JP2022037283A - 電力変換装置及び制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】制御部の再起動時に、適切に温度保護機能を実行して熱源の温度が上昇し過ぎるのを抑制できる電力変換装置を提供する。【解決手段】本発明の一態様は、第１の電流源２ｂから電力変換して駆動部３へ電力を供給する電力変換部３０と、第２の電流源２ｃから電力が供給され、電力変換部を制御する制御部３０と、電力変換部又は駆動部で発熱する熱源の近傍の温度を検出する温度検出部１１とを備える。制御部は、第１の電流源から電力変換部への電力供給を遮断し、電力変換部から駆動部への電力供給を遮断した後、予め設定された収束経過時間を経過した時、第２の電流源から制御部への電力供給を遮断して制御部の動作を停止し、その後、第２の電流源から前記制御部へ電力供給されて再起動すると、温度検出部が検出した実温度に基づいて、電力変換部が第１の電流源から電力変換して駆動部へ供給する電力を制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、電力変換装置及び制御装置に関する。

電動車両は、車輪を駆動するためのモータと、モータ等を制御するための駆動装置を有する。

このような電動車両において、モータを駆動させるときに発熱する部品の熱源の温度を直接測定できない場合に、制御部がソフト的にサーミスタにより検出した温度等に基づいて、熱源の温度を推定する場合がある（例えば、特許文献１、２参照）。この場合において、当該制御部の電源を落とすと、電源が落ちている間は熱源の温度の推定は実行されない。このため、当該制御部は、再起動時に、現在の熱源の推定温度は、把握されていない。

そのため、上記従来の電動車両では、制御部の再起動後において、例えば、発熱する部品の熱源の推定温度が当該部品を破損させる閾値の温度以上であるにも拘わらず、サーミスタにより検出した温度に基づいて推定している熱源の温度が当該閾値未満になる場合がある。

このような場合、制御部は、熱源の推定温度が温度保護機能を実行して熱源の温度上昇を抑える必要があるにも拘わらず、温度保護機能を実行しないため、熱源の温度が上昇し過ぎるのを抑制できないという問題がある。

特開2017-123552号公報 特開2017-123628号公報

本発明の種々の態様は、制御部の動作を停止した後から制御部を再起動するまでの間に発熱する部品の熱源の温度推定が行われなくても、制御部の再起動時に、適切に温度保護機能を実行して熱源の温度が上昇し過ぎるのを抑制できる電力変換装置、及び、制御装置を提供することを目的とする。

以下に本発明の種々の態様について説明する。

［１］第１の電流源から電力変換して駆動部へ電力を供給する電力変換部と、
第２の電流源から電力が供給され、前記電力変換部を制御する制御部と、
前記電力変換部又は前記駆動部で発熱する熱源の近傍の温度を検出する温度検出部と、
を備え、
前記制御部は、
前記第１の電流源から前記電力変換部への電力供給を遮断することで、前記電力変換部から前記駆動部への電力供給を遮断した後、予め設定された収束経過時間を経過した時、前記第２の電流源から前記制御部への電力供給を遮断することで、前記制御部の動作を停止し、
その後、前記第２の電流源から前記制御部へ電力供給されて再起動すると、前記温度検出部が検出した実温度に基づいて、前記電力変換部が前記第１の電流源から電力変換して前記駆動部へ供給する電力を制御する
ことを特徴とする電力変換装置。

［２］前記収束経過時間は、前記駆動部に流れる電流値、前記駆動部に流れる電流の周波数、及び、前記実温度に基づいて推定した前記熱源の温度である制御用推定温度と、前記実温度との温度差が予め設定された規定範囲内に収束するものとして、予め設定された時間である
ことを特徴とする上記［１］に記載の電力変換装置。

［３］前記制御部は、
前記駆動部に流れる電流値を取得するとともに、前記駆動部に流れる電流の周波数を取得し、前記温度検出部が検出した実温度を取得し、前記電流値、前記周波数及び前記実温度に基づいて前記熱源の温度を算出した制御用推定温度を取得する機能を有する
ことを特徴とする上記［１］又は［２］に記載の電力変換装置。

［４］前記制御部は、
前記駆動部への電力供給を遮断した後、前記収束経過時間の経過前に、前記熱源の温度である制御用推定温度と、前記実温度との温度差が予め設定された規定範囲内に収束した場合には、
前記収束経過時間の経過前であっても、前記制御部への電力供給を遮断することで、前記制御部の動作を停止させる
ことを特徴とする上記［３］に記載の電力変換装置。

［５］前記制御部は、
前記駆動部への電力供給を遮断した後、前記制御用推定温度と前記実温度との前記温度差が前記規定範囲内に収束している場合には、前記再起動すると、前記再起動後に前記実温度に基づいて、前記電力変換部から前記駆動部へ供給する電力を制御する
ことを特徴とする上記［４］に記載の電力変換装置。

［６］前記制御部が用いる情報を記憶する記憶部を、さらに備え、
前記記憶部は、前記駆動部に流れる電流値及び前記駆動部に流れる電流の周波数の組み合わせと、前記熱源の熱が飽和する最大の温度である飽和温度と、を関連付けた飽和温度情報テーブルを記憶しており、
前記制御部は、
前記駆動部への電力供給を遮断した後、前記収束経過時間の経過前の間に、
前記飽和温度情報テーブルを参照して、取得した前記駆動部に流れる電流値と取得した前記駆動部に流れる電流の周波数との組み合わせに対応する、前記熱源の現在の飽和温度を算出するａ工程と、
前記現在の飽和温度と第１係数を用いることで、前記熱源の温度を推定した現在推定熱源温度を算出するｃ工程と、
前記現在推定熱源温度と第２係数を用いることで、前記熱源の近傍の温度を推定した現在推定検出部温度を算出するｅ工程と、
前記温度検出部が検出した実温度を取得するｆ工程と、
前記現在推定検出部温度から前記実温度を減算することで、温度差分を算出するｇ工程と、
前記温度差分に予め設定された温度補正係数を乗算することで、温度補正値を算出するｈ工程と、
前記現在推定熱源温度に前記温度補正値を加算することで、制御用推定温度を算出するｉ工程と、を実行する機能を備え、
前記ｃ工程の前記現在推定熱源温度は、
前記現在の飽和温度が前記過去推定熱源温度より低い場合で、かつ、前記現在の飽和温度から前記過去推定熱源温度を減算した温度差が第１Ｎ閾値以下である場合は、前記第１係数を第１Ｎ係数とし、下記式３３で算出され、
前記現在の飽和温度が前記過去推定熱源温度より低い場合で、かつ、前記現在の飽和温度から前記過去推定熱源温度を減算した温度差が前記第１Ｎ閾値より大きい場合は、前記第１係数を前記第１Ｎ係数より小さい第２Ｎ係数とし、下記式３４で算出され、
前記過去推定熱源温度は、第１の時間前に現在推定熱源温度の算出方法と同様の算出方法で算出された温度であり、
前記ｅ工程の前記現在推定検出部温度は、
前記現在推定熱源温度が過去推定検出部温度以下である場合で、かつ、前記現在推定熱源温度から前記過去推定検出部温度を減算した温度差が第２Ｎ閾値以下である場合は、前記第２係数を第３Ｎ係数とし、下記式４３で算出され、
前記現在推定熱源温度が過去推定検出部温度以下である場合で、かつ、前記現在推定熱源温度から前記過去推定検出部温度を減算した温度差が第２Ｎ閾値より大きい場合は、前記第２係数を前記第３Ｎ係数より小さい前記第４Ｎ係数とし、下記式４４で算出され、
前記過去推定検出部温度は、前記第１の時間前に現在推定検出部温度の算出方法と同様の算出方法で算出された温度である
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の電力変換装置。
現在推定熱源温度 ＝ 第１Ｎ係数 ×（現在の飽和温度 － 過去推定熱源温度）＋過去推定熱源温度 ・・・（式３３）
現在推定熱源温度 ＝ 第２Ｎ係数 ×（現在の飽和温度 － 過去推定熱源温度）＋過去推定熱源温度 ・・・（式３４）
現在推定検出部温度 ＝第３Ｎ係数 ×（現在推定熱源温度 － 過去推定検出部温度）＋過去推定検出部温度・・・(式４３)
現在推定検出部温度 ＝第４Ｎ係数 ×（現在推定熱源温度 － 過去推定検出部温度）＋過去推定検出部温度・・・(式４４)

［７］前記ａ工程、前記ｃ工程、前記ｅ工程及び前記ｉ工程は、前記第１の時間毎に繰り返し、
前記ｆ工程、前記ｇ工程及び前記ｈ工程は、前記第１の時間より長い第２の時間毎に繰り返す
ことを特徴とする上記［６］に記載の電力変換装置。

［８］前記制御部は、算出した前記制御用推定温度のデータを前記記憶部に記憶させる機能を有する
ことを特徴とする上記［６］又は［７］に記載の電力変換装置。

［９］前記駆動部はモータであり、
前記電力変換部は、前記第１の電流源から供給された直流電圧から前記モータを駆動するためのモータ駆動電圧を生成するブリッジ回路を含み、
前記制御部は、前記モータ駆動電圧を前記モータに供給することで、前記モータを駆動させるように前記電力変換部を制御し、
前記温度検出部は、前記熱源の近傍の温度を検出するためのサーミスタである
ことを特徴とする上記［１］から［８］のいずれか一項に記載の電力変換装置。

［１０］前記熱源は、
前記電力変換部のブリッジ回路を構成するトランジスタであり、
前記サーミスタは、
前記トランジスタに近接して配置されている
ことを特徴とする上記［９］に記載の電力変換装置。

［１１］前記熱源は、
前記モータのコイルであり、
前記サーミスタは、
前記コイルに近接して配置されている
ことを特徴とする上記［９］に記載の電力変換装置。

［１２］第１の電流源と、第２の電流源と、前記第１の電流源から電力変換して駆動部へ電力を供給する電力変換部とを制御する制御装置を有し、
前記制御装置は、
前記第２の電流源から電力が供給され、前記電力変換部を制御する制御部と、
前記電力変換部又は前記駆動部で発熱する熱源の近傍の温度を検出する温度検出部と、を備え、
前記制御部は、
前記第１の電流源から前記電力変換部への電力供給を遮断することで、前記電力変換部から前記駆動部への電力供給を遮断した後、予め設定された収束経過時間を経過した時、前記第２の電流源から前記制御部への電力供給を遮断することで、前記制御部の動作を停止し、
その後、前記第２の電流源から前記制御部へ電力供給されて再起動すると、前記温度検出部が検出した実温度に基づいて、前記電力変換部が前記第１の電流源から電力変換して前記駆動部へ供給する電力を制御する
ことを特徴とする制御装置。

本発明の種々の態様によれば、制御部の動作を停止した後から制御部を再起動するまでの間に発熱する部品の熱源の温度推定が行われなくても、制御部の再起動時に、適切に温度保護機能を実行して熱源の温度が上昇し過ぎるのを抑制できる電力変換装置、及び、制御装置を提供することができる。

本発明の一態様に係る制御装置を示す模式図である。 図１に示す電力変換部３０又は駆動部３で発熱する熱源の温度と経過時間との関係を示す図である。 本発明の一態様に係る電力変換装置を示す模式図である。 本発明の一態様に係る電力変換装置を備えた電動車両を説明するための模式図である。 図４示す電力変換部３０ｃの周辺の構成の一例を示す図である。 温度保護機能を実行するために、熱源の温度とモータの制御との関係を示す図である。 図６に示す制限閾値５１での目標制限トルク５７の特性の一例を示す図である。 モータを所定の回転数で駆動させた場合における、モータの電流値６１、サーミスタＳが検出した実サーミスタ温度６２、熱源Ｚの実際の温度６３、及び、熱源Ｚの飽和温度６４の関係の一例を示す図である。 所定の駆動期間、モータを所定の回転数で駆動させた場合における、モータの電流と熱源Ｚの飽和温度との関係の一例を示す図である。 駆動部としてのモータの駆動を制御する際に、制御部が、温度保護機能を実行する基準となる熱源の温度を、モータの電流値（相電流値）とモータに流れる電流の周波数との関係に従って、上記の制御用推定温度又は実サーミスタ温度を選択する方法を説明する図である。 第４の実施形態に係る電力変換部３０ｃの周辺の構成を示す図である。 一定の電流でモータを駆動させて熱源の温度が上昇する場合の通電時間と熱源の温度との関係を示す図である。 一定の電流でモータを駆動させても熱源の温度が下降する場合の通電時間と熱源の温度との関係を示す図である。

以下では、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは、当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。

例えば、第１の実施形態として制御装置を説明するが、この制御装置は電動車両の負荷を駆動する電動車両制御装置に適用することも可能であるし、この制御装置を電動車両の負荷以外の負荷を駆動する駆動部を制御する装置に適用することも可能である。

また、第２の実施形態として電力変換装置を説明するが、この電力変換装置は電動車両の負荷を駆動する電動車両制御装置に適用することも可能であるし、この電力変換装置を電動車両の負荷以外の負荷を駆動する駆動部を制御する装置に適用することも可能である。

（第１の実施形態）
＜制御装置＞
図１は、本発明の一態様に係る制御装置を示す模式図である。図２は、図１に示す電力変換部３０又は駆動部３で発熱する熱源の温度と経過時間との関係を示す図である。

図１に示す制御装置１２は、電流源２の第１の電流源２ｂと、電流源２の第２の電流源２ｃと、第１の電流源２ｂから電力変換して駆動部３へ電力を供給する電力変換部３０とを制御する装置である。この制御装置１２は、電力変換部３０を制御する制御部１０と、電力変換部３０又は駆動部３で発熱する熱源の近傍の温度を検出する温度検出部１１とを備えている。制御部１０には第２の電流源２ｃから電力が供給される。

制御部１０は次のような制御を行う。

第１の電流源２ｂから電力変換部３０への電力供給を遮断することで、電力変換部３０から駆動部３への電力供給を遮断する（図２に示す経過時間Ｔ１）。その後、予め設定された収束経過時間７３を経過した時（図２に示す経過時間Ｔ２）、第２の電流源２ｃから制御部１０への電力供給を遮断することで、制御部１０の動作を停止する。その後、第２の電流源２ｃから制御部１０へ電力供給されて制御部１０が再起動する（図２に示す経過時間Ｔ３）。そして、第１の電流源２ｂから電力変換して駆動部３へ電力を供給する（図２に示す経過時間Ｔ４）。この際に、温度検出部１１が検出した実温度に基づいて、電力変換部３０が第１の電流源２ｂから電力変換して駆動部３へ供給する電力を制御する。

上記の制御装置によれば、第１の電流源２ｂから電力変換部３０への電力供給を遮断することで、電力変換部３０から駆動部３への電力供給を遮断した後、予め設定された収束経過時間を経過した時、第２の電流源２ｃから制御部１０への電力供給を遮断する。この時（図２に示す経過時間Ｔ２）には、温度検出部１１が検出する温度である実温度７２が、電力変換部３０又は駆動部３で発熱する熱源の実際の温度（又は制御用推定温度７１）に十分に近づいた状態となる。このため、その後に、第２の電流源２ｃから制御部１０へ電力供給されて制御部１０が再起動され、温度検出部１１が検出した実温度７２に基づいて、電力変換部３０が第１の電流源２ｂから電力変換して駆動部３へ供給する電力を制御することで、適切に温度保護機能を実行することができ、電力変換部３０又は駆動部３が破損する温度を超えるほどの電力供給が行われることを防止できる。つまり、制御部１０の動作を停止した後から制御部１０を再起動するまでの間に熱源の温度推定が行われなくても、制御部１０の再起動時に、適切に温度保護機能を実行して熱源の温度が上昇し過ぎることを抑制できる。

なお、上記の制御用推定温度及び温度保護機能の詳細については後述する。

上記の収束経過時間７３は、駆動部３に流れる電流値、駆動部３に流れる電流の周波数、及び、前記実温度に基づいて推定した前記熱源の温度である制御用推定温度７１と、前記実温度との温度差が予め設定された規定範囲内に収束するものとして、予め設定された時間である（図２参照）。このように収束経過時間７３に着目することで、制御部１０の動作を停止した後に、制御部１０を再起動して駆動部３へ供給する電力を制御する際に、適切に温度保護機能を実行することができる。

（第２の実施形態）
＜電力変換装置＞
図３は、本発明の一態様に係る電力変換装置を示す模式図であり、図１と同一部分には同一符号を付し、重複する説明はなるべく省略する。

図３に示す電力変換装置１は、第１の電流源２ｂから電力変換して駆動部３へ電力を供給する電力変換部３０と、電力変換部３０を制御する制御部１０と、電力変換部３０又は駆動部３で発熱する熱源の近傍の温度を検出する温度検出部１１とを備えている。この制御部１０は、第１の実施形態と同様の制御を行う。

なお、電流源２は例えばバッテリであってもよく、第１の電流源２ｂは例えば第１のバッテリであってもよく、第２の電流源２ｃは例えば第２のバッテリであってもよい。また、駆動部３は例えばモータであってもよい。

本実施形態においても第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、制御部１０は、駆動部３に流れる電流値を取得するとともに、駆動部３に流れる電流の周波数を取得し、温度検出部１１が検出した実温度を取得し、前記電流値、前記周波数及び前記実温度に基づいて電力変換部３０又は駆動部３で発熱する熱源の温度を算出した制御用推定温度を取得する機能を有する。この機能により、例えば図２に示す経過時間Ｔ１からＴ２までの間の収束経過時間７３において制御用推定温度と実温度との温度差を検出することができる。なお、この機能の詳細については後述する。

また、制御部１０は、駆動部３への電力供給を遮断した後（即ち経過時間Ｔ１の後）、収束経過時間７３の経過前に（即ち経過時間Ｔ２の前に）、電力変換部３０又は駆動部３で発熱する熱源の温度である制御用推定温度と実温度との温度差が予め設定された規定範囲内に収束した場合には、収束経過時間７３の経過前であっても、制御部１０への電力供給を遮断することで、制御部１０の動作を停止させるとよい。この時には、温度検出部１１が検出する実温度が、電力変換部３０又は駆動部３で発熱する熱源の温度を推定した制御用推定温度に十分に近づいた状態となっている。このように収束経過時間の経過前に制御部１０の電力供給を遮断することで、第２の電流源２ｃの電力消費を抑制できる。

上記の制御部１０の動作を停止させた後に、第２の電流源２ｃから制御部１０へ電力供給されて再起動すると、その再起動後には温度検出部１１が検出した実温度に基づいて、電力変換部３０から駆動部３へ供給する電力を制御するとよい。この時には、温度検出部１１が検出する温度である実温度が、電力変換部３０又は駆動部３で発熱する熱源の実際の温度に十分に近づいた状態となっているため、適切に温度保護機能を実行することができる。その結果、電力変換部３０又は駆動部３が破損する温度を超えるほどの電力供給が行われることを防止できる。

また、図３に示すように、制御部１０には記憶部２０が接続されており、この記憶部２０は制御部１０が用いる情報を記憶するものである。また、記憶部２０は、駆動部３に流れる電流値及び駆動部に流れる電流の周波数の組み合わせと、前記熱源の熱が飽和する最大の温度である飽和温度と、を関連付けた飽和温度情報テーブルを記憶している。この飽和温度情報テーブルを、制御用推定温度を求める際に用いることで、制御用推定温度の精度を向上させることができる。

ここでの飽和温度情報テーブルとは、駆動部３を所定の周波数で予め設定された駆動期間だけ連続して駆動させたときにおける、駆動部３に流れる電流の電流値及び駆動部３に流れる電流の周波数の組み合わせと、駆動部３を駆動させるときに発熱する熱源の熱が飽和する最大の温度である飽和温度と、を関連付けたテーブルである。この飽和温度は、少なくとも上記の駆動期間において、制御部１０が駆動部３に対して連続して通電する（連続して電流が流れる）ように電力変換部３０を制御することで、飽和する熱源の温度である。

なお、上記の「駆動部３を所定の周波数で予め設定された駆動期間だけ連続して駆動させたときにおける、駆動部３に流れる電流の電流値及び駆動部３に流れる電流の周波数の組み合わせ」を、「駆動部３を所定の回転数で予め設定された駆動期間だけ連続して駆動させたときにおける、駆動部３に流れる電流の電流値及び駆動部３の回転数の組み合わせ」と置き換えてもよい。

＜制御用推定温度の算出方法＞
制御部１０は、以下の（ａ工程）から（ｉ工程）により制御用推定温度を算出する。
（ａ工程）駆動部３に流れる電流値を取得するとともに、駆動部３に流れる電流の周波数を取得し、記憶部２０に記憶された前記飽和温度情報テーブルを参照して、前記電流値と前記周波数との組み合わせに対応する、熱源の現在の飽和温度を算出する。

（ｃ工程）前記現在の飽和温度と第１係数を用いることで、前記熱源の温度を推定した現在推定熱源温度を算出する。
詳細には、前記現在推定熱源温度は、以下の(i)から(iv)のいずれかにより算出される。
(i)前記現在推定熱源温度は、前記現在の飽和温度が過去推定熱源温度以上である場合で、かつ、前記現在の飽和温度から前記過去推定熱源温度を減算した温度差が第１Ｐ閾値以上である場合は、前記第１係数を第１Ｐ係数とし、下記式３１で算出される。

現在推定熱源温度 ＝ 第１Ｐ係数 ×（現在の飽和温度 － 過去推定熱源温度）＋過去推定熱源温度 ・・・（式３１）

なお、前記過去推定熱源温度は、第１の時間前に現在推定熱源温度の算出方法と同様の算出方法で算出された温度である。
(ii)前記現在推定熱源温度は、前記現在の飽和温度が前記過去推定熱源温度以上である場合で、かつ、前記現在の飽和温度から前記過去推定熱源温度を減算した温度差が前記第１Ｐ閾値未満である場合は、前記第１係数を前記第１Ｐ係数より小さい第２Ｐ係数とし、下記式３２で算出される。

現在推定熱源温度 ＝ 第２Ｐ係数 ×（現在の飽和温度 － 過去推定熱源温度）＋過去推定熱源温度 ・・・（式３２）

(iii)前記現在推定熱源温度は、前記現在の飽和温度が前記過去推定熱源温度より低い場合で、かつ、前記現在の飽和温度から前記過去推定熱源温度を減算した温度差が第１Ｎ閾値以下である場合は、前記第１係数を第１Ｎ係数とし、下記式３３で算出される。

現在推定熱源温度 ＝ 第１Ｎ係数 ×（現在の飽和温度 － 過去推定熱源温度）＋過去推定熱源温度 ・・・（式３３）

(iv)前記現在推定熱源温度は、前記現在の飽和温度が前記過去推定熱源温度より低い場合で、かつ、前記現在の飽和温度から前記過去推定熱源温度を減算した温度差が前記第１Ｎ閾値より大きい場合は、前記第１係数を前記第１Ｎ係数より小さい第２Ｎ係数とし、下記式３４で算出される。

現在推定熱源温度 ＝ 第２Ｎ係数 ×（現在の飽和温度 － 過去推定熱源温度）＋過去推定熱源温度 ・・・（式３４）

（ｅ工程）前記現在推定熱源温度と第２係数を用いることで、前記熱源の近傍の温度を推定した現在推定検出部温度を算出する。
詳細には、前記現在推定検出部温度は、以下の(i)から(iv)のいずれかにより算出される。
(i)前記現在推定検出部温度は、前記現在推定熱源温度が過去推定検出部温度より高い場合で、かつ、前記現在推定熱源温度から前記過去推定検出部温度を減算した温度差が第２Ｐ閾値以上である場合は、前記第２係数を第３Ｐ係数とし、下記式４１で算出される。

現在推定検出部温度 ＝第３Ｐ係数 ×（現在推定熱源温度 － 過去推定検出部温度）＋過去推定検出部温度・・・(式４１)

なお、前記過去推定検出部温度は、前記第１の時間前に現在推定検出部温度の算出方法と同様の算出方法で算出された温度である。
(ii)前記現在推定検出部温度は、前記現在推定熱源温度が過去推定検出部温度より高い場合で、かつ、前記現在推定熱源温度から前記過去推定検出部温度を減算した温度差が前記第２Ｐ閾値未満である場合は、前記第２係数を前記第３Ｐ係数より小さい第４Ｐ係数とし、下記式４２で算出される。

現在推定検出部温度 ＝第４Ｐ係数 ×（現在推定熱源温度 － 過去推定検出部温度）＋過去推定検出部温度・・・(式４２)

(iii)前記現在推定検出部温度は、前記現在推定熱源温度が過去推定検出部温度以下である場合で、かつ、前記現在推定熱源温度から前記過去推定検出部温度を減算した温度差が第２Ｎ閾値以下である場合は、前記第２係数を第３Ｎ係数とし、下記式４３で算出される。

現在推定検出部温度 ＝第３Ｎ係数 ×（現在推定熱源温度 － 過去推定検出部温度）＋過去推定検出部温度・・・(式４３)

(iv)前記現在推定検出部温度は、前記現在推定熱源温度が過去推定検出部温度以下である場合で、かつ、前記現在推定熱源温度から前記過去推定検出部温度を減算した温度差が第２Ｎ閾値より大きい場合は、前記第２係数を前記第３Ｎ係数より小さい前記第４Ｎ係数とし、下記式４４で算出される。

現在推定検出部温度 ＝第４Ｎ係数 ×（現在推定熱源温度 － 過去推定検出部温度）＋過去推定検出部温度・・・(式４４)

（ｆ工程）温度検出部１１が検出した実温度を取得する。
（ｇ工程）前記現在推定検出部温度から前記実温度を減算することで、温度差分を算出する。これを式５で表すと以下のようになる。

推定検出部温度－実温度＝温度差分 ・・・（式５）

（ｈ工程）前記温度差分に予め設定された温度補正係数を乗算することで、温度補正値を算出する。これを式６で表すと以下のようになる。

温度差分×温度補正係数＝温度補正値 ・・・（式６）

なお、温度補正係数の詳細については後述する。

（ｉ工程）前記現在推定熱源温度に前記温度補正値を加算することで、制御用推定温度を算出する。これを式７で表すと以下のようになる。

現在推定熱源温度＋温度補正値＝制御用推定温度 ・・・（式７）

上記の算出方法では、熱源の飽和温度を基準として制御用推定温度を算出する。詳細には、電力変換部３０又は駆動部３の熱伝導や周囲の温度の影響を考慮して、温度検出部１１が検出した実温度、駆動部３に流れる電流の電流値及び駆動部３に流れる電流の周波数に基づいて、電力変換部３０又は駆動部３で発熱する熱源の温度をより正確に推定することができる。

図３に示す制御部１０は、上記の算出方法により算出した制御用推定温度のデータを記憶部２０に記憶させる機能を有していてもよい。

（第３の実施形態）
＜電動車両＞
図４は、本発明の一態様に係る電力変換装置を備えた電動車両を説明するための模式図である。

図４の電動車両は、電流源としてのバッテリ２ａの第１の電流源としての第１のバッテリ２ｄから供給される電力を用いてモータ３ｘを駆動することで前進または後退する車両である。なお、モータ３ｘは駆動部としての一例である。

この電動車両は、電動バイク等の電動二輪車であり、より詳しくは、モータ３ｘと車輪等の負荷８がクラッチを介さずに機械的に直接接続された電動二輪車である。なお、本発明の一態様に係る電動車両は、二輪車に限定されるものではなく、例えば三輪または四輪の電動車両であってもよい。

図４に示すように、電動車両は、電力変換装置１ａと、記憶部２０ａと、第１の電流源としての第１のバッテリ２ｄ及び第２の電流源としての第２のバッテリ２ｅを備えた電流源としてのバッテリ２ａと、モータ３ｘと、アングルセンサ４と、アクセルポジションセンサ（図示せず）と、アシストスイッチ６と、メータ（表示部）７と、負荷８と、充電器９と、を備えている。

以下、図４の電動車両の各構成要素について詳しく説明する。

電力変換装置１ａは、電動車両の各構成を制御する装置であり、既述のように、例えば、電動二輪車（電動車両）に積載されるようになっている。この場合、負荷８は、電動二輪車の車輪８である。そして、モータ３ｘは、当該電動二輪車の車輪に接続されている。そして、電力変換装置１ａは、第１のバッテリ２ｄから電力変換してモータ３ｘへ電力を供給する電力変換部３０ｃを制御することができる。電力変換部３０ｃを制御することで、負荷８を駆動するモータ３ｘを制御することができる。

なお、電力変換装置１ａは、電動車両全体を統御するＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）として構成されてもよい。

この電力変換装置１ａは、図４に示すように、制御部１０ａと、電力変換部３０ｃと、温度検出部１１ａを備えている。この温度検出部１１ａは、電力変換部３０ｃの熱源Ｚの近傍の温度を検出するためのサーミスタＳである（図５参照）。しかし、後述のように、電力変換装置１ａは、モータ３ｘの熱源Ｚの近傍の温度を検出するためのサーミスタＳを備えるようにしてもよい。

そして、バッテリ２ａは、第１のバッテリ２ｄと、第２のバッテリ２ｅとを含む。例えば、第１のバッテリ２ｄｄは、リチウムイオン電池であり、第２のバッテリ２ｅは鉛電池である。

第１のバッテリ２ｄは、電動車両の負荷８を回転させるモータ３ｘに電力を供給する。より詳しくは、第１のバッテリ２ｄは電力変換部３０ｃに直流電力を供給する。既述のように、第１のバッテリ２ｄは、例えばリチウムイオン電池であるが、他の種類のバッテリを用いてもよい。

また、第２のバッテリ２ｅは、例えば、制御部１０ａに動作電圧を供給するための鉛電池である。

また、バッテリ２ａは、バッテリ管理ユニット（ＢＭＵ）を含む。バッテリ管理ユニットは、バッテリ２ａの電圧やバッテリ２ａの状態（充電率等）に関するバッテリ情報を制御部１０ａに送信する。なお、第１のバッテリ２ｄ及び第２のバッテリ２ｅの各々の数は一つに限らず、複数であってもよい。すなわち、電動車両には、互いに並列または直列に接続された複数のバッテリが設けられてもよい。

また、モータ３ｘは、電力変換部３０ｃから供給される交流電力により駆動される３相モータである。このモータ３ｘは、負荷８としての車輪に機械的に接続されており、所望の方向に車輪を回転させる。本実施形態では、モータ３ｘは、クラッチ（変速機構を含む。）を介さずに車輪に機械的に直接接続されている。なお、モータ３ｘの種類は特に限定されない。

また、アングルセンサ４は、モータ３ｘのロータの回転角度を検出するセンサである。ロータの周面には、Ｎ極とＳ極の磁石（センサマグネット）が交互に取り付けられている（図示せず）。

このアングルセンサ４は、例えばホール素子により構成されており、モータ３ｘの回転に伴う磁場の変化を検出するようになっている。

また、上記のアクセルポジションセンサは、電動車両（電動二輪車）のユーザによるアクセルに対する操作量（以下、「アクセル操作量」という。）を検知し、電気信号として制御部１０ａに送信する。アクセル操作量は、エンジン車のスロットル開度に相当する。

上記のアクセルポジションセンサにより、ユーザが加速したい場合にアクセル操作量は大きくなり、ユーザが減速したい場合にアクセル操作量は小さくなる。

特に、本実施形態においては、アクセルポジションセンサは、電動車両（電動二輪車）のユーザによるアクセルに対する操作量を検知し、電気信号として制御部１０ａに送信するようになっている。

また、アシストスイッチ６は、ユーザが電動車両のアシストを要求する際に操作されるスイッチである。アシストスイッチ６は、ユーザにより操作されると、アシスト要求信号を制御部１０ａに送信する。

また、メータ（表示部）７は、電動車両に設けられたディスプレイ（例えば液晶パネル）であり、各種情報を表示する。メータ７は、例えば、電動車両のハンドル（図示せず）に設けられる。メータ７には、電動車両の走行速度、バッテリ２ａの残量、現在時刻、総走行距離、および残走行距離などの情報が表示される。残走行距離は、電動車両があとどれくらいの距離を走行できるのかを示す。

また、充電器９は、電源プラグ（図示せず）と、この電源プラグを介して供給される交流電源を直流電源に変換するコンバータ回路（図示せず）とを有する。コンバータ回路で変換された直流電力によりバッテリ２ａは充電される。充電器９は、例えば、電動車両内の通信ネットワーク（ＣＡＮ等）を介して電力変換装置１ａに通信可能に接続されている。

また、制御部１０ａは、電力変換装置１ａに接続された各種装置から情報が入出力されるようになっている。

具体的には、制御部１０ａは、バッテリ２ａ、アングルセンサ４、アクセルポジションセンサ、アシストスイッチ６、充電器９から出力される各種信号を受信する。制御部１０ａは、メータ７に表示する信号を出力する。また、制御部１０ａは、電力変換部３０ｃを介してモータ３ｘを制御する。制御部１０ａの詳細については後述する。

また、記憶部２０ａは、制御部１０ａが用いる情報（後述の各種マップなど）や、制御部１０ａが動作するためのプログラムを記憶する。この記憶部２０ａは、例えば不揮発性の半導体メモリであるが、これに限定されない。なお、記憶部２０ａは制御部１０ａの一部として組み込まれていてもよい。

特に、この記憶部２０ａは、飽和温度情報テーブル（図示せず）を記憶するようになっている。この飽和温度情報テーブルは、モータ３ｘを所定の回転数で予め設定された駆動期間だけ連続して駆動させたときにおける、モータ３ｘに流れる電流値及びモータ３ｘに流れる電流の周波数の組み合わせと、モータ３ｘを駆動させるときに発熱する熱源Ｚの熱が飽和する最大の温度である飽和温度と、を関連付けたテーブルである。
なお、上記の「モータ３ｘに流れる電流値及びモータ３ｘに流れる電流の周波数の組み合わせ」を、「モータ３ｘの相電流の相電流値及びモータ３ｘの回転数の組み合わせ」と置き換えてもよい。

さらに、記憶部２０ａは、後述するように、熱源温度が制限閾値である場合における、駆動部としてのモータ３ｘに流れる電流の周波数と目標制限トルクとを関連付けた目標制限トルクテーブルを記憶するようになっている。なお、上記の「モータ３ｘに流れる電流の周波数」を、「モータ３ｘの回転数」に置き換えてもよい。

そして、上述の飽和温度は、少なくとも既述の駆動期間において、制御部１０ａがモータ３ｘに対して連続して通電する（連続して電流（相電流）が流れる）ように電力変換部３０ｃのブリッジ回路Ｘを制御することで、飽和する熱源Ｚの温度である（図８参照）。

また、電力変換部３０ｃは、バッテリ２ａ（より詳しくは第１のバッテリ２ｄ）から出力される直流電力を交流電力に変換してモータ３ｘに供給するようになっている（図４参照）。

そして、インバータ装置である電力変換部３０ｃは、第１のバッテリ２ｄから供給された直流電圧からモータ３ｘを駆動するためのモータ駆動電圧を生成する第１ないし第３のハーフブリッジを含むブリッジ回路Ｘを備える。このブリッジ回路Ｘを備えることで、モータを駆動するのに必要な正弦波の位相、波高を制御し、モータを効率よく使用することで熱の発生を最低限にすることが出来る。

図５に示すように、第１ないし第３のハーフブリッジは、それぞれ、直列に接続されたハイサイドトランジスタ（半導体スイッチＱ１，Ｑ３，Ｑ５）とローサイドトランジスタ（半導体スイッチＱ２，Ｑ４，Ｑ６）とを含む。

なお、これらの半導体スイッチＱ１～Ｑ６の制御端子は、制御部１０ａに電気的に接続されている。電源端子３０ａと電源端子３０ｂとの間には平滑コンデンサＣが設けられている。半導体スイッチＱ１～Ｑ６は、例えばＭＯＳＦＥＴまたはＩＧＢＴ等である。

そして、半導体スイッチＱ１は、図５に示すように、バッテリ２ａ（第１のバッテリ２ｄ）の正極が接続された電源端子３０ａと、モータ３ｘの入力端子３ａとの間に接続されている。

同様に、半導体スイッチＱ３は、電源端子３０ａと、モータ３ｘの入力端子３ｂとの間に接続されている。

半導体スイッチＱ５は、電源端子３０ａと、モータ３ｘの入力端子３ｃとの間に接続されている。

半導体スイッチＱ２は、モータ３ｘの入力端子３ａと、バッテリ２ａの負極が接続された電源端子３０ｂとの間に接続されている。

同様に、半導体スイッチＱ４は、モータ３ｘの入力端子３ｂと、電源端子３０ｂとの間に接続されている。

半導体スイッチＱ６は、モータ３ｘの入力端子３ｃと、電源端子３０ｂとの間に接続されている。

なお、入力端子３ａはモータ３ｘのＵ相の入力端子であり、入力端子３ｂはモータ３ｘのＶ相の入力端子であり、入力端子３ｃはモータ３ｘのＷ相の入力端子である。

また、制御部１０ａは、第２のバッテリ２ｅから供給される直流電圧により起動するとともに、外部から入力された指令信号に応じた指令トルクをモータ３ｘから出力するように、電力変換部３０ｃを制御して、モータ駆動電圧をモータ３ｘに供給することで、モータ３ｘを駆動することができる。

ここで、前述したように、アクセルポジションセンサは、電動車両（電動二輪車）のユーザによるアクセルに対する操作量を検知し、電気信号として制御部１０に送信するようになっている。そして、このアクセルポジションセンサが出力する電気信号は、この場合、当該指令信号に相当する。

制御部１０ａは、モータステージに応じて、電力変換部３０ｃの半導体スイッチＱ１～Ｑ６をオンオフ制御する。これにより、第１のバッテリ２ｄから供給される直流電力が交流電力に変換される。

なお、制御部１０ａは、ユーザの操作入力に応じて、第１のバッテリ２ｄから電力変換部３０ｃへの直流電圧の供給を停止するようになっている。一方、制御部１０ａは、ユーザの操作入力に応じて、第１のバッテリ２ｄから電力変換部３０ｃへの直流電圧の供給を開始するようになっている。

前述したように、サーミスタＳは、モータ３ｘを駆動させるときに発熱する熱源Ｚの近傍に配置され、熱源Ｚの温度を検出するようになっている（図５参照）。そして、熱源Ｚは、図５に示すように、電力変換部３０ｃのブリッジ回路Ｘを構成するトランジスタＱ１～Ｑ６である。

このサーミスタＳは、本実施形態においては、トランジスタＱ１～Ｑ６に近接して配置されている。サーミスタＳを用いることで、基盤設計が容易なことと温度による抵抗変化で温度を読み取れるため、変換する制御が簡素に構築できる。

特に、図５に示すように、サーミスタＳは、３個のサーミスタＳ１、Ｓ２、Ｓ３を含む。そして、サーミスタＳ１は、第１のハーフブリッジのハイサイドトランジスタＱ１の近傍に配置されている。さらに、サーミスタＳ２は、第２のハーフブリッジのハイサイドトランジスタＱ３の近傍に配置されている。さらに、サーミスタＳ３は、第３のハーフブリッジのハイサイドトランジスタＱ５の近傍に配置されている。

このように、サーミスタＳ（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）は、特に発熱量が大きいとされる第１ないし第３のハーフブリッジのハイサイドトランジスタＱ１、Ｑ３、Ｑ５のそれぞれの近傍に配置されている。

ここで、制御部１０ａの電源の立ち下げ時において、前述した制御用推定温度と、サーミスタＳにより検出した実サーミスタ温度（実温度）との温度差が予め設定された規定範囲内に収束するのを待ってから、制御部１０ａの電源を落とすことで、その後の制御部１０ａの再起動時に、適切に温度保護機能を実行する動作の例について説明する。

例えば、制御部１０ａは、第１のバッテリ２ｄから電力変換部３０ｃへの直流電流の供給を遮断することで、電力変換部３０ｃからモータ３ｘに対するモータ駆動電圧の供給を遮断して、モータ３ｘの制御を停止した後、予め設定された収束経過時間を経過したとき、第２のバッテリ２ｅから制御部１０ａへの直流電圧の供給を遮断することで、制御部１０ａの動作を停止する。

その後、制御部１０ａは、第２のバッテリ２ｅから直流電圧が供給されて再起動すると、サーミスタＳが検出した温度である実サーミスタ温度（実温度）に基づいて、電力変換部３０ｃにより、モータ３ｘの駆動を制御する。

これにより、制御部１０ａは、再起動時に、熱源Ｚの実際の温度に実サーミスタ温度が十分近づいた状態で、当該実サーミスタ温度に基づいて、モータ３ｘの制御を実行でき、適切に温度保護機能を実行することができる（図２参照）。

なお、収束経過時間は、例えば、モータ３ｘの電流の電流値、モータ３ｘに流れる電流の周波数、及び、実サーミスタ温度に基づいて推定した熱源Ｚの温度である制御用推定温度と、当該実サーミスタ温度との温度差が予め設定された規定範囲内に収束するものとして、予め設定された時間である。なお、上記及び下記の「モータ３ｘの電流の電流値」を、「モータ３ｘの相電流の相電流値」に置き換えてもよい。また、上記及び下記の「モータ３ｘに流れる電流の周波数」を、「モータ３ｘの回転数」に置き換えてもよい。

また、制御部１０ａは、モータ３ｘの制御を停止した後、既述の収束経過時間の経過前に制御用推定温度と実サーミスタ温度との当該温度差が既述の規定範囲内に収束した場合には、収束経過時間の経過に拘わらず、第２のバッテリ２ｅから制御部１０ａへの直流電圧の供給を遮断することで、制御部１０ａの動作を停止する。
なお、モータ３ｘの制御を停止した後、既述の収束経過時間の経過前に制御用推定温度と実サーミスタ温度との温度差が規定範囲内に収束したか否かを判断する方法については後述する。

そして、制御部１０ａは、上記の温度差が規定範囲内に収束した経緯等を示す情報を記憶部２０ａに記憶させるようにしてもよい。これにより、制御部１０ａは、再起動後に、記憶部２０ａに記憶された情報を参照することで、次にモータ３ｘの制御を停止した後において当該温度差が規定範囲内に収束したか否かの判断材料とすることができる。

なお、制御部１０ａは、サーミスタＳ又はモータ３ｘの電流（相電流）を検出する電流センサが故障している場合には、当該収束経過時間を経過したとき、第２のバッテリ２ｅから制御部１０ａへの直流電圧の供給を遮断することで、制御部１０ａの動作を停止するようにしてもよい。

また、制御部１０ａは、記憶部２０ａのデータが化けている時、又は、制御部１０ａが暴走している時は、制御部１０ａの動作をリセットするようにするようにしてもよい。

また、制御部１０ａは、第２のバッテリ２ｅの電圧が予め設定された下限電圧値未満に低下した時は、（制御部１０ａの電源が確保できないため、）第１のバッテリ２ｄから電力変換部３０ｃへの直流電圧の供給を遮断することで、電力変換部３０ｃからモータ３ｘに対するモータ駆動電圧の供給を遮断した後、第２のバッテリ２ｅから制御部１０ａへの直流電圧の供給を遮断するようにしてもよい。

また、制御部１０ａは、モータ３ｘの制御を停止した後、制御用推定温度と実サーミスタ温度との当該温度差が既述の規定範囲内に収束している場合には、再起動すると、再起動後にサーミスタが検出した実サーミスタ温度（実温度）に基づいて、電力変換部３０ｃにより、モータ３ｘの駆動を制御する。

また、既述のように、記憶部２０ａは、算出した制御用推定温度のデータを記憶する機能を有していてもよい。

なお、制御部１０ａは、再起動した時に、記憶部２０ａに記憶されていた制御用推定温度のデータが消失している場合には、予め設定した初期温度を制御用推定温度として用いて、当該初期温度に基づいて、電力変換部３０ｃにより、モータ３ｘの駆動を制御する。この初期温度は、例えば、後述の制限閾値以上であり且つ異常閾値未満の温度である。

これにより、記憶部２０ａに記憶されていた制御用推定温度のデータが消失している場合に、モータ３ｘのトルクを制限する状態から動作を開始して、安全にモータ３ｘを駆動させることができる。

＜温度保護機能の実行＞
図６は、温度保護機能を実行するために、熱源の温度とモータの制御との関係を示す図である。図７は、図６に示す制限閾値５１での目標制限トルク５７の特性の一例を示す図である。

図７に示すように、制限閾値での目標制限トルク５７とモータ３ｘに流れる電流の周波数は二次関数の関係にある。すなわち、この目標制限トルク５７は、熱源温度が図６に示す制限閾値５１である場合に、モータ３ｘに流れる電流の周波数が増加すると増加し、一方、モータ３ｘに流れる電流の周波数が減少すると減少するように設定されている（図７参照）。
なお、上記及び下記の「モータ３ｘに流れる電流の周波数」を、「モータ３ｘの回転数」に置き換えてもよい。また、上記及び下記の熱源温度は、温度検出部としてのサーミスタＳの検出結果に基づいて得られた温度である。

また、記憶部２０ａは、上記の熱源温度が制限閾値５１である場合における、モータ３ｘに流れる電流の周波数と目標制限トルク５７とを関連付けた目標制限トルクテーブルを記憶するようになっている。したがって、制御部１０ａは、記憶部２０ａに記憶されている目標制限トルクテーブルを参照することで、モータ３ｘに流れる電流の周波数に関連付けられた目標制限トルク５７を取得することができる。

また、目標制限トルクテーブルでは、駆動部としてのモータ３ｘに流れる電流の周波数が高くなると目標制限トルク５７は増加し、モータ３ｘに流れる電流の周波数が低くなると目標制限トルク５７は減少するように設定されるとよい。これにより、制限閾値５１での最小限のトルクを確保することができる。
なお、この「モータ３ｘに流れる電流の周波数が高くなると目標制限トルク５７は増加し、モータ３ｘに流れる電流の周波数が低くなると目標制限トルク５７は減少するように設定される」を、「モータ３ｘの回転数が高くなると目標制限トルクは増加し、モータ３ｘの回転数が低くなると目標制限トルクは減少するように設定される」に置き換えてもよい。

ここで、温度保護機能を実行するために、図６に示すように、制御部１０は、サーミスタＳの検出結果に基づいて得られた熱源温度が、予め設定された制限閾値５１以上であり且つ制限閾値５１よりも高い予め設定された異常閾値５２未満の制限状態５３において、既述の指令信号に応じた指令トルクよりも小さい制限トルク５４を出力するように、電力変換部３０ｃを制御して、モータ３ｘを駆動する。

なお、上記及び下記の熱源温度は、後述する制御用推定温度、又は、実サーミスタ温度（実温度）を用いてもよい。

上記の制限トルク５４を詳細に説明すると、まず、制御部１０ａは、モータ３ｘに流れる電流の周波数を取得する。

また、上記の「モータ３ｘに流れる電流の周波数を取得する」を、「モータ３ｘの回転数を取得する」に置き換えてもよい。なお、制御部１０ａは、例えば、モータ３ｘに設けられたホール素子（図示せず）がモータ３ｘの回転に応じて出力した信号に基づいて、モータ３ｘの回転数を取得することができる。このようなホール素子を用いることで、モータ３ｘの回転数を取得するのに役立つと考えられる。

次に、制御部１０ａは、上記の制限トルクを、記憶部２０ａに記憶された目標制限トルクテーブルを参照して、上記の取得した周波数に対応する目標制限トルク５７の大きさ以上になるように設定する。なお、この「取得した周波数」を、「取得した回転数」に置き換えてもよい。

これにより、熱源ＺであるトランジスタＱ１～Ｑ６の温度が上昇して破損するのを抑制するとともに、モータ３ｘのトルクを下げながらも、電動車両の走行を継続させることができる。
なお、当該制限トルク５４は、上記の熱源温度が異常閾値５２を超えないように設定される。

以上の説明により、上記の制限状態５３における、制御部１０ａの動作により、ユーザの操作によりモータ３ｘのトルクを増加させてモータ３ｘが低角速度の状態で高電流が流れて、モータ３ｘを駆動させるときに発熱する熱源Ｚの温度が、温度保護機能を実行する制限閾値５１以上に上昇する場合に、ユーザの操作に拘わらずモータの出力トルクを制限することで、温度の上昇を抑えることができる。

一方、制御部１０ａは、上記の熱源温度が、上記の異常閾値５２以上である異常状態５５である場合、指令信号に拘わらず、モータ３ｘから出力するトルクがゼロになるように、電力変換部３０ｃを制御して、モータ３ｘを停止させる（図６参照）。

例えば、制御部１０ａは、上記の熱源温度が異常閾値５２以上である異常状態５５を、制御部１０ａのシステムの異常が発生した状態と判断するようにしてもよい。これにより、例えば、トランジスタＱ１～Ｑ６に異常が発生した場合に、電動車両の走行を適切に停止させることができる。

また、制御部１０ａは、上記の熱源温度がこの異常閾値５２を超えた場合には、例えば、モータ３ｘを停止させた後、制御部１０ａの動作がリセットされるまで、モータ３ｘの制御を再開しないようにしてもよい。

この異常状態５５における、制御部１０ａの動作により、制御部１０ａや電力変換部３０ｃ等に異常が発生して熱源Ｚが非常に高い温度になった場合に、モータ３ｘを適切に停止させることができる。

なお、制御部１０ａは、上記の熱源温度が、上記の制限閾値５１未満の通常状態５６においては、指令信号に応じた指令トルク５８を出力するように、電力変換部３０ｃを制御して、モータ３ｘを駆動させる（図６参照）。

この通常状態５６における、制御部１０ａの動作により、ユーザの操作に基づいた指令信号に応じた指令トルク５８をモータから出力させることができる。

＜制限状態における制限トルクでの動作の一例＞
ここで、上記の制限状態において、制御部１０ａが制限トルク５４を算出して、この制限トルク５４でモータ３ｘを駆動するする動作の一例について説明する。

先ず、制限状態において、制御部１０ａは、以下の（式Ａ）に示すように、上記の熱源温度から制限閾値５１を減算した値に、正の調整係数を積算することで、熱源温度と制限閾値５１との間の温度差のパラメータである温度差値を算出する。

また、上述の調整係数は、例えば、モータ３ｘが出力するトルクが制限トルク５４になっている状態で、熱源温度が制限閾値５１から異常閾値５２までの範囲に収まるように設定される。

温度差値＝正の調整係数×（熱源温度－制限閾値） ・・・（式Ａ）

次いで、制御部１０ａは、駆動部としてのモータ３ｘに流れる電流の周波数を取得する。
次に、記憶部２０ａに記憶された目標制限トルクテーブルを参照して、上記の取得した周波数に対応する目標制限トルク５７を算出する。

次に、制御部１０ａは、以下の（式Ｂ）に示すように、上記の目標制限トルク５７から、モータ３ｘが現在出力している現在トルクを、減算した値に、上記の温度差値を積算することで、指令トルク５８から差し引くための負のカットトルクを算出する。

カットトルク＝温度差値×（目標制限トルク－現在トルク）・・・（式Ｂ）

次に、制御部１０ａは、以下の（式Ｃ）に示すように、指令トルク５８に負のカットトルクを加算する（すなわち、指令トルクからカットトルクの絶対値を減算する）ことにより、制限トルク５４を算出する。

制限トルク＝指令トルク＋カットトルク・・・（式Ｃ）

そして、制御部１０ａは、制限トルク５４を出力するように、電力変換部３０ｃを制御して、モータ３ｘを駆動する。

これにより、ユーザのスロットル操作によりモータの出力トルクを増加させてモータが低角速度の状態で高電流が流れて熱源の温度が、温度保護機能を実行する閾値以上に上昇する場合に、ユーザのスロットル操作に拘わらずモータの出力トルクを制限することで、熱源の温度の上昇を抑えて、当該電動車両の走行を継続することができる。

＜温度保護機能を実行する時に用いる熱源温度を推定する方法＞
温度保護機能を実行する際に用いる熱源温度を前述した制御装置１によって推定する方法の例について説明する。
ここで、熱源Ｚであるトランジスタのオン抵抗と駆動部としてのモータ３ｘの電流による温度上昇と、ユニットの熱容量、ユニットの周囲温度との熱伝導による物理モデルを考える。そして、熱源の熱が飽和するまで時間経過した際の飽和温度から当該トランジスタの温度を推測する。この推測温度と、計算誤差による実温度との乖離を防ぐために実温度を用いた手法とするものである（図８参照）。
なお、上記及び下記の「モータ３ｘの電流」を「モータ３ｘの相電流」に置き換えてもよい。

まず、温度保護機能を実施するために、制御部１０ａは、モータ３ｘに流れる電流値（モータ３ｘの相電流を検出して相電流値（例えば１００Ａ））を取得するとともに、モータ３ｘに流れる電流の周波数（又はモータ３ｘの回転数（例えば１０００ｒｐｍ））を取得する。

また、電流（相電流）の検出の際には、１２０°通電及び１８０°通電において、モータ３ｘの各トランジスタＱ１～Ｑ６のオン／オフの組み合わせで規定される６個のステージ毎に、各電流（各相電流）のピーク電流を取得して、スイッチングノイズを除去して平均化することで、電流値（相電流値）を取得するようにしてもよい。

既述のように、記憶部２０ａは、モータ３ｘを所定の回転数で予め設定された駆動期間だけ連続して駆動させたときにおける、モータ３ｘに流れる電流値（相電流値）及びモータ３ｘに流れる電流の周波数（又はモータ３ｘの回転数）の組み合わせと、モータ３ｘを駆動させるときに発熱する熱源Ｚの熱が飽和する最大の温度である飽和温度と、を関連付けた飽和温度情報テーブルを記憶している（図９参照）。

（ａ工程）制御部１０ａは、記憶部２０ａに記憶された飽和温度情報テーブルを参照して、取得した電流値（相電流値；例えば１００Ａ）と取得した周波数（又は回転数（例えば１０００ｒｐｍ））との組み合わせに対応する（関連付けた）、熱源Ｚの現在の飽和温度（例えば９０℃）を算出する。

このように、現在の電流値（相電流値）と周波数（又は回転数）の各計測データに基づいて、予め設定された飽和温度情報テーブルを参照して、熱源Ｚの現在の飽和温度を算出する。

次に、制御部１０ａは、以下の（式１）に示すように、現在の飽和温度に対する熱源Ｚの温度の時間変化の一次遅れの関係に基づいた第１係数（時定数）を用いることで、暫定的に推定した熱源Ｚの温度として現在推定熱源温度を算出する。つまり、図８に示すように、熱源の温度は、現在の飽和温度に対する一次遅れの関係６５に基づく時定数（第１係数）を用いることで推定される。
なお、この第１係数は、例えば、０より大きく且つ１より小さい値である。この第１係数によって現在の飽和温度に対する一次遅れを補正することができる。

以下に、上記の現在推定熱源温度の算出方法を詳細に説明する。
まず、第１係数について以下に詳細に説明する。図１２は、一定の電流でモータを駆動させて熱源の温度が上昇する場合の通電時間と熱源の温度との関係を示す図である。図１３は、一定の電流でモータを駆動させても熱源の温度が下降する場合の通電時間と熱源の温度との関係を示す図である。

（ｂ工程）上記の現在の飽和温度と第１の時間（例えば１０ｍｓ）前（１回前）に算出した過去推定熱源温度（例えば１００℃）を比較する。このとき、現在の飽和温度が過去推定熱源温度以上である以下の（式ａ）の場合は熱源の温度が上昇するものと判断する。このときの第１係数は正（Ｐ）となる。

（現在の飽和温度 －過去推定熱源温度）≧ ０ ・・・（式ａ）

なお、過去推定熱源温度は、前記第１の時間前に、現在推定熱源温度の算出方法と同様の方法で算出された温度である。また、過去推定熱源温度が算出されていない場合はサーミスタＳで検出した実サーミスタ温度を用いてもよい。

第１係数が正（Ｐ）となる場合で、現在の飽和温度と過去推定熱源温度との温度差がＰ傾き閾値（第１Ｐ閾値；例えば２０℃）以上である以下の（式ｂ）の場合は熱源の温度上昇が急激である以下の(i)と判断する。Ｐ傾き閾値は、ともいう。

（現在の飽和温度 －過去推定熱源温度） ≧ Ｐ傾き閾値 ・・・（式ｂ）

(i) 熱源の温度が現在の飽和温度に向けて急激に上昇する場合（図１２に示す符号８１）であり、第１係数としてＰ係数（急）を使用する。このＰ係数（急）は例えば０．０５である。このＰ係数（急）は、第１Ｐ係数ともいう。

また、第１係数が正（Ｐ）となる場合で、現在の飽和温度と過去推定熱源温度との温度差がＰ傾き閾値（第１Ｐ閾値；例えば２０℃）未満である以下の（式ｃ）の場合は熱源の温度上昇が緩やかである以下の(ii)と判断する。

（現在の飽和温度 － 過去推定熱源温度）＜ Ｐ傾き閾値 ・・・（式ｃ）

(ii) 熱源の温度が現在の飽和温度に向けて緩やかに上昇する場合（図１２に示す符号８２）であり、第１係数としてＰ係数（緩）を使用する。このＰ係数（緩）は例えば０．０３である。このＰ係数（緩）は、Ｐ係数（急）より小さく、第２Ｐ係数ともいう

また、現在の飽和温度が過去推定熱源温度より低い以下の（式ｄ）の場合は熱源の温度が下降するものと判断する。このときの第１係数は負（Ｎ）となる。

（現在の飽和温度 －過去推定熱源温度）＜ ０ ・・・（式ｄ）

第１係数が負（Ｎ）となる場合で、現在の飽和温度と過去推定熱源温度との温度差がＮ傾き閾値（第１Ｎ閾値；例えば－３０℃）以下である以下の（式ｅ）の場合は熱源の温度下降が急激である以下の(iii)と判断する。

（現在の飽和温度 － 過去推定熱源温度） ≦ Ｎ傾き閾値 ・・・（式ｅ）

(iii) 熱源の温度が現在の飽和温度に向けて急激に下降する場合（図１３に示す符号８３）であり、第１係数としてＮ係数（急）を使用する。このＮ係数（急）は例えば０．０６である。このＮ係数（急）は、第１Ｎ係数ともいう。

また、第１係数が負（Ｎ）となる場合で、現在の飽和温度と過去推定熱源温度との温度差がＮ傾き閾値（第１Ｎ閾値；例えば－３０℃）より大きい以下の（式ｆ）の場合は熱源の温度下降が緩やかである以下の(iv)と判断する。

（現在の飽和温度 － 過去推定熱源温度） ＞ Ｎ傾き閾値 ・・・（式ｆ）

(iv) 熱源の温度が現在の飽和温度に向けて緩やかに下降する場合（図１３に示す符号８４）であり、第１係数としてＮ係数（緩）を使用する。このＮ係数（緩）は例えば０．０４である。なお、Ｎ係数（緩）は、Ｎ係数（急）より小さく、第２Ｎ係数ともいう。

上記の判断に基づき、第１係数として上記の(i)から(iv)のＰ係数（急）からＮ係数（緩）のいずれかを使用する。
なお、第１係数は時定数であるため、温度が上昇する場合も下降する場合も係数は複雑なものとなるが、時定数を上記の４つの場合に近似することで、計算負荷を減らすことができるとともに熱源の温度推定の精度を高めることができる。

（ｃ工程）次に、以下の（式１）に示すように、上記の説明のとおり判断した第１係数（即ち、Ｐ係数（急）、Ｐ係数（緩）、Ｎ係数（急）、Ｎ係数（緩））を、前述した方法で算出した現在の飽和温度（例えば９０℃）と過去推定熱源温度（例えば１００℃）の差分に乗算し過去推定熱源温度に加算することで、暫定的に推定した熱源の温度として現在推定熱源温度（例えば９９．６℃）を算出する。

現在推定熱源温度 ＝ 第１係数（Ｐ係数（急）、Ｐ係数（緩）、Ｎ係数（急）、Ｎ係数（緩）のいずれか）×（現在の飽和温度 － 過去推定熱源温度）＋過去推定熱源温度 ・・・（式１）

このように、時定数を計数化した第１係数を用いて、現在の飽和温度から、熱源Ｚであるトランジスタの温度を暫定的に推測する。

次に、制御部１０ａは、以下の（式２）に示すように、熱源ＺからサーミスタＳへの熱伝導の時間変化の一次遅れの関係に基づき且つ既述の第１係数と異なる第２係数（時定数）を用いることで、暫定的に推定したサーミスタの温度である現在推定サーミスタ温度を算出する。つまり、図８に示すように、実サーミスタ温度は、熱源ＺからサーミスタＳへの熱伝導の時間変化の一次遅れの関係６６に基づく時定数（第２係数）を用いることで推定される。
なお、現在推定サーミスタ温度は、現在推定検出部温度ともいう。
また、この第２係数は、例えば、０より大きく且つ１より小さい値である。この第２係数によって熱源ＺからサーミスタＳへの熱伝導の時間変化の一次遅れを補正することができる。

以下に、上記の現在推定サーミスタ温度（現在推定検出部温度）の算出方法を詳細に説明する。

まず、第２係数について以下に詳細に説明する。
（ｄ工程）上記（式１）で算出した現在推定熱源温度と第１の時間（例えば１０ｍｓ）前（１回前）に算出した過去推定サーミスタ温度を比較する。このとき、現在推定熱源温度が過去推定サーミスタ温度より高い以下の（式ｇ）の場合はサーミスタの温度が上昇するものと判断する。このときの第２係数は正（Ｐ）となる。

（現在推定熱源温度 －過去推定サーミスタ温度）≧ ０ ・・・（式ｇ）

なお、過去推定サーミスタ温度は、前記第１の時間前に、現在推定サーミスタ温度の算出方法と同様の方法で算出された温度である。また、過去推定サーミスタ温度が算出されていない場合はサーミスタＳで検出した実サーミスタ温度を用いてもよい。

第２係数が正（Ｐ）となる場合で、現在推定熱源温度と過去推定サーミスタ温度との温度差がＰ傾き閾値（第２Ｐ閾値；例えば２０℃）以上である以下の（式ｈ）の場合はサーミスタの温度上昇が急激である以下の(i)と判断する。

（現在推定熱源温度 －過去推定サーミスタ温度） ≧ Ｐ傾き閾値 ・・・（式ｈ）

(i)サーミスタの温度が急激に上昇する場合であり、第２係数としてＰ係数（急）を使用する。このＰ係数（急）は例えば０．０３である。このＰ係数（急）は、第３Ｐ係数ともいう。

また、第２係数が正（Ｐ）となる場合で、現在推定熱源温度と過去推定サーミスタ温度との温度差がＰ傾き閾値（第２Ｐ閾値；例えば２０℃）未満である以下の（式ｉ）の場合はサーミスタの温度上昇が緩やかである以下の(ii)と判断する。

（現在推定熱源温度 －過去推定サーミスタ温度）＜ Ｐ傾き閾値 ・・・（式ｉ）

(ii) サーミスタの温度が緩やかに上昇する場合であり、第２係数としてＰ係数（緩）を使用する。このＰ係数（緩）は例えば０．０２である。このＰ係数（緩）は、Ｐ係数（急）より小さく、第４Ｐ係数ともいう。

また、現在推定熱源温度が過去推定サーミスタ温度より低い以下の（式ｊ）の場合はサーミスタの温度が下降するものと判断する。このときの第２係数は負（Ｎ）となる。

（現在推定熱源温度 －過去推定サーミスタ温度）＜ ０ ・・・（式ｊ）

第２係数が負（Ｎ）となる場合で、現在推定熱源温度と過去推定サーミスタ温度との温度差がＮ傾き閾値（第２Ｎ閾値；例えば－１０℃）以下である以下の（式ｋ）の場合はサーミスタの温度下降が急激である以下の(iii)と判断する。

（現在推定熱源温度 －過去推定サーミスタ温度） ≦ Ｎ傾き閾値 ・・・（式ｋ）

(iii) サーミスタの温度が急激に下降する場合であり、第２係数としてＮ係数（急）を使用する。このＮ係数（急）は例えば０．０２である。Ｎ係数（急）は、第３Ｎ係数ともいう。

また、第２係数が負（Ｎ）となる場合で、現在推定熱源温度と過去推定サーミスタ温度との温度差がＮ傾き閾値（第２Ｎ閾値；例えば－１０℃）より大きい以下の（式ｍ）の場合はサーミスタの温度下降が緩やかである以下の(iv)と判断する。

（現在推定熱源温度 －過去推定サーミスタ温度） ＞ Ｎ傾き閾値 ・・・（式ｍ）

(iv) サーミスタの温度が緩やかに下降する場合であり、第２係数としてＮ係数（緩）を使用する。このＮ係数（緩）は例えば０．０１である。Ｎ係数（緩）は、第３Ｎ係数より小さく、第４Ｎ係数ともいう。

上記の判断に基づき、第２係数として上記の(i)から(iv)のＰ係数（急）からＮ係数（緩）のいずれかを使用する。
なお、第２係数は時定数であるため、温度が上昇する場合も下降する場合も係数は複雑なものとなるが、時定数を上記の４つの場合に近似することで、計算負荷を減らすことができるとともに熱源の温度推定の精度を高めることができる。

（ｅ工程）次に、以下の（式２）に示すように、上記の説明のとおり判断した第２係数（即ち、Ｐ係数（急）、Ｐ係数（緩）、Ｎ係数（急）、Ｎ係数（緩））を、上記(式１)で算出した現在推定熱源温度（例えば４６．６５℃）と過去推定サーミスタ温度（例えば３０℃）の差分に乗算し過去推定サーミスタ温度に加算することで、暫定的に推定したサーミスタの温度である現在推定サーミスタ温度（例えば３０．５）を算出する。

現在推定サーミスタ温度 ＝ 第２係数(Ｐ係数(急)、Ｐ係数(緩)、Ｎ係数（急）、Ｎ係数（緩）のいずれか) ×（現在推定熱源温度 － 過去推定サーミスタ温度）＋過去推定サーミスタ温度・・・(式２)

このように、時定数を計数化した第２係数を用いて、サーミスタＳの温度を推測する。

（ｆ工程）次に、制御部１０ａは、サーミスタＳが検出した実サーミスタ温度（例えば３０．９℃）を取得する。

（ｇ工程）次に、制御部１０ａは、以下の（式３）に示すように、上記（式２）の現在推定サーミスタ温度（例えば３０．５℃）からサーミスタＳが検出した実サーミスタ温度（例えば３０．９℃）を減算することで、温度差分（例えば０．４℃）を算出する。

現在推定サーミスタ温度－実サーミスタ温度＝温度差分 ・・・（式３）

なお、実サーミスタ温度は、実温度ともいう。

（ｈ工程）次に、制御部１０ａは、以下の（式４）に示すように、予め設定された温度補正係数（例えば０．９）を、上記（式３）で算出した温度差分に乗算することで、上記（式１）の現在推定熱源温度（例えば４６．６５℃）を補正するための温度補正値（例えば０．３６℃）を算出することができる。

温度差分×温度補正係数＝温度補正値 ・・・（式４）

なお、温度補正係数は、温度検出部（例えばサーミスタ）の種類や個体のバラツキから温度差分を制御用推定温度に反映させる割合である。

（ｉ工程）次に、制御部１０ａは、以下の（式５）に示すように、上記（式１）の現在推定熱源温度に上記（式４）の温度補正値を加算することで、制御用推定温度（例えば４７．０１℃）を算出する。

現在推定熱源温度＋温度補正値＝制御用推定温度 ・・・（式５）

上記の（ａ工程）から（ｅ工程）と（ｉ工程）は、第１の時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に繰り返し、上記の（ｆ工程）から（ｈ工程）は第２の時間毎（例えば１００ｍｓ毎）に繰り返す。これにより、温度の誤差を補正する温度補正値を算出する（ｆ工程）から（ｈ工程）については第１の時間より長い第２の時間毎とすることで、制御用推定温度の精度を保持しつつ制御部の負荷を低減することができる。なお、（ｈ工程）の温度補正値は１００ｍｓ毎にしか得られないので、１０ｍｓ毎に行われる（ｉ工程）で使用する温度補正値は１０回同じ値が用いられる。
また、第１の時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に得られた制御用推定温度及び計算過程の現在推定熱源温度は記憶部に記憶され、第２の時間毎（例えば１００ｍｓ毎）に得られた温度補正値及び計算過程の現在推定サーミスタ温度は記憶部に記憶される。また、第１の時間毎に得られた現在の飽和温度も記憶部に記憶されてもよいし、第２の時間毎に得られた実温度も記憶部に記憶されてもよい。

なお、過去推定サーミスタ温度は一定間隔にて実サーミスタ温度に戻すとよい。その理由は、制御用推定温度の誤差が積み立てでずれていくので、それの対応策として誤差による実温度との差分が大きく乖離する前に補正して戻すためである。例えば、１０ｍｓｅｃ毎に現在推定熱源温度と現在推定サーミスタ温度を算出し、実サーミスタ温度を使った現在推定熱源温度の補正は１００ｍｓｅｃ毎に実施する。

このようにして、熱源（ドライバ回路のトランジスタ）Ｚの温度を推定して、現在の熱源Ｚの最終的な推定温度を取得する。

つまり、温度保護機能を実行する際に、熱伝導や周囲温度の影響を考慮して、サーミスタの検出温度、モータの電流及びその電流の周波数に基づいて、熱源（ドライバ回路のトランジスタ）Ｚの温度を推定することができる。これにより、算出した制御用推定温度を、前述した温度保護機能を実行する際の熱源温度とすることができる。

また、温度保護機能を実行する際に、熱源Ｚの飽和温度を基準として、一次遅れの特性を考慮して推定された上記の制御用推定温度を用いることで、熱源Ｚであるトランジスタの故障をより確実に防止できる。

＜モータ３ｘの制御停止後、収束経過時間の経過前に制御用推定温度と実サーミスタ温度との温度差が規定範囲内に収束したか否かを判断する方法＞

（ａ工程）制御部１０ａは、記憶部２０ａに記憶された飽和温度情報テーブルを参照して、取得した電流値（例えば０Ａ）と取得した周波数（例えば０Ｈｚ）又はモータ３ｘの回転数（例えば０ｒｐｍ）との組み合わせに対応する（関連付けた）、熱源Ｚの現在の飽和温度（例えば２７℃）を算出する。

（ｂ工程）上記の現在の飽和温度と第１の時間（例えば１０ｍｓ）前（１回前）に算出した過去推定熱源温度（例えば６０℃）を比較する。この場合は、現在の飽和温度（例えば２７℃）が過去推定熱源温度（例えば６０℃）より低いため、熱源の温度が下降するものと判断する。その場合、現在の飽和温度から過去推定熱源温度を減算した温度差が第１Ｎ閾値（例えば－３０℃）以下である場合は、温度下降が急激である以下の(iii)と判断し、その温度差が第１Ｎ閾値（例えば－３０℃）より大きい場合は、温度下降が緩やかである以下の(iv)と判断する。これらの判断に基づき、第１係数として以下の(iii)又は(iv)のＮ係数（急）又はＮ係数（緩）のいずれかを使用する。

(iii) 熱源の温度が現在の飽和温度に向けて急激に下降する場合（図１３に示す符号８３）であり、第１係数としてＮ係数（急）を使用する。このＮ係数（急）は例えば０．０６である。このＮ係数（急）は、第１Ｎ係数ともいう。

(iv) 熱源の温度が現在の飽和温度に向けて緩やかに下降する場合は、第１係数としてＮ係数（緩）を使用する。このＮ係数（緩）は例えば０．０４である。なお、Ｎ係数（緩）は第２Ｎ係数ともいう。

また、第１係数は時定数であるため、温度が下降する場合も係数は複雑なものとなるが、時定数を上記の２つの場合に近似することで、計算負荷を減らすことができるとともに熱源の温度推定の精度を高めることができる。

（ｃ工程）次に、以下の（式１）に示すように、上記（ｂ工程）で判断した第１係数（即ち、Ｎ係数（急）、Ｎ係数（緩）；例えば０．０４）を、上記（ａ工程）で算出した現在の飽和温度（例えば２７℃）と過去推定熱源温度（例えば６０℃）の差分に乗算し過去推定熱源温度に加算することで、暫定的に推定した熱源の温度として現在推定熱源温度（例えば５８．６８℃）を算出する。

現在推定熱源温度 ＝ 第１係数（Ｎ係数（急）、Ｎ係数（緩）のいずれか）×（現在の飽和温度 － 過去推定熱源温度）＋過去推定熱源温度 ・・・（式１）

（ｄ工程）上記（式１）で算出した現在推定熱源温度と第１の時間（例えば１０ｍｓ）前（１回前）に算出した過去推定サーミスタ温度を比較する。この場合、現在推定熱源温度が過去推定サーミスタ温度以下であるため、サーミスタの温度が下降するものと判断する。その場合、現在推定熱源温度から過去推定サーミスタ温度を減算した温度差がＮ傾き閾値（第２Ｎ閾値；例えば－１０℃）以下である場合はサーミスタの温度下降が急激である以下の(iii)と判断し、その温度差がＮ傾き閾値（第２Ｎ閾値；例えば－１０℃）より大きい場合はサーミスタの温度下降が緩やかである以下の(iv)と判断する。これらの判断に基づき、第２係数として以下の(iii)又は(iv)のＮ係数（急）又はＮ係数（緩）のいずれかを使用する。

(iii) サーミスタの温度が急激に下降する場合であり、第２係数としてＮ係数（急）を使用する。このＮ係数（急）は例えば０．０２である。なお、Ｎ係数（急）は第３Ｎ係数ともいう。

(iv) サーミスタの温度が緩やかに下降する場合であり、第２係数としてＮ係数（緩）を使用する。このＮ係数（緩）は例えば０．０１である。なお、Ｎ係数（緩）は、第３Ｎ係数より小さく、第４Ｎ係数ともいう。

なお、第２係数は時定数であるため、温度が下降する場合も係数は複雑なものとなるが、時定数を上記の２つの場合に近似することで、計算負荷を減らすことができるとともに熱源の温度推定の精度を高めることができる。

（ｅ工程）次に、以下の（式２）に示すように、上記（ｄ工程）で判断した第２係数（即ち、Ｎ係数（急）、Ｎ係数（緩））を、上記(式１)で算出した現在推定熱源温度（例えば５８．６８℃）と過去推定サーミスタ温度（例えば４５℃）の差分に乗算し、過去推定サーミスタ温度に加算することで、暫定的に推定したサーミスタの温度である推定サーミスタ温度（例えば４５．３℃）を算出する。

現在推定サーミスタ温度 ＝ 第２係数(Ｎ係数（急）、Ｎ係数（緩）のいずれか) ×（現在推定熱源温度 － 過去推定サーミスタ温度）＋過去推定サーミスタ温度・・・(式２)

（ｆ工程）次に、制御部１０ａは、サーミスタが検出した実サーミスタ温度（例えば４４．５℃）を取得する。

（ｇ工程）次に、制御部１０ａは、以下の（式３）に示すように、上記(式２)の現在推定サーミスタ温度（例えば４５．３℃）からサーミスタＳが検出した実サーミスタ温度（例えば４４．５℃）を減算することで、温度差分（例えば０．８℃）を算出する。

現在推定サーミスタ温度－実サーミスタ温度＝温度差分 ・・・（式３）

（ｈ工程）次に、制御部１０ａは、以下の（式４）に示すように、予め設定された温度補正係数（例えば０．９）を、上記（式３）で算出した温度差分に乗算することで、上記（式１）の現在推定熱源温度（例えば５８．６８℃）を補正するための温度補正値（例えば－０．７２℃）を算出する。

温度差分×温度補正係数＝温度補正値 ・・・（式４）

（ｉ工程）次に、制御部１０ａは、以下の（式５）に示すように、上記(式１)の現在推定熱源温度に上記（式４）の温度補正値を加算することで、制御用推定温度（例えば５７．９６℃）を算出する。

現在推定熱源温度＋温度補正値＝制御用推定温度 ・・・（式５）

上述したように（ａ工程）から（ｅ工程）と（ｉ工程）は、第１の時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に繰り返し、上記の（ｆ工程）から（ｈ工程）は第２の時間毎（例えば１００ｍｓ毎）に繰り返す。モータ３ｘの制御を停止した後、既述の収束経過時間（例えば５ｓｅｃ）の経過前に、上記の工程で得られた制御用推定温度（例えば３５℃）と実サーミスタ温度（例えば３０℃）との当該温度差（例えば５℃）が既述の規定範囲内（例えば６℃以内）に収束した場合には、収束経過時間の経過に拘わらず、第２のバッテリ２ｅから制御部１０ａへの直流電圧の供給を遮断することで、制御部１０ａの動作を停止する。

＜温度保護機能を実行する基準となる熱源の温度の選択方法＞
図１０は、駆動部としてのモータの駆動を制御する際に、制御部が、温度保護機能を実行する基準となる熱源の温度を、モータの電流値と駆動部としてのモータに流れる電流の周波数との関係に従って、上記の制御用推定温度又は実サーミスタ温度（実温度）を選択する方法を説明する図である。つまり、制御部１０ａは、温度保護機能を実行する基準となる熱源の温度を、既述の制御用推定温度とサーミスタＳが検出する温度（実温度）とを切り換えるようにしてもよい。
なお、図１０では、温度保護機能を実行する基準となる熱源の温度を、モータの電流値とモータに流れる電流の周波数との関係に従って、上記の制御用推定温度又は実サーミスタ温度（実温度）を選択する方法としているが、温度保護機能を実行する基準となる熱源の温度を、モータの相電流値とモータの回転数との関係に従って、上記の制御用推定温度又は実サーミスタ温度（実温度）を選択する方法とすることも可能である。

制御部１０ａは、モータ３ｘの電流の電流値が予め設定された切換閾値電流４５以上であり且つモータ３ｘに流れる電流の周波数が予め設定された切換閾値周波数４６未満である第１の場合には、制御用推定温度４７に基づいて、電力変換部３０ｃからモータ３ｘへ供給する電力を制御する。これにより、モータ３ｘの駆動が制御される。
なお、上記の「モータ３ｘの電流の電流値が予め設定された切換閾値電流４５以上であり且つモータ３ｘに流れる電流の周波数が予め設定された切換閾値周波数４６未満である第１の場合」を、「モータ３ｘに流れる相電流値が予め設定された切換閾値電流以上であり且つモータ３ｘの回転数が予め設定された切換閾値回転数未満である第１の場合」に置き換えてもよい。
また、上記及び下記の「モータ３ｘの電流の電流値」を、「モータ３ｘの相電流の相電流値」に置き換えてもよい。

上記の第１の場合は、モータ３ｘが高電流且つ低周波数で駆動しているため、サーミスタＳが検出する温度が熱源Ｚの実際の温度に十分に追従することができない。しかし、このような場合は、より正確な熱源の温度を推定して算出した上記の制御用推定温度に基づいて、温度保護機能を実行しながら、電力変換部３０ｃにより、モータ３ｘの駆動を制御する。これにより、熱源を有する電力変換部３０ｃの破損を防止することができる。

一方、制御部１０ａは、モータ３ｘの電流の電流値が切換閾値電流４５未満、又は、モータ３ｘに流れる電流の周波数が切換閾値周波数４６以上である第２の場合には、サーミスタＳが検出した実サーミスタ温度（実温度）５０に基づいて、電力変換部３０ｃからモータ３ｘへ供給する電力を制御する。これにより、モータ３ｘの駆動が制御される。

なお、上記の「モータ３ｘの電流の電流値が切換閾値電流４５未満、又は、モータ３ｘに流れる電流の周波数が切換閾値周波数４６以上である第２の場合」を、「モータ３ｘに流れる相電流値が切換閾値電流未満、又は、モータ３ｘの回転数が切換閾値回転数以上である第２の場合」に置き換えてもよい。

上記の第２の場合は、モータ３が低電流、若しくは、高周波数で駆動しているため、サーミスタＳが検出する温度が熱源Ｚの実際の温度に十分に追従することができる。このような場合は、サーミスタＳが検出した実サーミスタ温度に基づいて、温度保護機能を実行しながら、電力変換部３０ｃにより、モータ３ｘの駆動を制御する。これにより、熱源を有する電力変換部３０ｃの破損を防止することができる。

ここで、図１０に示すように、上記の制御用推定温度とサーミスタＳが検出する実サーミスタ温度とを、ヒステリシス特性を持たせるように、切り換えるようにしてもよい。

詳細には、制御部１０ａは、モータ３ｘに流れる電流の周波数が切換閾値周波数４６未満であって、モータ３ｘの電流の電流値が、切換閾値電流４５以上からこの切換閾値電流４５よりも小さい予め設定されたヒステリシス閾値電流４９まで低下するように、即ち矢印４１のように上記の第１の場合から第２の場合に遷移するときは、継続して制御用推定温度に基づいて、電力変換部３０により、モータ３の駆動を制御する（図１０参照）。

なお、上記の「モータ３ｘに流れる電流の周波数が切換閾値周波数４６未満であって、モータ３ｘに流れる電流値が、切換閾値電流４５以上からこの切換閾値電流４５よりも小さい予め設定されたヒステリシス閾値電流４９まで低下する」を、「モータ３ｘの回転数が切換閾値回転数未満であって、モータ３ｘの相電流の相電流値が、切換閾値電流以上からこの切換閾値電流よりも小さい予め設定されたヒステリシス閾値電流まで低下する」に置き換えてもよい。

矢印４１のように上記の第１の場合から第２の場合に遷移するときは、温度の収束に時間がかかるため、サーミスタＳの検出温度が熱源Ｚの温度に十分追従することができないことがある。この場合は、上記の制御用推定温度に基づいて、温度保護機能を実行しながら、電力変換部３０ｃにより、モータ３ｘの駆動を制御する。これにより、熱源を有する電力変換部３０ｃの破損を防止することができる。

一方、制御部１０ａは、モータ３ｘに流れる電流の周波数が切換閾値周波数４６未満であって、モータ３ｘの電流の電流値が、ヒステリシス閾値電流４９未満から切換閾値電流４５まで上昇するように、即ち矢印４２のように上記の第２の場合から第１の場合に遷移するときは、継続して実サーミスタ温度（実温度）５０に基づいて、電力変換部３０により、モータ３の駆動を制御する（図１０参照）。

なお、上記の「モータ３ｘに流れる電流の周波数が切換閾値周波数４６未満であって、モータ３ｘの電流の電流値が、ヒステリシス閾値電流４９未満から切換閾値電流４５まで上昇する」を、「モータ３ｘの回転数が切換閾値回転数未満であって、モータ３ｘの相電流の相電流値が、ヒステリシス閾値電流未満から切換閾値電流まで上昇する」に置き換えてもよい。

矢印４２のように上記の第２の場合から第１の場合に遷移するときは、温度上昇が速いため、サーミスタＳの検出温度が熱源Ｚの温度に十分追従することができる。この場合は、上記の実サーミスタ温度に基づいて、温度保護機能を実行しながら、電力変換部３０ｃにより、モータ３ｘの駆動を制御する。これにより、熱源を有する電力変換部３０ｃの破損を防止することができる。

また、制御部１０ａは、モータ３ｘの電流の電流値が切換閾値電流４５以上であって、モータ３ｘに流れる電流の周波数が、切換閾値周波数４６未満からこの切換閾値周波数４６よりも高い予め設定されたヒステリシス閾値周波数４８まで上昇するように、即ち矢印４３のように上記の第１の場合から第２の場合に遷移するときは、継続して制御用推定温度に基づいて、電力変換部３０により、モータ３の駆動を制御する（図１０参照）。

なお、上記の「モータ３ｘの電流の電流値が切換閾値電流４５以上であって、モータ３ｘに流れる電流の周波数が、切換閾値周波数４６未満からこの切換閾値周波数４６よりも高い予め設定されたヒステリシス閾値周波数４８まで上昇する」を、「モータ３ｘの相電流の相電流値が切換閾値電流以上であって、モータ３ｘの回転数が、切換閾値回転数未満からこの切換閾値回転数よりも高い予め設定されたヒステリシス閾値回転数まで上昇する」に置き換えてもよい。

矢印４３のように上記の第１の場合から第２の場合に遷移するときは、温度の収束に時間がかかるため、サーミスタＳの検出温度が熱源Ｚの温度に十分追従することができないことがある。この場合は、上記の制御用推定温度に基づいて、温度保護機能を実行しながら、電力変換部３０ｃにより、モータ３ｘの駆動を制御する。これにより、熱源を有する電力変換部３０ｃの破損を防止することができる。

一方、制御部１０ａは、モータ３ｘの電流の電流値が切換閾値電流４５以上であって、モータ３に流れる電流の周波数が、ヒステリシス閾値周波数４８以上から切換閾値周波数４６まで低下するように、即ち矢印４４のように上記の第２の場合から第１の場合に遷移するときは、継続して実サーミスタ温度（実温度）５０に基づいて、電力変換部３０により、モータ３の駆動を制御する（図１０参照）。
なお、上記の「モータ３ｘの電流の電流値が切換閾値電流４５以上であって、モータ３に流れる電流の周波数が、ヒステリシス閾値周波数４８以上から切換閾値周波数４６まで低下する」を、「モータ３ｘの相電流の相電流値が切換閾値電流以上であって、モータ３ｘの回転数が、ヒステリシス閾値回転数以上から切換閾値回転数まで低下する」に置き換えてもよい。

矢印４４のように上記の第２の場合から第１の場合に遷移するときは、温度上昇が速いため、サーミスタＳの検出温度が熱源Ｚの温度に十分追従することができる。この場合は、上記の実サーミスタ温度に基づいて、温度保護機能を実行しながら、電力変換部３０ｃにより、モータ３ｘの駆動を制御する。これにより、熱源を有する電力変換部３０ｃの破損を防止することができる。

（第４の実施形態）
既述の第３の実施形態では、熱源Ｚが、電力変換部３０ｃのブリッジ回路Ｘのトランジスタである場合について説明した。しかしながら、この熱源Ｚが、モータ３ｘのコイルである場合も想定される。そこで、熱源Ｚが、モータ３ｘのコイルである第４の実施形態について、図１１を参照しつつ説明する。なお、第４の実施形態は、熱源Ｚがモータ３ｘのコイルである点以外については第３の実施形態と同様である。

図１１に示すように、熱源Ｚは、モータ３ｘのコイルＬ１、Ｌ２、Ｌ３である。なお、この図１１の例では、第３の実施形態と同様に、ドライバ回路ＸのトランジスタＱ１～Ｑ６も熱源Ｚとして記載されている。

そして、サーミスタＳは、コイルＬ１、Ｌ２、Ｌ３に近接して配置されている。すなわち、第１のサーミスタＳ１ａは、熱源であるコイルＬ１に近接して配置されている。そして、第２のサーミスタＳ２ａは、熱源であるコイルＬ２に近接して配置されている。そして、第３のサーミスタＳ３ａは、熱源であるコイルＬ３に近接して配置されている。

なお、本実施形態において、例えば、モータ３ｘの第１相のコイルの温度の値を、モータ３ｘの第２相のコイルの近傍に配置された第２のサーミスタＳａ２の温度の検出値と、モータ３ｘの第３相のコイルの近傍に配置された第３のサーミスタＳａ３の温度の検出値との平均値で代用するようにしてもよい。

これにより、第１のサーミスタＳａ１を省略することができる。

また、本実施形態において、必要に応じて、既述のサーミスタＳが検出した実サーミスタ温度と制御用推定温度のうち、高い方の温度を、モータを駆動させるために選択するようにしてもよい。

本実施形態によれば、熱伝導や周囲温度の影響を考慮して、サーミスタの検出温度、モータの電流及び周波数又は回転数に基づいて、熱源（電力変換部（インバータ回路）のトランジスタやモータのコイル）の温度を推定して、温度保護機能を実行することができる。

１ 電力変換装置
２ 電流源
２ａ 第１の電流源
２ｂ 第２の電流源
３ 駆動部
１０ 制御部
１１ 温度検出部
１２ 制御装置
２０ 記憶部
３０ 電力変換部

Claims (9)

1. 第１の電流源から電力変換して駆動部へ電力を供給する電力変換部と、
   第２の電流源から電力が供給され、前記電力変換部を制御する制御部と、
   前記電力変換部又は前記駆動部で発熱する熱源の近傍の温度を検出する温度検出部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記第１の電流源から前記電力変換部への電力供給を遮断することで、前記電力変換部から前記駆動部への電力供給を遮断した後、予め設定された収束経過時間を経過した時、前記第２の電流源から前記制御部への電力供給を遮断することで、前記制御部の動作を停止し、
   その後、前記第２の電流源から前記制御部へ電力供給されて再起動すると、前記温度検出部が検出した実温度に基づいて、前記電力変換部が前記第１の電流源から電力変換して前記駆動部へ供給する電力を制御する
   ことを特徴とする電力変換装置。
2. 前記収束経過時間は、前記駆動部に流れる電流値、前記駆動部に流れる電流の周波数、及び、前記実温度に基づいて推定した前記熱源の温度である制御用推定温度と、前記実温度との温度差が予め設定された規定範囲内に収束するものとして、予め設定された時間である
   ことを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
3. 前記制御部は、
   前記駆動部に流れる電流値を取得するとともに、前記駆動部に流れる電流の周波数を取得し、前記温度検出部が検出した実温度を取得し、前記電流値、前記周波数及び前記実温度に基づいて前記熱源の温度を算出した制御用推定温度を取得する機能を有する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電力変換装置。
4. 前記制御部は、
   前記駆動部への電力供給を遮断した後、前記収束経過時間の経過前に、前記熱源の温度である制御用推定温度と、前記実温度との温度差が予め設定された規定範囲内に収束した場合には、
   前記収束経過時間の経過前であっても、前記制御部への電力供給を遮断することで、前記制御部の動作を停止させる
   ことを特徴とする請求項３に記載の電力変換装置。
5. 前記制御部は、
   前記駆動部への電力供給を遮断した後、前記制御用推定温度と前記実温度との前記温度差が前記規定範囲内に収束している場合には、前記再起動すると、前記再起動後に前記実温度に基づいて、前記電力変換部から前記駆動部へ供給する電力を制御する
   ことを特徴とする請求項４に記載の電力変換装置。
6. 前記制御部が用いる情報を記憶する記憶部を、さらに備え、
   前記記憶部は、前記駆動部に流れる電流値及び前記駆動部に流れる電流の周波数の組み合わせと、前記熱源の熱が飽和する最大の温度である飽和温度と、を関連付けた飽和温度情報テーブルを記憶しており、
   前記制御部は、
   前記駆動部への電力供給を遮断した後、前記収束経過時間の経過前の間に、
   前記飽和温度情報テーブルを参照して、取得した前記駆動部に流れる電流値と取得した前記駆動部に流れる電流の周波数との組み合わせに対応する、前記熱源の現在の飽和温度を算出するａ工程と、
   前記現在の飽和温度と第１係数を用いることで、前記熱源の温度を推定した現在推定熱源温度を算出するｃ工程と、
   前記現在推定熱源温度と第２係数を用いることで、前記熱源の近傍の温度を推定した現在推定検出部温度を算出するｅ工程と、
   前記温度検出部が検出した実温度を取得するｆ工程と、
   前記現在推定検出部温度から前記実温度を減算することで、温度差分を算出するｇ工程と、
   前記温度差分に予め設定された温度補正係数を乗算することで、温度補正値を算出するｈ工程と、
   前記現在推定熱源温度に前記温度補正値を加算することで、制御用推定温度を算出するｉ工程と、を実行する機能を備え、
   前記ｃ工程の前記現在推定熱源温度は、
   前記現在の飽和温度が前記過去推定熱源温度より低い場合で、かつ、前記現在の飽和温度から前記過去推定熱源温度を減算した温度差が第１Ｎ閾値以下である場合は、前記第１係数を第１Ｎ係数とし、下記式３３で算出され、
   前記現在の飽和温度が前記過去推定熱源温度より低い場合で、かつ、前記現在の飽和温度から前記過去推定熱源温度を減算した温度差が前記第１Ｎ閾値より大きい場合は、前記第１係数を前記第１Ｎ係数より小さい第２Ｎ係数とし、下記式３４で算出され、
   前記過去推定熱源温度は、第１の時間前に現在推定熱源温度の算出方法と同様の算出方法で算出された温度であり、
   前記ｅ工程の前記現在推定検出部温度は、
   前記現在推定熱源温度が過去推定検出部温度以下である場合で、かつ、前記現在推定熱源温度から前記過去推定検出部温度を減算した温度差が第２Ｎ閾値以下である場合は、前記第２係数を第３Ｎ係数とし、下記式４３で算出され、
   前記現在推定熱源温度が過去推定検出部温度以下である場合で、かつ、前記現在推定熱源温度から前記過去推定検出部温度を減算した温度差が第２Ｎ閾値より大きい場合は、前記第２係数を前記第３Ｎ係数より小さい前記第４Ｎ係数とし、下記式４４で算出され、
   前記過去推定検出部温度は、前記第１の時間前に現在推定検出部温度の算出方法と同様の算出方法で算出された温度である
   ことを特徴とする請求項４又は５に記載の電力変換装置。
   現在推定熱源温度 ＝ 第１Ｎ係数 ×（現在の飽和温度 － 過去推定熱源温度）＋過去推定熱源温度 ・・・（式３３）
   現在推定熱源温度 ＝ 第２Ｎ係数 ×（現在の飽和温度 － 過去推定熱源温度）＋過去推定熱源温度 ・・・（式３４）
   現在推定検出部温度 ＝第３Ｎ係数 ×（現在推定熱源温度 － 過去推定検出部温度）＋過去推定検出部温度・・・(式４３)
   現在推定検出部温度 ＝第４Ｎ係数 ×（現在推定熱源温度 － 過去推定検出部温度）＋過去推定検出部温度・・・(式４４)
7. 前記ａ工程、前記ｃ工程、前記ｅ工程及び前記ｉ工程は、前記第１の時間毎に繰り返し、
   前記ｆ工程、前記ｇ工程及び前記ｈ工程は、前記第１の時間より長い第２の時間毎に繰り返す
   ことを特徴とする請求項６に記載の電力変換装置。
8. 前記制御部は、算出した前記制御用推定温度のデータを前記記憶部に記憶させる機能を有する
   ことを特徴とする請求項６又は７に記載の電力変換装置。
9. 第１の電流源と、第２の電流源と、前記第１の電流源から電力変換して駆動部へ電力を供給する電力変換部とを制御する制御装置を有し、
   前記制御装置は、
   前記第２の電流源から電力が供給され、前記電力変換部を制御する制御部と、
   前記電力変換部又は前記駆動部で発熱する熱源の近傍の温度を検出する温度検出部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記第１の電流源から前記電力変換部への電力供給を遮断することで、前記電力変換部から前記駆動部への電力供給を遮断した後、予め設定された収束経過時間を経過した時、前記第２の電流源から前記制御部への電力供給を遮断することで、前記制御部の動作を停止し、
   その後、前記第２の電流源から前記制御部へ電力供給されて再起動すると、前記温度検出部が検出した実温度に基づいて、前記電力変換部が前記第１の電流源から電力変換して前記駆動部へ供給する電力を制御する
   ことを特徴とする制御装置。

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