JP2014222966A - 車両制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】静粛性を損なうことなく、しかも、電力消費量を抑えた状態でインバータの過熱を抑制する。【解決手段】電気自動車１が停車している際には冷却水ポンプ１５が駆動されず、シフトポジションがＰレンジ、もしくは、Ｎレンジ以外に切り換えられると、冷却水の循環量が十分に確保されるまでは電動モータ２の出力トルクの上限値が抑制され、冷却水の循環量が十分に確保された際には電動モータ２の出力トルクの上限値の抑制が解除され、インバータ３が十分な冷却状態となって電動モータ２が駆動される。【選択図】図１

Description

本発明は、駆動用の電動モータ、及び、インバータを搭載した車両の制御装置に関する。

走行用の駆動源として電気モータを搭載した車両（電気自動車やハイブリッド車）には、電動モータの駆動源となる交流電力を電動モータに供給するインバータが搭載されている。インバータは駆動用のバッテリと電気的に接続され、バッテリに蓄電された直流電力を交流電力に変換してインバータから電気モータに電力が供給される。インバータにはトランジスタやサイリスタ等のスイッチング素子が内蔵され、複数の素子がスイッチング制御されることにより交流電力が生成される。

電気モータの駆動中はインバータにより交流電力が常に生成されているため、インバータはスイッチング素子が発熱して高温になる。このため、インバータを搭載した車両には、インバータを冷却するための冷却装置が設けられている（例えば、特許文献１）。特許文献１に記載された冷却装置は、冷却水を循環させる循環路がインバータの周囲に設けられ、循環路には冷却水ポンプとラジエータが介装されている。そして、ラジエータで冷やされた冷却水が冷却水ポンプで循環されることでインバータが冷却されて過熱が抑制されている。

冷却水ポンプは停止後に再度駆動させた場合、冷却水が所望の流量に達するまでに一定の時間を要するため、電気モータを搭載した車両では、インバータの過熱を抑制してスイッチング素子を的確に保護するために、冷却水ポンプを常に駆動させて冷却水の流量を所定量確保する必要があった。

冷却水ポンプが常に駆動している場合、電気モータを搭載した車両は、内燃機関を搭載した車両に比べて静かであるにも拘わらず、冷却水ポンプの駆動音により静粛性を損なう虞があった。また、冷却水ポンプが常に駆動している間は、バッテリの電力が消費されているため、停車中であっても電力が消費されて電費が低下する虞があった。

特開２００９−１１２１３６号公報

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、静粛性を損なうことなく、しかも、電力消費量を抑えた状態でインバータの過熱を抑制することができる車両制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための請求項１に係る本発明の車両制御装置は、車両に搭載された車両動力用の電動モータと、前記電動モータ、もしくは、前記電動モータの駆動を制御するインバータの少なくとも一方を冷却する冷却媒体を循環させる冷却媒体ポンプと、前記電動モータの駆動状態を切り換えるためのシフト装置により選択されたシフトポジションを検出するシフトポジションセンサーと、前記シフトポジションセンサーにより前記シフトポジションが走行ポジションに切り換えられたことが検出された際に、前記冷却媒体ポンプを駆動して前記インバータが冷却される状態に前記冷却媒体を循環させるポンプ制御手段と、前記冷却媒体の流量を検出する流量検出センサーと、前記ポンプ制御手段により前記冷却媒体ポンプが前記冷却媒体を循環させる状態に駆動された際に、前記冷却媒体の流量に応じて前記電動モータの出力トルクを抑制するモータ制御手段とを備えたことを特徴とする。

請求項１に係る本発明では、シフトポジションが走行ポジションに切り換えられる前には、即ち、シフトポジションがＰレンジ、もしくは、Ｎレンジにある停車時には、冷却媒体ポンプが駆動されておらず（インバータが冷却される状態に冷却媒体が循環されていない程度の少量の循環時の駆動を含む）、冷却媒体ポンプは静粛な状態にあり、バッテリの電力が消費されていない状態にある。そして、ポンプ制御手段により、シフトポジションが走行ポジションに切り換えられたことが検出された際に、冷却媒体ポンプが駆動され、モータ制御手段により、冷却媒体の流量に応じて電動モータの出力トルク（車両の出力トルク）が抑制され、冷却媒体の循環量が十分に確保された状態で電動モータの出力トルクの抑制が解除される。

これにより、車両が停車している際には冷却媒体ポンプが駆動されず、静粛性が保たれると共に電力の消費が抑えられ、シフトポジションが走行ポジションに切り換えられると、冷却媒体の循環量が十分に確保されるまでは電動モータの出力トルクが抑制され、インバータの過熱が抑制された状態で電動モータが駆動されると共に、冷却媒体の循環量が十分に確保された際には電動モータの出力トルクの抑制が解除され、インバータが十分な冷却状態となって電動モータが駆動される。

従って、静粛性を損なうことなく、しかも、電力消費量を抑えた状態でインバータの過熱を抑制することが可能になる。

冷却ポンプが、冷却媒体を循環させる状態に駆動される状況は、冷却媒体ポンプが停止している状態から通常の駆動状態になる状況や、冷却媒体ポンプ（可変吐出容量の冷却媒体ポンプ）が停止している状態から最大能力の駆動状態になり、その後、通常の駆動状態になる状況、冷却媒体ポンプ（可変吐出容量の冷却媒体ポンプ）が最小流量で駆動している状態から通常の駆動状態になる状況が適用される。また、冷却媒体ポンプ（可変吐出容量の冷却媒体ポンプ）が最小流量で駆動している状態から最大能力の駆動状態になり、その後、通常の駆動状態になる状況が適用される。

そして、請求項２に係る本発明の車両制御装置は、請求項１に記載の車両制御装置において、前記モータ制御手段は、前記冷却媒体の流量が多くなるほど前記電動モータの出力トルクの抑制量を少なくすることを特徴とする。

また、請求項３に係る本発明の車両制御装置は、請求項１または２に記載の車両制御装置において、前記モータ制御手段は、前記冷却媒体の流量が所定のしきい値に達すると、前記電動モータの出力トルクの抑制を解除することを特徴とする。

請求項２に係る本発明では、冷却媒体の流量が多くなるほど電動モータの出力トルクの抑制量を少なくするので、出力トルクの抑制量が必要最小限になる。また、請求項３に係る本発明では、冷却媒体の流量が所定のしきい値に達して循環量が十分に確保された際に、電動モータの出力トルクの抑制が解除される。

例えば、冷却ポンプが冷却媒体を循環させる状態に駆動された際に、冷却媒体が循環しない状態でインバータの制御が許容される出力トルクになるように、電動モータの出力トルクが制限され、冷却媒体の流量がしきい値に達する時に出力トルクが最大になるように漸増させる。

また、請求項４に係る本発明の車両制御装置は、請求項３に記載の車両制御装置において、前記電動モータもしくは前記インバータの少なくとも一方の温度状況を検出する温度検出手段を備え、前記モータ制御手段は、前記温度検出手段により検出された前記電動モータもしくは前記インバータの少なくとも一方の温度に応じて前記冷却媒体の流量の前記しきい値を変更することを特徴とする。

請求項４に係る本発明では、電動モータもしくはインバータの少なくとも一方の温度により冷却媒体の流量のしきい値が変更される。

また、請求項５に係る本発明の車両制御装置は、請求項４に記載の車両制御装置において、前記モータ制御手段は、前記温度検出手段により、前記電動モータもしくは前記インバータの少なくとも一方の温度が所定値よりも低い状態であることが検出された時に、前記冷却媒体の流量の前記しきい値を小さくすることを特徴とする。

請求項５に係る本発明では、電動モータもしくはインバータの少なくとも一方の温度が所定値よりも低い時に、冷却媒体の流量のしきい値を小さくするので、冷却媒体の循環量がしきい値に達する時間を短くし、出力トルクを制限する時間を短くすることができる。

また、請求項６に係る本発明の車両制御装置は、請求項４または５に記載の車両制御装置において、前記モータ制御手段は、前記温度検出手段により、前記電動モータもしくは前記インバータの少なくとも一方の温度が所定値以上であることが検出された時に、前記冷却媒体の流量の前記しきい値を大きくすることを特徴とする。

請求項６に係る本発明では、電動モータもしくはインバータの少なくとも一方の温度が所定値よりも高い時に、冷却媒体の流量のしきい値を大きくするので、冷却媒体の循環量が十分な量に達するまで、即ち、冷却能力が十分に得られるまで出力トルクを制限することができる。

本発明の車両制御装置は、静粛性を損なうことなく、しかも、電力消費量を抑えた状態でインバータの過熱を抑制することが可能になる。

本発明の一実施例に係る車両制御装置が適用された車両の概略構成図である。 インバータの冷却経路図である。 制御フローチャートである。 制御フローチャートである。 制御タイムチャートである。 他の実施例の制御タイムチャートである。 他の実施例の制御タイムチャートである。

図１には本発明の一実施例に係る車両制御装置が適用された電気自動車の概略を表すブロック構成、図２にはインバータの冷却経路を説明するための概略を示してある。

図１に示すように、電気自動車（車両）１には、駆動用の電動モータ２が備えられ、電動モータ２の駆動により駆動輪５に走行用の動力が伝達される。電動モータ２は電力変換装置であるインバータ３から電力が供給される。インバータ３にはバッテリ４が接続され、バッテリ４からの直流電力がインバータ３に供給され、インバータ３に供給された電力が交流電力に変換されて電動モータ２に供給される。

インバータ３には複数のスイッチング素子が備えられ、スイッチング素子が制御されることで、任意の周波数の交流電力が生成される。電動モータ２はインバータ３からの交流電力の周波数に応じて回転速度、出力トルクが制御される。

電気自動車１にはインバータ３の制御を行うインバータＥＣＵ６が備えられ、インバータＥＣＵ６からの指令によりスイッチング素子が制御され、電動モータ２の出力を所望の状態に制御する。また、電気自動車１には車両を統合制御する車両ＥＣＵ７が備えられ、車両ＥＣＵ７の情報はインバータＥＣＵ６に伝達される。

電気自動車１には電動モータ２の回転速度の状況に基づいて車速を検出する車速センサー８が設けられている。また、シフトレバーの操作により、例えば、パーキングレンジ（Ｐレンジ）、リバースレンジ（Ｒレンジ）、ニュートラルレンジ（Ｎレンジ）、ドライブレンジ（Ｄレンジ）を選択するシフト装置９が設けられ、シフト装置９で選択されたシフトポジションがシフトポジションセンサー１０で検出される。また、アクセルペダル１１のアクセル開度を検出するアクセル開度センサー１２が設けられている。

車両ＥＣＵ７には、車速センサー８の検出情報、シフトポジションセンサー１０の検出情報、アクセル開度センサー１２の検出情報が入力される。車両ＥＣＵ７では、車速センサー８、シフトポジションセンサー１０、アクセル開度センサー１２の検出情報に基づいて電気自動車１の出力トルク（電動モータ２の出力トルク）が把握される。

インバータ３で交流電力が生成される際には、スイッチング素子に比較的大きな電流が流れるため、インバータ３は発熱して高温になる。このため、インバータ３には冷却装置が備えられ、冷却装置の作動によりインバータ３が冷却され、過熱が抑制されている。

以下の説明では冷却装置の作動によりインバータ３が冷却される点を記載しているが、冷却装置により、電動モータ２の冷却も行われる。即ち、冷却装置は、電動モータ２もしくはインバータ３の少なくとも一方を冷却している。

図２に示すように、冷却装置として、インバータ３には冷却水ポンプ（冷却媒体ポンプ）１５が設けられ、冷却水ポンプ１５の駆動によりラジエータ１４で冷却された冷却水（冷却媒体）が冷却流路１３ａを通してインバータ３に送られる。インバータ３を冷却した冷却水は、冷却流路１３ｂを通してラジエータ１４に送られる。つまり、冷却水ポンプ１５の駆動により冷却流路１３ａ、１３ｂを通してラジエータ１４とインバータ３を冷却水が循環される。

冷却流路１３ａには冷却水の流量を検出する流量検出センサー２０が設けられ、流量検出センサー２０によりインバータ３に送られる冷却水の流量が検出される。流量検出センサー２０の検出情報（冷却水の循環量）はインバータＥＣＵ６に送られ、インバータＥＣＵ６では冷却水の循環量が十分に確保されているか否かが判断される。

尚、流量検出手段としては、冷却水ポンプ１５の駆動時間の積算等により冷却水の循環量を導出する手段を適用することも可能である。

図１に示すように、インバータＥＣＵ６にはポンプ制御部（ポンプ制御手段）１６、モータ制御部（モータ制御手段）１７が備えられている。インバータＥＣＵ６のポンプ制御部１６からの指令により冷却水ポンプ１５の駆動が制御され、モータ制御部１７からの指令によりインバータ３を介して電動モータ２の出力トルクの上限値が制御される（出力トルクが制御される）。

冷却装置には、冷却媒体（冷却水）の温度を検出する冷却水温センサー１８（温度検出手段）が設けられ、インバータ３には、インバータ３の温度（温度状況）を検出する温度センサー１９（温度検出手段）が設けられている。冷却水温センサー１８、温度センサー１９の検出情報はインバータＥＣＵ６に送られる。

詳細は省略するが、温度センサー１９は、電動モータ２の温度（温度状況）を検出することも可能であり、温度センサー１９により、電動モータ２及びインバータ３の温度、電動モータ２の温度を検出することも可能である。即ち、温度センサー１９により、電動モータ２もしくはインバータ３の少なくとも一方の温度を検出している。

一方、車両ＥＣＵ７では、シフトポジションセンサー１０の検出情報に基づいて、ＰレンジもしくはＮレンジが選択されているか（電気自動車１が停車中か）どうかが判断される。停車中であるレンジ（ＰレンジもしくはＮレンジ）が選択されている場合、冷却水ポンプ１５を停止させるように、車両ＥＣＵ７からインバータＥＣＵ６のポンプ制御部１６に情報が送られる。

そして、ＰレンジもしくはＮレンジ以外が選択された場合、電気自動車１が走行状態になると判断され、冷却水ポンプ１５を駆動させるように、車両ＥＣＵ７からインバータＥＣＵ６のポンプ制御部１６に情報が送られる。

シフトポジションが走行ポジションに切り換えられる前、即ち、シフトポジションがＰレンジもしくはＮレンジにある停車時には、冷却水ポンプ１５は駆動されていない状態にあり、冷却水ポンプ１５は静粛な状態にあり、バッテリ４の電力が消費されていない状態にある。

シフトポジションが走行ポジションに切り換えられると、即ち、シフトポジションがＰレンジ、もしくは、Ｎレンジ以外（Ｒレンジ、もしくは、Ｄレンジ）にされると、ポンプ制御部１６により冷却水ポンプ１５が駆動されてインバータ３が冷却される状態に冷却水が循環される。

そして、モータ制御部１７により冷却水の流量に応じて電動モータ２の出力トルクの上限値が抑制され、冷却水の循環量が十分に確保された状態で電動モータ２の出力トルクの上限値の抑制が解除される。つまり、冷却水の流量が多くなるほど、電動モータ２の出力トルクの上限値の抑制量が少なくされている。

これにより、電気自動車１が停車している際には冷却水ポンプ１５が駆動されず、シフトポジションがＰレンジ、もしくは、Ｎレンジ以外に切り換えられると、冷却水の循環量が十分に確保されるまでは電動モータ２の出力トルクの上限値が抑制され、インバータ３の過熱が抑制された状態で電動モータ２が駆動される。そして、冷却水の循環量が十分に確保された際には電動モータ２の出力トルクの上限値の抑制が解除され、インバータ３が十分な冷却状態となって電動モータ２が駆動される。

図３から図５に基づいて上述した車両制御装置の動作を具体的に説明する。

図３にはインバータＥＣＵ６におけるポンプ制御部１６の制御フローチャート、図４にはインバータＥＣＵ６におけるモータ制御部１７の制御フローチャートを示してある。また、図５には動作の経時変化を表す制御タイムチャートを示してあり、図５（ａ）はシフトポジションの経時変化、図５（ｂ）は冷却水ポンプ１５の駆動状態の経時変化、図５（ｃ）は冷却水の流量の経時変化、図５（ｄ）は電動モータ２の出力トルクの上限値の経時変化である。

図３に基づいてポンプ制御部１６の制御を説明する。

ステップＳ１でシフトポジションＳＰが読込まれ、ステップＳ２でシフトポジションＳＰがＰレンジもしくはＮレンジであるか否かが判断される。つまり、電気自動車１が停車状態にあるモードが選択されているか否かが判断される。ステップＳ２でシフトポジションＳＰがＰレンジもしくはＮレンジであると判断された場合、ステップＳ３でポンプ駆動フラグＦＬを０に設定し（ＦＬ＝０）、ステップＳ４で冷却水ポンプ１５を停止して処理が終了となる。

ステップＳ２でシフトポジションＳＰがＰレンジもしくはＮレンジではないと判断された場合、即ち、シフトポジションＳＰがＲレンジもしくはＤレンジであるとされて電気自動車１が走行状態にあるモードが選択されていると判断される。電気自動車１が走行状態にあるモードが選択されていると判断された場合、ステップＳ５でポンプ駆動フラグＦＬを１に設定し（ＦＬ＝１）、ステップＳ６で冷却水ポンプ１５を駆動して処理が終了となる。

つまり、シフトポジションＳＰがＰレンジもしくはＮレンジにある停車時には、電動モータ２が停止してインバータ３は走行による発熱がない状態なので、冷却水ポンプ１５の駆動が停止される。シフトポジションが走行ポジションに切り換えられると、電動モータ２が駆動されインバータ３は走行による発熱があるため、冷却水ポンプ１５が駆動されてインバータ３が冷却される状態に冷却水が循環される。

図４に基づいてモータ制御部１７の制御を説明する。同時に、図５に基づいて電動モータ２の出力トルクの上限値の経時変化を説明する。

図４に示すように、ステップＳ１１でポンプ駆動フラグＦＬが０から１に変化したか否か、即ち、シフトポジションＳＰがＰレンジもしくはＮレンジからＲレンジもしくはＤレンジに操作され、冷却水ポンプ１５が停止状態から駆動状態に変化したか否かが判断される。ステップＳ１１でポンプ駆動フラグＦＬが０から１に変化したと判断された場合、ステップＳ１２でＦＬ＝１の制御（図３中のステップＳ６）が実行される。つまり、冷却水ポンプ１５が駆動される。

ステップＳ１１でポンプ駆動フラグＦＬが０から１に変化していないと判断された場合、即ち、シフトポジションＳＰがＰレンジもしくはＮレンジのままで電気自動車１が停車状態であると判断された場合、処理を終了する。

ステップＳ１２で冷却水ポンプ１５が駆動された後、ステップＳ１３で電動モータ２の出力トルクの上限値がＡ（％）に制限される。制限される割合であるＡ（％）は、インバータ３に冷却水が循環しない状態でも（インバータ３が冷却されなくても）、インバータ３の制御（動作）が許容される時の電動モータ２の出力トルクの上限値の割合に設定されている。

つまり、冷却水が循環しない状態でインバータ３の制御が許容される出力トルクの上限値になるように、電動モータ２の出力トルクの上限値がＡ（％）に制限される。

ステップＳ１４で流量検出センサー２０により冷却水の流量が読込まれ、ステップＳ１５で冷却水ポンプ１５の駆動による冷却水の流量がしきい値Ｆ（ｌ/ｍｉｎ）以上か否かが判断される。しきい値Ｆは、電動モータ２の出力トルクの上限値が１００（％）になってもインバータ３の制御（動作）が許容される量の冷却水の量、即ち、電動モータ２の出力トルクの上限値が１００（％）の時のインバータ３の作動による過熱を冷却できる冷却水の量に設定されている。

つまり、図５に示すように、時刻ｔ０では、シフトポジションＳＰがＰレンジもしくはＮレンジからＲレンジもしくはＤレンジに操作され（ａ）、冷却水ポンプ１５が停止状態から駆動状態になり（ｂ）、冷却水の流量が増加し始め（ｃ）、電動モータ２の出力トルクの上限値がＡ（％）に制限される（ｄ）。

図４のフローチャートに戻り、ステップＳ１５で冷却水の流量がしきい値Ｆ（ｌ/ｍｉｎ）以上ではないと判断された場合、つまり、冷却水の流量がインバータ３の冷却を行うには十分な流量に達していないと判断された場合、ステップＳ１６で電動モータ２の出力トルクの上限値を漸増させてステップＳ１４に移行する。出力トルクの上限値の漸増割合は、冷却水の現在の流量としきい値Ｆ（ｌ/ｍｉｎ）との差により適宜設定され、例えば、冷却水の流量がしきい値Ｆ（ｌ/ｍｉｎ）に達した際に出力トルクの上限値が直線的に１００（％）に達するように設定される。

尚、電動モータ２の出力トルクの上限値をＡ（％）に制限した後、冷却水の流量が十分な量に達するまでは、電動モータ２の出力トルクの上限値を直線状に漸増させて１００（％）に達するように設定したが、冷却水の流量に応じて電動モータ２の出力トルクの上限値の増加を任意に制御することが可能である。

ステップＳ１５で冷却水の流量がしきい値Ｆ（ｌ/ｍｉｎ）以上になるまで、ステップＳ１６、ステップＳ１４の処理が繰り返される。ステップＳ１５で冷却水の流量がしきい値Ｆ（ｌ/ｍｉｎ）以上になったと判断された場合、ステップＳ１７で電動モータ２の出力トルクの上限値を１００（％）に設定して処理を終了する。

つまり、図５（ｃ）に示すように、時刻ｔ０から冷却水の流量が増加し始め、時刻ｔ１で冷却水の流量がしきい値Ｆ（ｌ/ｍｉｎ）に達する。図５（ｄ）に示すように、時刻ｔ０で電動モータ２の出力トルクの上限値がＡ（％）に制限され、時刻ｔ１までの間で出力トルクの上限値が１００（％）になるように直線的に漸増する。即ち、冷却水の流量がしきい値Ｆ（ｌ/ｍｉｎ）に達すると出力トルクの上限値の抑制が解除される。電動モータ２の出力トルクの上限値が１００（％）に維持された状態で、時刻ｔ２で、冷却水の流量が最大流量Ｆｍａｘ（ｌ/ｍｉｎ）に達する。

従って、電気自動車１が停車している際には冷却水ポンプ１５が駆動されずに静粛性が保たれると共に電力の消費が抑えられる。時刻ｔ０で、シフトポジションがＰレンジ、もしくは、Ｎレンジ以外に切り換えられると、冷却水の循環量が十分に確保される時刻ｔ１までは電動モータ２の出力トルクの上限値が抑制され、インバータ３の過熱が抑制された状態で電動モータ２が駆動される。そして、時刻ｔ１に達した際に冷却水の循環量が十分に確保された時に電動モータ２の出力トルクの上限値が１００（％）に設定され、インバータ３が十分な冷却状態となって電動モータ２が駆動される。

このため、本実施例の車両制御装置では、静粛性を損なうことなく、しかも、電力消費量を抑えた状態でインバータ３の過熱を抑制することが可能になる。

上記実施例では、インバータ３の温度状況（電動モータ２の温度状況）を検出する温度検出手段として、冷却水温センサー１８及び温度センサー１９が備えられている。このため、冷却水温センサー１８及び温度センサー１９の検出情報により、即ち、インバータ３の温度状況（電動モータ２の温度状況）により、冷却水の流量のしきい値Ｆ（ｌ/ｍｉｎ）を変更することが可能である。

冷却水温センサー１８及び温度センサー１９（冷却水温センサー１８もしくは温度センサー１９）の検出温度が所定値よりも低い状態であることが検出された時に、つまり、インバータ３がそれほど高温になっていないことが検出された時に、冷却水の流量のしきい値Ｆ（ｌ/ｍｉｎ）を小さな値のしきい値Ｆ２（ｌ/ｍｉｎ）に変更することができる。

冷却水の流量のしきい値を小さな値のしきい値Ｆ２（ｌ/ｍｉｎ）に変更することにより、冷却水ポンプ１５の能力が同じで冷却水の循環量の増加割合が同じであるため、図５（ｃ）（ｄ）に一点鎖線で示すように、時刻ｔ１Ａ（ｔ１よりも早い時刻）で冷却水の流量がしきい値Ｆ２（ｌ/ｍｉｎ）に達し、時刻ｔ１Ａで冷却水の循環量が十分に確保されて電動モータ２の出力トルクの上限値が１００（％）に設定される。

このため、インバータ３がそれほど高温になっていない場合には、電動モータ２の出力トルクの上限値を制限する時間を短くすることができ、短時間で出力トルクの上限値を１００（％）に設定することが可能になる。

一方、冷却水温センサー１８及び温度センサー１９（冷却水温センサー１８もしくは温度センサー１９）の検出温度が所定値よりも高い状態であることが検出された時に、つまり、インバータ３が発熱して高温になっていることが検出された時に、冷却水の流量のしきい値Ｆ（ｌ/ｍｉｎ）を大きな値のしきい値Ｆ１（ｌ/ｍｉｎ）に変更することができる。

冷却水の流量のしきい値を大きな値のしきい値Ｆ１（ｌ/ｍｉｎ）に変更することにより、冷却水ポンプ１５の能力が同じで冷却水の循環量の増加割合が同じであるため、図５（ｃ）（ｄ）に二点鎖線で示すように、時刻ｔ１Ｂ（ｔ１よりも遅い時刻）で冷却水の流量がしきい値Ｆ１（ｌ/ｍｉｎ）に達し、時刻ｔ１Ｂで冷却水の循環量が十分に確保されて電動モータ２の出力トルクの上限値が１００（％）に設定される。

このため、インバータ３が高温に発熱している場合には、電動モータ２の出力トルクの上限値を制限する時間を長くすることができ、冷却水の循環量が確保されて冷却能力が十分に得られるまで出力トルクの上限値を制限することができる。

図６、図７に基づいて本発明の他の実施例を説明する。

図６、図７には冷却水ポンプとして可変吐出容量型のポンプを用いた場合のポンプの駆動状況を含めた電動モータ２の出力トルクの上限値の経時変化を表す制御タイムチャートを示してある。尚、図５で示した時刻と同じ時刻に対しては同一の符号を付してあり、（ａ）から（ｄ）で説明した状況は図５と同じである。

図６で適用される冷却水ポンプ２１は、時刻ｔ０で、シフトポジションがＰレンジもしくはＮレンジからＲレンジもしくはＤレンジに操作された際に（ａ）、冷却水を通常時に循環させる際の吐出量を吐出する通常駆動に対し、冷却水を多く吐出する最大能力駆動の状態で駆動される（ｂ）。時刻ｔ０では、冷却水の流量が増加し始め（ｃ）、電動モータ２の出力トルクの上限値がＡ（％）に制限される（ｄ）。

冷却水ポンプ２１は過大駆動の状態で駆動されるため、時刻ｔ１ｆで冷却水の流量がしきい値Ｆ（ｌ/ｍｉｎ）に達する。時刻ｔ１ｆまでの間で電動モータ２の出力トルクの上限値が１００（％）になるように直線的に漸増する。電動モータ２の出力トルクの上限値が１００（％）に維持された状態で、時刻ｔ２ｆで、冷却水の流量が最大流量Ｆｍａｘ（ｌ/ｍｉｎ）に達する。

図６（ｃ）に点線で示したように、通常の冷却水ポンプ１５を用いた場合に冷却水の流量がしきい値Ｆ（ｌ/ｍｉｎ）に達する時刻は時刻ｔ１であり、時刻ｔ２で冷却水の流量が最大流量Ｆｍａｘ（ｌ/ｍｉｎ）に達する。冷却水ポンプ２１を用いた場合、時刻ｔ１よりも早い時刻の時刻ｔ１ｆで冷却水の流量がしきい値Ｆ（ｌ/ｍｉｎ）に達し、時刻ｔ２ｆで冷却水の流量が最大流量Ｆｍａｘ（ｌ/ｍｉｎ）に達する。また、図６（ｄ）に点線で示したように、通常の冷却水ポンプ１５を用いた場合に電動モータ２の出力トルクの上限値が１００（％）に設定される時刻はｔ１であるが、冷却水ポンプ２１を用いた場合、時刻ｔ１よりも早い時刻の時刻ｔ１ｆで電動モータ２の出力トルクの上限値が１００（％）に設定される。

このため、電動モータ２の出力トルクの上限値を制限する時間を短くして、短時間で冷却水の循環量を確保することができる。

図７で適用される冷却水ポンプ２５は、シフトポジションがＰレンジもしくはＮレンジにある場合、停止されずに最小流量で駆動されている。時刻ｔ０で、シフトポジションがＰレンジもしくはＮレンジからＲレンジもしくはＤレンジに操作された際に（ａ）、最小流量で駆動している状態から通常の状態で駆動される（ｂ）。時刻ｔ０では、最少量で循環している冷却水の流量が増加し始め（ｃ）、電動モータ２の出力トルクの上限値がＢ（％）に制限される（ｄ）。

図７（ｃ）に点線で示した通常の冷却水ポンプ１５を用いた場合に比べ、最少流量で循環している冷却水は時刻ｔ０で最小量が確保されている。このため、電動モータ２の出力トルクの上限値の制限は、図７（ｄ）に点線で示した電動モータ２の出力トルクの上限値Ａ（％）に対し、制限が少ない割合（％）の出力トルクの上限値Ｂ（％）に設定されている。

冷却水ポンプ２５は最小流量で駆動されているため、通常の状態に駆動されるまでの流量の増加量が少なく、時刻ｔ１Ｆで冷却水の流量がしきい値Ｆ（ｌ/ｍｉｎ）に達する。時刻ｔ１Ｆまでの間で電動モータ２の出力トルクの上限値が１００（％）になるように直線的に漸増する。電動モータ２の出力トルクの上限値が１００（％）に維持された状態で、時刻ｔ２Ｆで、冷却水の流量が最大流量Ｆｍａｘ（ｌ/ｍｉｎ）に達する。

図７（ｃ）に点線で示したように、通常の冷却水ポンプ１５を用いた場合に冷却水の流量がしきい値Ｆ（ｌ/ｍｉｎ）に達する時刻は時刻ｔ１であり、時刻ｔ２で冷却水の流量が最大流量Ｆｍａｘ（ｌ/ｍｉｎ）となる。冷却水ポンプ２５を用いた場合、時刻ｔ１よりも早い時刻の時刻ｔ１Ｆで冷却水の流量がしきい値Ｆ（ｌ/ｍｉｎ）に達し、時刻ｔ２Ｆで冷却水の流量が最大流量Ｆｍａｘ（ｌ/ｍｉｎ）に達する。

また、図７（ｄ）に点線で示したように、通常の冷却水ポンプ１５を用いた場合に電動モータ２の出力トルクの上限値が１００（％）に設定される時刻はｔ１であるが、冷却水ポンプ２５を用いた場合、時刻ｔ１よりも早い時刻の時刻ｔ１Ｆで電動モータ２の出力トルクの上限値が１００（％）に設定される。

このため、電動モータ２の出力トルクの上限値を制限する時間を短くして、短時間で冷却水の循環量を確保することができる。

上記実施例では、冷却水の流量に応じて電動モータの出力トルクの上限値を抑制する例を説明したが、これに限られず、冷却水の流量に応じて、ドライバーの要求に基づいて出力される要求出力トルクを抑制するようにしてもよい。このような構成によっても、冷却水の流量が十分に確保されるまで電力消費量を抑えた状態を保つことができ、インバータの過熱を抑制することが可能になる。ただし、冷却水の流量に応じて電動モータの出力トルクの上限値を抑制する構成とした方が、ドライバーの要求する要求出力トルクを必要以上に抑制することがない。即ち、車両の発進性を確保しつつ、電力消費量を抑制することができるため、好ましい。

また、上記実施例では、電気自動車１を例に挙げて説明したが、電気モータとエンジンを駆動源とするハイブリッド自動車に本願発明を適用することも可能である。この場合、冷却水ポンプとして、エンジンにより駆動されるポンプを用いることも可能である。また、シフト装置としては、低速レンジや、エンジンブレーキが強くなるレンジを備えた装置を適用することも可能である。

本発明は、駆動用の電動モータ、及び、インバータを搭載した車両の制御装置の産業分野で利用することができる。

１ 電気自動車
２ 電動モータ
３ インバータ
４ バッテリ
５ 駆動輪
６ インバータＥＣＵ
７ 車両ＥＣＵ
８ 車速センサー
９ シフト装置
１０ シフトポジションセンサー
１１ アクセルペダル
１２ アクセル開度センサー
１４ ラジエータ
１５、２１、２５ 冷却水ポンプ
１６ ポンプ制御部
１７ モータ制御部
１８ 冷却水温センサー
１９ 温度センサー
２０ 流量検出センサー

Claims (6)

1. 車両に搭載された車両動力用の電動モータと、
   前記電動モータ、もしくは、前記電動モータの駆動を制御するインバータの少なくとも一方を冷却する冷却媒体を循環させる冷却媒体ポンプと、
   前記電動モータの駆動状態を切り換えるためのシフト装置により選択されたシフトポジションを検出するシフトポジションセンサーと、
   前記シフトポジションセンサーにより前記シフトポジションが走行ポジションに切り換えられたことが検出された際に、前記冷却媒体ポンプを駆動して前記インバータが冷却される状態に前記冷却媒体を循環させるポンプ制御手段と、
   前記冷却媒体の流量を検出する流量検出センサーと、
   前記ポンプ制御手段により前記冷却媒体ポンプが前記冷却媒体を循環させる状態に駆動された際に、前記冷却媒体の流量に応じて前記電動モータの出力トルクを抑制するモータ制御手段とを備えた
   ことを特徴とする車両制御装置。
2. 請求項１に記載の車両制御装置において、
   前記モータ制御手段は、
   前記冷却媒体の流量が多くなるほど前記電動モータの出力トルクの抑制量を少なくする
   ことを特徴とする車両制御装置。
3. 請求項１または２に記載の車両制御装置において、
   前記モータ制御手段は、
   前記冷却媒体の流量が所定のしきい値に達すると、前記電動モータの出力トルクの抑制を解除する
   ことを特徴とする車両制御装置。
4. 請求項３に記載の車両制御装置において、
   前記電動モータもしくは前記インバータの少なくとも一方の温度状況を検出する温度検出手段を備え、
   前記モータ制御手段は、前記温度検出手段により検出された前記電動モータもしくは前記インバータの少なくとも一方の温度に応じて前記冷却媒体の流量の前記しきい値を変更する
   ことを特徴とする車両制御装置。
5. 請求項４に記載の車両制御装置において、
   前記モータ制御手段は、前記温度検出手段により、前記電動モータもしくは前記インバータの少なくとも一方の温度が所定値よりも低い状態であることが検出された時に、前記冷却媒体の流量の前記しきい値を小さくする
   ことを特徴とする車両制御装置。
6. 請求項４または５に記載の車両制御装置において、
   前記モータ制御手段は、前記温度検出手段により、前記電動モータもしくは前記インバータの少なくとも一方の温度が所定値以上であることが検出された時に、前記冷却媒体の流量の前記しきい値を大きくする
   ことを特徴とする車両制御装置。

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