JP7278926B2 - 電動機の制御装置、電動車両、電動機の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、電動機の制御装置、電動車両および電動機の制御方法に関する。

絶縁冷媒によって液冷される電動機は、絶縁耐力の確保と、冷媒の循環による冷却性能向上が望まれる。そのため、絶縁冷媒の温度に基づき冷媒の流量を制御する技術が提案されている。

本願発明の背景技術として、下記の特許文献１が知られている。特許文献１には、温度検出手段が検出した絶縁媒体温度が所定の値を越えたとき、電気機器内部と冷却装置の間を循環する絶縁媒体流量を定常状態の流量から、温度検出手段が検出した絶縁媒体温度に対応する無放電領域上限流量を超えない範囲の流量に増加させる電気機器が記載されている。これにより、絶縁耐力の確保と冷却性能の向上が両立され、電気機器の最大出力の向上が可能となる。

特開２００６－３２６５１号公報

特許文献１では、絶縁冷媒の温度が急変した場合、冷媒流量の制御対応が遅れる。そうすると、電気機器は絶縁耐力が低下し、同時に出力も低下する恐れがある。そのため、絶縁冷媒の温度が急変した際も、電気機器の絶縁耐力を確保することが課題であった。

ポンプにより循環される絶縁冷媒によって冷却される電動機の制御装置は、前記電動機に対するトルク指令と、電源から電力変換回路に印加される直流電圧と、前記電動機の回転子位置と、に基づいて電流指令を算出する電流指令演算部と、算出された前記電流指令と、前記直流電圧と、前記絶縁冷媒の流量および温度と、に基づいて、前記電動機へ印加される電圧の最大値を制限する制限部と、を備える。

本発明によれば、電動機は、温度の急変に対応した絶縁耐力を確保できる。

本発明の実施形態に係る、電動機および電動機の制御装置の全体構成である。 本発明の第１の実施形態に係る、電動機の制御装置の制御ブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る、電動機の制御装置が備える制限部の処理フローチャートである。 本発明の第１の実施形態に係る、スイッチング時に電動機へ印加される電圧波形パターンである。 本発明の第２の実施形態に係る、電動機の制御装置が備える制限部の処理フローチャートである。 本発明の第３の実施形態に係る、電動機の制御装置が備える制限部の処理フローチャートである。 本発明の第３の実施形態に係る、スイッチング素子に印加されるゲート電圧の波形の参考図である。 本発明による電動機の制御装置が適用された電動車両を示す図である。

（電動機の制御装置の構造、および第１の実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係る、電動機およびインバータ制御装置２（以下、単に制御装置２と称する）と関連する制御装置の全体構成を示す図である。

図１に示すように、電動機および電動機の制御装置の全体構成は、電動システム制御装置１（以下、単に制御装置１と称する）、制御装置２、ポンプ制御装置３（以下、単に制御装置３と称する）、インバータ１００、モータ２００、位置センサ２１０、電流センサ２２０、電圧センサ２３０、絶縁冷媒３００、ポンプ３１０、冷媒流量センサ３２０、冷媒温度センサ３３０を備えている。

制御装置１は、図示されていない上位の制御装置から入力される指令に基づいて、モータ２００に対するトルク指令を出力する。トルク指令は制御装置２へ入力される。

制御装置２は、制御装置１から入力されるトルク指令と、電流センサ２２０で検出された三相交流電流と、位置センサ２１０で検出されたモータ２００の回転子位置と、電圧センサ２３０において検出された入力電圧と、に基づき、スイッチング信号によりインバータ１００をＰＷＭ制御する。なお、制御装置２の内部の詳細は後述する。

制御装置３は、冷媒流量センサ３２０から入力された冷媒流量と、冷媒温度センサ３３０から入力された冷媒温度に基づき、モータ２００が過温度により故障しないように、絶縁冷媒３００の流量を制御するための冷媒流量指令をポンプ３１０に出力する。

電力変換回路であるインバータ１００は、スイッチング素子１１０ａ～１１０ｆにより構成される。スイッチング素子１１０ａはＵ相上アーム、スイッチング素子１１０ｂはＵ相下アーム、スイッチング素子１１０ｃはＶ相上アーム、スイッチング素子１１０ｄはＶ相下アーム、スイッチング素子１１０ｅはＷ相上アーム、スイッチング素子１１０ｆはＷ相下アームに配置されている。

スイッチング素子１１０ａ～１１０ｆは、金属酸化膜型電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）や絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）などと、ダイオードを組み合わせて、構成される。

また、スイッチング素子１１０ａ～１１０ｆは、制御装置２で生成されたスイッチング信号に基づいて、それぞれオンもしくはオフされる。これにより、スイッチング素子１１０ａ～１１０ｆは、外部の直流電源から印加された直流電圧を交流電圧に変換する。ここで変換された交流電圧は、モータ２００の固定子に印加され、固定子に設けられた三相のコイルに交流電流をそれぞれ発生させる。この三相交流電流は、モータ２００に回転磁界を発生させ、それによりモータ２００の回転子が回転する。なお、スイッチング素子１１０ａ～１１０ｆの温度は、図示されていない検出部によって検出され、制御装置２にフィードバックされる。

位置センサ２１０は、モータ２００の回転子の位置を検出する。ここで検出した回転子位置は、制御装置２へ出力される。

電流センサ２２０は、モータ２００に流れる三相交流電流を検出する。ここで検出した三相交流電流は、制御装置２へ出力される。

電圧センサ２３０は、バッテリなどの外部の直流電源からインバータ１００に印加される直流電圧（以下、単に入力電圧と称する）を検出し、検出した入力電圧を制御装置２へ出力する。

絶縁冷媒３００は、モータ２００の内部に充填されており、ポンプ３１０によって循環する。モータ２００とポンプ３１０の間で、不図示の冷却構造を経由して絶縁冷媒３００が循環することにより、モータ２００が冷却される。絶縁冷媒３００には変圧器用鉱物油やギアオイルなどの電気絶縁性を有する液体が用いられる。

ポンプ３１０は、ポンプ制御装置３から入力される冷媒流量指令に基づいて、絶縁冷媒３００を循環させるとともに、流量を制御する。

冷媒流量センサ３２０は、絶縁冷媒３００の流量を検出する。検出された冷媒流量は、制御装置２および制御装置３に入力される。

冷媒温度センサ３３０は、絶縁冷媒３００の温度を検出する。検出された冷媒温度は、制御装置２および制御装置３に入力される。

図２は、本発明の第１の実施形態に係る、電動機の制御装置の制御ブロック図である。

図２のブロック図のうち、電流指令演算部１０（以下、単に演算部１０と称する），制限部２０，電流制御部３０，ＰＷＭ信号生成部４０，速度変換部５０は、本発明のメイン構造である制御装置２の内部に備わっている。

演算部１０は、制御装置１から入力されたトルク指令と、速度変換部５０を介してモータ２００からフィードバックされた角速度および回転子位置と、インバータ１００からフィードバックされたスイッチング素子温度と、電圧センサ２３０で検出された入力電圧と、に基づいて制限前電流指令を算出する。

演算部１０から制限部２０へ出力される制限前電流指令の算出には、出力電流の最小化を目的とする最大トルク電流制御や電力損失の最小化を目的とする最大効率制御などの、公知の算出技術が用いられる。

また、インバータ１００のスイッチング素子１１０ａ～１１０ｆが過温度により破損することを防止するため、スイッチング素子温度に基づいて、制限前電流指令は制御される。ただし、インバータ１００の使用条件等によっては、スイッチング素子温度の影響を考慮せずに制限前電流指令を算出してもよい。その場合には、インバータ１００から演算部１０にスイッチング素子温度をフィードバックする必要はない。

制限部２０は、演算部１０から入力された制限前電流指令と、センサ３２０，３３０からそれぞれフィードバックされた冷媒流量、冷媒温度と、電圧センサ２３０からフィードバックされた入力電圧と、に基づいて制限後電流指令を算出する。なお、制限部２０内部の処理ステップについては、後述の図３で説明する。

電流制御部３０は、制限部２０から入力された制限後電流指令と、電流センサ２２０からフィードバックされた三相交流電流とから、予め定められた制御ゲインに基づき比例制御や積分制御などの公知技術により、ＰＷＭ信号生成部４０へ電圧指令を出力する。

ＰＷＭ信号生成部４０は、入力された電圧指令に基づいて、スイッチング素子１１０ａ～１１０ｆをオンもしくはオフするスイッチング信号を生成する。スイッチング信号生成の際には、公知技術である三角波キャリア比較法や空間ベクトル変調法などが用いられる。

速度変換部５０には、位置センサ２１０で検出されたモータ２００の回転子位置のデータがフィードバックされる。速度変換部５０は、モータ２００の回転子位置のデータを基にして角速度を電流指令演算部１０へ出力する。

図３は、制限部２０の処理フローチャートである。

ステップＳ１では、絶縁冷媒３００の温度と流量に基づいて、絶縁耐圧を算出する。モータ２００の絶縁耐圧は、絶縁冷媒３００の温度と流量によって変化する。ただし、流動帯電現象による影響を受けるため、影響を評価するために漏れ電流の計測も必要となる。漏れ電流は、絶縁耐圧と同じように、絶縁冷媒３００の温度と流量によって変化する。よって、絶縁冷媒３００の温度と流量ごとに異なる絶縁耐圧と漏れ電流の関係データを予め制限部２０に記憶し、そのデータを基にして、状況に応じた正確な絶縁耐圧を算出する。

ステップＳ２では、モータ２００へ印加される電圧の最大値を算出する。電圧の最大値は、スイッチング素子１１０ａ～１１０ｆがターンオンもしくはターンオフした際に発生する。その電圧の大きさは、ターンオンもしくはターンオフする際の電流、すなわち三相交流電流の大きさと相関がある。また、モータ２００へ印加される電圧は、入力電圧の変化に伴い振幅が変化する。そのため、例えば、モータ２００へ印加される電圧が最も大きくなる条件、すなわち、入力電圧が最大になるときの三相交流電流と電圧の最大値の関係を記憶しておく必要がある。したがって、入力電圧ごとに異なる三相交流電流と瞬時最大電圧の関係データを予め制限部２０に記憶し、そのデータと演算部１０から入力された制限前電流指令を基にして、状況に応じた正確な電圧の最大値を算出する。

ステップＳ３では、ステップＳ１で算出した絶縁耐圧とステップＳ２で算出した電圧の最大値とを比較し、電圧の最大値が絶縁耐圧未満であるかどうかを判定する。このとき、ステップＳ１で算出した絶縁耐圧とステップＳ２で算出した電圧の最大値とには、それぞれ誤差が含まれていることを鑑み、電圧の最大値と絶縁耐圧マージンとの和が絶縁耐圧未満かどうかを判定することが望ましい。

絶縁耐圧マージンとは、電圧の最大値が絶縁耐圧を超過することがないように、算出した絶縁耐圧に余分に設定される値のことである。具体的には、絶縁冷媒３００の温度と流量の検出誤差に起因する絶縁耐圧の算出誤差をはじめ、絶縁冷媒３００の経年劣化による絶縁耐圧の低下や、入力電圧の変動に伴う電圧の最大値の増減、スイッチング素子温度の変化による電圧の最大値の増減などが複合的に発生した際に設定される。もし、絶縁耐圧と電圧の最大値を算出する際に考慮していない変動要因が多く存在し、かつ算出誤差が大きい場合、絶縁耐圧マージンの値はより大きく設定される必要がある。

ステップＳ３では、電圧の最大値が絶縁耐圧未満だと判定された場合、制限されることなく制限前電流指令は出力され、フローチャートを終了する。一方で、電圧の最大値が絶縁耐圧以上だと判定された場合、ステップＳ４に移行する。

ステップＳ４では、ステップＳ２で電圧の最大値を算出する際に用いた三相交流電流と最大電圧の関係データにおいて、ステップＳ１で算出した絶縁耐圧よりも電圧の最大値が小さくなるような三相交流電流の値を、制限後出力電流として算出する。そして、電流制御部３０へ算出した制限後電流指令を出力し、フローチャートを終了する。これにより、インバータ１００からモータ２００に出力される三相交流電流を制限して、インバータ１００からモータ２００へ印加される電圧の最大値が制限されるようにする。このとき、誤差を踏まえて電圧の最大値と絶縁耐圧マージンとの和が絶縁耐圧未満となることが望ましい。

図４は、図３におけるステップＳ３，Ｓ４に係る、スイッチング時に電動機へ印加される電圧波形パターンの例である。

例えば、入力電圧が高く三相交流電流も大きいケース４の場合、スイッチング時にモータ２００へ印加される電圧の最大値が絶縁耐圧を超過する恐れがある。制御装置２は、制限部２０のステップＳ３において、この状態を電圧の最大値が絶縁耐圧以上であると判定する。その結果、制限部２０のステップＳ４に移行する。ステップＳ４で制限後電流指令が算出され、図４のケース３のように電圧の最大値が絶縁耐圧未満に制限される。

一方、入力電圧が低く三相交流電流も低い場合、三相交流電流を制限すると、ケース１のように、スイッチング時にモータ２００へ印加される電圧の最大値が過剰に制限されてしまい、必要以上にインバータ１００の出力が低下する。そのため、図３のステップＳ２において、入力電圧ごとに記憶された三相交流電流と電圧の最大値の関係に基づき、その状況に適切な電圧の最大値を算出することで対応する。

以上説明した本発明の第１の実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。

（１）ポンプ３１０により循環される絶縁冷媒３００によって冷却されるモータ２００の制御装置２は、モータ２００に対するトルク指令と、電源からインバータ１００に印加される直流電圧と、モータ２００の回転子位置と、に基づいて電流指令を算出する電流指令演算部１０と、算出された電流指令と、直流電圧と、絶縁冷媒３００の流量および温度と、に基づいて、モータ２００へ印加される電圧の最大値を制限する制限部２０を備える。このようにしたので、モータ２００は温度の急変に対応した絶縁耐力を確保できる。

（２）制限部２０は、インバータ１００からモータ２００に出力する三相交流電流を制限することによって、モータ２００へ印加される電圧の最大値を制限する。このようにしたので、制御装置２が実施する三相交流電流の制御において、モータ２００へ印加される電圧の最大値を制限することができる。

（３）制限部２０は、絶縁冷媒３００の流量および温度に基づいてモータ２００の絶縁耐圧を算出し（ステップＳ１）、算出した絶縁耐圧に基づいてモータ２００へ印加される電圧の最大値を制限する（ステップＳ２～Ｓ４）。このようにしたので、モータ２００へ印加される電圧の最大値を、絶縁耐圧に応じて適切に制限することができる。

（４）制限部２０は、電流指令と直流電圧からモータ２００へ印加される電圧の最大値を算出し(ステップＳ２)、算出した電圧の最大値が絶縁耐圧よりも小さくなるように、モータ２００へ印加される電圧の最大値を制限する（ステップＳ３、Ｓ４）。このようにしたので、確実に電圧の最大値を絶縁耐圧以下にし、モータ２００の絶縁耐力を確保できる。

（第２の実施形態）
図５は、本発明の第２の実施形態に係る、インバータ１００のスイッチング素子温度に基づいて電圧の最大値を制限する、制限部２０の処理のフローチャートである。

モータ２００に印加される電圧の最大値は、スイッチング素子１１０ａ～１１０ｆがターンオンもしくはターンオフした際に発生し、その電圧の大きさは、ターンオンもしくはターンオフする際のスイッチング素子温度と相関がある。

ステップＳ１では、図３のステップＳ１と同様に、絶縁冷媒３００の温度と流量に基づいて、絶縁耐圧を算出する。

本実施形態では、インバータ１００からモータ２００へ印加される三相交流電流と電圧の最大値の関係データが、制限部２０においてスイッチング素子温度毎に予め記憶されている。ステップＳ２では、スイッチング素子温度毎に予め記憶されている三相交流電流と電圧の最大値の関係のデータのうち、インバータ１００から制限部２０へフィードバックされたスイッチング素子温度に対応するデータを選択する。こうして選択したデータに基づいて、フィードバックされた入力電圧と演算部１０から入力された制限前電流指令から、より正確な電圧の最大値を算出することが可能となる。

ステップＳ３では、図３のステップＳ３と同様に、電圧の最大値が絶縁耐圧未満だと判定された場合、制限されることなく制限前電流指令は出力され、フローチャートを終了する。一方で、電圧の最大値が絶縁耐圧以上だと判定された場合、ステップＳ４に進む。

ステップＳ４では、図３のステップＳ４と同様に、ステップＳ２で選択した三相交流電流と電圧の最大値の関係から、ステップＳ１で算出した絶縁耐圧よりも電圧の最大値が小さくなるような三相交流電流の値を、制限後出力電流として算出する。そして、電流制御部３０へ算出した制限後電流指令を出力し、フローチャートを終了する。このとき、誤差を踏まえて電圧の最大値と絶縁耐圧マージンの和が絶縁耐圧未満となることが望ましい。

以上説明した本発明の第２の実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。

（５）制限部２０は、電流指令と、直流電圧と、インバータ１００のスイッチング素子１１０ａ～１１０ｆの温度と、に基づいて、モータ２００へ印加される電圧の最大値を算出する（ステップＳ２）。このようにしたので、入力電圧以外の情報からも電圧の最大値を算出することができ、モータ２００は温度の急変に対応した絶縁耐力を確保できる。また、これにより絶縁耐圧マージンを減少させることが可能となり、出力する三相交流電流の過剰な制限を抑制することができる。

（第３の実施形態）
図６は、本発明の第３の実施形態に係る、ゲート電圧に基づいて電圧の最大値を制限する、制限部２０の処理のフローチャートである。

モータ２００に印加される電圧の最大値は、スイッチング素子１１０ａ～１１０ｆがターンオンもしくはターンオフした際に発生し、その大きさはスイッチング素子をターンオンもしくはターンオフさせて駆動するゲート電圧の振幅と相関がある。

ステップＳ１では、図３，５のステップＳ１と同様に、絶縁冷媒３００の温度と流量に基づいて、絶縁耐圧を算出する。

本実施形態では、インバータ１００からモータ２００へ印加される三相交流電流と電圧の最大値の関係データが、制限部２０においてゲート電圧毎に予め記憶されている。なお、ゲート電圧は、過印加されないように、図示されていない制御部によって、公知の技術を用いて制御される。これにより、インバータ１００のスイッチング素子１１０ａ～１１０ｆを駆動するゲート電圧が変化する。ステップＳ２では、ゲート電圧毎に予め記憶されている三相交流電流と電圧の最大値の関係のデータのうち、現在のゲート電圧に対応するデータを選択する。こうして選択したデータを基にして、フィードバックされた入力電圧と演算部１０から入力された制限前電流指令から、状況に応じた正確な電圧の最大値を算出する。

ステップＳ３では、図３，５のステップＳ３と同様に、電圧の最大値が絶縁耐圧未満だと判定された場合、制限されることなく制限前電流指令は出力され、フローチャートを終了する。一方で、電圧の最大値が絶縁耐圧以上だと判定された場合、ステップＳ４に進む。

ステップＳ４では、電圧の最大値が絶縁耐圧未満となるようなゲート電圧を算出する。ゲート電圧の振幅を低下させると、それに伴いゲート電圧が上昇または下降する速度が低下する。その結果、スイッチング素子１１０ａ～１１０ｆがターンオンもしくはターンオフする速度が低下するため、ゲート電圧の振幅を低下させることによって電圧の最大値を制限することができる。

ステップＳ５では、制限部２０に予め記憶されているゲート電圧毎の三相交流電流と電圧の最大値の関係のうち、ステップＳ４で算出したゲート電圧に対応する関係を選択する。そして、選択した三相交流電流と電圧の最大値の関係から、ステップＳ１で算出した絶縁耐圧よりも電圧の最大値が小さくなるような三相交流電流の値を、制限後出力電流として算出する。その後、電流制御部３０へ算出した制限後電流指令を出力し、フローチャートを終了する。

図７は、第３の実施形態に係る、スイッチング素子に印加されるゲート電圧の波形の参考図である。

図７に示すようなスイッチング素子１１０ａ～１１０ｆをターンオンもしくはターンオフさせるゲート電圧は、例えば印加時のゲート電圧±１５Ｖから、±１２Ｖに下げれば、振幅は６Ｖ分小さくなる。ゲート電圧の振幅を小さくすると、関連する電圧の最大値も下がり、絶縁耐圧マージンも減らすことができる。

以上説明した本発明の第３の実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。

（６）制限部２０は、電流指令と、直流電圧と、インバータ１００のスイッチング素子１１０ａ～１１０ｆを駆動するゲート電圧と、に基づいて、モータ２００へ印加される電圧の最大値を算出する（ステップＳ２）。このようにしたので、入力電圧以外の情報からも電圧の最大値を算出することができ、モータ２００は温度の急変に対応した絶縁耐力を確保できる。また、絶縁耐圧マージンを減少させることが可能となり、出力される三相交流電流の過剰な制限を防ぐことができる。

（電動車両）
図８は、本発明による制御装置２が適用された電動車両６００を示す図である。電動車両６００は、モータ２００をモータ／ジェネレータとして適用したパワートレインを有する。

電動車両６００のフロント部には、前輪車軸６０１が回転可能に軸支されており、前輪車軸６０１の両端には、前輪６０２，６０３が設けられている。電動車両６００のリア部には、後輪車軸６０４が回転可能に軸支されており、後輪車軸６０４の両端には後輪６０５，６０６が設けられている。

前輪車軸６０１の中央部には、動力分配機構であるデファレンシャルギア６１１が設けられており、エンジン６１０から変速機６１２を介して伝達された回転駆動力を左右の前輪車軸６０１に分配するようになっている。エンジン６１０とモータ２００とは、エンジン６１０のクランクシャフトに設けられたとモータ２００の回転軸に設けられたプーリーの間に架け渡されたベルトを介して機械的に連結されている。

これにより、モータ２００の回転駆動力がエンジン６１０に、エンジン６１０の回転駆動力がモータ２００にそれぞれ伝達できるようになっている。モータ２００は、制御装置２の制御に応じてインバータ１００から出力された３相交流電力がステータのステータコイルに供給されることによって、ロータが回転し、３相交流電力に応じた回転駆動力を発生する。

すなわち、モータ２００は、制御装置２によって制御されて電動機として動作する一方、エンジン６１０の回転駆動力を受けてロータが回転することによって、３相交流電力を発生する発電機として動作する。

インバータ１００は、高電圧（４２Ｖあるいは３００Ｖ）系電源である高圧バッテリ６２２から供給された直流電力を３相交流電力に変換する電力変換装置であり、運転指令値とロータの磁極位置とに基づいて、モータ２００のステータコイルに流れる３相交流電流を制御する。

モータ２００によって発電された３相交流電力は、インバータ１００によって直流電力に変換されて高圧バッテリ６２２を充電する。高圧バッテリ６２２にはＤＣ／ＤＣコンバータ６２４を介して低圧バッテリ６２３に電気的に接続されている。低圧バッテリ６２３は、電動車両６００の低電圧（１４ｖ）系電源を構成するものであり、エンジン６１０を初期始動（コールド始動）させるスタータ６２５，ラジオ，ライトなどの電源に用いられている。

電動車両６００が信号待ちなどの停車時（アイドルストップモード）にあるとき、エンジン６１０を停止させ、再発車時にエンジン６１０を再始動（ホット始動）させる時には、インバータ１００でモータ２００を駆動し、エンジン６１０を再始動させる。

なお、アイドルストップモードにおいて、高圧バッテリ６２２の充電量が不足している場合や、エンジン６１０が十分に温まっていない場合などにおいては、エンジン６１０を停止せず駆動を継続する。また、アイドルストップモード中においては、エアコンのコンプレッサなど、エンジン６１０を駆動源としている補機類の駆動源を確保する必要がある。この場合、モータ２００を駆動させて補機類を駆動する。

加速モード時や高負荷運転モードにある時にも、モータ２００を駆動させてエンジン６１０の駆動をアシストする。逆に、高圧バッテリ６２２の充電が必要な充電モードにある時には、エンジン６１０によってモータ２００を発電させて高圧バッテリ６２２を充電する。すなわち、モータ２００は、電動車両６００の制動時や減速時などでは回生運転される。

電動車両６００は、絶縁冷媒の温度と流量に基づいて、モータ２００に印加する三相交流電流を制限する指令を出す制御装置２と、制御装置２から出力される制限されたＰＷＭパルスにより直流電圧を交流電圧に変換してモータ２００を駆動するインバータ１００と、直流電圧を昇圧するＤＣ／ＤＣコンバータ６２４とを備えている。これにより、車両が駆動している間も安定的に絶縁冷媒３００の制御を行うことができる。

以上説明した各実施形態や各種変形例はあくまで一例であり、発明の特徴が損なわれない限り、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。また、上記では種々の実施形態や変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。

１ 電動システム制御装置
２ インバータ制御装置
３ ポンプ制御装置
１０ 電流指令演算部
２０ 制限部
３０ 電流制御部
４０ ＰＷＭ信号生成部
５０ 速度変換部
１００ インバータ
１１０ａ Ｕ相上アームスイッチング素子
１１０ｂ Ｕ相下アームスイッチング素子
１１０ｃ Ｖ相上アームスイッチング素子
１１０ｄ Ｖ相下アームスイッチング素子
１１０ｅ Ｗ相上アームスイッチング素子
１１０ｆ Ｗ相下アームスイッチング素子
２００ モータ
２１０ 位置センサ
２２０ 電流センサ
２３０ 電圧センサ
３００ 絶縁冷媒
３１０ ポンプ
３２０ 冷媒流量センサ
３３０ 冷媒温度センサ
６００ 電動車両

Claims (8)

1. ポンプにより循環される絶縁冷媒によって冷却される電動機の制御装置であって、
   前記電動機に対するトルク指令と、電源から電力変換回路に印加される直流電圧と、前記電動機の回転子位置と、に基づいて電流指令を算出する電流指令演算部と、
   算出された前記電流指令と、前記直流電圧と、前記絶縁冷媒の流量および温度と、に基づいて、前記電動機へ印加される電圧の最大値を制限する制限部と、を備える制御装置。
2. 請求項１に記載の制御装置であって、
   前記制限部は、前記電力変換回路から前記電動機に出力する三相交流電流を制限することによって、前記電圧の最大値を制限する制御装置。
3. 請求項１に記載の制御装置であって、
   前記制限部は、前記絶縁冷媒の流量および温度に基づいて前記電動機の絶縁耐圧を算出し、算出した前記絶縁耐圧に基づいて前記電圧の最大値を制限する制御装置。
4. 請求項３に記載の制御装置であって、
   前記制限部は、前記電流指令と前記直流電圧から前記電圧の最大値を算出し、前記絶縁耐圧よりも前記電圧の最大値が小さくなるように、前記電圧の最大値を制限する制御装置。
5. 請求項４に記載の制御装置であって、
   前記制限部は、前記電流指令と、前記直流電圧と、前記電力変換回路のスイッチング素子の温度と、に基づいて、前記電圧の最大値を算出する制御装置。
6. 請求項４に記載の制御装置であって、
   前記制限部は、前記電流指令と、前記直流電圧と、前記電力変換回路のスイッチング素子を駆動するゲート電圧と、に基づいて、前記電圧の最大値を算出する制御装置。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載の制御装置を備えた電動車両。
8. ポンプにより循環される絶縁冷媒の温度と流量から、絶縁抵抗と漏れ電流をそれぞれ求め、前記絶縁抵抗と前記漏れ電流の関係から、電動機の絶縁耐圧を算出するステップと、
   電力変換回路において、スイッチング素子に入力される電圧ごとに異なる出力時の電流と電圧の最大値の関係が予め記憶されており、前記関係から前記電圧の最大値を算出するステップと、
   算出した前記電圧の最大値よりも前記絶縁耐圧の方が大きいことを確かめるステップと、
   前記電圧の最大値よりも前記絶縁耐圧の方が小さい場合、前記電圧の最大値を制限するための電流を算出するステップと、を備える電動機の制御方法。

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