JPWO2011024935A1 - 永久磁石型同期電動機の異常検出装置 - Google Patents

Abstract

マイコン５に設けられた磁石温度異常検出部３０が、両電動機１，２の回転子回転速度ωｅ、巻線電流Ｉｄ，Ｉｑ、巻線インダクタンスＬｄ，Ｌｑがいずれも同じ値という条件の下で、第１電動機１に対応するｑ軸電圧指令値Ｖｑl*と第２電動機２に対応するｑ軸電圧指令値Ｖｑr*との差分Ｖｑｌ*−Ｖｑｒ*をもとに、両電動機１，２の磁束差の変化率ｄ（｜Φｍl−Φｍr｜）／ｄｔを求め、この磁束差の変化率ｄ（｜Φｍl−Φｍr｜）／ｄｔが所定閾値Ｓｈ１を越える場合に、少なくともいずれかの電動機の永久磁石に温度異常が発生していると判断する。

Description

本発明は、電動車両用の電動機として用いられる永久磁石型同期電動機の磁石温度の異常を検出する異常検出装置に関する。

電気自動車やハイブリッド自動車などの電動車両用の電動機としては、トルク密度が高く、小型・高出力化が比較的容易な永久磁石型同期電動機が多く用いられている。電動車両用の電動機として用いられる永久磁石型同期電動機は、出力を維持したまま小型化することで発熱密度が増大し、温度上昇しやすい傾向となる。永久磁石型同期電動機は、永久磁石の温度が所定温度以上になると不可逆減磁を起こして出力が大幅に低下してしまうので、これを避けるために永久磁石の温度を監視することが求められる。しかしながら、永久磁石は回転子側に設置されており、温度センサで直接測温することが困難である。そのため、他の情報から永久磁石の温度を推定する方法が検討されている。

その一つとして、例えば特許文献１には、巻線温度と磁石温度との関係をマップ化しておき、巻線温度センサの検出値を見て磁石温度を推定するという技術が記載されている。

特開２００２−９５３００号公報

特許文献１に記載された技術により永久磁石型同期電動機の磁石温度を高精度に推定するには、固定子側に設けられた巻線の温度と、回転子側に設けられた永久磁石の温度が常に一対一で対応していることが条件となる。ここで、巻線の温度が上昇する主な要因としては、巻線電流に起因する銅損が挙げられる。一方、永久磁石の温度が上昇する主な要因としては、回転子内の磁束密度の大きさと周波数に起因する回転子鉄損が挙げられる。これら銅損と回転子鉄損との関係は、一定の回転子回転速度で且つ一定のトルク指令値のもとでは一対一の関係がある程度確保されるが、回転子の回転速度やトルク指令値が常に変化する電動車両用の電動機としての用途では、銅損と回転子鉄損との関係が刻々と変化することになる。このため、電動車両用の電動機として用いる永久磁石型同期電動機においては、特許文献１に記載された技術により磁石温度を推定することは難しく、磁石温度の異常を精度良く検出することが困難であるとの問題があった。

本発明は、以上の従来技術の問題点に鑑みて創案されたものであって、電動車両用の電動機として用いられる永久磁石型同期電動機の磁石温度の異常を高精度に検出することができる異常検出装置を提供することを目的としている。

本発明の第１態様による永久磁石型同期電動機の異常検出装置は、複数の永久磁石型同期電動機と、前記複数の永久磁石型同期電動機に対する電流指令値を算出する電流指令値算出部と、前記電流指令値算出部により各々算出された前記電流指令値に基づいて、前記複数の永久磁石型同期電動機に対するｑ軸電圧指令値を各々算出するｑ軸電圧指令値算出部と、前記ｑ軸電圧指令値算出部により算出された前記複数の永久磁石型同期電動機に対する前記ｑ軸電圧指令値のうち、１つの永久磁石型同期電動機に対するｑ軸電圧指令値と他のいずれか１つの永久磁石型同期電動機に対するｑ軸電圧指令値との差分を用いて、前記永久磁石型同期電動機の少なくともいずれかに磁石温度の異常が生じているか否かを判定する磁石温度異常判定部と、を備えることを特徴とする。

本発明の第２態様による永久磁石型同期電動機の異常検出方法は、複数の永久磁石型同期電動機に対する電流指令値を算出する作動と、電流指令値算出作動により各々算出された前記電流指令値に基づいて、前記複数の永久磁石型同期電動機に対するｑ軸電圧指令値を各々算出する作動と、前記ｑ軸電圧指令値算出作動により算出された前記複数の永久磁石型同期電動機に対する前記ｑ軸電圧指令値のうち、１つの永久磁石型同期電動機に対するｑ軸電圧指令値と他のいずれか１つの永久磁石型同期電動機に対するｑ軸電圧指令値との差分を用いて、前記永久磁石型同期電動機の少なくともいずれかに磁石温度の異常が生じているか否かを判定する作動と、を備えることを特徴とする。

本発明の第３態様による永久磁石型同期電動手段の異常検出手段は、複数の永久磁石型同期電動手段と、前記複数の永久磁石型同期電動手段に対する電流指令値を算出する電流指令値算出手段と、前記電流指令値算出手段により各々算出された前記電流指令値に基づいて、前記複数の永久磁石型同期電動手段に対するｑ軸電圧指令値を各々算出するｑ軸電圧指令値算出手段と、前記ｑ軸電圧指令値算出手段により算出された前記複数の永久磁石型同期電動手段に対する前記ｑ軸電圧指令値のうち、１つの永久磁石型同期電動手段に対するｑ軸電圧指令値と他のいずれか１つの永久磁石型同期電動手段に対するｑ軸電圧指令値との差分を用いて、前記永久磁石型同期電動手段の少なくともいずれかに磁石温度の異常が生じているか否かを判定する磁石温度異常判定手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、永久磁石型同期電動機に対するｑ軸電圧指令値の差分を用いてこれら永久磁石型同期電動機の少なくともいずれかに磁石温度の異常が生じているか否かを判定するようにしている。従って、各永久磁石型同期電動機の永久磁石の温度を温度センサなどで直接計測することなく、電動車両用の電動機として用いられる永久磁石型同期電動機における磁石温度の異常を精度良く検出することができる。

図１は、本発明を適用した電動車両の駆動制御システムを示す構成図である。 図２は、電動機が備える永久磁石の磁石磁束と磁石温度との関係を示すグラフ図である。 図３は、第１電動機の磁石温度と第２電動機の磁石温度にある一定の温度差ΔＴがある場合の両電動機の磁石磁束の差を、両電動機の永久磁石が比較的低温の場合と比較的高温の場合とで対比して示した図である。 図４は、第１実施形態に係る電動車両の駆動制御システムにおいて、マイコンに設けた磁石温度異常検出部にて実施される処理の流れを示すフローチャートである。 図５は、第２実施形態に係る電動車両の駆動制御システムにおいて、マイコンに設けた磁石温度異常検出部にて実施される処理の流れを示すフローチャートである。 図６は、第３実施形態を説明する図であり、トルク指令値に対して第１電動機及び第２電動機の出力トルクの時間平均値を一致させつつ、両電動機の巻線電流がともに０となる期間を設けた例を説明するタイムチャートである。

以下、本発明の具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明を適用した電動車両の駆動制御システム１００を示す構成図である。この駆動制御システム１００は、電動車両の左右二輪を独立して駆動するための２つの永久磁石型同期電動機１，２と、これら２つの永久磁石型同期電動機１，２を駆動制御するインバータ装置３と、電力供給源となるバッテリ４とを備える。

２つの永久磁石型同期電動機１，２のうち、電動車両の左側駆動輪を回転させる第１電動機１には、バッテリ４からの直流電力がインバータ装置３の第１電力変換部１１にて交流電力に変換されて供給される。第１電力変換部１１は、ＩＧＢＴなどのスイッチング素子のオン／オフがＰＷＭ制御されることにより、バッテリ４からの直流電力を所望の交流電力に変換して第１電動機１に供給する。第１電動機１は、この第１電力変換部１１からの交流電力により所望のトルクを発生して電動車両の左側駆動輪を回転させる。第１電動機１の回転子回転速度Ｗｌは、速度センサ１２によって検出される。また、第１電動機１の巻線温度Ｔｃｌは、巻線に設置された温度センサ１３によって検出される。これら速度センサ１２の検出値（回転子回転速度Ｗｌ）や温度センサ１３の検出値（巻線温度Ｔｃｌ）は、それぞれインバータ装置３が内蔵するマイコン５に入力される。

一方、電動車両の右側駆動輪を回転させる第２電動機２には、バッテリ４からの直流電力がインバータ装置３の第２電力変換部２１にて交流電力に変換されて供給される。第２電力変換部２１は、ＩＧＢＴなどのスイッチング素子のオン／オフがＰＷＭ制御されることにより、バッテリ４からの直流電力を所望の交流電力に変換して第２電動機２に供給する。第２電動機２は、この第２電力変換部２１からの交流電力により所望のトルクを発生して電動車両の右側駆動輪を回転させる。第２電動機２の回転子回転速度Ｗｒは、速度センサ２２によって検出される。また、第２電動機２の巻線温度Ｔｃｒは、巻線に設置された温度センサ２３によって検出される。これら速度センサ２２の検出値（回転子回転速度Ｗｒ）や温度センサ２３の検出値（巻線温度Ｔｃｒ）は、それぞれインバータ装置３が内蔵するマイコン５に入力される。

また、第１電力変換部１１から第１電動機１への供給電流は電流センサ１４により検出され、第２電力変換部２１から第２電動機２への供給電流は電流センサ２４により検出される。これら電流センサ１４，２４の検出値もマイコン５に入力される。さらに、マイコン５には、バッテリ４の直流電圧Ｖｄｃも入力される。

マイコン５は、インバータ装置３の第１電力変換部１１及び第２電力変換部２１をＰＷＭ制御するための制御部であり、電流指令変換部６と、第１電動機１に対応する第１ベクトル制御部１５及び第１ＰＷＭ制御部１６と、第２電動機２に対応する第２ベクトル制御部２５及び第２ＰＷＭ制御部２６とを備える。

電流指令変換部６は、車両制御部５０からのトルク指令τ*をｄ軸電流指令値Ｉｄｌ*，Ｉｄｒ*とｑ軸電流指令値Ｉｑｌ*，Ｉｑｒ*に変換する。この電流指令変換部６で生成された電流指令値Ｉｄl*，Ｉｑl*は第１ベクトル制御部１５に入力され、電流指令値Ｉｄr*，Ｉｑr*は第２ベクトル制御部２５に入力される。

第１ベクトル制御部１５は、電流センサ１４の検出値を３相→２相変換部１７にて３相→２相変換し、２相に変換した電流検出値と電流指令変換部６からの電流指令値Ｉｄl*，Ｉｑl*とに基づいて、電流制御部１８にてｄ軸電圧指令値Ｖｄl*とｑ軸電圧指令値Ｖｑl*を演算する。そして、これら電圧指令値Ｖｄl*，Ｖｑl*を２相→３相変換部１９にて２相→３相変換して、第１ＰＷＭ制御部１６に出力する。

第１ＰＷＭ制御部１６は、第１ベクトル制御部１５からの３相電圧指令値と、バッテリ４の直流電圧Ｖｄｃとに基づいて、第１電力変換部１１のスイッチング素子を駆動するＰＷＭ波形を生成し、第１電力変換部１１に供給する。これにより、第１電力変換部１１がＰＷＭ制御され、第１電動機１がトルク指令値τ*に応じたトルクを発生する。

第２ベクトル制御部２５は、第１ベクトル制御部１５と同様に、電流センサ２４の検出値を３相→２相変換部２７にて３相→２相変換し、２相に変換した電流検出値と電流指令変換部６からの電流指令値Ｉｄr*，Ｉｑr*とに基づいて、電流制御部２８にてｄ軸電圧指令値Ｖｄr*とｑ軸電圧指令値Ｖｑr*を演算する。そして、これら電圧指令値Ｖｄr*，Ｖｑr*を２相→３相変換部２９にて２相→３相変換して、第２ＰＷＭ制御部２６に出力する。

第２ＰＷＭ制御部２６は、第１ＰＷＭ制御部１６と同様に、第２ベクトル制御部２５からの３相電圧指令値と、バッテリ４の直流電圧Ｖｄｃとに基づいて、第２電力変換部２１のスイッチング素子を駆動するＰＷＭ波形を生成し、第２電力変換部２１に供給する。これにより、第２電力変換部２１がＰＷＭ制御され、第２電動機２がトルク指令値τ*に応じたトルクを発生する。

本第１実施形態の電動車両の駆動制御システム１００では、以上のインバータ装置３が内蔵するマイコン５に、第１電動機１に対するｑ軸電圧指令値Ｖｑl*と第２電動機２に対するｑ軸電圧指令値Ｖｑr*とを用いて、第１電動機１と第２電動機２の少なくとも一方に生じた磁石温度の異常を検出する磁石温度異常検出部３０の機能が設けられている。つまり、本第１実施形態では、このマイコン５の一機能として本発明の異常検出装置が実現されている。以下、このマイコン５の磁石温度異常検出部３０による異常検出処理について、さらに詳しく説明する。

第１電動機１のｑ軸電圧Ｖｑlは、下記式（１）のように表される。

Ｖｑl＝ωｅl・Ｌｄl・Ｉｄl＋Ｒl・Ｉｑl＋ｐ・Ｌｑl・Ｉｑl＋ωｅl・Φｍl ・・・（１）
ただし、ωｅlは第１電動機１の回転子回転速度（電気角）、Ｌｄlは第１電動機１のｄ軸インダクタンス、Ｉｄlは第１電動機１のｄ軸電流、Ｒlは第１電動機１の巻線抵抗、Ｌｑlは第１電動機１のｑ軸インダクタンス、Ｉｑlは第１電動機１のｑ軸電流、Φｍlは第１電動機１の鎖交磁束、ｐは微分演算子（ｐ＝ｄ／ｄｔ）である。

また、同様に、第２電動機２のｑ軸電圧Ｖｑrは、上記式（１）のサフィックス「l」を「r」に変えた下記式（２）で表される。

Ｖｑr＝ωｅr・Ｌｄr・Ｉｄr＋Ｒr・Ｉｑr＋ｐ・Ｌｑr・Ｉｑr＋ωｅr・Φｍr ・・・（２）
ただし、ωｅrは第２電動機２の回転子回転速度（電気角）、Ｌｄrは第２電動機２のｄ軸インダクタンス、Ｉｄrは第２電動機２のｄ軸電流、Ｒrは第２電動機２の巻線抵抗、Ｌｑrは第２電動機２のｑ軸インダクタンス、Ｉｑrは第２電動機２のｑ軸電流、Φｍrは第２電動機２の鎖交磁束、ｐは微分演算子（ｐ＝ｄ／ｄｔ）である。

ここで、両電動機１，２において、対応する回転子回転速度ωｅ（即ち、ωｅｌとωｅｒ）、対応する巻線電流Ｉｄ，Ｉｑ（即ち、ＩｄｌとＩｄｒ、ＩｑｌとＩｑｒ）、対応する巻線インダクタンスＬｄ，Ｌｑ（即ち、ＬｄｌとＬｄｒ、ＬｑｌとＬｑｒ）がそれぞれ同じ値という条件の下で、両電動機１，２のｑ軸電圧ＶｑｌとＶｑｒの差Ｖｑｌ−Ｖｑｒをとると、上記の式（１）と式（２）とから、下記式（３）が得られる。

Ｖｑl−Ｖｑr＝（Ｒl−Ｒr）Ｉｑl＋ωｅl（Φｍl−Φｍr） ・・・（３）
この式（３）のうち、巻線抵抗Ｒl，Ｒrは両電動機１，２の巻線温度にそれぞれ依存して変化するが、第１モータ１の巻線温度Ｔｃlは温度センサ１３により検出され、第２モータ２の巻線温度Ｔｃrは温度センサ２３により検出されているので、これら温度センサ１３，２３の検出値（巻線温度Ｔｃｌ，Ｔｃｒ）から巻線抵抗Ｒr，Ｒlを推定することが可能である。また、第１モータ１への供給電流は電流センサ１４により検出され、回転子回転速度Ｗlは速度センサ１２により検出されているので、これら電流センサ１４の検出値（第１モータ１への供給電流）と速度センサ１２の検出値（回転子回転速度Ｗｌ）とから、ｑ軸電流Ｉｑｌと回転子回転速度（電気角）ωｅlについても検知可能である。したがって、第１電動機１のｑ軸電圧Ｖｑlと第２電動機２のｑ軸電圧Ｖｑrとの差分Ｖｑl−Ｖｑrから、上記式（３）の右辺第２項のΦｍl−Φｍr、つまり両電動機１，２の鎖交磁束の差を求めることができる。なお、第１電動機１のｑ軸電圧Ｖｑlと第２電動機２のｑ軸電圧Ｖｑrとの差分Ｖｑl−Ｖｑrは、第１ベクトル制御部１５の電流制御部１８にて算出されるｑ軸電圧指令値Ｖｑｌ*と、第２ベクトル制御部２５の電流制御部２８にて算出されるｑ軸電圧指令値Ｖｑｒ*との差分Ｖｑl*−Ｖｑr*をとればよい。

各電動機１，２の鎖交磁束Φｍl，Φｍrは、各々の電動機１，２が備える永久磁石の磁石磁束に比例する。また、各電動機１，２の磁石磁束は、図２に示すように、磁石温度が高温になるほど低下する傾向を有する。温度上昇に対する磁石磁束の低下は非線形であり、磁石温度が高温になるほど低下代が大きくなる。

図３は、第１電動機１の磁石温度と第２電動機２の磁石温度にある一定の温度差ΔＴがある場合の両電動機１，２の磁石磁束の差を、両電動機１，２の永久磁石が比較的低温の場合と比較的高温の場合とで対比して示した図である。なお、図３（ａ）は両電動機１，２の永久磁石が比較的低温の場合の磁石磁束の差ΔψＬを示し、図３（ｂ）は両電動機１，２の永久磁石が比較的高温の場合の磁石磁束の差ΔψＨを示している。

図３から分かるように、磁石温度が高温になるほど磁石磁束の低下代が大きくなるため、両電動機１，２の温度差ΔＴが等しい場合であっても磁石磁束の差は｜ΔψＬ｜＜｜ΔψＨ｜となる。ここで、各電動機１，２の磁石磁束と鎖交磁束は比例関係にあるので、上記式（３）の鎖交磁束の差Φｍl−Φｍrも、各電動機１，２の磁石温度が高温になるにつれて、その絶対値が増加することになる。したがって、鎖交磁束の差Φｍl−Φｍrの絶対値の時間変化の変化率ｄ（｜Φｍl−Φｍr｜）／ｄｔを観測することによって、この値が所定閾値よりも大きくなった場合に、第１電動機１と第２電動機２のうちで少なくともｑ軸電圧指令値（Ｖｑｌ*，Ｖｑｒ*）が低い方の電動機の永久磁石が高温になっていると判断することができる。そして、磁石温度が高温と判断した場合にトルク指令値τ*を低下させるなどの対応を図る。永久磁石の温度上昇によって不可逆減磁を起こして電動機の大幅な出力低下を招くといった事態を、上記対応によって未然に回避することが可能となる。

本第１実施形態の駆動制御システム１００では、以上の処理をマイコン５に設けた磁石温度異常検出部３０にて実施するようにしている。磁石温度異常検出部３０が実施する処理のフローチャートを図４に示す。この図４のフローチャートで示す異常検出処理は、所定周期ごと（例えば１秒ごと）にマイコン５の割り込み処理として実施される。

＜ステップＳ１０１＞
図４のフローがスタートすると、磁石温度異常検出部３０は、まずステップＳ１０１において、第１電動機１に対応する電流指令値Ｉｄl*，Ｉｑl*と第２電動機２に対応する電流指令値Ｉｄr*，Ｉｑr*がそれぞれ等しいか否かを判定する。

＜ステップＳ１０２＞
そして、両電動機１，２に対応する電流指令値（即ち、Ｉｄl*とＩｄr*、Ｉｑl*とＩｑr*）がそれぞれ等しければ、次のステップＳ１０２において、第１電動機１の回転子回転速度Ｗlと第２電動機２の回転子回転速度Ｗrが等しいか否かを判定する。

＜ステップＳ１０３＞
両電動機１，２の回転子回転速度Ｗｌ，Ｗｒが等しければ、次に、ステップＳ１０３において、第１電動機１に対応するｑ軸電圧指令値Ｖｑl*と第２電動機２に対応するｑ軸電圧指令値Ｖｑr*との差分Ｖｑl*−Ｖｑr*をもとに、両電動機１，２の鎖交磁束の差Φｍl−Φｍrを求める。

＜ステップＳ１０４＞
そして、ステップＳ１０４において、前回の処理周期までに求めた過去の磁束差と今回の処理周期で求めた磁束差とから、磁束差の変化率ｄ（｜Φｍl−Φｍr｜）／ｄｔを求める。

＜ステップＳ１０５＞
そして、ステップＳ１０５において、ステップＳ１０４で求めた磁束差の変化率ｄ（｜Φｍl−Φｍr｜）／ｄｔの値が予め設定した所定閾値Ｓｈ１を越えるか否かを判定する。なお、第１電動機１及び第２電動機２の永久磁石の磁石温度と磁束差の変化率ｄ（｜Φｍl−Φｍr｜）／ｄｔとの関係は、両電動機１，２の性能等に応じて決まるものであるため、実機を用いた実験等を事前に行って、所定閾値Ｓｈ１として最適な値を求めておけばよい。

＜ステップＳ１０６＞
このステップＳ１０５の判定の結果、磁束差の変化率ｄ（｜Φｍl−Φｍr｜）／ｄｔが所定閾値Ｓｈ１を越えると判断した場合には、ステップＳ１０６において、第１電動機１と第２電動機２のうち少なくともいずれかの永久磁石に温度異常が発生していると判断し、例えばトルク指令値τ*を下方修正する等、永久磁石が不可逆減磁とならないための処理を行う。

なお、上記のステップＳ１０１、ステップＳ１０２、ステップＳ１０５のいずれかでＮＯと判定した場合は、今回の処理周期での異常検出処理を終了し、次の処理周期での異常検出処理が開始されるまで待機する。

以上、具体的な例を挙げながら詳細に説明したように、本第１実施形態の電動車両の駆動制御システム１００では、両電動機１，２において、対応する回転子回転速度ωｅ（即ち、ωｅｌとωｅｒ）、対応する巻線電流Ｉｄ，Ｉｑ（即ち、ＩｄｌとＩｄｒ、ＩｑｌとＩｑｒ）、対応する巻線インダクタンスＬｄ，Ｌｑ（即ち、ＬｄｌとＬｄｒ、ＬｑｌとＬｑｒ）がそれぞれ同じ値という条件の下で、第１電動機１に対応するｑ軸電圧指令値Ｖｑl*と第２電動機２に対応するｑ軸電圧指令値Ｖｑr*との差分Ｖｑl*−Ｖｑｒ*をもとに、両電動機１，２の磁束差の変化率ｄ（｜Φｍl−Φｍr｜）／ｄｔを求め、この磁束差の変化率ｄ（｜Φｍl−Φｍr｜）／ｄｔが所定閾値Ｓｈ１を越える場合に、少なくともいずれかの電動機１，２の永久磁石に温度異常が発生していると判断するようにしている。したがって、この駆動制御システム１００によれば、例えば電動車両が直進している場合のように左右輪が同一のトルク、同一の回転速度となっている際に、永久磁石の温度異常を高精度に検出することができる。その際、各電動機１，２の永久磁石の温度を温度センサなどで直接計測する必要は無い。

また、両電動機１，２において、対応する回転子回転速度ωｅ（即ち、ωｅｌとωｅｒ）、対応する巻線電流Ｉｄ，Ｉｑ（即ち、ＩｄｌとＩｄｒ、ＩｑｌとＩｑｒ）、対応する巻線インダクタンスＬｄ，Ｌｑ（即ち、ＬｄｌとＬｄｒ、ＬｑｌとＬｑｒ）がそれぞれ異なる場合であっても、巻線インダクタンスＬｄ，Ｌｑ（即ち、ＬｄｌとＬｄｒ、ＬｑｌとＬｑｒ）の値が分かれば、上記の式（１）及び式（２）より、第１電動機１のｑ軸電圧Ｖｑlと第２電動機２のｑ軸電圧Ｖｑrとの差分Ｖｑｌ−Ｖｑｒから、両電動機１，２の鎖交磁束の差Φｍl−Φｍrを求めることができる。ここで、巻線インダクタンスＬｄ，Ｌｑはｄ軸電流Ｉｄｌ，Ｉｄｒやｑ軸電流Ｉｑｌ，Ｉｑｒに依存性があるため、ｄ軸電流Ｉｄｌ，Ｉｄｒ及びｑ軸電流Ｉｑｌ，Ｉｑｒと巻線インダクタンスＬｄ，Ｌｑとの関係を示すマップを事前の実験等により作成して記憶させておくようにすれば、上述した例と同様に、第１電動機１に対応するｑ軸電圧指令値Ｖｑl*と第２電動機２に対応するｑ軸電圧指令値Ｖｑr*との差分Ｖｑｌ*−Ｖｑｒ*をもとに、両電動機１，２の磁束差の変化率ｄ（｜Φｍl−Φｍr｜）／ｄｔを求めて、この磁束差の変化率ｄ（｜Φｍl−Φｍr｜）／ｄｔと所定閾値Ｓｈ１との比較により、電動機１，２の永久磁石の温度異常を判定することが可能である。以上のように、本第１実施形態の電動車両の駆動制御システム１００では、ｄ軸電流Ｉｄｌ，Ｉｄｒ及びｑ軸電流Ｉｑｌ，Ｉｑｒと巻線インダクタンスＬｄ，Ｌｑとの関係を示すマップを記憶させておくことで、例えば電動車両の旋回時など、左右輪のトルクや回転速度が異なる場合であっても、永久磁石の温度異常を高精度に検出することができる。その際、各電動機１，２の永久磁石の温度を温度センサなどで直接計測する必要は無い。

また、本第１実施形態の電動車両の駆動制御システム１００では、両電動機１，２の磁束差の変化率ｄ（｜Φｍl−Φｍr｜）／ｄｔを求め、この磁束差の変化率ｄ（｜Φｍl−Φｍr｜）／ｄｔを所定閾値Ｓｈ１と比較することで、電動機１，２の永久磁石の温度異常を判定するようにしているので、電動機１，２のいずれか一方の永久磁石のみに温度異常が発生した場合だけでなく、双方の電動機１，２の永久磁石に同時に温度異常が発生した場合にも、その異常を検出することが可能である。

なお、電動車両が直進している場合のように、両電動機１，２において、対応する回転子回転速度ωｅ（即ち、ωｅｌとωｅｒ）、対応する巻線電流Ｉｄ，Ｉｑ（即ち、ＩｄｌとＩｄｒ、ＩｑｌとＩｑｒ）、対応する巻線インダクタンスＬｄ，Ｌｑ（即ち、ＬｄｌとＬｄｒ、ＬｑｌとＬｑｒ）がそれぞれ同じ値という条件の下で電動機１，２の永久磁石の温度異常の判定を行う場合には、上記の式（３）から分かるように、両電動機１，２のｑ軸電圧Ｖｑl，Ｖｑrの差分Ｖｑl−Ｖｑrと両電動機１，２の鎖交磁束の差Φｍl−Φｍrとが比例に近い関係で表される。したがって、この場合には、両電動機１，２の鎖交磁束の差Φｍl−Φｍrを求めることなく、第１電動機１に対応するｑ軸電圧指令値Ｖｑl*と第２電動機２に対応するｑ軸電圧指令値Ｖｑr*との差分Ｖｑｌ*−Ｖｑｒ*の時間変化、つまり、両電動機１，２のｑ軸電圧Ｖｑl，Ｖｑrの差分Ｖｑl−Ｖｑrの時間変化の変化率ｄ（｜Ｖｑl−Ｖｑr｜）／ｄｔを求め、このｑ軸電圧差の変化率ｄ（｜Ｖｑl−Ｖｑr｜）／ｄｔが所定閾値Ｓｈ２を越える場合に、少なくともいずれかの電動機１，２の永久磁石に温度異常が発生していると判断するようにしてもよい。このように、両電動機１，２のｑ軸電圧差の変化率ｄ（｜Ｖｑl−Ｖｑr｜）／ｄｔと所定閾値Ｓｈ２との比較により電動機１，２の永久磁石の温度異常を判定するようにした場合には、磁束差の変化率ｄ（｜Φｍl−Φｍr｜）／ｄｔを所定閾値Ｓｈ１と比較して判定する場合と比べて判定の精度は若干劣るものの、両電動機１，２の鎖交磁束の差Φｍl−Φｍrを求める演算が不要となる分、演算負荷の低減を図ることが可能となる。なお、第１電動機１及び第２電動機２の永久磁石の磁石温度とｑ軸電圧差の変化率ｄ（｜Ｖｑl−Ｖｑr｜）／ｄｔとの関係は、両電動機１，２の性能等に応じて決まるものであるため、実機を用いた実験等を事前に行って、所定閾値Ｓｈ２として最適な値を求めておけばよい。

また、以上の例では、両電動機１，２の磁束差の変化率ｄ（｜Φｍl−Φｍr｜）／ｄｔと所定閾値Ｓｈ１との比較、或いは、両電動機１，２のｑ軸電圧差の変化率ｄ（｜Ｖｑl−Ｖｑr｜）／ｄｔと所定閾値Ｓｈ２との比較により、電動機１，２の永久磁石の温度異常を判定するようにしている。しかしながら、各値の時間変化の変化率を求めることなく、両電動機１，２の鎖交磁束の差分Φｍl−Φｍrの値そのものを所定閾値Ｓｈ３と比較する、或いは、両電動機１，２のｑ軸電圧の差分Ｖｑl−Ｖｑrの値そのものを所定閾値Ｓｈ４と比較することで、電動機１，２の永久磁石の温度異常を判定することも可能である。ただし、この場合の判定は、２つの電動機１，２のいずれか一方のみの温度が上昇して両電動機１，２の温度差が大きくなっている状況を判定するものとなる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本第２実施形態は、第１実施形態と同様にインバータ装置３が内蔵するマイコン５の一機能として本発明の異常検出装置が実現されており、制御構成は図１に示した第１実施形態と同様であるが、マイコン５に設けた磁石温度異常検出部３０での処理が第１実施形態とは若干異なっている。すなわち、第１実施形態では、第１電動機１のｑ軸電圧Ｖｑlと第２電動機２のｑ軸電圧Ｖｑrとの差分Ｖｑl−Ｖｑrを用いて磁石温度の異常を検出するようにしていたが、本第２実施形態では、両電動機１，２のｑ軸電圧の差分Ｖｑl−Ｖｑrに加えてｑ軸電圧の比Ｖｑr／Ｖｑlも演算し、ｑ軸電圧の差分Ｖｑl−Ｖｑrとｑ軸電圧の比Ｖｑr／Ｖｑlの双方を用いて電動機１，２の永久磁石の温度異常を検出するようにしている。以下では、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

上記の式（１）と式（２）とから、第１電動機１のｑ軸電圧Ｖｑlと第２電動機２のｑ軸電圧Ｖｑrの比Ｖｑr／Ｖｑlをとると、下記式（４）が得られる。

Ｖｑr／Ｖｑl＝（ωｅr・Ｌｄr・Ｉｄr＋Ｒr・Ｉｑr＋ｐ・Ｌｑr・Ｉｑr＋ωｅr・Φｍr）／（ωｅl・Ｌｄl・Ｉｄl＋Ｒl・Ｉｑl＋ｐ・Ｌｑl・Ｉｑl＋ωｅl・Φｍl） ・・・（４）
ここで、両電動機１，２の巻線電流Ｉｄ，Ｉｑ（Ｉｄｌ，Ｉｑｌ；Ｉｄｒ，Ｉｑｒ）がともに０という条件の下では、式（４）は下記の式（５）のように簡略化することができる。

Ｖｑr／Ｖｑl＝（ωｅr・Φｍr）／（ωｅl・Φｍl） ・・・（５）
ここで、第１電動機１の永久磁石のみが温度上昇した場合には、第１電動機１の鎖交磁束Φｍlが減少するため上記式（５）の分母が小さくなり、上記式（５）の値は１よりも大きくなる。一方、第２電動機２の永久磁石のみが温度上昇した場合には、第２電動機２の鎖交磁束Φｍrが減少するため上記式（５）の分子が小さくなり、上記式（５）の値は１よりも小さくなる。したがって、上記式（５）の値が１よりも大きいか小さいかで、電動機１，２のうちのどちらの永久磁石の温度が高いかが分かり、第１電動機１の永久磁石の温度が高い場合は、式（５）の値が所定閾値よりも大きければ第１電動機１の永久磁石に温度異常が発生していると判断でき、第２電動機２の永久磁石の温度が高い場合は、式（５）の値が所定閾値を下回れば第２電動機２の永久磁石に温度異常が発生していると判断できる。

そこで、本第２実施形態の電動車両の駆動制御システム１００では、両電動機１，２の巻線電流Ｉｄ，Ｉｑ（Ｉｄｌ，Ｉｑｌ；Ｉｄｒ，Ｉｑｒ）がともに０となるタイミングで、マイコン５に設けた磁石温度異常検出部３０が、第１ベクトル制御部１５の電流制御部１８にて算出されるｑ軸電圧指令値Ｖｑｌ*と、第２ベクトル制御部２５の電流制御部２８にて算出されるｑ軸電圧指令値Ｖｑｒ*とを用いて、両電動機１，２のｑ軸電圧の比Ｖｑr／Ｖｑlを演算する。そして、両電動機１，２のｑ軸電圧の比Ｖｑr／Ｖｑlの値が１よりも大きければその値が予め定めた所定閾値Ｓｈ５を越えている場合に、第１電動機１の永久磁石に温度異常が発生していると判断し、両電動機１，２のｑ軸電圧の比Ｖｑr／Ｖｑlの値が１よりも小さければその値が予め定めた所定閾値Ｓｈ６未満の場合に、第２電動機２の永久磁石に温度異常が発生していると判断する。そして、いずれかの電動機１，２の永久磁石に温度異常が発生していると判断した場合は、第１実施形態と同様に、トルク指令値τ*を低下させるなどの対応を図ることで、永久磁石の温度上昇によって不可逆減磁を起こして電動機の大幅な出力低下を招くといった事態を未然に回避する。

ただし、以上のような両電動機１，２のｑ軸電圧の比Ｖｑr／Ｖｑlを用いた演算では、特に分母側の値が微小であると演算誤差が大きくなり、判定精度が劣化する。そこで、両電動機１，２のｑ軸電圧の値に対する下限値（後述の「Ｖｑ＿Ｌ」）を定めておき、磁石温度異常検出部３０は、両電動機１，２のｑ軸電圧指令値Ｖｑｌ*，Ｖｑr*がともに下限値（後述の「Ｖｑ＿Ｌ」）以上の場合に限って両電動機１，２のｑ軸電圧の比を用いた永久磁石の温度異常の判定を行い、少なくともいずれかの電動機１，２のｑ軸電圧指令値Ｖｑｌ*，Ｖｑr*が下限値（後述の「Ｖｑ＿Ｌ」）未満の場合には、第１実施形態で説明したように、両電動機１，２のｑ軸電圧の差分Ｖｑl−Ｖｑrを用いて永久磁石の温度異常の判定を行う。

図５は、本第２実施形態の電動車両の駆動制御システム１００において、マイコン５に設けた磁石温度異常検出部３０にて実施される処理の流れを示すフローチャートである。この図５のフローチャートで示す異常検出処理は、所定周期ごと（例えば１秒ごと）にマイコン５の割り込み処理として実施される。

＜ステップＳ２０１＞
図５のフローがスタートすると、磁石温度異常検出部３０は、まずステップＳ２０１において、第１電動機１に対応するｑ軸電圧指令値Ｖｑl*と第２電動機２に対応するｑ軸電圧指令値Ｖｑr*との双方が下限値Ｖｑ＿Ｌ以上となっているか否かを判定する。そして、ｑ軸電圧指令値Ｖｑl*，Ｖｑr*の双方が下限値Ｖｑ＿Ｌ以上であればステップＳ２０２に進み、少なくともいずれか一方が下限値Ｖｑ＿Ｌ未満であればステップＳ２０９に進む。

＜ステップＳ２０２＞
ステップＳ２０２では、第１電動機１に対応する電流指令値Ｉｄl*，Ｉｑl*と第２電動機２に対応する電流指令値Ｉｄr*，Ｉｑr*がともに０となっているか否かを判定する。

＜ステップＳ２０３＞
そして、両電動機１，２に対する電流指令値（Ｉｄl*，Ｉｑl*；Ｉｄr*，Ｉｑr*）がともに０となっていれば、次のステップＳ２０３において、第１電動機１に対応するｑ軸電圧指令値Ｖｑｌ*と第２電動機２に対応するｑ軸電圧指令値Ｖｑr*とから、両電動機１，２のｑ軸電圧の比Ｖｑr／Ｖｑlを算出する。

＜ステップＳ２０４＞
次に、ステップＳ２０４において、ステップＳ２０３で算出した両電動機１，２のｑ軸電圧の比Ｖｑr／Ｖｑlの値が１よりも大きいか否かを判定する。

＜ステップＳ２０５＞
そして、両電動機１，２のｑ軸電圧の比Ｖｑr／Ｖｑlの値が１よりも大きい場合は、ステップＳ２０５において、ステップＳ２０３で算出した両電動機１，２のｑ軸電圧の比Ｖｑr／Ｖｑlの値が予め定めた所定閾値Ｓｈ５を越えるか否かを判定する。

＜ステップＳ２０６＞
そして、両電動機１，２のｑ軸電圧の比Ｖｑr／Ｖｑlの値が閾値Ｓｈ５を越える場合は、ステップＳ２０６において、第１電動機１の永久磁石に温度異常が発生していると判断して、例えばトルク指令値τ*を下方修正する等、永久磁石が不可逆減磁とならないための処理を行う。

＜ステップＳ２０７＞
一方、両電動機１，２のｑ軸電圧の比Ｖｑr／Ｖｑlの値が１よりも小さい場合は、ステップＳ２０７において、ステップＳ２０３で算出した両電動機１，２のｑ軸電圧の比Ｖｑr／Ｖｑlの値が予め定めた所定閾値Ｓｈ６未満となっているか否かを判定する。

＜ステップＳ２０８＞
両電動機１，２のｑ軸電圧の比Ｖｑr／Ｖｑlの値が閾値Ｓｈ６未満となっている場合は、ステップＳ２０８において、第２電動機２の永久磁石に温度異常が発生していると判断して、例えばトルク指令値τ*を下方修正する等、永久磁石が不可逆減磁とならないための処理を行う。

なお、上記の閾値Ｓｈ５，Ｓｈ６としては、実機を用いた実験等を事前に行って最適な値を求めておけばよい。上記のステップＳ２０２、ステップＳ２０５、ステップＳ２０７のいずれかでＮＯと判定した場合は、今回の処理周期での異常検出処理を終了し、次の処理周期での異常検出処理が開始されるまで待機する。

また、上記のステップＳ２０１の判定で、第１電動機１に対応するｑ軸電圧指令値Ｖｑl*と第２電動機２に対応するｑ軸電圧指令値Ｖｑr*のいずれか若しくは双方が下限値Ｖｑ＿Ｌ未満となっていると判定してステップＳ２０９に進んだ場合、ステップＳ２０９以降の処理で、上述した第１実施形態と同様に、両電動機１，２のｑ軸電圧の差分Ｖｑl−Ｖｑrを用いて永久磁石の温度異常の判定を行う。

＜ステップＳ２０９＞
すなわち、まずステップＳ２０９において、第１電動機１に対応する電流指令値Ｉｄl*，Ｉｑl*と第２電動機２に対応する電流指令値Ｉｄr*，Ｉｑr*がそれぞれ等しいか否かを判定する。

＜ステップＳ２１０＞
そして、両電動機１，２に対応する電流指令値（即ち、Ｉｄl*とＩｄr*、Ｉｑl*とＩｑr*）がそれぞれ等しければ、次のステップＳ２１０において、第１電動機１の回転子回転速度Ｗlと第２電動機２の回転子回転速度Ｗrが等しいか否かを判定する。

＜ステップＳ２１１＞
両電動機１，２の回転子回転速度Ｗｌ，Ｗｒが等しければ、次に、ステップＳ２１１において、第１電動機１に対応するｑ軸電圧指令値Ｖｑl*と第２電動機２に対応するｑ軸電圧指令値Ｖｑr*との差分Ｖｑl*−Ｖｑr*をもとに、両電動機１，２の鎖交磁束の差Φｍl−Φｍrを求める。

＜ステップＳ２１２＞
そして、ステップＳ２１２において、前回の処理周期までに求めた過去の磁束差と今回の処理周期で求めた磁束差とから、磁束差の変化率ｄ（｜Φｍl−Φｍr｜）／ｄｔを求める。

＜ステップＳ２１３＞
そして、ステップＳ２１３において、ステップＳ２１２で求めた磁束差の変化率ｄ（｜Φｍl−Φｍr｜）／ｄｔの値が予め設定した所定閾値Ｓｈ１を越えるか否かを判定する。

＜ステップＳ２１４＞
そして、ステップＳ２１３の判定の結果、磁束差の変化率ｄ（｜Φｍl−Φｍr｜）／ｄｔが所定閾値Ｓｈ１を越えると判断した場合には、ステップＳ２１４において、第１電動機１と第２電動機２のうち少なくともいずれかの永久磁石に温度異常が発生していると判断し、例えばトルク指令値τ*を下方修正する等、永久磁石が不可逆減磁とならないための対応を実施する。

なお、上記のステップＳ２０９、ステップＳ２１０、ステップＳ２１３のいずれかでＮＯと判定した場合は、今回の処理周期での異常検出処理を終了し、次の処理周期での異常検出処理が開始されるまで待機する。

なお、以上の図５のフローチャートで示した例では、ｑ軸電圧指令値Ｖｑl*，Ｖｑr*の少なくともいずれかが下限値Ｖｑ＿Ｌ未満の場合に、これらの差分Ｖｑl*−Ｖｑr*をもとに両電動機１，２の磁束差の変化率ｄ（｜Φｍl−Φｍr｜）／ｄｔを求め、この磁束差の変化率ｄ（｜Φｍl−Φｍr｜）／ｄｔと閾値Ｓｈ１との比較により電動機１，２の永久磁石の温度異常を検出するようにしている（Ｓ２１３）。しかしながら、両電動機１，２の磁束差の変化率ｄ（｜Φｍl−Φｍr｜）／ｄｔを閾値Ｓｈ１と比較するのではなく、第１実施形態で説明したように、両電動機１，２のｑ軸電圧差の変化率ｄ（｜Ｖｑl−Ｖｑr｜）／ｄｔを閾値Ｓｈ２と比較する、或いは、両電動機１，２の鎖交磁束の差分Φｍl−Φｍrの値そのものを閾値Ｓｈ３と比較する、或いは、両電動機１，２のｑ軸電圧の差分Ｖｑl−Ｖｑrの値そのものを閾値Ｓｈ４と比較することで、電動機１，２の永久磁石の温度異常を検出するようにしてもよい。

以上、具体的な例を挙げながら説明したように、本第２実施形態の電動車両の駆動制御システム１００は、第１電動機１に対応するｑ軸電圧指令値Ｖｑl*と第２電動機２に対応するｑ軸電圧指令値Ｖｑr*の双方が下限値Ｖｑ＿Ｌ以上の場合には、両電動機１，２の巻線電流Ｉｄ，Ｉｑ（Ｉｄｌ，Ｉｑｌ；Ｉｄｒ，Ｉｑｒ）がともに０という条件の下で、両電動機１，２のｑ軸電圧の比Ｖｑr／Ｖｑlを用いて電動機１，２の永久磁石の温度異常を検出し、ｑ軸電圧指令値Ｖｑl*，Ｖｑr*の少なくともいずれかが下限値Ｖｑ＿Ｌ未満の場合には、これらｑ軸電圧指令値Ｖｑl*，Ｖｑr*の差分Ｖｑl*−Ｖｑr*を用いて電動機１，２の永久磁石の温度異常を検出するようにしている。したがって、本第２実施形態の駆動制御システム１００によれば、第１実施形態の駆動制御システム１００と同様に、両電動機１，２の温度差が大きくなっている状況を判定する。従って、本第２実施形態の駆動制御システム１００によれば、各電動機１，２の永久磁石の温度を温度センサなどで直接計測することなく、永久磁石の温度異常を高精度に検出することができる。

また、特に本第２実施形態の駆動制御システム１００では、両電動機１，２のｑ軸電圧の比Ｖｑr／Ｖｑlを用いて電動機１，２の永久磁石の温度異常を検出することにより、バッテリ４の直流電圧Ｖｄｃの検出誤差の影響をキャンセルできるといった利点も得られる。すなわち、第１ＰＷＭ制御部１６や第２ＰＷＭ制御部２６で生成するＰＷＭ波形は、バッテリ４の直流電圧Ｖｄｃに対する電圧指令値の比に基づいて変調率を定めている。このため、バッテリ４の直流電圧Ｖｄｃに検出誤差が乗っていると、同じ変調率を得るための電圧指令値が変化してしまう。つまり、この場合、電圧指令値にはバッテリ４の直流電圧Ｖｄｃの検出誤差の影響が重畳されることになる。ここで、本第２実施形態の駆動制御システム１００では、第１電動機１と第２電動機２の双方が１つのバッテリ４から電力を得ているので、両電動機１，２に対する電圧指令値には、同じだけの直流電圧Ｖｄｃの検出誤差の影響が重畳されていることになる。したがって、これら２つの電動機１，２に対する電圧指令値の比をとれば、直流電圧Ｖｄｃの検出誤差の影響をキャンセルすることができる。つまり、上記の式（５）の電圧比Ｖｑr／Ｖｑlには直流電圧Ｖｄｃの検出誤差の影響がキャンセルされている。バッテリ４の直流電圧Ｖｄｃに検出誤差が乗っている場合であっても、この値、即ち、両電動機１，２のｑ軸電圧の比Ｖｑr／Ｖｑlを用いて電動機１，２の永久磁石の温度異常を検出することにより、永久磁石の温度異常を高精度に検出することが可能となる。

ところで、本第２実施形態のように、第１電動機１のｑ軸電圧Ｖｑlと第２電動機２のｑ軸電圧Ｖｑrとの差分Ｖｑl−Ｖｑrと比Ｖｑｒ／Ｖｑｌとを求める場合、上記の式（３）から両電動機１，２の鎖交磁束の差Φｍl−Φｍrが求まり、式（５）から鎖交磁束の比Φｍｒ／Φｍｌが求まるので、両電動機１，２の鎖交磁束の値Φｍl，Φｍrそのものを算出することが可能となる。そして、両電動機１，２の鎖交磁束の値Φｍl，Φｍrが分かれば、その値を反映させて各電動機１，２に対する電流指令値を算出することにより、トルク指令値τ*に対する実際の電動機１，２の出力トルクの追従性能を向上させることが可能となる。すなわち、各電動機１，２の磁石磁束が変化すると、一定の巻線電流を通電していても各電動機１，２が出力するトルクが変化してしまう。そこで、両電動機１，２の鎖交磁束の差Φｍl−Φｍrと鎖交磁束の比Φｍｒ／Φｍｌとから鎖交磁束の値Φｍl，Φｍrそのものを算出し、算出した鎖交磁束の値Φｍl，Φｍrを電流指令変換部６に入力する。そして、電流指令変換部６が、トルク指令値τ*と鎖交磁束の値Φｍl，Φｍrとに基づいて電流指令値を決定することで、トルク指令値τ*に正確に追従したトルク出力が可能となる。なお、電流指令変換部６は、例えば、トルク指令値τ*及び磁石磁束とそれに対応するｄ軸電流指令値Ｉｄl*，Ｉｄr*及びｑ軸電流指令値Ｉｑl*，Ｉｑr*との関係をマップ化して記憶しておくことにより、以上の処理を実現することができる。

また、両電動機１，２のｑ軸電圧Ｖｑl，Ｖｑrの差分Ｖｑl−Ｖｑrと比Ｖｑｒ／Ｖｑｌとから両電動機１，２の鎖交磁束の値Φｍl，Φｍrそのものを算出した場合には、この鎖交磁束の値Φｍl，Φｍrそのものを所定閾値Ｓｈ７と比較することで、電動機１，２の永久磁石の温度異常をさらに高精度に検出することが可能となる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。本第３実施形態は、上述した第２実施形態と同様の手法により電動機１，２の永久磁石の温度異常を検出することを前提とし、両電動機１，２の巻線電流Ｉｄ，Ｉｑ（Ｉｄｌ，Ｉｑｌ；Ｉｄｒ，Ｉｑｒ）がともに０となるタイミングを積極的に設けることにより、ｑ軸電圧の比Ｖｑr／Ｖｑlを用いた判定を可能とするシーンを増加させるようにしたものである。以下では、第２実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

第２実施形態で説明した上記式（５）のように、両電動機１，２の巻線電流Ｉｄ，Ｉｑ（Ｉｄｌ，Ｉｑｌ；Ｉｄｒ，Ｉｑｒ）がともに０という条件の下では、上記式（４）の巻線抵抗Ｒや巻線インダクタンスＬｄ，Ｌｑの項を除去することができ、各電動機１，２のｑ軸電圧Ｖｑl，Ｖｑrは磁石磁束（鎖交磁束）Φｍl，Φｍrと比例の関係になる。したがって、磁石異常検出部３０の処理に合わせて両電動機１，２の巻線電流Ｉｄ，Ｉｑ（Ｉｄｌ，Ｉｑｌ；Ｉｄｒ，Ｉｑｒ）がともに０となれば、両電動機１，２のｑ軸電圧の比Ｖｑr／Ｖｑlを用いた磁石温度の異常判定が可能となるシーンが増えるが、通常は、電動車両の駆動トルクは運転者のアクセル操作量に応じて決定されるため、両電動機１，２の巻線電流Ｉｄ，Ｉｑ（Ｉｄｌ，Ｉｑｌ；Ｉｄｒ，Ｉｑｒ）がともに０となるタイミングが磁石温度異常検出部３０の処理周期（例えば１秒）ごとに定期的に生じるようなことはない。

そこで、本第３実施形態の電動車両の駆動制御システム１００では、マイコン５の電流指令変換部６が、図６に示すように、トルク指令値τ*に対して実際に両電動機１，２が出力するトルクτの時間平均値は一致させ（即ち、トルクτの時間平均値をトルク指令値τ*に追従させ）つつ、両電動機１，２の巻線電流Ｉｄ，Ｉｑ（Ｉｄｌ，Ｉｑｌ；Ｉｄｒ，Ｉｑｒ）がともに０となる期間Ｔ０が形成されるように、各電動機１，２に対する電流指令値Ｉｄ*，Ｉｑ*（Ｉｄｌ*，Ｉｑｌ*；Ｉｄｒ*，Ｉｑｒ*）を生成する。そして、両電動機１，２の巻線電流Ｉｄ，Ｉｑ（Ｉｄｌ，Ｉｑｌ；Ｉｄｒ，Ｉｑｒ）がともに０となる期間Ｔ０を設ける周期ΔＴｐｅｒｉｏｄを例えば１秒毎とし、磁石温度異常検出部３０による割り込み処理と同期させるようにする。これにより、磁石異常検出部３０の処理に合わせて両電動機１，２の巻線電流Ｉｄ，Ｉｑ（Ｉｄｌ，Ｉｑｌ；Ｉｄｒ，Ｉｑｒ）がともに０となるタイミングが生じ、両電動機１，２のｑ軸電圧の比Ｖｑr／Ｖｑlを用いて磁石温度の異常判定を行うことが可能なシーンを増加させることができる。

以上のように、本第３実施形態の電動車両の駆動制御システム１００によれば、マイコン５の電流指令変換部６が、実際に両電動機１，２が出力するトルクτの時間平均値をトルク指令値τ*に追従させつつ両電動機１，２の巻線電流Ｉｄ，Ｉｑ（Ｉｄｌ，Ｉｑｌ；Ｉｄｒ，Ｉｑｒ）がともに０となる期間Ｔ０が形成されるように、各電動機１，２に対する電流指令値Ｉｄ*，Ｉｑ*（Ｉｄｌ*，Ｉｑｌ*；Ｉｄｒ*，Ｉｑｒ*）を生成するようにしているので、電動機１，２の出力トルクが不用意に変動するといった不都合を生じさせずに、上述した第２実施形態による効果を最大限に発揮させることができる。

以上、本発明の具体的な実施形態として第１乃至第３実施形態を説明したが、これらの各実施形態は本発明の一適用例を例示的に示したものであり、本発明の技術的範囲がこれらの実施形態として開示した内容に限定されることを意図するものではない。つまり、本発明の技術的範囲は、上述した各実施形態で開示した具体的な技術事項に限らず、この開示から容易に導きうる様々な変形、変更、代替技術なども含むものである。

日本国基礎出願である特願２００９−１９８０４１号（日本国出願日：２００９年８月２８日）の全内容がここに援用され、誤訳や記載漏れから保護される。

本発明によれば、永久磁石型同期電動機に対するｑ軸電圧指令値の差分を用いてこれら永久磁石型同期電動機の少なくともいずれかに磁石温度の異常が生じているか否かを判定するようにしている。従って、各永久磁石型同期電動機の永久磁石の温度を温度センサなどで直接計測することなく、電動車両用の電動機として用いられる永久磁石型同期電動機における磁石温度の異常を精度良く検出することができる。

Claims (15)

1. 複数の永久磁石型同期電動機と、
   前記複数の永久磁石型同期電動機に対する電流指令値を算出する電流指令値算出部と、
   前記電流指令値算出部により各々算出された前記電流指令値に基づいて、前記複数の永久磁石型同期電動機に対するｑ軸電圧指令値を各々算出するｑ軸電圧指令値算出部と、
   前記ｑ軸電圧指令値算出部により算出された前記複数の永久磁石型同期電動機に対する前記ｑ軸電圧指令値のうち、１つの永久磁石型同期電動機に対するｑ軸電圧指令値と他のいずれか１つの永久磁石型同期電動機に対するｑ軸電圧指令値との差分を用いて、前記永久磁石型同期電動機の少なくともいずれかに磁石温度の異常が生じているか否かを判定する磁石温度異常判定部と、
   を備えることを特徴とする永久磁石型同期電動機の異常検出装置。
2. 前記磁石温度異常判定部は、前記複数の永久磁石型同期電動機に対する前記ｑ軸電圧指令値のうち、前記１つの永久磁石型同期電動機に対する前記ｑ軸電圧指令値と前記他のいずれか１つの永久磁石型同期電動機に対する前記ｑ軸電圧指令値との前記差分が予め設定した所定閾値を越える場合に、前記永久磁石型同期電動機の少なくともいずれかに前記磁石温度の前記異常が生じていると判定することを特徴とする請求項１に記載の永久磁石型同期電動機の異常検出装置。
3. 前記磁石温度異常判定部は、前記複数の永久磁石型同期電動機に対する前記ｑ軸電圧指令値のうち、前記１つの永久磁石型同期電動機に対する前記ｑ軸電圧指令値と前記他のいずれか１つの永久磁石型同期電動機に対する前記ｑ軸電圧指令値との前記差分の時間変化の変化率を算出し、前記変化率が予め設定した所定閾値を越える場合に、前記永久磁石型同期電動機の少なくともいずれかに前記磁石温度の前記異常が生じていると判定することを特徴とする請求項１に記載の永久磁石型同期電動機の異常検出装置。
4. 前記磁石温度異常判定部は、前記複数の永久磁石型同期電動機において、対応する回転子回転速度と対応する巻線電流と対応する巻線インダクタンスとがそれぞれ略等しいときに、前記磁石温度の前記異常の判定を行うことを特徴とする請求項２又は３に記載の永久磁石型同期電動機の異常検出装置。
5. 前記磁石温度異常判定部は、前記複数の永久磁石型同期電動機に対する前記ｑ軸電圧指令値のうち、前記１つの永久磁石型同期電動機に対する前記ｑ軸電圧指令値と前記他のいずれか１つの永久磁石型同期電動機に対する前記ｑ軸電圧指令値との前記差分と、前記永久磁石型同期電動機の回転子回転速度と、前記永久磁石型同期電動機の巻線電流とを用いて、前記永久磁石型同期電動機の鎖交磁束の差分を算出し、前記鎖交磁束の前記差分が予め設定した所定閾値を越える場合に、前記永久磁石型同期電動機の少なくともいずれかに前記磁石温度の前記異常が生じていると判定することを特徴とする請求項１に記載の永久磁石型同期電動機の異常検出装置。
6. 前記磁石温度異常判定部は、前記複数の永久磁石型同期電動機に対する前記ｑ軸電圧指令値のうち、前記１つの永久磁石型同期電動機に対する前記ｑ軸電圧指令値と前記他のいずれか１つの永久磁石型同期電動機に対する前記ｑ軸電圧指令値との前記差分と、前記永久磁石型同期電動機の回転子回転速度と、前記永久磁石型同期電動機の巻線電流とを用いて、前記永久磁石型同期電動機の鎖交磁束の差分を算出するとともに、前記鎖交磁束の前記差分の時間変化の変化率を算出し、前記変化率が所定閾値を越える場合に、前記永久磁石型同期電動機の少なくともいずれかに前記磁石温度の前記異常が生じていると判定することを特徴とする請求項１に記載の永久磁石型同期電動機の異常検出装置。
7. 前記磁石温度異常判定部は、前記複数の永久磁石型同期電動機において、対応する前記回転子回転速度と対応する前記巻線電流と対応する巻線インダクタンスとがそれぞれ略等しいときに、前記磁石温度の前記異常の判定を行うことを特徴とする請求項５又は６に記載の永久磁石型同期電動機の異常検出装置。
8. ｄ軸電流及びｑ軸電流と巻線インダクタンスとの関係を示すマップを記憶した記憶部をさらに備え、
   前記磁石温度異常判定部は、前記電流指令値算出部により算出された前記電流指令値と前記記憶部に記憶されたマップとから前記複数の永久磁石型同期電動機の巻線インダクタンスを算出し、前記複数の永久磁石型同期電動機に対する前記ｑ軸電圧指令値のうち、前記１つの永久磁石型同期電動機に対する前記ｑ軸電圧指令値と前記他のいずれか１つの永久磁石型同期電動機に対する前記ｑ軸電圧指令値との前記差分と、前記永久磁石型同期電動機の前記回転子回転速度と、前記永久磁石型同期電動機の前記巻線電流と、前記永久磁石型同期電動機の前記巻線インダクタンスとを用いて、前記永久磁石型同期電動機の前記鎖交磁束の前記差分を算出することを特徴とする請求項５又は６に記載の永久磁石型同期電動機の異常検出装置。
9. 前記磁石温度異常判定部は、前記ｑ軸電圧指令値算出部により算出された前記複数の永久磁石型同期電動機に対する前記ｑ軸電圧指令値のうち、前記１つの永久磁石型同期電動機に対する前記ｑ軸電圧指令値と前記他のいずれか１つの永久磁石型同期電動機に対する前記ｑ軸電圧指令値との前記差分と比を用いて、前記永久磁石型同期電動機の少なくともいずれかに前記磁石温度の前記異常が生じているか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の永久磁石型同期電動機の異常検出装置。
10. 前記磁石温度異常判定部は、前記複数の永久磁石型同期電動機に対する前記ｑ軸電圧指令値の全てが予め設定した所定下限値以上の場合は、前記ｑ軸電圧指令値算出部により算出された前記複数の永久磁石型同期電動機に対する前記ｑ軸電圧指令値のうち、前記１つの永久磁石型同期電動機に対する前記ｑ軸電圧指令値と前記他のいずれか１つの永久磁石型同期電動機に対する前記ｑ軸電圧指令値との比を用いて前記永久磁石型同期電動機の少なくともいずれかに前記磁石温度の前記異常が生じているか否かを判定し、前記複数の永久磁石型同期電動機に対する前記ｑ軸電圧指令値の少なくともいずれかが前記下限値未満の場合は、前記ｑ軸電圧指令値算出部により算出された前記複数の永久磁石型同期電動機に対する前記ｑ軸電圧指令値のうち、前記１つの永久磁石型同期電動機に対する前記ｑ軸電圧指令値と前記他のいずれか１つの永久磁石型同期電動機に対する前記ｑ軸電圧指令値との前記差分を用いて前記永久磁石型同期電動機の少なくともいずれかに前記磁石温度の前記異常が生じているか否かを判定することを特徴とする請求項９に記載の永久磁石型同期電動機の異常検出装置。
11. 前記磁石温度異常判定部は、前記複数の永久磁石型同期電動機の巻線電流がともにゼロとなるタイミングで、前記ｑ軸電圧指令値の前記比を用いた前記磁石温度の前記異常の判定を行うことを特徴とする請求項９に記載の永久磁石型同期電動機の異常検出装置。
12. 前記電流指令値算出部は、前記複数の永久磁石型同期電動機が出力するトルクの時間平均値をトルク指令値に追従させつつ前記複数の永久磁石型同期電動機の前記巻線電流がともにゼロとなる前記タイミングが形成されるように、前記複数の永久磁石型同期電動機に対する前記電流指令値を算出することを特徴とする請求項１１に記載の永久磁石型同期電動機の異常検出装置。
13. 前記ｑ軸電圧指令値算出部により算出された前記複数の永久磁石型同期電動機に対する前記ｑ軸電圧指令値の前記差分と前記比とに基づいて、前記各永久磁石型同期電動機それぞれの鎖交磁束の値を算出する鎖交磁束算出部をさらに備え、
    前記電流指令値算出部は、前記複数の永久磁石型同期電動機に対するトルク指令値と、前記複数の永久磁石型同期電動機の前記鎖交磁束の前記値とに基づいて、前記複数の永久磁石型同期電動機に対する前記電流指令値を算出することを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか一項に記載の永久磁石型同期電動機の異常検出装置。
14. 複数の永久磁石型同期電動機に対する電流指令値を算出する作動と、
    電流指令値算出作動により各々算出された前記電流指令値に基づいて、前記複数の永久磁石型同期電動機に対するｑ軸電圧指令値を各々算出する作動と、
    前記ｑ軸電圧指令値算出作動により算出された前記複数の永久磁石型同期電動機に対する前記ｑ軸電圧指令値のうち、１つの永久磁石型同期電動機に対するｑ軸電圧指令値と他のいずれか１つの永久磁石型同期電動機に対するｑ軸電圧指令値との差分を用いて、前記永久磁石型同期電動機の少なくともいずれかに磁石温度の異常が生じているか否かを判定する作動と、
    を備えることを特徴とする永久磁石型同期電動機の異常検出方法。
15. 複数の永久磁石型同期電動手段と、
    前記複数の永久磁石型同期電動手段に対する電流指令値を算出する電流指令値算出手段と、
    前記電流指令値算出手段により各々算出された前記電流指令値に基づいて、前記複数の永久磁石型同期電動手段に対するｑ軸電圧指令値を各々算出するｑ軸電圧指令値算出手段と、
    前記ｑ軸電圧指令値算出手段により算出された前記複数の永久磁石型同期電動手段に対する前記ｑ軸電圧指令値のうち、１つの永久磁石型同期電動手段に対するｑ軸電圧指令値と他のいずれか１つの永久磁石型同期電動手段に対するｑ軸電圧指令値との差分を用いて、前記永久磁石型同期電動手段の少なくともいずれかに磁石温度の異常が生じているか否かを判定する磁石温度異常判定手段と、
    を備えることを特徴とする永久磁石型同期電動手段の異常検出手段。

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