特許 7621074 電力変換装置

(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】

(24)【登録日】2025-01-16

(45)【発行日】2025-01-24

(54)【発明の名称】電力変換装置

(51)【国際特許分類】

   H02P 27/06 20060101AFI20250117BHJP

   H02M 7/48 20070101ALI20250117BHJP

【ＦＩ】

H02P27/06

H02M7/48 M

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2020141899

(22)【出願日】2020-08-25

(65)【公開番号】P2022037658

(43)【公開日】2022-03-09

【審査請求日】2023-06-15

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000004695

【氏名又は名称】株式会社ＳＯＫＥＮ

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】100121991

【弁理士】

【氏名又は名称】野々部 泰平

(74)【代理人】

【識別番号】100145595

【弁理士】

【氏名又は名称】久保 貴則

(72)【発明者】

【氏名】柏▲ざき▼ 貴司

(72)【発明者】

【氏名】赤間 貞洋

(72)【発明者】

【氏名】塚本 康裕

(72)【発明者】

【氏名】岡田 浩幸

【審査官】三島木 英宏

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－０２５７７６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｐ ２７／０６

Ｈ０２Ｍ ７／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電源部（１１）からモータ（１２）に供給される電力を電力変換部（３０）により直流から交流に変換する電力変換装置（１３）であって、
前記電力変換部に異常が発生し、且つ前記モータの温度（Ｔｍ）が前記モータに設けられた永久磁石の不可逆減磁が発生する温度閾値（Ｔｂ）よりも高い場合に、前記電力変換部を、互いに並列に接続された複数のアーム回路（３１）の全てについて高電位側の上アームスイッチ（３２ａ）及び低電位側の下アームスイッチ（３２ｂ）のうち一方をオン状態にして他方をオフ状態にした目標状態に移行させる、状態移行部（Ｓ１０８）と、
前記電力変換部に異常が発生し、且つ前記温度が温度閾値よりも高い場合に、前記状態移行部により前記電力変換部が前記目標状態に移行することを前記電力変換部の異常発生から少なくとも目標時間（ＴＤａｓｃ）だけ遅延させる遅延部（Ｓ１０７）と、
前記モータの回転数（Ｎｍ）及び前記温度の少なくとも一方に応じて前記目標時間を設定する目標設定部（Ｓ２０２，Ｓ２０３，Ｓ２０４）と、
を備えている電力変換装置。

【請求項2】

前記目標設定部は、
前記モータの回転数（Ｎｍ）と前記電力変換部の異常発生から遅延した遅延時間（ＴＤ）との相関を示す回転相関情報を前記目標時間の設定に用いる回転用設定部（Ｓ２０３）を有している、請求項１に記載の電力変換装置。

【請求項3】

前記目標設定部は、
前記温度と前記電力変換部の異常発生から遅延した遅延時間（ＴＤ）との相関を示す温度相関情報を前記目標時間の設定に用いる温度用設定部（Ｓ２０２）を有している、請求項１又は２に記載の電力変換装置。

【請求項4】

前記状態移行部は、
前記上アームスイッチ及び前記下アームスイッチのうち一方について、オン状態に切り替えるタイミングを複数の前記アーム回路で揃える、請求項１～３のいずれか１つに記載の電力変換装置。

【請求項5】

前記状態移行部は、
前記上アームスイッチ及び前記下アームスイッチのうち一方について、オン状態に切り替えるタイミングを、複数の前記アーム回路の少なくとも１つの前記アーム回路と他の前記アーム回路とで異ならせる、請求項１～３のいずれか１つに記載の電力変換装置。

【請求項6】

前記温度（Ｔｍ）が前記温度閾値以下である場合に、前記モータの逆起電力（ＢＥＭＦ）があらかじめ定められた逆閾値（ＢＥＭＦｂ）以下になるように前記モータの回転数（Ｎｍ）を制限する制限部（Ｓ１１０）、を備えている請求項１～５のいずれか１つに記載の電力変換装置。

【請求項7】

前記制限部は、前記温度に応じて前記モータの回転数（Ｎｍ）を制限する、請求項６に記載の電力変換装置。

【請求項8】

前記逆閾値は、前記電力変換部への印加電圧の上限値である、請求項６又は７に記載の電力変換装置。

【請求項9】

前記状態移行部により前記電力変換装置が前記目標状態に移行した後に、前記上アームスイッチ及び前記下アームスイッチの両方について複数の前記アーム回路の全てをオフ状態にする終了状態に移行させる終了部（Ｓ１０９）、を備えている請求項１～８のいずれか１つに記載の電力変換装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この明細書における開示は、電力変換装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、直流電力を交流電力に変換して３相モータに供給するインバータと、このインバータの制御を行う制御装置と、が搭載された車両について開示されている。インバータは、３相のそれぞれに設けられたアーム回路を有している。これらアーム回路においては、電源ライン側のスイッチング素子とアースライン側のスイッチング素子とが互いに直列に接続されている。各アーム回路における電源ライン側のスイッチング素子は互いに並列に接続され、各アーム回路におけるアースライン側のスイッチング素子は互いに並列に接続されている。

【0003】

制御装置は、インバータにおいてスイッチング素子の短絡が生じた場合に、モータの回転数に応じて１相短絡制御と３相オン制御とを使い分ける。１相短絡制御は、短絡が生じたスイッチング素子に直列に接続されたスイッチング素子をオン状態にする処理である。３相オン制御は、短絡が生じたスイッチング素子に並列に接続された全てのスイッチング素子をオン状態にする処理である。制御装置は、例えば、モータの回転数が低回転数域にある場合に１相短絡制御を行い、モータの回転数が高回転数域にある場合に３相オン制御を行う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００９－１９５０２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１では、制御装置がモータの回転数に応じて１相短絡制御と３相オン制御とを使い分けるため、モータの回転数が高回転数域にある状況では、スイッチング素子の短絡発生後に速やかに３相オン制御が行われることになる。インバータにおいては、３相オン制御が行われることで、短絡が生じたスイッチング素子を含めて互いに並列に接続されたスイッチング素子の全てに電流が流れる状態になる。この状態において、モータの回転数が高回転数域にあることなどに起因してモータの逆起電力がある程度大きくなっていると、スイッチング素子を流れる電流が大きくなり、スイッチング素子等の発熱に伴ってインバータが発熱する、ということが懸念される。例えば、モータの高出力化を図る場合には、モータの逆起電力が増加してインバータが発熱しやすくなると考えられる。

【0006】

本開示の主な目的は、電力変換部について異常発生に伴う発熱を抑制できる電力変換装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

この明細書に開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。また、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例であって、技術的範囲を限定するものではない。

【0008】

上記目的を達成するため、開示された１つの態様は、
電源部（１１）からモータ（１２）に供給される電力を電力変換部（３０）により直流から交流に変換する電力変換装置（１３）であって、
電力変換部に異常が発生し、且つモータの温度（Ｔｍ）がモータに設けられた永久磁石の不可逆減磁が発生する温度閾値（Ｔｂ）よりも高い場合に、電力変換部を、互いに並列に接続された複数のアーム回路（３１）の全てについて高電位側の上アームスイッチ（３２ａ）及び低電位側の下アームスイッチ（３２ｂ）のうち一方をオン状態にして他方をオフ状態にした目標状態に移行させる、状態移行部（Ｓ１０８）と、
電力変換部に異常が発生し、且つ温度が温度閾値よりも高い場合に、状態移行部により電力変換部が目標状態に移行することを電力変換部の異常発生から少なくとも目標時間（ＴＤａｓｃ）だけ遅延させる遅延部（Ｓ１０７）と、
モータの回転数（Ｎｍ）及び温度の少なくとも一方に応じて目標時間を設定する目標設定部（Ｓ２０２，Ｓ２０３，Ｓ２０４）と、
を備えている電力変換装置である。

【0009】

電力変換装置については、電力変換部が目標状態にあり且つｄ軸電流が負側に大きくなった状況では、モータにおいて永久磁石の不可逆減磁が生じやすくなる、という知見が試験等により得られた。この知見に加えて、電力変換部の異常発生後に電力変換部を目標状態に切り替えるまでの経過時間がある程度長いと、電力変換部を目標状態に切り替えた後のｄ軸電流が負側に大きくなりやすい、という知見が試験等により得られた。

【0010】

これらの知見に対して、上記態様によれば、電力変換部の異常発生後から目標時間が経過した場合に電力変換部が目標状態に移行される。このため、電力変換部が目標状態に移行した後のｄ軸電流が負側に大きくなりやすく、それに伴って永久磁石の不可逆減磁が生じやすい。永久磁石の不可逆減磁が生じると、モータの逆起電力が低減するため、目標状態の電力変換部を流れる電流が大きすぎて上アームスイッチや下アームスイッチなどが発熱するということが生じにくくなる。したがって、電力変換部について異常発生に伴う発熱を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】第１実施形態における駆動システムの構成を示す図。

【図2】制御装置の電気的な構成を示すブロック図。

【図3】ＡＳＣ前後におけるｄ軸電流及び各相電流の時間変化を示す図。

【図4】ＡＳＣ前後におけるモータの逆起電力を示す図。

【図5】ＡＳＣ実行後についてモータの逆起電力とｄ軸電流及び各相電流との関係を示す図。

【図6】ＡＳＣ実行後についてモータの起電力とｄ軸電流とモータ温度との関係を示す図。

【図7】インバータ制御処理の手順を示すフローチャート。

【図8】目標時間処理の手順を示すフローチャート。

【図9】第２実施形態におけるＡＳＣ実行後についてずれ時間とｄ軸電流との関係を示す図。

【図10】インバータ制御処理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】

【0012】

以下に、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。

【0013】

＜第１実施形態＞
図１に示す駆動システム１０は、例えば電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド自動車（ＨＶ）、燃料電池車などの車両に搭載されている。駆動システム１０は、バッテリ１１、モータ１２、電力変換装置１３を有している。駆動システム１０は、モータ１２を駆動して車両の駆動輪を駆動するシステムである。

【0014】

バッテリ１１は、充放電可能な２次電池で構成された直流電圧源であり、電力変換装置１３を介してモータ１２に電力を供給する電源部に相当する。２次電池は、たとえばリチウムイオン電池、ニッケル水素電池である。バッテリ１１は、インバータ３０に高電圧（たとえば数１００Ｖ）を供給する。

【0015】

モータ１２は、３相交流方式の回転電機である。モータ１２は、３相としてＵ相、Ｖ相、Ｗ相を有している。モータ１２は、車両の走行駆動源である電動機として機能する。モータ１２は、回生時に発電機として機能する。モータ１２は、電機子を形成する巻線１２ａと、界磁を形成する永久磁石１２ｂとを有している。このモータ１２では、永久磁石１２ｂを含んで回転子が構成され、巻線１２ａを含んで固定子が構成されている。なお、モータ１２をモータジェネレータや電動モータと称することもできる。

【0016】

電力変換装置１３は、バッテリ１１とモータ１２との間で電力変換を行う。電力変換装置１３は、平滑コンデンサ２１、インバータ３０、制御装置４０を有している。

【0017】

平滑コンデンサ２１は、バッテリ１１から供給される直流電圧を平滑化する。平滑コンデンサ２１は、高電位側の電力ラインであるＰライン２５と低電位側の電力ラインであるＮライン２６とに接続されている。Ｐライン２５はバッテリ１１の正極に接続され、Ｎライン２６はバッテリ１１の負極に接続されている。平滑コンデンサ２１の正極は、バッテリ１１とインバータ３０との間において、Ｐライン２５に接続されている。また、平滑コンデンサ２１の負極は、バッテリ１１とインバータ３０との間において、Ｎライン２６に接続されている。平滑コンデンサ２１は、バッテリ１１に並列に接続されている。電力変換装置１３においては、Ｐライン２５、Ｎライン２６がバスバー等により形成されている。

【0018】

電力変換装置１３において、平滑コンデンサ２１とバッテリ１１との間には開閉器２２が設けられている。開閉器２２は、開状態と閉状態とに移行可能なスイッチやリレー等により形成されており、Ｐライン２５及びＮライン２６のそれぞれに設けられている。Ｐライン２５においては、バッテリ１１の正極と平滑コンデンサ２１の正極との間に開閉器２２が設けられ、Ｎライン２６においては、バッテリ１１の負極と平滑コンデンサ２１の負極との間に開閉器２２が設けられている。開閉器２２が閉状態になると、バッテリ１１が平滑コンデンサ２１及びインバータ３０に電気的に接続される。開閉器２２が開状態になると、バッテリ１１が平滑コンデンサ２１及びインバータ３０から電気的に遮断される。

【0019】

開閉器２２は、基本的に、イグニッションスイッチ等の車両スイッチがオン状態である場合に閉状態になっており、車両スイッチがオフ状態である場合に開状態になっている。例えば、車両が走行状態にある場合には開閉器２２は基本的に閉状態になっている。なお、開閉器２２をシステムメインリレーと称することができる。また、開閉器２２については、閉状態を導通状態と称し、開状態を遮断状態と称することもできる。さらに、開閉器２２が閉状態にある場合、バッテリ１１と平滑コンデンサ２１とが導通された状態にあり、開閉器２２が開状態にある場合、バッテリ１１と平滑コンデンサ２１との導通が遮断された状態にある。

【0020】

本実施形態では、開閉器２２が電力変換装置１３に含まれているが、開閉器２２は、電力変換装置１３に含まれていなくてもよい。例えば、開閉器２２は、電力変換装置１３とバッテリ１１との間に設けられていてもよい。また、開閉器２２は、Ｐライン２５だけに設けられていてもよい。すなわち、開閉器２２は、Ｐライン２５及びＮライン２６のうち少なくともＰライン２５に設けられていればよい。

【0021】

電力変換装置１３には、図示しない電圧センサが設けられている。電圧センサとしては、例えば、バッテリ１１の電圧を検出する電圧センサと、平滑コンデンサ２１の電圧を検出する電圧センサとがある。

【0022】

インバータ３０は、ＤＣ－ＡＣ変換回路である。インバータ３０は、３相分の上下アーム回路３１を備えて構成されている。上下アーム回路３１は、レグと称されることがある。上下アーム回路３１は、上アーム３１ａと、下アーム３１ｂをそれぞれ有している。上アーム３１ａと下アーム３１ｂは、上アーム３１ａをＰライン２５側として、Ｐライン２５とＮライン２６との間で直列接続されている。上アーム３１ａと下アーム３１ｂとの接続点は、モータ１２における対応する相の巻線１２ａに出力ライン２７を介して接続されている。上下アーム回路３１及び出力ライン２７は、モータ１２のＵ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれに対して設けられている。インバータ３０は、上アーム３１ａ及び下アーム３１ｂを３つずつ有している。電力変換装置１３においては、出力ライン２７がバスバー等により形成されている。

【0023】

アーム３１ａ，３１ｂは、スイッチング素子であるｎチャネル型のＩＧＢＴ３２ａ，３２ｂと、還流用のダイオード３３ａ，３３ｂとをそれぞれ有している。以下、ダイオード３３ａ，３３ｂをＦＷＤ３３ａ，３３ｂと称する。ＩＧＢＴ３２ａ及びＦＷＤ３３ａは上アーム３１ａに含まれ、ＩＧＢＴ３２ｂ及びＦＷＤ３３ｂは下アーム３１ｂに含まれている。ＦＷＤ３３ａ，３３ｂは、ＩＧＢＴ３２ａ，３２ｂに逆並列に接続されている。上アーム３１ａにおいて、ＩＧＢＴ３２ａのコレクタが、Ｐライン２５に接続されている。下アーム３１ｂにおいて、ＩＧＢＴ３２ｂのエミッタが、Ｎライン２６に接続されている。そして、上アーム３１ａにおけるＩＧＢＴ３２ａのエミッタと、下アーム３１ｂにおけるＩＧＢＴ３２ｂのコレクタが相互に接続されている。ＦＷＤ３３ａ，３３ｂのアノードは対応するＩＧＢＴ３２ａ，３２ｂのエミッタに接続され、カソードはコレクタに接続されている。

【0024】

インバータ３０は、図示しない半導体装置により構成される。半導体装置は、半導体モジュールと称されることがある。半導体装置は、複数の半導体素子を有している。半導体素子では、シリコン（Ｓｉ）、シリコンよりもバンドギャップが広いワイドバンドギャップ半導体などを材料とする半導体基板に素子が形成されている。半導体素子は、素子が形成された半導体チップである。ワイドバンドギャップ半導体は、たとえばシリコンカーバイド（ＳｉＣ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、酸化ガリウム（Ｇａ２Ｏ３）、ダイヤモンドである。

【0025】

本実施形態において、１つの半導体素子に、１つのアームを構成するＩＧＢＴおよびＦＷＤが形成されている。すなわち、ＲＣ（Reverse Conducting）－ＩＧＢＴが形成されている。半導体装置は、各アームを構成する６つの半導体素子を有している。なお、上下アーム回路３１がアーム回路に相当し、上アーム３１ａのＩＧＢＴ３２ａが上アームスイッチに相当し、下アーム３１ｂのＩＧＢＴ３２ｂが下アームスイッチに相当する。

【0026】

インバータ３０は、制御装置４０によるスイッチング制御にしたがって直流電圧を交流電圧に変換し、モータ１２へ出力する。これにより、モータ１２は所定の回転トルクを発生するように動作する。すなわち、インバータ３０は、バッテリ１１からの直流電力を３相交流電力に変換し、電力変換部に相当する。インバータ３０は、車両の回生制動時、駆動輪からの回転力を受けてモータ１２が発電した交流電圧を、制御装置４０によるスイッチング制御にしたがって直流電圧に変換し、Ｐライン２５へ出力する。このように、インバータ３０は、バッテリ１１とモータ１２との間で双方向の電力変換を行う。

【0027】

制御装置４０は、例えばＥＣＵであり、インバータ３０の駆動を制御する。ＥＣＵは、Electronic Control Unitの略称である。制御装置４０は、例えばプロセッサ、メモリ、Ｉ／Ｏ、これらを接続するバスを備えるマイクロコンピュータ（以下、マイコン）を主体として構成される。制御装置４０は、メモリに記憶された制御プログラムを実行することで、インバータ３０の駆動に関する各種の処理を実行する。ここで言うところのメモリは、コンピュータによって読み取り可能なプログラム及びデータを非一時的に格納する非遷移的実体的記憶媒体（non-transitory tangible storage medium）である。また、非遷移的実体的記憶媒体は、半導体メモリ又は磁気ディスクなどによって実現される。

【0028】

制御装置４０は、車両に搭載された統合ＥＣＵなどの上位ＥＣＵから入力される信号や、回転センサ２９などの各種センサから入力される信号を用いて駆動指令を生成し、この駆動指令に応じてＩＧＢＴ３２ａ，３２ｂにオン駆動やオフ駆動を行わせる。なお、制御装置４０が電力変換制御装置に相当する。ＩＧＢＴ３２ａ，３２ｂは、オン状態とオフ状態とに移行可能になっており、オン駆動に伴ってオン状態に移行し、オフ駆動に伴ってオフ状態に移行する。

【0029】

制御装置４０には、各種センサとして、電流センサ２８、回転センサ２９が電気的に接続されている。なお、これらセンサ２８，２９は駆動システム１０に含まれている。これらセンサ２８，２９のうち電流センサ２８は電力変換装置１３に含まれている。

【0030】

電流センサ２８は、モータ１２に流れる電流を検出する電流検出部である。電流センサ２８は、３相の巻線１２ａのそれぞれに流れる電流に応じた検出信号を制御装置４０に対して出力する。本実施形態の電流センサ２８は、出力ライン２７に対して設けられていることで巻線１２ａに対して設けられており、出力ライン２７を流れる電流を検出することで巻線１２ａを流れる電流を検出する。電流センサ２８は、巻線１２ａに流れる電流を所定のサンプリング周期で離散的にサンプリングしており、離散信号を検出信号として出力する。なお、巻線１２ａに流れる電流を電機子電流と称することもできる。

【0031】

回転センサ２９は、モータ１２に設けられており、モータ１２の回転数を検出する回転検出部である。回転センサ２９は、モータ１２の回転数に応じた検出信号を制御装置４０に対して出力する。回転センサ２９は、例えばエンコーダやレゾルバなどを含んで構成されている。

【0032】

図２に示す制御装置４０は、インバータ３０を介してモータ１２のベクトル制御を行う。ベクトル制御では、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相により示される３相交流座標を、ｄ軸及びｑ軸により示されるｄｑ座標に変換する。ｄｑ座標は、例えば回転子のＳ極からＮ極に向かう方向をｄ軸とし、このｄ軸に直交する方向をｑ軸として、これらｄ軸及びｑ軸によって定義される回転座標である。

【0033】

制御装置４０は、機能ブロックとして、指令部４１、３相２相変換部４２、ｄ軸減算部４３、ｑ軸減算部４４、電流制御部４５、２相３相変換部４６を有している。これら機能ブロックは、少なくとも１つのＩＣ等によりハードウェア的に構成されていてもよく、プロセッサによるソフトウェアの実行とハードウェアとの組み合わせにより実行されていてもよい。

【0034】

３相２相変換部４２には、電流センサ２８により検出されたＵ相電流Ｉｕ、Ｖ相電流Ｉｖ、Ｗ相電流Ｉｗが入力される。これら相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗは、モータ１２において各相の巻線１２ａを実際に流れる電流の検出値である。なお、制御装置４０は、電流センサ２８の検出信号を用いて各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを取得する電流取得部を有している。この電流取得部は３相２相変換部４２に含まれていてもよい。

【0035】

３相２相変換部４２には、回転センサ２９により検出されたモータ回転数Ｎｍが入力される。このモータ回転数Ｎｍは、モータ１２の実際の回転数を示す検出値である。モータ回転数Ｎｍは、例えば単位時間当たりのモータ１２の回転数であり、回転速度を示す値である。

【0036】

３相２相変換部４２は、３相交流座標系のＵ相電流Ｉｕ、Ｖ相電流Ｉｖ及びＷ相電流Ｉｗをｄｑ座標に座標変換して、ｄｑ座標系のｄ軸電流Ｉｄ及びｑ軸電流Ｉｑを算出する。ｄ軸電流Ｉｄはｄｑ座標においてｄ軸方向の成分であり、ｑ軸電流Ｉｑはｄｑ座標においてｑ軸方向の成分である。３相２相変換部４２は、各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗに加えてモータ回転数Ｎｍを用いてｄ軸電流Ｉｄ及びｑ軸電流Ｉｑを算出する。例えば、３相２相変換部４２は、モータ回転数Ｎｍを基準として、各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗをｄｑ座標に変換してｄ軸電流Ｉｄ及びｑ軸電流Ｉｑを算出する。ｄ軸電流Ｉｄ及びｑ軸電流Ｉｑはｄ軸減算部４３に入力される。

【0037】

なお、３相２相変換部４２が座標変換部に相当する。また、ｄ軸電流Ｉｄ及びｑ軸電流Ｉｑを、検出値である各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを座標変換した実電流であるとして実ｄ軸電流や実ｑ軸電流と称することもできる。さらに、ｄ軸電流Ｉｄを界磁電流と称し、ｑ軸電流を駆動電流と称することもできる。

【0038】

指令部４１は、ｄ軸電流Ｉｄ及びｑ軸電流Ｉｑのそれぞれについて目標にするべき値をｄ軸電流指令値Ｉｄ＊及びｑ軸電流指令値Ｉｑ＊として設定する。指令部４１により設定された指令値Ｉｄ＊，Ｉｑ＊は、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊がｄ軸減算部４３に入力され、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊がｑ軸減算部４４に入力される。指令部４１には、モータ１２が発生するべき回転トルクとしてトルク指令値が上位ＥＣＵからの信号として入力される。指令部４１は、バッテリ１１からモータ１２への電力供給が行われている場合などに、トルク指令値に応じて指令値Ｉｄ＊，Ｉｑ＊を設定する。

【0039】

ｄ軸減算部４３は、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊とｄ軸電流Ｉｄとの偏差をｄ軸電流偏差として算出する。ｑ軸減算部４４は、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊とｑ軸電流Ｉｑとの偏差をｑ軸電流偏差として算出する。これらｄ軸電流偏差及びｑ軸電流偏差は電流制御部４５に入力される。

【0040】

電流制御部４５は、ｄｑ座標系について、ｄ軸電流偏差及びｑ軸電流偏差がゼロになるようにｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊を算出する。電流制御部４５は、ｄ軸電流Ｉｄがｄ軸電流指令値Ｉｄ＊に一致するように且つｑ軸電流Ｉｑがｑ軸電流指令値Ｉｑ＊に一致するようにフィードバック制御を行ってｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊を算出する。電流制御部４５は、フィードバック制御として例えばＰＩ制御を行う。ｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊は２相３相変換部４６に入力される。

【0041】

２相３相変換部４６は、ｄｑ座標系のｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊を３相交流座標に座標変換して、３相座標系のＵ相電圧指令値Ｖｕ＊、Ｖ相電圧指令値Ｖｖ＊及びＷ相電圧指令値Ｖｗ＊を算出する。これら電圧指令値Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊は、３相の巻線１２ａのそれぞれに出力するべき電圧値であり、駆動指令に含まれる情報である。これら電圧指令値Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊を含む駆動指令がインバータ３０に入力される。

【0042】

制御装置４０は、機能ブロックとして、図示しないＰＷＭ信号生成部を有している。ＰＷＭ信号発生部は、電圧指令値Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊を用いて、ＩＧＢＴ３２ａ，３２ｂを駆動するためのＰＷＭ信号を生成する。制御装置４０は、このＰＷＭ信号に応じてＩＧＢＴ３２ａ，３２ｂにオン駆動やオフ駆動が行わせることで、電圧指令値Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊に対応する電圧をＵ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれの巻線１２ａに印加する。

【0043】

駆動システム１０では、車両走行時などにバッテリ１１からの電力供給によりモータ１２が駆動回転している状態で、インバータ３０の異常であるインバータ異常が発生した場合、インバータ異常に伴って２次的な異常が発生することが懸念される。例えば、インバータ異常としては、スイッチング素子としてのＩＧＢＴ３２ａ，３２ｂがショートした短絡異常がある。ここでは、ＩＧＢＴ３２ａ，３２ｂが意図せずにオン状態に移行した状況や、ＩＧＢＴ３２ａ，３２ｂがオン状態のまま意図せずに保持されている状況のことを短絡異常と称する。ＩＧＢＴ３２ａ，３２ｂの短絡異常が発生した場合、制御装置４０がオフ駆動を指令したＩＧＢＴ３２ａ，３２ｂがオフ駆動していないなど、電力変換装置１３が制御装置４０の指令通りに動作しないという制御破綻が起きることが懸念される。制御破綻が生じた場合、モータ１２の逆起電力により電圧センサ等の補機類や平滑コンデンサ２１の過電圧が生じることや、インバータ３０に過電流が流れることなど、２次的な異常が駆動システム１０において発生しやすくなると考えられる。

【0044】

これに対して、制御装置４０は、インバータ異常が発生した場合に、インバータ３０に対してアクティブショートサーキットを行う。以下、アクティブショートサーキットをＡＳＣと称する。制御装置４０が、上アーム３１ａのＩＧＢＴ３２ａと下アーム３１ｂのＩＧＢＴ３２ｂとのうち一方を３相全てについてオン駆動し、他方を３相全てについてオフ駆動することで、ＡＳＣが実現される。制御装置４０がＡＳＣを行った場合のインバータ３０の状態をＡＳＣ状態と称すると、このＡＳＣ状態が目標状態に相当する。

【0045】

ＡＳＣについては、インバータ３０がＡＳＣ状態にあり且つｄ軸電流Ｉｄ側に大きくなった状況では、モータ１２において永久磁石１２ｂの不可逆減磁が生じやすくなる、という知見が試験やシミュレーション等により得られた。また、インバータ異常の発生後にインバータ３０をＡＳＣ状態に切り替えるまでの経過時間がある程度長いと、インバータ３０をＡＳＣ状態に切り替えた後のｄ軸電流Ｉｄが負側に大きくなりやすい、という知見が試験やシミュレーション等により得られた。これら知見について、図３～図６を参照しつつ説明する。

【0046】

まず、不可逆減磁について説明する。図３では、タイミングｔ１からタイミングｔ２の直前までインバータ３０が正常に駆動している。そして、タイミングｔ２にてインバータ異常が発生し、インバータ異常の発生に伴って制御装置４０がＡＳＣを開始する。インバータ異常の発生からＡＳＣ開始までの期間を遅延時間ＴＤと称すると、この遅延時間ＴＤは、例えばタイミングｔ１～ｔ２の期間に比べて十分に小さい。このため、図３では遅延時間ＴＤの図示を省略する。なお、ｄ軸電流Ｉｄは、インバータ異常が発生する前後のいずれにおいても負の値になっている。

【0047】

タイミングｔ２では、インバータ３０がＡＳＣ状態に切り替わるとともに、ｄ軸電流Ｉｄが負側に瞬間的に大きくなっている。ｄ軸電流Ｉｄは、ゼロよりも小さい負の値から更に急減しており、ｄ軸電流Ｉｄの絶対値が急増して最大値Ｉｄｍａｘに到達している。ｄ軸電流Ｉｄについては、絶対値の急増に伴って振幅も急増しており、その後、振幅が徐々に減少している。

【0048】

タイミングｔ３では、ｄ軸電流Ｉｄの振幅が減少してｄ軸電流Ｉｄが定常値にほぼ収束している。タイミングｔ３でのｄ軸電流Ｉｄは、インバータ異常が発生していないタイミングｔ１でのｄ軸電流Ｉｄに比べてゼロ側に大きくなっている。この場合、ｄ軸電流Ｉｄの絶対値は、ＡＳＣ前後で差分ΔＩｄだけ減少している。

【0049】

各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗは、タイミングｔ２にて正側や負側に瞬間的に大きくなっている。その後、各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗは、ｄ軸電流Ｉｄと同様に、振幅が徐々に減少していき、タイミングｔ３にて振幅の減少がほぼ収束している。各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗについては、タイミングｔ３での振幅がインバータ異常が発生していないタイミングｔ１での振幅に比べて小さくなっている。この場合、各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの振幅は、ＡＳＣ前後で差分ΔＩだけ減少している。なお、各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを３相電流と称することもできる。

【0050】

このように、ｄ軸電流Ｉｄの絶対値や各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの振幅がＡＳＣ開始後に減少している理由は、ＡＳＣ実行に伴うｄ軸電流Ｉｄの負側への増加によりモータ１２の永久磁石１２ｂに反磁界が加えられて永久磁石１２ｂの減磁が生じたためである。そして、ｄ軸電流Ｉｄの絶対値が到達した最大値Ｉｄｍａｘが十分に大きいと、永久磁石１２ｂに加えられる反磁界が十分に強くなり、永久磁石１２ｂにて生じる減磁が不可逆的な不可逆減磁になりやすいと考えられる。

【0051】

ＡＳＣ実行に伴って永久磁石１２ｂの不可逆減磁が生じたことで、モータ１２の逆起電力ＢＥＭＦについては、図４に示すように、インバータ異常が発生していないタイミングｔ１に比べてＡＳＣ開始後のタイミングｔ３の方が振幅が小さくなっている。図４においては、横軸に電気角θを示し、縦軸にモータ１２の逆起電力ＢＥＭＦを示している。

【0052】

次に、遅延時間ＴＤとｄ軸電流Ｉｄとの関係について説明する。図５では、ｄ軸電流Ｉｄの最大値Ｉｄｍａｘの絶対値［Ａ］と、ＡＳＣ開始後であるタイミングｔ３での各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの実効値［Ａｒｍｓ］とが縦軸になっており、遅延時間ＴＤが横軸になっている。図５に示すように、遅延時間ＴＤが長いほどｄ軸電流Ｉｄの最大値Ｉｄｍａｘが大きくなっている。一方で、各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗは、遅延時間ＴＤに関係なくほぼ一定の値になっている。これは、遅延時間ＴＤが長いほど、ＡＳＣ実行に伴ってｄ軸電流Ｉｄが急増して永久磁石１２ｂの不可逆減磁が生じやすく、その一方で、各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの増加は生じにくい、ということを示している。

【0053】

続いて、モータ１２の逆起電力ＢＥＭＦとモータ１２の温度であるモータ温度Ｔｍとの関係について説明する。モータ１２においては、モータ温度Ｔｍが異なると逆起電力ＢＥＭＦも異なる。本実施形態では、モータ１２の永久磁石１２ｂがネオジム磁石により形成されている。ネオジム磁石は、希土類磁石の一種であり、温度が低いほど磁力が強くなりやすいという性質を有している。モータ１２においては、モータ温度Ｔｍが低いほど逆起電力ＢＥＭＦが大きくなりやすい。

【0054】

図６に示すように、モータ１２においては、ｄ軸電流Ｉｄの最大値Ｉｄｍａｘとモータ１２の逆起電力ＢＥＭＦとの関係がモータ温度Ｔｍによって異なっている。図６において、横軸には、ｄ軸電流Ｉｄの最大値Ｉｄｍａｘが絶対値ではなく負の値として横軸に示されている。縦軸には、ＡＳＣによる永久磁石１２ｂの不可逆減磁が生じた後のモータ１２の逆起電力ＢＥＭＦが示されている。すなわち、縦軸には、タイミングｔ３での逆起電力ＢＥＭＦが示されている。図６には、モータ温度Ｔｍが第１温度Ｔｍ１、第２温度Ｔｍ２及び第３温度Ｔｍ３になっている場合のそれぞれについて、最大値Ｉｄｍａｘと逆起電力ＢＥＭＦとの関係が示されている。これら温度Ｔｍ１，Ｔｍ２，Ｔｍ３の中では、第１温度Ｔｍ１が最も高い温度であり、第３温度Ｔｍ３が最も低い温度である。

【0055】

モータ１２においては、モータ温度Ｔｍが温度Ｔｍ１，Ｔｍ２，Ｔｍ３のいずれにある場合でも、ｄ軸電流Ｉｄの最大値Ｉｄｍａｘが負側に大きくなると、不可逆減磁後の逆起電力ＢＥＭＦが小さくなる。一方で、モータ温度Ｔｍが低いほど永久磁石１２ｂの減磁が生じにくいことに起因して、モータ温度Ｔｍが低いほど、ｄ軸電流Ｉｄの最大値Ｉｄｍａｘを負側に大きくしても不可逆減磁後の逆起電力ＢＥＭＦが小さくなりにくい。

【0056】

次に、モータ１２の逆起電力ＢＥＭＦとモータ回転数Ｎｍとの関係について説明する。モータ１２においては、モータ回転数Ｎｍが異なると逆起電力ＢＥＭＦも異なる。モータ回転数Ｎｍが大きいほど逆起電力ＢＥＭＦが大きくなり、モータ回転数Ｎｍとモータ回転数Ｎｍとは比例関係にある。また、ｄ軸電流Ｉｄの最大値Ｉｄｍａｘと逆起電力ＢＥＭＦとの関係がモータ回転数Ｎｍによって異なっている。例えば、モータ温度Ｔｍと同様に、モータ回転数Ｎｍに関係なく、ｄ軸電流Ｉｄの最大値Ｉｄｍａｘが負側に大きくなると、不可逆減磁後の逆起電力ＢＥＭＦが小さくなる。さらに、モータ回転数Ｎｍが大きいほど逆起電力ＢＥＭＦが大きくなる。このため、逆起電力ＢＥＭＦの低減量を大きくするには、モータ回転数Ｎｍが大きいほどｄ軸電流Ｉｄの最大値Ｉｄｍａｘを負側に大きくする必要がある。

【0057】

制御装置４０は、インバータ異常が発生した場合に、逆起電力ＢＥＭＦが低減するようにＡＳＣを行う。制御装置４０は、インバータ３０の駆動制御を行うためのインバータ制御処理の中で、ＡＳＣを行うための処理を行う。このインバータ制御処理について、図７のフローチャートを参照しつつ説明する。なお、制御装置４０はインバータ制御処理を所定周期で繰り返し実行する。制御装置４０は、インバータ制御処理の各ステップを実行する機能を有している。

【0058】

図７において、ステップＳ１０１では、モータ温度Ｔｍがあらかじめ定められた温度閾値Ｔｂ以下であるか否かを判定する。温度閾値Ｔｂは、試験やシミュレーション等により取得された情報であり、制御装置４０の記憶部に記憶されている。図６の説明にて述べたように、永久磁石１２ｂの不可逆減磁を発生させて逆起電力ＢＥＭＦを低減するには、モータ温度Ｔｍが低いほどｄ軸電流Ｉｄの最大値Ｉｄｍａｘを大きくする必要がある。このため、モータ温度Ｔｍが低すぎると、ｄ軸電流Ｉｄの最大値Ｉｄｍａｘを上限値を超えるほどに大きくしても永久磁石１２ｂが不可逆減磁されずに、逆起電力ＢＥＭＦを十分に低減するということができない、という可能性がある。なお、ｄ軸電流Ｉｄについて最大値Ｉｄｍａｘの上限値は、インバータ３０の定格値などに応じて設定される値である。

【0059】

そこで、本ステップＳ１０１では、モータ温度Ｔｍについて、ｄ軸電流Ｉｄの最大値Ｉｄｍａｘが上限値を超えない範囲で永久磁石１２ｂの不可逆減磁が発生する値を温度閾値Ｔｂとして設定する。モータ温度Ｔｍが温度閾値Ｔｂ以下である場合、正常時であってもモータ回転数Ｎｍを制限するとして、ステップＳ１１０に進む。この場合、仮にインバータ異常の発生に伴ってＡＳＣを行っても、永久磁石１２ｂが不可逆減磁されないほどにモータ温度Ｔｍが低い、ということになる。

【0060】

ステップＳ１１０では、モータ制限処理を行う。このモータ制限処理では、モータ１２の逆起電力ＢＥＭＦがあらかじめ定められた逆閾値ＢＥＭＦｂ［Ｖ］（図示略）以下になるように、モータ回転数Ｎｍを制限する。例えば、現在のモータ温度Ｔｍが低いほどモータ回転数Ｎｍの目標値を小さい値に設定する。そして、指令部４１が、トルク指令値に加えてモータ回転数Ｎｍの目標値に応じてｄ軸電流指令値Ｉｄ＊及びｑ軸電流指令値Ｉｑ＊を設定する。これら電流指令値Ｉｄ＊，Ｉｑ＊に応じてモータ１２のベクトル制御が行われることで、モータ回転数Ｎｍが制限される。

【0061】

逆起電力ＢＥＭＦの逆閾値ＢＥＭＦｂは、インバータ３０への印加電圧の上限値である。上述したように、インバータ３０への印加電圧の上限値はインバータ３０の耐電圧値であり、この耐電圧値は、インバータ３０において最も耐電圧値の低い部品や機器の耐電圧値が設定されている。逆閾値ＢＥＭＦｂは、試験やシミュレーション等により取得された情報であり、制御装置４０の記憶部に記憶されている。

【0062】

一方、モータ温度Ｔｍが温度閾値Ｔｂよりも大きい場合、ＡＳＣを行うことでモータ１２の逆起電力ＢＥＭＦを低減できる可能性が高いとして、ステップＳ１０２に進む。ステップＳ１０２では、インバータ異常が発生したか否かを判定する。ここでは、制御装置４０からインバータ３０への駆動指令に従ってＩＧＢＴ３２ａ，３２ｂのオン駆動やオフ駆動が正常に行われているか否かを判定する。例えば、電流センサ２８などの各種センサの検出信号とインバータ３０への駆動指令とを比較し、この比較結果を用いてＩＧＢＴ３２ａ，３２ｂの駆動状態を判定する。ＩＧＢＴ３２ａ，３２ｂにて短絡異常が発生していると判断した場合に、インバータ異常が発生したとして、ステップＳ１０３に進む。

【0063】

ステップＳ１０３では、回転センサ２９の検出信号を用いてモータ回転数Ｎｍを取得する。ステップＳ１０４では、モータ回転数Ｎｍがあらかじめ定められた回転閾値Ｎｂ以上であるか否かを判定する。回転閾値Ｎｂは、試験やシミュレーション等により取得された情報であり、制御装置４０においてメモリ等の記憶部に記憶されている。モータ１２の逆起電力ＢＥＭＦが、例えば平滑コンデンサ２１の最大許容電圧や定格電圧に応じた値や、インバータ３０への印加電圧の上限値に応じた値に制限されるように、回転閾値Ｎｂが設定されている。インバータ３０への印加電圧の上限値は、例えばインバータ３０の定格値や最大許容電圧に応じて設定されている。

【0064】

なお、インバータ３０への印加電圧の上限値をインバータ３０の耐電圧値と称することもできる。インバータ３０の耐電圧値としては、インバータ３０において最も耐電圧値の低い部品や機器の耐電圧値が設定されている。例えば、インバータ３０において最も耐電圧値の低い部品がＩＧＢＴ３２ａ，３２ｂであれば、ＩＧＢＴ３２ａ，３２ｂの定格値や最大許容電圧に応じて耐電圧値が設定される。

【0065】

モータ回転数Ｎｍが回転閾値Ｎｂに達していない場合、補器類や平滑コンデンサ２１の過電圧やインバータ３０の過電流が発生する可能性が低いとして、そのまま本インバータ制御処理を終了する。モータ回転数Ｎｍが回転閾値Ｎｂに達している場合、補器類や平滑コンデンサ２１の過電圧やインバータ３０の過電流が発生する可能性があるとして、ステップＳ１０５に進む。

【0066】

ステップＳ１０５では、モータ温度Ｔｍを取得する。この取得処理では、上位ＥＣＵや各種センサから入力された信号を用いて、モータ温度Ｔｍを検出値として取得する。本実施形態では、モータ温度Ｔｍと永久磁石１２ｂとがほぼ同じであるとする。

【0067】

ステップＳ１０６では、ＡＳＣを実行する場合の目標値として遅延時間ＴＤについて目標時間ＴＤａｓｃを設定する目標時間処理を行う。ステップＳ１０６の目標時間処理については、図８のフローチャートを参照しつつ説明する。

【0068】

図８において、ステップＳ２０１では、ＡＳＣを実行する場合の目標値として、モータ１２の逆起電力ＢＥＭＦについて目標値ＢＥＭＦａｓｃを取得する。目標値ＢＥＭＦａｓｃは、試験やシミュレーション等により取得された情報であり、制御装置４０の記憶部に記憶されている。逆起電力ＢＥＭＦについて、例えば平滑コンデンサ２１の最大許容電圧や定格電圧に応じた値や、インバータ３０への印加電圧の上限値に応じた値が目標値ＢＥＭＦａｓｃとして設定されている。本ステップＳ２０１では、制御装置４０の記憶部から目標値ＢＥＭＦａｓｃを読み込んで取得する。なお、目標値ＢＥＭＦａｓｃは、モータ回転数Ｎｍやモータ温度Ｔｍに可変設定されてもよい。

【0069】

ステップＳ２０２では、遅延時間ＴＤの目標時間ＴＤａｓｃについて、モータ温度Ｔｍを用いて第１目標時間ＴＤａｓｃ１を算出する。第１目標時間ＴＤａｓｃ１は、逆起電力ＢＥＭＦを低減するにはモータ温度Ｔｍが低いほど目標時間ＴＤａｓｃを長くすればよいという知見を用いて算出される目標時間である。ここでは、まず、温度相関情報を用いて、逆起電力ＢＥＭＦの目標値ＢＥＭＦａｓｃとモータ温度Ｔｍとからｄ軸電流Ｉｄの目標最大値Ｉｄｍａｘ１を算出する。温度相関情報は、モータ温度Ｔｍと逆起電力ＢＥＭＦとｄ軸電流Ｉｄの最大値Ｉｄｍａｘとの相関関係を示す相関情報であり、例えばマップや関数として制御装置４０の記憶部に記憶されている。例えば、温度相関情報として図６に示す情報を用いる場合、モータ温度Ｔｍが第２温度Ｔｍ２であれば、ｄ軸電流Ｉｄの最大値Ｉｄｍａｘについて、第２温度Ｔｍ２のグラフ上で目標値ＢＥＭＦａｓｃに交差する値を目標最大値Ｉｄｍａｘ１として算出する。

【0070】

次に、時間相関情報を用いて、ｄ軸電流Ｉｄの目標最大値Ｉｄｍａｘ１から第１目標時間ＴＤａｓｃ１を算出する。時間相関情報は、ｄ軸電流Ｉｄの最大値Ｉｄｍａｘと遅延時間ＴＤとの相関関係を示す相関情報であり、例えばマップや関数として制御装置４０の記憶部に記憶されている。例えば、時間相関情報として図５に示す情報を用いる場合、遅延時間ＴＤについて、ｄ軸電流Ｉｄの最大値Ｉｄｍａｘを示すフラグ上で目標最大値Ｉｄｍａｘ１に交差する値を第１目標時間ＴＤａｓｃ１として算出する。

【0071】

ステップＳ２０３では、遅延時間ＴＤの目標時間ＴＤａｓｃについて、モータ回転数Ｎｍを用いて第２目標時間ＴＤａｓｃ２を算出する。第２目標時間ＴＤａｓｃ２は、逆起電力ＢＥＭＦを低減するにはモータ回転数Ｎｍが大きいほど目標時間ＴＤａｓｃを長くすればよいという知見を用いて算出される目標時間である。ここでは、まず、回転相関情報を用いて、逆起電力ＢＥＭＦの目標値ＢＥＭＦａｓｃとモータ回転数Ｎｍとからｄ軸電流Ｉｄの目標最大値Ｉｄｍａｘ２（図示略）を算出する。回転相関情報は、モータ回転数Ｎｍと逆起電力ＢＥＭＦとｄ軸電流Ｉｄの最大値Ｉｄｍａｘとの相関関係を示す相関情報であり、例えばマップや関数として制御装置４０の記憶部に記憶されている。

【0072】

次に、時間相関情報を用いて、ｄ軸電流Ｉｄの目標最大値Ｉｄｍａｘ２から第２目標時間ＴＤａｓｃ２を算出する。ここでは、第１目標時間ＴＤａｓｃ１の算出に用いた時間相関情報を用いて、第１目標時間ＴＤａｓｃ１と同様に第２目標時間ＴＤａｓｃ２を算出する。

【0073】

ステップＳ２０４では、モータ温度Ｔｍから算出した第１目標時間ＴＤａｓｃ１と、モータ回転数Ｎｍから算出した第２目標時間ＴＤａｓｃ２とに応じて、目標時間ＴＤａｓｃを算出する。例えば、第１目標時間ＴＤａｓｃ１と第２目標時間ＴＤａｓｃ２との平均値を算出し、この平均値を目標時間ＴＤａｓｃに設定する。なお、第１目標時間ＴＤａｓｃ１と第２目標時間ＴＤａｓｃ２とを用いれば、目標時間ＴＤａｓｃの算出にどのような方法を採用してもよい。

【0074】

なお、制御装置４０におけるステップＳ２０２の処理を実行する機能が温度用設定部に相当し、ステップＳ２０３の処理を実行する機能が回転用設定部に相当する。また、ステップＳ２０２，Ｓ２０３，Ｓ２０４の処理を実行する機能が目標設定部に相当する。

【0075】

ステップＳ２０４の終了後は、図７に示すステップＳ１０６が終了したとして、ステップＳ１０７に進む。ステップＳ１０７では、遅延時間ＴＤが目標時間ＴＤａｓｃに達したか否かを判定する。そして、遅延時間ＴＤが目標時間ＴＤａｓｃに達するまでステップＳ１０７の処理を繰り返し行う。遅延時間ＴＤが目標時間ＴＤａｓｃに達した場合、ステップＳ１０８に進む。なお、本インバータ制御処理では、ステップＳ１０１にてインバータ異常の発生を工程判断したタイミングからの経過時間を遅延時間ＴＤとして計測している。

【0076】

ステップＳ１０８では、ＡＳＣを実行してインバータ３０をＡＳＣ状態に移行させる。ここでは、上アーム３１ａのＩＧＢＴ３２ａと下アーム３１ｂのＩＧＢＴ３２ｂとのうち一方を３相全てについてオン駆動し、他方を３相全てについてオフ駆動する。この場合、ＩＧＢＴ３２ａ，３２ｂのうち一方について、オン状態に切り替えるタイミングを３相全ての上下アーム回路３１で揃える。他方についても、オフ状態に切り替えるタイミングを３相全ての上下アーム回路３１で揃える。また、ＩＧＢＴ３２ａ，３２ｂのうち一方をオン状態に切り替えるタイミングと、他方をオフ状態に切り替えるタイミングとについても揃える。

【0077】

なお、「揃える」には、複数のＩＧＢＴ３２ａ，３２ｂの状態がまとめて切り替えられることや、複数のＩＧＢＴ３２ａ，３２ｂの切り替えタイミングが同時であること、切り替えタイミングが多少ずれてしまうこと、が含まれている。

【0078】

また、本ステップＳ１０８では、いずれのＩＧＢＴ３２ａ，３２ｂにて短絡異常が発生したのかを判定する。全てのＩＧＢＴ３２ａ，３２ｂのうち短絡異常が発生したＩＧＢＴが上アーム３１ａ及び下アーム３１ｂのうち一方だけに含まれている場合、アーム３１ａ，３１ｂのうち、そのＩＧＢＴが含まれている方の残りのＩＧＢＴを全てオン駆動する。そして、そのＩＧＢＴが含まれていない方のＩＧＢＴを全てオフ駆動する。例えば、Ｕ相について上アーム３１ａのＩＧＢＴ３２ａに短絡異常が発生した場合、Ｖ相及びＷ相について上アーム３１ａのＩＧＢＴ３２ａをオン状態に切り替える。そして、３相全てについて下アーム３１ｂのＩＧＢＴ３２ｂをオフ状態に切り替える。

【0079】

ステップＳ１０９では、終了処理を行う。終了処理では、ＡＳＣの実行によりモータ１２の逆起電力ＢＥＭＦが目標値ＢＥＭＦａｓｃに対する許容範囲まで低下したか否かを判定する。例えば、ＡＳＣ実行後のｄ軸電流Ｉｄの振幅の大きさがあらかじめ定められた振幅閾値より小さくなったか否かの判定と、各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，ＩｗについてＡＳＣ前後の差分ΔＩがあらかじめ定められた差分閾値より小さくなったか否かの判定を行う。そして、ｄ軸電流Ｉｄの振幅が振幅閾値より小さくなり、且つ差分ΔＩが差分閾値より小さくなった場合に、逆起電力ＢＥＭＦが許容範囲まで低下したと判断する。なお、図３に示すタイミングｔ３では、ｄ軸電流Ｉｄが振幅閾値より小さくなり、ｄ軸電流Ｉｄや各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗが定常値に収束した状態になっている。

【0080】

逆起電力ＢＥＭＦが許容範囲まで低下した場合、ＡＳＣの実行により逆起電力ＢＥＭＦが適正に低下したとして、ＡＳＣを終了させる。ここでは、インバータ３０において、短絡異常が発生しているＩＧＢＴ以外のＩＧＢＴ３２ａ，３２ｂを全てオフ状態に切り替えてインバータ３０を終了状態に移行させる。なお、終了処理では、開閉器２２を開状態に切り替えてバッテリ１１からモータ１２への電力供給を停止させてもよい。

【0081】

なお、制御装置４０におけるステップＳ１０７の処理を実行する機能が遅延部に相当し、ステップＳ１０８の処理を実行する機能が状態移行部に相当する。ステップＳ１０９の処理を実行する機能が終了部に相当し、ステップＳ１１０の処理を実行する機能が制限部に相当する。

【0082】

次に、インバータ異常の発生に伴って制御装置４０がＡＳＣを行った場合の逆起電力ＢＥＭＦの変化について、図３、図４を参照しつつ説明する。

【0083】

図３において、タイミングｔ２にてインバータ異常が発生した場合、遅延時間ＴＤが目標時間ＴＤａｓｃに達すると、制御装置４０によりＡＳＣが開始される。ＡＳＣの開始に伴ってｄ軸電流Ｉｄの振幅が一時的に増加するが、タイミングｔ３では定常状態のｄ軸電流Ｉｄがタイミングｔ１でのｄ軸電流Ｉｄよりも減少している。各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗについても、振幅が一時的に増加するが、定常状態になったタイミングｔ３での振幅はインバータ異常が発生していないタイミングｔ１での振幅よりも減少している。その結果、図４に示すように、インバータ異常発生時であるタイミングｔ３での逆起電力ＢＥＭＦが、インバータ異常が発生していないタイミングｔ１での逆起電力ＢＥＭＦよりも減少する。

【0084】

ここまで説明した本実施形態によれば、インバータ異常が発生した場合、遅延時間ＴＤが目標時間ＴＤａｓｃに達するとインバータ３０がＡＳＣ状態に移行される。このため、インバータ３０がＡＳＣ状態に移行した後のｄ軸電流Ｉｄが負側に大きくなりやすく、それに伴って、モータ１２において永久磁石１２ｂの不可逆減磁が生じやすい。永久磁石１２ｂの不可逆減磁が生じると、モータ１２の逆起電力ＢＥＭＦが低減するため、ＡＳＣ状態のインバータ３０を流れる電流が大きすぎてＩＧＢＴ３２ａ，３２ｂなどが発熱するということが生じにくくなる。したがって、インバータ３０について異常発生に伴う発熱を抑制できる。

【0085】

本実施形態によれば、制御装置４０は、ＡＳＣを実行する場合に、ＩＧＢＴ３２ａ，３２ｂのうち一方について、オン状態に切り替えるタイミングを複数の上下アーム回路３１の全てで揃えている。この構成では、例えば複数のＩＧＢＴ３２ａを全てオン状態に切り替える場合に、これらＩＧＢＴ３２ａの全てについて同じ駆動指令を生成すればよいため、制御装置４０の処理負担を低減できる。この効果は、複数のＩＧＢＴ３２ｂを全てオン状態に切り替える場合についても同様に奏することができる。

【0086】

制御装置４０は、ＡＳＣを実行する場合に、ＩＧＢＴ３２ａ，３２ｂのうち一方について、オフ状態に切り替えるタイミングを複数の上下アーム回路３１の全てで揃えている。この構成では、例えば複数のＩＧＢＴ３２ａを全てオフ状態に切り替える場合に、これらＩＧＢＴ３２ａの全てについて同じ駆動指令を生成すればよいため、制御装置４０の処理負担を低減できる。この効果は、複数のＩＧＢＴ３２ｂを全てオフ状態に切り替える場合についても同様に奏することができる。

【0087】

モータ温度Ｔｍが温度閾値Ｔｂ以下である場合には、インバータ３０のＡＳＣが実行されても、モータ温度Ｔｍが低すぎる温度域にあることに起因して、ｄ軸電流Ｉｄの最大値Ｉｄｍａｘが不足して永久磁石１２ｂの不可逆減磁が生じないことが懸念される。これに対して、本実施形態によれば、モータ温度Ｔｍが温度閾値Ｔｂ以下である場合に、逆起電力ＢＥＭＦが逆閾値ＢＥＭＦｂ以下になるようにモータ回転数Ｎｍが制限される。このため、ＡＳＣが実行されたにもかかわらず、ｄ軸電流Ｉｄの最大値Ｉｄｍａｘが不足して永久磁石１２ｂの不可逆減磁が生じない、ということを回避できる。この結果、ＡＳＣが実行されることによりかえってインバータ３０が発熱してしまうということを抑制できる。

【0088】

本実施形態によれば、モータ温度Ｔｍが温度閾値Ｔｂ以下である場合、モータ温度Ｔｍに応じてモータ回転数Ｎｍが制限される。このため、逆起電力ＢＥＭＦが逆閾値ＢＥＭＦｂ以下になるようにモータ回転数Ｎｍを制限する上で、モータ回転数Ｎｍが大きいほど逆起電力ＢＥＭＦが大きくなるという関係、及びモータ温度Ｔｍが低いほど逆起電力が大きくなるという関係を活用できる。したがって、モータ温度Ｔｍが温度閾値Ｔｂ以下である場合についてモータ回転数Ｎｍの制限精度を高めることができる。

【0089】

本実施形態によれば、逆起電力ＢＥＭＦの逆閾値ＢＥＭＦｂがインバータ３０の耐電圧値になっている。このため、モータ温度Ｔｍが温度閾値Ｔｂ以下である場合について、インバータ３０にとって過剰に大きな電圧がモータ１２の逆起電力ＢＥＭＦにより印加される、ということをより確実に抑制できる。

【0090】

本実施形態によれば、インバータ３０は、ＡＳＣ状態に移行した後に、異常が発生したＩＧＢＴ以外の全てのＩＧＢＴがオフ状態に切り替えられることで終了状態に移行される。このため、ＡＳＣの実行によりモータ１２の逆起電力ＢＥＭＦが低減した場合には、インバータ３０が終了状態に移行することでモータ１２が惰性で回転する。したがって、インバータ異常が発生してＡＳＣを実行した場合でも、インバータ３０が終了状態に移行されることで車両の退避走行を安全に行うことができる。

【0091】

本実施形態によれば、モータ回転数Ｎｍ及びモータ温度Ｔｍの両方に応じて目標時間ＴＤａｓｃが設定されている。このため、モータ回転数Ｎｍが大きいほど目標時間ＴＤａｓｃを長くするという知見、及びモータ温度Ｔｍが低いほど目標時間ＴＤａｓｃを長くするという知見の両方を用いて、目標時間ＴＤａｓｃを設定することができる。

【0092】

本実施形態によれば、目標時間ＴＤａｓｃの設定に温度相関情報が用いられており、この温度相関情報には、モータ温度Ｔｍが低いほど目標時間ＴＤａｓｃを長くするという知見が含まれている。このため、この知見を活用してモータ温度Ｔｍから目標時間ＴＤａｓｃを精度良く設定することができる。

【0093】

本実施形態によれば、目標時間ＴＤａｓｃの設定に回転相関情報が用いられており、この回転相関情報には、モータ回転数Ｎｍが大きいほど目標時間ＴＤａｓｃという知見が含まれている。このため、この知見を活用してモータ回転数Ｎｍから目標時間ＴＤａｓｃを精度良く設定することができる。

【0094】

＜第２実施形態＞
上記第１実施形態では、インバータ３０のＡＳＣが実行される場合に、ＩＧＢＴ３２ａ，３２ｂのうち一方をオン状態に切り替えるタイミングが複数の上下アーム回路３１について揃えられていたが、第２実施形態では、揃えられていない。本実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については上記第１実施形態と同様である。本実施形態では、上記第１実施形態と異なる点を中心に説明する。

【0095】

ＡＳＣについては、ＩＧＢＴ３２ａ，３２ｂのうち一方をオン状態に切り替えるタイミングが、少なくとも１つの上下アーム回路３１と残りの上下アーム回路３１とで異なると、ｄ軸電流Ｉｄが負側に大きくなりやすい、という知見が得られた。この知見は、試験やシミュレーション等により得られた知見であり、この知見について、図９を参照しつつ説明する。

【0096】

制御装置４０は、ＡＳＣを実行する場合に、ＩＧＢＴ３２ａ，３２ｂのうち一方を、複数の上下アーム回路３１のうち１つの上下アーム回路３１について最初にオン状態に切り替え、その後、残りの上下アーム回路３１についてオン状態に切り替える。本実施形態では、１つの上下アーム回路３１がオン状態に切り替えられるタイミングと、残りの上下アーム回路３１がオン状態に切り替えられるタイミングと、の差をずれ時間ＴＳと称する。

【0097】

図９において、縦軸は、図５と同様にｄ軸電流Ｉｄの最大値Ｉｄｍａｘと各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗとであり、横軸は、ずれ時間ＴＳになっている。図９に示すように、ずれ時間ＴＳが長いほどｄ軸電流Ｉｄの最大値Ｉｄｍａｘが大きくなっている。一方で、各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗは、ずれ時間ＴＳに関係なくほぼ一定の値になっている。これは、ずれ時間ＴＳが長いほど、ＡＳＣ実行に伴ってｄ軸電流Ｉｄが急増して永久磁石１２ｂの不可逆減磁が生じやすく、その一方で、各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの増加は生じにくい、ということを示している。ずれ時間ＴＳについては、ＡＳＣの実行に際してずれ時間ＴＳを生じさせると、インバータ３０及びモータ１２ではアンバランス電流が生み出され、このアンバランス電流によってｄ軸電流Ｉｄが負側に大きくなる、という知見が試験等により得られた。

【0098】

制御装置４０は、インバータ制御処理において、ずれ時間ＴＳを設定し、このずれ時間に応じてＡＳＣを実行する。ここでは、本実施形態のインバータ制御処理について、図１０のフローチャートを参照しつつ説明する。

【0099】

図１０において、ステップＳ１０１～Ｓ１０７では、上記第１実施形態と同様の処理を行う。ステップＳ１０７にて、モータ温度Ｔｍが温度閾値Ｔｂよりも大きい場合、ステップＳ３０１に進む。ステップＳ３０１では、ＡＳＣを実行する場合の目標値としてずれ時間ＴＳについて目標ずれ時間ＴＳａｓｃを算出する。ここでは、まず、上記第１実施形態のステップＳ２０１と同様に、逆起電力ＢＥＭＦについて目標値ＢＥＭＦａｓｃを取得する。次に、上記第１実施形態のステップＳ２０２等と同様に、温度相関情報を用いて、逆起電力ＢＥＭＦの目標値ＢＥＭＦａｓｃとモータ温度Ｔｍとからｄ軸電流Ｉｄの目標最大値Ｉｄｍａｘ１を算出する。また、回転相関情報を用いて、逆起電力ＢＥＭＦの目標値ＢＥＭＦａｓｃとモータ回転数Ｎｍとからｄ軸電流Ｉｄの目標最大値Ｉｄｍａｘ２を算出する。その後、目標最大値Ｉｄｍａｘ１，Ｉｄｍａｘ２を用いて目標最大値Ｉｄｍａｘ０を算出する。例えば、目標最大値Ｉｄｍａｘ１，Ｉｄｍａｘ２の平均値を算出し、この平均値を目標最大値Ｉｄｍａｘ０に設定する。

【0100】

そして、ずれ相関情報を用いて、ｄ軸電流Ｉｄの目標最大値Ｉｄｍａｘ０から目標ずれ時間ＴＳａｓｃを算出する。ずれ相関情報は、ｄ軸電流Ｉｄの最大値Ｉｄｍａｘとずれ時間ＴＳとの相関関係を示す相関情報であり、例えばマップや関数として制御装置４０の記憶部に記憶されている。例えば、ずれ相関情報として図９に示す情報を用いる場合、ずれ時間ＴＳについて、ｄ軸電流Ｉｄの最大値Ｉｄｍａｘを示すグラフ上で目標最大値Ｉｄｍａｘ０に交差する値を目標ずれ時間ＴＳａｓｃとして算出する。

【0101】

ステップＳ３０１の後、ステップＳ１０８に進み、上記第１実施形態と同様に、ＡＳＣを実行する。ここでは、まず、ＩＧＢＴ３２ａ，３２ｂのうち一方を、複数の上下アーム回路３１のうち１つの上下アーム回路３１についてオン状態に切り替える。そして、切り替えてから経過した時間をずれ時間ＴＳとして計測し、このずれ時間ＴＳが目標ずれ時間ＴＳａｓｃに達したか否かを判定する。そして、ずれ時間ＴＳが目標ずれ時間ＴＳａｓｃに達した場合、ＩＧＢＴ３２ａ，３２ｂの一方を、残りの上下アーム回路３１についてオン状態に切り替える。ＩＧＢＴ３２ａ，３２ｂのうちオン状態に切り替えていない方は、３相全ての上下アーム回路３１についてタイミングを揃えてオフ状態に切り替える。ＩＧＢＴ３２ａ，３２ｂのうちオフ状態に切り替える方については、ずれ時間ＴＳが目標ずれ時間ＴＳａｓｃに達した時にオン状態に切り替える方に切り替えタイミングを揃える。

【0102】

ステップＳ１０８の後、上記第１実施形態と同様にステップＳ１０８，Ｓ１０９の処理を実行し、本インバータ制御処理を終了する。

【0103】

本実施形態によれば、制御装置４０は、ＡＳＣを実行する場合に、ＡＳＣ３２ａ，３２ｂのうち一方について、オン状態に切り替えるタイミングを、複数の上下アーム回路３１のうち１つの上下アーム回路３１と他の上下アーム回路３１とで異ならせている。このため、ＡＳＣ３２ａ，３２ｂのうち一方をオン状態に切り替えるタイミングが複数の上下アーム回路３１のうち１つと残りとで異なると、ｄ軸電流Ｉｄが負側に大きくなりやすい、という知見を利用して永久磁石１２ｂの不可逆減磁を生じさせることができる。これにより、モータ１２の逆起電力ＢＥＭＦを低減できる。

【0104】

＜他の実施形態＞
この明細書の開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品、要素の組み合わせに限定されず、種々変形して実施することが可能である。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品、要素が省略されたものを包含する。開示は、一つの実施形態と他の実施形態との間における部品、要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示される技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。

【0105】

上記各実施形態において、モータ１２の永久磁石１２ｂは、ネオジム磁石とは異なる磁石により形成されていてもよい。例えば、サマリウムコバルト磁石等の希土類磁石により永久磁石１２ｂが形成されていてもよい。希土類磁石により形成された永久磁石１２ｂは、温度が低いほど磁力が強くなりやすいため、ＡＳＣには、上記第１実施形態と同様に、逆起電力ＢＥＭＦを低減するにはモータ温度Ｔｍが低いほど目標時間ＴＤａｓｃを長くすればよいという知見が用いられる。

【0106】

また、遅延時間ＴＤの目標時間ＴＤａｓｃや目標ずれ時間ＴＳａｓｃを設定するための温度相関情報については、永久磁石１２ｂを形成する磁石の特性に応じて異なる情報が用いられることが好ましい。例えば、永久磁石１２ｂがフェライト磁石により形成された構成では、逆起電力ＢＥＭＦを低減するにはモータ温度Ｔｍが低いほど目標時間ＴＤａｓｃを長くすればよいという知見とは異なる知見が用いられる。

【0107】

上記第１実施形態において、ＡＳＣについて遅延時間ＴＤの目標時間ＴＤａｓｃは、モータ回転数Ｎｍ及びモータ温度Ｔｍのうち一方だけに応じて設定されてもよい。また、目標時間ＴＤａｓｃは、モータ回転数Ｎｍ及びモータ温度Ｔｍのいずれにも関係なく、逆起電力ＢＥＭＦの目標値ＢＥＭＦａｓｃに応じて設定されてもよい。さらに、目標時間ＴＤａｓｃは、あらかじめ定められた規定値に設定されてもよい。この規定値は、例えば制御装置４０の記憶部に記憶された値である。

【0108】

上記第２実施形態において、ＡＳＣの実行について、ＩＧＢＴ３２ａ，３２ｂのうち最初にオン状態に切り替えるＩＧＢＴは２つ以上でもよい。例えば、ＩＧＢＴ３２ａ，３２ｂのうち一方を、複数の上下アーム回路３１のうち２つの上下アーム回路３１について最初にオン状態に切り替え、その後、残り１つの上下アーム回路３１についてオン状態に切り替える。

【0109】

上記第２実施形態において、ＡＳＣの実行について、ＩＧＢＴ３２ａ，３２ｂのうち一方をオン状態に切り替えるタイミングは、複数の上下アーム回路３１で全て異なっていてもよい。例えば、ＩＧＢＴ３２ａ，３２ｂのうち一方を、最初に１つの上下アーム回路３１についてオン状態に切り替え、目標ずれ時間ＴＳａｓｃが経過した後に２つ目の上下アーム回路３１についてオン状態に切り替える。そして、更に目標ずれ時間ＴＳａｓｃが経過した後に３つ目の上下アーム回路３１についてオン状態に切り替える。

【0110】

上記第２実施形態において、ＡＳＣの実行について、ＩＧＢＴ３２ａ，３２ｂのうち他方をオフ状態に切り替えるタイミングは、複数の上下アーム回路３１で揃っていなくてもよい。すなわち、複数の上下アーム回路３１のうち少なくとも１つと残りとで異なっていてもよい。

【0111】

上記第２実施形態において、ＡＳＣについて目標ずれ時間ＴＳａｓｃは、モータ回転数Ｎｍ及びモータ温度Ｔｍのうち一方だけに応じて設定されてもよい。また、目標ずれ時間ＴＳａｓｃは、モータ回転数Ｎｍ及びモータ温度Ｔｍのいずれにも関係なく、逆起電力ＢＥＭＦの目標値ＢＥＭＦａｓｃに応じて設定されてもよい。さらに、目標ずれ時間ＴＳａｓｃは、あらかじめ定められた規定値に設定されてもよい。この規定値は、例えば制御装置４０の記憶部に記憶された値である。

【0112】

上記第２実施形態において、ＡＳＣについて目標ずれ時間ＴＳａｓｃは、ＡＳＣの遅延による逆起電力ＢＥＭＦの低減が不足する場合にその不足分を補うように設定されてもよい。また、ＡＳＣについて遅延時間ＴＤの目標時間ＴＤａｓｃは、オン駆動を時間的にずらすことによる逆起電力ＢＥＭＦの低減が不足する場合にその不足分を補うように設定されてもよい。

【0113】

上記第２実施形態において、ＡＳＣの実行について目標ずれ時間ＴＳａｓｃを設定した場合、ＩＧＢＴ３２ａ，３２ｂのうち一方で最初にオン状態に切り替えるＩＧＢＴについては、オン状態への切り替えを遅延させなくてもよい。例えば、ステップＳ１０６において遅延時間ＴＤの目標時間ＴＤａｓｃをゼロに設定する。また、図７のインバータ制御処理においてステップＳ１０６，Ｓ１０７の処理が行われなくてもよい。いずれの場合でも、ＩＧＢＴ３２ａ，３２ｂのうち一方をオン駆動するタイミングが、１つの上下アーム回路３１と残りの上下アーム回路３１とで異なることにより、ｄ軸電流Ｉｄが負側に急増しやすい状況をつくり出すことができる。

【0114】

上記各実施形態において、ＡＳＣの実行について、ＩＧＢＴ３２ａ，３２ｂの一方が複数の上下アーム回路３１の全てでオン駆動されれば、他方はオフ駆動されなくてもよい。このように、ＩＧＢＴ３２ａ，３２ｂのうち一方が複数の上下アーム回路３１の全てでオン状態に切り替えられれば、ｄ軸電流Ｉｄが負側に大きくなって永久磁石１２ｂの不可逆減磁が生じやすくなる。

【0115】

上記各実施形態では、モータ温度Ｔｍを検出する温度センサがモータ１２の周辺やモータ自体に設けられていてもよい。例えば、温度センサがモータ１２の永久磁石１２ｂに取り付けられた構成とする。この構成では、温度センサの検出信号により永久磁石１２ｂの温度をモータ温度Ｔｍとして直接的に検出することが可能である。また、制御装置４０は、検出値としての各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗや各相電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗなどを用いてモータ温度Ｔｍを推定して取得してもよい。さらに、制御装置４０は、ｄ軸電流Ｉｄやｑ軸電流Ｉｑ、ｄ軸電圧Ｖｄ、ｑ軸電圧Ｖｑなどを用いてモータ温度Ｔｍを推定して取得してもよい。

【0116】

上記各実施形態において、電流センサ２８は、巻線１２ａを流れる電流を３相の全てについて検出していなくてもよい。例えば、電流センサ２８が３相のうち２相について検出信号を出力し、制御装置４０の電流算出部が検出信号に対応した２相について各相電流を算出し、残り１相の各相電流については２相の各相電流から推定してもよい。

【0117】

上記各実施形態において、制御装置４０は、少なくとも１つのコンピュータを含む制御システムによって提供される。制御システムは、ハードウェアである少なくとも１つのプロセッサ（ハードウェアプロセッサ）を含む。ハードウェアプロセッサは、下記（ｉ）、（ｉｉ）、又は（ｉｉｉ）により提供することができる。

【0118】

（ｉ）ハードウェアプロセッサは、ハードウェア論理回路である場合がある。この場合、コンピュータは、プログラムされた多数の論理ユニット（ゲート回路）を含むデジタル回路によって提供される。デジタル回路は、プログラム及びデータの少なくとも一方を格納したメモリを備える場合がある。コンピュータは、アナログ回路によって提供される場合がある。コンピュータは、デジタル回路とアナログ回路との組み合わせによって提供される場合がある。

【0119】

（ｉｉ）ハードウェアプロセッサは、少なくとも１つのメモリに格納されたプログラムを実行する少なくとも１つのプロセッサコアである場合がある。この場合、コンピュータは、少なくとも１つのメモリと、少なくとも１つのプロセッサコアとによって提供される。プロセッサコアは、例えばＣＰＵと称される。メモリは、記憶媒体とも称される。メモリは、プロセッサによって読み取り可能な「プログラム及びデータの少なくとも一方」を非一時的に格納する非遷移的かつ実体的な記憶媒体である。

【0120】

（ｉｉｉ）ハードウェアプロセッサは、上記（ｉ）と上記（ｉｉ）との組み合わせである場合がある。（ｉ）と（ｉｉ）とは、異なるチップの上、又は共通のチップの上に配置される。

【0121】

すなわち、制御装置４０が提供する手段及び機能の少なくとも一方は、ハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、又はそれらの組み合わせにより提供することができる。

【0122】

上記各実施形態において、インバータ３０を構成するスイッチング素子は、ＩＧＢＴに限定されない。すなわち、上アームスイッチや下アームスイッチとして、例えばＭＯＳＦＥＴなどを用いてもよい。

【0123】

上記各実施形態では、モータ１２において、界磁を形成する永久磁石１２ｂを含んで固定子が構成されていてもよく、電機子を形成する巻線１２ａを含んで回転子が構成されていてもよい。また、モータ１２は、複数相の交流モータであれば、３相の交流モータでなくてもよい。例えば、モータ１２として、２相の交流モータや、４相以上の交流モータが用いられてもよい。

【0124】

上記各実施形態において、電力変換装置１３が搭載された車両としては、乗用車やバス、建設作業車、農業機械車両などがある。また、車両は移動体の１つであり、電力変換装置１３が搭載される移動体としては、車両の他に電車や飛行機などある。電力変換装置１３としては、インバータ装置やコンバータ装置などがある。このコンバータ装置としては、交流入力直流出力の電源装置、直流入力直流出力の電源装置、交流入力交流出力の電源装置などがある。

【符号の説明】

【0125】

１１…電源部としてのバッテリ、１２…モータ、１３…電力変換装置、３０…電力変換部としてのインバータ、３１…アーム回路としての上下アーム回路、３２ａ…上アームスイッチとしてのＩＧＢＴ、３２ｂ…下アームスイッチとしてのＩＧＢＴ、ＢＥＭＦ…逆起電力、ＢＥＭＦｂ…逆閾値、ＴＤ…遅延時間、ＴＤａｓｃ…目標時間、Ｎｍ…回転数としてのモータ回転数、Ｔｂ…温度閾値、Ｔｍ…温度としてのモータ温度、Ｓ１０７…遅延部、Ｓ１０８…状態移行部、Ｓ１０９…終了部、Ｓ１１０…制限部、Ｓ２０２…目標設定部及び温度用設定部、Ｓ２０３…目標設定部及び回転用設定部、Ｓ２０４…目標設定部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】