転するように、力行制御による力行トルクＴＲＰの絶対値と回生制御による回生トルクＴＲＣの絶対値とを異ならせる暖気制御を実行する。
【００４２】
後述するように、回転電機制御装置２は、蓄電装置１の温度ＴＭＰに応じて、力行トルクＴＲＰ及び回生トルクＴＲＣを可変設定することができる。例えば、力行トルクＴＲＰ及び回生トルクＴＲＣは、回転電機制御装置２が有するメモリやレジスタ等にトルクマップとして記憶されている（トルクマップの特性は図５を参照して後述する。）。回転電機制御装置２は、蓄電装置１の温度ＴＭＰに基づいて、力行トルクＴＲＰ及び回生トルクＴＲＣを取得する（＃７）。そして、回転電機制御装置２は、力行トルクＴＲＰ及び回生トルクＴＲＣに基づいて、回転電機８を暖気制御する（＃８）。
【００４３】
蓄電装置１は、その温度ＴＭＰが低くなるほど性能が低下する傾向がある。このため、例えば、温度が低くなるほど、力行トルクＴＲＰや回生トルクＴＲＣを大きくして、コイルセット８０に多くの電流を流して熱を発生させることも考えられる。但し、温度ＴＭＰが極めて低い場合には、暖気制御によってさらに蓄電装置１を消耗させるおそれもある。従って、暖気制御の可否や暖気の程度は、暖気の必要性や、その際に許容可能なエネルギー（電流）、等を考慮することが好ましい。
【００４４】
図５のグラフは、蓄電装置１の温度ＴＭＰと、力行トルクＴＲＰの絶対値及び回生トルクＴＲＣの絶対値との関係を示しており、例えば、このグラフに基づいてトルクマップが作成される。上述したように、暖気制御では、力行トルクＴＲＰの絶対値及び回生トルクＴＲＣの絶対値を異ならせて、ロータ８４が回転するように制御される。例えば、図５における実線は、力行トルクＴＲＰの絶対値及び回生トルクＴＲＣの絶対値の一方を示し、一点鎖線は、力行トルクＴＲＰの絶対値及び回生トルクＴＲＣの絶対値の他方を示している。
【００４５】
暖気制御は、蓄電装置１の温度ＴＭＰが基準温度ＴＭＰ１以下の場合に実行されるので、力行トルクＴＲＰの絶対値及び回生トルクＴＲＣの絶対値は、蓄電装置１の温度ＴＭＰが基準温度ＴＭＰ１よりも高い時にはゼロである。本実施形態では、基準温度ＴＭＰ１から、基準温度ＴＭＰ１よりも低温の制限温度ＴＭＰ２までの間は、力行トルクＴＲＰの絶対値及び回生トルクＴＲＣの絶対値が、一定値として設定される。なお、図５に示す例とは異なり、基準温度ＴＭＰ１から制限温度ＴＭＰ２までの間において、温度ＴＭＰが基準温度ＴＭＰ１から下がるに従って、力行トルクＴＲＰの絶対値及び回生トルクＴＲＣの絶対値が大きくなるように設定されてもよい。
【００４６】
制限温度ＴＭＰ２は、暖気制御を制限するしきい値となる温度である。つまり、蓄電装置１の温度ＴＭＰが制限温度ＴＭＰ２以下の場合には、暖気制御によって蓄電装置１を消耗させるおそれがあるため、暖気制御が制限される。具体的には、力行トルクＴＲＰの絶対値及び回生トルクＴＲＣの絶対値は、温度ＴＭＰが制限温度ＴＭＰ２から下がるに従って小さくなるように設定される。そして、蓄電装置１の温度ＴＭＰが制限温度ＴＭＰ２よりも低い暖気禁止温度ＴＭＰ３以下となると、暖気制御が禁止される。従って、蓄電装置１の温度ＴＭＰが暖気禁止温度ＴＭＰ３以下の場合には、力行トルクＴＲＰの絶対値及び回生トルクＴＲＣの絶対値は、ゼロに設定される。
【００４７】
以上説明したように、この車両用駆動装置１００によれば、装置構成の複雑化及び蓄電装置１の電力利用効率の低下を抑制しつつ、低温環境下において蓄電装置１を適切に温めることができる。
【００４８】
〔その他の実施形態〕
以下、その他の実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
【００４９】
（１）上記においては、車両が停車している場合には、回転電機８と車輪３４とを結ぶ動力伝達経路３を切り離して暖気制御を実行し、車両が走行している場合には、回転電機８に対する要求トルクを回転電機８が出力するように、暖気制御を実行する形態を例示した。しかし、暖気制御によるトルク変動が、停車時における車両挙動に与える影響や、走行時における車両挙動に与える影響が許容範囲内であれば、この限りではない。
【００５０】
（２）上記においては、伝熱系７として冷媒が循環する冷媒流路７０を例示したが、伝熱系７は金属等の固体によって構成されていてもよい。
【００５１】
（３）上記においては、力行トルクＴＲＰ及び回生トルクＴＲＣが、蓄電装置１の温度ＴＭＰに応じて可変設定される形態を例示した。しかし、力行トルクＴＲＰ及び回生トルクＴＲＣは、蓄電装置１の温度ＴＭＰに拘わらず一定であってもよい。例えば、力行トルクＴＲＰ及び回生トルクＴＲＣは、蓄電装置１の温度ＴＭＰが暖気禁止温度ＴＭＰ３より高く、基準温度ＴＭＰ１以下の場合に一定の値に設定され、基準温度ＴＭＰ１より高く、暖気禁止温度ＴＭＰ３以下の場合にゼロに設定されるような形態であってもよい。
【００５２】
（４）上記においては、回転電機制御装置２が、蓄電装置１の温度ＴＭＰが基準温度ＴＭＰ１以下の場合に、暖気制御を実行する形態を例示した。しかし。暖気制御は、蓄電装置１の温度ＴＭＰに拘わらず、車両の始動時に常に実行されてもよい。
【００５３】
〔実施形態の概要〕
以下、上記において説明した車両用駆動装置（１）の概要について簡単に説明する。
【００５４】
１つの態様として、車両用駆動装置（１００）は、複数相のコイルが接続されてなるコイルセット（８０）を互いに独立に複数有し、車両の駆動力源となる回転電機（８）と、複数の前記コイルセット（８０）に流れる電流をそれぞれ独立に制御する複数のインバータ（１０）と、複数の前記インバータ（１０）に接続される少なくとも１つの蓄電装置（１）と、前記回転電機（８）及び複数の前記インバータ（１０）の少なくとも１つと前記蓄電装置（１）との間で熱を伝導する伝熱系（７）と、複数の前記インバータ（１０）を制御して前記回転電機（８）を制御する制御装置（２）と、を備え、前記制御装置（２）は、複数の前記インバータ（１０）の内の少なくとも１つを力行制御し、残りの前記インバータ（１０）の内の少なくとも１つを回生制御し、前記回転電機（８）のロータ（８４）が回転するように、前記力行制御による力行トルク（ＴＲＰ）の絶対値と前記回生制御による回生トルク（ＴＲＣ）の絶対値とを異ならせる暖気制御を実行する。
【００５５】
この構成によれば、暖気制御により、インバータ（１０）を介して回転電機（８）のコイルセット（８０）に電流を流すことによって回転電機（８）やインバータ（１０）を発熱させ、伝熱系（７）を介してその熱を蓄電装置（１）に伝導させることによって蓄電装置（１）を温めることができる。従って、蓄電装置（１）を温めるためにヒータ等を別途追加する必要がなく、装置構成が複雑化することを抑制できる。また、回転電機（８）が有するコイルセット（８０）の内の少なくとも１つは、暖気制御の際に力行制御され、他のコイルセット（８０）の内の少なくとも１つは回生制御制御される。従って、コイルの発熱によって消費される分を除けば、力行制御によって消費される電力を回生制御によって回収することができる。このため、蓄電装置（１）を温める際に消費される蓄電装置（１）の電力を少なく抑えることができる。このように、本構成によれば、装置構成の複雑化及び電力利用効率の低下を抑制しつつ、低温環境下において蓄電装置を適切に温めることができる。
【００５６】
また、前記制御装置（２）は、前記蓄電装置（１）の温度（ＴＭＰ）が予め規定された基準温度（ＴＭＰ１）以下の場合に、前記暖気制御を実行すると好適である。
【００５７】
蓄電装置（１）の温度（ＴＭＰ）の温度が基準温度（ＴＭＰ１）以下の場合は、相対的に蓄電装置（１）を温める必要性が高く、基準温度（ＴＭＰ１）よりも高い場合は、相対的に蓄電装置（１）を温める必要性が低い。例えば、車両の始動時に常に暖気制御を行ってもよいが、本構成によれば、相対的に蓄電装置（１）を温める必要性が高い場合に暖気制御が実行され、相対的に蓄電装置（１）を温める必要性が低い場合には暖気制御が実行されない。従って、暖気制御による損失の発生を抑制することができる。
【００５８】
ここで、前記車両が停車している場合には、前記回転電機（８）と車輪（３４）とを結ぶ動力伝達経路（３）を切り離して前記暖気制御を実行すると好適である。
【００５９】
暖気制御では、回転電機（８）のロータ（８４）が回転するように制御される。従って、車両が停車中には、ロータ（８４）の回転に伴って車輪（３４）が回転しないように、動力伝達経路（３）が切り離されると好適である。
【００６０】
具体的には、前記動力伝達経路（３）は、前記のロータ（８４）と前記車輪（３４）とを駆動連結するものであり、前記動力伝達経路（３）は、係合状態で前記ロータ（８４）と前記車輪（３４）との間で動力を伝達し、非係合状態で前記ロータ（８４）と前記車輪（３４）との間の動力伝達を遮断する係合装置（３１）を備えると好適である。
【００６１】
この構成によれば、車両が走行する場合には、係合装置（３１）によって適切にロータ（８４）と車輪（３４）との間で動力を伝達すると共に、例えば車両が停車中において暖気制御が実行される場合には、ロータ（８４）の回転に伴って車輪（３４）が回転しないように、ロータ（８４）と車輪（３４）との間の動力伝達を遮断することができる。
【００６２】
また、前記車両が走行している場合には、前記回転電機（８）に対する要求トルクを前記回転電機（８）が出力するように、前記暖気制御を実行すると好適である。
【００６３】
車両が走行している場合、暖気制御によるロータ（８４）のトルクが、車両の走行の妨げ（減速・加速の双方を含む）となると好ましくない。従って、車両が走行している場合には、回転電機（８）に対する要求トルクを回転電機（８）が出力するように、暖気制御が実行されと好適である。
【００６４】
また、前記伝熱系（７）は、前記回転電機（８）及び前記インバータ（１０）の少なくとも１つ、及び前記蓄電装置（１）を冷却する冷媒が循環する冷媒流路（７０）であり、前記回転電機（８）及び前記インバータ（１０）の少なくとも１つから前記蓄電装置（１）への前記冷媒流路（７０）が、少なくとも前記暖気制御の実行中には、前記冷媒を冷却する冷却装置（７１）を経由しないように形成されていると好適である。
【００６５】
一般的に、回転電機（８）やインバータ（１０）、蓄電装置（１）には、発熱時にこれらを冷却するための冷媒が循環する冷媒流路（７０）が接続されている。従って、蓄電装置（１）を温める際には、この冷媒流路（７０）を伝熱系（７）として用いると、別途伝熱系（７）を設ける必要がなく好適である。但し、蓄電装置（１）よりも発熱量が大きくなる傾向がある回転電機（８）やインバータ（１０）と熱交換した後の冷媒は、冷却装置（７１）によって冷却され、その後に蓄電装置（１）の冷却に用いられることがある。暖気制御が実行される状況では、冷却された後の冷媒が蓄電装置（１）に供給されることは好ましくない。本構成のように、少なくとも暖気制御の実行中には、蓄電装置（１）への冷媒流路（７０）が、冷却装置（７１）を経由しないように形成されていることで、適切に蓄電装置（１）を温めることができる。
【００６６】
また、前記制御装置（２）は、前記蓄電装置（１）の温度（ＴＭＰ）に応じて、前記力行トルク（ＴＲＰ）及び前記回生トルク（ＴＲＣ）を可変設定すると好適である。
【００６７】
蓄電装置（１）は、その温度（ＴＭＰ）が低くなるほど性能が低下する傾向がある。このため、例えば、温度（ＴＭＰ）が低くなるほど、力行トルク（ＴＲＰ）や回生トルク（ＴＲＣ）を大きくして、コイルセット（８０）に多くの電流を流して熱を発生させることも考えられる。但し、温度（ＴＭＰ）が極めて低い場合には、暖気制御によってさらに蓄電装置（１）を消耗させるおそれもある。従って、暖気制御の可否や暖気の程度は、暖気の必要性や、その際に許容可能なエネルギー（電流）、等を考慮することが好ましい。本構成のように、蓄電装置（１）の温度（ＴＭＰ）に応じて、力行トルク（ＴＲＰ）及び回生トルク（ＴＲＣ）が可変設定されると、適切に暖気制御を実行することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１        ：蓄電装置
２        ：回転電機制御装置（制御装置）
３        ：動力伝達経路
７        ：伝熱系
８        ：回転電機
１０      ：インバータ
３１      ：クラッチ（係合装置）
３４      ：車輪
７０      ：冷媒流路
７１      ：冷却装置
８０      ：コイルセット
８４      ：ロータ
１００    ：車両用駆動装置
ＴＭＰ    ：温度
ＴＭＰ１  ：基準温度
ＴＲＣ    ：回生トルク
ＴＲＰ    ：力行トルク
【図１】
2020079983.tif 000003
【図２】
2020079983.tif 000004
【図３】
2020079983.tif 000005
【図４】
2020079983.tif 000006
【図５】
2020079983.tif 000007
【国際調査報告】
2020079983.tif 000008
2020079983.tif 000009