JP7285901B2 - 電動機制御装置および電動機駆動システム - Google Patents

Description

本願は、電動機制御装置および電動機駆動システムに関するものである。

従来から、交流電動機を駆動力源とする電気自動車が知られており、この電気自動車では、走行時に交流電動機を力行運転して走行駆動トルクを発生させ、制動時に交流電動機を回生運転して回生制動トルクを発生させている。

ここで、電気自動車の駆動システムは、リチウムイオンバッテリを始めとする二次電池からなる直流電源と、コンデンサと複数の半導体スイッチとからなり、直流電源に接続されるインバータ回路と、インバータ回路に負荷として接続された交流電動機とから構成される。

インバータ回路は、複数の半導体スイッチを所定のスイッチング周波数でオンオフすることにより、直流電源の直流電力を所定の交流電力に変換して、負荷である交流電動機のトルクおよび回転速度を調節する。また、交流電動機は、動作状況によっては発電機として動作し、発電によって生じた回生電力を直流電源に充電する。なお、電気自動車に適用される交流電動機としては、効率の良い永久磁石３相同期電動機がよく用いられる。

３相同期電動機を用いた駆動システムにおいて、インバータ回路は、上段側スイッチング素子と下段側スイッチング素子とが直列に接続された３組の直列回路が、それぞれ直流電源と並列に接続されて構成され、３組の直列回路のそれぞれの中点と３相同期電動機のＵ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれの入力とが接続されている。

また、インバータ回路の各相に設けられるスイッチング素子を順次オンおよびオフさせることにより、３相同期電動機の各相に互いに位相が１２０度ずつ異なる交流電力を供給して３相同期電動機を駆動させる。以下、特に断らない限り、電動機は３相同期電動機を指すものとする。なお、インバータ回路の動作原理については、一般的に広く知られているので、ここでは説明を省略する。

電気自動車の駆動システムには、直流電源であるバッテリを過電圧あるいは過電流から保護するために、必要に応じてバッテリとインバータ回路とを切り離す開閉手段が設けられている。この開閉手段を開放する条件としては、電動機の回生運転時にバッテリの電圧が所定値以上になった場合、バッテリの消耗によりバッテリ電圧が所定値以下になった場合、あるいはバッテリに流れる電流が所定値以上になった場合が挙げられる。また、車両の故障あるいは衝突によって、開閉手段が開放される場合もある。

このような駆動システムでは、電動機の回生運転中に開閉手段が開放され、インバータ回路がバッテリから切り離される場合がある。また、開閉手段を有しない駆動システムであっても、バッテリとインバータ回路との間の電力線が断線することにより、インバータ回路がバッテリから切り離される場合がある。

また、このような場合、電動機からインバータ回路に流入する回生電力をバッテリに充電することができず、インバータ回路のコンデンサに充電することとなり、コンデンサに過電圧がかかってコンデンサを破損させる場合がある。

このため、インバータ回路が直流電源と切り離された場合には、インバータ回路の全ての半導体スイッチをオフしてインバータ動作を停止させる６スイッチ開放処理が実行される場合がある。しかしながら、この６スイッチ開放処理が実行された場合、電動機のステータコイルに蓄積された電力が、スイッチング素子に逆並列接続されたフリーホイールダイオード（ＦＷＤ）を介してコンデンサを充電することになり、コンデンサの端子間電圧が急峻に上昇する場合がある。このコンデンサ端子間電圧の上昇に備えてコンデンサの大容量化、高耐圧化を図ると、コンデンサのサイズの増大につながる。また、インバータ回路の構成部品の高耐圧化も必要となり、インバータ回路の小型化、低コスト化を実現することが困難となる。これは、限られた車両スペースに配置する必要がある電気自動車用のインバータ回路の小型化を実現する上で大きな課題である。

そこで、この対策として、インバータ回路が直流電源と切り離された場合に６スイッチ開放処理を実行せずに、インバータ回路の上段側スイッチング素子の全て、もしくは下段側スイッチング素子の全てをオンし、電動機の各相を互いに短絡させる３相短絡処理を実行することにより、コンデンサに電力を回生させない方法が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。

特開平９－４７０５５号公報

しかしながら、上述した通り、インバータ回路が直流電源と切り離された場合に、インバータ回路の全ての半導体スイッチをオフしてインバータ動作を停止させると、コンデンサの端子間電圧が急峻に上昇する場合があり、これに備えてコンデンサを大容量化、高耐圧化する必要があった。その結果、コンデンサのサイズの増大につながり、インバータ回路の小型化、低コスト化を実現する上で足かせとなっていた。

また、特許文献１の電気自動車の電気システムにおいては、電動機の各相を３相短絡させる場合、コンデンサの端子間電圧の上昇を抑制することはできるが、電動機のステータコイルに蓄積された電力によって、過渡的な電流が発生する。これにより発生した過渡的な電流は、電動機の永久磁石を減磁させる方向に流れ、これによって、電動機の永久磁石に不可逆減磁が生じる場合がある。不可逆減磁が生じると、電動機から必要とするトルクを得ることができなくなり、その結果、この電気システムを電気自動車に適用した場合に要求される加減速特性を得ることができないといった課題があった。

本願は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、インバータ回路あるいは電動機に不具合が生じた場合に、コンデンサの端子間電圧の上昇および電動機の各相に流れる相電流の上昇を抑制し、インバータ回路あるいは電動機の不具合の発生を抑制する電動機制御装置を小型、低コストで提供することを目的としている。

本願に開示される電動機制御装置は、永久磁石を有する電動機に交流駆動電力を供給するとともに３相のアームがそれぞれ上段側のスイッチング素子と下段側のスイッチング素子との直列回路により構成される電力変換回路を有するインバータ回路と、前記電力変換回路の前記スイッチング素子をオンオフ制御するスイッチング制御部と、少なくとも１つの前記永久磁石の温度を取得する温度センサと、前記電動機の回転速度を取得する回転角センサと、を備え、前記スイッチング制御部は、前記インバータ回路あるいは前記インバータ回路の電源側が異常状態であるか否かを判定する異常判定部と、前記異常判定部により異常状態であると判定された場合に、設定された３相短絡回転速度に基いて、前記回転速度が前記３相短絡回転速度よりも大きい場合には前記上段側のスイッチング素子のすべてあるいは前記下段側のスイッチング素子のすべてをオンにする３相短絡処理の実行を、前記回転速度が前記３相短絡回転速度よりも小さい場合には前記電力変換回路のすべてのスイッチング素子をオフにする６スイッチ開放処理の実行を選択する異常対応処理選択部と、を有し、前記３相短絡回転速度は、前記永久磁石の温度に基づき前記３相短絡処理が実行された場合において永久磁石の減磁が発生せず、また、前記永久磁石の温度に基づき前記６スイッチ開放処理が実行された場合において誘起電圧が規定の電圧を超えないものとすることを特徴とするものである。

本願に開示される電動機制御装置によれば、電動機制御装置の異常が電源側の異常によるものであると判定された場合に、電動機の動作状態に応じて、電力変換回路のスイッチング素子のすべてをオンする３相短絡処理および６スイッチ開放処理のいずれかを実行することにより、インバータ回路が直流電源から切り離された場合であっても、コンデンサの端子間電圧の上昇および電動機の各相に流れる相電流の上昇を抑制し、インバータ回路あるいは電動機の不具合の発生を抑制することができる小型の電動機制御装置を低コストで実現することができるという効果がある。

実施の形態１に係る電動機制御装置が搭載された電動機駆動システムの構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係る電動機制御装置のスイッチング制御部の構成例を示すブロック図である。 電動機の永久磁石として用いられる希土類磁石の磁気特性の一例を示す図である。 実施の形態１に係る電動機制御装置の動作を示すフロー図である。 実施の形態２に係る電動機制御装置が搭載された電動機の駆動システムの構成を示すブロック図である。 実施の形態２に係る電動機制御装置の動作を示すフロー図である。 電動機の最大負荷時における駆動パターンの一例と、それに対応した回転速度における３相短絡処理を実行した場合の相電流の最大値との関係を示す図である。

以下、本願に係る電動機制御装置および電動機駆動システムの好適な実施の形態につき図面を用いて説明するが、各図において同一、または相当する部分については、同一符号を付して説明する。

一般に、モータとも称される電動機は、電力を駆動力に変換して力行運転するものであるが、そのままの構造で駆動力を電力に逆変換して回生運転することも可能である。また、ジェネレータとも称される発電機は、駆動力を電力に変換して回生運転するものであるが、そのままの構造で電力を駆動力に逆変換して力行運転することも可能である。すなわち、電動機と発電機とは、基本的に同一構造を有するものであり、どちらも力行運転および回生運転することが可能である。したがって、本明細書においては、電動機および発電機の双方の機能を持つ回転電機を単に電動機と称するものとする。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る電動機制御装置１が搭載された電動機駆動システム１００の構成を示すブロック図である。図１においては、インバータ回路２０に直流電力を供給するとともに回生電力で充電される、例えば、バッテリを始めとする直流電源９０および制御対象である電動機１０の３相同期電動機を含めて図示されている。図２は、実施の形態１に係る電動機制御装置１のスイッチング制御部４０の構成例を示すブロック図である。

まず、図１を用いて、実施の形態１に係る電動機制御装置１の構成及び動作について説明する。
電動機制御装置１は、電力開閉器７０を介して直流母線２１ａ，２１ｂにより直流電源９０と接続され、駆動電力あるいは回生電力が直流電源９０と授受される。また、電動機制御装置１は、交流母線２により電動機１０と接続され、駆動電力あるいは回生電力が電動機１０と授受される。

また、電動機１０には、電動機１０の永久磁石の温度を検出する温度検出部（温度センサ）５０、電動機１０のロータの回転角から回転速度を検出する回転速度検出部（回転角センサ）６０が備えられている。
なお、電動機１０は、負荷を回転駆動させるとともに、負荷の回転エネルギーを電気エネルギーとして回生可能な電動機１０であり、永久磁石３相交流同期モータを始めとする３相ブラシレスモータ他が使用される。

また、電動機制御装置１は、インバータ回路２０とスイッチング制御部４０とで構成されている。
インバータ回路２０は、電源入力側の直流母線２１ａ，２１ｂ間に接続されたコンデンサ２２と、インバータ回路２０の直流母線２１ａ，２１ｂ間の電圧を検出する電圧検出部２３と、複数のスイッチング素子３１，３２，３３，３４，３５，３６で構成され、直流／交流の電力変換を行う電力変換回路３０と、電動機１０の交流母線２に流れる電流を検出する電流検出部２４とを備えている。

コンデンサ２２は、直流母線電圧のリップルを抑制する機能、インバータ回路２０の電源インピーダンスを低下させてインバータ回路２０の交流電流駆動能力を向上させる機能、あるいはサージ電圧を吸収する機能を有している。また、電圧検出部２３は、例えば直流母線２１ａ，２１ｂ間の電圧を分圧抵抗によりスイッチング制御部４０で読み取ることができる電圧に分圧し、スイッチング制御部４０に直流母線電圧情報を出力する。

電力変換回路３０は、一般的によく知られている６つのスイッチング素子がフルブリッジ接続されたインバータ回路により構成されている。すなわち、図１に示すように、スイッチング素子３１とスイッチング素子３２、スイッチング素子３３とスイッチング素子３４、およびスイッチング素子３５とスイッチング素子３６が、それぞれ互いに直列に接続されてアームが形成され、直流電源９０に対して並列に接続されている。また、スイッチング素子３１とスイッチング素子３２の中点は、電動機１０のＵ相の入力に接続され、スイッチング素子３３とスイッチング素子３４の中点は、電動機１０のＶ相の入力に接続され、スイッチング素子３５とスイッチング素子３６の中点は、電動機１０のＷ相の入力に接続されている。ここで、直流電源９０の正極側、すなわち直流母線２１ａに接続されるスイッチング素子３１，３３，３５を上段側スイッチング素子と称し、直流電源９０の負極側、すなわち直流母線２１ｂに接続されるスイッチング素子３２，３４，３６を下段側スイッチング素子と称する。

スイッチング素子としては、例えば、図１に示すようなＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）が一般的に用いられるが、これ以外に、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）も用いられる。
なお、スイッチング素子の各ＭＯＳＦＥＴには、直流電源９０の負極側から正極側へ向かう方向、すなわち下段側から上段側へ向かう方向を順方向として、並列にフリーホイールダイオード（ＦＷＤ：ＦｒｅｅＷｈｅｅｌ Ｄｉｏｄｅ）が設けられている。

電流検出部２４は、交流母線２を流れる電動機電流を検出するものであり、電流を電圧に変換して電動機電流情報をスイッチング制御部４０に出力する。図１では、例として、シャント抵抗により電流を検出する構成を示している。なお、電流検出部２４としては、他にホール素子を用いた電流センサであってもよい。

電力開閉器７０は、直流電源９０と電動機制御装置１との間の電力授受を制御するものである。具体的には、電力開閉器７０は、電動機１０の回生運転時には直流電源９０の電圧が設定値以上になった場合、直流電源９０の消耗により直流電源９０の電圧が設定値以下になった場合、直流電源９０に流れる電流が設定値以上になった場合、あるいは車両の不具合あるいは衝突が検出された場合には、図示されていない上位のシステムにより開放状態に制御される。なお、電力開閉器７０は、スイッチング制御部４０により制御される構成としてもよい。

また、回転角センサ６０は、レゾルバあるいはエンコーダ他により電動機１０のロータの回転角を検出するものである。回転角センサ６０にて検出されたロータの回転角は、スイッチング制御部４０に出力される。ロータの回転角は、スイッチング制御部４０において、回転速度として使用される。

温度センサ５０は、例えば、サーミスタによって構成され、電動機１０の永久磁石の温度を検出する。この検出された永久磁石の温度は、スイッチング制御部４０に出力される。

スイッチング制御部４０は、電動機制御装置１の全体の制御を担うもので、マイクロコントローラを始めとする駆動回路により構成され、スイッチング制御信号生成部４１、異常判定部４２および異常対応処理選択部４３を有している。

スイッチング制御信号生成部４１は、電力変換回路３０を構成する複数のスイッチング素子３１から３６をオンオフ制御するためのオンオフ制御信号を生成する。また、異常判定部４２は、電動機１０からの回生電力を直流電源９０に充電させることが不可能である電源側の異常状態であるか否かを判定する。

異常対応処理選択部４３は、異常判定部４２により電源側が異常状態にあると判定された場合に、判定された時点における電動機１０の動作状態に応じて、電力変換回路３０の上段側スイッチング素子３１，３３，３５のすべて、あるいは下段側スイッチング素子３２，３４，３６のすべてをオンにする３相短絡処理、および電力変換回路３０のすべてのスイッチング素子３１から３６をオフにする６スイッチ開放処理のいずれを実行するかを選択する。
具体的には、異常判定部４２は、電圧検出部２３から入力された直流母線電圧情報に基づいて電源側が異常状態にあるか否かを判定し、その判定結果を異常対応処理選択部４３に出力する。

また、異常対応処理選択部４３は、温度センサ５０からの電動機１０の永久磁石の温度、異常判定部４２からの電源側の異常状態の判定結果が入力され、これらの入力情報に基づいて電源側が異常状態にあると判定された場合には、３相短絡処理および６スイッチ開放処理のいずれかを選択し、異常対応処理指令としてスイッチング制御信号生成部４１に出力する。

スイッチング制御信号生成部４１は、電圧検出部２３から直流母線電圧情報、回転角センサ６０から電動機１０の回転角情報（回転速度）、電流検出部２４から電動機電流情報、異常対応処理選択部４３から異常対応処理指令が入力され、これらの入力情報と外部から入力される電動機１０のトルク指令値および電流指令値に従って、電力変換回路３０の各スイッチング素子３１から３６へのオンオフ制御信号を生成し、電力変換回路３０へオンオフ制御信号を出力する。

スイッチング素子３１から３６は、それぞれスイッチング制御信号生成部４１からのオンオフ制御信号によりオンオフ動作され、直流電力を交流電力に変換して電動機１０に供給するとともに、電動機１０の回生状態において発生する回生電力を直流電源９０に充電する。

ここで、実施の形態１のスイッチング制御部４０の構成例について図２を用いて説明する。図２に示すように、スイッチング制御部４０が備えるスイッチング制御信号生成部４１、異常判定部４２及び異常対応処理選択部４３は、具体的には処理装置４４、記憶装置４５、入力装置４６、及び出力装置４７により実現することができる。

ここでは、処理装置４４は、専用のハードウェアであっても、記憶装置４５に格納されるプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ、中央演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、ＤＳＰともいう）であってもよい。

処理装置４４が専用のハードウェアである場合、処理装置４４は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、またはこれらを組み合わせたものが該当する。スイッチング制御信号生成部４１、異常判定部４２及び異常対応処理選択部４３の各部の機能それぞれを処理装置４４で実現してもよいし、各部の機能をまとめて処理装置４４で実現してもよい。

処理装置４４がＣＰＵの場合、スイッチング制御信号生成部４１、異常判定部４２及び異常対応処理選択部４３の各部の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェア及びファームウェアは処理プログラムとして記述され、記憶装置４５に格納される。処理装置４４は、記憶装置４５に記憶された処理プログラムを読み出して実行することにより、各部の機能を実現する。

すなわち、スイッチング制御部４０は、処理装置４４により実行されるときに、インバータ回路２０の直流母線電圧を検出する電圧検出部２３からの信号入力を異常判定部４２及びスイッチング制御信号生成部４１に取り込むための処理工程、インバータ回路２０の交流母線電流を検出する電流検出部２４及び電動機１０の回転角を検出する回転角センサ６０からの信号入力をスイッチング制御信号生成部４１に取り込むための処理工程、電動機１０の永久磁石の温度を検出する温度センサ５０からの信号入力を異常対応処理選択部４３に取り込むための処理工程、異常判定部４２による判定結果に基づき異常対応処理選択部４３から異常対応処理指令をスイッチング制御信号生成部４１に出力する処理工程、スイッチング制御信号生成部４１により生成された電力変換回路３０のスイッチング素子にオンオフ信号を出力装置４７を介して出力する処理工程が実行されることになる処理プログラムを格納するための記憶装置４５を備える。

また、これらの処理プログラムは、スイッチング制御部４０の操作手順あるいは方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。ここで、記憶装置４５とは、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭの不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ他が該当する。

なお、スイッチング制御部４０の機能については、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。例えば、入力装置４６，出力装置４７については専用のハードウェアとしての処理装置４４でその機能を実現し、スイッチング制御信号生成部４１、異常判定部４２および異常対応処理選択部４３については処理装置４４が記憶装置４５に格納されたプログラムを読み出して実行することによってその機能を実現することが可能である。

このように、処理装置４４は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、または、これらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。

記憶装置４５は、上述の処理工程を実行するプログラムを格納するほか、上位システムから取得したデータ、異常発生時のデータ及びその処理結果を格納する。

また、入力装置４６は、スイッチング制御信号生成部４１、異常判定部４２および異常対応処理選択部４３の一部機能に相当し、図示されていない上位システムから出力された情報を取得する。出力装置４７は、スイッチング制御信号生成部４１の一部機能に相当する。

この実施の形態１に係る電動制御装置の特徴とする点は、スイッチング制御部４０に異常対応処理選択部４３が設けられており、電源側が異常状態であると判断された場合に、電動機１０の永久磁石の温度情報に基づいて、３相短絡処理を実行するか、６スイッチ開放処理を実行するかを選択して処理する点である。

この構成により、インバータ回路２０が、直流電源９０から切り離された場合であっても、コンデンサ２２の端子間電圧の上昇の抑制と、電動機１０の相電流の上昇に伴う不可逆減磁発生の抑制とを両立させることが可能となる。以下に、その理由と、より詳細な構成について説明する。

前述したように、電動機１０の回生運転中に電力開閉器７０が開放されたり、直流電源９０とインバータ回路２０との間の電力線が断線したりすることにより、インバータ回路２０が直流電源９０から切り離されると、電動機１０からインバータ回路２０に流入する回生電力を直流電源９０に充電することができず、インバータ回路２０のコンデンサ２２に充電することとなり、コンデンサ２２に過電圧がかかることによってコンデンサ２２が破損するといった不具合が発生することがある。

このため、対策としてインバータ動作を停止させる６スイッチ開放処理を実行する方式がある。しかしながら、この６スイッチ開放処理が実行された場合、電動機のステータコイルに蓄積された電力が、スイッチング素子に逆並列接続されたフリーホイールダイオード（ＦＷＤ）を介してコンデンサを充電することになり、コンデンサの端子間電圧が急峻に上昇する場合がある。

このコンデンサの端子間電圧の上昇は、電動機の回転速度が高くなるほど大きくなる傾向がある。電動機の誘起電圧は回転速度と比例関係にあり、回転速度が高くなるほど電動機の誘起電圧が高くなるため、この誘起電圧に起因するコンデンサへの回生エネルギーが増加し、コンデンサの端子間電圧の上昇が大きくなる。

一方、別の方式として、インバータ回路の上段側スイッチング素子の全て、あるいは下段側スイッチング素子の全てをオンにし、電動機の各相を互いに短絡させる３相短絡処理を実行することで、コンデンサに回生電力を蓄電させない方法がある。しかしながら、３相短絡処理が実行されると、電動機の各相が互いに小さい抵抗を介して接続される状態となるため、各相を流れている相電流がそれぞれ瞬間的に大きくなる。この瞬間的に大きくなった相電流は、電動機が有する永久磁石を減磁させる方向に流れる。

一般的に、電動機の永久磁石としてよく用いられる希土類磁石は、エネルギー積が大きい特徴を持っているが、クニック点を越える領域で使用すると不可逆減磁を起こし特性が低下することがよく知られている。励磁コイルに大きな電流を通電し、磁石に大きな減磁界が印加されることで永久磁石が減磁してしまうため、通常は永久磁石に印加される減磁方向の磁束が所定の値を越えないように制御される。

しかし、３相短絡処理が実行された場合には、上段側スイッチング素子の全て、あるいは下段側スイッチング素子の全てをオンにすることで、電動機の各相を互いに短絡させるため、減磁方向の磁束が所定の値を超えないように電流を制御することが困難になる。このため、３相短絡処理が実行された場合には、流れる瞬間的な大電流により発生する永久磁石に対する減磁界が、永久磁石の不可逆減磁発生磁界を超えると不可逆減磁が発生する。

図３に電動機の永久磁石としてよく用いられる希土類磁石の磁気特性の一例を示す。一般的に、永久磁石の温度が高温になる程、クニック点は低磁界側に移動する。言い換えると、永久磁石の温度が高温になる程、不可逆減磁が発生しやすく、より小さい相電流で不可逆減磁が生じると言える。逆に、低温になる程、クニック点は高磁界側に移動し、不可逆減磁は生じ難く、より大きい相電流でも不可逆減磁を生じなくなる。ここでは、絶対値が小さい側を低磁界と定義し、逆に負方向に値の大きい側を高磁界と定義する。

また、永久磁石の温度が高温になる程、残留磁束密度Ｂｒは減少し、低温になる程、残留磁束密度Ｂｒは増加する。言い換えると、永久磁石の温度が高温になる程、誘起電圧は低下し、永久磁石の温度が低温になる程、誘起電圧は上昇する。

つまり、磁石温度が高い場合は、６スイッチ開放処理の実行時には、コンデンサの端子間電圧の上昇は小さくなるが、３相短絡処理の実行時には、不可逆減磁が発生しやすくなる。一方、磁石温度が低い場合は、６スイッチ開放処理の実行時には、コンデンサの端子間電圧の上昇は大きくなるが、３相短絡処理の実行時には、不可逆減磁が発生しにくくなる。

次に、この実施の形態１に係る電動機制御装置１の動作を図４に示すフロー図を参照して説明する。
まず、異常判定部４２は、電圧検出部２３から入力された直流母線電圧に基づいて、電源側の異常状態が、回生電力を直流電源９０に充電させることが不可能である電源側の異常状態であるか否かを判定する。具体的には、異常判定部４２は、直流母線電圧があらかじめ定められた設定値以上である場合に、電源側が異常状態にあり、回生電力を直流電源９０に充電することが不可であると判定し、それ以外の場合は電源側が正常状態であると判定する。

これにより、電力開閉器７０の開放状態において、電動機１０が回生動作することで回生電力がコンデンサ２２に蓄電され、コンデンサ２２の両端電圧すなわち直流母線電圧が通常動作では生じることがない高電圧状態になっている場合、あるいは、電力開閉器７０が導通状態であっても直流電源９０が通常動作では生じることがない高電圧状態になっている場合で、回生電力を直流電源９０に充電することができない場合には、電源側が異常状態であると判定することができる。

異常判定部４２により電源側が正常状態であると判定された場合には、何ら問題はなく、電動機１０を力行運転あるいは回生運転できる状態にあり、異常対応処理選択部４３からスイッチング制御信号生成部４１に対して、異常対応処理指令は出力されない。したがって、スイッチング制御信号生成部４１は、異常対応処理選択部４３から異常対応処理指令が入力されない場合には、通常のインバータ回路の駆動制御を実行する。

簡単に言えば、図示されていない車両ＥＣＵを始めとする他の制御装置は、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介して電動機１０の目標トルクあるいは目標電流が入力され、電圧検出部２３から入力される直流母線電圧情報、回転角センサ６０から入力される電動機１０の回転角情報、および電流検出部２４から入力される電動機電流情報を用いて、電流フィードバック制御を実行し、電動機１０の目標トルクあるいは目標電流が得られるよう電力変換回路３０の各スイッチング素子３１から３６へのオンオフ制御信号を演算し、電力変換回路３０へオンオフ制御信号を出力する。なお、電流フィードバック制御については、公知であるのでここでは詳細な説明は省略する。

異常対応処理選択部４３は、温度センサ５０からの電動機１０の永久磁石の温度情報、および異常判定部４２からの電源側の異常状態判定結果が入力され、これらの入力情報に基づいて電源側が異常状態であると判断された場合には、３相短絡処理および６スイッチ開放処理のいずれかを選択し、異常対応処理指令としてスイッチング制御信号生成部４１に出力する。

より詳細には、異常対応処理選択部４３は、電源側が異常状態であると判定された場合において、電動機１０の永久磁石の温度が、３相短絡処理実行温度より高い場合には、６スイッチ開放処理を選択し、電動機１０の永久磁石の温度が、３相短絡実行温度より低い場合には、３相短絡処理を選択し、異常対応処理指令を生成し、出力する。

ここで、３相短絡処理実行温度は、３相短絡処理が実行された場合には、増大する相電流の最大値により生じる永久磁石への減磁界が、永久磁石のクニック点を超えない永久磁石の温度の上限値に設定される。また、この３相短絡処理実行温度において、６スイッチ開放処理が実行された場合には、上昇するコンデンサ２２の端子間電圧の最大値が、過電圧閾値より小さくなるようにコンデンサが選定される。過電圧閾値は、一般的に電動機制御装置で設定されるように、コンデンサ及びインバータ回路の構成部品の耐電圧を超えない電圧値に設定される。

なお、スイッチング制御信号生成部４１は、異常対応処理選択部４３から異常対応処理指令として３相短絡処理が入力された場合には、上段側スイッチング素子３１，３３，３５をオンにし、下段側スイッチング素子３２，３４，３６をオフにするよう電力変換回路３０にオンオフ制御信号を出力する。あるいは、スイッチング制御信号生成部４１は、異常対応処理選択部４３から異常対応処理指令として３相短絡処理が入力された場合には、上段側スイッチング素子３１，３３，３５をオフにし、下段側スイッチング素子３２，３４，３６をオンにするよう電力変換回路３０にオンオフ制御信号を出力する。

また、スイッチング制御信号生成部４１は、異常対応処理選択部４３から異常対応処理指令として６スイッチ開放処理が入力された場合には、スイッチング素子３１から３６のすべてをオフにするよう電力変換回路３０にオンオフ制御信号を出力する。

このような構成とすることで、異常判定部４２により直流母線２１ａ，２１ｂの電圧から直流電源９０に回生電力を充電することができない状態であるかどうかを判定し、直流電源９０に回生電力を充電することができない状態である場合には、電動機１０の永久磁石の温度に応じて異常対応処理を適切に行うことができるので、コンデンサ２２の端子間電圧の上昇の抑制と、電動機１０の相電流の上昇に伴う不可逆減磁発生の抑制とを両立させることができる。

詳細には、３相短絡処理が実行された場合に、永久磁石の減磁耐量が低く、電動機の永久磁石の不可逆減磁が発生する可能性がある永久磁石の温度が高い場合において、６スイッチ開放処理を実行することにより、３相短絡処理が実行された場合に相電流の上昇により生じる電動機の永久磁石の不可逆減磁の発生を抑制することができる。

また、６スイッチ開放処理が実行された場合に、コンデンサへの回生エネルギー流入が大きく、永久磁石の温度が低い場合において、３相短絡処理を実行することにより、６スイッチ開放処理が実行された場合にコンデンサの端子間電圧の上昇によって生じるコンデンサおよびインバータ回路の構成部品の不具合の発生を抑制することができる。

言い換えると、６スイッチ開放処理が実行された電動機の動作状態は、コンデンサへの回生エネルギー流入が比較的小さく、永久磁石の温度が高い場合に限定されるため、コンデンサ容量は比較的小さい回生エネルギー流入に耐えられる小さい容量でよく、その結果、コンデンサのサイズを小さいものにすることができる。

また、３相短絡処理が実行された電動機の動作状態は、永久磁石の不可逆減磁が発生し難く、永久磁石の温度が低い場合に限定されるため、電動機の永久磁石の減磁耐量は比較的小さくものでよく、その結果、電動機のサイズを小さいものにすることができる。

一般的に、不可逆減磁を防止するためには、永久磁石の着磁方向の厚みを増大させる方法がある。また、永久磁石の保磁力を増加させる方法があるが、永久磁石の保磁力と残留磁束密度はトレードオフの関係にあり、不可逆減磁防止のために保磁力を増加させると残留磁束密度は減少してしまう。その結果、電動機の出力トルクは低下し、結果的に同等の出力特性を得るためには磁石量の増加あるいは電動機のサイズの増大が必要であり、電動機の小型化、低コスト化の障害となる。これに対して、本願は、永久磁石の保磁力を増加させずに、不可逆減磁を防止するものである。

このように、実施の形態１に係る電動機制御装置によれば、直流電源に回生電力を充電することが不可能である場合に、３相短絡処理の実行時に永久磁石の不可逆減磁が発生する可能性がある永久磁石の温度が高い場合において、６スイッチ開放処理を実行し、６スイッチ開放処理の実行時にコンデンサへの回生エネルギー流入が大きく、永久磁石の温度が低い場合において、３相短絡処理を実行することで、コンデンサの端子間電圧の上昇の抑制と電動機の永久磁石の不可逆減磁の発生の抑制とを、新たな回路を付加することなく両立させることができ、回生運転中にインバータ回路と直流電源とが切り離された場合においてもインバータ回路に不具合を生じさせることがない電動機制御装置を小型、低コストで実現することができるという効果がある。

なお、上記実施の形態１の説明では、３相短絡処理実行温度は、３相短絡処理が実行された場合において、増大する相電流の最大値により生じる永久磁石への減磁界が、永久磁石のクニック点を超えない永久磁石の温度の上限値に設定される構成としたが、３相短絡処理実行温度は、６スイッチ開放処理が実行された場合に上昇するコンデンサの端子間電圧の最大値が過電圧閾値より小さくなる磁石温度であれば、上記上限値より小さい永久磁石の温度に設定しても何ら問題ない。

また、上記実施の形態１の説明では、スイッチング制御部４０の異常判定部４２は、電圧検出部２３から入力された直流母線２１ａ，２１ｂの電圧情報をもとに電源側が異常状態であるかどうかを判定する構成としたが、その他の構成として、例えば、図示されていない車両ＥＣＵあるいは外部の制御装置から電力開閉器７０が開放状態であることが伝達され、電力開閉器７０が開放状態である場合に電源側が異常状態であると判定してもよい。

実施の形態２．
図５は、実施の形態２に係る電動機制御装置１が搭載された電動機駆動システム１００の構成を示すブロック図である。実施の形態１との相違点は、実施の形態１の電動機制御装置１では、直流母線電圧から直流電源９０に回生電力を充電することができる状態であるかどうかの判定を行い、直流電源９０に回生電力を充電することができない状態である場合に、異常対応処理選択部４３は、電動機１０の永久磁石の温度に基いて、異常対応処理を６スイッチ開放処理および３相短絡処理から選択しているのに対して、実施の形態２の電動機制御装置１では、異常対応処理選択部４３は、電動機１０の永久磁石の温度およびロータの回転角に基いて、異常対応処理を６スイッチ開放処理および３相短絡処理から選択する点である。他は、実施の形態１と同様であるので説明を省略する。

次に、この実施の形態２に係る電動機制御装置１の動作について、図５から図７に基づいて、実施の形態１との差異を中心に詳細に説明する。

図５では、インバータ回路２０に直流電力を供給するとともに回生電力で充電される例えば直流電源９０であるバッテリおよび制御対象の電動機１０である３相同期電動機を含めて図示されている。図５において、電動機制御装置１は、上述した実施の形態１と同様に、インバータ回路２０とスイッチング制御部４０とで構成されているが、スイッチング制御部４０の異常対応処理選択部４３への入力信号に回転角センサ６０で検出された電動機１０のロータの回転角が追加されている。

以下、図６に示す電動機制御装置１の動作フロー図を参照しながら実施の形態２における電動機制御装置１の動作について説明する。
ここで、異常判定部４２が電圧検出部２３から入力された直流母線電圧に基づいて、電動機１０からの回生電力を直流電源９０に充電させることが不可能である電源側の異常状態であるか否かを判定する部分に関しては実施の形態１と同様である。

また、異常判定部４２により電源側が異常状態であると判定された場合に、異常対応処理選択部４３が、後述する方法で３相短絡処理または６スイッチ開放処理のいずれかを選択し、異常対応処理指令としてスイッチング制御信号生成部４１に出力する部分については実施の形態１と同様であるが、異常対応処理選択部４３が、３相短絡処理または６スイッチ開放処理を選択する手法が、実施の形態１とは異なっている。

実施の形態２に係る電動機制御装置１が特徴とする点は、スイッチング制御部４０に異常対応処理選択部４３を設け、電源側が異常状態であると判定された場合に、電動機１０の回転角情報および磁石温度情報に基づいて３相短絡処理を実行するか、６スイッチ開放処理を実行するかを選択する点にある。この構成により、インバータ回路２０が直流電源９０から切り離された場合であっても、コンデンサ２２の端子間電圧の上昇の抑制と電動機１０の相電流の上昇に伴う不可逆減磁発生の抑制を両立させることができる。

以下に、本実施の形態２の構成によりコンデンサ２２の端子間電圧の上昇の抑制と電動機１０の相電流の上昇に伴う不可逆減磁発生の抑制を両立させることができる理由について、より詳細に説明する。

異常対応処理選択部４３は、電源側が異常状態であると判定された場合に、回転角情報により演算された電動機１０の回転速度が、永久磁石の温度に基いて設定される３相短絡実行回転速度よりも小さい場合には、６スイッチ開放処理を選択し、電動機１０の回転速度が、３相短絡実行回転速度よりも大きい場合には、３相短絡処理を選択する。

図７に、ＦＥＭ解析により明らかにされた電動機の最大負荷時における駆動パターンの一例（図７（a））と、それに対応した各回転速度において、３相短絡処理が実行された場合における過渡的に上昇する相電流の最大値を示す（図７（ｂ））。この図から、３相短絡処理実行後の相電流の最大値は、低速回転時には回転速度の増加に伴い増加していくが、一度極値を経た後は、回転速度が高い程小さく、回転速度が低い程大きくなることが読み取れる。

したがって、電動機１０の回転速度が大きい場合において、６スイッチ開放処理が実行された場合には、コンデンサ２２の端子間電圧の上昇は大きくなるが、３相短絡処理が実行された場合には、相電流の最大値は小さくなる。一方、３相短絡処理が実行された場合に相電流の最大値が極値を取る回転速度以上において、電動機１０の回転速度が小さい場合に、６スイッチ開放処理が実行された場合には、コンデンサ２２の端子間電圧の上昇は小さくなるが、３相短絡処理が実行された場合には、相電流の最大値は大きくなる。

そこで、前述したように、異常対応処理選択部４３は、電源側が異常状態であると判定された場合に、回転角情報により演算された電動機１０の回転速度が、永久磁石の温度に基いて設定される３相短絡実行回転速度よりも小さい場合には、６スイッチ開放処理を選択し、電動機１０の回転速度が、３相短絡実行回転速度よりも大きい場合には、３相短絡処理を選択する。

ここで、３相短絡処理が実行された場合に、３相短絡実行回転速度が、相電流の最大値が極値を取る回転速度以上で、かつ、永久磁石の温度によって変化するクニック点により決定される不可逆減磁発生磁界に対して、増大する相電流の最大値において生じる減磁界が大きくなることがない回転速度の下限に設定される。

つまり、永久磁石の減磁耐量が低く、永久磁石の不可逆減磁が発生する可能性はあるが、６スイッチ開放処理が実行された場合に、コンデンサへの回生エネルギー流入が小さい状態、すなわち永久磁石の温度が高い状態において、３相短絡実行回転速度を高回転速度側に設定する。永久磁石の減磁耐量が高く、永久磁石の不可逆減磁が発生する可能性は小さいが、６スイッチ開放処理が実行された場合に、コンデンサへの回生エネルギー流入が大きく、永久磁石の温度が低い場合において、３相短絡実行回転速度を低回転速度側に設定する。

このような構成とすることで、３相短絡処理が実行された場合に、相電流の最大値が大きく、更には永久磁石の減磁耐量が低いため永久磁石の不可逆減磁が発生する可能性がある回転速度が低く、永久磁石の温度の高い電動機の動作状態で、６スイッチ開放処理が実行されることになり、３相短絡処理の実行に伴って相電流の上昇によって生じる電動機の永久磁石の不可逆減磁の発生を抑制することができる。また、６スイッチ開放処理が実行された場合に、コンデンサへの回生エネルギー流入が大きい状態、すなわち回転速度が高く、かつ永久磁石の温度の低い電動機の動作状態で、３相短絡処理が実行されることになり、６スイッチ開放処理の実行に伴ってコンデンサの端子間電圧の上昇によって生じるコンデンサおよびインバータ回路の構成部品の不具合の発生を抑制することができる。

言い換えると、６スイッチ開放処理が実行される電動機の動作状態は、コンデンサへの回生エネルギー流入が小さい状態、すなわち回転速度が低く、かつ永久磁石の温度の高い電動機の動作状態に限られるため、コンデンサの容量は比較的小さい回生エネルギー流入に耐えられる小さい容量でよく、その結果、コンデンサのサイズをより小さいものにすることができる。また、３相短絡処理が実行された場合の電動機の動作状態は、永久磁石の不可逆減磁が発生し難い、相電流の最大値が小さく、回転速度が高く、電動機の永久磁石の温度が低い場合に限られるため、電動機の永久磁石の減磁耐量は比較的小さくすることができ、その結果、電動機のサイズをより小さいものにすることができる。

このように、実施の形態２に係る電動機制御装置によれば、直流電源に回生電力を充電することが不可能である場合に、３相短絡処理の実行時に永久磁石の不可逆減磁が発生する可能性がある永久磁石の温度が高く、回転速度の低い場合において、６スイッチ開放処理を実行し、６スイッチ開放処理の実行時にコンデンサへの回生エネルギー流入が大きい場合、すなわち永久磁石の温度が低く、かつ回転速度の高い場合において、３相短絡処理を実行することで、コンデンサの端子間電圧の上昇の抑制と電動機の永久磁石の不可逆減磁の発生の抑制とを、新たな回路を付加することなく両立させることができ、回生運転中にインバータ回路と直流電源とが切り離された場合においても、不具合を生じさせることがない電動機制御装置を小型、低コストで実現することができるという効果がある。

なお、上記実施の形態２の説明では、３相短絡処理回転速度は、３相短絡処理が実行された場合において、相電流の最大値が極値を取る回転速度以上で、かつ、永久磁石の温度によって変化するクニック点により決定される不可逆減磁発生磁界に対して、３相短絡処理が実行された場合に増大する相電流の最大値により生じる減磁界が大きくなることがない回転速度の下限値に設定される構成としたが、３相短絡実行回転速度で６スイッチ開放処理を実行した場合に上昇するコンデンサの端子間電圧の最大値が過電圧閾値よりも小さくなる磁石温度に応じた回転速度であれば、上記下限値より高い回転速度に設定しても何ら問題ない。

なお、上記実施の形態１および２において、温度センサ５０により取得される電動機１０の磁石温度は、電動機１０が有する複数の永久磁石の内、最も高温となる永久磁石の温度を取得することが望ましい。一般的に磁石温度が高い程、減磁耐量は低くなっていくので、磁石の中でも最も高温となる部分の温度を温度センサにより取得することで確実に不可逆減磁を抑制することが可能となる。

なお、電力変換回路３０に適用されるスイッチング素子３１から３６の半導体の種類は、特に限定されるものではないが、例えば、ワイドバンドギャップ半導体を用いることができる。ワイドバンドギャップ半導体素子としては、例えば、炭化珪素（ＳｉＣ）を始め、窒化ガリウム（ＧａＮ）系材料またはダイヤモンド（Ｃ）により形成されたものを使用することができる。

このようなワイドバンドギャップ半導体によって形成されたスイッチング素子で構成されたインバータ回路は、従来のシリコン（Ｓｉ）によって形成されたスイッチング素子で構成されたインバータ回路と比較して、高耐電圧、低損失であり、高周波駆動が可能であるという特徴がある。以下、ワイドバンドギャップ半導体によって形成されたスイッチング素子で構成されたインバータ回路をワイドバンドギャップインバータ回路と称し、シリコン（Ｓｉ）によって形成されたスイッチング素子で構成されたインバータ回路をシリコンインバータ回路と称する。

したがって、ワイドバンドギャップインバータ回路を用いた電動機制御装置では、シリコンインバータ回路を用いた電動機制御装置と比較して、スイッチング素子が高耐電圧であるため、コンデンサの端子間電圧の上限電圧に対するスイッチング素子による電圧の制約は緩和され、６スイッチ開放処理の実行時のコンデンサの端子間電圧の上昇は比較的許容される。すなわち、３相短絡実行温度において、６スイッチ開放処理が実行された場合に、上昇するコンデンサの端子間電圧の許容される最大値は比較的大きくすることができる。

更に、ワイドバンドギャップインバータ回路を用いた電動機制御装置では、シリコンインバータ回路を用いた電動機制御装置と比較して、高周波駆動が可能であるため、電動機の永久磁石に生じる渦電流の発生要因となる高周波磁束の振幅を低減することができる。これにより、電動機駆動時の永久磁石の温度を低減することが可能となるため、３相短絡実行回転速度をより低速側に設定することができることになる。そのため、より低い回転速度においてのみ、６スイッチ開放処理が実行されることになり、かつ、コンデンサの端子間電圧の上昇の許容範囲を広げることができるため、よりコンデンサの容量を小さなものにすることができ、コンデンサのサイズを小さくすることができる。

なお、上記実施の形態１および２は、あくまで一例を示すものであり、本願が適用できるものであれば、上述した実施の形態に何ら限定されるものではない。例えば、上記実施の形態１および２では、直流電源９０と電動機制御装置１とを直接接続する場合について説明したが、直流電源９０と電動機制御装置１との間に昇圧あるいは降圧を行うＤＣ／ＤＣコンバータを配置する構成としてもよく、交流電源の交流電力を直流電力に変換する整流器あるいはＡＣ／ＤＣコンバータを介して交流電源と接続される構成としてもよい。

また、上記実施の形態１および２では、電動機制御装置としての特徴および動作について説明したが、電動機制御装置１と電動機１０を含めた電動機駆動システム１００に適用してもよく、その場合には電動機制御装置１の小型化と電動機１０の小型化の利点を同時に享受することができる。

また、上記実施の形態１および２では、コンデンサ２２に回生電力を充電しない異常対応処理として、３相短絡処理を選択したが、その代わりに、電動機１０の駆動状況に応じて上段側スイッチング素子３１，３３，３５のうちの２つ、または下段側スイッチング素子３２、３４，３６のうちの２つのスイッチング素子をともにオンさせる構成としてもよい。また、上記実施の形態１および２では、電動機１０として３相同期電動機としたが、２相または４相以上の電動機を対象とする場合であってもよい。

また、上記実施の形態１および２では、電動機制御装置１の異常として、回生電力を直流電源９０に充電させることが不可である電源側の異常状態を例に挙げて説明したが、それに限るものではなく、例えば、電動機制御装置１の過熱異常時に適用する場合であってもよい。

また、上記実施の形態１および２では、温度センサ５０を用いて電動機１０の永久磁石の温度を取得していたが、それに限定されるものではなく、例えば、永久磁石以外の温度を取得し、その値から永久磁石の温度を演算してもよく、予め電動機１０の駆動状態に応じた磁石温度推定値を用いてもよく、あるいは、電動機１０の相間電圧の情報から永久磁石の温度を推定してもよい。

また、上記実施の形態１および２では、電気自動車を例に挙げて説明したが、エンジンと電動機とを併用するハイブリット車両に適用してもよく、さらには車両に限定されるものではない。

本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのものではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。

１ 電動機制御装置、１０ 電動機、２ 交流母線、２０ インバータ回路、２１ａ，２１ｂ 直流母線、２２ コンデンサ、２３ 電圧検出部、２４ 電流検出部、３０ 電力変換回路、３１～３６ スイッチング素子、４０ スイッチング制御部、４１ スイッチング制御信号生成部、４２ 異常判定部、４３ 異常対応処理選択部、５０ 温度センサ、６０ 回転角センサ、７０ 電力開閉器、９０ 直流電源、１００ 電動機駆動システム。

Claims (10)

1. 永久磁石を有する電動機に交流駆動電力を供給するとともに３相のアームがそれぞれ上段側のスイッチング素子と下段側のスイッチング素子との直列回路により構成される電力変換回路を有するインバータ回路と、
   前記電力変換回路の前記スイッチング素子をオンオフ制御するスイッチング制御部と、
   少なくとも１つの前記永久磁石の温度を取得する温度センサと、前記電動機の回転速度を取得する回転角センサと、
   を備え、
   前記スイッチング制御部は、
   前記インバータ回路あるいは前記インバータ回路の電源側が異常状態であるか否かを判定する異常判定部と、
   前記異常判定部により異常状態であると判定された場合に、設定された３相短絡回転速度に基いて、前記回転速度が前記３相短絡回転速度よりも大きい場合には前記上段側のスイッチング素子のすべてあるいは前記下段側のスイッチング素子のすべてをオンにする３相短絡処理の実行を、前記回転速度が前記３相短絡回転速度よりも小さい場合には前記電力変換回路のすべてのスイッチング素子をオフにする６スイッチ開放処理の実行を選択する異常対応処理選択部と、を有し、
   前記３相短絡回転速度は、前記永久磁石の温度に基づき前記３相短絡処理が実行された場合において永久磁石の減磁が発生せず、また、前記永久磁石の温度に基づき前記６スイッチ開放処理が実行された場合において誘起電圧が規定の電圧を超えないものとすることを特徴とする電動機制御装置。
2. 前記異常判定部は、前記電動機からの回生電力を前記インバータ回路に電力を供給する直流電源に充電させることが不可である異常状態であるか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の電動機制御装置。
3. 前記異常判定部は、前記電力変換回路の直流母線電圧が予め定められた設定値以上となった場合に異常状態であると判定することを特徴とする請求項２に記載の電動機制御装置。
4. 前記３相短絡回転速度は、前記永久磁石の温度の上昇に伴って高回転速度側に、前記永久磁石の温度の低下に伴って低回転速度側に設定されることを特徴とする請求項１に記載の電動機制御装置。
5. 前記３相短絡回転速度は、前記永久磁石の温度に対応する不可逆減磁が発生する相電流よりも、前記３相短絡処理が実行された場合に発生する過渡的な前記電動機の相電流の最大値が大きくなることがない回転速度に設定されることを特徴とする請求項４に記載の電動機制御装置。
6. 前記３相短絡回転速度は、所定の回転速度以上で、かつ、前記永久磁石の温度に対応する不可逆減磁が発生する相電流よりも、前記３相短絡処理が実行された場合に発生する過渡的な前記電動機の相電流の最大値が大きくなることがない回転速度の下限に設定されることを特徴とする請求項４に記載の電動機制御装置。
7. 前記所定の回転速度は、前記電動機を最大負荷での駆動時に、前記３相短絡処理が実行された場合に発生する過渡的な前記電動機の相電流の最大値が極値を取る回転速度に設定されることを特徴とする請求項６に記載の電動機制御装置。
8. 前記永久磁石の温度は、最も高温となる部分の温度を取得することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電動機制御装置。
9. 前記電力変換回路を構成する前記スイッチング素子は、ワイドバンドギャップ半導体によって形成されていることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の電動機制御装置。
10. 前記電動機と請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の前記電動機制御装置とを備えたことを特徴とする電動機駆動システム。

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