JP5846029B2 - 車両制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、駆動用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。

駆動源としての電気モータを搭載した電気自動車やハイブリッド車には、電気モータの動力源となる交流電力を電気モータへ供給するインバータが搭載されている。インバータは、駆動用バッテリと電気的に接続されており、バッテリに蓄電されている直流電力を交流電力に変換して電気モータへ供給する。インバータには、IGBTと呼ばれる高電圧，大電流に耐え得るトランジスタやサイリスタ等のスイッチング素子が複数内蔵されており、複数の素子がスイッチング制御（切換制御）されることで交流電力が生成される。

インバータは、電気モータの作動中は常に交流電力を生成しているため、内蔵されているスイッチング素子が発熱して高温になる。特に、モータ出力が大きいほどスイッチング素子には大電流が流れるため、インバータはより高温になる。
そのため、従来から、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に記載の技術では、冷却装置として、インバータを冷却する冷却水を通すウォータジャケットが設けられている。また、ウォータジャケットには、冷却水を送り込むためのウォータポンプが取り付けられている。この技術では、インバータの温度と、この温度の時間変化率である温度変化率とに基づいてインバータの温度を調整し、あるいはモータの出力トルクを調整することで、インバータの温度急上昇に伴う過熱を防いでいる。

特開平１０−２１０７９０号公報

ところで、電気モータの回転数は、インバータで変換される交流電流の周波数に比例するので、インバータを制御することでモータ回転数の増減が調整される。また、交流電流の周波数は、インバータに内蔵されたスイッチング素子を切り換える周期を変更することで変更できるようになっている。そのため、電気モータを高回転で作動させる場合は、交流電流の周波数を大きくするためにスイッチング素子の切り換え周期が短くなり、反対に電気モータを低回転で作動させる場合は、スイッチング素子の切り換え周期が長くなる。

しかしながら、スイッチング素子の切り換え周期が長くなると、一つのスイッチング素子に電流が継続して流れる時間が長くなるため、スイッチング素子の発熱量が急速に増大する。例えば、インバータが低温で冷却が不要な場合に電気モータが低回転で作動すると、スイッチング素子の温度は急激に上昇する。そのため、インバータの温度がある閾値よりも高くなってからウォータポンプを作動させたのでは冷却が間に合わず、インバータがオーバーヒートしてしまうおそれがある。このような状況は、上記の特許文献１の技術では解決し得ない。

一方、インバータを冷却するための冷却媒体（例えば、冷却水や冷却オイル等）を冷却通路に送り込むためのポンプを常に作動させておくことは、ポンプの寿命を早めることになるため、寿命確保という観点から見れば不要な作動は可能な限り抑制することが望まれる。このように、ポンプの寿命確保とインバータの保護との両立が困難であるという課題がある。

本件はこのような課題に鑑み案出されたもので、ポンプの寿命確保とインバータの保護とを両立することができるようにした、車両制御装置を提供することを目的とする。
なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的として位置づけることができる。

（１）ここで開示する車両制御装置は、車両に搭載された車両動力用のモータを駆動するための交流電力を生成するインバータと、前記インバータを冷却する冷却通路に冷却媒体を送り込むポンプと、前記モータの回転数を検出する回転数センサと、前記インバータの温度を取得する温度取得手段と、前記車両が走行中であって、前記回転数センサで検出された前記回転数が所定回転数以下のときに前記インバータの温度に関わらず前記ポンプを作動させ、前記回転数が前記所定回転数よりも大きいときに前記インバータの温度に基づいて前記ポンプを作動又は停止させるポンプ制御手段と、前記モータの作動状態を切り替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と、前記ポンプ制御手段により前記ポンプの作動が開始された場合に、その開始時から所定時間が経過するまでのあいだ、前記モータの車両出力トルクを制限するモータ制御手段と、を備え、前記ポンプ制御手段が、前記シフトポジションセンサで検出されたシフトポジションが走行レンジでないときは前記回転数センサで検出された前記回転数が前記所定回転数以下であっても前記ポンプを停止させることを特徴としている。なお、前記冷却媒体には、冷却水や冷却オイルが含まれる。

（２）また、前記車両が走行する道の路面勾配を検出する勾配検出手段を備え、前記ポンプは稼働速度に基づいて前記冷却媒体の流量を増減するように構成され、前記ポンプ制御手段が、前記回転数センサで検出された前記回転数が前記所定回転数以下の際は、前記勾配検出手段により検出された路面勾配が大きいほど、前記ポンプにより前記冷却通路に送り込まれる前記冷却媒体の流量を増大させるように制御することが好ましい。

（３）また、前記モータに対する車両出力トルク指令値を設定する指令値設定手段を備え、前記ポンプは稼働速度に基づいて前記冷却媒体の流量を増減するように構成され、前記ポンプ制御手段が、前記指令値設定手段により設定された前記車両出力トルク指令値が大きいほど、前記ポンプにより前記冷却通路に送り込まれる前記冷却媒体の流量を増大させるように制御することが好ましい。

開示の車両制御装置によれば、モータ回転数が所定回転数以下のときはポンプを作動させるため、インバータの温度が急速に上昇したときでもインバータのオーバーヒートを確実に防止することができる。モータが低回転で作動しているときはIGBTの発熱量が急速に増大するので、インバータの温度をトリガにしてポンプの作動を制御したのでは、インバータのオーバーヒートを確実に防止することが困難である。これに対して、モータが所定回転数以下の低回転で作動しているときは、インバータの温度が上昇する前に予めポンプを作動させることにより、インバータのオーバーヒートを防止することができる。さらに、ポンプの作動が開始された場合は、その開始時から所定時間が経過するまでの間（すなわち、ポンプが必要流量を送り込むことができるようになるまでの間）はモータの車両出力トルクを制限するため、インバータの発熱量を抑制でき、オーバーヒートを防止することができる。

また、モータ回転数が所定回転数よりも高い場合にポンプを停止させることで、ポンプの駆動率（作動時間）を下げることができ、ポンプの寿命を確保することができる。さらに、シフトポジションが走行レンジでないときはモータ回転数が所定回転数以下であってもポンプを停止させるため、ポンプの不要な作動を極力抑制でき、ポンプの寿命をより確保することができる。つまり、本制御装置によれば、ポンプの寿命確保とインバータの保護とを両立することができる。

一実施形態に係る車両制御装置が適用された車両の構成を示すブロック図である。 インバータの冷却装置をモデル化した図である。 モータ制御を説明するためのものであり、（ａ）が時間経過に対する出力トルクＴの補正率Ａを表した補正率マップ、（ｂ）が時間経過に対する出力トルクＴの制限率Ｒを表した制限率フィルタである。 一実施形態に係る車両制御装置のポンプ制御部による制御内容を説明するフローチャートであり、（ａ）〜（ｃ）は判定部で行われる判定フロー、（ｄ）は作動制御部で行われるウォータポンプのオンオフ制御フローである。 一実施形態に係る車両制御装置のモータ制御部による制御内容を説明するフローチャートである。 ポンプ制御部の他の例を説明するためのものであり、（ａ）が路面勾配Ｇｒに応じたポンプ回転数Ｎｐを取得するためのマップ、（ｂ）が指示トルクＴ_Cに応じたポンプ回転数Ｎｐを取得するためのマップである。 モータ制御の他の例を説明するためのものであり、（ａ）がインバータ温度Ｈに応じた修正率Ｂを取得するためのマップ、（ｂ）がポンプ回転数Ｎｐに応じた修正率Ｃを取得するためのマップ、（ｃ）が時間経過に対するモータの出力トルクＴの最大値Ｔ_MAXを示したマップである。

以下、図面により実施の形態について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。
［１．装置構成］
本実施形態に係る車両制御装置の構成について、図１を用いて説明する。ここでは、電気自動車に本制御装置を備えた場合を説明する。

図１に示すように、電気自動車（車両）１０には、駆動用（車両動力用）の電気モータ１１（以下、モータ１１という），電力を蓄電するバッテリ１２，交流電力を生成するインバータ１３，冷却用のウォータポンプ（ポンプ）１４，シフトレバー（セレクターを含む；シフト装置）１５，アクセルペダル１６が設けられている。

モータ１１は、例えば高出力の永久磁石式同期型モータであり、インバータ１３から供給される交流電力を受けてロータ（回転子）を回転させ、電気エネルギを機械エネルギに変換する電動機である。モータ１１は図示しない駆動輪と機械的に接続され、モータ１１の駆動力は駆動輪へ伝達されて車両１０を走行させる。モータ１１の回転数Ｎｍ［rpm］は、インバータ１３で変換される交流電力の周波数に比例し、モータ１１のトルクＴ［Nm］は、モータ１１に供給する電流の大きさに比例する。そのため、インバータ１３を制御することでモータ１１の回転数Ｎｍ及びトルクＴを調整することができる。なお、モータ１１の近傍には、モータ１１の回転数Ｎｍを検出する回転数センサ２１が設けられ、回転数センサ２１で検出された回転数Ｎｍは後述するインバータＥＣＵ２へ随時伝達される。

バッテリ１２は、例えばリチウムイオン電池やニッケル水素電池であり、高電圧直流電流がインバータ１３によって交流に変換された後、モータ１１へ供給される。
インバータ１３は、バッテリ１２と電気的に接続され、バッテリ１２から供給される直流電流を三相交流電流へ変換して、モータ１１へ供給する電力変換装置である。インバータ１３には、複数（例えば三つ）のスイッチング素子が内蔵されており、複数の素子が後述するモータ制御部４からの指令に基づいてスイッチング制御されることで、三相交流電流を生成する。また、これらのスイッチング素子をスイッチングする切り換え周期ＳＴ（各スイッチング素子に電流が流れる時間）を変更することで交流電流の周波数を変更できるようになっている。例えば、スイッチング素子の切り換え周期ＳＴを長くすることで交流電流の周波数を小さくすることができ、これによりモータ１１の回転数を低くすることができる。

スイッチング素子は、例えばIGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）やサイリスタ等であり、ここでは高耐圧、大電流により適したＩＧＢＴを用いる。IGBTは、モータ１１が作動しているときは常にスイッチング制御されて交流電力を生成している。このとき、IGBTには比較的大きな電流が流れているため、IGBTは発熱して高温になる。特にIGBTに大電流が流れたときは、最も発熱量が大きく、これによりインバータ１３の温度も高温となる。これを冷却するために、インバータ１３の周辺には冷却装置が設けられる。

なお、車両１０には、インバータ１３の温度Ｈを検出する温度センサ（温度取得手段）２３が設けられる。温度センサ２３は、例えばインバータ１３の内部の発熱しやすいスイッチング素子近傍に設けられ、このスイッチング素子の温度をインバータ１３の代表温度Ｈとして出力する。温度センサ２３で検出されたインバータ温度Ｈは、随時インバータＥＣＵ２へ伝達される。

冷却装置は、ウォータポンプ１４，冷却通路１７及びラジエータ１８から構成される。ウォータポンプ１４は、冷却通路１７（図２参照）に冷却媒体（例えば、冷却水）を流通させる（送り込む）電動ポンプ（電動圧送装置）であり、バッテリ１２から供給される電力によって作動する。なお、ここでは冷却媒体として冷却水が用いられる例を説明するが、冷却媒体として冷却オイルが用いられてもよい。

図２に示すように、インバータ１３の周辺には冷却通路１７が設けられ、冷却通路１７を冷却媒体が流通することでインバータ１３の熱を吸収し、これによりインバータ１３が冷却される。冷却通路１７は、冷却媒体が一方向に流れる循環回路であり、この冷却通路１７上にはウォータポンプ１４及びラジエータ１８が介装されている。なお、ラジエータ１８は冷却媒体の熱を放熱するための装置である。ここでは、ウォータポンプ１４及び冷却通路１７はインバータ１３専用のポンプ及び冷却通路として構成されているが、他の装置（例えばバッテリ，モータ等）を冷却する構成と併用されていてもよい。

ウォータポンプ１４の作動／非作動（停止）は、後述のポンプ制御部３によって制御される。ウォータポンプ１４は、回転数（稼働速度）に応じて吐出量（冷却通路１７に送り込むことができる冷却媒体の流量）が決定される。ここでは、ウォータポンプ１４は、作動が開始されると、所定流量（必要流量）Ｑ_Nを吐出できる所定回転数Ｎｐ_Qまでポンプ回転数を自動的に上昇させ、所定回転数Ｎｐ_Qまで上昇した後は所定回転数Ｎｐ_Qを維持する。つまり、ウォータポンプ１４はポンプ制御部３によって作動／停止（オンオフ）制御のみ行われるものである。なお、この所定流量Ｑ_Nは、インバータ１３を十分冷却可能な冷却媒体の流量である。

シフトレバー１５は、ドライバの操作によって車両１０の走行状態を選択して切り替えるための切替装置（シフト装置）であり、運転席近傍に設けられる。シフトレバー１５は、パーキング（Ｐレンジ），ニュートラル（Ｎレンジ），ドライブ（Ｄレンジ），リバース（Ｒレンジ）の各レンジに切り替え可能に構成されている。ドライバはシフトレバー１５の切り替え操作によって走行状態を選択する。なお、シフト装置はレバーに限られず、例えばボタン式であってもよい。

シフトレバー１５には、シフトレバー１５で選択されている現在のシフトポジション（操作位置）ＳＰを検出するシフトポジションセンサ２５が設けられる。シフトポジションセンサ２５は、例えばシフトレバー１５の操作位置に応じたポジション信号（ポジション情報）を出力する。シフトポジションセンサ２５で検出されたポジション情報は、後述の車両ＥＣＵ１に随時伝達される。

すなわち、シフトレバー１５の切り替え操作とモータ１１の作動とは連動しており、例えばシフトレバー１５がＰレンジ又はＮレンジに切り替えられたときは、モータ１１は停止されて無負荷状態となる。また、シフトレバー１５がＤレンジ又はＲレンジに切り替えられたときは、モータ１１は作動される。以下、Ｐレンジ及びＮレンジ以外のレンジ（ここでは、Ｄレンジ及びＲレンジ）を「走行レンジ」と呼ぶ。つまり走行レンジとは、モータ１１が仕事をしている（モータ１１に負荷がかかっている）状態を意味する。

アクセルペダル１６の近傍には、アクセルペダル１６の開度θを検出するアクセル開度センサ（ＡＰＳ）２６が設けられる。アクセル開度センサ２６は、例えばドライバによるアクセルペダル１６の踏み込み操作量に応じた開度信号（開度情報）を出力する。アクセル開度センサ２６で検出されたアクセル開度情報は、随時車両ＥＣＵ１に伝達される。
また、車両１０の任意の位置に設けられた車速センサ２７は、自車両の車速Ｖを検出するものであり、例えば駆動輪の回転速度に応じた車速信号（車速情報）を出力する。車速センサ２７で検出された車速情報は、随時車両ＥＣＵ１に伝達される。

また、車両１０には、これら装置を制御する電子制御装置（Electric Control Unit，以下ＥＣＵという）が設けられる。ここでは、インバータ１３及びウォータポンプ１４を制御するインバータＥＣＵ２と車両１０を統合制御する車両ＥＣＵ（ＥＶ−ＥＣＵ）１とが設けられている。インバータＥＣＵ２及び車両ＥＣＵ１は、それぞれメモリ（ＲＯＭ，ＲＡＭ）及びＣＰＵ等で構成されるコンピュータである。また、車両１０には、これらの他にも図示しないバッテリＥＣＵや空調ＥＣＵ，ブレーキＥＣＵ等の各種ＥＣＵが設けられる。

車両ＥＣＵ１は、各種ＥＣＵと情報伝達可能に接続されている。車両ＥＣＵ１は、その入力側にシフトポジションセンサ２５，アクセル開度センサ２６及び車速センサ２７が接続され、ドライバからの意思（要求）や車両の走行状態等を監視し、各種ＥＣＵへ情報を伝達する。また、インバータＥＣＵ２は、その入力側に回転数センサ２１及び温度センサ２２が接続され、出力側にインバータ１３及びウォータポンプ１４が接続される。本制御装置は、主にインバータＥＣＵ２に備えられる機能によって実現される。

［２．制御構成］
インバータＥＣＵ２は、ポンプ制御部３としての機能要素と、モータ制御部４としての機能要素とを有する。

ポンプ制御部（ポンプ制御手段）３は、モータ１１の作動状態とインバータ１３の温度とに応じて、ウォータポンプ１４の作動／非作動を制御するものであり、判定部３ａとしての機能要素と、作動制御部３ｂとしての機能要素とを有する。
判定部３ａは、ウォータポンプ１４を作動させるか否かを判定するものであり、以下の三つの条件を判定して、それぞれの判定結果を作動制御部３ｂへ伝達する。

まず、判定部３ａは、車両ＥＣＵ１からシフトポジションセンサ２５で検出されたポジション情報を取得し、第一条件として、シフトポジションＳＰが走行レンジでないかどうかを判定する。この判定では、モータ１１が作動しているか否か（すなわち、インバータ１３において交流電力が生成されているか否か）が判断される。シフトポジションＳＰが走行レンジでなければ、第一条件が成立していることを表す第一信号（Ｆ₁＝０）を作動制御部３ｂへ伝達する。一方、シフトポジションＳＰが走行レンジであるとき（すなわち、モータ１１に負荷がかかっている場合）は、第一条件が不成立であることを表す第一信号（Ｆ₁＝１）を作動制御部３ｂへ伝達する。

次に、判定部３ａは、第二条件として、回転数センサ２１で検出されたモータ回転数Ｎｍが所定回転数Ｎｍ₀よりも大きいか否かを判定する。この判定では、インバータ１３に内蔵されたIGBTの切り換え周期ＳＴが所定値ＳＴ₀よりも長いか否かが判断される。IGBTの切り換え周期ＳＴはIGBTに電流が継続的に流れている時間（継続通電時間）に相当し、この周期ＳＴが長いということはIGBTがなかなか切り換えられないことを意味する。また、IGBTの継続通電時間は、モータ回転数Ｎｍが低いほど延長される（長くなる）。つまり、モータ回転数Ｎｍが小さく、切り換え周期ＳＴが長いほどIBGTの発熱量が増大し、インバータ１３が過熱する（オーバーヒートする）おそれが高まる。

そこで、インバータ１３がオーバーヒートしない切り換え周期ＳＴの上限値を所定値ＳＴ₀とし、この所定値ＳＴ₀に対応するモータ回転数Ｎｍが所定回転数Ｎｍ₀として予めインバータＥＣＵ２に記憶されている。つまり、IGBTをこの所定値ＳＴ₀でスイッチング制御した場合に生成される交流電流の周波数を予め求め、この周波数の交流電流でモータ１１を作動させた場合の回転数を所定回転数Ｎｍ₀として記憶しておく。

判定部３ａは、モータ回転数Ｎｍが所定回転数Ｎｍ₀よりも大きいときは、第二条件が成立していることを表す第二信号（Ｆ₂＝０）を作動制御部３ｂへ伝達する。一方、モータ回転数Ｎｍが所定回転数Ｎｍ₀以下であるときは、第二条件が不成立であることを表す第二信号（Ｆ₂＝１）を作動制御部３ｂへ伝達する。

また、判定部３ａは、第三条件として、温度センサ２２で検出されたインバータ１３の温度Ｈが所定温度Ｈ₀以下であるか否かを判定する。この判定では、インバータ１３を冷却する必要があるか否かが判断される。ここで、所定温度Ｈ₀は、ウォータポンプ１４を停止させて冷却通路１７に冷却媒体を流通させていなくても、インバータ１３がオーバーヒートしない温度であり、予めインバータＥＣＵ２に記憶されている。インバータ１３の温度Ｈが所定温度Ｈ₀以下であれば、第三条件が成立していることを表す第三信号（Ｆ₃＝０）を作動制御部３ｂへ伝達する。一方、インバータ１３の温度Ｈが所定温度Ｈ₀よりも高いときは、第三条件が不成立であることを表す第三信号（Ｆ₃＝１）を作動制御部３ｂへ伝達する。

作動制御部３ｂは、判定部３ａから伝達された各信号に基づいて、ウォータポンプ１４を作動させるか停止させるかを決定して制御する。まず、作動制御部３ｂは、第一信号がＦ₁＝０であれば、ウォータポンプ１４を停止させ、第一信号がＦ₁＝１であれば、第二信号及び第三信号を確認する。つまり、シフトポジションＳＰが走行レンジ以外では、ウォータポンプ１４は常に停止され、シフトポジションＳＰが走行レンジの場合（Ｆ₁＝１）は、ウォータポンプ１４を作動させるか否かを決定するためにモータ１１の回転数Ｎｍ及びインバータ１３の温度Ｈの状態を確認する。

作動制御部３ｂは、第一信号がＦ₁＝１の場合、第二信号がＦ₂＝１であれば、第三信号にかかわらずウォータポンプ１４を作動させる。これは、モータ回転数Ｎｍが所定回転数Ｎｍ₀以下である場合（Ｆ₂＝１）は、インバータ１３の温度Ｈが低い場合であっても急速に温度上昇する可能性があるため、ウォータポンプ１４を作動させてインバータ１３のオーバーヒートを確実に防止するためである。

一方、作動制御部３ｂは、第一信号がＦ₁＝１の場合に第二信号がＦ₂＝０であるときは、第三信号がＦ₃＝１であればウォータポンプ１４を作動させ、第三信号がＦ₃＝０であればウォータポンプ１４を停止させる。これは、モータ回転数Ｎｍが所定回転数Ｎｍ₀よりも高い場合（Ｆ₂＝０）は、インバータ１３の温度Ｈが所定温度Ｈ₀よりも高ければ（Ｆ₃＝１）、インバータ１３を冷却する必要があるため、ウォータポンプ１４を作動させてインバータ１３のオーバーヒートを確実に防止する。反対に、モータ回転数Ｎｍが所定回転数Ｎｍ₀よりも高く（Ｆ₂＝０）、インバータ１３の温度Ｈが所定温度Ｈ₀以下であれば（Ｆ₃＝０）、ウォータポンプ１４を停止させてもインバータ１３がオーバーヒートするおそれが低いため、ウォータポンプ１４を停止させてウォータポンプ１４の駆動率を下げる。

なお、作動制御部３ｂは、第一信号がＦ₁＝１の場合に、まず第三信号を確認してもよい。この場合、作動制御部３ｂは、第三信号がＦ₃＝１であれば、第二信号にかかわらずウォータポンプ１４を作動させ、インバータ１３のオーバーヒートを確実に防止する。また、第三信号がＦ₃＝０であるときは、第二信号がＦ₂＝１であればウォータポンプ１４を作動させ、第二信号がＦ₂＝０であればウォータポンプ１４を停止させる。

以上のウォータポンプ１４の作動状態をまとめると、以下の表１のようになる。なお、作動制御部３ｂは、ウォータポンプ１４を作動させる場合は、モータ制御部４へウォータポンプ１４の作動状態を伝達する。

モータ制御部（モータ制御手段）４は、ドライバからの出力要求と現在の走行状態とに基づいて、モータ１１の作動を制御するためにインバータ１３を制御するものであり、目標トルク設定部４ａとしての機能要素と、出力トルク制御部４ｂとしての機能要素とを備える。

目標トルク設定部４ａは、シフトポジションセンサ２５で検出されたシフトポジションＳＰ，アクセル開度センサ２６で検出されたアクセル開度θ，車速センサ２７で検出された車速Ｖから、ドライバの要求するトルク（目標トルク）Ｔ_TGTを演算して設定するものである。具体的には、目標トルク設定部４ａは、まず車両ＥＣＵ１からポジション情報を取得して、シフトポジションＳＰがＰレンジ又はＮレンジであれば、目標トルクＴ_TGTを０に設定する。

一方、目標トルク設定部４ａは、シフトポジションＳＰが走行レンジであれば、続けて開度情報及び車速情報を取得し、アクセル開度θと車速Ｖとから目標トルクＴ_TGTを設定する。目標トルクＴ_TGTの設定手法は任意であり、例えば、シフトポジションＳＰ毎に（ここではＤレンジ及びＲレンジ毎に）、アクセル開度θと車速Ｖと目標トルクＴ_TGTとの関係を予めマップ化しておき、これらマップを用いて目標トルクＴ_TGTを設定する。

出力トルク制御部４ｂは、目標トルク設定部４ａで設定された目標トルクＴ_TGTから指示トルク（トルク指令値）Ｔ_Cを設定し、指示トルクＴ_Cに応じたトルクをモータ１１に出力させるためにインバータ１３を制御するものである。出力トルク制御部４ｂは、図３（ａ）に示すマップを用いて目標トルクＴ_TGTにフィルタ処理をして指示トルクＴ_Cを設定する。図３（ａ）は、時刻ｔ₀からの経過時間に対する出力トルク（車両出力トルク）Ｔの補正率Ａを表した補正率マップである。なお、ここでいう「出力トルクＴ」とは、モータ１１が実際に出力するトルクを意味し、出力トルク制御部４ｂが設定する指示トルクＴ_Cと同一であるとみなしてもよい。

出力トルク制御部４ｂは、目標トルク設定部４ａで設定された目標トルクＴ_TGTに補正率Ａ（０＜Ａ≦１）を乗じた値を指示トルクＴ_Cとして設定する（すなわち、Ｔ_C＝Ａ×Ｔ_TGT）。つまり、この補正率Ａは、実際にモータ１１に出力させる出力トルクＴを決定するために用いる補正係数である。図３（ａ）に示すように、補正率Ａは、時刻ｔ₀では初期補正率Ａ₀（Ａ₀＜１）に設定され、時間経過に伴って徐々に（滑らかに）大きくなるように設定されている。そして、時刻ｔ₁において補正率Ａ＝１に設定され、時刻ｔ₁以降は常に補正率Ａは１に設定されている。

ここで、時刻ｔ₀は、ポンプ制御部３の作動制御部３ｂによってウォータポンプ１４の作動が開始された場合の「開始時」であり、言い換えるとウォータポンプ１４がオフ（停止）からオン（作動）に切り換えられた時刻である。また、時刻ｔ₁は、ウォータポンプ１４の回転数Ｎｐが所定回転数Ｎｐ_Qに達した時刻である。また、開始時ｔ₀から時刻ｔ₁までの時間は、ウォータポンプ１４の作動開始からポンプ回転数Ｎｐが所定回転数Ｎｐ₀まで上昇するのに要する時間であり、これを所定時間Ｚ（Ｚ＝ｔ₁−ｔ₀）とする。ここでは、ウォータポンプ１４はオンオフ制御のみ行われるものであるため、所定回転数Ｎｐ_Qまで上昇するのに要する所定時間Ｚは、予め所定の値が設定されている。

つまり、出力トルク制御部４ｂは、シフトポジションＳＰがＰレンジ又はＮレンジから走行レンジに切り換えられた後、作動制御部３ｂによってウォータポンプ１４の作動が開始された場合に、開始時ｔ₀から所定時間Ｚが経過するまでの間は、目標トルクＴ_TGTに１よりも小さい補正率Ａを乗じて指示トルクＴ_Cを設定する。言い換えると、出力トルク制御部４ｂは、所定時間Ｚの間は目標トルクＴ_TGよりも小さい指示トルクＴ_Cを設定して、モータ１１の出力トルクＴを制限する。なお、補正率Ａは、開始時ｔ₀から徐々に大きく設定されているため、目標トルクＴ_TGTに対する出力トルクＴの制限は徐々に小さくなる。

出力トルク制御部４ｂが所定時間Ｚの間、モータ１１の出力トルクＴを制限する理由について説明する。作動制御部３ｂによってウォータポンプ１４の作動が開始されても、ウォータポンプ１４のポンプ回転数Ｎｐは、開始時から徐々に増大するため所定回転数Ｎｐ_Qまで上昇するには所定の時間ｔ₁を要する。

つまり、所定時間Ｚの間は、ウォータポンプ１４によるインバータ１３の冷却が不足する可能性がある。例えば、この所定時間Ｚの間に、モータ１１の出力トルクＴを最大にしたいという要求がドライバから入力されると、インバータ１３はモータ１１へ大電流を流す必要があるためオーバーヒートしてしまうおそれがある。そのため、出力トルク制御部４ｂは、ウォータポンプ１４のポンプ回転数Ｎｐが所定回転数Ｎｐ_Qに上昇するまでの所定時間Ｚの間は、モータ１１の出力トルクＴを制限してインバータ１３を保護する。

なお、補正率Ａを別の表現にすると、モータ１１の出力トルクＴの制限率Ｒとも表すことができる。図３（ｂ）は、開始時ｔ₀からの時間経過に対する出力トルクＴの制限率Ｒを表した制限率フィルタである。なお、制限率Ｒとは、１から補正率Ａを減じた値である（すなわち、Ｒ＝１−Ａ）。図３（ｂ）に示すように、制限率Ｒは、時刻ｔ₀では初期制限率Ｒ₀に設定され、時刻ｔ₁以降では０に設定される。また、時刻ｔ₀から時刻ｔ₁までの間は、制限率Ｒは徐々に（滑らかに）小さく設定される。

つまり、モータ１１の出力トルクＴは、ウォータポンプ１４の作動開始時ｔ₀において最も制限され、その後は徐々に制限が小さくなる。換言すると、出力トルク制御部４ｂは、目標トルクＴ_TGTに対して、制限率フィルタによってフィルタ処理をして指示トルクＴ_Cを設定し、出力トルクＴを制限する。

なお、出力トルク制御部４ｂは、開始時ｔ₀から所定時間Ｚ以上の時間が経過したときは、補正率Ａは常に１（制限率Ｒは常に０）に設定されているため、目標トルクＴ_TGTを指示トルクＴ_Cとして設定し、設定した指示トルクＴ_Cをモータ１１が出力するようにインバータ１３を制御する。つまり、ウォータポンプ１４の回転数Ｎｐが所定回転数Ｎｐ_Qまで上昇した後は、出力トルクＴの制限は行わない。なお、ここでは、図３（ａ）の補正率マップが予めインバータＥＵＣ２に記憶されており、出力トルク制御部４ｂは、これを用いてモータ１１の出力トルクＴを制御する。つまり、補正率Ａは、開始時ｔ₀から経過した時間によってある値に定まる。なお、補正率マップの代わりに図３（ｂ）の制限率フィルタが記憶されていてもよい。

［３．フローチャート］
次に、図４（ａ）〜（ｄ）及び図５を用いてインバータＥＣＵ２で実行される制御の手順の例を説明する。図４（ａ）〜（ｄ）はポンプ制御部３によって実行される制御フローＰであり、このうち（ａ）〜（ｃ）は判定部３ａで行われる判定フロー、（ｄ）は作動制御部３ｂで行われるウォータポンプ１４の作動制御フローである。また、図５はモータ制御部４によって実行される制御フローＭである。

これらフローチャートは、それぞれ所定の制御周期で互いに独立して動作するとともに、各フローチャートは互いにフラグ情報が伝達される。また、下記の各ステップは、コンピュータのハードウェアに割り当てられた各機能（手段）が、ソフトウェア（コンピュータプログラム）によって動作することによって実施される。本車両制御装置は、パワースイッチ（電源スイッチ）がオンにされたら、図４（ａ）〜（ｄ）及び図５に示すフローチャートをスタートする。

図４（ａ）に示すように、フローＰ１のステップＰ１０では、シフトポジションセンサ２５で検出されたシフトポジションＳＰが車両ＥＣＵ１から取得される。ステップＰ１２では、取得されたシフトポジションＳＰがＰレンジ又はＮレンジであるか否かが判定される。シフトポジションＳＰがＰレンジ又はＮレンジであるときは、ステップＰ１４へ進んでフラグＦ₁がＦ₁＝０に設定されてフローＰ１がリターンされる。一方、シフトポジションＳＰがＰレンジ又はＮレンジでないときは、ステップＰ１６へ進んでフラグＦ₁がＦ₁＝１に設定されてフローＰ１がリターンされる。ここで、フラグＦ₁は、上記した第一条件が成立しているか否かをチェックするための変数であり、上記の第一信号に対応する。

図４（ｂ）に示すように、フローＰ２のステップＰ２０では、フラグＦ₁がＦ₁＝１であるか否かが判定される。フラグＦ₁がＦ₁＝０のときはシフトポジションＳＰがＮレンジ又はＰレンジであるため、ＮＯルートからフローＰ２がリターンされる。フラグＦ₁がＦ₁＝１のときは、ステップＰ２２においてモータ回転数Ｎｍが検出され、続くステップＰ２４ではこの回転数Ｎｍが所定回転数Ｎｍ₀よりも大きいか否かが判定される。

モータ回転数Ｎｍが所定回転数Ｎｍ₀よりも大きいときは、ステップＰ２６へ進んでフラグＦ₂がＦ₂＝０に設定されてフローＰ２がリターンされる。一方、モータ回転数Ｎｍが所定回転数Ｎｍ₀以下のときは、ステップＰ２８へ進んでフラグＦ₂がＦ₂＝１に設定されてフローＰ２がリターンされる。なお、フラグＦ₂は、上記した第二条件が成立しているか否かをチェックするための変数であり、上記の第二信号に対応する。

図４（ｃ）に示すように、フローＰ３のステップＰ３０では、フラグＦ₁がＦ₁＝１であるか否かが判定される。フラグＦ₁がＦ₁＝０のときはシフトポジションＳＰがＮレンジ又はＰレンジであるため、ＮＯルートからフローＰ３がリターンされる。フラグＦ₁がＦ₁＝１のときは、ステップＰ３２においてインバータ１２の温度Ｈが検出され、続くステップＰ３４ではこのインバータ温度Ｈが所定温度Ｈ₀以下であるか否かが判定される。

インバータ温度Ｈが所定温度Ｈ₀以下であるときは、ステップＰ３６へ進んでフラグＦ₃がＦ₃＝０に設定されてフローＰ３がリターンされる。一方、インバータ温度Ｈが所定温度Ｈ₀よりも大きいときは、ステップＰ３８へ進んでフラグＦ₃がＦ₃＝１に設定されてフローＰ３がリターンされる。なお、フラグＦ₃は、上記した第三条件が成立しているか否かをチェックするための変数であり、上記の第三信号に対応する。

図４（ｄ）に示すように、フローＰ４のステップＰ４０では、フラグＦ₁がＦ₁＝１であるか否かが判定され、フラグＦ₁がＦ₁＝１のときはステップＰ４２へ進み、フラグＦ₁がＦ₁＝０のときはステップＰ５０へ進む。ステップＰ４２では、フラグＦ₂がＦ₂＝１であるか否かが判定され、フラグＦ₂がＦ₂＝１のときはステップＰ４６へ進み、フラグＦ₂がＦ₂＝０のときはステップＰ４４へ進む。ステップＰ４４では、フラグＦ₃がＦ₃＝１であるか否かが判定され、フラグＦ₃がＦ₃＝１のときはステップＰ４６へ進み、フラグＦ₃がＦ₃＝０のときはステップＰ５０へ進む。

ステップＰ４６では、ウォータポンプ１４が作動され、続くステップＰ４８では、フラグＦ₄がＦ₄＝１に設定されて、フローＰ４がリターンされる。つまり、ステップＰ４６へ進んだ場合は、インバータ１３を冷却する必要があるため、ウォータポンプ１４を作動させることでインバータ１３のオーバーヒートを防止することができる。

一方、ステップＰ５０では、ウォータポンプ１４が停止され、続くステップＰ５２ではフラグＦ₄がＦ₄＝０に設定されて、フローＰ４がリターンされる。つまり、ステップＰ５０へ進んだ場合は、ウォータポンプ１４を停止させてもインバータ１３がオーバーヒートするおそれが低いため、ウォータポンプ１４を停止させることで駆動率を下げることができる。
このフラグＦ₄は、ウォータポンプ１４が作動中であるか否かをチェックするための変数である。フラグＦ₄がＦ＝０のときは、ウォータポンプ１４が停止していることを意味し、フラグＦ₄がＦ₄＝１のときは、ウォータポンプ１４が作動していることを意味する。このフラグＦ₄はフローＭで用いられる。

図５に示すように、フローＭのステップＭ１０では、フラグＦ₄がＦ₄＝１であるか否かが判定される。このステップでは、ウォータポンプ１４が作動しているか否かが判断される。フローＰのステップＰ４８においてフラグＦ₄がＦ₄＝１に設定されていれば、ステップＭ２０においてフラグＧがＧ＝０であるか否かが判定される。また、フローＰのステップＰ５２においてフラグＦ₄がＦ₄＝０に設定されていれば、ステップＭ１００へ進み、フラグＧがＧ＝０に設定される。

ここで、フラグＧは、タイマによる計測が開始されているか否かをチェックするための変数であり、フラグＧ＝０はタイマ計測が行われていないことを意味し、フラグＧ＝１はタイマが計測中であることを意味する。ステップＭ１０においてフラグＦ₄がＦ₄＝１であると判定され、続くステップＭ２０においてフラグＧがＧ＝０であると判定されたときは、ウォータポンプ１４の作動が開始された開始時ｔ₀であるため、ステップＭ３０においてタイマによる計測が開始される。これにより、図３（ａ）に示す補正率マップの横軸の時間が決定される。

続くステップＭ４０では、フラグＧがＧ＝１に設定され、ステップＭ５０では、車両ＥＣＵ１からポジション情報，開度情報及び車速情報が取得される。ステップＭ６０では、これらの各種情報から目標トルクＴ_TGTが設定される。次いでステップＭ７０では、補正率マップからタイマの計測時間ｔでの補正率Ａが取得される。そして、ステップＭ８０では、目標トルクＴ_TGT及び補正率Ａから指示トルクＴ_Cが設定され、続くステップＭ９０では、設定された指示トルクＴ_Cがインバータ１３に伝達され、モータ１１が制御されてフローＭがリターンされる。

次の制御周期において、フラグＦ₄がＦ₄＝１であれば（ウォータポンプ１４の作動が継続されていれば）、ステップＭ２０の判定ではＮＯルートからステップＭ５０へ進む。そして、この制御周期での各種情報が取得されて、目標トルクＴ_TGTが再び設定される。次いで、この制御周期でのタイマの計測時間ｔに対応する補正率Ａが新たに取得されて（ステップＭ７０）、この時刻ｔでの指示トルクＴ_Cが設定される（ステップＭ８０）。そして、ステップＭ９０においてモータ制御が実行され、これらのステップが繰り返し実行される。次いで、この制御周期でのタイマの計測時間ｔに対応する補正率Ａが新たに取得されて（ステップＭ７０）、この時刻ｔでの指示トルクＴ_Cが設定される（ステップＭ８０）。そして、ステップＭ９０においてモータ制御が実行され、これらのステップが繰り返し実行される。

また、駐車や信号待ち等でシフトポジションＳＰが走行レンジからＰレンジ又はＮレンジに切り換えられた場合や、モータ回転数Ｎｍが所定回転数Ｎｍ₀よりも上昇してインバータ温度Ｈが所定温度Ｈ₀以下である場合は、フローＰ４ではステップＰ５２においてフラグＦ₄がＦ₄＝０に設定される。これにより、フローＭでは、ステップＭ１０においてＮＯルートからステップＭ１００，Ｍ１１０へ進み、タイマが停止させるとともに、それまでカウントしていた計測時間ｔがリセットされる。つまり、ウォータポンプ１４が停止されるとシ、補正率マップの横軸の時間が０にリセットされる。そして、次にウォータポンプ１４の作動が開始されたときは、その開始時ｔ₀からの経過時間（タイマの計測時間ｔ）に応じた補正率Ａが取得される。

［４．効果］
したがって、本実施形態に係る車両制御装置によれば、モータ回転数Ｎｍが所定回転数Ｎｍ₀以下のときはインバータ１３の温度Ｈにかかわらずウォータポンプ１４を作動させるため、インバータ１３の温度Ｈが急速に上昇したときでもインバータ１３のオーバーヒートを確実に防止することができる。

つまり、モータ１１が低回転で作動しているときはIGBTの発熱量が急速に増大するので、インバータ１３の温度Ｈをトリガにしてウォータポンプ１４の作動を制御したのでは、インバータ１３のオーバーヒートを確実に防止することが困難である。これに対して、モータ１１が所定回転数Ｎｍ₀以下の低回転で作動しているときは、インバータ１３の温度Ｈが上昇する前に予めウォータポンプ１４を作動させることにより、インバータ１３のオーバーヒートを防止することができる。

また、モータ回転数Ｎｍが所定回転数Ｎｍ₀よりも高い場合に、インバータ１３の温度に基づいてウォータポンプ１４を作動又は停止させることで、インバータ１３の温度Ｈを監視しながらウォータポンプ１４の駆動率（作動時間）を下げることができ、ウォータポンプ１４の寿命を確保することができる。したがって、本制御装置によれば、ウォータポンプ１４の寿命確保とインバータ１３の保護とを両立することができる。

また、シフトポジションＳＰが走行レンジでないときは、モータ１１の回転数Ｎｍが所定回転数Ｎｍ₀以下（すなわち、回転数ゼロ）であってもウォータポンプ１４を停止させるため、ウォータポンプ１４の不要な作動を極力抑制し、ウォータポンプ１４の寿命をより確保することができる。また、この場合はモータ１１がトルクを発生しないため、ウォータポンプ１４を停止させてもインバータ１３がオーバーヒートするおそれはない。

また、ウォータポンプ１４は、シフトポジションＳＰが走行レンジのときは作動される。ただし、ウォータポンプ１４がインバータ１３の冷却に必要とされる流量（必要流量）を冷却通路１７に流通させるまでには、ある程度の時間がかかる。そのため、本制御装置では、ウォータポンプ１４の作動が開始された場合は、その開始時ｔ₀から所定時間Ｚが経過するまでの間はモータ１１の出力トルクＴを制限することで、この所定時間Ｚはインバータ１３の発熱量を抑制する。つまり、ウォータポンプ１４の始動後、ウォータポンプ１４が必要流量を送り込むことができるようになるまでの間は、モータ１１の出力トルクＴを抑制することでインバータ１３のオーバーヒートを防止することができ、インバータ１３をより確実に保護することができる。

また、モータ１１の出力トルクＴを制限するために、図３（ａ）に示す補正率マップを用いることで、簡素な制御構成でモータ１１の出力トルクＴを制限することができる。このとき、ウォータポンプ１４の作動開始時ｔ₀からの時間経過に伴って、モータ１１の出力トルクＴの制限が徐々に小さくなるように設定されているため、開始時ｔ₀から所定時間Ｚが経過したときに、急激に出力トルクＴが大きくなるようなことがなく、安全性を高めるとともにドライバビリティを向上させることができる。

［５．変形例］
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
［５−１．ポンプ制御の変形例］
上記実施形態では、ウォータポンプ１４はポンプ制御部３の作動制御部３ｂによってオンオフ制御のみ行われるものであったが、冷却通路１７に流通させる冷却媒体の流量Ｑを制御できるものであってもよい。つまり、ウォータポンプ１４が、回転数（稼働速度）Ｎｐに基づいて冷却媒体の流量を増減するように構成されていてもよい。

この場合の本制御装置の一例として、車両１０の走行する道（走行路）の路面勾配Ｇｒを検出し、路面勾配Ｇｒに応じて冷却媒体の流量Ｑを変化させてもよい。路面勾配Ｇｒを検出する手段としては、例えば図１中に二点鎖線で示すように、走行路の勾配を検出する勾配検出センサ（勾配検出手段）２８が設けられ、勾配検出センサ２８で検出された路面情報は、随時車両ＥＣＵ１に伝達される。インバータＥＣＵ２は、車両ＥＣＵ１から必要に応じて路面情報を取得する。

なお、勾配検出センサ２８は、車両周辺の路面情報を取得するセンサであって、例えばＧセンサで構成される。Ｇセンサは、車両前後方向の加速度を検出するセンサである。例えば、車両１０が路面勾配αを有する坂道で停車したとき、車両１０に作用する重力は分力され、分力の一方は車両を路面勾配に沿って移動させる力として作用する。したがって、車両前後方向の分力の大きさ及び分力が作用する向き（前向きか後向きか）を検出することで、路面勾配Ｇｒの大きさと、登り勾配であるか下り勾配であるかを検出することができる。なお、ここでは、平坦路を路面勾配Ｇｒ＝０とし、登り勾配を正の値，下り勾配を負の値とすることで、登り勾配か下り勾配かが区別されるものとする。

作動制御部３ｂは、例えば図６（ａ）に示すマップを用いて、勾配検出センサ２８で検出された路面勾配Ｇｒが大きいほど（登り勾配が大きいほど）、冷却媒体の流量Ｑを増大させるようにウォータポンプ１４の回転数Ｎｐを制御する。反対に、作業制御部３ｂは、路面勾配Ｇｒが小さいほど（下り勾配が大きいほど）、冷却媒体の流量Ｑを減少させるようにウォータポンプ１４の回転数Ｎｐを制御する。なお、この実施例の場合は、図４（ｄ）に示すフローＰ４のステップＰ４６の前に、路面勾配Ｇｒを検出するステップと、検出した路面勾配Ｇｒに応じたポンプ回転数Ｎｐを取得するステップとを追加して、ステップＰ４６においてウォータポンプ１４を作動させる。

これは、車両１０が平坦路を走行するときと同じ車速Ｖで登り坂を走行する場合は、平坦路に比べて大きな出力トルクＴが必要となるため、平坦路を走行するときよりもインバータ１３の温度Ｈが高温になりやすくなるからである。つまり、路面勾配Ｇｒが大きいほど、冷却媒体の流量Ｑを増大させるようにウォータポンプ１４の回転数Ｎｐを制御することで、インバータ１３の冷却能力を増大させることができ、インバータ１３を適切に冷却することが可能となる。

また、車両１０が平坦路を走行するときと同じ車速Ｖで下り坂を走行する場合は、平坦路に比べて小さな出力トルクＴで走行が可能なため、平坦路を走行するときよりもインバータ１３の温度Ｈが高温になりにくい。つまり、路面勾配Ｇｒが小さいほど、冷却媒体の流量Ｑを減少させるようにウォータポンプ１４の回転数Ｎｐを制御することで、ウォータポンプ１４の寿命を延ばすことができるとともに、インバータ１３を適切に冷却することができる。

なお、路面勾配Ｇｒを検出する手段は勾配検出センサ２８に限られず、例えばナビゲーション装置（図示略）として構成されていてもよい。ナビゲーション装置は、ＧＰＳ受信機を介して受信されるＧＰＳ衛星からの信号と内蔵された地図データとに基づいて、自車位置を認識する。また、地図データには、車両１０が走行する走行路の路面勾配Ｇｒが含まれた道路情報が記憶されている。そのため、ナビゲーション装置は、自車位置と道路情報とから路面勾配Ｇｒを検出することができる。

また、ウォータポンプ１４が可変流量式の場合の本制御装置の他の例として、モータ制御部４の出力トルク制御部（指令値設定手段）４ｂで設定された指示トルク（車両出力トルク指令値）Ｔ_Cに応じて、冷却媒体の流量Ｑを変化させてもよい。

作動制御部３ｂは、例えば図６（ｂ）に示すマップを用いて、モータ制御部４の出力トルク制御部４ｂで設定された指示トルクＴ_Cが大きいほど、冷却媒体の流量Ｑを増大させるようにウォータポンプ１４の回転数Ｎｐを制御する。反対に、作業制御部３ｂは、指示トルクＴ_Cが小さいほど、冷却媒体の流量Ｑを減少させるようにウォータポンプ１４の回転数Ｎｐを制御する。なお、この実施例の場合は、図４（ｄ）に示すフローＰ４のステップＰ４６の前に、図５のステップＭ８０で設定された指示トルクＴ_Cを取得するステップと、取得した指示トルクＴ_Cに応じたポンプ回転数Ｎｐを取得するステップとを追加して、ステップＰ４６においてウォータポンプ１４を作動させる。

これにより、モータ１１の出力トルクＴが大きくなる場合は、インバータ１３の冷却能力を増大させることができ、インバータ１３を適切に冷却することが可能となる。また、出力トルクＴが小さい場合はウォータポンプ１４の寿命を延ばすことができるとともに、インバータ１３を適切に冷却することができる。

［５−２．モータ制御の変形例］
上記実施形態では、モータ１１の出力トルクＴを制限するときに、図３（ａ）に示す補正率マップを用い、ウォータポンプ１４の作動開始時ｔ₀からの時間経過に応じて補正率Ａを取得しているが、モータ１１の出力トルクＴの制限手法は上記したものに限られない。
例えば、一例として、開始時ｔ₀から所定時間Ｚが経過するまでの間、図３（ａ）の補正率マップに加え、インバータ１３の温度Ｈを監視しながらモータ１１の出力トルクＴをさらに制限する構成であってもよい。

出力トルク制御部４ｂは、上記実施形態と同様、図３（ａ）に示す補正率マップから、ウォータポンプ１４の作動開始時ｔ₀からの経過時間に応じた補正率Ａを取得する。さらに、開始時ｔ₀から所定時間Ｚが経過するまでの間、図７（ａ）に示すマップから、インバータ１３の温度Ｈに応じた修正率Ｂを取得する。ここで、図７（ａ）は、インバータ１３の温度Ｈが高くなるにつれて出力トルクＴの制限が大きくなるように、出力トルクＴの補正率Ａ（又は制限率Ｒ）を修正する修正率Ｂを示したマップである。つまり、インバータ温度Ｈが低いほど修正率Ｂは高く、インバータ温度Ｈが高いほど修正率Ｂは低く設定されている。なお、修正率Ｂは、その値が低いほど補正率Ａを低い値に修正する（つまり、出力トルクＴの制限を大きくするように修正する）。

例えば、ある時間ｔ_X（ｔ₀＜ｔ＜ｔ₁）において補正率ＡがＡ＝0.8であった場合、上記実施形態では、指示トルクＴ_Cは目標トルクＴ_TGTの0.8倍に設定されるが、ここでは、さらにこの時間ｔ_Xにおけるインバータ温度Ｈに対応した修正率Ｂが取得され、補正率Ａに修正率Ｂを乗じた値を目標トルクＴ_TGTにさらに乗じて指示トルクＴ_Cとする。なお、修正率Ｂは、Ａ×Ｂの値が０よりも大きく１以下（０＜Ａ×Ｂ≦１）となるような値である。このようにして設定された指示トルクＴ_Cをインバータ１３に伝達してモータ１１を制御することにより、出力トルクＴの制限が修正される。

つまり、出力トルク制御部４ｂは、インバータ１３の温度Ｈが高くなるにつれて、モータ１１の出力トルクＴの制限が大きくなるように修正する。これにより、インバータ１３の温度Ｈを常に監視しながら出力トルクＴの制限を修正することが可能なため、インバータ１３のオーバーヒートを確実に防ぐことができる。さらに過剰な出力トルクＴの制限が抑制されるため、ドライバビリティを向上させることができる。
なお、インバータ１３の温度Ｈを取得する手段は、温度センサ２３に限られない。例えば、外気温度を検出する外気温度センサを設け、インバータＥＣＵ２においてインバータ１３の作動時間と電流の大きさとに基づいてインバータ１３の温度上昇を推定し、外気温度センサで検出した温度に推定した温度上昇を加算してインバータ１３の温度Ｈを取得してもよい。

また、他の例として、開始時ｔ₀から所定時間Ｚが経過するまでの間、図３（ａ）の補正率マップに加え、ウォータポンプ１４の回転数Ｎｐを監視しながらモータ１１の出力トルクＴを制限する構成であってもよい。ウォータポンプ１４が可変流量式の場合、車両１０には、図１中に二点鎖線で示すように、ウォータポンプ１４の回転数Ｎｐを検出する回転数センサ２４が設けられる。回転数センサ２４は、例えばウォータポンプ１４の回転軸の近傍に設けられている。回転数センサ２４で検出されたポンプ回転数Ｎｐは、随時インバータＥＣＵ２へ伝達される。

出力トルク制御部４ｂは、上記実施形態と同様、図３（ａ）に示す補正率マップから、開始時ｔ₀からの経過時間に応じた補正率Ａを取得する。さらに、開始時ｔ₀から所定時間Ｚが経過するまでの間、図７（ｂ）に示すマップから、ウォータポンプ１４の回転数Ｎｐに応じた修正率Ｃを取得する。ここで、図７（ｂ）は、ウォータポンプ１４の回転数Ｎｐが増加するにつれて出力トルクＴの制限が小さくなるように、出力トルクＴの補正率Ａ（又は制限率Ｒ）を修正する修正率Ｃを示したマップである。つまり、ポンプ回転数Ｎｐが低いほど修正率Ｃは低く、ポンプ回転数Ｎｐが高いほど修正率Ｃは高く設定されている。なお、修正率Ｃは、その値が高いほど補正率Ａを高い値修正する（つまり、出力トルクＴの制限を小さくするように修正する）。

例えば、ある時間ｔ_X（ｔ₀＜ｔ＜ｔ₁）において補正率ＡがＡ＝0.8であった場合、上記実施形態では、指示トルクＴ_Cは目標トルクＴ_TGTの0.8倍に設定されるが、ここでは、さらにこの時間ｔ_Xにおけるポンプ回転数Ｎｐに対応した修正率Ｃが取得され、補正率Ａに修正率Ｃを乗じた値を目標トルクＴ_TGTにさらに乗じて指示トルクＴ_Cとする。なお、修正率Ｃは、Ａ×Ｃの値が０よりも大きく１以下（０＜Ａ×Ｃ≦１）となるような値である。このようにして設定された指示トルクＴ_Cをインバータ１３に伝達してモータ１１を制御することにより、出力トルクＴの制限が修正される。

つまり、出力トルク制御部４ｂは、ウォータポンプ１４の回転数Ｎｐが増加するにつれて、モータ１１の出力トルクＴの制限が小さくなるように修正する。これにより、ウォータポンプ１４の冷却性能を監視しながら出力トルクＴの制限を修正することが可能なため、インバータ１３のオーバーヒートを確実に防ぐことができる。さらに過剰な出力トルクＴの制限が抑制されるため、ドライバビリティを向上させることができる。

なお、出力トルク制御部４ｂは、図７（ａ）及び（ｂ）に示すマップを両方用いてモータ１１の出力トルクＴの制限を修正してもよい。つまり、目標トルクＴ_TGTに、補正率Ａと修正率Ｂ及びＣとを乗じて指示トルクＴ_Cを設定してもよい。

また、さらに他の例として、図３（ａ）に示す補正率マップの代わりに、図７（ｃ）に示すようなマップを用いて出力トルクＴの制限を行ってもよい。この図７（ｃ）のマップは、予めインバータＥＣＵ２に記憶されており、出力トルクＴの上限値Ｔ_ULが設定されている。図７（ｃ）に示すように、出力トルクＴの上限値Ｔ_ULは、開始時ｔ₀では最も低く設定されており、所定時間Ｚになるまでの間は徐々に大きく設定され、所定時間Ｚ以降はモータ１１の最大トルクＴ_MAXに設定されている。

出力トルク制御部４ｂは、設定した目標トルクＴ_TGTがその時刻における上限値Ｔ_UL以上の場合は、上限値Ｔ_ULを指示トルクＴ_Cとして設定する。一方、目標トルクＴ_TGTがその時刻における上限値Ｔ_ULよりも小さい場合は、目標トルクＴ_TGTを指示トルクＴ_Cとして設定する。つまり、出力トルク制御部４ｂは、設定された目標トルクＴ_TGTが予め設定された上限値Ｔ_UL以上になった場合のみ、目標トルクＴ_TGTを上限値Ｔ_ULでクリップして指示トルクＴ_Cとする。このような構成により、出力トルクＴの制限は本当に必要な場合のみ実施され、ドライバビリティを向上させることができる。

また、図３（ａ）に示す補正率マップの初期補正率Ａ₀をインバータ温度Ｈ又はポンプ回転数Ｎｐに応じて修正するように構成してもよい。例えば、開始時ｔ₀のインバータ温度Ｈが低いほど初期補正率Ａ₀を高く修正することで、最も出力トルクＴが制限される開始時ｔ₀のトルク制限が小さくなり、ドライバビリティを向上させることができる。

また、図３（ａ）の補正率マップの所定時間Ｚをポンプ回転数Ｎｐ又はインバータ温度Ｈに応じて修正するように構成してもよい。例えば、上記実施形態では、所定時間Ｚが予め設定された固定値とされているが、ポンプ制御部３によりウォータポンプ１４の回転数Ｎｐが制御可能であれば、所定時間Ｚをポンプ回転数Ｎｐに応じて修正することで、出力トルクＴが制限される時間を変更することができる。これにより、ウォータポンプ１４の寿命確保とインバータ１３の保護に加え、ドライバビリティを考慮した適切な制御を実施することができる。

なお、ここで説明したモータ制御の手法は例示であって、これら以外の方法によりモータ１１の出力トルクＴを制限してもよい。また、上記したマップはいずれも徐々に（滑らかに）変化するものを例示したが、例えばステップ状（階段状）に変化するマップを用いてもよい。

［５−３．その他］
上記したシフトポジションＳＰは一例であって、例えば、Ｌレンジ（低速モード）やＢレンジ（ハイブリッド自動車や電気自動車においてエンジンブレーキ効果が強くなるモード）のように、上記四つのレンジ以外のレンジが設けられていてもよい。また、ＭＴ車のようにモータ１１の作動状態が細かく分類されていてもよい。このような場合は、モータ１１が無負荷状態とならない（すなわち、モータ１１が停止していない）レンジは、モータ１１が作動する走行レンジとなる。

また、上記実施形態では電気自動車１０に本制御装置が適用された例を説明したが、電気モータとエンジンとを動力源とするハイブリッド自動車に本制御装置を適用することも当然可能である。また、ウォータポンプは、ハイブリッド車であれば電動ポンプに限らず、エンジンによって駆動されるものでもよい。

１ 車両ＥＣＵ
２ インバータＥＣＵ
３ ポンプ制御部（ポンプ制御手段）
３ａ 判定部
３ｂ 作動制御部
４ モータ制御部（モータ制御手段）
４ａ 目標トルク設定部
４ｂ 出力トルク制限部（指令値設定手段）
１０ 電気自動車（車両）
１１ モータ（電気モータ，車両動力用のモータ）
１２ バッテリ
１３ インバータ
１４ ウォータポンプ（ポンプ）
１５ シフトレバー（シフト装置）
１６ アクセルペダル
１７ 冷却通路
１８ ラジエータ
２１ 回転数センサ
２３ 温度センサ（温度取得手段）
２５ シフトポジションセンサ
２６ アクセル開度センサ（ＡＰＳ）
２７ 車速センサ
２８ 勾配検出センサ（勾配検出手段）
ｔ₀ 開始時
Ｚ 所定時間

Claims (3)

1. 車両に搭載された車両動力用のモータを駆動するための交流電力を生成するインバータと、
   前記インバータを冷却する冷却通路に冷却媒体を送り込むポンプと、
   前記モータの回転数を検出する回転数センサと、
   前記インバータの温度を取得する温度取得手段と、
   前記車両が走行中であって、前記回転数センサで検出された前記回転数が所定回転数以下のときに前記インバータの温度に関わらず前記ポンプを作動させ、前記回転数が前記所定回転数よりも大きいときに前記インバータの温度に基づいて前記ポンプを作動又は停止させるポンプ制御手段と、
   前記モータの作動状態を切り替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と、
   前記ポンプ制御手段により前記ポンプの作動が開始された場合に、その開始時から所定時間が経過するまでのあいだ、前記モータの車両出力トルクを制限するモータ制御手段と、を備え、
   前記ポンプ制御手段が、前記シフトポジションセンサで検出されたシフトポジションが走行レンジでないときは前記回転数センサで検出された前記回転数が前記所定回転数以下であっても前記ポンプを停止させる
   ことを特徴とする、車両制御装置。
2. 前記車両が走行する道の路面勾配を検出する勾配検出手段を備え、
   前記ポンプは稼働速度に基づいて前記冷却媒体の流量を増減するように構成され、
   前記ポンプ制御手段が、前記回転数センサで検出された前記回転数が前記所定回転数以下の際は、前記勾配検出手段により検出された路面勾配が大きいほど、前記ポンプにより前記冷却通路に送り込まれる前記冷却媒体の流量を増大させるように制御する
   ことを特徴とする、請求項１記載の車両制御装置。
3. 前記モータに対する車両出力トルク指令値を設定する指令値設定手段を備え、
   前記ポンプは稼働速度に基づいて前記冷却媒体の流量を増減するように構成され、
   前記ポンプ制御手段が、前記指令値設定手段により設定された前記車両出力トルク指令値が大きいほど、前記ポンプにより前記冷却通路に送り込まれる前記冷却媒体の流量を増大させるように制御する
   ことを特徴とする、請求項１又は２記載の車両制御装置。

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