JP2006115590A

JP2006115590A - 電動モータの過熱防止装置

Info

Publication number: JP2006115590A
Application number: JP2004299424A
Authority: JP
Inventors: Norio Yamaguchi; 憲隆山口; Yutaka Tamagawa; 裕玉川
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2004-10-13
Filing date: 2004-10-13
Publication date: 2006-04-27
Anticipated expiration: 2024-10-13
Also published as: US20060076840A1; US7583041B2; JP4410078B2; DE102005048715A1

Abstract

【課題】冷媒を使用して電動モータの過熱を適切に防止しつつ、冷媒の使用に伴うエネルギー消費をできるだけ小さくすることができる電動モータの過熱防止装置を提供する。
【解決手段】電動モータ１への通電に起因する電動モータ１の温度推移を推定する温度推移推定手段２４，２５と、電動モータに冷媒を供給する冷媒供給手段としての電動ポンプ８と、電動モータ１の温度推移と冷媒温度とに応じて電動ポンプ８を制御する冷媒供給制御手段２６〜２８とを備える。温度推移はトルク指令値とその平均値とからファジー推論により推定される。温度推移と冷媒温度とからファジー推論により電動ポンプ８の操作量が決定される。
【選択図】図２

Description

本発明は、電動モータの過熱を防止するための過熱防止装置に関し、特に電気自動車、ハイブリッド車などに搭載される電動モータに適した過熱防止装置に関する。

従来、電気自動車やハイブリッド車に、車両の推進力を発生したり、あるいは車両の運動エネルギーを電気エネルギーに変換して蓄電装置に充電するために車両に搭載される電動モータの過熱を防止する技術としては、例えば特許文献１および特許文献２に見られる如く、電動モータの温度を温度センサにより検出し、その検出温度に応じて、電動モータの出力を適宜、強制的に制限するものが知られている。また、特許文献３に見られる如く、温度センサを使用せずに電動モータの温度変化を推定し、それに応じて適宜、電動モータの出力を制限するようにしたものも本願出願人により提案されている。

特許文献１のものでは、検出温度の履歴を基に、将来の到達温度を予測し、その温度が所定値を超えないように電動モータの出力を適宜制限することで、電動モータの過熱を防止するようにしている。また、特許文献２のものでは、電動モータの出力の制限を開始する温度を、電動モータの力行運転時（電動モータにより車両の推進力を発生する状態）よりも、電動モータの回生運転時（電動モータの回生発電を行なう状態）の方が小さくなるように設定することで、電動モータの発熱を抑えるようにしている。また、特許文献３のものは、推定した温度変化（温度上昇量）が所定量を超えると、電動モータの出力を制限し、これにより電動モータの過熱を防止するようにしている。
特開平１１−２７８０６号公報特開２０００−３２６０２号公報特開２００２−３６９５７８号公報

ところで、前記特許文献１〜３に見られる技術は、前記した如く、電動モータの出力を適宜制限することで、電動モータの発熱を抑え、それにより電動モータの過熱を防止するものである。このため、車両の登坂時や、車両の積載物が重いときなどに、電動モータで発生できるトルクが不足して、車両の要求される走行性能を十分に発揮することが困難となる場合がある。特に、電動モータのみを車両の推進源として備える電気自動車では、このような不具合が発生しやすくなる。

従って、電動モータの出力の制限は、できるだけ避けることが望ましい。この場合、電動モータに冷媒を供給して、積極的に該電動モータを冷却することも考えられる。しかし、この場合、冷媒の供給の仕方が不適切であると、冷媒を供給する手段（ポンプなど）のエネルギー消費量が必要以上に過大となり、エネルギー消費を低減する妨げとなる恐れがある。

本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、冷媒を使用して電動モータの過熱を適切に防止しつつ、冷媒の使用に伴うエネルギー消費をできるだけ小さくすることができる電動モータの過熱防止装置を提供することを目的とする。

本発明の電動モータの過熱防止装置は、前記の目的を達成するために、電動モータが過熱状態となるのを防止する過熱防止装置であって、前記電動モータへの通電に起因する該電動モータの温度推移を推定する温度推移推定手段と、前記電動モータに冷媒を供給する冷媒供給手段と、少なくとも前記推定された電動モータの温度推移に応じて前記冷媒供給手段の冷媒供給量を制御する冷媒供給制御手段とを備えたことを特徴とするものである。

かかる本発明によれば、前記温度推移推定手段が推定する電動モータの温度推移は、電動モータへの通電に起因するもの、すなわち、電動モータの電機子に電流が流れているときに発生するジュール熱に起因する電動モータの温度推移である。なお、この温度推移は、温度の値そのものの推移（時系列）である必要はなく、任意の基準温度に対する相対的な温度の推移でよい。そして、本発明では、この温度推移に応じて冷媒供給手段の冷媒供給量が制御される。このため、電動モータの通電による発熱量に見合った適量の冷媒（過不足のない量の冷媒）を電動モータに供給しつつ、電動モータの過度の温度上昇（過熱）を抑制することができることとなる。その結果、本発明によれば、冷媒を使用して電動モータの過熱を適切に防止しつつ、冷媒の使用に伴うエネルギー消費をできるだけ小さくすることができる。

かかる本発明では、前記電動モータに供給する冷媒の温度を把握する冷媒温度把握手段を備え、前記冷媒供給制御手段は、前記把握された冷媒の温度と前記推定された電動モータの温度推移とに応じて前記冷媒供給手段の冷媒供給量を制御することがより好適である。

これによれば、電動モータへの通電に起因する温度推移だけでなく、冷媒の温度を考慮して（ひいては冷媒による電動モータの吸熱の程度を考慮して）冷媒供給量を制御できるので、電動モータへの通電に起因する電動モータの発熱量により整合した量の冷媒を電動モータに供給することができる。その結果、冷媒の供給に要するエネルギー消費を必要最低限に留めることができる。

また、前記冷媒温度把握手段を備える本発明では、前記冷媒供給制御手段は、前記推定された電動モータの温度推移と前記把握された冷媒の温度とを入力パラメータとして、該入力パラメータからファジー推論により前記冷媒供給手段の操作量を決定し、その決定した操作量に応じて前記冷媒供給手段を操作することにより電動モータへの冷媒供給量を制御することが好ましい。

このようにファジー推論により冷媒供給手段の操作量（例えば冷媒供給量の増減量を規定するもの）を決定して、該操作量に応じて冷媒供給手段を操作することで、あらかじめ値を設定しておくべきパラメータを少なくしつつ、冷媒供給手段の操作量を決定することができる。このため、比較的大きなメモリ容量を必要とするマップなどを使用することなく、少ないメモリ使用量で、冷媒供給手段の制御を行なうことができる。また、ファジー推論は、それに必要なメンバーシップ関数などの設定の自由度が比較的高いため、前記操作量を決定するためのアルゴリズムの構築が容易になる。

なお、このようにファジー推論により冷媒供給手段の操作量をファジー推論により決定するときには、例えば、電動モータの温度推移の値（基準温度に対する相対的な温度の値など）の大きさ度合いを分類表現するメンバーシップ関数と、冷媒の温度の大きさ度合いを分類表現するメンバーシップ関数と、これらの電動モータの温度推移の値の大きさ度合いと冷媒の温度の大きさ度合いとの組を前件部、冷媒供給手段の操作量のあらかじめ定めた複数種類の設定値を後件部とする複数のファジールールとを用い、各ファジールールの前件部に対する適合度（グレード値）を前記メンバーシップ関数に基づき求め、その求めた適合度を重み係数として前記後件部の操作量の重心値（前記複数種類の設定値の重み付き平均値）を冷媒供給手段の操作量として求めるようにすればよい。

また、ファジー推論により決定する冷媒供給手段の操作量が冷媒供給手段の冷媒供給量の補正量を規定するものであるときには、その操作量を積分してなる積分値を、冷媒供給手段の冷媒供給量を規定するものとして求め、その積分値に応じて冷媒供給量を制御することが好ましい。このようにすると、冷媒供給量が過度に変動するのを防止できる。

また、電動モータをそれに発生させるべきトルクの指令値に応じて制御するような場合には、十分に短い時間内における電動モータの温度変化量（瞬時的な温度変化量）、特に、電動モータを比較的大きな出力トルク（例えば電動モータの定格トルクを超えるような出力トルク）で動作させたときの昇温側への温度変化量は、電動モータのトルク指令値と、そのトルク指令値の平均値とを入力パラメータとして用いてファジー推論の演算処理を行うことで、比較的精度よく適正に推定することが可能である。つまり、電動モータの電機子に流れる電流は、基本的にはトルクの指令値に比例するため、該トルクの指令値は、電動モータの通電に起因する発熱量（ジュール熱）と密接に関連し、また、トルク指令値の平均値は、電動モータの通電に起因する温度変化の傾向（例えば電動モータの温度変化の傾向が上昇傾向か下降傾向かというような傾向）と密接に関連する。従って、ファジー推論のアルゴリズム（具体的にはメンバーシップ関数やファジールール等）を適切に設定しておくことで、これらのトルクの指令値とその平均値とを用いてファジー推論の演算処理により電動モータの通電に起因する温度変化量を適正に推定することが可能である。

そこで、本発明では、前記電動モータが、該電動モータに発生させるべきトルクの指令値に応じてその動作が制御される電動モータであるときには、前記温度推移推定手段は、前記トルクの指令値と該トルクの指令値の平均値とを入力パラメータとして、該入力パラメータからファジー推論により電動モータの所定の単位時間毎の温度変化量を推定する温度変化量推定手段と、その推定された温度変化量の積算値を前記電動モータの温度推移の推定値として求める積算手段とから構成されていることが好ましい。

これによれば、トルクの指令値とその平均値とからファジー推論により電動モータの所定の単位時間毎の温度変化量を適正に推定することができるので、その温度変化量の推定値を前記積算手段により逐次積算することで、温度センサを等のセンサを使用することなく、電動モータの通電に起因する温度推移を適切に推定することができる。また、ファジー推論により単位時間毎の温度変化量を推定するので、あらかじめ値を設定しておくべきパラメータを少なくしつつ、簡易なアルゴリズムで温度推移の推定処理を行なうことができる。このため、比較的大きなメモリ容量を必要とするマップなどを使用することなく、少ないメモリ使用量で、温度推移の推定処理を行なうことができる。特に、前記冷媒供給手段の操作量を前記したようにファジー推論により決定する場合には、本発明の電動モータの過熱防止装置のメモリ使用量を効果的に小さくできる。

なお、このようにファジー推論により単位時間毎の温度変化量（電動モータへの通電に起因する温度変化量）を推定するときには、例えば、電動モータのトルクの指令値の大きさ度合いを分類表現するメンバーシップ関数と、該トルクの指令値の平均値の大きさ度合い分類表現するメンバーシップ関数と、これらのトルクの指令値の大きさ度合いとその平均値の大きさ度合いとの組を前件部、温度変化量のあらかじめ定めた複数種類の設定値を後件部とする複数のファジールールとを用い、各ファジールールの前件部に対する適合度（グレード値）を前記メンバーシップ関数に基づき求め、その求めた適合度を重み係数として前記後件部の温度変化量の重心値（前記複数種類の設定値の重み付き平均値）を温度変化量の推定値として求めるようにすればよい。

また、電動モータの過熱を防止する上では、定格トルクを超えるような大きな出力トルクで電動モータを動作させたときの温度推移が重要であるので、トルクの指令値が所定値（例えば定格トルクの値もしくはその近傍の値）以下の範囲に存するときには、ファジー推論により推定される単位時間毎の温度変化量がほぼ０になるように該ファジー推論のメンバーシップ関数およびファジールールを設定しておくことが好ましい。このようにすることで、電動モータの出力トルクが比較的大きいときの単位時間毎の温度変化量、ひいては、電動モータの温度推移の推定精度を高めることが可能となる。

ところで、ＤＣブラシレスモータ等の電動モータの制御では、所謂ｄ−ｑベクトル制御が一般に知られており、このｄ−ｑベクトル制御では、該電動モータの界磁の磁束方向と該磁束方向に直交する方向とを軸方向とするｄ−ｑ座標軸を想定し、電動モータの電機子回路を、ｄ軸方向の仮想的な電機子と、ｑ軸方向の仮想的な電機子とからなる等価回路により表す。そして、ｄ軸方向の電機子電流成分ｉdとｑ軸方向の電機子電流成分ｉqとを前記トルク指令値に応じて決定し、その決定した電機子電流成分ｉd，ｉqに基づき電動モータの電機子電流（相電流）のベクトル制御を行う。尚、電動モータの界磁の方向をｄ軸方向とした場合、電機子電流成分ｉdは、励磁電流としての機能をもち、電機子電流成分ｉqは、電動モータの出力トルクを決定する電流としての機能をもつ。

このようなｄ−ｑベクトル制御では、一般に、電動モータの高速側の回転域では、界磁弱め制御と言われる制御が行われ、この界磁弱め制御では、電動モータの出力トルクが比較的小さい状態でも、電動モータの電機子電流（相電流）は比較的大きなものとなる。より詳しくは、界磁弱め制御では、電動モータの電機子電流（相電流）は、√（ｉd²＋ｉq²）となる。従って、上記界磁弱め制御の状態では、トルクの指令値（∝ｉq）は電動モータの電機子電流に比例しない。尚、電動モータの低速側の回転域におけるｄ−ｑベクトル制御では、界磁弱め制御は行われず、この場合、ｉd≒０で、電動モータの電機子電流は、ｑ軸方向の電機子電流成分ｉqにほぼ等しく、トルク指令値は、電動モータの電機子電流に比例する。

そこで、上記のように単位時間毎の温度変化量をファジー推論により推定する本発明では、前記トルクの指令値に応じて前記電動モータのｄ−ｑベクトル制御を行なうモータ制御手段を備えているときには、前記トルクの指令値を少なくとも前記電動モータの回転速度に応じて補正するトルク指令補正手段を備え、前記温度変化量推定手段は、前記トルクの指令値と該トルクの指令値の平均値との代わりに、前記補正されたトルクの指令値と、その補正されたトルクの指令値の平均値とを前記入力パラメータとして用いる。なお、この場合より具体的には、前記トルク指令補正手段は、前記電動モータの回転速度が高い程、前記トルクの指令値を増加側に補正するようにすればよい。

このようにすることにより、電動モータの回転速度が高く、界磁弱め制御が行われる状態では、トルクの指令値を補正してなる補正値と、その補正値の平均値とを電動モータの実際の電機子電流に即した値にすることができる。そして、これらの補正値と、その補正値の平均値とをファジー推論の入力パラメータとして用いるため、界磁弱め制御を行っているような状態でも、前記単位時間毎の電動モータの温度変化量の推定値を適正に算出することができ、ひいては、電動モータの温度推移も適正に推定することができる。従って、電動モータの過熱を防止するための冷媒供給量の制御を適正に行うことができる。

尚、ｄ−ｑベクトル制御では、トルク指令値と電動モータの実際の電機子電流との関係は、電動モータの電源電圧（蓄電器の電圧）の影響を受ける。従って、前記トルク指令補正手段によるトルク値の補正においては、電動モータの回転速度だけでなく、電動モータの電源電圧に応じた補正を行うようにするのが望ましい。この場合、電動モータの電源電圧が低い程、トルク指令値に対する電動モータの実際の電機子電流は大きくなるので、該電源電圧が低い程、トルク指令値を増加側に補正することが好ましい。

本発明の電動モータの過熱防止装置の第１実施形態を図１〜図１２を参照して説明する。

本実施形態の電動モータの過熱防止装置は、電動モータを車両の推進力発生源として有するハイブリッド車あるいは電気自動車に搭載されたものである。図１はその車両の主要部（本実施形態の過熱防止装置に関連する部分）の概略構成を示すブロック図である。

図１を参照して、１は電動モータ、２，２は車両の駆動輪である。電動モータ１はそのロータ（図示しない）と一体に回転する回転軸１ａがギヤ、変速機、差動歯車装置などから構成された動力伝達系３を介して駆動輪２，２に連接され、電動モータ１の回転軸１ａと駆動輪２，２との間の動力伝達（回転伝達）が動力伝達系３を介して行なわれるようになっている。

電動モータ１は、本実施形態では３相のＤＣブラシレスモータであり、その電源としての蓄電器５にパワードライブ回路６（モータ駆動回路。以下、ＰＤＵ６という）を介して電気的に接続され、該ＰＤＵ６を介して蓄電器５との間で電力を授受可能とされている。すなわち、電動モータ１の力行動作時には、蓄電器５からＰＤＵ６を介して電動モータ１に電力が供給され、電動モータ１の回生動作時（発電動作時）には、その発電電力がＰＤＵ６を介して蓄電器５に供給されて、該蓄電器５に充電されるようになっている。蓄電器５は、２次電池あるいはコンデンサから構成されたものである。なお、蓄電器５に燃料電池を接続しておき、この燃料電池から蓄電器５に電力を補充できるようにしておいてもよい。

電動モータ１には、その動作時（通電時）に該電動モータ１が発生する熱を吸収するために、該電動モータ１の内部を経由して設けられた冷媒循環路７が接続されている。この冷媒循環路７には、電動ポンプ８と冷媒クーラ９とが電動モータ１の外部で介装され、電動ポンプ８を作動させることで冷媒循環路７内の冷媒（本実施形態ではオイル）を電動モータ１を経由させて循環させるようにしている。そして、その循環時に電動モータ１の内部で該電動モータ１から熱を吸収する冷媒を冷媒クーラ９で冷やすようにしている。該冷媒クーラ９は、例えばラジエータなどの放熱器から構成されたものである。また、冷媒循環路７には、そこを流れる冷媒の温度を検出する冷媒温度センサ１０（これは本発明における冷媒温度把握手段に相当する）が介装されている。

電動ポンプ８は、本実施形態では、所定周期のパルス電圧を付与することにより作動するものであり、その吐出流量、ひいては冷媒循環路７を流れて電動モータ１に供給される冷媒の流量（電動モータ１への冷媒供給量）が、該電動ポンプ８に付与するパルス電圧のデューティによって制御可能（変更可能）とされている。なお、電動ポンプ８は、本発明における冷媒供給手段に相当するものである。

本実施形態の過熱防止装置は、電動モータ１の動作制御や後述のファジー推論処理を行なうモータコントローラ１５（以下、モータＥＣＵ１５という）と、電動ポンプ８の動作制御を行なうポンプコントローラ１６（以下、ポンプＥＣＵ１６という）とを備えている。これらのモータＥＣＵ１５およびポンプＥＣＵ１６は、ＣＰＵ等を含む電子回路により構成されたものである。なお、モータＥＣＵ１５およびポンプＥＣＵ１６は、それらの両者の機能を有する一つのコントローラで構成されていてもよい。

モータＥＣＵ１５には、前記冷媒温度センサ１０から冷媒の温度Ｔｃの検出値が入力されると共に、図示を省略する各種のセンサから、車両の車速Ｖ、車両のアクセルペダルの操作量ＡＰ（以下、アクセル操作量ＡＰという）、電動モータ１の回転速度ＮＭ、蓄電器５の出力電圧Ｖｂ（以下、蓄電器電圧Ｖｂという）などの検出値が入力される。そして、モータＥＣＵ１５は、これらの入力データやあらかじめ記憶保持したプログラムなどに基づいて電動モータ１の動作をＰＤＵ６を介して制御すると共に、電動ポンプ８に付与すべきパルス電圧のデューティDutyを決定して、それをポンプＥＣＵ１６に指示する機能を有している。また、ポンプＥＣＵ１６は、モータＥＣＵ１５から指示されたデューティDutyのパルス電圧を発生し、それを電動ポンプ８に付与して該電動ポンプ８の動作を制御する機能を有している。

本実施形態では、モータＥＣＵ１５の処理機能が本発明と密接な関連性を有しており、このモータＥＣＵ１５を図２を参照してさらに説明する。図２は、モータＥＣＵ１５の機能的手段を示すブロック図である。

モータＥＣＵ１５は、その機能的手段として、電動モータ１に発生させるべきトルクの指令値TRQを逐次生成するトルク指令値生成手段２０と、そのトルク指令値TRQのトルクを電動モータ１に発生させるように電動モータ１の電機子電流のｄ−ｑベクトル制御を行うｄ−ｑベクトル制御手段２１と、前記トルク指令値TRQを蓄電器電圧Ｖｂ及び電動モータ１の回転速度ＮＭに応じて補正するトルク指令補正手段２２と、該トルク指令補正手段２２により補正してなるトルク指令値P_TRQ（以下、補正トルク指令値P_TRQという）にローパス特性のフィルタリング処理（例えば移動平均処理）を施して該補正トルク指令値の平均値P_ATRQ（以下、平均補正トルク指令値P_ATRQという）を算出するローパスフィルタ２３と、この平均補正トルク指令値P_ATRQと前記補正トルク指令値P_TRQとを入力パラメータとして用い、これらの入力パラメータからファジー推論演算により所定のサイクルタイム（モータＥＣＵ１５の制御処理周期）毎の電動モータ１の温度変化量（電動モータ１への通電に起因する温度変化量）の推定値Δtf（以下、推定温度変化量Δtfという）を逐次求める第１ファジー推論手段２４と、該推定温度変化量Δtfを逐次積算（積分）したものを電動モータ１の通電に起因する該電動モータ１の温度推移の推定量ΔＴｆ（以下、温度推移推定量ΔＴfという）として求める第１積分手段２５とを具備する。さらに、モータＥＣＵ１５は、前記温度推移推定量ΔＴｆと冷媒温度センサ１０から得られた冷媒温度Ｔｃの検出値とを入力パラメータとして用い、これらの入力パラメータからファジー推論演算により電動ポンプ８の操作量としての電動ポンプ８の吐出流量の補正量（冷媒循環路７の冷媒流量の補正量。以下、冷媒流量操作量という）ΔＱを逐次求める第２ファジー推論手段２６と、この第２ファジー推論手段２６により求められた冷媒流量操作量ΔＱを積分することで電動ポンプ８の吐出流量の要求値（電動ポンプ８の目標吐出流量）Ｑを決定する第２積分手段２７と、この吐出流量の要求値Ｑに基づき、電動ポンプ８に付与すべきパルス電圧のデューティDutyを決定するデューティ決定手段２８とを備えている。

ここで、前記第１ファジー推論手段２４は、本発明における温度変化量推定手段に相当し、第１積分手段２５は本発明における積算手段に相当するものであり、これらの第１ファジー推論推定手段２４および第１積分手段２５により本発明における温度推移推定手段が構成されている。また、第２ファジー推論手段２６、積分手段２７、デューティ決定手段２８およびポンプＥＣＵ１６は、本発明における冷媒供給制御手段を構成するものである。

前記トルク指令値生成手段２０は、具体的内容は後述するが、車両の運転状態等に応じて電動モータ１に発生させるべきトルク指令値TRQを逐次生成するものである。この場合、生成するトルク指令値は、電動モータ１の力行動作のためのトルク指令値と回生動作（発電動作）のためのトルク指令値とがあり、力行動作におけるトルク指令値TRQは正の値、回生動作におけるトルク指令値TRQは負の値とされている。

また、前記ｄ−ｑベクトル制御手段２１は、例えば電動モータ１の界磁方向をｄ軸、これに直交する方向をｑ軸としたｄ−ｑ座標上での電動モータ１の電機子回路の仮想的な等価回路におけるｄ軸方向の電機子電流成分ｉdとｑ軸方向の電機子電流成分ｉqをトルク指令値TRQに応じて決定し、その決定した電機子電流成分ｉd，ｉqに基づいて電動モータ１の電機子電流（相電流）を前記ＰＤＵ６を介して制御することにより、トルク指令値TRQのトルクを電動モータ１に発生させるものである。さらに、ｄ−ｑベクトル制御手段２１は、電動モータ１の高速側の回転域では、界磁弱め制御の処理を実行し、電動モータ１の磁石（図示しない）による磁束を弱めるように励磁電流としての電機子電流成分ｉｄを増加させる。尚、かかるｄ−ｑベクトル制御の基本的な制御手法は、界磁弱め制御の処理を含めて公知であるのでここではさらなる説明を省略する。

前記トルク指令補正手段２２は、ｄ−ｑベクトル制御手段２１の界磁弱め制御によって、トルク指令値TRQの大きさ（絶対値）と電動モータ１の電機子電流（相電流）との比例関係が成立しなくなるのを補償するために、トルク指令値TRQ（より正確にはその絶対値｜TRQ｜）を補正するものである。この場合、界磁弱め制御を行うｄ−ｑベクトル制御では、トルク指令値TRQを一定としたとき（このことはｑ軸方向の電機子電流成分ｉqを一定とすることと等価である）、電動モータ１の回転数が高速側の回転数であるほど、ｄ軸方向の電機子電流成分ｉdが増加して、電動モータ１の実際の電機子電流が大きくなる。また、トルク指令値TRQを一定としたとき、電動モータ１の電機子電流は、電動モータ１の電源電圧である前記蓄電器電圧Ｖｂの影響を受け、該蓄電器電圧Ｖｂが低いと、電動モータ１の実際の電機子電流（相電流）が多少大きくなる。

そこで、トルク指令補正手段２２は、電動モータ１の回転速度ＮＭと蓄電器電圧Ｖｂとからあらかじめ設定されたマップを用いてトルク指令値TRQに対する補正量ΔTRQを求める。ここで用いるマップは、基本的には、電動モータ１の回転速度ＮＭが高い程、前記補正量ΔTRQが大きな値になり、また、蓄電器電圧Ｖｂが小さい程、前記補正量ΔTRQが大きな値となるように設定されている。そして、トルク指令補正手段２２は、この求めた補正量ΔTRQをトルク指令値TRQの絶対値｜TRQ｜に加算することにより前記補正トルク指令値P_TRQ（＝｜TRQ｜＋ΔTRQ）を求める。このようにトルク指令値TRQを補正して補正トルク指令値P_TRQを求めたとき、該補正トルク指令値P_TRQは、ｄ−ｑベクトル制御による電動モータ１の実際の電機子電流（＝√（ｉd²＋ｉq²））にほぼ比例するものとなる。

尚、電動モータ１の回転速度ＮＭが低速側の回転速度（ｉd≒０となる回転速度）で、また、蓄電器電圧Ｖｂが比較的高い状態（通常的な蓄電器電圧Ｖｂの状態）である場合には、ΔTRQ≒０であり、このような状態では、P_TRQ≒｜TRQ｜となる。

前記第１ファジー推論手段２４は、その入力パラメータとしての前記補正トルク指令値P_TRQ及び平均補正トルク指令値P_TRQから、前記推定温度変化量Δtfを求めるために、あらかじめ定められたメンバーシップ関数と複数のファジールールとを図示しないメモリに記憶保持している。

この第１ファジー推論手段２４に係るメンバーシップ関数は、補正トルク指令値P_TRQの大きさの度合いを分類表現する第１メンバーシップ関数と、平均補正トルク指令値P_ATRQの大きさを分類表現する第２メンバーシップ関数とからなる。

第１メンバーシップ関数は、図３に示すように、補正トルク指令値P_TRQが小さい状態に対応する台形状のメンバーシップ関数Ｓ１と、補正トルク指令値P_TRQが中程度の大きさである状態に対応する三角形状のメンバーシップ関数Ｍ１と、補正トルク指令値P_TRQが大きい状態に対応する台形状のメンバーシップ関数Ｂ１との３種類のメンバーシップ関数により構成されている。

このような第１メンバーシップ関数Ｓ１，Ｍ１，Ｂ１は、補正トルク指令値P_TRQに対する電動モータ１の発熱量（より詳しく電動モータ２の電機子の単位時間当たりの発熱量）をモデル化表現したものである。すなわち、電動モータ１の電機子の単位時間当たりの発熱量（ジュール熱）は、電機子電流の２乗に比例するので、前述のように求められる補正トルク指令値P_TRQの２乗に比例する。このような補正トルク指令値P_TRQに対する電動モータ１の電機子の発熱量の特性（非線形特性）をメンバーシップ関数を用いてモデル化表現する上では、３種類の前記メンバーシップ関数Ｓ１，Ｍ１，Ｂ１を用いることが好適である。

この場合、電動モータ１を通常的な出力トルク、例えば定格トルク（電動モータ１を連続的に支障なく動作させ得る最大出力トルク）以下の出力トルクで動作させているときには、定常状態（電動モータ１の出力トルクを連続的に一定に維持した状態）での電動モータ１の温度は、ある一定温度（例えば１２０℃）に飽和（収束）し、過剰に高温（電動モータ１に備える磁石の性能などが損なわれるような高温）になることはない。換言すれば、電動モータ１を定格トルク以下の出力トルクで動作させている状態では、電動モータ１の温度は、該電動モータ１を連続的に支障なく動作させ得る温度域に留まり、電動モータ１が過熱状態になることはない。従って、電動モータ１が過熱状態になるのを防止する上では、定格トルクを超える出力トルクで電動モータ１を動作させたときの電動モータ１の電機子の発熱に伴う電動モータ１の温度上昇が問題となる。

このため、本実施形態における第１メンバーシップ関数Ｓ１，Ｍ１，Ｂ１では、電動モータ１を定格トルクを超えるような出力トルクで動作させたときの電動モータ１の発熱量をモデル化表現するようにしている。そして、例えば電動モータ１の定格トルクの値もしくはその近傍の値にあらかじめ定めた設定値XPTRQ1以下の補正トルク指令値P_TRQの大きさの度合いを「小」とし、P_TRQ≦XPTRQ1における最小側のメンバーシップ関数Ｓ１のグレード値が「１」になるように該メンバーシップ関数Ｓ１が設定されている。そして、補正トルク指令値P_TRQがXPTRQ1を超えると、該補正トルク指令値P_TRQの大きさの増加に伴い、メンバーシップ関数Ｓ１のグレード値が小さくなると共に、メンバーシップ関数Ｍ１のグレード値が徐々に大きくなるように設定されている。さらに、補正トルク指令値P_TRQが大きくなり、メンバーシップ関数Ｍ１のグレード値が増加して「１」になると、メンバーシップ関数Ｓ１のグレード値が「０」になるように設定され、さらに補正トルク指令値P_TRQが大きくなると、メンバーシップ関数Ｍ１のグレード値が「１」から「０」に向けて徐々に小さくなると共に、メンバーシップ関数Ｂ１のグレード値が「０」から「１」に向けて大きくなるように設定されている。

前記第２メンバーシップ関数は、図４に示すように、比較的小さな平均補正トルク指令値P_ATRQに対応する台形状のメンバーシップ関数Ｓ２と、比較的大きな平均補正トルク指令値P_ATRQに対応する台形状のメンバーシップ関数Ｂ２との２種類のメンバーシップ関数により構成されている。

このような第２メンバーシップ関数Ｓ２，Ｂ２は、平均補正トルク指令値P_ATRQに対する電動モータ１の温度変化の傾向（電動モータ１への通電に起因する温度変化の傾向）、具体的には、該温度が上昇傾向となるか、下降傾向となるかの傾向をモデル化表現したものである。すなわち、図５に例示する如く、平均補正トルク指令値P_ATRQは、電動モータ１の電機子の実際の温度変化と密接な相関を有し、平均補正トルク指令値P_ATRQが大きくなると、電動モータ１の平均的な電機子電流が大きくなるので、電動モータ１の電機子の実際の温度も上昇傾向となり、P_ATRQが小さくなると、電動モータ１の平均的な電機子電流が小さくなるので、電動モータ１の電機子の実際の温度も下降傾向となる。なお、図５は、その上段図に示すように電動モータ１のトルク指令値（この例では、電動モータ１の回生動作の場合のトルク指令値（＜０））を変化させたときの、平均補正トルク指令値P_ATRQの変化の様子と、電動モータ１の電機子の実際の温度（実測値）の変化の様子とをそれぞれ中段図、下段図に例示したものである。

本実施形態では、このような電動モータ１の温度変化の傾向をメンバーシップ関数を用いてモデル化表現するために、２種類の前記メンバーシップ関数Ｓ２，Ｂ２を用いている。この場合、平均補正トルク指令値P_ATRQが前記定格トルクよりも大きい状態では、電動モータ１の温度は、電動モータ１を定格トルクで連続的に動作させたときの電動モータ１の定常状態での温度（最終的に収束する温度）、すなわち電動モータ１の連続的な動作を支障なく行い得る上限側の温度（以下、定常適正温度という）よりも上昇していく。

このため、本実施形態では、図４に示す如く、例えば前記定格トルクの値もしくはその近傍の値にあらかじめ定めた設定値XPTRQ2に対して、P_ATRQ＞XPTRQ2となる平均補正トルク指令値P_ATRQの大きさの度合いを「大」とし、P_ATRQ＞XPTRQ2における第２メンバーシップ関数Ｂ２のグレード値が「１」になるように設定されている。なお、設定値XPTRQ2は、前記第１メンバーシップ関数に係わる前記設定値XPTRQ1と同じ値でもよいが、多少異なる値であってもよい。

また、平均補正トルク指令値P_ATRQが定格トルクよりも十分に小さい状態、例えば図４に示す所定値LPTRQ（＜XPTRQ2）よりも小さい状態では、電動モータ１の温度は、前記定常適正温度よりも低くなる。このため、本実施形態では、例えばP_ATRQ＜LPTRQとなる平均補正トルク指令値P_ATRQの大きさの度合いを「小」とし、P_ATRQ＜LPTRQにおけるメンバーシップ関数Ｓ２のグレード値が「１」になるように設定されている。また、平均補正トルク指令値P_ATRQが所定値LPTRQからXPTRQ2に至る範囲ではメンバーシップ関数Ｓ２のグレード値が「１」から「０」に徐々に小さくなると共に、メンバーシップ関数Ｂ２のグレード値が「０」から「１」に徐々に大きくなるように設定されている。

第１ファジー推論手段２４に係るファジールールは、上述のように第１メンバーシップ関数Ｓ１，Ｍ１，Ｂ１並びに第２メンバーシップ関数Ｓ２，Ｂ２によりそれぞれ大きさの度合いが定義される補正トルク指令値P_TRQ及び平均補正トルク指令値P_ATRQを前件部とし、それらの補正トルク指令値P_TRQ及び平均補正トルク指令値P_ATRQの大きさに対応した電動モータ１の温度変化量（電動モータ１への通電に起因する単位時間当たりの温度変化量）の大きさの度合いを後件部とするものであり、例えば図６に示すように６種類のファジールールが設定されている。

ここで、各ファジールールの後件部における温度変化量の大きさの度合いは、本実施形態では、電動モータ１の前記定常適正温度を基準とした温度変化量の大きさの度合いである。そして、本実施形態では、ファジー推論演算の処理を簡略化するために、各ファジールールの後件部の温度変化量の大きさの度合いを、各ファジールールに対してあらかじめ定めた温度変化量の設定値Ａ１〜Ａ６（以下、設定温度変化量Ａ１〜Ａ６という）により表すようにしており、各ファジールールの後件部の値Ｙをそれぞれ該設定温度変化量Ａ１〜Ａ６としている。この場合、電動モータ１の温度が下降する場合（ルールＮＯ．１）に対応する設定温度変化量Ａ１は負の値であり、電動モータ１の温度が上昇する場合（ルールＮＯ．２〜６）に対応する設定温度変化量Ａ２〜Ａ６は正の値である。また、電動モータ１の温度が上昇する場合に対応する設定温度変化量Ａ２〜Ａ６は、それぞに対応する後件部のルールの「小」、「中」、「大」の順に、その値が大きくなるように設定されており、Ａ２及びＡ３よりも、Ａ４，Ａ５の方が値が大きく、また、Ａ４，Ａ５よりもＡ６の方が値が大きなものとされている。これらの設定温度変化量Ａ１〜Ａ６の値は、あらかじめ実験などに基づいて決定されている。

前記第１ファジー推論手段２４は、上述のように設定された第１メンバーシップ関数Ｓ１，Ｍ１，Ｂ１、第２メンバーシップ関数Ｓ２，Ｂ２、並びにファジールールを用いて、補正トルク指令値P_TRQ及び平均補正トルク指令値P_ATRQから、次のようなファジー推論演算により前記推定温度変化量Δtfを所定のサイクルタイム毎（モータＥＣＵ１５の制御処理周期毎）に逐次求める。

すなわち、前記トルク指令補正手段２２及びローパスフィルタ２３からそれぞれ与えられる補正トルク指令値P_TRQ及び平均補正トルク指令値P_ATRQに対して、各ファジールールの前件部のグレード値（適合度）を求め、そのグレード値を各ファジールールの後件部の設定温度変化量Ａ１〜Ａ６の重み係数として、該設定温度変化量Ａ１〜Ａ６の重心（重み付き平均値）を推定温度変化量Δtfとして求める。

具体的には、与えられた補正トルク指令値P_TRQに対する各第１メンバーシップ関数Ｓ１，Ｍ１，Ｂ１のグレード値をそれぞれPT(S1)、PT(M1)、PT(B1）とし、与えられた平均補正トルク指令値P_ATRQに対する各第２メンバーシップ関数Ｓ２，Ｂ２のグレード値をそれぞれPA(S2)、PA(B2）としたとき、推定温度変化量Δtfは、次式（１）により求められる。

Δtf＝{PT(S1)・PA(S2)・A1+PT(S1)・PA(B2)・A2
+PT(M1)・PA(S2)・A3+PT(M1)・PA(B2)・A4
+PT(B1)・PA(S2)・A5+PT(B1)・PA(B2)・A6}
÷{PT(S1)・PA(S2)+PT(S1)・PA(B2)+PT(M1)・PA(S2)
+PT(M1)・PA(B2)+PT(B1)・PA(S2)+PT(B1)・PA(B2)}
……（１）

このようにして求められる推定温度変化量Δtfは、所定のサイクルタイム毎（単位時間毎）の電動モータ１の温度変化量（電動モータ１への通電に起因する温度変化量）を表すものであるので、このΔtfを第１積分手段２５により積分する（積算する）ことにより、電動モータ１への通電に起因する該電動モータ１の温度推移の推定量である温度推移推定量が求められる。該温度推移推定量は、前記定常適正温度を基準とする相対的な温度変化量の時系列パターンの推定値を示すものである。

尚、本実施形態では、電動モータ１を通常的な出力トルクで作動させているような状況、例えば前記補正トルク指令値P_TRQが前記定格トルクの値、または前記設定値XPTRAQ1もしくはXPTRQ2と、前記所定値LPTRQとの間で変化するような状況では、推定温度変化量Δtfを前記第１積分手段２５により積分してなる温度推移推定量ΔＴfが概ね「０」に維持されるように前記各メンバーシップ関数Ｓ１，Ｍ１，Ｂ１，Ｓ２，Ｂ２並びに、各ファジールールの後件部の設定温度変化量Ａ１〜Ａ６の値が設定されている。これは、定常適正温度を超える温度域での温度推移推定量ΔＴfを求めることができるようにするためである。

また、本実施形態では、第１積分手段２５により求められる温度推移推定量ΔＴfが、「１」を上限値とする相対量で求められるように各ファジールールの後件部の設定温度変化量Ａ１〜Ａ６の値が設定されている。このように、温度推移推定量ΔＴｆは、電動モータ１の温度の値そのものの推移を示すものではなく、定常適正温度を超える温度域での相対的な温度推移（温度の変化パターン）を表すものである。

前記第２ファジー推論手段２６は、その入力パラメータとしての前記温度推移推定量ΔＴfと冷媒温度Ｔｃ（検出値）とから、前記冷媒流量操作量ΔＱを求めるために、あらかじめ定められたメンバーシップ関数と複数のファジールールとを図示しないメモリに記憶保持している。

この第２ファジー推論手段２６に係るメンバーシップ関数は、温度推移推定量ΔＴfの大きさの度合いを分類表現する第３メンバーシップ関数と、冷媒温度Ｔｃの高さを分類表現する第４メンバーシップ関数とからなる。

前記第３メンバーシップ関数は、図７に示すように、比較的小さな温度推移推定量ΔＴfに対応する台形状のメンバーシップ関数Ｓ３と、比較的大きな温度推移推定量ΔＴfに対応する台形状のメンバーシップ関数Ｂ３との２種類のメンバーシップ関数により構成されている。

この場合、本実施形態では、０以下の温度推移推定量ΔＴfの大きさ度合いを「小」とし、ΔＴf＜０におけるメンバーシップ関数Ｓ３のグレード値が「１」になるように設定されている。なお、ΔＴｆ＜０となる状態は、電動モータ１の通電による発熱量が比較的小さいために該電動モータ１の温度が前記適正定常温度以下の温度に収束するような状態である。また、あらかじめ設定した正の所定値XDTF以上の温度推移推定量ΔＴfの大きさ度合いを「大」とし、ΔＴf＞XDTFにおけるメンバーシップ関数Ｂ３のグレード値が「１」になるように設定されている。なお、ΔＴf＞XDTFとなる状態は、電動モータ１の通電による発熱量が大きいために、電動ポンプ８の吐出流量を大きくして（冷媒による電動モータ１の熱の吸収量が大きくなるようにして）電動モータ１を積極的に冷却すべき状態である。また、温度推移推定量ΔＴfが０から前記所定値XDTFに至る範囲ではメンバーシップ関数Ｓ３のグレード値が「１」から「０」に徐々に小さくなると共に、メンバーシップ関数Ｂ３のグレード値が「０」から「１」に徐々に大きくなるように設定されている。

前記第４メンバーシップ関数は、図８に示すように、比較的低い冷媒温度Ｔｃに対応する台形状のメンバーシップ関数Ｓ４と、比較的高い冷媒温度Ｔｃに対応する台形状のメンバーシップ関数Ｂ４との２種類のメンバーシップ関数により構成されている。

この場合、本実施形態では、あらかじめ設定した所定温度LTC以下の冷媒温度Ｔｃの高さ度合いを「小」とし、Ｔｃ＜LTCにおけるメンバーシップ関数Ｓ４のグレード値が「１」になるように設定されている。なお、Ｔｃ＜LTCとなる状態は、冷媒による電動モータ１の吸熱量（単位時間当たりの吸熱量）が大きくなる状態である。また、あらかじめ設定した所定温度XTC（＞LTC）以上の冷媒温度Ｔｃの高さ度合いを「大」とし、Ｔｃ＞XTCにおけるメンバーシップ関数Ｂ４のグレード値が「１」になるように設定されている。なお、Ｔｃ＞XTCとなる状態は、冷媒による電動モータ１の吸熱量（単位時間当たりの吸熱量）が少なくなる状態である。また、冷媒温度Ｔｃが前記所定温度LTCから所定温度XTCに至る範囲ではメンバーシップ関数Ｓ４のグレード値が「１」から「０」に徐々に小さくなると共に、メンバーシップ関数Ｂ４のグレード値が「０」から「１」に徐々に大きくなるように設定されている。

第２ファジー推論手段２６に係るファジールールは、上述のように第３メンバーシップ関数Ｓ３，Ｂ３並びに第４メンバーシップ関数Ｓ４，Ｂ４によりそれぞれ大きさの度合いを定義した温度推移推定量ΔＴf及び冷媒温度Ｔｃを前件部とし、それらの温度推移推定量ΔＴf及び冷媒温度Ｔｃの大きさに対応した冷媒流量操作量ΔＱ（電動ポンプ８の吐出流量の補正量）の大きさの度合いを後件部とするものであり、例えば図９に示すように４種類のファジールール（ルールＮＯ．７〜１０）が設定されている。

この場合、本実施形態では、第２ファジー推論手段２６の演算処理を簡略化するために、図９の各ファジールールの後件部の冷媒流量操作量ΔＱの大きさの程度を、各ファジールールに対してあらかじめ定めた冷媒流量操作量の設定値Ａ７〜Ａ１０（以下、設定冷媒流量操作量Ａ７〜Ａ１０という）により表すようにしており、各ファジールールの後件部の値Ｙをそれぞれ設定冷媒流量操作量Ａ７〜Ａ１０としている。この場合、冷媒流量を減少させる場合（ルールＮＯ．７）に対応する設定冷媒流量操作量Ａ７は負の値であり、冷媒流量を増加させる場合（ルールＮＯ．８〜１０）に対応する設定冷媒流量操作量Ａ８〜Ａ１０は正の値である。また、冷媒流量を増加させる場合に対応する設定冷媒流量操作量Ａ８〜Ａ１０は、それぞに対応する後件部のルールの「小」、「中」、「大」の順に、その値が大きくなるように設定されている。これらの設定冷媒流量操作量Ａ７〜Ａ１０の値は、それぞれに対応するファジールールの前件部の状態が維持された場合に、電動モータ１が過熱状態にならないようにあらかじめ実験などに基づいて決定されている。

本実施形態における前記第２ファジー推論手段２６は、上述のように設定された第３メンバーシップ関数Ｓ３，Ｂ３、第４メンバーシップ関数Ｓ４，Ｂ４、並びにファジールールを用いて、温度推移推定量ΔＴf及び冷媒温度Ｔｃ（検出値）から、次のようなファジー推論演算により冷媒流量操作量ΔＱを所定のサイクルタイム毎に逐次求める。

すなわち、前記第１積分手段２５および冷媒温度センサ１０からそれぞれ得られる温度推移推定量ΔＴf及び冷媒温度Ｔｃに対して、図９の各ファジールールの前件部のグレード値（適合度）を求め、そのグレード値を各ファジールールの後件部の設定冷媒流量操作量Ａ７〜Ａ１０の重み係数として、該設定冷媒流量操作量Ａ７〜Ａ１０の重心（重み付き平均値）を冷媒流量操作量ΔＱとして求める。

具体的には、与えられた温度推移推定量ΔＴfに対する各第３メンバーシップ関数Ｓ３，，Ｂ３のグレード値をそれぞれTf(S3)、Tf(B3）とし、与えられた冷媒温度Ｔｃの検出値に対する各第４メンバーシップ関数Ｓ４，Ｂ４のグレード値をそれぞれTc(S4)、Tc(B4）としたとき、冷媒流量操作量ΔＱは、次式（２）により求められる。

ΔＱ＝{Tf(S3)・Tc(S4)・A7+Tf(B3)・Tc(S4)・A8
+Tf(S3)・Tc(B4)・A9+Tf(B3)・Tc(B4)・A10}
÷{Tf(S3)・Tc(S4)+Tf(B3)・Tc(S4)
+Tf(S3)・Tc(B4)+Tf(B3)・Tc(B4)}
……（２）

ここで、冷媒流量操作量ΔＱに応じて電動ポンプ８の吐出流量を増減制御することも可能であるが、その場合には、電動ポンプ８の吐出流量の急激な変動を生じやく、ひいては、電動ポンプ８の電力消費が増加しやすい。このため、本実施形態では、前記冷媒流量操作量ΔＱを前記第２積分手段２７により積分することによって、電動ポンプ８の吐出流量の要求値Ｑを求めるようにしている。なお、第２積分手段２７により求められる吐出流量の要求値Ｑは、吐出流量そのものの値ではなく、吐出流量に比例する相対値（０〜１の範囲の値）である。

前記デューティ決定手段２８は、電動ポンプ８の吐出流量の要求値Ｑからあらかじめ定められたデータテーブルに基づいて電動ポンプ８に付与すべきデューティDutyを決定するものである。この場合、データテーブルは、例えば図１０に示すように、基本的には、冷媒流量の要求値Ｑが増加するに伴いそれに比例して、Dutyが増加するように設定されている。なお、Dutyの上限値は１００％であり、要求値Ｑが、ある所定値を超えるとDutyはその上限値に制限される。

次に、本実施形態の装置の全体的な作動を説明する。

車両の運転時において、モータＥＣＵ１５のトルク指令値生成手段２０は、車速Ｖ、アクセル操作量ＡＰの検出値などに基づいて、電動モータ１のトルク指令値TRQを逐次生成する。ここで生成されるトルク指令値TRQは、車両の加速時など、電動モータ１の力行動作が要求される状況では、正の値であり、車両の減速時など、電動モータ１の回生動作が要求される状況では、負の値である。そして、トルク指令値TRQの大きさは、車速Ｖ、アクセル操作量ＡＰの検出値などに応じて決定される。

この場合、アクセル操作量ＡＰが大きい場合などでは、電動モータ１の定格トルクを超えるようなトルク指令値TRQが生成される場合もある。そして、その生成されたトルク指令値TRQに応じて前記ｄ−ｑベクトル制御手段２１が前述の如くＰＤＵ６を介して電動モータ１の電機子電流を制御し、それにより、トルク指令値TRQの出力トルクで電動モータ１の力行動作または回生動作が行われる。電動モータ１の力行動作時には、該電動モータ１の出力トルクが前記動力伝達系３を介して駆動輪２，２に伝達される。また、電動モータ１の回生動作時には、駆動輪２，２側から動力伝達系３を介して電動モータ１に伝達される運動エネルギーによって、電動モータ１の回生動作が行なわれ、その回生動作による発電電力が蓄電器５に充電される。

一方、かかる電動モータ１の動作制御と並行して、モータＥＣＵ１５は、図１１のフローチャートに示す処理を所定のサイクルルタイムで逐次実行し、電動ポンプ８に付与すべきデューティDutyを決定する。

以下説明すると、モータＥＣＵ１５は、まずＳＴＥＰ１において、前記冷媒温度センサ１０から冷媒温度Ｔｃの現在の検出値を取得すると共に、図示しないセンサから電動モータ１の回転速度ＮＭおよび蓄電器電圧Ｖｂの現在の検出値を取得する。

次いでモータＥＣＵ１５は、ＳＴＥＰ２において、回転トルク指令値生成手段２０で生成したトルク指令値TRQを、前記トルク指令補正手段２２により前述の通り電動モータ１の回転速度ＮＭ及び蓄電器電圧Ｖｂの現在の検出値に応じて補正し、電動モータ１の電機子電流にほぼ比例した前記補正トルク指令値P_TRQを算出する。

さらにＳＴＥＰ３では、前記ローパスフィルタ２３によるフィルタリング処理によって、補正トルク指令値P_TRQの平均値である平均補正トルク指令値P_ATRQを算出される。

そして、ＳＴＥＰ４では、これらの補正トルク指令値P_TRQ及び平均補正トルク指令値P_ATRQから、第１ファジー推論手段２４によって、前述の通り推定温度変化量Δtfが算出される。さらに、ＳＴＥＰ５では、この推定温度変化量Δtfが第１積分手段２５により積分され、これにより、前記温度推移推定量ΔＴfが求められる。

次いで、ＳＴＥＰ６において、前記第２ファジー推論手段２６によって、温度推移推定量ΔＴｆと冷媒温度Ｔｃの現在の検出値とから、前述の通り冷媒流量操作量ΔＱが算出される。さらに、ＳＴＥＰ７では、この冷媒流量操作量ΔＱが第２積分手段２７により積分され、これにより、電動ポンプ８の吐出流量の要求値Ｑが求められる。

次いで、ＳＴＥＰ８において、前記デューティ決定手段２８により、吐出流量の要求値Ｑから前述の通り図１０のデータテーブルを基にデューティDutyが決定される。

以上説明した図１１の処理によりモータＥＣＵ１５で決定されたデューティDutyは、モータＥＣＵ１５からポンプＥＣＵ１６に与えられる。そして、ポンプＥＣＵ１６は与えられたデューティDutyのパルス電圧を発生し、それを電動ポンプ８に付与する。このとき電動ポンプ８の吐出流量、ひいては冷媒循環路７の冷媒流量は、与えられたパルス電圧のデューティDutyに応じた流量（基本的には冷媒流量の要求値Ｑに比例した流量）に調整される。

本実施形態におけるトルク指令値TRQの変化に対する温度推移推定量ΔＴｆなどの時間的変化の様子を図１２（ａ）〜（ｅ）に例示する。図１２（ａ）〜（ｅ）はそれぞれ、トルク指令値TRQ、温度推移推定量ΔＴｆ、デューティDuty、電動ポンプ８の吐出流量（電動モータ１に供給される冷媒流量）、電動モータ１の電機子の実際の温度（実測値）の時間的変化の様子を示している。図１２を参照して、時刻t1までトルク指令値TRQを一定に維持した後、時刻t1からトルク指令値TRQを図１２（ａ）のように増減させる（定格トルクよりも大きいトルク域で増減させる）と、温度推移推定量ΔＴｆは図１２（ｂ）に示すように増減変化する。この場合、基本的には、トルク指令値TRQが増加すると、温度推移推定量ΔＴｆは徐々に増加していき、また、トルク指令値TRQが減少すると、温度推移推定量ΔＴｆは徐々に減少していく。

また、このとき、冷媒温度Ｔｃが比較的高い状態では、デューティDutyと電動ポンプ８の吐出流量（これはDutyにほぼ比例する）とは、それぞれ図１２（ｃ），（ｄ）に実線で示す如く増減変化する。また、冷媒温度Ｔｃが比較的低い状態では、デューティDutyと電動ポンプ８の吐出流量とは、それぞれ図１２（ｃ），（ｄ）に二点鎖線で示す如く増減変化する。この場合、基本的には、温度推移推定量ΔＴｆが増加していくと、デューティDutyおよび電動ポンプ８の吐出流量も増加していき、温度推移推定量ΔＴｆが減少していくと、デューティDutyおよび電動ポンプ８の吐出流量も減少していく。なお、トルク指令値TRQの増減変化中のデューティDutyおよび電動ポンプ８の吐出流量は、冷媒温度Ｔｃが高い場合よりも、低い場合の方が、小さいものとなる。

そして、上記のように電動ポンプ８の吐出流量（冷媒流量）が制御されることで、電動モータ１の電機子の実際の温度は、図１２（ｅ）に示す如く変化する。この場合、温度推移推定量ΔＴｆの増加に対する電機子温度の増加の度合いが抑制され、該電機子温度が、電動モータ１の過熱状態となる上限温度（図１２（ｅ）の横破線の温度）よりも小さい温度に維持される。

以上説明した第１実施形態では、電動モータ１の通電に起因する電動モータ１の温度推移（電動モータ１の電機子の温度推移）の推定値を表す温度推移推定量ΔＴｆを求め、この温度推移推定量ΔＴｆと冷媒温度Ｔｃの検出値とに応じて電動ポンプ８の吐出流量を規定するデューティDutyを決定するので、電動ポンプ８により電動モータ１に供給する冷媒流量を過度に多くすることなく、適切な冷媒流量で電動モータ１の吸熱を行なって、電動モータ１が過熱状態になるのを防止することができる。このため、電動モータ１の過熱の防止を必要以上に過度の電力を消費することなく行なうことができる。また、電動モータ１の過熱を防止できることから、電動モータ１の出力トルクを制限しなければならないような事態を防止することができ、車両の要求される走行性能を確保できる。

また、温度推移推定量ΔＴｆを第１ファジー推論手段２４によるファジー推論演算により求めるので、電動モータ１の温度を検出する温度センサを省略でき、ひいては、製品コストを抑えることができると共に電動モータ１のメンテナンス性を高めることができる。さらに、温度推移推定量ΔＴｆを求めるためにあらかじめ設定しておく必要があるパラメータを、熱伝導モデルなどを使用した場合よりも少なくでき、温度推移推定量ΔＴｆの算出プログラムが簡単になると共に、該プログラムやパラメータ値を記憶保持するメモリの容量を小さくできる。さらに、冷媒流量操作量ΔＱを求めるときにも、第２ファジー推移論手段２６によるファジー推論演算を行なうので、マップなどを使用して冷媒流量操作量ΔＱあるいは冷媒流量の要求値Ｑを求める場合に比べて、必要なメモリ容量を小さくできる。

従って、複雑なアルゴリズムや大容量のメモリを必要とすることなく、電動モータ１の過熱防止を行なうことができる。

次に本発明の第２実施形態を図１３〜図１５を参照して説明する。なお、本実施形態は、第１実施形態のものとモータＥＣＵの一部の処理のみが相違するものであるので、第１実施形態と同一の参照符号を用い、第１実施形態と同一構成部分および同一処理部分については説明を省略する。

本実施形態は、図１１のフローチャートのＳＴＥＰ８で冷媒流量の要求値ＱからデューティDutyを決定する処理（前記デューティ決定手段２８の処理）のみが第１実施形態と相違するものである。図１３は、本実施形態におけるＳＴＥＰ８のサブルーチン処理を示している。

以下、説明すると、デューティ決定手段２８は、ＳＴＥＰ８−１において、前記した如くＳＴＥＰ７で求められた電動ポンプ８の吐出流量の要求値ＱがＱ＞０．１であるか否かを判断する。このＳＴＥＰ８−１の判断結果がＮＯである場合には、ＳＴＥＰ８−２においてデューティDutyが０に設定される。また、ＳＴＥＰ８−１の判断結果がＹＥＳである場合には、デューティ決定手段２８は、次に、吐出流量の要求値Ｑが１≧Ｑ≧０．６であるか否か、０．３≦Ｑ＜０．６であるか否か、０．１＜Ｑ≦０．３であるか否かをそれぞれＳＴＥＰ８−３，８−４，８−５で判断する。そして、ＳＴＥＰ８−３の判断結果がＹＥＳである場合には、ＳＴＥＰ８−６においてデューティDutyが１００［％］に設定され、ＳＴＥＰ８−４の判断結果がＹＥＳである場合には、ＳＴＥＰ８−７においてデューティDutyが６０［％］に設定され、ＳＴＥＰ８−５の判断結果がＹＥＳである場合には、ＳＴＥＰ８−８においてデューティDutyが３０［％］に設定される。補足すると、電動ポンプ８の吐出流量の要求値Ｑは第１実施形態と同様に０から１の範囲の相対値であるので、ＳＴＥＰ８−５の判断結果がＮＯとなることはない。従って、ＳＴＥＰ８−５の判断処理は省略して、ＳＴＥＰ８−４の判断結果がＮＯである場合にＳＴＥＰ８−８の処理を実行するようにしてもよい。

このようにして、本実施形態では、デューティDutyは、０、３０、６０、１００［％］のいずれかの値に、吐出流量の要求値Ｑの値に応じて段階的に設定される。つまり、本実施形態では、デューティDutyは、吐出流量の要求値Ｑに対して図１４のグラフで示すような特性で決定されることとなる。なお、本実施形態では、前記ＳＴＥＰ８−１〜８−８の処理によりデューティDutyを決定するようにしたが、図１４のグラフをデータテーブルとして備えておき、このデータテーブルに基づいて要求値ＱからDutyを決定するようにしてもよい。

以上説明した以外は、第１実施形態と同じである。

本実施形態におけるトルク指令値TRQの変化に対する温度推移推定量ΔＴｆなどの時間的変化の様子を図１５（ａ）〜（ｄ）に例示する。図１５（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ、トルク指令値TRQ、温度推移推定量ΔＴｆ、デューティDuty、電動ポンプ８の吐出流量（冷媒流量）の時間的変化の様子を示している。なお、図１５（ａ），（ｂ）は、第１実施形態における図１２（ａ），（ｂ）と同じである。

この場合、本実施形態では、図１５（ａ）に示す如く、トルク指令値TRQを変化させたとき、デューティDutyおよび電動ポンプ８の吐出流量は、それぞれ図１５（ｃ）、（ｄ）に示す如く段階的に変化する。このようにした場合であっても、電動モータ１の電機子の実際の温度は、図示は省略するが、図１２（ｅ）に示したものとほぼ同様に変化し、電動モータ１が過熱状態になるのが防止される。

かかる第２実施形態においても、前記第１実施形態と同様の効果を奏することができる。

なお、以上説明した第１および第２実施形態では、電動ポンプ８に付与するパルス電圧のデューティDutyを変化させることで冷媒流量を調整するものを示したが、例えば冷媒循環路７に電磁流量弁を介装し、この電磁流量弁を制御することで冷媒流量を調整するようにしてもよい。また、前記第１および第２実施形態では、冷媒温度センサ１０を電動モータ１の外部に設けたものを示したが、電動モータ１に取り付けるようにしてもよい。

また、前記各実施形態では、冷媒温度センサ１０を冷媒循環路７に設けたが、電動モータ１に温度センサを取り付け、その温度センサの検出温度を代用的に冷媒温度の検出値として用いるようにしてもよい。

また、前記各実施形態では、電動モータ１の界磁弱め制御を行なうために、トルク指令値TRQを補正して、電動モータ１の実際の電機子電流に比例する補正トルク指令値P_TRQを用いるようにしたが、界磁弱め制御を行なわない場合には、補正トルク指令値P_TRQの代わりに、トルク指令値TRQをそのまま用い、該トルク指令値TRQと、これをローパスフィルタ２３に通してなる平均値とを第１ファジー推論手段２４に入力するようにしてもよい。

また、前記各実施形態では、トルク指令補正手段２２、ローパスフィルタ２３、第１ファジ推論手段２４、第１積分手段２５、第２ファジ推論手段２６、第２積分手段２７およびデューティ決定手段２８をモータＥＣＵ１５に備えたが、これらの手段２２〜２８は、電動モータ１の動作制御には直接的な関連性がないので、ポンプＥＣＵ１６側に備えるようにしてもよい。この場合には、モータＥＣＵ１５からポンプＥＣＵ１６にトルク指令値TRQを与えるようにすればよい。

本発明の第１実施形態における車両の主要部の概略構成を示すブロック図。図１に備えたモータＥＣＵ（モータコントローラ）の機能的手段を示すブロック図。図２の第１ファジー推論手段に係るメンバーシップ関数を示すグラフ。図２の第１ファジー推論手段に係るメンバーシップ関数を示すグラフ。第１実施形態の電動モータのトルク指令値と平均補正トルク指令値と電動モータの電機子の温度との関係を例示するグラフ。図２の第１ファジー推論手段に係るファジールールを示す表。図２の第２ファジー推論手段にかかるメンバーシップ関数を示すグラフ。図２第２ファジー推論手段にかかるメンバーシップ関数を示すグラフ。図２の第２ファジー推論手段に係るファジールールを示す表。図２のデューティ決定手段の処理で使用するデータテーブルを示すグラフ。第１実施形態におけるモータＥＣＵの要部の制御処理を示すフローチャート。図１２（ａ）〜（ｅ）はそれぞれ第１実施形態における電動モータのトルク指令値TRQ、電動モータの温度推移推定量ΔＴｆ、電動ポンプのデューティDuty、電動ポンプの吐出流量、電動モータの電機子温度の変化の様子を例示するグラフ。本発明の第２実施形態におけるモータＥＣＵの要部の制御処理を示すフローチャート。第２実施形態における電動ポンプの吐出流量の要求値ＱとデューティDutyとの関係を示すグラフ。図１５（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ第２実施形態における電動モータのトルク指令値TRQ、電動モータの温度推移推定量ΔＴｆ、電動ポンプのデューティDuty、電動ポンプの吐出流量の変化の様子を例示するグラフ。

符号の説明

１…電動モータ、８…電動ポンプ（冷媒供給手段）、１０…冷媒温度センサ（冷媒温度把握手段）、２０…トルク指令値生成手段、２１…ｄ−ｑベクトル制御手段（モータ制御手段）、２２…トルク指令補正手段、２４…第１ファジー推論手段（温度変化量推定手段、温度推移推定手段）、２５…第１積分手段（積算手段、温度推移推定手段）、２６…第２ファジー推論推定手段（冷媒供給制御手段）、２７…第２積分手段（冷媒供給制御手段）、２８…デューティ決定手段（冷媒供給制御手段）、１６…ポンプＥＣＵ（冷媒供給制御手段）

Claims

電動モータが過熱状態となるのを防止する過熱防止装置であって、
前記電動モータへの通電に起因する該電動モータの温度推移を推定する温度推移推定手段と、前記電動モータに冷媒を供給する冷媒供給手段と、少なくとも前記推定された電動モータの温度推移に応じて前記冷媒供給手段の冷媒供給量を制御する冷媒供給制御手段とを備えたことを特徴とする電動モータの過熱防止装置。
前記電動モータに供給する冷媒の温度を把握する冷媒温度把握手段を備え、前記冷媒供給制御手段は、前記把握された冷媒の温度と前記推定された電動モータの温度推移とに応じて前記冷媒供給手段の冷媒供給量を制御することを特徴とする請求項１記載の電動モータの過熱防止装置。
前記冷媒供給制御手段は、前記推定された電動モータの温度推移と前記把握された冷媒の温度とを入力パラメータとして、該入力パラメータからファジー推論により前記冷媒供給手段の操作量を決定し、その決定した操作量に応じて前記冷媒供給手段を操作することにより電動モータへの冷媒供給量を制御することを特徴とする請求項２記載の電動モータの制御装置。
前記電動モータは、該電動モータに発生させるべきトルクの指令値に応じてその動作が制御される電動モータであり、前記温度推移推定手段は、前記トルクの指令値と該トルクの指令値の平均値とを入力パラメータとして、該入力パラメータからファジー推論により電動モータの所定の単位時間毎の温度変化量を推定する温度変化量推定手段と、その推定された温度変化量の積算値を前記電動モータの温度推移の推定値として求める積算手段とから構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動モータの過熱防止装置。
前記トルクの指令値に応じて前記電動モータのｄ−ｑベクトル制御を行なうモータ制御手段と、前記トルクの指令値を少なくとも前記電動モータの回転速度に応じて補正するトルク指令補正手段とを備え、前記温度変化量推定手段は、前記トルクの指令値と該トルクの指令値の平均値との代わりに、前記補正されたトルクの指令値と、その補正されたトルクの指令値の平均値とを前記入力パラメータとして用いることを特徴とする請求項４記載の電動モータの過熱防止装置。