特許 6248976 電動車両

(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】6248976

(24)【登録日】2017年12月1日

(45)【発行日】2017年12月20日

(54)【発明の名称】電動車両

(51)【国際特許分類】

   B60L 3/00 20060101AFI20171211BHJP

   B60L 9/18 20060101ALI20171211BHJP

   H02M 7/48 20070101ALI20171211BHJP

【ＦＩ】

   B60L3/00 J

   B60L9/18 J

   H02M7/48 M

   H02M7/48 E

【請求項の数】2

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2015-88266(P2015-88266)

(22)【出願日】2015年4月23日

(65)【公開番号】特開2016-208687(P2016-208687A)

(43)【公開日】2016年12月8日

【審査請求日】2016年8月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000017

【氏名又は名称】特許業務法人アイテック国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】加地 雅哉

(72)【発明者】

【氏名】大庭 智子

【審査官】 笹岡 友陽

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−１７１７６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０５０８７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０４５９２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２５９２７０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｌ １／００− ３／１２

Ｂ６０Ｌ ７／００−１３／００

Ｂ６０Ｌ １５／００−１５／４２

Ｈ０２Ｍ ７／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

走行用の動力を入出力するモータと、
前記モータを駆動するインバータと、
前記インバータに接続されたバッテリと、
前記インバータを冷却する冷却装置と、
を備える電動車両において、
前記冷却装置に異常が生じたときには、前記モータによる誘起電圧が前記バッテリ側から前記インバータに入力される入力電圧以下となる車速を車速制限として設定し、前記車速制限の範囲内で走行するよう前記モータを制御する制御手段と、
前記バッテリと前記インバータとの間に取り付けられ、前記バッテリ側の電力を昇圧して前記インバータ側に供給する昇圧動作と前記インバータ側の電力を降圧して前記バッテリ側に供給する降圧動作とが可能な電力変換手段とを備え、
前記制御手段は、前記冷却装置に異常が生じたときの前記誘起電圧が前記入力電圧以下のときには、そのときの入力電圧が保持されるよう前記電力変換手段を制御し、前記モータが前記入力電圧以下の第１電圧に相当する誘起電圧を生じる車速を前記車速制限として設定する手段である、
電動車両。

【請求項2】

請求項１記載の電動車両であって、
前記制御手段は、前記冷却装置に異常が生じたときの前記誘起電圧が前記入力電圧より大きいときには、前記入力電圧が前記誘起電圧以上の第２電圧となるように前記電力変換手段を制御すると共に前記モータから前記第２電圧に相当する誘起電圧を生じる車速を前記車速制限として設定する手段である、
電動車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電動車両に関し、詳しくは、走行用のモータと、このモータを駆動するインバータと、インバータを冷却する冷却装置と、を備える電動車両に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、この種の電動車両としては、モータを駆動するインバータの素子温度が閾値を超えたときには、モータの負荷率を制限するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この電動車両では、インバータを冷却する冷却装置の冷却液体の温度や、インバータに印加される直流電圧、キャリア周波数などをパラメータとして、モータの負荷率に制限を課す際の閾値を変更し、これにより、インバータの性能を充分に発揮できるようにしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開２０１２／１２４０７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上述の電動車両では、モータの負荷率を制限するものの、モータの回転数によってはインバータに電流が流れてインバータの素子温度を上昇させてしまう場合が生じる。モータが比較的高回転で回転すると、モータにより生じる誘起電圧（逆起電圧とも称する。）がインバータに入力される直流電圧より大きくなるため、一般的には弱め界磁制御が実施される。弱め界磁制御が実施されると、インバータに電流が流れ、インバータの素子温度を上昇させてしまう。特に、インバータを冷却する冷却装置に異常が生じているときには、インバータの素子温度の上昇が急激になるため、モータの負荷率の制限だけではインバータが過熱してしまう。

【0005】

本発明の電動車両は、インバータを冷却する冷却装置に異常が生じているときにインバータの素子が過熱するのを抑制することを主目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の電動車両は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

【0007】

本発明の電動車両は、
走行用の動力を入出力するモータと、
前記モータを駆動するインバータと、
前記インバータに接続されたバッテリと、
前記インバータを冷却する冷却装置と、
を備える電動車両において、
前記冷却装置に異常が生じたときには、前記モータによる誘起電圧が前記バッテリ側から前記インバータに入力される入力電圧以下となる車速を車速制限として設定し、前記車速制限の範囲内で走行するよう前記モータを制御する制御手段、
を備えることを特徴とする。

【0008】

この本発明の電動車両では、インバータを冷却する冷却装置に異常が生じたときには、走行用の動力を入出力するモータによる誘起電圧（逆起電圧）がバッテリ側からインバータに入力される入力電圧以下となる車速を車速制限として設定し、車速制限の範囲内で走行するようモータを制御する。これにより、モータにより生じる誘起電圧（逆起電圧）がインバータの入力電圧より大きくなることによって弱め界磁制御が実施され、インバータに電流が流れてインバータの素子温度を上昇させるのを抑制することができる。この結果、インバータの素子が過熱するのを抑制することができる。

【0009】

こうした本発明の電動車両において、前記制御手段は、前記モータが前記入力電圧に相当する誘起電圧を生じる車速を前記車速制限として設定する手段であるものとしてもよい。また、前記制御手段は、前記冷却装置に異常が生じたときの前記誘起電圧が前記入力電圧以下のときには、前記冷却装置に異常が生じたときの車速を前記車速制限として設定する手段であるものとしてもよい。これらは、モータによる誘起電圧（逆起電圧）がインバータの入力電圧を超えることがないため、弱め界磁制御の実施に伴うインバータの素子の温度上昇を防止することができる。

【0010】

本発明の電動車両において、前記バッテリと前記インバータとの間に取り付けられ、前記バッテリ側の電力を昇圧して前記インバータ側に供給する昇圧動作と前記インバータ側の電力を降圧して前記バッテリ側に供給する降圧動作とが可能な電力変換手段を備え、前記制御手段は、前記冷却装置に異常が生じたときの前記誘起電圧が前記入力電圧以下のときには、そのときの入力電圧が保持されるよう前記電力変換手段を制御し、前記モータが前記入力電圧以下の第１電圧に相当する誘起電圧を生じる車速を前記車速制限として設定する手段であるものとしてもよい。こうすれば、モータによる誘起電圧（逆起電圧）がインバータの入力電圧を超えることがないため、弱め界磁制御の実施に伴うインバータの素子の温度上昇を防止することができる。この場合、前記制御手段は、前記冷却装置に異常が生じたときの前記誘起電圧が前記入力電圧より大きいときには、前記入力電圧が前記誘起電圧以上の第２電圧となるように前記電力変換手段を制御すると共に前記モータから前記第２電圧に相当する誘起電圧を生じる車速を前記車速制限として設定する手段であるものとしてもよい。こうすれば、インバータの入力電圧を迅速に誘起電圧（逆起電圧）より大きくするから、弱め界磁制御を迅速に終了させることができる。また、インバータの入力電圧を第２電圧とした以降は、モータによる誘起電圧（逆起電圧）がインバータの入力電圧を超えることがないため、弱め界磁制御の実施に伴うインバータの素子の温度上昇を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の第１実施例の電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。

【図2】ＥＣＵ５０により実行される駆動制御の一例を示すフローチャートである。

【図3】ＥＣＵ５０により実行される冷却系異常時車速電圧制御の一例を示すフローチャートである。

【図4】補正係数ｋｔを設定する様子の一例を示す説明図である。

【図5】本発明の第２実施例の電気自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。

【図6】ＥＣＵ５０により実行される駆動制御の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

【実施例1】

【0013】

図１は、本発明の第１実施例の電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。第１実施例の電気自動車２０は、図示するように、モータ３２と、パワーコントロールユニット（以下、ＰＣＵという）３３と、バッテリ３６と、リレー４２と、冷却装置７０と、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという）５０と、を備える。

【0014】

モータ３２は、永久磁石が埋め込まれた回転子と、三相コイルが巻回された固定子と、を有する周知の同期発電電動機として構成されている。モータ３２は、駆動輪２２ａ，２２ｂにドライブシャフト（車軸）２３およびデファレンシャルギヤ２４を介して連結された駆動軸２６に取り付けられている。このモータ３２は、回転に伴って逆起電圧（誘起電圧とも称する）Ｖｍを発生する。

【0015】

ＰＣＵ３３は、インバータ３４と、昇圧コンバータ３５と、平滑用のコンデンサ４８とを備え、これらを単一のケースに収納している。インバータ３４は、６つのトランジスタＴ１１〜Ｔ１６と、６つのダイオードＤ１１〜Ｄ１６と、を有する。トランジスタＴ１１〜Ｔ１６は、それぞれ、高電圧系電力ライン４６の正極母線４６ａと負極母線４６ｂとに対して、ソース側とシンク側になるように、２個ずつペアで配置されている。６つのダイオードＤ１１〜Ｄ１６は、それぞれ、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６に逆方向に並列接続されている。トランジスタＴ１１〜Ｔ１６の対となるトランジスタ同士の接続点の各々には、モータ３２の三相コイル（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）の各々が接続されている。したがって、インバータ３４に電圧が作用しているときに、ＥＣＵ５０によって、対となるトランジスタＴ１１〜Ｔ１６のオン時間の割合が調節されることにより、三相コイルに回転磁界が形成され、モータ３２が回転駆動される。

【0016】

昇圧コンバータ３５は、インバータ３４が接続された高電圧系電力ライン４６と、バッテリ３６が接続された低電圧系電力ライン４０と、に接続されている。この昇圧コンバータ３５は、２つのトランジスタＴ２１，Ｔ２２と、トランジスタＴ２１，Ｔ２２に逆方向に並列接続された２つのダイオードＤ２１，Ｄ２２と、リアクトルＬと、を有する。トランジスタＴ２１は、高電圧系電力ライン４６の正極母線４６ａに接続されている。トランジスタＴ２２は、トランジスタＴ２１に接続されていると共に、高電圧系電力ライン４６の負極母線４６ｂを兼ねる低電圧系電力ライン４０の負極母線４０ｂに接続されている。リアクトルＬは、トランジスタＴ２１，Ｔ２２同士の接続点と、低電圧系電力ライン４０の正極母線４０ａと、に接続されている。昇圧コンバータ３５は、ＥＣＵ５０によってトランジスタＴ２１，Ｔ２２がオンオフされることにより、低電圧系電力ライン４０の電力を昇圧して高電圧系電力ライン４６に供給したり、高電圧系電力ライン４６の電力を降圧して低電圧系電力ライン４０に供給したりする。

【0017】

バッテリ３６は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されている。コンデンサ４４は、低電圧系電力ライン４０の正極母線４０ａと負極母線４０ｂとに接続されている。リレー４２は、正極母線４０ａおよび負極母線４０ｂの、コンデンサ４４との接続点よりバッテリ３６側に設けられている。このリレー４２は、ＰＣＵ３３側（昇圧コンバータ３３やインバータ３４）と、バッテリ３６側との接続および接続の解除を行なう。

【0018】

冷却装置７０は、ラジエータ７２と、循環流路７４と、電動ポンプ７６と、を備える。ラジエータ７２は、冷却水（ＬＬＣ（ロングライフクーラント））と外気との熱交換を行なう。循環流路７４は、ラジエータ７２，インバータ３４，モータ３２に冷却水を循環させるための流路である。電動ポンプ７６は、冷却水を圧送する。

【0019】

ＥＣＵ５０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。ＥＣＵ５０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。各種センサからの信号としては、以下のものを挙げることができる。
・モータ３２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ３２ｂからの回転位置θｍ
・モータ３２とインバータ３４とを接続する電力ラインに取り付けられた電流センサからのモータ３２の各相の相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗ
・インバータ３４の温度を検出する温度センサ３４ａからのインバータ温度Ｔｉｎｖ
・バッテリ３６の端子間に取り付けられた電圧センサからの電池電圧Ｖｂ
・バッテリ３６の出力端子に取り付けられた電流センサからの電池電流Ｉｂ
・バッテリ３６に取り付けられた温度センサからの電池温度Ｔｂ
・コンデンサ４４の端子間に取り付けられた電圧センサ４４ａからのコンデンサ電圧（低電圧系電圧）ＶＢ
・コンデンサ４８の端子間に取り付けられた電圧センサ４８ａからのコンデンサ電圧（高電圧系電圧）ＶＨ
・冷却装置７０の循環流路７４に取り付けられた温度センサ７８からの冷却水温Ｔｗ
・イグニッションスイッチ６０からのイグニッション信号
・シフトレバー６１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ６２からのシフトポジションＳＰ
・アクセルペダル６３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ６４からのアクセル開度Ａｃｃ
・ブレーキペダル６５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ６６からのブレーキペダルポジションＢＰ
・車速センサ６８からの車速Ｖ

【0020】

ＥＣＵ５０からは、種々の制御信号が出力ポートを介して出力されている。種々の制御信号としては、以下のものを挙げることができる。
・インバータ３４のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６へのスイッチング制御信号
・昇圧コンバータ３５のトランジスタＴ２１，Ｔ２２へのスイッチング制御信号
・リレー４２への制御信号。冷却装置７０の電動ポンプ７６への制御信号

【0021】

ＥＣＵ５０は、回転位置検出センサ３２ｂにより検出されたモータ３２の回転子の回転位置θｍに基づいて、モータ３２の回転数Ｎｍを演算している。また、ＥＣＵ５０は、電流センサにより検出された電池電流Ｉｂの積算値に基づいて、バッテリ３６の蓄電割合ＳＯＣを演算している。

【0022】

次に、こうして構成された第１実施例の電気自動車２０の動作、特に冷却装置７０に異常が生じたときの動作について説明する。図２は、冷却装置７０の異常の有無に拘わらず所定時間毎に繰り返しＥＣＵ５０により実行される駆動制御の一例を示すフローチャートであり、図３は、冷却装置７０に異常が生じたときにＥＣＵ５０により実行される冷却系異常時車速電圧制御の一例を示すフローチャートである。まず、冷却装置７０が正常のときの駆動制御について簡単に説明し、その後、冷却装置７０に異常が生じたときの駆動制御について説明する。なお、冷却装置７０の異常としては、電動ポンプ７６の故障やラジエータ７２の故障、冷却水の抜けなどの冷却することができない状態を考えることができる。

【0023】

冷却装置７０が正常のときには、図２に示すように、ＥＣＵ５０は、まず、アクセルペダルポジションセンサ６４からのアクセル開度Ａｃｃと車速センサ６８からの車速Ｖとモータ３２の回転数Ｎｍとを入力し（ステップＳ１００）、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸２６に要求される要求トルクＴｄ＊を設定する（ステップＳ１１０）。続いて、冷却装置７０が正常であるか否かを判定し（ステップＳ１２０）、冷却装置７０が正常であるのを確認すると、要求トルクＴｄ＊をモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊として設定し（ステップＳ１３０）、トルク指令Ｔｍ＊とモータ３２の回転数Ｎｍとに基づいて目標電圧ＶＨ＊を設定する（ステップＳ１４０）。そして、トルク指令Ｔｍ＊に相当するトルクがモータ３２から出力されるようにインバータ３４の６つのトランジスタＴ１１〜Ｔ１６をスイッチング制御するモータ制御と高電圧系電圧ライン４６の電圧ＶＨが目標電圧ＶＨ＊となるように昇圧コンバータ３５のトランジスタＴ２１，Ｔ２２をスイッチング制御する昇圧制御とを実行し（ステップＳ１７０）、駆動制御を終了する。

【0024】

次に、冷却装置７０に異常が生じたときについて説明する。説明の都合上、まず、図３を用いて目標電圧ＶＨ＊と車速制限Ｖｌｉｍの設定について説明し、その後、図２を用いて冷却装置７０に異常が生じているときの駆動制御について説明する。図３の冷却系異常時車速電圧制御が実行されると、ＥＣＵ５０は、まず、電圧センサ４８ａからの高電圧系電圧ＶＨとモータ３２の回転数Ｎｍと車速センサ６８からの車速Ｖとを入力し（ステップＳ２００）、回転数Ｎｍに換算係数ｋｍを乗じてモータ３２の逆起電圧Ｖｍ（Ｖｍ＝ｋｍ・Ｎｍ）を計算する（ステップＳ２１０）。続いて、高電圧系電圧ＶＨと逆起電圧Ｖｍとを比較する（ステップＳ２２０）。

【0025】

ステップＳ２２０で高電圧系電圧ＶＨが逆起電圧Ｖｍ以上と判定されたときには、高電圧系電圧ＶＨを目標電圧ＶＨ＊として設定すると共に（ステップＳ２３０）、目標電圧ＶＨ＊を換算係数ｋｍで除して得られる値に回転数を車速に換算する係数ｋｖを乗じたものを車速制限Ｖｌｉｍとして設定して（ステップＳ２４０）、本制御を終了する。即ち、冷却装置７０に異常が生じたときに高電圧系電圧ＶＨが逆起電圧Ｖｍ以上のときには、そのときの高電圧系電圧ＶＨを目標電圧ＶＨ＊として設定すると共に、モータ３２がそのときの高電圧系電圧ＶＨに相当する逆起電圧（誘起電圧）を生じる車速を車速制限Ｖｌｉｍとして設定するのである。図２の駆動制御では、ステップＳ１２０で冷却装置７０に異常が生じていると判定されると、車速Ｖと車速制限Ｖｌｉｍとに基づいて補正係数ｋｔを設定し（ステップＳ１５０）、要求トルクＴｄ＊に補正係数ｋｔを乗じたものをモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊として設定する（ステップＳ１６０）。そして、モータ制御と昇圧制御とを実行して（ステップＳ１７０）、駆動制御を終了する。図４に補正係数ｋｔを設定する様子の一例を示す。図４の例では、補正係数ｋｔは、車速が値０から車速制限Ｖｌｉｍ近傍の車速（Ｖｌｉｍ−α）までは１．０が設定され、車速（Ｖｌｉｍ−α）から車速制限Ｖｌｉｍまでで１．０から値０となるよう設定される。このため、モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊は、車速（Ｖｌｉｍ−α）までは要求トルクＴｄ＊が設定され、車速（Ｖｌｉｍ−α）より大きくなると徐々に小さな値が設定され、車速制限Ｖｌｉｍ以上では値０が設定されることになる。従って、車両は車速制限Ｖｌｉｍまでの車速で走行することになる。この結果、モータ３２の逆起電圧Ｖｍが高電圧系電圧ＶＨより大きいことにより弱め界磁制御が実施され、インバータ３４の素子に電流が流れて素子が過熱するのを抑制することができる。なお、車速（Ｖｌｉｍ−α）の「α」は、１０ｋｍ／ｈや２０ｋｍ／ｈなどを用いることができる。

【0026】

図３のステップＳ２２０で逆起電圧Ｖｍが高電圧系電圧ＶＨより大きいと判定されたときには、計算した逆起電圧Ｖｍを目標電圧ＶＨ＊として設定し（ステップＳ２５０）、車速Ｖを車速制限Ｖｌｉｍとして設定して（ステップＳ２６０）、本制御を終了する。即ち、冷却装置７０に異常が生じたときに逆起電圧Ｖｍが高電圧系電圧ＶＨより大きいときには、そのときの逆起電圧Ｖｍを目標電圧ＶＨ＊として設定すると共に、そのときの車速Ｖを車速制限Ｖｌｉｍとして設定するのである。図２の駆動制御では、上述したように、ステップＳ１２０で冷却装置７０に異常が生じていると判定されると、車速Ｖと車速制限Ｖｌｉｍとに基づく補正係数ｋｔを要求トルクＴｄ＊に乗じてモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊を設定し（ステップＳ１５０，Ｓ１６０）、モータ制御と昇圧制御とが実行される（ステップＳ１７０）。このため、高電圧系電圧ＶＨは迅速に目標電圧ＶＨ＊、即ち冷却装置７０に異常が生じたときに逆起電圧Ｖｍまで上昇する一方、車速制限Ｖｌｉｍにより車速Ｖが減少する。このため、短時間ではあるが逆起電圧Ｖｍが高電圧系電圧ＶＨより大きいために弱め界磁制御が実施されるが、その後は、高電圧系電圧ＶＨが逆起電圧Ｖｍ以上となるため、弱め界磁制御は実施されない。この結果、モータ３２の逆起電圧Ｖｍが高電圧系電圧ＶＨより大きいことにより弱め界磁制御が実施され、インバータ３４の素子に電流が流れて素子が過熱するのを抑制することができる。

【0027】

以上説明した第１実施例の電気自動車２０では、冷却装置７０に異常が生じたときにインバータ３４に入力される高電圧系電圧ＶＨが逆起電圧Ｖｍ以上のときには、そのときの高電圧系電圧ＶＨを目標電圧ＶＨ＊として設定して昇圧制御を実行する。そして、モータ３２が設定した目標電圧ＶＨ＊に相当する逆起電圧（誘起電圧）を生じる車速を車速制限Ｖｌｉｍとして設定し、車速Ｖが車速制限Ｖｌｉｍ以下となるようにモータ３２を駆動制御する。このため、モータ３２の逆起電圧Ｖｍが高電圧系電圧ＶＨより大きいことにより弱め界磁制御が実施され、インバータ３４の素子に電流が流れて素子が過熱するのを抑制することができる。また、冷却装置７０に異常が生じたときに逆起電圧Ｖｍがインバータ３４に入力される高電圧系電圧ＶＨより大きいときには、そのときの逆起電圧Ｖｍを目標電圧ＶＨ＊として設定して昇圧制御を実行し、そのときの車速Ｖを車速制限Ｖｌｉｍとして設定し、車速Ｖが車速制限Ｖｌｉｍ以下となるようにモータ３２を駆動制御する。このため、モータ３２の逆起電圧Ｖｍが高電圧系電圧ＶＨより大きいことにより弱め界磁制御が実施され、インバータ３４の素子に電流が流れて素子が過熱するのを抑制することができる。上記２つの状態を言い換えると、冷却装置７０に異常が生じたときには、モータ３２の逆起電圧Ｖｍがインバータ３４に入力される高電圧系電圧ＶＨ以下となる車速を車速制限Ｖｌｉｍとして設定し、車速Ｖが車速制限Ｖｌｉｍ以下となるようにモータ３２を駆動制御するものとなる。このように制御することにより、インバータ３４の素子が過熱するのを抑制することができる。

【0028】

第１実施例の電気自動車２０では、冷却装置７０に異常が生じたときにインバータ３４に入力される高電圧系電圧ＶＨが逆起電圧Ｖｍ以上のときには、そのときの高電圧系電圧ＶＨを目標電圧ＶＨ＊として設定すると共に設定した目標電圧ＶＨ＊に相当する逆起電圧（誘起電圧）を生じる車速を車速制限Ｖｌｉｍとして設定するものとした。しかし、モータ３２の逆起電圧Ｖｍがインバータ３４に入力される高電圧系電圧ＶＨ以下となればよいから、そのときの高電圧系電圧ＶＨを目標電圧ＶＨ＊として設定すると共にそのときの車速Ｖを車速制限Ｖｌｉｍとして設定したり、そのときの逆起電圧Ｖｍを目標電圧ＶＨ＊として設定すると共にそのときの車速Ｖを車速制限Ｖｌｉｍに設定したりしてもよい。

【0029】

また、第１実施例の電気自動車２０では、冷却装置７０に異常が生じたときに逆起電圧Ｖｍがインバータ３４に入力される高電圧系電圧ＶＨより大きいときには、そのときの逆起電圧Ｖｍを目標電圧ＶＨ＊として設定すると共にそのときの車速Ｖを車速制限Ｖｌｉｍとして設定するものとした。しかし、モータ３２の逆起電圧Ｖｍがインバータ３４に入力される高電圧系電圧ＶＨ以下となればよいから、そのときの逆起電圧Ｖｍより大きな電圧を目標電圧ＶＨ＊として設定すると共にそのときの車速Ｖを車速制限Ｖｌｉｍとして設定したり、そのときの逆起電圧Ｖｍより大きな電圧を目標電圧ＶＨ＊として設定すると共に設定した目標電圧ＶＨ＊に相当する逆起電圧Ｖｍを生じる車速を車速制限Ｖｌｉｍとして設定したりしてもよい。

【0030】

第１実施例の電気自動車２０では、補正係数ｋｔとして、車速が値０から車速制限Ｖｌｉｍ近傍の車速（Ｖｌｉｍ−α）までは１．０を設定し、車速（Ｖｌｉｍ−α）から車速制限Ｖｌｉｍまでで１．０から値０となるよう設定するものとした。しかし、車速制限Ｖｌｉｍで駆動トルクが小さくなればよいから、補正係数ｋｔとして、車速が値０から車速制限Ｖｌｉｍ近傍の車速（Ｖｌｉｍ−α）までは１．０を設定し、車速（Ｖｌｉｍ−α）から車速制限Ｖｌｉｍまでで１．０から要求トルクＴｄ＊が最大のときにロードロードとなる値となるよう設定するものとしてもよい。こうすれば、最大の要求トルクＴｄ＊のときでも車速を車速制限Ｖｌｉｍにすることができる。

【実施例2】

【0031】

図５は、本発明の第２実施例の電気自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。第２実施例の電気自動車１２０は、昇圧コンバータ３５とコンデンサ４８と電圧センサ４８ａとを備えないことを除いて第１実施例の電気自動車２０と同一の構成をしている。したがって、重複する説明を回避するために、第２実施例の電気自動車１２０の構成のうち第１実施例の電気自動車２０の構成と同一の構成については同一の符号を付しその説明は省略する。なお、第２実施例では、昇圧コンバータ３５を備えないため、第１実施例の低電圧系電力ライン４０と同様の構成を単に電力ライン４０と称し、電圧センサ４４ａにより検出されるコンデンサ４４の電圧ＶＢについては単にライン電圧ＶＢと称する。

【0032】

第２実施例の電気自動車１２０では、冷却装置７０の異常の有無に拘わらず図６に例示する駆動制御が定時間毎に繰り返しＥＣＵ５０により実行される。なお、冷却装置７０の異常としては、第１実施例と同様に、電動ポンプ７６の故障やラジエータ７２の故障、冷却水の抜けなどの冷却することができない状態を考えることができる。

【0033】

駆動制御が実行されると、まず、アクセルペダルポジションセンサ６４からのアクセル開度Ａｃｃと車速センサ６８からの車速Ｖを入力し（ステップＳ３００）、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸２６に要求される要求トルクＴｄ＊を設定する（ステップＳ３１０）。続いて、冷却装置７０が正常であるか否かを判定し（ステップＳ３２０）、冷却装置７０が正常であると判定したときには、要求トルクＴｄ＊をモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊として設定し（ステップＳ３３０）、トルク指令Ｔｍ＊に相当するトルクがモータ３２から出力されるようにインバータ３４の６つのトランジスタＴ１１〜Ｔ１６をスイッチング制御するモータ制御を実行し（ステップＳ３７０）、駆動制御を終了する。

【0034】

ステップＳ３２０で冷却装置７０に異常が生じていると判定したときには、モータ３２の逆起電圧Ｖｍがライン電圧ＶＢ未満となる範囲で予め定めた車速Ｖｓｅｔを車速制限Ｖｌｉｍとして設定する（ステップＳ３４０）。例えば、バッテリ３６の通常の電圧範囲における下限電圧かこの下限電圧より若干低い電圧をモータ３２から逆起電圧Ｖｍとして生じる車速Ｖｓｅｔを車速制限Ｖｌｉｍとして設定することができる。続いて、第１実施例と同様に、図４を用いて車速Ｖと車速制限Ｖｌｉｍとに基づいて補正係数ｋｔを設定し（ステップＳ３５０）、要求トルクＴｄ＊に補正係数ｋｔを乗じたものをモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊として設定する（ステップＳ３６０）。そして、トルク指令Ｔｍ＊に相当するトルクがモータ３２から出力されるようにインバータ３４の６つのトランジスタＴ１１〜Ｔ１６をスイッチング制御するモータ制御を実行し（ステップＳ３７０）、駆動制御を終了する。

【0035】

こうした第２実施例の電気自動車１２０では、冷却装置７０に異常が生じているときには、モータ３２の逆起電圧Ｖｍがライン電圧ＶＢ未満となる範囲で予め定めた車速を車速制限Ｖｌｉｍとして設定し、車速Ｖが車速制限Ｖｌｉｍ以下となるようにモータ３２を駆動制御する。このため、モータ３２の逆起電圧Ｖｍがライン電圧ＶＢより大きいことにより弱め界磁制御が実施され、インバータ３４の素子に電流が流れて素子が過熱するのを抑制することができる。

【0036】

第２実施例の電気自動車１２０では、冷却装置７０に異常が生じているときには、モータ３２の逆起電圧Ｖｍがライン電圧ＶＢ未満となる範囲で予め定めた車速を車速制限Ｖｌｉｍとして設定するものとした。しかし、モータ３２の逆起電圧Ｖｍがライン電圧ＶＢ以下となればよいから、そのときのライン電圧ＶＢに相当する逆起電圧Ｖｍを生じる車速を車速制限Ｖｌｉｍとして設定したり、そのときのライン電圧ＶＢから所定電圧だけ小さい電圧に相当する逆起電圧Ｖｍを生じる車速を車速制限Ｖｌｉｍとして設定したりしてもよい。

【0037】

実施例では、駆動軸２６にモータ３２を接続する電気自動車２０の構成とした。しかし、例えば、駆動輪２２ａ，２２ｂに直接モータが組み込まれるホイールインモータを用いる電気自動車の構成としたり、モータ走行が可能なハイブリッド自動車の構成としてもよい。

【0038】

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、モータ３２が「モータ」に相当し、インバータ３４が「インバータ」に相当し、バッテリ３６が「バッテリ」に相当し、冷却装置７０が「冷却装置」に相当し、電子制御ユニット（ＥＣＵ）５０が「制御手段」に相当する。

【0039】

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

【0040】

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

【産業上の利用可能性】

【0041】

本発明は、電動車両の製造産業などに利用可能である。

【符号の説明】

【0042】

２０，１２０ 電気自動車、２２ａ，２２ｂ 駆動輪、２３ ドライブシャフト、２４ デファレンシャルギヤ、２６ 駆動軸、３２ モータ、３２ｂ 回転位置検出センサ、３３ パワーコントロールユニット（ＰＣＵ）、３４ インバータ、３４ａ 温度センサ、３５ 昇圧コンバータ、３６ バッテリ、４０ 低電圧系電力ライン（電力ライン）、４０ａ 正極母線、４０ｂ 負極母線、４２ リレー、４４ コンデンサ、４４ａ 電圧センサ、４６ 高電圧系電力ライン、４６ａ 正極母線、４６ｂ 負極母線、４８ コンデンサ、４８ａ 電圧センサ、５０ 電子制御ユニット（ＥＣＵ）、６０ イグニッションスイッチ、６１ シフトレバー、６２ シフトポジションセンサ、６３ アクセルペダル、６４ アクセルペダルポジションセンサ、６５ ブレーキペダル、６６ ブレーキペダルポジションセンサ、６８ 車速センサ、７０ 冷却装置、７２ ラジエータ、７４ 循環流路、７６ 電動ポンプ、７８ 温度センサ、Ｄ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１，Ｄ２２ ダイオード、Ｔ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１，Ｔ２２ トランジスタ、Ｌ リアクトル。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】