JP2017184518A - 車両駆動モータ用インバータの冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インバータの最大発熱時に要求される冷却能力を常時発揮するように冷媒流量を高流量に維持しなくても、インバータの発熱の増加に対して十分な冷却能力を発揮する。
【解決手段】電動モータＭＴＲに対するトルクの指令値が増加するのに伴い冷却水の流量を増やす場合に、所定回転数Ｒの電動モータＭＴＲを現在のトルクＴ１から所定回転数Ｒにおける最大トルクに上昇させたときにインバータＩＮＶのＩＧＢＴ１１の温度が上限温度に達する前に、電動モータＭＴＲの最大トルクでの駆動時に設定される冷却水の流量の最大値Ｑ０に最大変化率Ａで達するように、現在のトルクＴ１の指令値に対する冷却水の目標流量Ｑ１を決定し、車両統合コントローラＶＣＭからウォータポンプＷ／Ｐに流量指令として出力させる。即ち、最大トルク以下のトルク領域において、最大トルク時に求められる冷却水の流量よりも少ない流量でＩＧＢＴ１１を冷却する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両で動力として用いる電動モータを駆動するインバータの冷却装置に関する。

車両の動力又は動力アシストとして電動モータを用いる電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド車両（ＨＥＶ）には、電源の直流電圧を交流に変換して電動モータに供給するインバータが設けられる。インバータにおいては、パワー半導体がスイッチングを行う際に、電動モータのトルクや回転数に応じた熱が発生する。このため、インバータにはパワー半導体から発生する熱を冷却する冷却装置が設けられる。

代表的なインバータの冷却装置としては、パワー半導体の実装基板に放熱板を介して取り付けた冷却ユニット内にポンプにより冷媒を流れさせるものがある。この種の冷却装置では、インバータに発生する熱に応じた流量の冷媒を冷却ユニット内に流れさせる必要がある。インバータの発熱量の増加に対して冷媒流量の増加が追いつかなくなると、冷却ユニットによる冷却不足でインバータが想定以上に昇温する可能性がある。

そこで、インバータの最大発熱時に要求される冷却能力を冷却装置が常時発揮するように、ポンプにより冷却ユニットの冷媒流量を常に高流量に維持することも考えられる。しかし、冷却ユニットの冷媒流量を常に高流量に維持すると、冷却装置に要求される冷却能力が低い期間に冷却ユニット内を過剰な流量の冷媒が流れ、ポンプにより電力が無駄に消費されてしまう。そこで、インバータで発生する熱（電力損失）を車両のアクセル開度から推定し、これに基づいて冷却ユニットの冷媒流量を制御することが、従来から提案されている（例えば、特許文献１）。

特開２００８−２５３０９８号公報

ところが、上述した従来の提案のように、車両のアクセル開度から推定したインバータの発熱に対応して冷却ユニットの冷媒流量を制御しても、制御上の冷媒流量の変動に応じたポンプの動作の追従性が良くないと、電動モータに要求されるトルクが急増した場合にインバータを十分に冷却できない可能性がある。

本発明は前記事情に鑑みなされたもので、本発明の目的は、最大発熱時に要求される冷却能力を常時発揮するように冷媒流量を高流量に維持しなくても、車両で動力として用いる電動モータを駆動するインバータの発熱の増加に対して十分な冷却能力を発揮することができる冷却装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の１つの態様による車両駆動モータ用インバータの冷却装置は、
直流電源の電圧を車両駆動用の電動モータに対するトルク及び回転数の指令値に応じた交流電圧に変換して前記電動モータに供給するインバータを、単位時間当たりに最大変化率で冷媒流量を増加可能なポンプによる冷媒流量に応じた冷却能力で冷却する冷却ユニットと、
前記冷却ユニットにより前記インバータを上限温度以下に冷却するための前記ポンプによる指令冷媒流量を、前記指令値に応じて決定する流量決定部と、
前記流量決定部が決定した冷媒流量に基づいて、前記ポンプを制御する制御部と、
を備え、
前記流量決定部は、
所定回転数の前記電動モータを現在のトルクから前記所定回転数における最大トルクに上昇させたときの前記インバータの温度が前記上限温度に達する前に、前記電動モータの前記最大トルクでの駆動時に設定される最大冷媒流量に前記最大変化率で達するように、前記現在のトルクに対応して前記指令冷媒流量を決定する。

また、上記目的を達成するため、本発明の他の態様による車両駆動モータ用インバータの冷却装置は、
直流電源の電圧を車両駆動用の電動モータに対するトルクの指令値に応じた交流電圧に変換して前記電動モータに供給するインバータを、単位時間当たりに最大変化率Ａで冷媒流量を増加可能なポンプによる冷媒流量に応じた冷却能力で冷却する冷却ユニットと、
前記電動モータのトルクの増加時に、前記冷却ユニットにより前記インバータを上限温度以下に冷却するための前記ポンプによる指令冷媒流量Ｑ１を、前記指令値に応じて決定する流量決定部と、
前記流量決定部が決定した冷媒流量に基づいて、前記ポンプを制御する制御部と、
を備え、
所定回転数の前記電動モータを現在のトルクから前記所定回転数における最大トルクに上昇させ、且つ、現在のトルク時における指令冷媒流量を維持したときに、前記インバータが前記上限温度を超えるまでの所要時間である過渡熱領域時間をｔとし、前記電動モータの最大トルクでの駆動時に設定される冷媒流量を最大冷媒流量Ｑ０とした場合に、
Ｑ１＝Ｑ０−（Ａ×ｔ）
の関係式を満たす。

本発明によれば、最大発熱時に要求される冷却能力を常時発揮するように冷媒流量を高流量に維持しなくても、車両で動力として用いる電動モータを駆動するインバータの発熱の増加に対して十分な冷却能力を発揮することができる。

本発明の一実施形態に係るインバータの冷却装置が搭載された車両の要部を示す説明図である。 図１のインバータ及びウォータジャケットの取付構造を示す説明図である。 図１のウォータポンプへの流量指令の変化に対するウォータジャケット内を流れる冷却水の流量変化の応答特性例を示すグラフである。 図１の電動モータのトルク増加に伴うインバータのＩＧＢＴ温度の推移を、ウォータポンプへの流量指令の変化に対する冷却水の流量変化に応答遅れがない理想状態と応答遅れがある実際の状態とのそれぞれについて示すグラフである。 車両の走行状態の変化に合わせて図１の電動モータに対する指令値のトルクを回転数一定のまま増加させた場合のインバータのＩＧＢＴ温度の推移を、走行状態の変化に応じてウォータジャケットの冷却水流量が増加する場合と増加しない場合とのそれぞれについて示すグラフである。 図１の電動モータを異なるトルクの状態から最大トルクに増やすのに伴ってウォータジャケットの冷却水流量を増やす場合のインバータのＩＧＢＴ温度の推移例を示すグラフである。 図１の電動モータに対する指令値のトルクを車両統合コントローラの流量指令を段階的に増やす場合のインバータのＩＧＢＴ温度の推移を示すグラフである。 図１の車両統合コントローラのメモリに記憶されたウォータジャケットの冷却水の目標流量を示すルックアップテーブルの説明図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

図１は本発明の一実施形態に係るインバータの冷却装置が搭載された車両の要部を示す説明図である。本実施形態の車両は、動力又は動力アシストとして電動モータＭＴＲを用いる電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド車両（ＨＥＶ）である。

車両統合コントローラＶＣＭは、ドライバのアクセル操作に応じて要求されるトルクを算出し、モータコントローラ（不図示）に出力する。次いで、モータコントローラからの信号を受けて、インバータドライバ（不図示）がインバータＩＮＶを駆動し、要求されるトルクに応じた交流電力が電動モータＭＴＲに供給される。なお、電動モータＭＴＲの回転数は、不図示のレゾルバ等から出力された信号を基にインバータＩＮＶのモータコントローラで算出され、車両統合コントローラＶＣＭに通知される。

そして、インバータＩＮＶの冷却に用いられる本実施形態の冷却装置１は、上述した車両統合コントローラＶＣＭの他に、インバータＩＮＶに取り付けられた冷却ユニットとしてのウォータジャケット（熱交換器）３、ウォータポンプＷ／Ｐ（請求項中のポンプに相当）、放熱器としてのラジエータ５及びラジエータファン７とを有している。

ウォータジャケット３は、インバータＩＮＶに対する取付構造を示す説明図である図２に示すように、熱伝導率の高い例えばアルミダイキャストによって形成されており、内部に複数の冷却水通路３ａを有している。冷却水通路３ａの中は、ウォータポンプＷ／Ｐによって供給された不図示の冷却水（冷媒）が通過する。このウォータジャケット３には、インバータＩＮＶ（図１）の構成要素である半導体モジュール１０が取り付けられる。

半導体モジュール１０は、電動モータＭＴＲの各相に対応するインバータＩＮＶの各相の上アーム及び下アームに用いられるＩＧＢＴ１１を、フィールドプレート１３に半田等の接合材１５によって接合して構成されている。ＩＧＢＴ１１は、他のパワー半導体に替えてもよい。フィールドプレート１３はさらに、銅等のバスバー１７に半田等の接合材１９によって接合されており、この接合材１９に、熱拡散用の絶縁シート２１を介してウォータジャケット３が取り付けられている。フィールドプレート１３は、ＩＧＢＴ１１とバスバー１７との線膨張係数の差による半田接合部の熱疲労を緩和するための緩衝板として機能している。

なお、本実施形態における半導体モジュール１０は一例であり、特に上述した構成には限定されない。

半導体モジュール１０のＩＧＢＴ１１は、電動モータＭＴＲに交流電圧を供給するためにスイッチングし、このスイッチングの際に発熱する。これがインバータＩＮＶ（図１）の電力損失となる。ＩＧＢＴ１１の発熱量は、電動モータＭＴＲのトルクや回転数が高いほど増える。なお、電動モータＭＴＲのトルクは、電動モータＭＴＲが一定の回転数に達するまでは高く、それを超えると、回転数が高くなるほど小さくなる。

ウォータジャケット３は、冷却水通路３ａ内を流れる冷却水によって、ＩＧＢＴ１１（図１のインバータＩＮＶ）を冷却する。ＩＧＢＴ１１の熱を受け取ったウォータジャケット３の冷却水は、図１のウォータポンプＷ／Ｐによってラジエータ５に供給される。ラジエータ５の冷却水は、ラジエータファン７による送風で潜熱を奪われて冷却された後、ウォータポンプＷ／Ｐによって再びウォータジャケット３に供給される。

ここで、ウォータポンプＷ／Ｐによりウォータジャケット３に供給されて図２の各冷却水通路３ａを流れる冷却水の流量は、図１の車両統合コントローラＶＣＭが、ＩＧＢＴ１１を上限温度以下に冷却するために必要な流量に調整する。すなわち、車両統合コントローラＶＣＭは、電動モータＭＴＲへ印加されるトルクのモータ指令値や、電動モータＭＴＲの回転数に応じて冷却水の流量を決定する流量決定部（ＶＣＭ−１）と、ウォータポンプＷ／Ｐを制御する制御部（ＶＣＭ−２）と、を有している。

なお、図１においては、車両統合コントローラＶＣＭにモータ指令値が入力される構成となっているが、実際には、アクセル開度が車両統合コントローラＶＣＭに入力され、それに基づいて車両統合コントローラＶＣＭによりモータ指令値が算出される。

例えば、回転数を一定に保っている電動モータＭＴＲにトルク変化が生じてＩＧＢＴ１１の発熱量が増える場合は、車両統合コントローラＶＣＭが、ウォータジャケット３に供給する冷却水の流量を増やすように調整する。冷却水の流量調整は、車両統合コントローラＶＣＭが、インバータＩＮＶに出力する電動モータＭＴＲに対するトルクの指令値と、その時の電動モータＭＴＲの回転数に応じて、ウォータポンプＷ／Ｐに出力する流量指令の内容を変えることで行われる。

ところで、車両統合コントローラＶＣＭがウォータポンプＷ／Ｐに対する流量指令の内容を変えてから、変更後の流量指令に対応する流量の冷却水をウォータポンプＷ／Ｐが実際にウォータジャケット３に供給するようになるまでには、一定の時間がかかる。即ち、車両統合コントローラＶＣＭの流量指令の変化に応じた冷却水の流量の変化には応答遅れが生じる。この応答遅れは、ウォータジャケット３の冷却水通路３ａを通過する冷却水が受ける流路抵抗や、流量指令の変化に対するウォータポンプＷ／Ｐの応答性能等に起因して発生する。

図３は、例えば、冷却水の流量をａ（Ｌ／ｍｉｎ）からｂ（Ｌ／ｍｉｎ）に増やす場合をウォータポンプＷ／Ｐへの流量指令の変化に対する冷却水の流量変化の応答特性を示している。この場合、ウォータポンプＷ／Ｐが実際に供給する冷却水の流量は車両統合コントローラＶＣＭの流量指令の変化に対して遅れて変化する。この遅れにより冷却水の流量は、図３に示すように、流量指令の変更から時間Ｘ（ｓ）だけ遅れて流量ｂ（Ｌ／ｍｉｎ）に増える。

ここで、例えば、回転数一定の電動モータＭＴＲのトルクが増え、それに伴ってＩＧＢＴ１１の発熱量が増えるのに合わせて、冷却水の流量を増やす必要が生じた場合の、ＩＧＢＴ１１の温度上昇について、流量指令の変化に対する冷却水の流量変化に応答遅れがない理想状態と、応答遅れがある実際の状態とに分けて図４を参照して説明する。図４は、電動モータＭＴＲのトルク増加に伴いウォータポンプＷ／Ｐへの流量指令を増やした場合のインバータのＩＧＢＴ温度の推移を示すグラフである。なお、ここでは、流量指令における冷却水の流量を０（Ｌ／ｍｉｎ）からｂ（Ｌ／ｍｉｎ）に増やすものとする。

まず、車両統合コントローラＶＣＭの流量指令の変化に対する冷却水の流量の変化に応答遅れがない理想状態では、電動モータＭＴＲのトルク増加でＩＧＢＴ１１の発熱量が増加しても、冷却水の流量が遅れなくｂ（Ｌ／ｍｉｎ）に増える。このため、図４のグラフに一点鎖線で示すように、冷却水による冷却によって、ＩＧＢＴ１１の温度を上限温度以下に保つことができる。

一方、実際には、車両統合コントローラＶＣＭの流量指令の変化に対する冷却水の流量変化に応答遅れが生じるため、冷却水の流量がｂ（Ｌ／ｍｉｎ）に増えるまでに、例えば、図４のグラフの下部に示す流量変化の応答特性のように、ある程度の時間がかかってしまう。このため、当該遅れを考慮せずに流量を決定すると、電動モータＭＴＲのトルク増加によりＩＧＢＴ１１の発熱量が増加したときに、図４のグラフに実線で示すように、冷却水の流量がｂ（Ｌ／ｍｉｎ）に増える前にＩＧＢＴ１１の温度が上限温度を超えてしまう恐れがある。

ここで、車両の加速時等に電動モータＭＴＲの回転数が増加する場合と、車両の負荷トルクの上昇等に伴って電動モータＭＴＲのトルクを増加させる場合とでは、後者の方が単位時間当たりの変化が大きくなりやすい。このため、電動モータＭＴＲのトルク変動に対しては、冷却水の流量の応答遅れを特に考慮する必要がある。

本実施形態では、車両統合コントローラＶＣＭが、電動モータＭＴＲの現在のトルクと指令値のトルクとの差に応じて、ウォータポンプＷ／Ｐに出力する流量指令における冷却水の流量を決定するために、本実施形態では、過渡熱領域時間を用いる。

図５は、電動モータＭＴＲに対する指令値のトルクを回転数一定のまま増加させた場合のＩＧＢＴ１１の温度の推移を示すグラフである。過渡熱領域時間は、図５のグラフの下部に示す電動モータＭＴＲに対する指令値のトルクの変化によって、車両が低トルクの走行状態Ａから高トルクの走行状態Ｂに移行する場合を想定して決定する。ここで、走行状態Ａで必要な冷却水の流量をα、走行状態Ｂ（最大トルク時）で必要な冷却水の流量をβとする。

車両が走行状態Ａから走行状態Ｂに移行する場合、それに応じて冷却水の流量がβになれば、図５のグラフに一点鎖線で示すように、ＩＧＢＴ１１の温度を上限温度以下に保つことができる。ところが、車両が走行状態Ａから走行状態Ｂに移行する場合に、冷却水の流量がαの状態で維持されると、冷却水の流量が不足して、図５のグラフに実線で示すように、ＩＧＢＴ１１の温度が上限温度を超えてしまう恐れがある。

そこで、車両が走行状態Ａから走行状態Ｂに移行したのに、冷却水の流量が、走行状態Ａのときに必要な流量のαに維持されてしまったものとして、車両が走行状態Ａから走行状態Ｂに移行してから、ＩＧＢＴ１１の温度が上限温度を超えるまでの所要時間を、過渡熱領域時間と定義する。

この過渡熱領域時間は、電動モータＭＴＲのトルクを回転数一定のまま増加させて車両を走行状態Ａから走行状態Ｂに移行させたときに、冷却水の流量を走行状態Ａのときに必要な流量から走行状態Ｂのときに必要な流量に増加させる流量指令の変化に対する冷却水の流量変化の応答遅れによって、ＩＧＢＴ１１の温度が上限温度を超えた場合を模擬している。

そして、車両統合コントローラＶＣＭからウォータポンプＷ／Ｐに出力させる流量指令による冷却水の制御上の目標流量Ｑ１（請求項中の指定冷媒流量に相当）は、電動モータＭＴＲの最大トルクＴｍａｘでの駆動時に車両統合コントローラＶＣＭが流量指令において設定する冷却水の流量の最大値をＱ０（請求項中の最大冷媒流量に相当）、ウォータポンプＷ／Ｐの回転数変更による冷媒水の流量の単位時間当たりの最大変化率をＡ、上述した過渡熱領域時間ｔとした場合に、
Ｑ１＝Ｑ０−（Ａ×ｔ）
の式によって求めることができる。

これにより、車両統合コントローラＶＣＭの流量指令による冷却水の制御上の目標流量Ｑ１は、次の（１）〜（３）の条件、即ち、
（１）所定回転数の電動モータＭＴＲを現在のトルクＴ１から所定回転数における最大トルクＴｍａｘに増やして最大変化率Ａで冷却水の流量を増加させると、電動モータＭＴＲのトルクの増加に伴いＩＧＢＴ１１の温度が上限温度に達する前に、電動モータＭＴＲの最大トルクＴｍａｘでの駆動時における車両統合コントローラＶＣＭの流量指令によって設定される冷却水の流量の最大値Ｑ０に達する加速度で冷媒流量が増加し、
（２）そのトルクＴ１時においてＩＧＢＴ１１を上限温度以下に冷却できる最小流量よりも高い冷媒流量であって、
（３）冷却水の流量の最大値Ｑ０よりも低い冷媒流量となる、
という条件を全て満たす値となる。

なお、過渡熱領域時間ｔの期間は、電動モータＭＴＲの現在のトルクＴ１から最大トルクまでの差分が小さいほど短くなる。

図６のグラフでは、所定回転数の電動モータＭＴＲに対する指令値のトルクを最大トルクＴｍａｘに増やすのに伴って冷却水の流量を流量ｃ（Ｌ／ｍｉｎ）に増やす場合を、電動モータＭＴＲの現在のトルクＴ１が「０（Ｎｍ）」であるときと「１００（Ｎｍ）」であるときとについて示している。

まず、電動モータＭＴＲの現在のトルクＴ１が「０（Ｎｍ）」であるときには、冷却水の流量を流量ｃ（Ｌ／ｍｉｎ）に増やせば、電動モータＭＴＲに対する指令値のトルクを最大トルクＴｍａｘに増やしても、図６のグラフに二点鎖線で示すように上限温度以下にＩＧＢＴ１１（図２）が冷却される。

しかし、車両統合コントローラＶＣＭの流量指令の変化に対する冷却水の流量変化に応答遅れが生じて、流量ｃよりも少ない流量ａ（Ｌ／ｍｉｎ）にしか冷却水の流量が増えないと、電動モータＭＴＲに対する指令値のトルクを最大トルクＴｍａｘに増やすことで、図６のグラフに実線で示すように、ＩＧＢＴ１１（図２）の温度が、流量指令の変化から過渡熱領域時間ｔ１後に上限温度を超えてしまう。

次に、電動モータＭＴＲの現在のトルクＴ１が「１００（Ｎｍ）」であるときには、冷却水の流量を流量ｃ（Ｌ／ｍｉｎ）に増やせば、電動モータＭＴＲに対する指令値のトルクを最大トルクＴｍａｘに増やしても、図６のグラフに破線で示すように上限温度以下にＩＧＢＴ１１（図２）が冷却される。

しかし、車両統合コントローラＶＣＭの流量指令の変化に対する冷却水の流量変化に応答遅れが生じて、流量ｃよりも少ない流量ｂ（Ｌ／ｍｉｎ）にしか冷却水の流量が増えないと、電動モータＭＴＲに対する指令値のトルクを最大トルクＴｍａｘに増やすことで、図６のグラフに一点鎖線で示すように、ＩＧＢＴ１１（図２）の温度が、流量指令の変化から過渡熱領域時間ｔ２後に上限温度を超えてしまう。

ここで、電動モータＭＴＲのトルクを増やす場合の現在のトルクＴ１と最大トルクとの差分は、現在のトルクＴ１が「１００（Ｎｍ）」であるときの方が「０（Ｎｍ）」であるときよりも小さい。そして、現在のトルクＴ１が「１００（Ｎｍ）」であるときの過渡熱領域時間ｔ２の方が「０（Ｎｍ）」であるときの過渡熱領域時間ｔ１よりも短いことがわかる。

したがって、現在のトルクＴ１が最大トルクに近づくほど、目標流量Ｑ１が最大値Ｑ０に近づくことになる。換言すれば、本実施形態においては、最大トルク以下のトルク領域において、最大トルク時に求められる冷却水の流量よりも少ない流量でＩＧＢＴ１１を冷却している。

ここで、現在のトルクＴ１から最大トルクまで急峻にトルク増加があった場合においても、本実施形態では、過渡熱領域時間内に最大値Ｑ０まで達することができるように目標流量Ｑ１が設定されるため、走行状態が変化してもＩＧＢＴ１１を上限温度以下に冷却することができる。これによりウォータポンプＷ／Ｐによる電力消費を抑えつつＩＧＢＴ１１を上限温度以下に確実に冷却することができる。

なお、図６のグラフを参照して説明したように、過渡熱領域時間ｔの期間は、ウォータポンプＷ／Ｐによりウォータジャケット３に供給される冷却水の流量を現在の流量に維持したときの、電動モータＭＴＲが現在の回転数において出力可能な最大トルクＴｍａｘと、電動モータＭＴＲの現在のトルクＴ１との差分によって異なる。

そこで、現在の回転数における電動モータＭＴＲの現在のトルクＴ１と現在の電動モータＭＴＲの回転数Ｒ（請求項中の所定回転数に相当）とを、冷却水の制御上の目標流量Ｑ１に対応付けた、図８に示すようなルックアップテーブルＬＵＴ（請求項中のテーブルに相当）を用いてもよい。図８における縦の列（カラム）は電動モータＭＴＲの現在のトルクＴ１であり、横の行（ロウ）は電動モータＭＴＲの現在の回転数Ｒである。

ここで、所定回転数における現在のトルクＴ１のときの冷却水の流量は、上述した式（Ｑ１＝Ｑ０−（Ａ×ｔ））によって予め求めておいたものである。

なお、ルックアップテーブルＬＵＴは、例えば図１に示すように、車両統合コントローラＶＣＭに内蔵したメモリＭ（請求項中の記憶部に相当）に記憶させておくことができる。

ちなみに、図８のルックアップテーブルＬＵＴにおいて、Ｌ１〜Ｌ１４は冷却水の制御上の目標流量Ｑ１の値を示している（Ｌ１が最小、Ｌ１４が最大）。空欄は、電動モータＭＴＲの性能上、出力が規制されている領域であるため、特に目標流量Ｑ１の値を設定していない。

本発明は、車両で動力として用いる電動モータを駆動するインバータの冷却装置において利用することができる。

１ 冷却装置
３ ウォータジャケット（冷却ユニット）
３ａ 冷却水通路
５ ラジエータ
７ ラジエータファン
１０ 半導体モジュール
１１ ＩＧＢＴ
１３ フィールドプレート
１５ 接合材
１７ バスバー
１９ 接合材
２１ 絶縁シート
ＩＮＶ インバータ
ＬＵＴ ルックアップテーブル（テーブル）
Ｍ メモリ（記憶部）
ＭＴＲ 電動モータ
ＶＣＭ 車両統合コントローラ（流量決定部、制御部）
Ｗ／Ｐ ウォータポンプ（ポンプ）

Claims (4)

1. 直流電源の電圧を車両駆動用の電動モータ（ＭＴＲ）に対するトルク（Ｔ１）の指令値に応じた交流電圧に変換して前記電動モータ（ＭＴＲ）に供給するインバータ（ＩＮＶ）を、単位時間当たりに最大変化率（Ａ）で冷媒流量を増加可能なポンプ（Ｗ／Ｐ）による冷媒流量に応じた冷却能力で冷却する冷却ユニット（３）と、
   前記冷却ユニット（３）により前記インバータ（ＩＮＶ）を上限温度以下に冷却するための前記ポンプ（Ｗ／Ｐ）による指令冷媒流量（Ｑ１）を、前記指令値に応じて決定する流量決定部（ＶＣＭ−１）と、
   前記流量決定部（ＶＣＭ−１）が決定した冷媒流量に基づいて、前記ポンプ（Ｗ／Ｐ）を制御する制御部（ＶＣＭ−２）と、
   を備え、
   前記流量決定部（ＶＣＭ−１）は、
   所定回転数（Ｒ）の前記電動モータ（ＭＴＲ）を現在のトルク（Ｔ１）から前記所定回転数（Ｒ）における最大トルク（Ｔｍａｘ）に上昇させたときに前記インバータ（ＩＮＶ）の温度が前記上限温度に達する前に、前記電動モータ（ＭＴＲ）の前記最大トルク（Ｔｍａｘ）での駆動時に設定される最大冷媒流量（Ｑ０）に前記最大変化率（Ａ）で達するように、前記現在のトルク（Ｔ１）の前記指令値に対する前記指令冷媒流量（Ｑ１）を決定する、
   車両駆動モータ用インバータの冷却装置（１）。
2. 前記流量決定部（ＶＣＭ−１）は、
   現在のトルク（Ｔ１）において前記インバータ（ＩＮＶ）を前記上限温度以下に冷却できる最小流量よりも高い冷媒流量であって、
   しかも、前記最大冷媒流量（Ｑ０）よりも低い冷媒流量となるように、
   前記指令冷媒流量（Ｑ１）を決定する、
   請求項１記載の車両駆動モータ用インバータの冷却装置（１）。
3. 直流電源の電圧を車両駆動用の電動モータ（ＭＴＲ）に対するトルク（Ｔ１）の指令値に応じた交流電圧に変換して前記電動モータ（ＭＴＲ）に供給するインバータ（ＩＮＶ）を、単位時間当たりに最大変化率（Ａ）で冷媒流量を増加可能なポンプ（Ｗ／Ｐ）による冷媒流量に応じた冷却能力で冷却する冷却ユニット（３）と、
   前記冷却ユニット（３）により前記インバータ（ＩＮＶ）を上限温度以下に冷却するための前記ポンプ（Ｗ／Ｐ）による指令冷媒流量（Ｑ１）を、前記指令値に応じて決定する流量決定部（ＶＣＭ−１）と、
   前記流量決定部（ＶＣＭ−１）が決定した冷媒流量に基づいて、前記ポンプ（Ｗ／Ｐ）を制御する制御部（ＶＣＭ−２）と、
   を備え、
   所定回転数（Ｒ）の前記電動モータ（ＭＴＲ）を現在のトルク（Ｔ１）から前記所定回転数（Ｒ）における最大トルク（Ｔｍａｘ）に上昇させ、且つ、現在のトルク（Ｔ１）時における指令冷媒流量（Ｑ１）を維持したときに、前記インバータ（ＩＮＶ）が前記上限温度を超えるまでの所要時間である過渡熱領域時間をｔとし、前記電動モータ（ＭＴＲ）の最大トルク（Ｔｍａｘ）での駆動時に設定される冷媒流量を最大冷媒流量（Ｑ０）とした場合に、
   Ｑ１＝Ｑ０−（Ａ×ｔ）
   の関係式を満たす、
   車両駆動モータ用インバータの冷却装置（１）。
4. 前記過渡熱領域時間ｔを定める所定回転数における前記電動モータ（ＭＴＲ）の現在のトルク（Ｔ１）と前記所定回転数（Ｒ）とを、前記関係式によって求まる前記指令冷媒流量（Ｑ１）に対応付けたテーブル（ＬＵＴ）を記憶する記憶部（Ｍ）をさらに備え、前記制御部（ＶＣＭ−２）は、前記ポンプ（Ｗ／Ｐ）による冷媒流量が、前記テーブル（ＬＵＴ）において前記現在のトルク（Ｔ１）と前記所定回転数（Ｒ）とに対応付けられた前記指令冷媒流量（Ｑ１）となるように、前記ポンプ（Ｗ／Ｐ）を制御する請求項３記載の車両駆動モータ用インバータの冷却装置（１）。

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