JP2008005615A - 電動車両のモータ出力制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 遅れのない最適なタイミングでモータの出力制限を行うことができる電動車両のモータ出力制御装置を提供する。
【解決手段】 インバータの温度を検出するインバータ温度センサと、インバータの温度を推定する温度推定手段（ステップS2）と、インバータ温度センサ値とインバータ温度推定値のうち、より信頼度の高い値を選択する温度選択手段（ステップS3〜ステップS5）と、選択された値に基づいて、モータの出力を制限するモータ出力制限手段（ステップS6）と、を備える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、モータの温度に応じてモータの出力を制限する電動車両のモータ出力制御装置の技術分野に属する。

従来の電動車両では、モータまたはインバータの温度をセンサで検出し、温度が上昇した場合には、モータの出力を制限することで、モータの過熱を回避している（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−６２２６６号公報

しかしながら、上記従来技術にあっては、温度センサの検出値が追従できないモータの急激な温度上昇時や、検出誤差の大きな高温、低温時には、モータの温度を精度良く検出できないため、モータの出力制限を行うタイミングにずれが生じ、モータの過熱や不要な駆動力低下を招くという問題があった。

本発明は上記課題に対してなされたもので、その目的とするところは、遅れのない最適なタイミングでモータの出力制限を行うことができる電動車両のモータ出力制御装置を提供することにある。

上述の目的を達成するため、本発明では、
車両駆動用のモータと、このモータを駆動するインバータとを備えた電動車両において、
前記モータまたは前記インバータの温度を検出する温度検出手段と、
前記モータまたは前記インバータの温度を推定する温度推定手段と、
前記温度検出手段により検出された温度検出値と前記温度推定手段により推定された温度推定値のうち、より信頼度の高い値を選択する温度選択手段と、
選択された値に基づいて、前記モータの出力を制限するモータ出力制限手段と、
を備えることを特徴とする。

本発明の電動車両のモータ出力制御装置では、温度検出値と温度推定値のうち、より信頼度の高い値に基づいて、モータの出力制限が行われる。
温度検出値は、温度検出手段の精度が維持できる温度領域、かつ温度変化の緩やかな状況では、推定式のパラメータ誤差が生じる温度推定値よりも信頼度が高いが、実際の温度に対し追従遅れが発生するような急激な温度上昇時や、供給電圧比例誤差が大きくなる高温域および低温域では、温度推定値よりも信頼度が低くなる。
一方、温度推定値は、温度や温度変化に対してパラメータ誤差は一定であり、かつ、応答性も高いため、急激な温度上昇時や温度検出手段の供給電圧比例誤差が大きくなる高温域および低温域では、温度検出値よりも信頼度は高くなるが、温度検出手段の精度が維持できる温度領域、かつ温度変化の緩やかな状況では、パラメータ誤差により実際の計測値である温度検出値よりも信頼度は低い。
本発明では、急激な温度上昇時や高温域、低温域では温度推定値を選択し、それ以外は温度検出値を選択する、というように、状況に応じて信頼度の高い値を選択するため、遅れのない最適なタイミングでモータの出力制限を行うことができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例１〜７に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
図１は、実施例１の電動車両のモータ出力制御装置を適用した電気自動車の構成図である。
バッテリ１は、インバータ２に電力を供給し、インバータ２は、図外の駆動輪と連結されたモータ３の電流・電圧をコントロールし駆動トルクを発生させる。モータ３およびインバータ２は、ラジエータ１１と冷却水１２を用いて冷却される。

水温センサ５は、冷却水１２の水温を検出する。インバータ温度センサ（温度検出手段）６は、インバータ温度を検出する。モータ温度センサ７は、モータ温度を検出する。電流センサ８は、モータ電流を検出する。アクセルセンサ９は、アクセル開度を検出する。シフトセンサ１０は、シフトポジションを検出する。各センサの信号は、コントロールユニット４に送られる。

コントロールユニット４は、アクセルセンサ９およびシフトセンサ１０からの信号に基づいて、目標モータトルクを算出し、目標モータトルクに基づいてインバータ２を制御する。

また、コントロールユニット４は、モータ３およびインバータ２の過熱防止を図るために、水温センサ５、インバータ温度センサ６、電流センサ８からの信号に基づいて、モータ３のトルクを制限するモータトルク制限制御処理を行う。

［モータトルク制限制御処理］
図２は、実施例１のコントロールユニット４で実行されるモータトルク制限制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、この制御処理は、所定の制御周期で繰り返し実行される。

ステップS1では、インバータ温度センサ６からインバータ温度センサ値（温度検出値）を入力し、ステップS2へ移行する。

ステップS2では、電流センサ８から入力したモータ電流センサ値と、水温センサ５から入力した水温センサ値とに基づいてインバータ温度推定値（温度推定値）を求め、ステップS3へ移行する（温度推定手段に相当）。実施例１では、インバータ温度推定値として、インバータ２のインバータ温度センサ取付部の温度を推定する。

ステップS3では、ステップS2で算出したインバータ温度推定値の上昇レートがあらかじめ設定された基準値以上であるか否かを判定する。YESの場合にはステップS4へ移行し、NOの場合にはステップS5へ移行する。ここで、基準値は、インバータ温度センサ６が追従可能な実際のインバータ温度の上昇レート最大値とし、インバータ温度センサ６の応答性（サンプリングレート等）に応じて実験等により求める。

ステップS4では、インバータ温度推定値を選択し、ステップS6へ移行する。

ステップS5では、インバータ温度センサ値を選択し、ステップS6へ移行する。
ステップS3〜ステップS5により、温度センサ値と温度推定値のうち、より信頼度が高い値を選択する温度選択手段が構成される。

ステップS6では、ステップS4またはステップS5で選択されたインバータ温度に対し、出力可能なトルクをトルク制限値として算出し、ステップS7へ移行する（モータ出力制限手段に相当）。ステップS6のブロック内に示すように、実施例１では、インバータ温度がしきい値Tth以上の場合、インバータ温度が高くなるほどトルク制限値を小さくする。しきい値Tthは、インバータ２を構成するMOSFETのジャンクション（接合部）温度が距両範囲に収まるような値とする。

ステップS7では、ステップS6で算出されたトルク制限値に基づいて、モータ３を駆動し、リターンへ移行する。

次に、作用を説明する。
［センサ値のみに応じたモータ出力制限の問題点］
特開平１０−６２２６６号公報では、モータまたはインバータの温度を温度センサで検出し、温度センサ値が上昇した場合には、モータの出力を制限することで、モータの過熱を回避している。ところが、この従来技術では、常に温度センサ値に基づいてモータの出力を制限する構成であるため、以下のような問題を有している。

(a) 図３に示すように、モータ電流値が急激に上昇した場合、実際のインバータ温度に対し、インバータ温度センサ値の応答遅れが大きい。すなわち、温度センサの能力（サンプリングレート）を超える急激な温度上昇時には、モータの出力抑制を行うポイントを遅れなく検出することができない。このため、急激な温度上昇時はモータの出力制限が間に合わず、モータやインバータの過熱を防ぐことができない。

(b) 温度センサは測定範囲が広く、一般的に、高温、低温側では、供給電圧比例誤差（非直線性誤差）が大きいため、検出精度が悪く、モータの出力制限を行う高温側ではマージンを持った温度で制限する必要がある。また低温側でも検出精度が悪いため、温度に応じてモータを制御する場合、制御誤差が大きくなる。

［インバータ温度上昇レートに応じたインバータ温度選択作用］
これに対し、実施例１の電動車両のモータ出力制御装置にあっては、インバータ温度センサ値とインバータ温度推定値のうち、状況に応じてより信頼度の高い値を選択し、モータ３の出力を制限するモータトルク制限制御を実施することにより、状況に応じて信頼度の高い値を選択し、遅れのない最適なタイミングでモータの出力制限を実施しようとするものである。

そこで、実施例１では、インバータ温度推定値の上昇レートに基づいてインバータ温度センサ値とインバータ温度推定値とを選択している。図２のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3へと進み、ステップS3でインバータ温度推定値の上昇レートが基準値以上である場合には、ステップS4→ステップS6→ステップS7へと進み、インバータ温度推定値に基づいてトルク制限値が設定される。

インバータ温度推定値のパラメータ誤差は、インバータ温度やインバータ温度変化にかかわらず常に一定であり、かつ演算式のみから短時間で算出できるため、急激な温度上昇時であっても、実際のインバータ温度にリアルタイムで遅れなく追従でき、インバータ温度センサ値よりも高精度のインバータ温度が得られる。

一方、ステップS3で推定温度の上昇レートが基準値未満である場合には、ステップS5→ステップS6→ステップS7へと進み、インバータ温度センサ値に基づいてトルク制限値が設定される。

インバータ温度センサ値は、実際の計測値であり、センサの応答性等が問題とならない温度変化の緩やかな状況では、推定式（式(1)）のパラメータ誤差により定常的な検出誤差の生じるインバータ温度推定値よりも高精度のインバータ温度が得られる。

［モータ電流と水温に基づくインバータ温度推定作用］
実施例１では、モータ電流センサ値と水温センサ値とに基づいて、インバータ温度推定値を推定している。
インバータ温度推定値は、例えば、以下の式(1)から求めることができる。
Ti＝Tw＋P(Ri-w) …(1)

ここで、
Ti：インバータ温度センサ部温度
Tw：水温センサ部温度
Ri-w：水温−インバータ間熱抵抗
P：損失
である。

式(1)において、損失Pはモータ電流センサ値、インバータ２を構成するMOSFETのスイッチング周波数等から計算できる。よって、インバータ温度推定値を、モータ電流センサ値と水温センサ値とに基づいて推定することで、正確なインバータ温度の推定が可能となる。よって、インバータ温度推定値に基づいてモータ３の出力制限を行う際のタイミングを最適化することができる。

次に、効果を説明する。
実施例１の電動車両のモータ出力制御装置にあっては、以下に列挙する効果が得られる。

(1) 車両駆動用のモータ３と、このモータ３を駆動するインバータ２とを備えた電動車両において、インバータ２の温度を検出するインバータ温度センサ６と、インバータ２の温度を推定する温度推定手段（ステップS2）と、インバータ温度センサ値とインバータ温度推定値のうち、より信頼度の高い値を選択する温度選択手段（ステップS3〜ステップS5）と、選択された値に基づいて、モータ３の出力を制限するモータ出力制限手段（ステップS6）と、を備える。これにより、より高精度の値を用いることができるため、遅れのない最適なタイミングでモータの出力制限を行うことができる。

(2) 温度選択手段は、インバータ温度推定値の変化量がインバータ温度センサ６の応答性に基づく基準値未満の場合にはインバータ温度センサ値を選択し、インバータ温度センサ値の変化量が基準値以上の場合にはインバータ温度推定値を選択する。これにより、インバータ温度の上昇レートにかかわらず、遅れのない最適なタイミングでモータ３の出力制限を行うことができる。

(3) 温度推定手段は、モータ電流センサ値と水温センサ値とに基づいて、インバータ温度推定値を推定するため、正確なインバータ温度の推定が可能であり、インバータ温度推定値に基づいてモータ３の出力制限を行う際のタイミングを最適化することができる。

実施例２では、インバータ温度センサ値に応じてトルク制限を開始するしきい値と、インバータ温度推定値に応じてトルク制限を開始するしきい値とをそれぞれ設定し、一方がしきい値を超えた場合、トルク制限を行う例である。

まず、構成を説明するが、全体構成については、図１に示した実施例１と同じであるため、図示ならびに説明を省略する。

［モータトルク制限制御処理］
図４は、実施例２のコントロールユニット４で実行されるモータトルク制限制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。

ステップステップS21では、インバータ温度センサ６からインバータ温度センサ値を入力し、ステップS22へ移行する。

ステップS22では、ステップS21で入力されたインバータ温度センサ値からトルク制限値を算出し、ステップS23へ移行する。トルク制限値の設定方法は、実施例１のステップS6と同様であるが、実施例２では、トルク制限を開始するインバータ温度センサ値のしきい値Tth1をインバータ温度センサ６の応答性に応じて設定する。

ステップS23では、電流センサ８から入力したモータ電流センサ値と、水温センサ５から入力した水温センサ値とに基づいてインバータ温度推定値を求め、ステップS24へ移行する。

ステップS24では、ステップS23で算出したインバータ温度推定値からトルク制限値として算出し、ステップS25へ移行する。トルク制限値の設定方法は、実施例１のステップS6と同様であるが、実施例２では、トルク制限を開始するインバータ温度推定値のしきい値Tth2を、インバータ温度推定値を算出する式の応答特性等に応じて設定する。

ステップS25では、ステップS22で算出されたインバータ温度センサ値に基づくトルク制限値と、ステップS24で算出されたインバータ温度推定値に基づくトルク制限値とを比較し、値の低い方をトルク制限値として選択し、ステップS26へ移行する（モータ出力制限手段に相当）。

ステップS26では、ステップS25で選択されたトルク制限値に基づいて、モータ３を駆動し、リターンへ移行する。

次に、作用を説明する。
［トルク制限値のセレクトロー作用］
実施例２では、インバータ温度センサ値に応じたトルク制限値と、インバータ温度推定値に応じたトルク制限値とをそれぞれ設定（ステップS22,ステップS24）し、両者を比較し（ステップS25）、より低い値をトルク制限値としてモータ３を駆動する（ステップS26）。

インバータ温度センサ値、インバータ温度推定は、それぞれ応答性および認識値が異なるため、それぞれしきい値および判定時間を個別に設定し、少なくとも一方が温度上昇を判定した場合にモータ３の出力を制限する。ここで、実際のインバータ温度がしきい値に達していない場合、すなわち信頼度の低い値に基づいてモータ３の出力制限が行われる場合も想定されるが、実施例２では、検出値と推定値の信頼度の高低にかかわらず、常にモータ出力を制限する安全サイドへモータ電流を制御することで、急激な温度上昇が発生した場合であっても、確実にモータ３の出力を低減し、モータ３およびインバータ２の過熱を防止することができる。

次に、効果を説明する。
実施例２の電動車両のモータ出力制御装置にあっては、実施例１の効果(1),(3)に加え、以下の効果が得られる。

(4) インバータ温度センサ値に応じてモータ３の出力を制限するしきい値Tth1、およびインバータ温度推定値に応じてモータ３の出力を制限するしきい値Tth2を設定し、モータ出力制限手段（ステップS25）は、インバータ温度センサ値がしきい値Tth1を超えた場合、またはインバータ温度推定値がしきい値Tth2を超えた場合、モータ３の出力を制限する。これにより、急激な温度上昇が発生した場合であっても、確実にモータ３の出力を低減し、モータ３およびインバータ２の過熱を防止することができる。

実施例３では、インバータ温度センサの信頼度をインバータ温度センサ値の温度範囲で区分する例である。

まず、構成を説明するが、全体構成については、図１に示した実施例１と同じであるため、図示ならびに説明を省略する。

［モータトルク制限制御処理］
図５は、実施例３のコントロールユニット４で実行されるモータトルク制限制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。

ステップS31では、インバータ温度センサ６からインバータ温度センサ値を入力し、ステップS32へ移行する。

ステップS32では、電流センサ８から入力したモータ電流センサ値と、水温センサ５から入力した水温センサ値とに基づいてインバータ温度推定値を求め、ステップS33へ移行する。

ステップS33では、ステップS31で入力したインバータ温度センサ値が基準値（下限値）Ａよりも低い、または基準値（上限値）Ｂ（>基準値Ａ）よりも高いか否かを判定する。YESの場合にはステップS34へ移行し、NOの場合にはステップS35へ移行する。ここで、基準値Ａ，Ｂは、インバータ温度センサ６が所定の検出精度を維持可能な下限値，上限値であり、これらの値は、あらかじめ実験等により求めることができる。

ステップS34では、インバータ温度推定値を選択し、ステップS36へ移行する。

ステップS35では、インバータ温度センサ値を選択し、ステップS36へ移行する。
ステップS33〜ステップS35により、温度検出手段が所定の検出精度を維持可能な下限値と上限値との間に温度検出値がある場合には温度検出値を選択し、それ以外の場合には温度推定値を選択する温度選択手段が構成される。

ステップS36では、ステップS34またはステップS35で選択されたインバータ温度からトルク制限値を算出し、ステップS37へ移行する。トルク制限値の設定方法は、実施例１のステップS6と同様である。

ステップS37では、ステップS36で算出されたトルク制限値に基づいて、モータ３を駆動し、リターンへ移行する。

次に、作用を説明する。
［温度領域に応じたインバータ温度選択作用］
実施例３では、インバータ温度センサ６の信頼度が高いインバータ温度センサ値の温度領域では、インバータ温度センサ値を選択し、それ以外の温度領域では、インバータ温度推定値を選択している。すなわち、図５のフローチャートにおいて、ステップS31→ステップS32→ステップS33へと進み、ステップS33で温度センサ値<Ａ、または温度センサ値>Ｂである場合には、ステップS34→ステップS36→ステップS37へと進み、インバータ温度推定値に基づいてトルク制限値が設定される。一方、ステップS33で温度センサ≧Ａ、または温度センサ≦Ｂである場合には、ステップS35→ステップS36→ステップS37→ステップS38へと進み、インバータ温度センサ値に基づいてトルク制限値が設定される。

図６に示すように、インバータ温度センサ６は、温度が基準値Ｂより大となる高温側、基準値Ａより小となる低温側では、供給電圧比例誤差（非直線性誤差）が大きくなる特性を有しており、検出精度が悪いため、インバータ温度推定値と比較して信頼度が低くなる。よって、インバータ温度センサ値が基準値Ａよりも小さい、または基準値Ｂを超える場合には、インバータ温度推定値を選択することにより、全ての温度領域において、遅れのない最適なタイミングでモータ３の出力制限を行うことができる。

次に、効果を説明する。
実施例３の電動車両のモータ出力制御装置にあっては、実施例１の効果(1),(3)に加え、以下の効果が得られる。

(5) 温度選択手段（ステップS33〜ステップS35）は、インバータ温度センサ６が所定の検出精度を維持可能な基準値Ａと基準値Ｂとの間にインバータ温度センサ値がある場合にはインバータ温度センサ値を選択し、それ以外の場合にはインバータ温度推定値を選択する。これにより、全ての温度領域において、遅れのない最適なタイミングでモータ３の出力制限を行うことができる。

実施例４では、実施例３に示したモータトルク制限制御処理において、インバータ温度センサ値が選択されている場合、インバータ温度センサ値に基づいてインバータ温度推定のためのパラメータを補正する例である。

まず、構成を説明するが、全体構成については、図１に示した実施例１と同じであるため、図示ならびに説明を省略する。

実施例１〜３では、式(1)を用いて、インバータ温度推定値として、インバータ２のインバータ温度センサ取付部の温度Tiを推定したが、実施例４では、インバータ２のジャンクション温度を、下記の式(2)を用いて推定する。
Tj＝Tw＋P(Ri-w＋Rj-i) …(2)
ここで、
Tj：ジャンクション温度
Rj-i：インバータ−ジャンクション間熱抵抗
である。

さらに、実施例４では、インバータ温度センサ値が、インバータ温度センサ６の精度が良いと予測されるが範囲（基準値Ａ−基準値Ｂ間）にある場合、すなわち、図５に示したフローチャートにおいて、ステップS31→ステップS32→ステップS33→ステップS35→ステップS36→ステップS36という流れの処理が行われている場合、インバータ温度推定値を補正する。

式(1)において、インバータ温度センサ部温度Tiとしてインバータ温度センサ値を代入し、水温センサ部温度Twとして水温センサ値をそれぞれ代入することで、実際の水温−インバータ熱抵抗Ri-wを算出し、補正することができる。

次に、作用を説明する。
［インバータ温度推定パラメータ補正作用］
ジャンクション温度Tjを求めるために必要なパラメータである「水温−インバータ熱抵抗Ri-w」は、インバータ２の経時変化等に起因して変化するため、定常誤差がさらに拡大し、推定精度が悪化する。よって、一定の推定精度を維持するためには、インバータ温度センサ６により検出された実測値を参照して補正を行う必要がある。

実施例４では、インバータ温度センサ値の検出精度が高い温度領域において、インバータ温度センサ値と水温とに基づいて水温−インバータ熱抵抗Ri-wを補正することで、水温−インバータ熱抵抗Ri-wの設定誤差を無くし、ジャンクション温度Tjの推定精度を高めることができる。

次に、効果を説明する。
実施例４の電動車両のモータ出力制御装置にあっては、実施例１の効果(1)〜(3)、実施例３の効果(5)に加え、以下の効果が得られる。

(6) 温度推定手段は、インバータ温度センサ値に基づくモータトルク制限制御が行われているとき、インバータ温度センサ値に基づいて、インバータ温度推定値を算出するためのパラメータ（水温−インバータ熱抵抗Ri-w）を補正する。これにより、インバータ温度推定値の推定精度を高めることができる。

実施例５では、実施例３に示したモータトルク制限制御処理において、インバータ温度センサ値が選択されている場合、インバータ温度センサ値の変化量に基づいてインバータ温度推定のためのパラメータを補正する例である。

まず、構成を説明するが、全体構成については、図１に示した実施例１と同じであるため、図示ならびに説明を省略する。

実施例５では、下記の式(3)を用いてインバータ温度推定値（ジャンクション温度）を算出する。
Tj＝Tw＋αP(Ri-w＋Rj-i) …(3)
ここで、
α：損失補正係数
である。

さらに、実施例５では、インバータ温度センサ値が、インバータ温度センサ６の精度が良いと予測される範囲（基準値Ａ−基準値Ｂ）にある場合、インバータ温度推定値を補正する。

ここで、インバータ温度センサ部温度Tiは、下記の式(4)で表すことができる。
Ti＝Tw＋αP(Ri-w) …(4)
式(4)において、インバータ温度センサ部温度Ti，水温センサ部温度Twに基準値Ａ−基準値Ｂの領域内の２点のインバータ温度センサ値，水温センサ値をそれぞれ代入することで、実際の水温−インバータ熱抵抗Ri-wと損失補正係数αを算出し、補正することができる。

次に、作用を説明する。
［インバータ温度推定パラメータ補正作用］
式(3)において、より高精度なジャンクション温度Tjを算出するためには、損失補正係数αをより正確に設定する必要がある。実施例５では、インバータ温度センサ値の検出精度が高い温度領域において、異なる２点でのインバータ温度センサ値と水温とに基づいて水温−インバータ熱抵抗Ri-wと損失補正係数αとを補正することで、水温−インバータ熱抵抗Ri-wおよび損失補正係数αの設定誤差を無くし、ジャンクション温度Tjの推定精度を高めることができる。

次に、効果を説明する。
実施例５の電動車両のモータ出力制御装置にあっては、実施例１の効果(1)〜(3)、実施例４の効果(6)に加え、以下の効果が得られる。

(7) 温度推定手段は、インバータ温度センサ値に基づくモータトルク制限制御が行われているとき、インバータ温度センサ値の変化量に基づいてパラメータ（水温−インバータ熱抵抗Ri-w，損失補正係数α）を補正するため、インバータ温度推定値の推定精度を高めることができる。

実施例６では、モータトルク制限制御処理において、インバータ温度センサ値が選択されている場合に、インバータ温度センサの異常を判定する例である。

まず、構成を説明するが、全体構成については、図１に示した実施例１と同じであるため、図示ならびに説明を省略する。

実施例６では、コントロールユニット４（異常判定手段）において、インバータ温度センサ値が、インバータ温度センサ６の精度が良いと予測されるが範囲（基準値Ａ−基準値Ｂ間）にある場合、インバータ温度センサ値とインバータ温度推定値とを比較し、両者の差が異常判定しきい値を超えたとき、インバータ温度センサ６の異常と判定する。コントロールユニット４は、インバータ温度センサ６の異常と判定した場合、インバータ温度推定値に基づくモータ制御に切り替えると共に、ディスプレイ表示や音声等を用い、ドライバにセンサ異常の警報を発する。

次に、作用を説明する。
［異常判定作用］

例えば、インバータ温度センサ６の信頼度が低い低温および高温時において、インバータ温度センサ値とインバータ温度推定値とを比較した場合、インバータ温度センサ６の精度誤差が加算されることで、両者の偏差が大きくなるため、センサ異常と誤判定される可能性がある。

これに対し、実施例６では、インバータ温度センサ６の信頼度が高いインバータ温度センサ値の温度領域において、インバータ温度センサ値とインバータ温度推定値との偏差に基づいてインバータ温度センサ６の異常を判定する。すなわち、インバータ温度センサ６の精度誤差が小さい場合にのみ、センサ異常の判定を行うため、センサ異常の誤判定を減らし、判定精度を高めることができる。

次に、効果を説明する。
実施例６の電動車両のモータ出力制御装置にあっては、実施例１の(1)〜(3)に加え、以下の効果が得られる。

(8) インバータ温度センサ値に基づくモータトルク制限制御が行われているとき、インバータ温度センサ値とインバータ温度推定値との差が異常判定しきい値を超える場合、インバータ温度センサ６の異常と判定する異常検出手段（コントロールユニット４）を設けたため、センサ異常を正確に判定することができる。

実施例７では、インバータ温度センサ値に応じて異常判定しきい値を変更する点で実施例６と異なる。

実施例７のコントロールユニット４（異常判定手段）では、検出されたインバータ温度センサ値を含む温度領域毎に、インバータ温度センサ値の異常を判定するための異常判定しきい値を変更する。

例えば、インバータ温度センサ６の検出誤差がほぼ同じとなるインバータ温度領域が、下記の４つの領域１〜４に区分できる場合、各領域で、検出精度に応じた異常判定しきい値を設定する。異常判定しきい値は、検出精度が高いほど小さな値とする。

領域１：温度T1[℃]未満 →異常判定しきい値Ta[℃]
領域２：温度T1[℃]以上T2[℃]未満→異常判定しきい値Tb[℃]
領域３：温度T2[℃]以上T3[℃]未満→異常判定しきい値Tc[℃]
領域４：温度T3[℃]以上 →異常判定しきい値Td[℃]
ここで、T1<T2<T3<T4、検出誤差が大きい順に領域４、領域１、領域３、領域２、Tb<Tc<Ta<Tdである。

次に、作用を説明する。
［異常判定しきい値変更作用］
例えば、異常判定しきい値をインバータ温度にかかわらず常に一定値とする場合を考える。この場合、異常判定しきい値を小さな値に設定すると、検出精度が低い低温および高温の温度領域において、常にセンサ異常と判定されてしまう。一方、異常判定しきい値を大きな値に設定すると、検出精度が高い温度領域において、センサ異常が発生しているにもかかわらず、正常と判定されてしまう。

これに対し、実施例７では、インバータ温度センサ６の精度に合わせてセンサ誤差の診断を行うため、全ての温度領域に亘って、センサ異常判定を正確に行うことができる。

次に、効果を説明する。
実施例７の電動車両のモータ出力制御装置にあっては、実施例１の(1)〜(3)に加え、以下の効果が得られる。

(9) コントロールユニット４は、インバータ温度センサ値に応じて異常判定しきい値を変更するため、全ての温度領域に亘って、センサ異常判定を正確に行うことができる。

（他の実施例）
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例１〜７に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は、実施例１〜７に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。

例えば、実施例１〜７では、インバータ温度のセンサ値と推定値とに基づいてモータの出力制限を行う例を示したが、モータ温度のセンサ値と推定値とに基づいて出力制限を行ってもよい。

また、実施例１〜７では、本発明を電気自動車に適用した例を示したが、本発明の電動車両のモータ出力制御装置は、モータとエンジンとを駆動源とするハイブリッド車両にも適用可能である。

実施例１の電動車両のモータ出力制御装置を適用した電気自動車の構成図である。 実施例１のコントロールユニット４で実行されるモータトルク制限制御処理の流れを示すフローチャートである。 インバータ温度が急増した場合の、インバータ温度センサ値の追従遅れを示す図である。 実施例２のコントロールユニット４で実行されるモータトルク制限制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施例３のコントロールユニット４で実行されるモータトルク制限制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施例３の温度領域に応じたインバータ温度選択作用を示す図である。

符号の説明

１ バッテリ
２ インバータ
３ モータ
３ 実施例
４ コントロールユニット
５ 水温センサ
６ インバータ温度センサ
７ モータ温度センサ
８ 電流センサ
９ アクセルセンサ
１０ シフトセンサ
１１ ラジエータ
１２ 冷却水

Claims (9)

1. 車両駆動用のモータと、このモータを駆動するインバータとを備えた電動車両において、
   前記モータまたは前記インバータの温度を検出する温度検出手段と、
   前記モータまたは前記インバータの温度を推定する温度推定手段と、
   前記温度検出手段により検出された温度検出値と前記温度推定手段により推定された温度推定値のうち、より信頼度の高い値を選択する温度選択手段と、
   選択された値に基づいて、前記モータの出力を制限するモータ出力制限手段と、
   を備えることを特徴とする電動車両のモータ出力制御装置。
2. 請求項１に記載の電動車両のモータ出力制御装置において、
   前記温度選択手段は、前記温度推定値の変化量が前記温度検出手段の応答性に基づく基準値未満の場合には前記温度検出値を選択し、温度検出値の変化量が基準値以上の場合には前記温度推定値を選択することを特徴とする電動車両のモータ出力制御装置。
3. 請求項１に記載の電動車両のモータ出力制御装置において、
   前記温度検出値に応じて前記モータの出力を制限する第１制限温度、および前記温度推定値に応じてモータの出力を制限する第２制限温度を設定し、
   前記モータ出力制限手段は、前記温度検出値が前記第１制限温度を超えた場合、または前記温度推定値が前記第２制限温度を超えた場合、前記モータの出力を制限することを特徴とする電動車両のモータ出力制御装置。
4. 請求項１または請求項２に記載の電動車両のモータ出力制御装置において、
   前記温度選択手段は、前記温度検出手段が所定の検出精度を維持可能な下限値と上限値との間に前記温度検出値がある場合には前記温度検出値を選択し、それ以外の場合には前記温度推定値を選択することを特徴とする電動車両のモータ出力制御装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の電動車両のモータ出力制御装置において、
   前記温度推定手段は、前記モータの電流値と、モータまたは前記インバータを冷却する冷却水の温度とに基づいて、前記温度推定値を推定することを特徴とする電動車両のモータ出力制御装置。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の電動車両のモータ出力制御装置において、
   前記温度推定手段は、前記温度選択手段により前記温度検出値が選択されているとき、温度検出値に基づいて温度推定値を推定するためのパラメータを補正することを特徴とする電動車両のモータ出力制御装置。
7. 請求項６に記載の電動車両のモータ出力制御装置において、
   前記温度推定手段は、前記温度選択手段により前記温度検出値が選択されているとき、温度検出値の変化量に基づいて前記パラメータを補正することを特徴とする電動車両のモータ出力制御装置。
8. 請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の電動車両のモータ出力制御装置において、
   前記温度選択手段により前記温度検出値が選択されているとき、温度検出値と温度推定値との差が異常判定しきい値を超える場合、前記温度検出手段の異常と判定する異常検出手段を設けたことを特徴とする電動車両のモータ出力制御装置。
9. 請求項８に記載の電動車両のモータ出力制御装置において、
   前記異常検出手段は、前記温度検出値に応じて前記異常判定しきい値を変更することを特徴とする電動車両のモータ出力制御装置。
   

Images