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(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】2025-02-10
(45)【発行日】2025-02-19
(54)【発明の名称】インバータ制御装置、プログラム
(51)【国際特許分類】
H02P 27/06 20060101AFI20250212BHJP
H02M 7/48 20070101ALI20250212BHJP
B60L 7/14 20060101ALN20250212BHJP
B60L 9/18 20060101ALN20250212BHJP
B60L 50/60 20190101ALN20250212BHJP
B60L 58/12 20190101ALN20250212BHJP
【ＦＩ】
H02P27/06
H02M7/48 E
B60L7/14
B60L9/18 J
B60L50/60
B60L58/12
【請求項の数】
16
(21)【出願番号】P 2020187330
(22)【出願日】2020-11-10
(65)【公開番号】P2022076768
(43)【公開日】2022-05-20
【審査請求日】2023-10-05
(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】100121821
【弁理士】
【氏名又は名称】山田 強
(74)【代理人】
【識別番号】100139480
【弁理士】
【氏名又は名称】日野 京子
(74)【代理人】
【識別番号】100125575
【弁理士】
【氏名又は名称】松田 洋
(74)【代理人】
【識別番号】100175134
【弁理士】
【氏名又は名称】北 裕介
(72)【発明者】
【氏名】堀畑 晴美
【審査官】谿花 正由輝
(56)【参考文献】
【文献】特開２００８－１４１８６２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－０１７６９４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－２４７０７７（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１２／０６３２８７（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０２Ｐ ２７／０６
Ｈ０２Ｍ ７／４８
Ｂ６０Ｌ ７／１４
Ｂ６０Ｌ ９／１８
Ｂ６０Ｌ ５０／６０
Ｂ６０Ｌ ５８／１２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
蓄電部（２０，４１）と、永久磁石（３４）を有するロータ（３３）、及び複数相のコイル（３１）を有するステータ（３２）を備え、移動体（１０）の移動動力源となる回転電機（３０）と、
ダイオード（Ｄｐ，Ｄｎ）が逆並列接続された上，下アームスイッチ（ＳＷｐ，ＳＷｎ）を有し、前記蓄電部及び前記コイルを電気的に接続するインバータ（４０）と、
を備えるシステムに適用されるインバータ制御装置（５０）において、
前記永久磁石の減磁が必要であるか否かを判定する要否判定部（５７）と、
前記要否判定部により減磁が必要であると判定された場合、前記上，下アームスイッチのうち、一方のアームスイッチ（ＳＷｎ）を全相ＯＮにし、かつ、他方のアームスイッチ（ＳＷｐ）を全相ＯＦＦにすることにより、ＯＮにした前記アームスイッチ及び前記コイルを含む閉回路に還流電流を流す短絡制御を実行し、前記短絡制御の実行後に、前記還流電流が流れない状態にする遮断制御を行う減磁実行部（５８）と、を備え、
前記要否判定部は、前記減磁実行部により前記短絡制御及び前記遮断制御が実行された後に減磁が再度必要であるか否かを判定し、
前記減磁実行部は、前記要否判定部により減磁が不要であると判定されるまで、前記短絡制御及び前記遮断制御の実行を繰り返す、インバータ制御装置。
【請求項2】
蓄電部（２０，４１）と、永久磁石（３４）を有するロータ（３３）、及び複数相のコイル（３１）を有するステータ（３２）を備え、移動体（１０）の移動動力源となる回転電機（３０）と、
ダイオード（Ｄｐ，Ｄｎ）が逆並列接続された上，下アームスイッチ（ＳＷｐ，ＳＷｎ）を有し、前記蓄電部及び前記コイルを電気的に接続するインバータ（４０）と、
を備えるシステムに適用されるインバータ制御装置（５０）において、
前記永久磁石の減磁が必要であるか否かを判定する要否判定部（５７）と、
前記要否判定部により減磁が必要であると判定された場合、前記上，下アームスイッチのうち、一方のアームスイッチ（ＳＷｎ）を全相ＯＮにし、かつ、他方のアームスイッチ（ＳＷｐ）を全相ＯＦＦにすることにより、ＯＮにした前記アームスイッチ及び前記コイルを含む閉回路に還流電流を流す短絡制御を実行し、前記短絡制御の実行後に、前記還流電流が流れない状態にする遮断制御を行う減磁実行部（５８）と、を備え、
前記減磁実行部は、前記短絡制御を開始した後、弱め界磁用のｄ軸電流（Ｉｄｒ）がｄ軸電流閾値（Ｉｄｔｈ）を上回ったと判定した場合に前記遮断制御を開始する、インバータ制御装置。
【請求項3】
蓄電部（２０，４１）と、永久磁石（３４）を有するロータ（３３）、及び複数相のコイル（３１）を有するステータ（３２）を備え、移動体（１０）の移動動力源となる回転電機（３０）と、
ダイオード（Ｄｐ，Ｄｎ）が逆並列接続された上，下アームスイッチ（ＳＷｐ，ＳＷｎ）を有し、前記蓄電部及び前記コイルを電気的に接続するインバータ（４０）と、
を備えるシステムに適用されるインバータ制御装置（５０）において、
前記永久磁石の減磁が必要であるか否かを判定する要否判定部（５７）と、
前記要否判定部により減磁が必要であると判定された場合、前記上，下アームスイッチのうち、一方のアームスイッチ（ＳＷｎ）を全相ＯＮにし、かつ、他方のアームスイッチ（ＳＷｐ）を全相ＯＦＦにすることにより、ＯＮにした前記アームスイッチ及び前記コイルを含む閉回路に還流電流を流す短絡制御を実行し、前記短絡制御の実行後に、前記還流電流が流れない状態にする遮断制御を行う減磁実行部（５８）と、を備え、
前記減磁実行部は、前記短絡制御を開始した後、前記回転電機が発電状態から力行状態に切り替わったと判定した場合に前記遮断制御を開始する、インバータ制御装置。
【請求項4】
前記減磁実行部は、前記短絡制御の継続時間（Ｌｔｈ）を、前回の前記短絡制御の継続時間よりも短くする、請求項１～３のいずれか１項に記載のインバータ制御装置。
【請求項5】
蓄電部（２０，４１）と、永久磁石（３４）を有するロータ（３３）、及び複数相のコイル（３１）を有するステータ（３２）を備え、移動体（１０）の移動動力源となる回転電機（３０）と、
ダイオード（Ｄｐ，Ｄｎ）が逆並列接続された上，下アームスイッチ（ＳＷｐ，ＳＷｎ）を有し、前記蓄電部及び前記コイルを電気的に接続するインバータ（４０）と、
を備えるシステムに適用されるインバータ制御装置（５０）において、
前記永久磁石の減磁が必要であるか否かを判定する要否判定部（５７）と、
前記要否判定部により減磁が必要であると判定された場合、前記上，下アームスイッチのうち、一方のアームスイッチ（ＳＷｎ）を全相ＯＮにし、かつ、他方のアームスイッチ（ＳＷｐ）を全相ＯＦＦにすることにより、ＯＮにした前記アームスイッチ及び前記コイルを含む閉回路に還流電流を流す短絡制御を実行し、前記短絡制御の実行後に、前記還流電流が流れない状態にする遮断制御を行う減磁実行部（５８）と、を備え、
前記減磁実行部は、前記永久磁石の温度（Ｔｍａｇ）が低いほど、前記短絡制御の継続時間（Ｌｔｈ）を長くする、インバータ制御装置。
【請求項6】
前記要否判定部は、前記蓄電部の電圧（Ｖｂ）が、前記蓄電部の耐圧よりも低い電圧閾値（Ｖｔｈ）を超えたと判定した場合に減磁が必要であると判定する、請求項１～５のいずれか１項に記載のインバータ制御装置。
【請求項7】
前記要否判定部は、前記蓄電部が充電状態であると判定したことを条件に減磁が必要であると判定する、請求項１～６のいずれか１項に記載のインバータ制御装置。
【請求項8】
前記要否判定部は、前記蓄電部及び前記インバータの間に流れる直流電流（Ｉｐ）、前記コイルから前記インバータを介して出力される逆起電圧（Ｖｍ）、前記ロータの回転速度（ωｅ）、又は前記永久磁石の温度（Ｔｍａｇ）に基づいて、前記蓄電部が充電状態であるか否かを判定する、請求項７に記載のインバータ制御装置。
【請求項9】
前記要否判定部は、前記ダイオード、前記上アームスイッチ又は前記下アームスイッチの温度（Ｔｄｒ）が温度閾値（Ｔｄｔｈ）よりも高い場合に減磁が必要であると判定する、請求項１～８のいずれか１項に記載のインバータ制御装置。
【請求項10】
前記要否判定部は、前記インバータ制御装置の外部に設けられる上位制御装置（８０）から前記永久磁石の減磁判定を指示されたことを条件として、減磁が必要であるか否かを判定する、請求項１～９のいずれか１項に記載のインバータ制御装置。
【請求項11】
前記減磁実行部は、前記短絡制御を開始してからの経過時間（Ｌｔｒ）が判定時間（Ｌｔｈ）に到達したと判定した場合に前記遮断制御を開始する、請求項１又は５に記載のインバータ制御装置。
【請求項12】
前記遮断制御は、全相の前記上，下アームスイッチをＯＦＦにする制御である、請求項１～１１のいずれか１項に記載のインバータ制御装置。
【請求項13】
蓄電部（２０，４１）と、
永久磁石（３４）を有するロータ（３３）、及び複数相のコイル（３１）を有するステータ（３２）を備え、移動体（１０）の移動動力源となる回転電機（３０）と、
ダイオード（Ｄｐ，Ｄｎ）が逆並列接続された上，下アームスイッチ（ＳＷｐ，ＳＷｎ）を有し、前記蓄電部及び前記コイルを電気的に接続するインバータ（４０）と、
インバータ制御装置（５０）と、
を備えるシステムに適用されるプログラムにおいて、
前記インバータ制御装置に、
前記永久磁石の減磁が必要であるか否かを判定する要否判定処理と、
前記要否判定処理により減磁が必要であると判定された場合、前記上，下アームスイッチのうち、一方のアームスイッチ（ＳＷｎ）を全相ＯＮにし、かつ、他方のアームスイッチ（ＳＷｐ）を全相ＯＦＦにすることにより、ＯＮにした前記アームスイッチ及び前記コイルを含む閉回路に還流電流を流す短絡制御を実行し、前記短絡制御の実行後に、前記還流電流が流れない状態にする遮断制御を行う減磁実行処理と、を実行させ、
前記要否判定処理において、前記減磁実行処理により前記短絡制御及び前記遮断制御が実行された後に減磁が再度必要であるか否かを判定し、
前記減磁実行処理において、前記要否判定処理により減磁が不要であると判定されるまで、前記短絡制御及び前記遮断制御の実行を繰り返す、プログラム。
【請求項14】
蓄電部（２０，４１）と、
永久磁石（３４）を有するロータ（３３）、及び複数相のコイル（３１）を有するステータ（３２）を備え、移動体（１０）の移動動力源となる回転電機（３０）と、
ダイオード（Ｄｐ，Ｄｎ）が逆並列接続された上，下アームスイッチ（ＳＷｐ，ＳＷｎ）を有し、前記蓄電部及び前記コイルを電気的に接続するインバータ（４０）と、
インバータ制御装置（５０）と、
を備えるシステムに適用されるプログラムにおいて、
前記インバータ制御装置に、
前記永久磁石の減磁が必要であるか否かを判定する要否判定処理と、
前記要否判定処理により減磁が必要であると判定された場合、前記上，下アームスイッチのうち、一方のアームスイッチ（ＳＷｎ）を全相ＯＮにし、かつ、他方のアームスイッチ（ＳＷｐ）を全相ＯＦＦにすることにより、ＯＮにした前記アームスイッチ及び前記コイルを含む閉回路に還流電流を流す短絡制御を実行し、前記短絡制御の実行後に、前記還流電流が流れない状態にする遮断制御を行う減磁実行処理と、を実行させ、
前記減磁実行処理において、前記短絡制御を開始した後、弱め界磁用のｄ軸電流（Ｉｄｒ）がｄ軸電流閾値（Ｉｄｔｈ）を上回ったと判定した場合に前記遮断制御を開始する、プログラム。
【請求項15】
蓄電部（２０，４１）と、
永久磁石（３４）を有するロータ（３３）、及び複数相のコイル（３１）を有するステータ（３２）を備え、移動体（１０）の移動動力源となる回転電機（３０）と、
ダイオード（Ｄｐ，Ｄｎ）が逆並列接続された上，下アームスイッチ（ＳＷｐ，ＳＷｎ）を有し、前記蓄電部及び前記コイルを電気的に接続するインバータ（４０）と、
インバータ制御装置（５０）と、
を備えるシステムに適用されるプログラムにおいて、
前記インバータ制御装置に、
前記永久磁石の減磁が必要であるか否かを判定する要否判定処理と、
前記要否判定処理により減磁が必要であると判定された場合、前記上，下アームスイッチのうち、一方のアームスイッチ（ＳＷｎ）を全相ＯＮにし、かつ、他方のアームスイッチ（ＳＷｐ）を全相ＯＦＦにすることにより、ＯＮにした前記アームスイッチ及び前記コイルを含む閉回路に還流電流を流す短絡制御を実行し、前記短絡制御の実行後に、前記還流電流が流れない状態にする遮断制御を行う減磁実行処理と、を実行させ、
前記減磁実行処理において、前記短絡制御を開始した後、前記回転電機が発電状態から力行状態に切り替わったと判定した場合に前記遮断制御を開始する、プログラム。
【請求項16】
蓄電部（２０，４１）と、
永久磁石（３４）を有するロータ（３３）、及び複数相のコイル（３１）を有するステータ（３２）を備え、移動体（１０）の移動動力源となる回転電機（３０）と、
ダイオード（Ｄｐ，Ｄｎ）が逆並列接続された上，下アームスイッチ（ＳＷｐ，ＳＷｎ）を有し、前記蓄電部及び前記コイルを電気的に接続するインバータ（４０）と、
インバータ制御装置（５０）と、
を備えるシステムに適用されるプログラムにおいて、
前記インバータ制御装置に、
前記永久磁石の減磁が必要であるか否かを判定する要否判定処理と、
前記要否判定処理により減磁が必要であると判定された場合、前記上，下アームスイッチのうち、一方のアームスイッチ（ＳＷｎ）を全相ＯＮにし、かつ、他方のアームスイッチ（ＳＷｐ）を全相ＯＦＦにすることにより、ＯＮにした前記アームスイッチ及び前記コイルを含む閉回路に還流電流を流す短絡制御を実行し、前記短絡制御の実行後に、前記還流電流が流れない状態にする遮断制御を行う減磁実行処理と、を実行させ、
前記減磁実行処理において、前記永久磁石の温度（Ｔｍａｇ）が低いほど、前記短絡制御の継続時間（Ｌｔｈ）を長くする、プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、インバータ制御装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、特許文献１に記載されているように、回転電機及びインバータを備えるシステムが知られている。回転電機は、永久磁石を有するロータと、複数相のコイルを有するステータとを備え、車両の走行動力源となる。インバータは、各相毎に上，下アームスイッチを備え、蓄電部及びコイルを電気的に接続する。上，下アームスイッチは、外付けダイオードが逆並列接続されたスイッチ、又は寄生ダイオードが内蔵されたスイッチである。このシステムに適用されるインバータ制御装置は、上，下アームスイッチをスイッチング制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１７－１１２６８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
車両の移動に伴い車両の駆動輪が回転すると、ロータが回転し、永久磁石の磁束によってコイルに逆起電圧が発生する。ロータの回転速度が高くなると、逆起電圧が高くなる。その結果、例えば上，下アームスイッチが全てＯＦＦされている場合であっても、コイルからダイオードを介して蓄電部へと電流が流れ、蓄電部の電圧が過度に高くなり得る。この場合、蓄電部が故障するといった問題が生じ得る。また、例えば、システムメインリレー（ＳＭＲ）をＯＦＦに切り替えることにより蓄電部への充電は回避することができる。しかしながら、この場合、逆起電圧がそのままインバータや、インバータと並列接続される他の機器へ印加される。この場合において、逆起電圧がそれら構成部品の耐圧以上になると、それら構成部品が故障する可能性がある。
【0005】
この問題は、例えば、自車両が他車両に牽引される場合に発生し得る。牽引される自車両の走行速度が高くなると、ロータの回転速度も高くなり、逆起電圧が高くなる。その結果、蓄電部の電圧が過度に高くなり得る。
【0006】
特許文献１には、ｄ軸電流の正負を交互に切り替えることにより永久磁石を加熱した後、ｄ軸電流を負方向に流すことにより永久磁石を不可逆減磁させる方法が記載されている。これにより、逆起電圧を低減させる。しかしながら、この方法では、ｄ軸電流の複雑な制御が必要となる。
【0007】
なお、車両に限らず、移動動力源となる回転電機を備える移動体であれば、上述した問題は同様に生じ得る。
【0008】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、簡易な方法で永久磁石を減磁できるインバータ制御装置及びプログラムを提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明は、蓄電部と、
永久磁石を有するロータ、及び複数相のコイルを有するステータを備え、移動体の移動動力源となる回転電機と、
ダイオードが逆並列接続された上，下アームスイッチを有し、前記蓄電部及び前記コイルを電気的に接続するインバータと、
を備えるシステムに適用されるインバータ制御装置において、
前記永久磁石の減磁が必要であるか否かを判定する要否判定部と、
前記要否判定部により減磁が必要であると判定された場合、前記上，下アームスイッチのうち、一方のアームスイッチを全相ＯＮにし、かつ、他方のアームスイッチを全相ＯＦＦにすることにより、ＯＮにした前記アームスイッチ及び前記コイルを含む閉回路に還流電流を流す短絡制御を実行し、前記短絡制御の実行後に、前記還流電流が流れない状態にする遮断制御を行う遮断制御部と、を備える。
永久磁石を有するロータ、及び複数相のコイルを有するステータを備え、移動体の移動動力源となる回転電機と、
ダイオードが逆並列接続された上，下アームスイッチを有し、前記蓄電部及び前記コイルを電気的に接続するインバータと、
を備えるシステムに適用されるインバータ制御装置において、
前記永久磁石の減磁が必要であるか否かを判定する要否判定部と、
前記要否判定部により減磁が必要であると判定された場合、前記上，下アームスイッチのうち、一方のアームスイッチを全相ＯＮにし、かつ、他方のアームスイッチを全相ＯＦＦにすることにより、ＯＮにした前記アームスイッチ及び前記コイルを含む閉回路に還流電流を流す短絡制御を実行し、前記短絡制御の実行後に、前記還流電流が流れない状態にする遮断制御を行う遮断制御部と、を備える。
【0010】
本発明では、要否判定部により永久磁石の減磁が必要であると判定された場合、遮断制御部により短絡制御が実行される。これにより、ＯＮにしたアームスイッチ及びコイルを含む閉回路に還流電流が流れるようになる。
【0011】
ここで、短絡制御が実行される場合、ｄｑ座標系においてｄ，ｑ軸電流値で特定される動作点は、最終的には、ｑ軸電流値が０であって、かつ、ｄ軸電流値が負の所定値になる最終到達位置に収束する。この場合、動作点は、短絡制御の開始時における動作点から最終到達位置に直線的に向かうのではなく、最終到達位置を中心に渦を巻く軌跡を描いて最終到達位置に向かう。最終到達位置に向かう過程において、ｄ軸電流は、負方向に断続的に大きくなる。このｄ軸電流を利用することにより、永久磁石を減磁させることができる。
【0012】
しかしながら、短絡制御が実行され続けると、還流電流が流れ続ける。この場合、ｄ軸電流が流れ続けることとなり、永久磁石が減磁され過ぎるおそれがある。また、短絡制御によりＯＮされているアームスイッチに電流が流れ続け、電流が流れ続けたアームスイッチが故障するおそれもある。
【0013】
そこで、本発明では、減磁用の還流電流を流す短絡制御の実行後に、還流電流が流れない状態にする遮断制御が実行される。このため、永久磁石が減磁され過ぎたり、ＯＮされるアームスイッチが故障したりする事態の発生を抑制できる。
【0014】
以上説明した本発明によれば、短絡制御及び遮断制御といった簡易な制御により、インバータ等の故障の発生を抑制しつつ、永久磁石を減磁させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】第１実施形態に係る車載制御システムの全体構成図。
【図2】インバータ、回転電機及びそれらの周辺構成を示す図。
【図3】インバータ制御装置の機能ブロック図。
【図4】３相短絡制御が継続された場合のｄ，ｑ軸電流値の推移を示す図。
【図5】要否判定部、減磁実行部及びそれらの周辺構成を示す図。
【図6】減磁制御の手順を示すフローチャート。
【図7】減磁制御が実行された場合のｄ，ｑ軸電流値の推移を示す図。
【図8】３相短絡制御及びシャットダウン制御の継続時間の推移を示すタイムチャート。
【図9】第２実施形態に係る磁石温度及び３相短絡制御の継続時間の関係を示す図。
【図10】第３実施形態に係る減磁制御の手順を示すフローチャート。
【図11】第４実施形態に係る減磁制御の手順を示すフローチャート。
【図12】第５実施形態に係る減磁制御の手順を示すフローチャート。
【図13】第６実施形態に係る減磁制御の手順を示すフローチャート。
【図14】その他の実施形態に係るインバータ、回転電機及びそれらの周辺構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0016】
＜第１実施形態＞
以下、本発明に係る制御装置を具体化した第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態に係る制御装置は、走行動力源としての回転電機とともに制御システムを構成し、制御システムは車両に搭載されている。
以下、本発明に係る制御装置を具体化した第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態に係る制御装置は、走行動力源としての回転電機とともに制御システムを構成し、制御システムは車両に搭載されている。
【0017】
図１に示すように、車両１０は、左右の前輪１１ａ、左右の後輪１１ｂ及び高圧バッテリ２０を備えている。高圧バッテリ２０は、例えばリチウムイオン蓄電池又はニッケル水素蓄電池である。なお、以下では、前輪１１ａ及び後輪１１ｂを単に駆動輪１１と称すこともある。
【0018】
車両１０に搭載される制御システムは、回転電機３０と、高圧バッテリ２０及び回転電機３０とを電気的に接続するインバータ４０と、インバータ４０を制御するインバータ制御装置５０と、上位制御装置８０（図２参照）とを備えている。本実施形態において、回転電機３０は、オンボード用のモータである。また、制御システムは、回転電機３０及びインバータ４０を２組備えている。２組の回転電機３０及びインバータ４０のうち、一方の組は、前輪１１ａに駆動力を付与するための動力システムを構成し、他方の組は、後輪１１ｂに駆動力を付与するための動力システムを構成する。本実施形態において、回転電機３０は、同期機であり、より具体的には永久磁石同期機である。本実施形態では、２組の回転電機３０及びインバータ４０それぞれの構成は基本的には同様である。このため、以下では、２組のうち一方の組について主に説明する。
【0019】
図２は、回転電機３０及びインバータ４０の電気的な構成を示す図である。
【0020】
回転電機３０は、ステータ３２及びロータ３３を備えている。ロータ３３の回転軸は、図示しない変速機及びシャフト１２等を介して、駆動輪１１に接続されている。ステータ３２には、３相のコイル３１が設けられている。ロータ３３には、永久磁石３４が設けられている。
【0021】
インバータ４０は、上アームスイッチＳＷｐと下アームスイッチＳＷｎとの直列接続体を３相分備えている。本実施形態において、各スイッチＳＷｐ，ＳＷｎは、電圧制御形の半導体スイッチング素子であり、より具体的にはＩＧＢＴである。上，下アームスイッチＳＷｐ，ＳＷｐには、フリーホイールダイオードである上，下アームダイオードＤｐ，Ｄｎが逆並列に接続されている。
【0022】
各相において、上アームスイッチＳＷｐの低電位側端子であるエミッタと、下アームスイッチＳＷｎの高電位側端子であるコレクタとには、バスバー等の導電部材Ｌｍを介して、コイル３１の第１端が接続されている。各相のコイル３１の第２端は、中性点で接続されている。すなわち、各相のコイル３１は、スター結線されている。各相のコイル３１は、電気角で互いに１２０°ずらされて配置されている。
【0023】
各相の上アームスイッチＳＷｐのコレクタには、高電位側経路Ｌｐを介して、第１遮断スイッチＳＷＲｐの第１端が接続されている。各相の下アームスイッチＳＷｎのエミッタには、低電位側経路Ｌｎを介して、第２遮断スイッチＳＷＲｎの第１端が接続されている。第１遮断スイッチＳＷＲｐの第２端には、高圧バッテリ２０の正極端子が接続され、第２遮断スイッチＳＷＲｎの第２端には、高圧バッテリ２０の負極端子が接続されている。本実施形態において、各遮断スイッチＳＷＲｐ，ＳＷＲｎは、リレー（具体的には例えば、システムメインリレー）である。各遮断スイッチＳＷＲｐ，ＳＷＲｎは、インバータ制御装置５０又は上位制御装置８０により操作される。
【0024】
制御システムは、平滑コンデンサ４１及び車載電気機器４２を備えている。平滑コンデンサ４１は、高電位側経路Ｌｐと低電位側経路Ｌｎとを接続している。電気機器４２は、高電位側経路Ｌｐ及び低電位側経路Ｌｎに接続されている。電気機器４２は、例えば、電動コンプレッサ及びＤＣＤＣコンバータのうち少なくとも一方を含む。電動コンプレッサは、車室内空調装置を構成し、車載冷凍サイクルの冷媒を循環させるべく、高圧バッテリ２０から給電されて駆動される。ＤＣＤＣコンバータは、高圧バッテリ２０の出力電圧を降圧して車載低圧負荷に供給する。低圧負荷は、図示しない低圧バッテリを含む。低圧バッテリは、出力電圧（例えば定格電圧）が高圧バッテリ２０の出力電圧（定格電圧）よりも低い２次電池であり、例えば鉛蓄電池である。
【0025】
各遮断スイッチＳＭＲｐ，ＳＭＲｎがＯＮされている場合、高圧バッテリ２０及び平滑コンデンサ４１が、インバータ４０及び電気機器４２に対する蓄電部となる。一方、各遮断スイッチＳＭＲｐ，ＳＭＲｎがＯＦＦされている場合、高圧バッテリ２０及び平滑コンデンサ４１のうち平滑コンデンサ４１が、インバータ４０及び電気機器４２に対する蓄電部となる。
【0026】
制御システムは、相電流検出部４３、角度検出部４４及び電圧検出部４５を備えている。相電流検出部４３は、回転電機３０に流れる各相電流のうち、少なくとも２相分の電流を検出する。角度検出部４４は、ロータ３３の電気角を検出し、例えばレゾルバである。電圧検出部４５は、平滑コンデンサ４１の端子間電圧を検出する。
【0027】
制御システムは、第１温度検出部４６及び第２温度検出部４７を備えている。第１温度検出部４６は、インバータ４０を構成するダイオードＤｐ，Ｄｎ及びスイッチＳＷｐ，ＳＷｎの温度を検出する。第２温度検出部４７は、永久磁石３４の温度を検出する。
【0028】
制御システムは、直流電流検出部４８を備えている。直流電流検出部４８は、高電位側経路Ｌｐに流れる電流を検出する。各検出部４３～４８の検出値は、インバータ制御装置５０に入力される。
【0029】
インバータ制御装置５０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ，ＲＯＭ等を有するＥＣＵ（電子制御ユニット）である。インバータ制御装置５０は、力行駆動制御を行う。力行駆動制御は、高圧バッテリ２０から出力される直流電力を交流電力に変換してコイル３１に供給するための上，下アームスイッチＳＷｐ，ＳＷｎのスイッチング制御である。この制御が行われる場合、回転電機３０は、電動機として機能し、力行トルク（＞０）を発生する。また、インバータ制御装置５０は、回生駆動制御を行う。回生駆動制御は、回転電機３０で発電される交流電力を直流電力に変換して高圧バッテリ２０に供給するための上，下アームスイッチＳＷｐ，ＳＷｎのスイッチング制御である。この制御が行われる場合、回転電機３０は、発電機として機能し、回生トルク（＜０）を発生する。
【0030】
図３は、インバータ制御装置５０が実行する処理のブロック図である。インバータ制御装置５０において、トルク指令部５１は、上位制御装置８０からの指令を受けることにより、トルク指令値Ｔｒｑ＊を算出する。電流指令部５２は、算出されたトルク指令値Ｔｒｑ＊に基づいて、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊及びｑ軸電流指令値Ｉｑ＊を算出する。
【0031】
ｄｑ変換部５３は、相電流検出部４３により検出された相電流と、角度検出部４４により検出された電気角θｅとに基づいて、ｄｑ座標系におけるｄ軸電流値Ｉｄｒ及びｑ軸電流値Ｉｑｒを算出する。
【0032】
偏差演算部５４は、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊とｄ軸電流値Ｉｄｒとの差であるｄ軸電流偏差ΔＩｄと、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊とｑ軸電流値Ｉｑｒとの差であるｑ軸電流偏差ΔＩｑとを算出する。
【0033】
フィードバック制御部５５は、ｄ軸電流偏差ΔＩｄを０にフィードバック制御するための操作量としてｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊を算出し、ｑ軸電流偏差ΔＩｑを０にフィードバック制御するための操作量としてｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊を算出する。フィードバック制御は、例えば、比例積分制御である。
【0034】
変調器５６は、ｄ，ｑ軸電圧指令値Ｖｄ＊，Ｖｑ＊、電気角θｅ、及び電圧検出部４５により検出された平滑コンデンサ４１の端子間電圧である電源電圧Ｖｂに基づいて、Ｕ，Ｖ，Ｗ相電圧指令値Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊を算出する。詳しくは、Ｕ相を例にして説明すると、変調器５６は、Ｕ相電圧指令値Ｖｕ＊を電源電圧Ｖｂで規格化した信号と、三角波信号等のキャリア信号との大小比較に基づいて、Ｕ相の上，下アームスイッチＳＷｐ，ＳＷｎのゲートに供給するＵ相駆動信号を生成する。同様にして、変調器５６は、Ｖ相の上，下アームスイッチＳＷｐ，ＳＷｎのゲートに供給するＶ相駆動信号と、Ｗ相の上，下アームスイッチＳＷｐ，ＳＷｎのゲートに供給するＷ相駆動信号とを生成する。各駆動信号は、スイッチのＯＦＦを指示するＯＦＦ指令又はスイッチのＯＮを指示するＯＮ指令である。各駆動信号が上，下アームスイッチＳＷｐ，ＳＷｎのゲートに供給されることにより、各相の上，下アームスイッチＳＷｐ，ＳＷｎがスイッチング制御される。
【0035】
インバータ制御装置５０は、要否判定部５７及び減磁実行部５８を備えている。以下、要否判定部５７及び減磁実行部５８が備えられる理由について説明する。
【0036】
車両１０が例えば故障等により自走できなくなることがある。この場合、前輪１１ａ及び後輪１１ｂの双方が路面に接した状態、又は前輪１１ａ及び後輪１１ｂのうち、一方が持ち上げられるとともに他方が路面に接した状態で、車両１０が他車両（例えばレッカー車）に牽引されることがある。この場合、他車両の走行に伴い車両１０の駆動輪１１が回転する。その回転に伴い、ロータ３３が回転し、永久磁石３４の磁束によって３相のコイル３１に逆起電圧が発生する。
【0037】
車両１０の牽引時には、通常、各遮断スイッチＳＷＲｐ，ＳＭＲｎはＯＦＦにされ、インバータ４０では、全相の上，下アームスイッチＳＷｐ，ＳＷｎがＯＦＦにされるシャットダウン制御が実行される。この場合、逆起電圧が平滑コンデンサ４１の端子間電圧を上回ると、各コイル３１からインバータ４０を介して平滑コンデンサ４１へと電流が流れ、平滑コンデンサ４１の端子間電圧が高くなる。その結果、逆起電圧が、ダイオードＤｐ，Ｄｎ、上，下アームスイッチＳＷｐ，ＳＷｎ、平滑コンデンサ４１及び電気機器４２のうち少なくとも１つの機器の耐圧を上回ると、その機器が故障するおそれもある。
【0038】
特に、他車両の走行速度が高かったり、回転電機３０の高トルク化を図るために、永久磁石３４が高磁束密度を有するものであったりする場合、逆起電圧が高くなりやすく、上述した故障が発生しやすい。なお、高トルク化が図られた回転電機としては、具体的には例えば、特開２０１９－１０６８６６号公報に記載されているように、固有保磁力が４００［ｋＡ／ｍ］以上であり、かつ、残留磁束密度が１．０Ｔ以上の永久磁石を有するスロットレス構造のものがある。
【0039】
また、車両１０の牽引時以外においても、２つの回転電機３０のうち一方の力行駆動が実施できない場合において、他方の力行駆動により車両１０の走行を継続させるときにも同様の問題が発生し得る。
【0040】
このような問題に対処すべく、減磁実行部５８は、必要に応じて永久磁石３４を不可逆減磁させて逆起電圧を低減する減磁制御を行う。以下では、不可逆減磁を単に減磁と称すこともある。減磁制御は、３相短絡制御、及び遮断制御に相当するシャットダウン制御を含む制御である。本実施形態の３相短絡制御は、全相の下アームスイッチＳＷｎをＯＮするとともに、全相の上アームスイッチＳＷｐをＯＦＦする制御である。なお、３相短絡制御は、ＡＳＣ（Active Short Circuit）制御とも呼ばれる。
【0041】
減磁制御においては、３相短絡制御の実行後に、シャットダウン制御が実行される。以下、この理由について説明する。
【0042】
図４は、３相短絡制御を継続した場合におけるｄ，ｑ軸電流値Ｉｄ，Ｉｑの推移を示すｄｑ座標系の図である。以下では、電流値のｄｑ座標系においてｄ，ｑ軸電流値Ｉｄ，Ｉｑで特定される位置を動作点ＯＰと称すこととする。また、本実施形態では、強め界磁を行う場合のｄ軸電流Ｉｄの符号を正とし、弱め界磁を行う場合のｄ軸電流Ｉｄの符号を負とする。また、力行駆動制御によりロータ３３の第１回転方向に力行トルクを発生させる場合のｑ軸電流Ｉｑの符号を正とし、回生駆動制御により第１回転方向とは逆方向の第２回転方向に回生トルクを発生させる場合におけるｑ軸電流Ｉｑの符号を負とする。
【0043】
３相短絡制御が実行されると、インバータ４０及びコイル３１に還流電流が流れるようになる。この場合、図４に示すように、動作点ＯＰは、最終的には、ｑ軸電流値Ｉｑが０であって、かつ、ｄ軸電流値Ｉｄが負の所定値になる最終到達位置Ｍに収束する。この所定値は、例えば、永久磁石３４の磁石磁束と、ｄ軸電流値Ｉｄによりコイル３１に発生する磁束であって磁石磁束を打ち消す方向の磁束とが等しくなる場合の値である。
【0044】
動作点ＯＰは、３相短絡制御が開始される開始位置Ｐｓから最終到達位置Ｍに直線的に向かうのではなく、最終到達位置Ｍを中心に時計回りに渦を巻くような軌跡を描いて最終到達位置Ｍに向かう。図４に示す例では、開始位置Ｐｓから最終到達位置Ｍに向かうまでの動作点ＯＰの軌跡が、電流値のｄｑ座標系において第２，第３象限及び第２，第３象限に挟まれたｄ軸の領域に存在している。第２象限とは、ｑ軸電流値Ｉｑが正の値となり、ｄ軸電流値Ｉｄが負の値となる領域であり、第３象限とは、ｄ，ｑ軸電流値Ｉｄ，Ｉｑがともに負の値となる領域である。
【0045】
動作点ＯＰが最終到達位置Ｍに向かう過程において、ｄ軸電流は、負方向に断続的に大きくなる。このｄ軸電流を利用することにより、永久磁石３４を減磁させることができる。しかしながら、３相短絡制御が実行され続けると、還流電流が流れ続ける。この場合、ｄ軸電流が流れ続けることとなり、永久磁石３４が減磁され過ぎたり、３相短絡制御によりＯＮされている下アームスイッチＳＷｎに電流が流れて下アームスイッチＳＷｎが故障したりするおそれがある。
【0046】
そこで、本実施形態では、３相短絡制御の実行後にシャットダウン制御が実行される。これにより、還流電流が流れない状態にする。
【0047】
図５は、要否判定部５７、減磁実行部５８及びそれらの周辺構成を示すブロック図である。
【0048】
上位制御装置８０は、車両１０に異常が発生したか否かを判定する。上位制御装置８０は、例えば、以下（Ａ１）～（Ａ３）のいずれかの条件が成立したと判定した場合、車両１０に異常が発生したと判定する。
【0049】
（Ａ１）車両１０が衝突してエアバックが作動したとの条件
（Ａ２）車両１０が他車両に牽引されているとの条件
（Ａ３）制御システムに異常が発生したとの条件
制御システムの異常には、各回転電機３０及び各インバータ４０のうち少なくとも１つの異常、及び各検出部４３～４８のうち少なくとも１つの異常が含まれる。インバータ４０の異常には、上，下アームスイッチＳＷｐ，ＳＷｎのショート故障又はオープン故障が含まれる。
（Ａ２）車両１０が他車両に牽引されているとの条件
（Ａ３）制御システムに異常が発生したとの条件
制御システムの異常には、各回転電機３０及び各インバータ４０のうち少なくとも１つの異常、及び各検出部４３～４８のうち少なくとも１つの異常が含まれる。インバータ４０の異常には、上，下アームスイッチＳＷｐ，ＳＷｎのショート故障又はオープン故障が含まれる。
【0050】
上位制御装置８０により車両１０に異常が発生したと判定された場合、インバータ制御装置５０において、変調器５６から出力される各相の駆動信号がＯＦＦ指令になるように構成されている。この構成は、例えば、上位制御装置８０からトルク指令部５１に対してトルク指令値Ｔｒｑ＊の算出の停止を指示することにより実現できる。
【0051】
また、上位制御装置８０は、車両１０に異常が発生したと判定した場合、要否判定部５７に対して異常通知信号を送信する。
【0052】
要否判定部５７は、上位制御装置８０から異常通知信号を受信した場合、インバータ４０及びインバータ制御装置５０のうち、３相短絡制御及びシャットダウン制御の実行に必要な構成に異常があるか否かを判定する。本実施形態において、この異常には、以下（Ｂ１）～（Ｂ４）の異常が含まれる。
【0053】
（Ｂ１）下アームスイッチＳＷｎのスイッチング状態を切り替えられなくなる異常
（Ｂ２）上アームスイッチＳＷｐのショート故障
（Ｂ３）インバータ制御装置５０において３相短絡制御及びシャットダウン制御を実行するための各相の駆動信号を生成する機能、及び生成した駆動信号を各スイッチＳＷｐ，ＳＷｎのゲートまで伝達する機能の異常
（Ｂ４）後述するステップＳ１２で用いられる値を検出する各検出部（具体的には、直流電流検出部４８、電圧検出部４５及び第１温度検出部４６）のうち少なくとも１つの異常
要否判定部５７は、３相短絡制御及びシャットダウン制御の実行に必要な構成に異常がないと判定した場合、永久磁石３４の減磁が必要であるか否かを判定する。本実施形態において、要否判定部５７は、第１～第３条件のいずれかが成立する場合、減磁が必要であると判定し、第１～第３条件のいずれも成立しない場合、減磁が不要であると判定する。
（Ｂ２）上アームスイッチＳＷｐのショート故障
（Ｂ３）インバータ制御装置５０において３相短絡制御及びシャットダウン制御を実行するための各相の駆動信号を生成する機能、及び生成した駆動信号を各スイッチＳＷｐ，ＳＷｎのゲートまで伝達する機能の異常
（Ｂ４）後述するステップＳ１２で用いられる値を検出する各検出部（具体的には、直流電流検出部４８、電圧検出部４５及び第１温度検出部４６）のうち少なくとも１つの異常
要否判定部５７は、３相短絡制御及びシャットダウン制御の実行に必要な構成に異常がないと判定した場合、永久磁石３４の減磁が必要であるか否かを判定する。本実施形態において、要否判定部５７は、第１～第３条件のいずれかが成立する場合、減磁が必要であると判定し、第１～第３条件のいずれも成立しない場合、減磁が不要であると判定する。
【0054】
ここで、第１条件は、直流電流検出部４８により検出された直流電流値Ｉｐが電流閾値Ｉｔｈよりも小さいとの条件である。本実施形態では、高圧バッテリ２０側からインバータ４０側に向かって高電位側経路Ｌｐを流れる場合の直流電流値Ｉｐの符号を正とする。また、電流閾値Ｉｔｈは、０又は０よりもやや小さい値に設定されている。
【0055】
第１条件は、平滑コンデンサ４１が充電状態であるか否かを判定するための条件である。要否判定部５７は、直流電流値Ｉｐが電流閾値Ｉｔｈ以上であると判定した場合、平滑コンデンサ４１が充電状態でないと判定し、減磁が不要であると判定する。一方、要否判定部５７は、直流電流値Ｉｐが電流閾値Ｉｔｈよりも小さいと判定した場合、平滑コンデンサ４１が充電状態でないと判定し、減磁が必要であると判定する。直流電流値Ｉｐが０未満である場合、逆起電圧に起因した充電電流によって平滑コンデンサ４１が充電され、平滑コンデンサ４１の端子間電圧が上昇する。その結果、平滑コンデンサ４１及び電気機器４２等が故障するといった問題が発生し得る。この問題に対処すべく、第１条件が設定されている。
【0056】
第２条件は、電源電圧Ｖｂが電圧閾値Ｖｔｈよりも高いとの条件である。例えば、電圧閾値Ｖｔｈは、各遮断スイッチＳＭＲｐ，ＳＭＲｎがＯＮされている場合、高圧バッテリ２０、平滑コンデンサ４１及び電気機器４２それぞれの耐圧のうち、最も低い耐圧と同じ値又は最も低い耐圧よりもやや低い値に設定される。また例えば、電圧閾値Ｖｔｈは、各遮断スイッチＳＭＲｐ，ＳＭＲｎがＯＦＦされている場合、平滑コンデンサ４１及び電気機器４２それぞれの耐圧のうち、最も低い耐圧と同じ値又は最も低い耐圧よりもやや低い値に設定される。
【0057】
要否判定部５７は、電源電圧Ｖｂが電圧閾値Ｖｔｈ以下であると判定した場合、減磁が不要であると判定する。一方、要否判定部５７は、電源電圧Ｖｂが電圧閾値Ｖｔｈよりも高いと判定した場合、減磁が必要であると判定する。第２条件が設定されていることにより、電源電圧Ｖｂが高圧バッテリ２０、平滑コンデンサ４１及び電気機器４２のうち少なくとも１つの耐圧を超える前に、減磁が必要であると判定できる。
【0058】
第３条件は、第１温度検出部４６により検出された温度である素子温度Ｔｄｒが温度閾値Ｔｄｔｈよりも高いとの条件である。素子温度Ｔｄｒは、例えば、第１温度検出部４６の検出対象となる部品の温度のうち、最も高い温度（例えば、ダイオードＤｐ，Ｄｎの温度）である。第３条件は、インバータ４０の構成部品が過熱されて故障する事態の発生を抑制するための条件である。要否判定部５７は、素子温度Ｔｄｒが温度閾値Ｔｄｔｈ以下であると判定した場合、減磁が不要であると判定する。一方、要否判定部５７は、素子温度Ｔｄｒが温度閾値Ｔｄｔｈよりも高いと判定した場合、減磁が必要であると判定する。減磁させることによって逆起電圧を抑制し、インバータ４０を構成する素子を介して流れる電流を低減することができる。
【0059】
要否判定部５７は、減磁が不要であると判定した場合、減磁実行部５８に出力する減磁指令の論理をＬにし、減磁が必要であると判定した場合、減磁指令の論理をＨにする。
【0060】
減磁実行部５８は、シャットダウン判定部５８ａ、ＮＯＴ回路５８ｂ及びＡＮＤ回路５８ｃを備えている。シャットダウン判定部５８ａには、要否判定部５７の減磁指令が入力される。シャットダウン判定部５８ａは、減磁指令の論理がＨに切り替わってからの経過時間Ｌｔｒをカウントするタイマを備えている。シャットダウン判定部５８ａは、カウントした経過時間Ｌｔｒが判定時間Ｌｔｈになるまではシャットダウン制御の実行が不要であると判定し、カウントした経過時間Ｌｔｒが判定時間Ｌｔｈに到達したと判定した場合にシャットダウン制御の実行が必要であると判定する。シャットダウン判定部５８ａは、シャットダウン制御の実行が不要であると判定した場合、ＮＯＴ回路５８ｂに出力するシャットダウン指令の論理をＬにする。この場合、ＮＯＴ回路５８ｂからＡＮＤ回路５８ｃへの出力信号の論理がＨになる。一方、シャットダウン判定部５８ａは、シャットダウン制御の実行が必要であると判定した場合、ＮＯＴ回路５８ｂに出力するシャットダウン指令の論理をＨにする。この場合、ＮＯＴ回路５８ｂからＡＮＤ回路５８ｃへの出力信号の論理がＬになる。
【0061】
ＡＮＤ回路５８ｃは、ＮＯＴ回路５８ｂの出力信号の論理がＬの場合、減磁指令の論理にかかわらず、変調器５６に出力する指示信号Ｓｉｇの論理をＬにする。この場合、変調器５６からインバータ４０を構成する各相の上，下アームスイッチＳＷｐ，ＳＷｎに対して出力される駆動信号が全てＯＦＦ指令とされる。その結果、シャットダウン制御が実行される。
【0062】
ＡＮＤ回路５８ｃは、ＮＯＴ回路５８ｂの出力信号及び減磁指令それぞれの論理がＨの場合、変調器５６に出力する指示信号Ｓｉｇの論理をＨにする。この場合、変調器５６から各相の下アームスイッチＳＷｎに対して出力される駆動信号がＯＮ指令とされ、変調器５６から各相の上アームスイッチＳＷｐに対して出力される駆動信号がＯＦＦ指令とされる。その結果、３相短絡制御が実行される。
【0063】
図６は、減磁制御の手順を示すフローチャートである。
【0064】
ステップＳ１０において、上位制御装置８０は、車両１０に異常が発生したか否かを判定する。
【0065】
上位制御装置８０により車両１０に異常が発生したと判定された場合、ステップＳ１１において、要否判定部５７は、３相短絡制御及びシャットダウン制御の実行に必要な構成に異常があるか否かを判定する。
【0066】
要否判定部５７は、この構成に異常がないと判定した場合には、ステップＳ１２に進み、永久磁石３４の減磁が必要であるか否かを判定する。詳しくは、要否判定部５７は、上述した第１～第３条件のいずれかが成立する場合、減磁が必要であると判定し、第１～第３条件のいずれも成立しない場合、減磁が不要であると判定する。
【0067】
要否判定部５７は、第１～第３条件のいずれも成立していないと判定した場合、減磁が不要であると判定し、減磁指令の論理をＬにする。そして、減磁制御を終了する。一方、要否判定部５７は、第１～第３条件のいずれかが成立していると判定した場合、減磁が必要であると判定する。
【0068】
ステップＳ１３では、要否判定部５７は、減磁指令の論理をＨにする。その後、シャットダウン判定部５８ａは、減磁指令の論理がＨに切り替わってからの経過時間Ｌｔｒが判定時間Ｌｔｈになるまでは、ＮＯＴ回路５８ｂに出力するシャットダウン指令の論理をＬにする。これにより、ＮＯＴ回路５８ｂからＡＮＤ回路５８ｃへの出力信号の論理がＨになり、ＡＮＤ回路５８ｃから出力される指示信号Ｓｉｇの論理がＨになる。その結果、インバータ４０において３相短絡制御が実行される。
【0069】
ステップＳ１４において、シャットダウン判定部５８ａは、経過時間Ｌｔｒが判定時間Ｌｔｈに到達したと判定した場合、ステップＳ１５に進み、ＮＯＴ回路５８ｂに出力するシャットダウン指令の論理をＨにする。これにより、ＮＯＴ回路５８ｂからＡＮＤ回路５８ｃへの出力信号の論理がＬになり、ＡＮＤ回路５８ｃから出力される指示信号Ｓｉｇの論理がＬになる。その結果、インバータ４０においてシャットダウン制御が実行される。
【0070】
図６に示した処理において、例えば、上位制御装置８０は、車両１０が他車両に牽引されていると判定した場合、例えば角度検出部４４の検出値に基づいて、前輪１１ａ及び後輪１１ｂのうちいずれの駆動輪１１が回転しているかを判定する。ここで、２つの回転電機３０のうち、回転している駆動輪１１に駆動トルクを付与する回転電機を対象回転電機とする。インバータ制御装置５０は、２つのインバータ４０のうち、対象回転電機に接続されたインバータに対して、ステップＳ１１～Ｓ１５の処理を行う。
【0071】
また例えば、上位制御装置８０は、各回転電機３０及び各インバータ４０のうち少なくとも１つの異常、及び各検出部４３～４８のうち少なくとも１つの異常のいずれかが発生したと判定した場合、２つの回転電機３０のうち、駆動輪１１に駆動トルクを付与可能な回転電機を選択する。インバータ制御装置５０は、２つのインバータ４０のうち、選択された回転電機に接続されたインバータに対しては、ステップＳ１１～Ｓ１５の処理を行い、残りのインバータに対しては、力行駆動制御又は回生駆動制御を行う。これにより、車両１０の走行を極力継続させることができる。
【0072】
続いて、減磁制御の実行態様の一例について説明する。ここでは、車両１０に異常が発生し、車両１０が他車両に牽引される場合について説明する。
【0073】
まず、上位制御装置８０により車両１０に異常が発生したと判定される。これにより、上位制御装置８０からトルク指令部５１に対する指令が停止され、インバータ４０においてシャットダウン制御が実行される。
【0074】
上位制御装置８０は、異常通知信号を要否判定部５７に送信する。これにより、要否判定部５７は、減磁が必要であるか否かの判定を開始する。車両１０が牽引される前においては、路面に接している駆動輪１１が回転していないため、コイル３１に逆起電圧が発生しない。このため、要否判定部５７は、直流電流値Ｉｐが電流閾値Ｉｔｈ以上であると判定し、減磁指令の論理をＬにする。この場合、ＡＮＤ回路５８ｃから出力される指示信号Ｓｉｇの論理がＬになる。その結果、シャットダウン制御の実行が維持される。
【0075】
その後、車両１０が牽引され、路面に接している駆動輪１１が回転する。これにより、コイル３１に逆起電圧が発生し、逆起電圧が平滑コンデンサ４１の端子間電圧を上回ると、インバータ４０側から平滑コンデンサ４１側に電流が流れるようになり、直流電流値Ｉｐが負の値になる。直流電流値Ｉｐが電流閾値Ｉｔｈを下回ると、要否判定部５７は、減磁指令の論理をＨに切り替える。減磁指令の論理がＨに切り替えられてからの経過時間Ｌｔｒが判定時間Ｌｔｈに到達するまでは、指示信号Ｓｉｇの論理がＬに維持される。その後、経過時間Ｌｔｒが判定時間Ｌｔｈに到達すると、指示信号Ｓｉｇの論理がＨに切り替えられる。その結果、３相短絡制御が開始される。これにより、図７に示すように、動作点ＯＰは、開始位置Ｐｓから、図４の場合と同様に、渦を巻くように移動し始める。なお、開始位置Ｐｓを特定するｑ軸電流値Ｉｑが負の値になっているのは、逆起電圧が平滑コンデンサ４１の端子間電圧を上回ることにより、平滑コンデンサ４１が充電状態になっているからである。また、図７に示す例では、開始位置Ｐｓが、ｄ，ｑ軸電流値Ｉｄ，Ｉｑが負となる第３象限に存在しているが、開始位置Ｐｓは必ずしも第３象限に存在するとは限らない。
【0076】
その後、経過時間Ｌｔｒが判定時間Ｌｔｈに到達するため、ステップＳ１５の処理により、第１動作点Ｐ１においてシャットダウン制御が開始される。その後、ステップＳ１０において肯定判定され、ステップＳ１１において否定判定され、さらにステップＳ１２において第１条件が成立していると判定される。このため、ステップＳ１３の処理により、第２動作点Ｐ２において３相短絡制御が再度開始され、その後、第３動作点Ｐ３においてシャットダウン制御が再度開始される。
【0077】
その後、第４動作点Ｐ４において３相短絡制御が開始され、その後、第５動作点Ｐ５においてシャットダウン制御が開始される。そして、ステップＳ１２において否定判定され、減磁制御は、第６動作点Ｐ６において終了する。
【0078】
図７に示す例では、３相短絡制御及びシャットダウン制御が繰り返される。これら制御の繰り替し回数が多くなるほど、３相短絡制御の終了タイミングにおける負のｄ軸電流Ｉｄの絶対値が小さくなっていく。
【0079】
なお、図７に示す例では、減磁制御において描かれる動作点ＯＰの軌跡が第３象限に収まっている。ただし、本実施形態では、経過時間Ｌｔｒに基づいて３相短絡制御からシャットダウン制御への切り替えが実施されるため、動作点ＯＰの軌跡は、第３象限に収まらず、第２象限になることもあり得る。この場合であっても、負のｄ軸電流により、永久磁石３４を減磁させることができる。
【0080】
また、減磁制御において、３相短絡制御及びシャットダウン制御が繰り返される場合、図８に示すように、経過時間Ｌｔｒと比較される判定時間Ｌｔｈが、前回の判定時間Ｌｔｈよりも短く設定されてもよい。この場合、３相短絡制御の継続時間が、３相短絡制御の前回の継続時間よりも短くなる。３相短絡制御が実施されるたびに永久磁石３４の磁束密度が低下する。このため、継続時間を徐々に短縮していくことにより、永久磁石３４が減磁され過ぎることを好適に抑制できる。なお、図８には、シャットダウン制御の継続時間Ｌｓｄｎも徐々に短縮される例を示したが、各回の継続時間Ｌｓｄｎは一定であってもよい。
【0081】
以上説明した本実施形態によれば、３相短絡制御及びシャットダウン制御といった簡易な制御により、インバータ４０等の故障の発生を抑制しつつ、永久磁石３４を不可逆減磁させることができる。
【0082】
直流電流値Ｉｐが電流閾値Ｉｔｈよりも小さいと判定された場合、永久磁石３４の減磁が必要であると判定される。このため、平滑コンデンサ４１の端子間電圧が過度に上昇したり、高圧バッテリ２０が過充電になったりする前に永久磁石３４を減磁させることができる。
【0083】
電源電圧Ｖｂが電圧閾値Ｖｔｈよりも高いと判定された場合、永久磁石３４の減磁が必要であると判定される。このため、高圧バッテリ２０、平滑コンデンサ４１、電気機器４２及びインバータ４０のうち少なくとも１つの耐圧を超える前に、減磁が必要であることを把握できる。これにより、高圧バッテリ２０、平滑コンデンサ４１、電気機器４２及びインバータ４０を保護することができる。
【0084】
素子温度Ｔｄｒが温度閾値Ｔｄｔｈよりも高いと判定された場合、永久磁石３４の減磁が必要であると判定される。このため、インバータ４０の構成部品を保護することができる。
【0085】
３相短絡制御が開始されてからの経過時間Ｌｔｒが判定時間Ｌｔｈに到達したと判定された場合、３相短絡制御からシャットダウン制御に切り替えられる。この構成によれば、シャットダウン制御の開始タイミングの判定に電気角θｅを用いる判定方法とは異なり、角度検出部４４の故障等により電気角θｅを把握することができなくなる異常が発生した場合であっても、シャットダウン制御の開始タイミングを適正に判定できる。
【0086】
３相短絡制御とシャットダウン制御とが実行された後、永久磁石３４の減磁が必要であるか否かが再度判定される。そして、減磁が不要であると判定されるまで、３相短絡制御及びシャットダウン制御が繰り返される。これにより、例えば、永久磁石３４をどの程度減磁させる必要があるのか正確に把握することが困難な場合であっても、永久磁石３４の磁束密度が所望の密度になるまで極力過不足なく減磁できる。
【0087】
なお、本実施形態によれば、減磁制御においてシャットダウン制御が実行されるため、永久磁石３４が減磁され過ぎるのを防止できるのに加え、コイル３１及びインバータ４０の構成部品が過熱状態になるのを防止できる。このため、減磁された後の回転電機３０やインバータ４０を、比較的質の良い中古品としてアフターマーケットで販売することもできる。
【0088】
＜第１実施形態の変形例＞
・図６のステップＳ１２において、第１条件が、直流電流値Ｉｐの符号が負であるとの条件であってもよい。詳しくは、要否判定部５７は、直流電流値Ｉｐの符号が正であると判定した場合、平滑コンデンサ４１が充電状態でないと判定し、減磁が不要であると判定する。そして、要否判定部５７は、減磁指令の論理をＬにする。一方、要否判定部５７は、直流電流値Ｉｐの符号が負であると判定した場合、平滑コンデンサ４１が充電状態であると判定し、減磁が必要であると判定する。そして、要否判定部５７は、減磁指令の論理をＨにする。直流電流値Ｉｐの符号が負である場合、平滑コンデンサ４１が充電される方向に高電位側経路Ｌｐに電流が流れていると考えられる。
・図６のステップＳ１２において、第１条件が、直流電流値Ｉｐの符号が負であるとの条件であってもよい。詳しくは、要否判定部５７は、直流電流値Ｉｐの符号が正であると判定した場合、平滑コンデンサ４１が充電状態でないと判定し、減磁が不要であると判定する。そして、要否判定部５７は、減磁指令の論理をＬにする。一方、要否判定部５７は、直流電流値Ｉｐの符号が負であると判定した場合、平滑コンデンサ４１が充電状態であると判定し、減磁が必要であると判定する。そして、要否判定部５７は、減磁指令の論理をＨにする。直流電流値Ｉｐの符号が負である場合、平滑コンデンサ４１が充電される方向に高電位側経路Ｌｐに電流が流れていると考えられる。
【0089】
・図６のステップＳ１２において、第１条件が、ｄｑ変換部５３により算出されたｑ軸電流値Ｉｑｒがｑ軸電流閾値Ｉｑｔｈよりも小さいとの条件であってもよい。詳しくは、要否判定部５７は、ｑ軸電流値Ｉｑｒがｑ軸電流閾値Ｉｑｔｈ以上であると判定した場合、平滑コンデンサ４１が充電状態でないと判定し、減磁が不要であると判定する。一方、要否判定部５７は、ｑ軸電流値Ｉｑｒがｑ軸電流閾値Ｉｑｔｈよりも小さいと判定した場合、平滑コンデンサ４１が充電状態であると判定し、減磁が必要であると判定する。
【0090】
ｑ軸電流閾値Ｉｑｔｈは、０又は０よりもやや小さい値に設定されている。このため、ｑ軸電流値Ｉｑｒがｑ軸電流閾値Ｉｑｔｈよりも小さい場合、平滑コンデンサ４１が充電されていると考えられる。
【0091】
ちなみに、この場合、ｑ軸電流値Ｉｑｒの算出に電気角θｅを用いる必要がある。このため、ステップＳ１１において、３相短絡制御及びシャットダウン制御の実行に必要な構成の異常に、電気角θｅ及び相電流検出値を取得できなくなる異常が含まれればよい。電気角θｅを取得できなくなる異常には、角度検出部４４の異常が含まれる。相電流検出値を取得できなくなる異常には、相電流検出部４３の異常が含まれる。
【0092】
なお、ｑ軸電流値Ｉｑｒのみならず、ｄ，ｑ軸電流値Ｉｄｒ，Ｉｑｒが用いられてもよい。この場合、要否判定部５７は、例えば、ｄ，ｑ軸電流値Ｉｄｒ，Ｉｑｒから定まる回転電機３０のトルクが回生トルク（＜０）であると判定した場合、平滑コンデンサ４１が充電状態であると判定すればよい。
【0093】
また、平滑コンデンサ４１が充電状態であるか否かを判定するための電流値は、回転座標系（ｄｑ座標系）における電流値に限らず、固定座標系（ＵＶＷ座標系）における電流値（例えば、相電流検出部４３の検出値）であってもよい。また、電流値に代えて、コイル３１の線間電圧又は相電圧が用いられてもよい。
【0094】
・図６のステップＳ１２において、第１条件が、コイル３１で発生する逆起電圧Ｖｍが起電圧閾値Ｖαよりも高いとの条件であってもよい。起電圧閾値Ｖαは、例えば、電源電圧Ｖｂよりも低い値に設定されている。要否判定部５７は、逆起電圧Ｖｍが起電圧閾値Ｖα以下であると判定した場合、平滑コンデンサ４１が充電状態でないと判定し、減磁が不要であると判定する。一方、要否判定部５７は、逆起電圧Ｖｍが起電圧閾値Ｖαよりも高いと判定した場合、平滑コンデンサ４１が充電状態であると判定し、減磁が必要であると判定する。なお、要否判定部５７は、例えば、ロータ３３の電気角速度ωｅに基づいて逆起電圧Ｖｍを算出すればよい。この場合、要否判定部５７は、電気角θｅに基づいて電気角速度ωｅを算出すればよい。
【0095】
このように、逆起電圧Ｖｍが起電圧閾値Ｖαよりも高い場合、逆起電圧の方が平滑コンデンサ４１の実際の端子間電圧よりも高くなり、平滑コンデンサ４１が充電されている可能性が高い。
【0096】
・図６のステップＳ１２において、直流電流値Ｉｐの絶対値が許容電流値（＞０）よりも高いとの第４条件が加えられていてもよい。この場合、要否判定部５７は、第１～第４条件のいずれかが成立する場合、減磁が必要であると判定し、第１～第４条件のいずれも成立しない場合、減磁が不要であると判定する。
【0097】
＜第２実施形態＞
以下、第２実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、インバータ制御装置５０は、図６のステップＳ１４で用いる判定時間Ｌｔｈを、図９に示すように、第２温度検出部４７により検出された磁石温度Ｔｍａｇが低いほど長く設定する。この設定は、永久磁石３４の温度が低いほど、永久磁石３４の磁束密度が高くなり、減磁させる度合いを大きくする必要があることに基づくものである。
以下、第２実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、インバータ制御装置５０は、図６のステップＳ１４で用いる判定時間Ｌｔｈを、図９に示すように、第２温度検出部４７により検出された磁石温度Ｔｍａｇが低いほど長く設定する。この設定は、永久磁石３４の温度が低いほど、永久磁石３４の磁束密度が高くなり、減磁させる度合いを大きくする必要があることに基づくものである。
【0098】
なお、インバータ制御装置５０は、判定時間Ｌｔｈの設定に、第１温度検出部４６の検出値に代えて、永久磁石３４の温度推定値を用いてもよい。
【0099】
＜第３実施形態＞
以下、第３実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図１０に示すように、第１条件が電気角速度ωｅに関する条件に変更されている。なお、図１０において、先の図６に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一の符号を付している。
以下、第３実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図１０に示すように、第１条件が電気角速度ωｅに関する条件に変更されている。なお、図１０において、先の図６に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一の符号を付している。
【0100】
ステップＳ１６において、第１条件は、電気角速度ωｅが速度閾値ωｔｈよりも高いとの条件である。この条件は、平滑コンデンサ４１が充電状態であるか否かを判定するための条件である。速度閾値ωｔｈは、例えば、永久磁石３４の温度が、取り得る温度範囲の下限値（例えば－４０℃）になる場合において、コイル３１の逆起電圧が、正常な高圧バッテリ２０が取り得る端子間電圧範囲の下限値よりも高くなる電気角速度に設定されていればよい。
【0101】
要否判定部５７は、電気角速度ωｅが速度閾値ωｔｈ以下であると判定した場合、減磁が不要であると判定する。一方、要否判定部５７は、電気角速度ωｅが速度閾値ωｔｈよりも高いと判定した場合、減磁が必要であると判定する。なお、電気角速度ωｅに代えて、例えば、ロータ３３の機械角速度が用いられてもよい。
【0102】
＜第４実施形態＞
以下、第４実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図１１に示すように、第１条件が磁石温度Ｔｍａｇに関する条件に変更されている。なお、図１１において、先の図６に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一の符号を付している。
以下、第４実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図１１に示すように、第１条件が磁石温度Ｔｍａｇに関する条件に変更されている。なお、図１１において、先の図６に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一の符号を付している。
【0103】
ステップＳ１７において、第１条件は、磁石温度Ｔｍａｇが磁石閾値Ｔｇｔｈよりも低いとの条件である。この条件は、平滑コンデンサ４１が充電状態であるか否かを判定するための条件である。磁石閾値Ｔｇｔｈは、例えば、ロータ３３の回転速度が、取り得る速度範囲の上限値（最高回転速度）になる場合において、コイル３１の逆起電圧が、正常な高圧バッテリ２０が取り得る端子間電圧範囲の下限値よりも高くなる永久磁石３４の温度に設定されていればよい。
【0104】
要否判定部５７は、磁石温度Ｔｍａｇが磁石閾値Ｔｇｔｈ以上であると判定した場合、減磁が不要であると判定する。一方、要否判定部５７は、磁石温度Ｔｍａｇが磁石閾値Ｔｇｔｈよりも低いと判定した場合、減磁が必要であると判定する。
【0105】
なお、インバータ制御装置５０は、磁石閾値Ｔｇｔｈと比較する温度として、第１温度検出部４６の検出値に代えて、永久磁石３４の温度推定値を用いてもよい。
【0106】
＜第５実施形態＞
以下、第５実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図１２に示すように、３相短絡制御からシャットダウン制御に切り替える条件が変更されている。なお、図１２において、先の図６に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一の符号を付している。
以下、第５実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図１２に示すように、３相短絡制御からシャットダウン制御に切り替える条件が変更されている。なお、図１２において、先の図６に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一の符号を付している。
【0107】
ステップＳ１８では、要否判定部５７は、減磁指令の論理をＨにする。その後、シャットダウン判定部５８ａは、ｄ軸電流値Ｉｄｒを取得し、取得したｄ軸電流値Ｉｄｒが負の値であって、かつ、ｄ軸電流値Ｉｄｒの絶対値がｄ軸電流閾値Ｉｄｔｈ（＞０）を超えたか否かを判定する。シャットダウン判定部５８ａは、ステップＳ１８において肯定判定した場合、ＮＯＴ回路５８ｂに出力するシャットダウン指令の論理をＨからＬに切り替える。これにより、ステップＳ１５においてシャットダウン制御が実行される。
【0108】
以上説明した本実施形態によれば、永久磁石３４の減磁に必要なｄ軸電流を把握することができるため、永久磁石３４を適正に減磁させることができる。
【0109】
なお、減磁制御において３相短絡制御及びシャットダウン制御が繰り返されるたびに、ｄ軸電流閾値Ｉｄｔｈが小さくされてもよい。
【0110】
＜第６実施形態＞
以下、第６実施形態について、第５実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図１３に示すように、３相短絡制御からシャットダウン制御に切り替える条件が変更されている。なお、図１３において、先の図６に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一の符号を付している。
以下、第６実施形態について、第５実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図１３に示すように、３相短絡制御からシャットダウン制御に切り替える条件が変更されている。なお、図１３において、先の図６に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一の符号を付している。
【0111】
ステップＳ１９では、要否判定部５７は、減磁指令の論理をＨにする。その後、シャットダウン判定部５８ａは、ｑ軸電流値Ｉｑｒを取得し、取得したｑ軸電流値Ｉｑｒが負の値から正の値に切り替わったか否かを判定する。シャットダウン判定部５８ａは、ステップＳ１９において肯定判定した場合、回転電機３０が発電状態から力行状態に切り替わったと判定し、ＮＯＴ回路５８ｂに出力するシャットダウン指令の論理をＨからＬに切り替える。これにより、ステップＳ１５においてシャットダウン制御が実行される。
【0112】
以上説明した本実施形態によれば、平滑コンデンサ４１の端子間電圧の上昇が想定される期間においてのみ、減磁制御を実行することができる。
【0113】
＜その他の実施形態＞
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
【0114】
・３相短絡制御は、全相の上アームスイッチＳＷｐをＯＮするとともに、全相の下アームスイッチＳＷｎをＯＦＦする制御であってもよい。
【0115】
・図１４に示すように、各相において、上，下アームスイッチＳＷｐ，ＳＷｎの接続点とコイル３１の第１端との間に接続スイッチＳＷφが設けられていてもよい。この場合、インバータ制御装置５０は、図６のステップＳ１５において、シャットダウン制御に代えて、各相の接続スイッチＳＷφをＯＦＦにする制御（「遮断制御」に相当）を実行してもよい。
【0116】
・減磁制御としては、永久磁石３４を不可逆減磁させるものに限らない。例えば、減磁制御において、永久磁石３４を可逆減磁できる程度の負のｄ軸電流が流されてもよい。
【0117】
・インバータを構成するスイッチとしては、ＩＧＢＴに限らず、例えば、ボディダイオードを内蔵するＮチャネルＭＯＳＦＥＴであってもよい。
【0118】
・回転電機及びインバータとしては、３相のものに限らず、２相のもの、又は４相以上のものであってもよい。また、回転電機としては、オンボード用のモータに限らず、車輪に内蔵されるインホイールモータであってもよい。
【0119】
・車両としては、四輪駆動のものに限らず、例えば、前輪１１ａ及び後輪１１ｂのうちいずれかが駆動輪とされるものであってもよい。
【0120】
・制御システムが搭載される移動体としては、車両に限らず、例えば、航空機又は船舶であってもよい。例えば、移動体が航空機の場合、制御システムを構成する回転電機は航空機の飛行動力源となる。また、例えば、移動体が船舶の場合、制御システムを構成する回転電機は船舶の航行動力源となる。
【0121】
・本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウエア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウエア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。
【符号の説明】
【0122】
１０…車両、２０…高圧バッテリ、３０…回転電機、４０…インバータ、５０…インバータ制御装置、５７…要否判定部、５８…減磁実行部、ＳＷｐ，ＳＷｎ…上，下アームスイッチ。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】