特許 6041785 電動機制御装置

(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】6041785

(24)【登録日】2016年11月18日

(45)【発行日】2016年12月14日

(54)【発明の名称】電動機制御装置

(51)【国際特許分類】

   H02P 29/64 20160101AFI20161206BHJP

   B60L 3/00 20060101ALI20161206BHJP

【ＦＩ】

   H02P29/64

   B60L3/00 H

【請求項の数】2

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2013-229123(P2013-229123)

(22)【出願日】2013年11月5日

(65)【公開番号】特開2015-91149(P2015-91149A)

(43)【公開日】2015年5月11日

【審査請求日】2015年11月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005326

【氏名又は名称】本田技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000800

【氏名又は名称】特許業務法人創成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】立川 純也

(72)【発明者】

【氏名】山下 博士

【審査官】 尾家 英樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−０４１８６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１８７８６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１２３２９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２０６３３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０９３９８２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｐ ２９／００− ２９／６８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

永久磁石を有する電動機の運転中に、前記電動機の巻線の温度が所定の閾値温度を超えた場合には、前記電動機の運転制限を行う運転制御部と、
前記電動機の回転速度が所定の閾値回転速度よりも小さいときに、前記閾値温度を所定の第１閾値に設定し、前記電動機の回転速度が所定の閾値回転速度よりも大きいときに、前記閾値温度を前記第１閾値よりも低い第２閾値に設定する閾値設定部と
を備え、
前記巻線の温度を、予め定められた当該巻線の許容上限温度以下に維持するための、前記電動機の回転速度と前記電動機の上限出力トルクとの関係を表す特性線を第１巻線特性線と定義し、前記永久磁石の温度を、予め定められた当該永久磁石の許容上限温度以下に維持するための、前記電動機の回転速度と前記電動機の上限出力トルクとの関係を表す特性線を磁石特性線と定義したとき、
前記閾値回転速度は、前記第１巻線特性線と前記磁石特性線との交点における回転速度に一致させるように設定され、
前記巻線の温度を、前記第２閾値以下に維持するための、前記電動機の回転速度と前記電動機の上限出力トルクとの関係を表す特性線を第２巻線特性線と定義したとき、
前記第１閾値は、予め定められた前記巻線の許容上限温度に基づいて設定され、
前記第２閾値は、前記第２巻線特性線における前記電動機の上限出力トルクが、前記閾値回転速度よりも大きい任意の回転速度において、前記磁石特性線における前記電動機の上限出力トルクよりも小さくなるという条件を満たすように設定されていることを特徴とする電動機制御装置。

【請求項2】

請求項１に記載の電動機制御装置において、
前記閾値設定部は、前記閾値温度を前記第２閾値に設定する場合において、前記電動機の回転速度が大きくなるほど、前記閾値温度を段階的又は連続的に小さくするように設定することを特徴とする電動機制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電動機を制御する電動機制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、電動機の運転中に、当該電動機の巻線の温度が閾値温度以上になったときには、当該巻線の温度が過剰に高温になるのを防止するために、当該電動機の運転を制限する電動機制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０００−３２６０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、ロータに永久磁石を備える電動機が一般的に使用されている。このような電動機においては、電動機の回転速度が小さい回転速度のときには、巻線の温度が当該巻線の許容上限温度以下に維持されているのであれば、一般に、永久磁石の温度が、当該永久磁石の減磁を生じることを防止し得る許容上限温度以下に収まる。

【0005】

一方、本願発明者らの各種検討及び実験によれば、電動機の回転速度が大きい場合には、巻線の温度が当該巻線の許容上限温度以下に維持されていても、永久磁石のエネルギー損失の増加等に起因して、該永久磁石の温度が、該永久磁石の減磁を生じることを防止し得る許容上限温度を超えるような高温に昇温して、該永久磁石の減磁が発生してしまう可能性があることが判明した。

【0006】

しかしながら、特許文献１に記載の電動機制御装置では、この点が考慮されていないので、電動機の回転速度が大きい場合に、永久磁石の減磁を生じてしまう虞がある。そして、これを防止するために、例えば、電動機の回転速度が大きいときであっても永久磁石の減磁が生じないようにすることが可能な巻線の温度を、閾値温度として常に設定することが考えられる。しかしながら、この場合には、電動機の回転速度が小さいときにおいて、当該電動機の運転が必要以上に制限されてしまう。

【0007】

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、電動機の運転を必要以上に制限させずに、巻線及び永久磁石が過剰に昇温することを防止できる電動機制御装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、永久磁石を有する電動機の運転中に、前記電動機の巻線の温度が所定の閾値温度を超えた場合には、前記電動機の運転制限を行う運転制御部と、
前記電動機の回転速度が所定の閾値回転速度よりも小さいときに、前記閾値温度を所定の第１閾値に設定し、前記電動機の回転速度が所定の閾値回転速度よりも大きいときに、前記閾値温度を前記第１閾値よりも低い第２閾値に設定する閾値設定部と
を備え、
前記巻線の温度を、予め定められた当該巻線の許容上限温度以下に維持するための、前記電動機の回転速度と前記電動機の上限出力トルクとの関係を表す特性線を第１巻線特性線と定義し、前記永久磁石の温度を、予め定められた当該永久磁石の許容上限温度以下に維持するための、前記電動機の回転速度と前記電動機の上限出力トルクとの関係を表す特性線を磁石特性線と定義したとき、
前記閾値回転速度は、前記第１巻線特性線と前記磁石特性線との交点における回転速度に一致させるように設定され、
前記巻線の温度を、前記第２閾値以下に維持するための、前記電動機の回転速度と前記電動機の上限出力トルクとの関係を表す特性線を第２巻線特性線と定義したとき、
前記第１閾値は、予め定められた前記巻線の許容上限温度に基づいて設定され、
前記第２閾値は、前記第２巻線特性線における前記電動機の上限出力トルクが、前記閾値回転速度よりも大きい任意の回転速度において、前記磁石特性線における前記電動機の上限出力トルクよりも小さくなるという条件を満たすように設定されていることを特徴とする。

【0009】

本発明においては、閾値設定部が、電動機の回転速度が閾値回転速度よりも大きいときには、閾値回転速度よりも小さいときに設定される第１閾値に比べて低い第２閾値となるように、閾値温度を低く設定している。

【0010】

これにより、運転制御部は、電動機の回転速度が閾値回転速度よりも大きい場合には、電動機の巻線の温度が、第１閾値よりも低い第２閾値を超えたときに、電動機の運転を制限する。これにより、巻線及び永久磁石が過剰に昇温することを防止できる。

【0011】

更に、運転制御部は、電動機の回転速度が閾値回転速度よりも小さい場合には、電動機の巻線の温度が、第２閾値よりも高い第１閾値を超えるまで、当該電動機の運転を必要以上に制限させることなく、当該電動機の性能をより有効に活用できる。

【0013】

巻線及び永久磁石が過剰に昇温することを防止するためには（巻線の温度を巻線の許容上限温度以下に維持することと永久磁石の温度を永久磁石の許容上限温度以下に維持することとを両立させるためには）、電動機の出力トルクが、電動機の回転速度に対する巻線特性線における上限出力トルク（以下、「巻線上限トルク」という）と、電動機の回転速度に対する磁石特性線における上限出力トルク（以下、「磁石上限トルク」という）とのうち小さい方の上限出力トルク以下となる必要がある。

【0014】

電動機の回転速度が巻線特性線と磁石特性線との交点における回転速度よりも小さいときは、磁石上限トルクよりも巻線上限トルクの方が小さく、電動機の回転速度が巻線特性線と磁石特性線との交点における回転速度よりも大きいときは、巻線上限トルクよりも磁石上限トルクの方が小さい。

【0015】

従って、上記構成のように、閾値回転速度が、巻線特性線と磁石特性線との交点における回転速度に一致させるように設定されることで、運転制御部は、電動機の回転速度が当該交点における回転速度よりも小さいときにおいて、閾値温度として設定される第１閾値を電動機の巻線の温度が超えた場合に電動機の運転制限を行うことで、巻線が過剰に昇温することを防止できる。このとき、巻線の許容上限温度よりも永久磁石の許容上限温度の方が高いので永久磁石が過剰に昇温することも防止できる。

【0016】

また、運転制御部は、電動機の回転速度が当該交点における回転速度よりも大きいときにおいて、閾値温度として設定される第２閾値を電動機の巻線の温度が超えた場合に電動機の運転制限を行うことで、永久磁石が過剰に昇温することを防止できる。このとき、永久磁石の許容上限温度よりも巻線の許容上限温度の方が高いので巻線が過剰に昇温することも防止できる。

【0018】

さらに、電動機の回転速度が閾値回転速度よりも小さいときのように巻線の許容上限温度の方が永久磁石の許容上限温度よりも低いときには、閾値温度として設定されている第１閾値が、巻線の許容上限温度に基づいて設定されているので、巻線及び永久磁石が過剰に昇温することを防止できる。

【0019】

一方、電動機の回転速度が閾値回転速度よりも大きいときのように永久磁石の許容上限温度の方が巻線の許容上限温度よりも低いときには、閾値温度として設定されている第２閾値が、第２巻線特性線における電動機の上限出力トルクが、磁石特性線における電動機の上限出力トルクよりも小さくなるという条件を満たすように設定されているので、巻線が過剰に昇温することを防止できれば、永久磁石が過剰に昇温することも防止できる。

【0020】

本発明において、前記閾値設定部は、前記閾値温度を前記第２閾値に設定する場合において、前記電動機の回転速度が大きくなるほど、前記閾値温度を段階的又は連続的に小さくするように設定することが好ましい。

【0021】

この構成によれば、閾値温度が第２閾値に設定される場合（すなわち、電動機の回転速度が閾値回転速度よりも大きい場合）において、電動機の回転速度が相対的に小さいときには、相対的に大きいときに比べて、電動機の巻線の温度が相対的に高い温度になるまで電動機の運転制限が行われないので、電動機の運転が必要以上に制限されることを効果的に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の実施形態の電動機制御装置を備える車両のブロック図。

【図2】図１に示した電動機の特性線を示す図。

【図3】図１に示した電動機制御装置によって実行される運転制御処理の処理手順を示したフローチャート。

【図4】図１に示した電動機制御装置によって実行される閾値変更処理の処理手順を示したフローチャート。

【図5】別の形態の電動機制御装置によって実行される閾値変更処理の処理手順を示したフローチャート。

【図6】更に別の形態の電動機制御装置によって実行される閾値変更処理の処理手順を示したフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0023】

（１．電動機制御装置及び車両の構成）
本発明の実施形態の電動機制御装置１（以下、単に「制御装置１」という）及びそれを含む車両Ｃについて、図１を参照して説明する。

【0024】

車両Ｃは、電動機２を駆動源とする電気自動車である。また、制御装置１は、電動機２を制御する制御装置である。制御装置１は、図示しないＣＰＵ，メモリ等を有する電子制御ユニットにより構成されている。また、制御装置１は、運転制御部１０１、及び閾値設定部１０２としての機能を有する。

【0025】

電動機２は、そのロータ（図示省略）に永久磁石（図示省略）が備えられ、ステータ（図示省略）に回転磁界を発生する巻線（図示省略）が備えられている。電動機２の出力軸２ａは、当該電動機２のロータと一体に回転するように構成されている。

【0026】

電動機２は、力行運転と回生運転が可能である。電動機２の力行運転時には、当該電動機２にはインバータ７から交流電力が供給される。インバータ７には、燃料電池スタック５から出力された直流電力を第２コンバータ６でＤＣ−ＤＣ変換された電力が供給される。このときの電動機２の出力軸２ａの回転は、変速機８（ディファレンシャルギア等を含む）を介して、左右の駆動輪９Ｌ，９Ｒに伝達される。

【0027】

また、電動機２の回生運転時には、左右の駆動輪９Ｌ，９Ｒの回転が、変速機８を介して出力軸２ａに伝達される。このとき、制御装置１は、電動機２を発電機として作動させることで、当該電動機２の発電電力がインバータ７及び第１コンバータ４で変換されて二次電池３を充電できる。

【0028】

制御装置１には、温度センサ２１、回転速度センサ２２及びアクセルセンサ２３の出力信号が入力される。

【0029】

温度センサ２１は、電動機２のステータに近接して配置されている。温度センサ２１は、電動機２の巻線の温度（以下、「電動機温度」という）Ｔｍを検知し、当該検知した電動機温度Ｔｍを表す信号を出力する。回転速度センサ２２は、電動機２の出力軸２ａの回転速度（以下、「電動機回転速度」という）Ｎｍを検知するセンサである。回転速度センサ２２は、検知した電動機回転速度Ｎｍを表す信号を出力する。アクセルセンサ２３は、車両Ｃのアクセルペダル（図示省略）の操作量を検知するセンサである。アクセルセンサ２３は、検知した操作量を表す信号を出力する。

【0030】

制御装置１は、アクセルセンサ２３の検知結果に応じて決定した目標トルクτcmdを電動機２から出力するように、インバータ７を制御する（以下、このように制御することを、単に「電動機２を制御する」という）。

【0031】

また、制御装置１は、電動機２の運転中（力行運転中又は回生運転中のとき）に、電動機温度Ｔｍが所定の閾値温度Ｔｔ（閾値温度Ｔｔの設定については後述する）を超えた場合には、電動機２の運転制限を行う（当該処理は、運転制御部１０１によって実行される制御処理に相当する）。これにより、電動機２の巻線及び永久磁石が過剰に昇温することを防止している。

【0032】

（２．電動機の特性）
図２を参照して、電動機２の特性について説明する（なお、図２中のLact2,Lact3,Nt1,Nt2,Nt3は、後述する別の形態の説明で使用するので、本実施形態の説明では触れない）。図２では、横軸が電動機回転速度Ｎｍを表し、縦軸が電動機トルクτｍを表す。また、図２では、破線で表された特性線Lwが第１巻線特性線であり、実線で表された特性線Lmgが磁石特性線である。

【0033】

ここで、第１巻線特性線Lwとは、電動機２の巻線の温度を、予め定められた当該巻線の許容上限温度（以下、「巻線許容上限温度」という）Tw_lim以下に維持するための、電動機回転速度Ｎｍと電動機２の上限出力トルクとの関係を表す特性線である。より詳細には、特性線Lwは、当該特性線Lw上の任意の点の電動機回転速度Ｎｍと電動機トルクτｍとの組で電動機２を連続的に運転したときに、到達する電動機２の巻線の温度が、巻線許容上限温度Tw_lim以下に収まるという特性を持つ特性線である。

【0034】

また、磁石特性線Lmgとは、電動機２の永久磁石の温度を、予め定められた当該永久磁石の減磁を防止するための許容上限温度（以下、「磁石許容上限温度」という）Tmg_lim以下に維持するための、電動機回転速度Ｎｍと電動機２の上限出力トルクとの関係を表す特性線である。より詳細には、特性線Lmgは、当該特性線Lmg上の任意の点の電動機回転速度Ｎｍと電動機トルクτｍとの組で電動機２を連続的に運転したときに、到達する電動機２の永久磁石の温度が、磁石許容上限温度Tmg_lim以下に収まるという特性を持つ特性線である。

【0035】

図２では、電動機回転速度ＮｍがＮｔのときに、第１巻線特性線Lwと磁石特性線Lmgとが交差している（以下、この交差している点を交点Ｐという）。詳細には、「Ｎｍ＜Ｎｔ」のときには、電動機の回転速度に対する第１巻線特性線Lwにおける上限出力トルク（以下、「巻線上限トルク」という）τw_limの方が、電動機の回転速度に対する磁石特性線Lmgにおける上限出力トルク（以下、「磁石上限トルク」という）τmg_limよりも低い。一方、「Ｎｍ＞Ｎｔ」のときには、磁石上限トルクτmg_limの方が、巻線上限トルクτw_limよりも低くなっている。

【0036】

そこで、本実施形態においては、電動機回転速度Ｎｍが、交点Ｐにおける回転速度（以下、「閾値回転速度」という）Ｎｔよりも大きいときには、閾値回転速度Ｎｔよりも小さいときに設定される第１閾値Ｔ１に比べて低い第２閾値Ｔ２となるように、閾値温度Ｔｔを低く設定している（当該処理が、閾値設定部１０２によって実行される処理に相当する。以下、当該処理を「閾値変更処理」という）。

【0037】

ここで、本実施形態では、巻線許容上限温度Tw_limを第１閾値Ｔ１に設定している。なお、第１閾値Ｔ１は、巻線許容上限温度Tw_limと同一の温度に設定するのではなく、余裕を持たせるために、巻線許容上限温度Tw_limよりも若干低い温度（例えば、所定温度だけ低い温度）に設定されていてもよい。

【0038】

また、第２閾値Ｔ２は、電動機２の巻線の温度を、当該第２閾値Ｔ２以下に維持するための、電動機回転速度Ｎｍと許容上限トルクとの関係を表す巻線特性線における電動機トルクτｍが、「電動機回転速度Ｎｍ＞閾値回転速度Ｎｔ」の任意の回転速度Ｎｍにおいて、磁石特性線Lmgにおける電動機トルクτｍよりも小さくなるという条件を満たすように設定されている。なお、図２の第２巻線特性線Lwuは、電動機２の巻線の温度を、第２閾値Ｔ２以下に維持するための、電動機回転速度Ｎｍと許容上限トルクとの関係を表す特性線である。

【0039】

上記閾値変更処理が行われることで、電動機２の巻線上限トルクτw_limは、図２の破線で示された特性線Lact（図２の拡大図内において、第１巻線特性線Lwよりも細かな破線を参照）に従って規定される。詳細には、巻線上限トルクτw_limは、「電動機回転速度Ｎｍ＜閾値回転速度Ｎｔ」のときには、電動機２の巻線の温度を巻線許容上限温度Tw_lim（第１閾値Ｔ１）以下に維持するための第１巻線特性線Lwに従って規定され、「電動機回転速度Ｎｍ＞閾値回転速度Ｎｔ」のときには、電動機２の巻線の温度を第２閾値Ｔ２以下に維持するための第２巻線特性線Lwuに従って規定される。

【0040】

これにより、制御装置１は、電動機回転速度Ｎｍが閾値回転速度Ｎｔよりも大きい場合には、第１巻線特性線Lwよりも第２巻線特性線Lwuに従って電動機トルクτｍの上限が規定されるので、電動機温度Ｔｍが、第１閾値Ｔ１よりも低い第２閾値Ｔ２を超えたときに、電動機２の運転制限を行う。これにより、巻線及び永久磁石が過剰に昇温することを防止できる。

【0041】

更に、制御装置１は、電動機回転速度Ｎｍが閾値回転速度Ｎｔよりも小さい場合には、第２巻線特性線Lwuよりも第１巻線特性線Lwに従って電動機トルクτｍの上限が規定されるので、電動機温度Ｔｍが第２閾値Ｔ２よりも高い第１閾値Ｔ１を超えるまで電動機２の運転を必要以上に制限させることなく、電動機２の性能をより有効に活用できる。

【0042】

（３．電動機制御装置による制御）
次に、制御装置１によって実行される運転制御処理及び閾値変更処理の詳細について説明する。

【0043】

（３−１．運転制御処理）
制御装置１は、所定の制御周期毎に、図３に示したフローチャートによる運転制御処理を実行する。

【0044】

制御装置１は、まず最初のステップＳＴ１で、電動機２の目標トルクτcmdを決定する。例えば、制御装置１は、アクセルセンサ２３の出力信号に基づいて、予め定められたマップ又はテーブル等を参照して目標トルクτcmdを決定している。

【0045】

制御装置１は、続いてステップＳＴ２に進み、電動機温度Ｔｍが閾値温度Ｔｔよりも大きいか否かを判定する。

【0046】

制御装置１は、ステップＳＴ２で、電動機温度Ｔｍが閾値温度Ｔｔよりも大きいと判定した場合には、ステップＳＴ３に進み、電動機トルクτｍの上限値である上限トルクを減少させる。このとき、ステップＳＴ１で決定された目標トルクτcmdが当該減少した上限トルクを上回っている場合には、目標トルクτcmdを上限トルクまで減少させる。これにより、電動機２の巻線及び永久磁石が過剰に昇温することを防止できる。

【0047】

ここで、本実施形態においては、「ステップＳＴ３における電動機トルクτｍの上限トルクを減少させる」ことが、本発明の「電動機の運転制限を行う」ことに相当する。なお、電動機の運転制限は、これに限らず、電動機２の巻線の温度を、現時点の温度よりも昇温させることを防止できるような運転制御であれば、他の運転制御であってもよい。

【0048】

制御装置１は、ステップＳＴ２で電動機温度Ｔｍが閾値温度Ｔｔよりも大きくないと判定した場合、又はステップＳＴ３の処理が終了すると、ステップＳＴ４に進む。制御装置１は、ステップＳＴ４で、電動機トルクτｍが目標トルクτcmdとなるように電動機２を制御する。

【0049】

制御装置１は、ステップＳＴ４の処理が終了すると、本フローチャートを終了する。

【0050】

（３−２．閾値変更処理）
制御装置１は、所定の制御周期毎に、図４に示したフローチャートによる閾値変更処理を実行する。

【0051】

制御装置１は、まず最初のステップＳＴ１０１で、電動機回転速度Ｎｍが閾値回転速度Ｎｔよりも小さいか否かを判定する。制御装置１は、ステップＳＴ１０１で、電動機回転速度Ｎｍが閾値回転速度Ｎｔよりも小さいと判定した場合には、ステップＳＴ１０２に進み、閾値温度Ｔｔを第１閾値Ｔ１に設定する。

【0052】

制御装置１は、ステップＳＴ１０１で、電動機回転速度Ｎｍが閾値回転速度Ｎｔよりも小さくないと判定した場合には、ステップＳＴ１０３に進み、閾値温度Ｔｔを第２閾値Ｔ２に設定する。制御装置１は、ステップＳＴ１０２又はステップＳＴ１０３の処理が終了すると、本フローチャートの処理を終了する。

【0053】

（４．変形例）
（４−１．閾値温度の変形例）
なお、電動機回転速度Ｎｍが閾値回転速度Ｎｔよりも大きいときにおいて（換言すれば、本実施形態において閾値温度Ｔｔを第２閾値Ｔ２に設定する場合において）、電動機２の回転速度が相対的に小さいときには、相対的に大きいときに比べて、当該閾値温度Ｔｔが高くなるように当該閾値温度Ｔｔを設定してもよい。詳細には、例えば、電動機回転速度Ｎｍが閾値回転速度Ｎｔよりも大きいときに、当該電動機回転速度Ｎｍが大きくなるほど、閾値温度Ｔｔを段階的又は連続的に小さくするように設定してもよい。

【0054】

これにより、電動機回転速度Ｎｍが閾値回転速度Ｎｔよりも大きいときにおいて、電動機回転速度Ｎｍが相対的に小さいときには、相対的に大きいときに比べて、電動機２の巻線の温度が相対的に高い温度になるまで電動機２の運転が制限されないので、電動機２の運転が必要以上に制限されることを効果的に防止できる。

【0055】

（４−１−１．閾値温度を段階的に小さくする例）
電動機回転速度Ｎｍが閾値回転速度Ｎｔよりも大きいときに、当該電動機回転速度Ｎｍが大きくなるほど、閾値温度Ｔｔを段階的に小さくするように設定する場合の閾値変更処理について、図２及び図５を参照して説明する。

【0056】

制御装置１は、まず最初のステップＳＴ２０１で、電動機回転速度Ｎｍが第１閾値回転速度Nt1（本発明の「閾値回転速度」に相当する）より小さいか否かを判定する。制御装置１は、ステップＳＴ２０１で、電動機回転速度Ｎｍが第１閾値回転速度Nt1より小さいと判定した場合には、ステップＳＴ２０２に進み、閾値温度Ｔｔを第１閾値Ｔ１に設定する。

【0057】

制御装置１は、ステップＳＴ２０１で、電動機回転速度Ｎｍが第１閾値回転速度Nt1より小さくないと判定した場合には、ステップＳＴ２０３に進み、電動機回転速度Ｎｍが第２閾値回転速度Nt2より小さいか否かを判定する。ここで「第１閾値回転速度Nt1＜第２閾値回転速度Nt2」である。

【0058】

制御装置１は、ステップＳＴ２０３で、電動機回転速度Ｎｍが第２閾値回転速度Nt2より小さいと判定した場合には、ステップＳＴ２０４に進み、閾値温度Ｔｔを第３閾値Ｔ２１に設定する。ここで、「第１閾値Ｔ１＞第３閾値Ｔ２１」である。

【0059】

制御装置１は、ステップＳＴ２０３で、電動機回転速度Ｎｍが第２閾値回転速度Nt2より小さくないと判定した場合には、ステップＳＴ２０５に進み、電動機回転速度Ｎｍが第３閾値回転速度Nt3より小さいか否かを判定する。ここで「第２閾値回転速度Nt2＜第３閾値回転速度Nt3」である。

【0060】

制御装置１は、ステップＳＴ２０５で、電動機回転速度Ｎｍが第３閾値回転速度Nt3より小さいと判定した場合には、ステップＳＴ２０６に進み、閾値温度Ｔｔを第４閾値Ｔ２２に設定する。ここで、「第３閾値Ｔ２１＞第４閾値Ｔ２２」である。

【0061】

制御装置１は、ステップＳＴ２０５で、電動機回転速度Ｎｍが第３閾値回転速度Nt3より小さくないと判定した場合には、ステップＳＴ２０７に進み、閾値温度Ｔｔを第２閾値Ｔ２に設定する。ここで、「第４閾値Ｔ２２＞第２閾値Ｔ２」である。

【0062】

制御装置１は、ステップＳＴ２０２，ＳＴ２０４，ＳＴ２０６，ＳＴ２０７のいずれかの処理が終了すると、本フローチャートの処理を終了する。

【0063】

制御装置１がこのように制御することにより、電動機２の巻線上限トルクτw_limは、図２の細い実線（実線で描かれたLmgよりも細い実線）で示された特性線Lact2に従って決定される。このように、電動機２の巻線上限トルクτw_limが特性線Lact2に従って決定される場合の方が、特性線Lactに従って決定される場合に比べて、電動機回転速度ＮｍがNt1〜Nt3の範囲において、電動機トルクτｍを必要以上に制限させることなく、当該電動機２の性能をより有効に活用できる。

【0064】

（４−１−２．閾値温度を連続的に小さくする例）
電動機回転速度Ｎｍが閾値回転速度Ｎｔよりも大きいときに、当該電動機回転速度Ｎｍが大きくなるほど、閾値温度Ｔｔを連続的に小さくするように設定する場合の閾値変更処理について、図２及び図６を参照して説明する。

【0065】

制御装置１は、まず最初のステップＳＴ３０１で、電動機回転速度Ｎｍが閾値回転速度Ｎｔよりも小さいか否かを判定する。制御装置１は、ステップＳＴ３０１で、電動機回転速度Ｎｍが閾値回転速度Ｎｔよりも小さいと判定した場合には、ステップＳＴ３０２に進み、閾値温度Ｔｔを第１閾値Ｔ１に設定する。

【0066】

制御装置１は、ステップＳＴ３０１で、電動機回転速度Ｎｍが閾値回転速度Ｎｔよりも小さくないと判定した場合には、ステップＳＴ３０３に進み、閾値温度Ｔｔを次式（１）に従って設定する。

【0067】

Ｔｔ＝Ｔ１−α・（Ｎｍ−Ｎｔ） …（１）
ここで、αは、正の定数であり、予め実験等によって決定されている。

【0068】

制御装置１は、ステップＳＴ３０２又はステップＳＴ３０３の処理が終了すると、本フローチャートの処理を終了する。

【0069】

制御装置１がこのように制御することにより、電動機２の巻線上限トルクτw_limは、図２の細い破線（破線で描かれたLactよりも細い破線）で示された特性線Lact3に従って決定される。このように、電動機２の巻線上限トルクτw_limが特性線Lact3に従って決定される場合の方が、特性線Lact及び特性線Lact2に従って決定される場合に比べて、電動機トルクτｍを必要以上に制限させることなく、当該電動機２の性能をより有効に活用できる。

【0070】

（４−２．その他の変形例）
本実施形態では、閾値回転速度Ｎｔが、交点Ｐにおける回転速度と同じ回転速度に設定されていたが、これに限らず、交点Ｐにおける回転速度に一致させるように設定されていてもよい。ここで、「一致させるように」とは、同一の回転速度に設定されるものに加え、それに近い回転速度に設定されているものも含む。

【0071】

また、本実施形態においては、電動機２の力行運転中に上記閾値変更処理及び上記運転制御処理を行うことについて説明したが、電動機２の回生運転中に当該閾値変更処理及び当該運転制御処理を行ってもよい。

【0072】

また、本実施形態では、電動機温度Ｔｍ又は電動機回転速度Ｎｍを、温度センサ２１又は回転速度センサ２２によって直接検知しているが、これに限らず、例えば、電動機温度Ｔｍ又は電動機回転速度Ｎｍに対して一定の相関性を有する他の状態量の検出値から、電動機温度Ｔｍ又は電動機回転速度Ｎｍを推定してもよい。

【符号の説明】

【0073】

１…制御装置（電動機制御装置）、１０１…運転制御部、１０２…閾値設定部、２…電動機、Ｎｍ…電動機回転速度（電動機の回転速度）、Ｎｔ…閾値回転速度（閾値回転速度、交点における回転速度）、Ｔｍ…電動機温度（電動機の巻線の温度）、Ｔｔ…閾値温度、Ｔ１…第１閾値、Ｔ２…第２閾値、τｍ…電動機トルク（電動機の出力トルク）、Tw_lim…巻線許容上限温度（巻線の許容上限温度）、Tmg_lim…磁石許容上限温度（磁石の許容上限温度）、Lw…第１巻線特性線、Lwu…第２巻線特性線、Lmg…磁石特性線、Ｐ…交点、Nt1…第１閾値回転速度（閾値回転速度、交点における回転速度）。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】