JP2023007694A - 車両用制御装置、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】インバータ及び回転電機が過熱状態になることを抑制しつつ、車輪に制動トルクを付与できる車両用制御装置及びプログラムを提供する。【解決手段】ブレーキＣＵ６３は、ブレーキ装置６０から車両１０の車輪に付与する摩擦制動トルクを制御すべく、ブレーキ装置６０の制御を行う。ＭＧＣＵ３６は、回転電機２０の回生発電によって発生する回生トルクを制御すべく、インバータ３０のスイッチング制御を行う。ＭＧＣＵ３６は、回転電機２０及びインバータ３０の少なくとも一方の温度を取得し、取得した温度が制限開始温度を超えたか否かを判定する。回生発電が行われている場合において、取得した温度が制限開始温度を超えたとＭＧＣＵ３６により判定されたとき、ブレーキＣＵ６３は、回生トルクが低下して０になる前に、車輪に摩擦制動トルクを付与するようにブレーキ装置６０を制御する。【選択図】 図１

Description

本発明は、車両用制御装置、及びプログラムに関する。

従来、回転電機と、回転電機のステータ巻線に電気的に接続されるインバータと、回転電機のロータから動力が伝達されることにより回転する駆動輪と、機械式のブレーキ装置とを備える車両が知られている。この車両に適用される制御装置は、ブレーキ装置から車輪に付与する摩擦制動トルクを制御すべく、ブレーキ装置を制御し、回転電機の回生発電によって発生する回生トルクを制御すべく、インバータのスイッチング制御を行う。

特許文献１には、回転電機の回生発電を用いた制動からブレーキ装置を用いた制動に切り替える制御装置が記載されている。詳しくは、この制御装置は、摩擦制動トルクの指令値と回生制動トルクの指令値との和が要求制動トルクになる関係を維持しながら、回生制動トルクの指令値を漸減しつつ、摩擦制動トルクの指令値を漸増させる。

特許第３６１３０４６号公報

車輪に制動トルクを付与するために回生発電が行われている場合、ステータ巻線及びインバータに電流が流れ、回転電機及びインバータの少なくとも一方が過熱状態になり得る。このため、回転電機及びインバータを過熱から保護しつつ、車輪に制動トルクを付与する技術が要求される。

本発明は、インバータ及び回転電機が過熱状態になることを抑制しつつ、車輪に制動トルクを付与できる車両用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。

第１の発明は、ロータ及びステータ巻線を有する回転電機と、
前記ステータ巻線に電気的に接続されるインバータと、
前記ロータから動力が伝達されることにより回転する駆動輪と、
機械式のブレーキ装置と、
を備える車両に適用される車両用制御装置において、
前記ブレーキ装置から前記車両の車輪に付与する摩擦制動トルクを制御すべく、前記ブレーキ装置の制御を行うブレーキ制御部と、
前記回転電機の回生発電によって発生する回生トルクを制御すべく、前記インバータのスイッチング制御を行うインバータ制御部と、
前記回転電機及び前記インバータの少なくとも一方の温度を取得し、取得した温度が判定温度を超えたか否かを判定する判定部と、を備え、
前記回生発電が行われている場合において、取得した温度が前記判定温度を超えたと判定されたとき、前記回生トルクが低下して０になる前に、前記車輪に摩擦制動トルクを付与するように前記ブレーキ制御部により前記ブレーキ装置を制御する。

回転電機及びインバータの少なくとも一方が過熱状態になる場合、この過熱状態を解消するために、回生発電を用いた制動からブレーキ装置を用いた制動に切り替えることが望ましい。

そこで、第１の発明では、回生発電が行われている場合において、取得した温度が判定温度を超えたと判定部により判定されたとき、回転電機の回生トルクを低下させて０にする。これにより、ステータ巻線及びインバータに電流が流れないようにでき、回転電機及びインバータが過熱状態になることを抑制できる。

ここで、第１の発明では、回生トルクが低下して０になる前に、車輪に摩擦制動トルクを付与するようにブレーキ装置が制御される。このため、回生発電を用いた制動、及びブレーキ装置を用いた制動のうち、少なくとも一方により車輪に制動トルクを付与できる。これにより、インバータ及び回転電機が過熱状態になることを抑制しつつ、車輪に制動トルクを付与できる。

第１の発明は、例えば第２の発明のように具体化できる。第２の発明では、前記ブレーキ制御部は、前記摩擦制動トルクを摩擦制動指令トルクに制御すべく、前記ブレーキ装置の制御を行い、
前記インバータ制御部は、前記回生トルクを回生制動指令トルクに制御すべく、前記スイッチング制御を行い、
前記回生発電が行われている場合において、取得した温度が、前記判定温度としての制限開始温度を超えたと判定されたとき、前記ブレーキ制御部で用いられる前記摩擦制動指令トルクを増加し、かつ、前記インバータ制御部で用いられる前記回生制動指令トルクを０に向かって減少させる処理部を備え、
前記インバータ制御部は、
前記回生トルクの制御に用いる前記回生制動指令トルクにローパスフィルタ処理を施し、
前記回生発電が行われている場合において、取得した温度が前記制限開始温度を超えたと判定されたとき、取得した温度が前記制限開始温度以下であると判定されるときよりも、前記ローパスフィルタ処理の時定数を大きくする。

ブレーキ装置により車輪に付与される摩擦制動トルクの応答性は、回生発電により駆動輪に付与される回生制動トルクの応答性よりも一般的に低い。このため、例えば、摩擦制動指令トルクと回生制動指令トルクとの和が所定トルクになる関係を維持しながら、回生制動指令トルクを０に向かって漸減しつつ、摩擦制動指令トルクを要求制動トルクに向かって漸増させたとしても、回生トルクから摩擦制動トルクへと要求制動トルクの配分を変える過渡期間において、上記所定トルクに対する実際の制動トルクの不足度合いが大きくなり得る。

一方、回生トルクの制御に用いる回生制動指令トルクには、例えば回転電機のトルクが急変することを防止するために、ローパスフィルタ処理が施される。

ここで、第２の発明は、上記ローパスフィルタ処理を利用して、実際の制動トルクの不足度合いが大きくなることを防止する。詳しくは、第２の発明では、回生発電が行われている場合において、取得した温度が制限開始温度を超えたと判定されたとき、取得した温度が制限開始温度以下であると判定されるときよりも、ローパスフィルタ処理の時定数が大きくされる。この場合、インバータ制御部で用いられる回生制動指令トルクが減少し始めてから０になるまでの時間が、取得した温度が制限開始温度以下であると判定されるときよりも長くなる。このため、回生トルクから摩擦制動トルクへと要求制動トルクの配分を変える過渡期間において、実際の制動トルクの不足度合いが大きくなることを防止できる。

以上説明した第２の発明によれば、インバータ及び回転電機が過熱状態になることを抑制しつつ、実際の制動トルクの不足度合いが大きくなることを防止できる。

また、第１の発明は、例えば第３の発明のように具体化できる。第３の発明では、前記インバータ制御部は、前記回転電機の回生トルクを回生制動指令トルクに制御すべく、前記スイッチング制御を行い、
前記判定部は、取得した温度が、前記判定温度としての通知温度、又は前記通知温度よりも高い制限開始温度を超えたか否かを判定し、
前記ブレーキ制御部は、前記回生発電が行われている場合において、取得した温度が前記通知温度を超えたと判定されたとき、取得した温度が前記制限開始温度を超えたと判定される前であっても、前記車輪に前記摩擦制動トルクを付与するように前記ブレーキ装置を制御し、
前記回生発電が行われている場合において、取得した温度が前記制限開始温度を超えたと判定されたとき、前記回生トルクの制御に用いる前記回生制動指令トルクを０に向かって減少させる処理又は前記スイッチング制御を停止する処理のいずれかを行う処理部を備える。

第３の発明では、回生発電が行われている場合において、取得した温度が制限開始温度を超えたと判定されたとき、回生トルクの制御に用いる回生制動指令トルクを０に向かって減少させる処理又はインバータのスイッチング制御を停止する処理のいずれかが行われる。

ここで、ブレーキ装置を用いて車輪に付与される摩擦制動トルクの応答性は、回生発電を用いて駆動輪に付与される回生制動トルクの応答性よりも一般的に低い。このため、回転電機及びインバータの少なくとも一方が過熱状態になる場合において、回生発電を用いた制動からブレーキ装置を用いた制動に切り替えるとき、制動トルクの不足度合いが大きくなることを防止するには、極力早期に車輪に摩擦制動トルクを付与することが望ましい。

そこで、第３の発明では、回生発電が行われている場合において、取得した温度が通知温度を超えたと判定されたとき、取得した温度が制限開始温度を超えたと判定される前であっても、車輪に摩擦制動トルクを付与するようにブレーキ装置が制御される。このため、回生発電を用いた制動からブレーキ装置を用いた制動に切り替える場合において、インバータ及び回転電機が過熱状態になることを抑制しつつ、制動トルクの不足度合いが大きくなることを防止できる。

第１実施形態に係るシステムの全体構成図。 ブレーキＣＵが行う制動制御処理の手順を示すフローチャート。 ＭＧＣＵが行うトルク制御の機能ブロック図。 ＭＧＣＵが行う過熱保護処理の手順を示すフローチャート。 回転電機の動作点の動作領域を示す図。 モータ温度と制限係数との関係を示す図。 ＥＶＣＵが行う過熱保護処理の手順を示すフローチャート。 第２実施形態に係るＭＧＣＵが行う過熱保護処理の手順を示すフローチャート。 ＥＶＣＵが行う過熱保護処理の手順を示すフローチャート。

＜第１実施形態＞
以下、本発明に係る制御装置を電動車両に搭載した第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１に示すように、車両１０は、回転電機２０を備えている。回転電機２０は、３相の同期機であり、星形結線された各相のステータ巻線２１を備えている。各相のステータ巻線２１は、電気角で１２０°ずつずれて配置されている。本実施形態の回転電機２０は、ロータ２２に永久磁石（「界磁極」に相当）を備える永久磁石同期機である。

回転電機２０は、車載主機であり、ロータ２２が車両１０の駆動輪１１と動力伝達可能とされている。回転電機２０が電動機として機能することにより発生するトルクが、ロータ２２から駆動輪１１に伝達される。これにより、駆動輪１１が回転駆動させられる。なお、回転電機２０は、例えば、車両１０の駆動輪に一体に設けられるインホイールモータであってもよいし、車両の車体に備えられるオンボードモータであってもよい。

車両１０は、インバータ３０と、コンデンサ３１（「蓄電部」に相当）と、蓄電池４０とを備えている。インバータ３０は、上アームスイッチＳＷＨと下アームスイッチＳＷＬ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ＳＷＨ，ＳＷＬは、電圧制御形の半導体スイッチング素子であり、具体的にはＩＧＢＴである。このため、各スイッチＳＷＨ，ＳＷＬの高電位側端子はコレクタであり、低電位側端子はエミッタである。各スイッチＳＷＨ，ＳＷＬには、フリーホイールダイオードＤＨ，ＤＬが逆並列に接続されている。

Ｕ，Ｖ，Ｗ相において、上アームスイッチＳＷＨのエミッタと、下アームスイッチＳＷＬのコレクタとには、ステータ巻線２１の第１端が接続されている。各相のステータ巻線２１の第２端同士は、中性点で接続されている。なお、本実施形態において、各相のステータ巻線２１は、ターン数が同じに設定されている。

各相の上アームスイッチＳＷＨのコレクタと、蓄電池４０の正極端子とは、正極側母線Ｌｐにより接続されている。各相の下アームスイッチＳＷＬのエミッタと、蓄電池４０の負極端子とは、負極側母線Ｌｎにより接続されている。正極側母線Ｌｐと負極側母線Ｌｎとは、コンデンサ３１により接続されている。なお、コンデンサ３１は、インバータ３０に内蔵されていてもよいし、インバータ３０の外部に設けられていてもよい。

蓄電池４０は例えば組電池であり、蓄電池４０の端子電圧は例えば数百Ｖである。蓄電池４０は、例えば、リチウムイオン電池又はニッケル水素蓄電池等の２次電池である。

車両１０は、電流センサ３２、電圧センサ３３、回転角センサ３４、モータ温度センサ３５、及びＭＧＣＵ３６（Motor Generator Control Unit、「インバータ制御部」に相当）を備えている。電流センサ３２は、各相のうち少なくとも２相分の巻線２１に流れる電流を検出する。電圧センサ３３は、コンデンサ３１の端子電圧を検出する。回転角センサ３４は、例えばレゾルバであり、ロータ２２の回転角（電気角）を検出する。モータ温度センサ３５は、回転電機２０の温度をモータ温度Ｔｍｇｄとして検出する。本実施形態において、モータ温度センサ３５は、ステータ巻線２１の温度をモータ温度Ｔｍｇｄとして検出する。モータ温度センサ３５は、例えばサーミスタである。各センサ３２～３５の検出値は、ＭＧＣＵ３６に入力される。

ＭＧＣＵ３６は、マイコン３６ａ（「第１コンピュータ」に相当）を主体として構成され、マイコン３６ａは、ＣＰＵを備えている。マイコン３６ａが提供する機能は、実体的なメモリ装置に記録されたソフトウェアおよびそれを実行するコンピュータ、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組合せによって提供することができる。例えば、マイコン３６ａがハードウェアである電子回路によって提供される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、又はアナログ回路によって提供することができる。例えば、マイコン３６ａは、自身が備える記憶部としての非遷移的実体的記録媒体（non-transitory tangible storage medium）に格納されたプログラムを実行する。プログラムには、例えば、図４等に示す処理のプログラムが含まれる。プログラムが実行されることにより、プログラムに対応する方法が実行される。記憶部は、例えば不揮発性メモリである。なお、記憶部に記憶されたプログラムは、例えば、インターネット等のネットワークを介して更新可能である。

ＭＧＣＵ３６は、後述するＥＶＣＵ５０（Electric Vehicle Control Unit）から送信された指令トルクＴｒｅｑを受信する。ＭＧＣＵ３６は、受信した指令トルクＴｒｅｑに基づいて、回転電機２０のトルクを制御すべく、インバータ３０を構成する各スイッチＳＷＨ，ＳＷＬのスイッチング制御を行う。各相において、上アームスイッチＳＷＨと下アームスイッチＳＷＬとは交互にオンされる。

ＭＧＣＵ３６は、力行駆動制御を行う。力行駆動制御は、蓄電池４０から出力された直流電力を交流電力に変換してステータ巻線２１に供給するためのインバータ３０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２０は、電動機として機能し、力行トルクを発生する。また、ＭＧＣＵ３６は、回生駆動制御を行う。回生駆動制御は、回転電機２０で発電される交流電力を直流電力に変換して蓄電池４０に供給するためのインバータ３０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２０は、発電機として機能し、回生トルクを発生する。

車両１０は、ＥＶＣＵ５０（「上位制御部」に相当）を備えている。ＥＶＣＵ５０は、マイコン５０ａ（「第２コンピュータ」に相当）を主体として構成され、マイコン５０ａは、ＣＰＵを備えている。マイコン５０ａが提供する機能は、実体的なメモリ装置に記録されたソフトウェアおよびそれを実行するコンピュータ、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組合せによって提供することができる。例えば、マイコン５０ａがハードウェアである電子回路によって提供される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、又はアナログ回路によって提供することができる。例えば、マイコン５０ａは、自身が備える記憶部に格納されたプログラムを実行する。プログラムには、例えば、図７等に示す処理とのプログラムが含まれる。プログラムが実行されることにより、プログラムに対応する方法が実行される。なお、記憶部に記憶されたプログラムは、例えば、インターネット等のネットワークを介して更新可能である。

車両１０は、ブレーキ装置６０と、ブレーキセンサ６１と、ブレーキランプ６２と、ブレーキＣＵ６３（「ブレーキ制御部」に相当）とを備えている。ブレーキセンサ６１は、ドライバのブレーキ操作部材としてのブレーキペダルの踏込量であるブレーキストロークを検出する。ブレーキセンサ６１の検出値は、ブレーキＣＵ６３に入力される。

ブレーキ装置６０は、駆動輪１１を含む車輪に設けられたディスクロータと、ディスクロータに押し当てられるブレーキパッドと、ブレーキパッドをディスクロータに押し当てるためのブレーキキャリパとを備えている。ディスクロータにブレーキパッドが押し当てられることにより、車輪に摩擦制動トルクが付与される。

ブレーキ装置６０は、例えば、油圧式又は電動式のブレーキ装置である。電動式のブレーキ装置６０は、ＥＭＢ（Electro Mechanical Brake）とも呼ばれる。

油圧式のブレーキ装置６０のブレーキキャリパは、油圧駆動式のピストンを備えている。ブレーキペダルが踏み込まれることにより、ブレーキ装置６０を構成する油圧機構の油圧が上昇し、ピストンが第１方向に変位する。これにより、ブレーキパッドがディスクロータに押し当てられる。一方、ブレーキペダルの踏み込みを解除することにより、油圧機構の油圧が低下し、ピストンが第１方向とは逆方向の第２方向に変位する。これにより、ブレーキパッドがディスクロータから離れる。

電動式のブレーキ装置６０のブレーキキャリパは、モータと、ピストンと、モータの回転軸の回転によりピストンを変位させる機構（例えば、ボールねじ）とを備えている。ブレーキペダルが踏み込まれることにより、モータの巻線に通電され、モータの回転軸が回転し、ピストンが第１方向に変位する。これにより、ブレーキパッドがディスクロータに押し当てられる。一方、ブレーキペダルの踏み込みを解除することにより、モータの巻線への通電が停止され、ピストンが第２方向に変位する。これにより、ブレーキパッドがディスクロータから離れる。

ブレーキＣＵ６３は、マイコン６３ａ（「第３コンピュータ」に相当）を主体として構成され、マイコン６３ａは、ＣＰＵを備えている。マイコン６３ａが提供する機能は、実体的なメモリ装置に記録されたソフトウェアおよびそれを実行するコンピュータ、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組合せによって提供することができる。例えば、マイコン６３ａがハードウェアである電子回路によって提供される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、又はアナログ回路によって提供することができる。例えば、マイコン６３ａは、自身が備える記憶部に格納されたプログラムを実行する。プログラムには、例えば、ブレーキ装置６０の制動力制御処理等のプログラムが含まれる。プログラムが実行されることにより、プログラムに対応する方法が実行される。なお、記憶部に記憶されたプログラムは、例えば、インターネット等のネットワークを介して更新可能である。

ブレーキＣＵ６３は、ブレーキペダルが踏み込まれていると判定した場合、ブレーキランプ６２を点灯させる処理も行う。

ＭＧＣＵ３６、ＥＶＣＵ５０及びブレーキＣＵ６３は、所定の通信形式（例えばＣＡＮ）により互いに情報のやりとりが可能になっている。

車両１０は、アクセルセンサ７０と、操舵角センサ７１とを備えている。アクセルセンサ７０は、ドライバのアクセル操作部材としてのアクセルペダルの踏込量であるアクセルストロークを検出する。操舵角センサ７１は、ドライバによるステアリングホイールの操舵角を検出する。アクセルセンサ７０及び操舵角センサ７１の検出値は、ＥＶＣＵ５０に入力される。ＥＶＣＵ５０は、アクセルセンサ７０により検出されたアクセルストロークと、操舵角センサ７１により検出された操舵角とに基づいて、ロータ２２の指令回転速度Ｎｍ＊を算出する。ＥＶＣＵ５０は、ロータ２２の回転速度を、算出した指令回転速度Ｎｍ＊にフィードバック制御するための操作量として、指令トルクＴｒｅｑを算出する。ＥＶＣＵ５０は、算出した指令トルクＴｒｅｑをＭＧＣＵ３６に送信する。ちなみに、自動運転機能が車両１０に備えられている場合、ＥＶＣＵ５０は、自動運転モードが実行されるときにおいて、例えば、車両１０が備える自動運転ＣＵにより設定される車両１０の目標走行速度に基づいて、指令回転速度Ｎｍ＊を算出してもよい。

図２を用いて、ブレーキＣＵ６３により実行される制動制御について説明する。この処理は、例えば、所定の制御周期で繰り返し実行される。

ステップＳ１０では、ブレーキセンサ６１により検出されたブレーキストロークに基づいて、車輪に対して付与すべき要求制動トルクＦｂｒｋを算出する。

ステップＳ１１では、回生可能制動トルクＦｇｍａｘをＥＶＣＵ５０から受信する。回生可能制動トルクＦｇｍａｘは、回生駆動制御によって車輪に付与可能な制動トルクの現状の最大値である。

ステップＳ１２では、受信した回生可能制動トルクＦｇｍａｘと、算出した要求制動トルクＦｂｒｋとに基づいて、回生制動指令トルクＦｇｂと、摩擦制動指令トルクＦｆｂとを算出する。本実施形態では、回生制動指令トルクＦｇｂを、回生可能制動トルクＦｇｍａｘと同じ値にする。また、要求制動トルクＦｂｒｋから回生制動指令トルクＦｇｂを差し引くことにより、摩擦制動指令トルクＦｆｂを算出する。

ステップＳ１３では、算出した回生制動指令トルクＦｇｂをＥＶＣＵ５０に送信する。ＥＶＣＵ５０は、受信した回生制動指令トルクＦｇｂを指令トルクＴｒｅｑとしてＭＧＣＵ３６に送信する。回生制動指令トルクＦｇｂが大きいほど、回転電機２０からインバータ３０を介して蓄電池４０へと供給される発電電力が大きくなる。

ステップＳ１４では、算出した摩擦制動指令トルクＦｆｂをブレーキ装置６０に送信する。これにより、ブレーキ装置６０により車輪へと付与される摩擦制動トルクが摩擦制動指令トルクＦｆｂに制御される。

続いて、図３を用いて、ＭＧＣＵ３６により実行される回転電機２０のトルク制御について説明する。図３に示す例では、トルク制御として、電流フィードバック制御が行われる。なお、電流フィードバック制御に代えて、トルクフィードバック制御が行われてもよい。

第１フィルタ部８０及び第２フィルタ部８１には、ＥＶＣＵ５０から送信された指令トルクＴｒｅｑが入力される。第１フィルタ部８０及び第２フィルタ部８１は、入力された指令トルクＴｒｅｑにローパスフィルタ処理を施す。ローパスフィルタ処理は、例えば、１次遅れ要素のローパスフィルタ処理である。第１フィルタ部８０は、例えば、指令トルクＴｒｅｑが急変した場合であっても、回転電機２０の実際のトルクの急変を防止するために設けられている。第１フィルタ部８０におけるローパスフィルタ処理の時定数τ１は、第２フィルタ部８１におけるローパスフィルタ処理の時定数τ２よりも小さい。

切替部８２は、第１フィルタ部８０においてローパスフィルタ処理が施された指令トルクＴｒｅｑ、又は第２フィルタ部８１においてローパスフィルタ処理が施された指令トルクＴｒｅｑのいずれかを選択して出力する。

指令電流設定部８３は、切替部８２から出力された指令トルクＴｒｅｑである要求トルクＴｒｑ＊を取得する。指令電流設定部８３は、要求トルクＴｒｑ＊に基づいて、ｄ，ｑ軸指令電流Ｉｄ＊，Ｉｑ＊を設定する。ｄ，ｑ軸指令電流Ｉｄ＊，Ｉｑ＊は、例えば、最小電流最大トルク制御（ＭＴＰＡ）により算出されればよい。

２相変換部８４は、電流センサ３２の検出値と、回転角センサ３４により検出された電気角θｅとに基づいて、３相固定座標系におけるＵ，Ｖ，Ｗ相電流を、２相回転座標系（ｄｑ座標系）におけるｄ軸電流Ｉｄｒ及びｑ軸電流Ｉｑｒに変換する。

ｄ軸偏差算出部８５は、ｄ軸指令電流Ｉｄ＊からｄ軸電流Ｉｄｒを減算することにより、ｄ軸電流偏差ΔＩｄを算出する。ｑ軸偏差算出部８６は、ｑ軸指令電流Ｉｑ＊からｑ軸電流Ｉｑｒを減算することにより、ｑ軸電流偏差ΔＩｑを算出する。

ｄ軸指令電圧算出部８７は、ｄ軸電流偏差ΔＩｄに基づいて、ｄ軸電流Ｉｄｒをｄ軸指令電流Ｉｄ＊にフィードバック制御するための操作量として、ｄ軸指令電圧Ｖｄ＊を算出する。ｑ軸指令電圧算出部８８は、ｑ軸電流偏差ΔＩｑに基づいて、ｑ軸電流Ｉｑｒをｑ軸指令電流Ｉｑ＊にフィードバック制御するための操作量として、ｑ軸指令電圧Ｖｑ＊を算出する。なお、ｄ軸指令電圧算出部８７及びｑ軸指令電圧算出部８８で用いられるフィードバック制御は、例えば比例積分制御とすればよい。

３相変換部８９は、ｄ，ｑ軸指令電圧Ｖｄ＊，Ｖｑ＊及び電気角θｅに基づいて、２相回転座標系におけるｄ，ｑ軸指令電圧Ｖｄ＊，Ｖｑ＊を、３相固定座標系におけるＵ，Ｖ，Ｗ相指令電圧ＶＵ＊，ＶＶ＊，ＶＷ＊に変換する。本実施形態において、Ｕ，Ｖ，Ｗ相指令電圧ＶＵ＊，ＶＶ＊，ＶＷ＊は、電気角で位相が１２０°ずつずれた正弦波状の波形となる。

信号生成部９０は、Ｕ，Ｖ，Ｗ相指令電圧ＶＵ＊，ＶＶ＊，ＶＷ＊及び電圧センサ３３により検出された電源電圧Ｖｄｃに基づいて、Ｕ相の上，下アームスイッチＳＷＨ，ＳＷＬの駆動信号ＧＵＨ，ＧＵＬと、Ｖ相の上，下アームスイッチＳＷＨ，ＳＷＬの駆動信号ＧＶＨ，ＧＶＬと、Ｗ相の上，下アームスイッチＳＷＨ，ＳＷＬの駆動信号ＧＷＨ，ＧＷＬとを生成する。詳しくは、Ｕ相を例にして説明すると、信号生成部９０は、Ｕ相指令電圧ＶＵ＊を電源電圧Ｖｄｃの１／２で除算することにより、Ｕ相規格化指令電圧ＶＵＳを算出する。信号生成部９０は、Ｕ相規格化指令電圧ＶＵＳと、キャリア信号Ｓｃとの大小比較に基づくＰＷＭ制御により、Ｕ相の上，下アームスイッチＳＷＨ，ＳＷＬの駆動信号ＧＵＨ，ＧＵＬを生成する。キャリア信号Ｓｃは、例えば、上昇速度及び下降速度が等しい三角波信号である。

信号生成部９０は、生成したＵ相の各駆動信号ＧＵＨ，ＧＵＬをＵ相の各スイッチＳＷＨ，ＳＷＬのゲートに対して出力し、生成したＶ相の各駆動信号ＧＶＨ，ＧＶＬをＶ相の各スイッチＳＷＨ，ＳＷＬのゲートに対して出力し、生成したＷ相の各駆動信号ＧＷＨ，ＧＷＬをＷ相の各スイッチＳＷＨ，ＳＷＬのゲートに対して出力する。なお、ＭＧＣＵ３６の制御周期は、キャリア信号Ｓｃの周期よりも十分に短い。

続いて、ＭＧＣＵ３６及びＥＶＣＵ５０が行う過熱保護制御について説明する。

まず、図４を用いて、ＭＧＣＵ３６が行う過熱保護制御について説明する。図４に示す処理は、例えば、所定の制御周期で繰り返し実行される。なお、ＭＧＣＵ３６、ブレーキＣＵ６３及びＥＶＣＵ５０の制御周期は、同じ周期であってもよいし、異なる周期であってもよい。

ステップＳ２０では、回転電機２０の現在のトルクＴｒｑ及び回転速度Ｎｍを取得し、現在の回転速度Ｎｍ及びトルクＴｒｑから定まる動作点が保護対象領域内であるか否かを判定する。トルクＴｒｑが正の値の場合、力行駆動制御が行われる。一方、トルクＴｒｑが負の値の場合、回生駆動制御が行われる。ちなみに、現在のトルクＴｒｑは、例えば、電流センサ３２及び回転角センサ３４の検出値に基づいて算出されたトルクであってもよいし、切替部８２から出力された要求トルクＴｒｑ＊であってもよい。また、現在の回転速度Ｎｍは、例えば回転角センサ３４の検出値に基づいて算出されればよい。

保護対象領域は、図５に示すように、高速領域Ｒｈｒ、力行側高トルク領域Ｒｈｔｍ及び回生側高トルク領域Ｒｈｔｇである。高速領域Ｒｈｒは、連続動作領域Ｒｃｃに隣接して、かつ、連続動作領域Ｒｃｃに対して高速側の領域である。本実施形態において、高速領域Ｒｈｒは、ステータ巻線２１に弱め界磁電流を流す弱め界磁制御が行われる領域である。高速領域Ｒｈｒにおいて回転速度が高い側の境界が、回転速度Ｎｍの最大値Ｎｍａｘである。

連続動作領域Ｒｃｃは、その領域内の回転速度及びトルクであれば、回転電機２０及びインバータ３０が過熱状態になることなく連続して駆動できる領域である。連続動作領域Ｒｃｃにおいて高トルク側の境界が、力行駆動制御が行われる場合の連続トルクの上限値ＴｍＣ、及び回生駆動制御が行われる場合の連続トルクの上限値ＴｇＣである。

力行側高トルク領域Ｒｈｔｍ及び回生側高トルク領域Ｒｈｔｇは、連続動作領域Ｒｃｃに隣接して、かつ、連続動作領域Ｒｃｃに対して高トルク側の領域である。また、力行側高トルク領域Ｒｈｔｍ及び回生側高トルク領域Ｒｈｔｇの高速側は、高速領域Ｒｈｒに隣接している。各高トルク領域Ｒｈｔｍ，Ｒｈｔｇ及び連続動作領域Ｒｃｃと、高速領域Ｒｈｒとの境界を規定する回転速度が高速側閾値Ｎｔｈである。ＭＧＣＵ３６は、回転速度Ｎｍが高速側閾値Ｎｔｈ以上であると判定した場合、現在の動作点が高速領域Ｒｈｒであると判定する。

高速領域Ｒｈｒ、力行側高トルク領域Ｒｈｔｍ及び回生側高トルク領域Ｒｈｔｇは、その領域内の回転速度及びトルクであると、回転電機２０及びインバータ３０の少なくとも一方が過熱状態になるおそれがあるため、回転電機２０を継続して駆動する時間が制約される領域である。

なお、図５において、ＴｍＬは、高速領域Ｒｈｒ及び力行側高トルク領域Ｒｈｔｍにおける正の上限トルクを示し、ＴｇＬは、高速領域Ｒｈｒ及び回生側高トルク領域Ｒｈｔｇにおける負の上限トルクを示す。

図４の説明に戻り、ステップＳ２０において現在の動作点が保護対象領域外であると判定した場合には、ステップＳ２１に進み、モータ温度センサ３５により検出されたモータ温度Ｔｍｇｄが制限開始温度ＴｅｍｐＨを超えているか否かを判定する。制限開始温度ＴｅｍｐＨは、回転電機２０及びインバータ３０の少なくとも一方が過熱状態であることを判定できる温度に設定されている。本実施形態において、ステップＳ２１の処理が「判定部」に相当する。

ステップＳ２１においてモータ温度Ｔｍｇｄが制限開始温度ＴｅｍｐＨ以下であると判定した場合には、ステップＳ２２に進み、第１フィルタ部８０によりローパスフィルタ処理が施された指令トルクＴｒｅｑが、切替部８２から指令電流設定部８３に出力されるようにする。

一方、ステップＳ２１においてモータ温度Ｔｍｇｄが制限開始温度ＴｅｍｐＨを超えていると判定した場合には、ステップＳ２３に進み、回転電機２０のトルクが、切替部８２から出力された要求トルクＴｒｑ＊よりも小さくなるように上，下アームスイッチＳＷＨ，ＳＷＬのスイッチング制御を行う。ステップＳ２３のトルク制限処理では、例えば、図６に示すように、要求トルクＴｒｑ＊に制限係数Ｋｌｉｍを乗算し、この乗算値に回転電機２０のトルクを制御すべく上，下アームスイッチＳＷＨ，ＳＷＬのスイッチング制御を行えばよい。制限係数Ｋｌｉｍは、モータ温度Ｔｍｇｄが制限開始温度ＴｅｍｐＨ以下の場合に１となり、モータ温度Ｔｍｇｄが制限開始温度ＴｅｍｐＨを超える場合、モータ温度Ｔｍｇｄが高いほど小さい値になる。モータ温度Ｔｍｇｄが最終制限温度ＴＨＨ（＞ＴｅｍｐＨ）になる場合、制限係数Ｋｌｉｍが０になる。

また、ステップＳ２３では、トルク制限処理を行っている旨をＥＶＣＵ５０に対して送信する。なお、モータ温度Ｔｍｇｄが制限開始温度ＴｅｍｐＨ以下になったと判定した場合、ＥＶＣＵ５０に対するトルク制限処理の通知を停止する。

ステップＳ２４では、後述するステップＳ２６の過熱予測通知がＥＶＣＵ５０に送信されたとの第１条件、及び回生駆動制御が行われているとの第２条件の双方が成立しているか否かを判定する。ステップＳ２４において第１，第２条件の少なくとも一方が成立していないと判定した場合には、ステップＳ２２に進む。

ステップＳ２０において現在の動作点が保護対象領域内であると判定した場合には、ステップＳ２５に進み、モータ温度Ｔｍｇｄが通知温度ＴｅｍｐＬ（＜ＴｅｍｐＨ）を超えているか否かを判定する。通知温度ＴｅｍｐＬは、回転電機２０のトルク制御を継続した場合に回転電機２０及びインバータ３０の少なくとも一方が過熱状態になるか否かを予測するための閾値である。通知温度ＴｅｍｐＬは、例えば、動作点が高速領域Ｒｈｒ内である場合においてモータ温度Ｔｍｇｄが制限開始温度ＴｅｍｐＨに到達する前に、車両１０を所定の減速度で減速させて停止させるのに必要な時間を確保できるような値に設定されていればよい。

ステップＳ２５においてモータ温度Ｔｍｇｄが通知温度ＴｅｍｐＬを超えていると判定した場合には、ステップＳ２６に進み、ＥＶＣＵ５０に対して過熱予測通知を送信する。

ステップＳ２６の処理の完了後、ステップＳ２１において肯定判定した場合には、ステップＳ２３を経由してステップＳ２４に進む。ステップＳ２４において第１，第２条件が成立していると判定した場合には、ステップＳ２７に進み、第２フィルタ部８１によりローパスフィルタ処理が施された指令トルクＴｒｅｑが、切替部８２から指令電流設定部８３に出力されるようにする。

ステップＳ２５においてモータ温度Ｔｍｇｄが通知温度ＴｅｍｐＬ以下であると判定した場合には、ステップＳ２８に進み、過熱予測通知がＥＶＣＵ５０に送信されたとの上記第１条件が成立しているか否かを判定する。ステップＳ２８において第１条件が成立していないと判定した場合には、ステップＳ２２に進む。

一方、ステップＳ２８において第１条件が成立していると判定した場合には、ステップＳ２９に進み、モータ温度Ｔｍｇｄが解除温度Ｔｅｍｐ０（＜ＴｅｍｐＬ）まで低下したか否かを判定する。モータ温度Ｔｍｇｄが解除温度Ｔｅｍｐ０よりも高いと判定した場合には、ステップＳ２７に進む。

一方、モータ温度Ｔｍｇｄが解除温度Ｔｅｍｐ０まで低下したと判定した場合には、ステップＳ３０に進み、ＥＶＣＵ５０に過熱予測通知の解除信号を送信する。この場合、ステップＳ２４の過熱予測通知がＥＶＣＵ５０に送信されたとの第１条件が成立しなくなり、また、ステップＳ２８で肯定判定されなくなる。

続いて、図７を用いて、ＥＶＣＵ５０が行う過熱保護制御について説明する。図７に示す処理は、例えば、所定の制御周期で繰り返し実行される。

ステップＳ３３では、ＭＧＣＵ３６から過熱予測通知を受信したか否かを判定する。ＭＧＣＵ３６から過熱予測通知がまだ送信されていない場合、又はＭＧＣＵ３６から過熱予測通知の解除信号が送信された場合には、ステップＳ３３において否定判定する。

ステップＳ３３において肯定判定した場合には、ステップＳ３４に進み、ドライバに対して、その後車両１０の走行速度が低下させられる旨、又は回転電機２０のトルクが低下させられる旨を通知する。これは、その旨をドライバに通知しておくことにより、後述するステップＳ３５の処理が実行されたとしても、ドライバに違和感を与えることを極力防止するためである。

ちなみに、ドライバに対しては、例えば、ナビゲーション装置等の表示部、光、振動、音及び匂いのうち、少なくとも１つにより通知すればよい。また、ステップＳ３４において、ブレーキランプ６２を点灯させる指示をブレーキＣＵ６３に対して行ってもよい。これにより、自車両１０の後続車両等、自車両１０がこれから減速することを自車両１０の周囲の車両に対して知らせることができる。

ステップＳ３５では、現在の動作点が高速領域Ｒｈｒ内であると判定した場合、動作点を高速領域Ｒｈｒから連続動作領域Ｒｃｃに移行させるために、ＭＧＣＵ３６に送信する指令トルクＴｒｅｑを低下させる。この場合、ＭＧＣＵ３６の制御により、ロータ２２の回転速度が低下させられ、車両１０の走行速度が低下する。これにより、回転電機２０及びインバータ３０を過熱から保護する。本実施形態では、ステップＳ３５において、車両１０の減速度が所定の減速度以下となるように、送信する指令トルクＴｒｅｑを０に向かって漸減させる。これにより、車両１０を安全な場所まで退避走行させて停車させるのに必要な時間を確保する。なお、所定の減速度は、車両１０の乗員の安全を確保できる値（例えば、０．２Ｇ）に設定されている。また、ステップＳ３５の処理が「回転低下部」に相当する。

ここで、ロータ２２の回転速度を低下させるのは、以下に説明する理由のためである。高速領域Ｒｈｒでは弱め界磁制御が行われているため、所定トルクを発生させるためにステータ巻線２１に流す電流ベクトルの大きさが、弱め界磁制御が行われていない場合よりも大きくなる。その結果、高速領域Ｒｈｒにおいて指令トルクＴｒｅｑを例えば０まで低下させたとしても、ステータ巻線２１に流れる相電流の実効値［Ａｒｍｓ］を回転電機２０（具体的にはステータ巻線２１）の常時許容電流以下にできないことがある。

この場合、モータ温度Ｔｍｇｄがさらに上昇してシャットダウン温度Ｔｓｈｕｔ（＞ＴＨＨ）に到達し、各相の上，下アームスイッチＳＷＨ，ＳＷＬを全てオフするシャットダウン制御がＭＧＣＵ３６により行われる。しかしながら、高速領域Ｒｈｒではステータ巻線２１に発生する逆起電圧が高いため、電力回生が発生し、ステータ巻線２１、上アームスイッチＳＷＨのダイオードＤＨ、コンデンサ３１、及び下アームスイッチＳＷＬのダイオードＤＬを含む閉回路に電流が流れる。その結果、回転電機２０及びインバータ３０の温度がさらに上昇し、回転電機２０及びインバータ３０が故障し得る。そこで、指令トルクＴｒｅｑを低下させることにより、逆起電圧を低下させ、電力回生が発生しないようにする。これにより、回転電機２０及びインバータ３０が過熱異常で故障することを防止する。

ステップＳ３５において、現在の動作点が高速領域Ｒｈｒ内であると判定した場合、指令トルクＴｒｅｑの低下処理に加えて、ブレーキ装置６０により車輪に摩擦制動トルクを付与する指示をブレーキＣＵ６３に行ってもよい。機械式のブレーキ装置６０によれば、回生トルクを発生させるための電流をステータ巻線２１に流す必要がない。このため、回転電機２０及びインバータ３０の温度上昇を好適に抑制しつつ、ロータ２２の回転速度を低下させることができる。また、ブレーキ装置６０により車輪に摩擦制動トルクを付与する処理は、例えば以下の場合にも有効である。車両１０の走行路面が下り勾配の場合、指令トルクＴｒｅｑを低下させたとしても、ロータ２２の回転速度が低下しない場合があり得る。また、蓄電池４０のＳＯＣが規定量よりも高い高ＳＯＣ状態の場合、蓄電池４０の過充電を防止するために回生トルクが制限されたり、回生トルクを発生できなかったりする場合があり得る。これらの場合において、ブレーキ装置６０により車輪に摩擦制動トルクを付与する処理が有効である。

なお、ステップＳ３５において、現在の動作点が高トルク領域Ｒｈｔｍ，Ｒｈｔｇ内であると判定した場合、動作点を高トルク領域Ｒｈｔｍ，Ｒｈｔｇから連続動作領域Ｒｃｃに移行させるために、ＭＧＣＵ３６に送信する指令トルクＴｒｅｑを徐々に低下させてもよい。この場合、ＭＧＣＵ３６の制御により、回転電機２０のトルクが低下させられる。これにより、回転電機２０及びインバータ３０を過熱から保護する。

ステップＳ３６では、ＭＧＣＵ３６からトルク制限処理の通知を受信したとの第３条件、及び回生駆動制御が行われているとの上記第２条件の双方が成立しているか否かを判定する。ステップＳ３６において第２，第３条件が成立していると判定した場合には、ステップＳ３７に進む。ステップＳ３７の処理は、「処理部」に相当し、回生駆動制御の実行に起因して回転電機２０及びインバータ３０が過熱状態になることを抑制するための処理である。ステップＳ３７の処理の開始タイミングにおいてブレーキＣＵ６３で用いられる摩擦制動指令トルクＦｆｂとＭＧＣＵ３６で用いられる回生制動指令トルクＦｇｂとの和を合計制動トルクＦｓｕｍ（＝Ｆｆｂ＋Ｆｇｂ）と称すこととする。

ステップＳ３７では、ブレーキＣＵ６３で用いられる摩擦制動指令トルクＦｆｂを現在の値から合計制動トルクＦｓｕｍに向かってステップ状に増加させる指示をブレーキＣＵ６３に送信する。例えば、現時点で摩擦制動トルクが車輪に付与されていない場合、摩擦制動指令トルクＦｆｂが０から合計制動トルクＦｓｕｍに向かってステップ状に増加させられる。

また、ステップＳ３７では、ブレーキＣＵ６３に対する上記指示とともに、ＭＧＣＵ３６に送信する回生制動指令トルクＦｇｂを現在の値から０に向かってステップ状に減少させる。

ステップＳ３７の処理が行われる状況は、図３に示した指令電流設定部８３で用いられる要求トルクＴｒｑ＊として、時定数が相対的に大きい第２フィルタ部８１のローパスフィルタ処理が施された指令トルクＴｒｅｑが用いられる状況である。この場合、ＭＧＣＵ３６で用いられる要求トルクＴｒｑ＊がステップＳ３７の処理によって減少し始めてから０になるまでの時間は、指令電流設定部８３で用いられる要求トルクＴｒｑ＊が、時定数が相対的に小さい第１フィルタ部８０のローパスフィルタ処理が施された指令トルクＴｒｅｑである場合よりも長くなる。このため、ブレーキ装置６０を用いて車輪に付与される摩擦制動トルクの応答性が、駆動輪１１に付与される回生制動トルクの応答性よりも低い場合であっても、回生トルクから摩擦制動トルクへと合計制動トルクＦｓｕｍの配分を変える過渡期間において、合計制動トルクＦｓｕｍに対する実際の制動トルクの不足度合いが大きくなることを防止できる。

ちなみに、第２フィルタ部８１のローパスフィルタ処理の時定数τ２と、摩擦制動指令トルクＦｆｂがステップ状に変化させられた場合におけるブレーキ装置６０の摩擦制動トルクの時定数とが同じ値にされていればよい。

また、合計制動トルクＦｓｕｍに対する実際の制動トルクの乖離を小さくするために、以下に説明する第２時間Ｔ２に対する第１時間Ｔ１の時間比率ＲＴ（＝Ｔ１／Ｔ２）が所定範囲になるように、第２フィルタ部８１のローパスフィルタ処理の時定数τ２が設定されていてもよい。

ブレーキ装置６０が油圧式の場合、第１時間Ｔ１は、ブレーキペダルの踏み込みが開始されてブレーキ装置６０の油圧が上昇し始めてから、ブレーキパッドがディスクロータに当接するまでの時間である。ブレーキ装置６０が電動式の場合、第１時間Ｔ１は、ブレーキペダルの踏み込みが開始されてモータの巻線に通電され始めてから、ブレーキパッドがディスクロータに当接するまでの時間である。

第２時間Ｔ２は、ＭＧＣＵ３６に送信する回生制動指令トルクＦｇｂが現在の値から０に向かってステップ状に減少させられてから、ステータ巻線２１に流れる電流が０になるまで、又は指令電流設定部８３に入力される要求トルクＴｒｑ＊が０になるまでの時間である。

時間比率ＲＴが、例えば、「０．５≦ＲＴ≦１．５」になり、望ましくは「０．７≦ＲＴ≦１．３」になり、より望ましくは「０．８≦ＲＴ≦１．２」になるように、上記時定数τ２が設定されればよい。これにより、回生トルクから摩擦制動トルクへと合計制動トルクＦｓｕｍの配分を変える過渡期間において、実際の回生トルク及び摩擦制動トルクの和が、例えば、「０．９×Ｆｓｕｍ～１．１×Ｆｓｕｍ」の範囲、又は「０．９５×Ｆｓｕｍ～１．０５×Ｆｓｕｍ」の範囲になるようにすればよい。

以上説明した本実施形態によれば、インバータ３０及び回転電機２０が過熱状態になることを抑制しつつ、合計制動トルクＦｓｕｍに対する実際の制動トルクの不足度合いが大きくなることを防止できる。

図４の説明に戻り、ＭＧＣＵ３６は、ステップＳ２７の処理の実行後、ステップＳ２１又はＳ２４において否定判定した場合、切替部８２により、指令トルクＴｒｅｑにローパスフィルタ処理を施す主体を第２フィルタ部８１から第１フィルタ部８０に切り替える。これにより、指令トルクＴｒｅｑに施されるローパスフィルタ処理の時定数が小さくなる。

その後、ＭＧＣＵ３６は、ステップＳ２８，Ｓ２９において肯定判定した場合、ステップＳ３０においてＥＶＣＵ５０に過熱予測通知の解除信号を送信する。この場合、ＥＶＣＵ５０は、図７におけるステップＳ３５の処理の実行を中止する。これにより、車両１０の走行制限を解除することができる。

＜第１実施形態の変形例＞
・ＭＧＣＵ３６は、モータ温度Ｔｍｇｄが通知温度ＴｅｍｐＬを超えたと判定した場合、モータ温度Ｔｍｇｄが通知温度ＴｅｍｐＬ以下であると判定する場合よりも、ステータ巻線２１に流れる電流の制限度合い（例えば、電流の低下速度）を高くしてもよい。

また、ＭＧＣＵ３６は、モータ温度Ｔｍｇｄが許容上限温度を超えたと判定した場合、モータ温度Ｔｍｇｄが許容上限温度以下であると判定する場合よりも、図４のステップＳ２３における要求トルクＴｒｑ＊の制限度合いを高くしてもよい。ここで、許容上限温度は、シャットダウン温度Ｔｓｈｕｔよりも高い温度であり、回転電機２０及びインバータ３０の信頼性を維持可能な温度の上限値である。

・図７のステップＳ３５において指令トルクＴｒｅｑを０ではなく、０よりも高い所定値まで低下させてもよい。

＜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、ＭＧＣＵ３６及びＥＶＣＵ５０が実行する過熱保護制御が変更されている。また、本実施形態において、ＭＧＣＵ３６は、先の図３に示す第１フィルタ部８０、第２フィルタ部８１及び切替部８２を備えていない。このため、ＥＶＣＵ５０から送信された指令トルクＴｒｅｑは、指令電流設定部８３に入力される。指令電流設定部８３は、要求トルクＴｒｑ＊に代えて、指令トルクＴｒｅｑに基づいてｄ，ｑ軸指令電流Ｉｄ＊，Ｉｑ＊を設定する。

まず、図８を用いて、ＭＧＣＵ３６が行う過熱保護制御について説明する。図８に示す処理は、例えば、所定の制御周期で繰り返し実行される。

ステップＳ４０では、図４のステップＳ２０と同様に、回転電機２０の現在のトルクＴｒｑ及び回転速度Ｎｍを取得し、現在の回転速度Ｎｍ及びトルクＴｒｑから定まる動作点が保護対象領域内であるか否かを判定する。

ステップＳ４０において現在の動作点が保護対象領域外であると判定した場合には、ステップＳ４１に進み、モータ温度Ｔｍｇｄが制限開始温度ＴｅｍｐＨを超えているか否かを判定する。

ステップＳ４１においてモータ温度Ｔｍｇｄが制限開始温度ＴｅｍｐＨを超えていると判定した場合には、ステップＳ４２に進み、ステップＳ２３と同様の処理を行う。

ステップＳ４０において現在の動作点が保護対象領域内であると判定した場合には、ステップＳ４３に進み、モータ温度Ｔｍｇｄが通知温度ＴｅｍｐＬ（＜ＴｅｍｐＨ）を超えているか否かを判定する。本実施形態において、ステップＳ４３の処理が「判定部」に相当する。

ステップＳ４３においてモータ温度Ｔｍｇｄが通知温度ＴｅｍｐＬを超えていると判定した場合には、ステップＳ４４に進み、ＥＶＣＵ５０に対して過熱予測通知を送信する。その後、ステップＳ４１に進む。

ステップＳ４３においてモータ温度Ｔｍｇｄが通知温度ＴｅｍｐＬ以下であると判定した場合には、ステップＳ４５に進み、過熱予測通知がＥＶＣＵ５０に送信されたとの上記第１条件が成立しているか否かを判定する。ステップＳ４５において第１条件が成立していると判定した場合には、ステップＳ４６に進み、モータ温度Ｔｍｇｄが解除温度Ｔｅｍｐ０（＜ＴｅｍｐＬ）まで低下したか否かを判定する。モータ温度Ｔｍｇｄが解除温度Ｔｅｍｐ０まで低下したと判定した場合には、ステップＳ４７に進み、ＥＶＣＵ５０に対して過熱予測通知の解除信号を送信する。

続いて、図９を用いて、ＥＶＣＵ５０が行う過熱保護制御について説明する。図９に示す処理は、例えば、所定の制御周期で繰り返し実行される。

ステップＳ５０では、ステップＳ３３と同様に、ＭＧＣＵ３６から過熱予測通知を受信したか否かを判定する。ＭＧＣＵ３６から過熱予測通知がまだ送信されていない場合、又はＭＧＣＵ３６から過熱予測通知の解除信号が送信された場合には、ステップＳ５０において否定判定する。

ステップＳ５０において肯定判定した場合には、ステップＳ５１に進み、ステップＳ３４と同様の処理を行う。続くステップＳ５２では、ステップＳ３５と同様の処理を行う。ステップＳ５２の処理が「回転低下部」に相当する。

ステップＳ５３では、動作点が保護対象領域内になった後、最初にステップＳ５０において肯定判定してからの経過時間をカウントする。そして、カウントした経過時間が判定時間Ｃｊｄｅに到達したか否かを判定する。

ステップＳ５３において到達したと判定した場合には、ステップＳ５４に進み、ブレーキ装置６０により車輪に摩擦制動トルクを付与する指示をブレーキＣＵ６３に対して送信する。ステップＳ５２においてブレーキ装置６０から車輪に摩擦制動トルクが付与されていない場合には、過熱予測通知が受信されてから判定時間Ｃｊｄｅが経過した場合に、ブレーキ装置６０から車輪に摩擦制動トルクが付与される。ちなみに、判定時間Ｃｊｄｅは、モータ温度Ｔｍｇｄが上昇して制限開始温度ＴｅｍｐＨに到達する前にステップＳ５４の処理を実行できる値に設定されていればよい。

ステップＳ５５では、ＭＧＣＵ３６からトルク制限処理の通知を受信したか否かを判定する。ステップＳ５５において肯定判定した場合には、ステップＳ５６に進み、ＭＧＣＵ３６に送信する回生制動指令トルクＦｇｂを現在の値から０に向かって漸減させる。

ちなみに、ステップＳ５６の処理の開始タイミングにおいてブレーキＣＵ６３で用いられる摩擦制動指令トルクＦｆｂとＭＧＣＵ３６で用いられる回生制動指令トルクＦｇｂとの和を合計制動トルクＦｓｕｍと称すこととする。この場合、実際の回生トルク及び摩擦制動トルクの和が、例えば、「０．９×Ｆｓｕｍ～１．１×Ｆｓｕｍ」の範囲、又は「０．９５×Ｆｓｕｍ～１．０５×Ｆｓｕｍ」の範囲になるように、回生制動指令トルクＦｇｂの漸減に伴い摩擦制動指令トルクＦｆｂを漸増させてもよい。

以上説明した本実施形態では、回生駆動制御が行われている場合において、モータ温度Ｔｍｇｄが通知温度ＴｅｍｐＬを超えたと判定された場合、モータ温度Ｔｍｇｄが制限開始温度ＴｅｍｐＨを超えたと判定される前であっても、車輪に摩擦制動トルクを付与するようにブレーキ装置６０が制御される。このため、回生発電を用いた制動からブレーキ装置６０を用いた制動に切り替える場合において、インバータ３０及び回転電機２０が過熱状態になることを抑制しつつ、制動トルクの不足度合いが大きくなることを防止できる。

＜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。

・第２実施形態において、図９のステップＳ５６の処理を、インバータ３０を構成する全相の上，下アームスイッチＳＷＨ，ＳＷＬをオフする処理に変更してもよい。

・上記各実施形態の各処理において、モータ温度Ｔｍｇｄに代えて、インバータ３０の温度が用いられたり、モータ温度Ｔｍｇｄ及びインバータ３０の温度のうち高い方の温度が用いられたりしてもよい。ここで、インバータ３０の温度は、例えば、インバータ３０を構成する上，下アームスイッチＳＷＨ，ＳＷＬの温度を検出するセンサ（例えば、感温ダイオード又はサーミスタ）により検出されればよい。

ＥＶＣＵ５０は、指令回転速度Ｎｍ＊をＭＧＣＵ３６に送信してもよい。この場合、ＭＧＣＵ３６は、ロータ２２の回転速度を、受信した指令回転速度Ｎｍ＊にフィードバック制御するための操作量として、指令トルクＴｒｅｑを算出すればよい。また、ＥＶＣＵ５０は、図７のステップＳ３２又は図９のステップＳ５２において、ＭＧＣＵ３６に送信する指令回転速度Ｎｍ＊を所定回転速度まで低下させればよい。ここで、所定回転速度は、０であってもよいし、０よりも高い値であってもよい。

・ＥＶＣＵ５０、ＭＧＣＵ３６及びブレーキＣＵ６３の演算機能が１つのＣＵに集約されていてもよい。

・インバータを構成する半導体スイッチとしては、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。この場合、スイッチの高電位側端子がドレインであり、低電位側端子がソースである。

・回転電機としては、星形結線されたものに限らず、例えばΔ結線されたものであってもよい。

・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ェ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ェ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。

１０…車両、２０…回転電機、３０…インバータ、３６…ＭＧＣＵ、５０…ＥＶＣＵ、６０…ブレーキ装置、６３…ブレーキＣＵ。

Claims (7)

1. ロータ（２２）及びステータ巻線（２１）を有する回転電機（２０）と、
   前記ステータ巻線に電気的に接続されるインバータ（３０）と、
   前記ロータから動力が伝達されることにより回転する駆動輪（１１）と、
   機械式のブレーキ装置（６０）と、
   を備える車両（１０）に適用される車両用制御装置において、
   前記ブレーキ装置から前記車両の車輪に付与する摩擦制動トルクを制御すべく、前記ブレーキ装置の制御を行うブレーキ制御部（６３）と、
   前記回転電機の回生発電によって発生する回生トルクを制御すべく、前記インバータのスイッチング制御を行うインバータ制御部（３６）と、
   前記回転電機及び前記インバータの少なくとも一方の温度を取得し、取得した温度が判定温度（ＴｅｍｐＨ，ＴｅｍｐＬ）を超えたか否かを判定する判定部と、を備え、
   前記回生発電が行われている場合において、取得した温度が前記判定温度を超えたと判定されたとき、前記回生トルクが低下して０になる前に、前記車輪に摩擦制動トルクを付与するように前記ブレーキ制御部により前記ブレーキ装置を制御する、車両用制御装置。
2. 前記ブレーキ制御部は、前記摩擦制動トルクを摩擦制動指令トルクに制御すべく、前記ブレーキ装置の制御を行い、
   前記インバータ制御部は、前記回生トルクを回生制動指令トルクに制御すべく、前記スイッチング制御を行い、
   前記回生発電が行われている場合において、取得した温度が、前記判定温度としての制限開始温度（ＴｅｍｐＨ）を超えたと判定されたとき、前記ブレーキ制御部で用いられる前記摩擦制動指令トルクを増加し、かつ、前記インバータ制御部で用いられる前記回生制動指令トルクを０に向かって減少させる処理部を備え、
   前記インバータ制御部は、
   前記回生トルクの制御に用いる前記回生制動指令トルクにローパスフィルタ処理を施し、
   前記回生発電が行われている場合において、取得した温度が前記制限開始温度を超えたと判定されたとき、取得した温度が前記制限開始温度以下であると判定されるときよりも、前記ローパスフィルタ処理の時定数を大きくする、請求項１に記載の車両用制御装置。
3. 取得した温度が前記制限開始温度よりも低い通知温度（ＴｅｍｐＬ）を超えたと判定された場合、前記ブレーキ制御部による前記ブレーキ装置の制御、及び前記インバータ制御部による前記回生発電のための前記スイッチング制御の少なくとも一方により、前記ロータの回転速度を低下させる処理を行う回転低下部を備える、請求項２に記載の車両用制御装置。
4. 前記インバータ制御部は、前記回転電機の回生トルクを回生制動指令トルクに制御すべく、前記スイッチング制御を行い、
   前記判定部は、取得した温度が、前記判定温度としての通知温度（ＴｅｍｐＬ）、又は前記通知温度よりも高い制限開始温度（ＴｅｍｐＨ）を超えたか否かを判定し、
   前記ブレーキ制御部は、前記回生発電が行われている場合において、取得した温度が前記通知温度を超えたと判定されたとき、取得した温度が前記制限開始温度を超えたと判定される前であっても、前記車輪に前記摩擦制動トルクを付与するように前記ブレーキ装置を制御し、
   前記回生発電が行われている場合において、取得した温度が前記制限開始温度を超えたと判定されたとき、前記回生トルクの制御に用いる前記回生制動指令トルクを０に向かって減少させる処理又は前記スイッチング制御を停止する処理のいずれかを行う処理部を備える、請求項１に記載の車両用制御装置。
5. 取得した温度が前記通知温度を超えたと判定された場合、前記ブレーキ制御部による前記ブレーキ装置の制御、及び前記インバータ制御部による前記回生発電のための前記スイッチング制御の少なくとも一方により、前記ロータの回転速度を低下させる処理を行う回転低下部を備える、請求項４に記載の車両用制御装置。
6. 前記判定部は、取得した温度が前記通知温度を超えたと判定された後、取得した温度が前記通知温度よりも低い解除温度（Ｔｅｍｐ０）以下になったか否かを判定し、
   前記回転低下部は、取得した温度が前記解除温度以下になったと判定された場合、前記ロータの回転速度を低下させる処理の実行を中止する、請求項３又は５に記載の車両用制御装置。
7. ロータ（２２）及びステータ巻線（２１）を有する回転電機（２０）と、
   前記ステータ巻線に電気的に接続されるインバータ（３０）と、
   前記ロータから動力が伝達されることにより回転する駆動輪（１１）と、
   機械式のブレーキ装置（６０）と、
   コンピュータ（３６ａ，５０ａ，６３ａ）と、
   を備える車両（１０）に適用されるプログラムにおいて、
   前記コンピュータに、
   前記ブレーキ装置から前記車両の車輪に付与する摩擦制動トルクを制御すべく、前記ブレーキ装置の制御を行う処理と、
   前記回転電機の回生発電によって発生する回生トルクを制御すべく、前記インバータのスイッチング制御を行う処理と、
   前記回転電機及び前記インバータの少なくとも一方の温度を取得し、取得した温度が判定温度（ＴｅｍｐＨ，ＴｅｍｐＬ）を超えたか否かを判定する処理と、
   前記回生発電が行われている場合において、取得した温度が前記判定温度を超えたと判定したとき、前記回生トルクが低下して０になる前に、前記車輪に摩擦制動トルクを付与するように前記ブレーキ装置を制御する処理と、を実行させる、プログラム。

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