WO2016013063A1 - モータ制御装置及びモータ制御方法 - Google Patents

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初樹 森永
小林　裕
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日産自動車株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a motor control device and a motor control method.
  • the oil temperature Toil of the lubricating cooling oil that lubricates and cools the transmission is detected by a temperature sensor attached to the oil pan, and the execution oil temperature Toil * is set.
  • the load factor R2 of the motor MG2 is set based on the set execution oil temperature Toil * and the coil temperature Tcoil2 of the motor. When the coil temperature Tcoil2 exceeds a predetermined temperature, the load factor R2 is set to decrease largely as the execution oil temperature Toil * increases.
  • the motor torque command Tm2 * is set using the set load factor R2, and drive control of the motor is performed so that the torque of the torque command Tm2 * is output. As a result, the drive of the motor is greatly restricted as the execution oil temperature Toil increases (Patent Document 1).
  • the temperature of the cooling water of the motor rises.
  • the element temperature which comprises an inverter also rises.
  • the torque of the motor may be limited according to the motor temperature or the element temperature of the inverter.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a motor control device and a motor control method capable of performing appropriate torque limitation.
  • the present invention selects the temperature of either the lubricating oil temperature detected by the oil temperature sensor or the refrigerant temperature detected by the refrigerant sensor as the detected temperature, and limits the torque based on the detected temperature. Solve the above problems.
  • the present invention allows not only the temperature of the refrigerant but also the temperature of the lubricating oil to be selected as the temperature used when limiting the torque. Therefore, even if it is a state where appropriate torque limitation can not be applied by the detection value of the refrigerant sensor, the detection value of the oil temperature sensor can be used when applying the torque limitation. As a result, appropriate torque limits can be implemented.
  • FIG. 1 is a block diagram of a vehicle drive system according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a flowchart showing a control flow of the vehicle drive system.
  • FIG. 3 is a graph showing the characteristics of the peak temperature of the cooling water with respect to the oil temperature.
  • FIG. 4 is a graph showing the characteristics of the torque limit value with respect to the coolant temperature.
  • FIG. 5 is a graph showing the transition of the actual temperature of the cooling water and the transition of the detected value of the water temperature sensor with respect to the driving time.
  • FIG. 1 is a block diagram of a drive system of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • the motor control device according to the present embodiment is applied to a drive system of a vehicle.
  • the vehicle is a vehicle equipped with a motor, such as an electric car or a hybrid vehicle.
  • the drive system of the vehicle includes a motor 1, an inverter 2, a power element 3, a transmission 4, an oil temperature sensor 5, a radiator 6, a cooling water pump 7, a cooling flow path 8, a water temperature sensor 9, a reservoir A tank 10 and a controller 100 are provided.
  • the configuration of the drive system is not limited to the configuration shown in FIG. 1, and includes, for example, drive wheels and the like.
  • the motor 1 is, for example, a synchronous motor generator in which permanent magnets are embedded in a rotor and a stator coil is wound around a stator.
  • the motor 1 functions as a motor and also as a generator.
  • the motor 1 is rotationally driven (power running).
  • the motor 1 when the rotor is rotated by external force, the motor 1 generates alternating current power by generating electromotive force at both ends of the stator coil (regeneration).
  • the inverter 2 is a conversion circuit for converting the power of a vehicle battery (not shown) into AC power and outputting the converted power to the motor 1.
  • the inverter 2 generates a motor torque by causing a current to flow to the motor 1 based on a torque command value transmitted from the controller 100.
  • the motor 1 functions as a generator, the inverter 2 converts AC power generated by the motor into DC power and outputs the DC power to the battery.
  • the inverter 2 is connected to the motor 1.
  • a switching signal based on a torque command value is input to the inverter 2, and the inverter 2 is driven by switching on and off the switching element according to the switching signal.
  • the switching signal is generated based on the torque command value, the rotation speed of the motor 1 and the like. The generation of the switching signal is performed by the controller 100.
  • the inverter 2 has the power element 3 which modularized switching elements, such as IGBT. At the time of driving the inverter 2, heat is generated by the loss of the power element 3, and the temperature of the power element 3 rises. Therefore, in order to cool the temperature of the power element 3, cooling water is circulating.
  • the transmission 4 is a continuously variable transmission mechanism (CVT) that obtains a stepless transmission ratio by changing the contact belt contact diameter among a plurality of pulleys.
  • the input shaft of the transmission 4 is connected to the rotation shaft of the motor 1, and the rotational driving force from the motor 1 is input to the transmission 4.
  • the output shaft of the transmission 4 is coupled to the drive wheel via a shaft so that the output rotational drive force of the transmission 4 can be transmitted to the drive wheel.
  • Lubricant oil is designed to flow into the transmission 4 in order to lubricate or cool the mechanical parts of the transmission 4.
  • An oil temperature sensor 5 is disposed in the transmission 4.
  • the oil temperature sensor 5 is a sensor for detecting the temperature of the lubricating oil.
  • the detected value of the oil temperature sensor 5 is output to the controller 100.
  • the motor 1 is disposed close to the transmission 4 or in the vicinity of the motor 1.
  • the motor 1 and the transmission 4 are arranged such that heat is transferred between at least the motor 1 and the transmission 4.
  • heat exchange is performed between the lubricating oil in the transmission 4 and the motor 1.
  • the motor 1 and the transmission 4 are disposed close to each other. Further, even if the motor 1 and the transmission 4 are disposed with a gap, if the heat of the transmission 4 is transmitted to the motor 1, the motor 1 is disposed in the vicinity of the transmission 4 It will be
  • the oil temperature sensor 5 is a sensor for detecting the temperature of the lubricating oil.
  • the detected value (detected temperature) of the oil temperature sensor 5 is output to the controller 100.
  • the radiator 6 is an exchanger for exchanging the heat of the cooling water.
  • the cooling water pump 7 is a mechanical or electric pump and is a device for circulating the cooling water in the cooling flow passage 8.
  • the cooling flow path 8 is a flow path for flowing the cooling water.
  • the cooling flow passage 8 is provided in the motor 1 and the inverter 2 so as to perform heat exchange between the cooling water and the motor 1 and heat exchange between the cooling water and the power element 3.
  • the cooling flow passage 8 is formed by a circulation flow passage so that the cooling water can be circulated by the motor 1, the inverter 2, the water temperature sensor 9, and the reservoir tank 10.
  • the water temperature sensor 9 is a sensor for detecting the temperature of the cooling water.
  • the detected value (detected temperature) of the water temperature sensor 9 is output to the controller 100.
  • the reservoir tank 10 is a tank for storing cooling water.
  • the controller 100 is a controller for controlling the entire vehicle, and controls the motor 1, the inverter 2 and the cooling water pump 7.
  • the controller 100 includes a ROM in which various programs are stored, a CPU as an operation circuit that executes the programs stored in the ROM, and a RAM that functions as an accessible storage device.
  • controller 100 controls motor 1, inverter 2 and cooling water pump 7, pump control unit 101, torque limit value calculation unit 102, required torque calculation unit 103, and torque command value calculation unit 104. have.
  • the transmission 4 By the way, while the vehicle is traveling, the transmission 4 generates heat. Therefore, when the vehicle is parked and the main switch is turned off, the temperature of the transmission 4 is high. In order to transfer heat between the motor 1 and the transmission 4, while the vehicle is parked, the heat of the transmission 4 is transferred to the motor 1, and the coolant in the motor 1 is heated. Then, in the next traveling, when the main switch is turned on and the cooling water pump 7 is driven, the heated cooling water in the motor 1 flows to the inverter 2. Therefore, when the vehicle starts traveling, the temperature of the power element 3 or the temperature of the coil or the like of the motor 1 becomes high. Then, in such a state where the temperature is high, the required torque is high, and when the motor 1 is driven to satisfy the required torque, the temperature of the power element 3 and the like further increases.
  • the torque of the motor may be limited according to the temperature of the cooling water.
  • a torque limit value is set, and when the required torque is higher than the torque limit value, the torque command value is limited to the torque limit value. This limits the required torque.
  • the water temperature sensor 9 has a delay in response time.
  • the cooling water pump 7 starts driving and the heated cooling water flows to the water temperature sensor 9
  • the water temperature sensor 9 can not detect the water temperature following the temperature rise. Then, the temperature detected by the water temperature sensor 9 becomes lower than the actual temperature of the cooling water. Therefore, when the output torque of the motor 1 is restricted based on the detection value of the water temperature sensor 9, there is a problem that the torque restriction becomes insufficient.
  • the torque limit value As another torque limiting method, it is conceivable to keep the torque limit value constant for a certain period from the start of driving of the cooling water pump 7. Even if cooling water of the highest temperature assumed flows from the motor 1 into the cooling flow passage 8 after the driving of the cooling water pump 7 is started, the temperature of the power element 3 etc. does not exceed the allowable temperature For this purpose, the constant torque limit value needs to be set to a low value in advance. However, the frequency at which the actual cooling water temperature reaches the highest temperature assumed is low. Therefore, there is a problem that the torque limit is applied more than necessary for a certain period.
  • FIG. 2 is a flowchart showing a control flow of the controller 100.
  • FIG. 3 is a graph showing the relationship between the temperature of the lubricating oil (oil temperature) and the peak temperature of the cooling water.
  • FIG. 4 is a graph showing the relationship between the temperature (cooling water temperature) of the cooling water and the torque limit value.
  • step S1 the pump control unit 101 transmits a drive command to the cooling water pump 7.
  • the coolant pump 7 receives the drive command and starts driving. Cooling water circulates in the cooling flow path 8.
  • step S2 the oil temperature sensor 5 detects the temperature of the lubricating oil.
  • the torque limit value calculation unit 102 acquires the temperature of the lubricating oil from the oil temperature sensor 5.
  • step S3 the water temperature sensor 9 detects the temperature of the cooling water.
  • the torque limit value calculation unit 102 acquires the temperature of the cooling water from the water temperature sensor 9.
  • step S4 the torque limit value calculation unit 102 compares the driving time of the cooling water pump 7 with the first predetermined time.
  • the driving time of the cooling water pump 7 is an elapsed time from the start of driving of the cooling water pump 7 to the present time.
  • the first predetermined time is a time set in advance according to the delay time of the detection of the water temperature sensor 9. After the cooling water pump 7 is driven, when the temperature of the cooling water changes sharply, it takes time until the detected value of the water temperature sensor 9 becomes the actual temperature of the cooling water.
  • the first predetermined time indicates the time from when the cooling water pump 7 is driven until the detection value of the water temperature sensor 9 becomes the actual temperature of the cooling water.
  • the water temperature sensor 9 can not follow the temperature change, and the detected value of the water temperature sensor 9 and the actual temperature of the cooling water are diverged. , By time.
  • a time until the difference between the detected value of the water temperature sensor 9 and the actual temperature of the cooling water becomes small may be set as a first predetermined time.
  • the torque limit value calculation unit 102 determines that the actual temperature of the cooling water is higher than the detection value of the water temperature sensor 9, and step S5. Go to That is, when the temperature of the cooling water suddenly changes before the driving time passes the first predetermined time, the water temperature sensor 9 can not immediately detect the actual temperature of the cooling water. Therefore, the torque limit value calculation unit 102 considers that the actual temperature is higher than the detection value of the water temperature sensor 9 from the driving time.
  • step S5 the torque limit value calculator 102 calculates the peak temperature of the cooling water corresponding to the temperature of the lubricating oil detected by the oil temperature sensor 5 with reference to the first map.
  • the peak temperature of the cooling water indicates the maximum temperature reached by the cooling water at the current temperature of the lubricating oil.
  • the temperature of the transmission 4 is also high. Then, the heat of the transmission 4 is transmitted to the motor 1 and the temperature of the cooling water becomes high. That is, there is a correlation between the temperature of the lubricating oil and the temperature of the cooling water, and the higher the temperature of the lubricating oil, the higher the peak temperature of the cooling water after the driving of the cooling water pump 7.
  • the torque limit value calculation unit 102 stores the relative relationship between the temperature of the lubricating oil and the peak temperature of the cooling water as a first map.
  • the said relative relationship is represented by the graph of FIG. 3, and is the relationship that the peak temperature of a cooling water becomes high, so that the temperature of lubricating oil is high.
  • the torque limit value calculator 102 calculates a torque limit value corresponding to the peak temperature of the cooling water while referring to the second map.
  • the torque limit value calculator 102 stores the relative relationship between the temperature of the cooling water and the torque limit value as a second map.
  • the relative relationship is represented by the graph of FIG.
  • the torque limit value is a constant value (A 1). If the coolant temperature is T 2 or less by T 1 or more, as the cooling water temperature becomes higher, the torque limit value is lower between the A 1 of A 2.
  • the torque limit value becomes a constant value (A 2 ). Torque limit value A 1 is higher than the torque limit value A 2.
  • the relative relationship between the temperature of the cooling water and the torque limit value is not limited to the relationship shown in FIG. 4 and may be a relationship indicated by other characteristics.
  • the torque limit value calculator 102 calculates the torque limit value after inputting the peak temperature of the cooling water as the temperature of the cooling water shown in the second map.
  • the torque limit value calculator 102 outputs the torque limit value to the torque command value calculator 104. Then, the process proceeds to step S10.
  • the torque limit value calculation unit 102 is configured to use the temperature of the lubricating oil detected by the oil temperature sensor 5 or the water temperature sensor 9. The detected value of the oil temperature sensor 5 is selected among the detected temperatures of the cooling water. Then, the torque limit value calculation unit 102 calculates the torque limit value based on the selected detection value.
  • step S4 If it is determined in step S4 that the driving time of the cooling water pump 7 is equal to or longer than the first predetermined time, the process proceeds to step S7.
  • step S7 the torque limit value calculation unit 102 compares the drive time with the second predetermined time.
  • the second predetermined time indicates the time until the temperature of the cooling water falls below the design water temperature. For example, the upper limit temperature of the cooling water assumed in the normal traveling state of the vehicle is set as the design water temperature.
  • step S8 the torque limit value calculation unit 102 calculates a torque limit value corresponding to the detection value of the water temperature sensor 9 while referring to the second map.
  • the torque limit value calculator 102 calculates the torque limit value after inputting the detection value of the water temperature sensor 9 to the temperature of the cooling water shown in the second map.
  • the torque limit value calculator 102 outputs the torque limit value to the torque command value calculator 104.
  • the torque limit value calculation unit 102 detects the temperature of the lubricating oil detected by the oil temperature sensor 5 or the water temperature sensor 9 The detected value of the water temperature sensor 9 is selected among the temperatures of the cooling water. Then, the torque limit value calculation unit 102 calculates the torque limit value based on the selected detection value.
  • step S7 If it is determined in step S7 that the driving time of the cooling water pump 7 is equal to or longer than the second predetermined time, the process proceeds to step S9.
  • step S9 the torque limit value calculator 102 sets the maximum value of the output torque of the motor 1 as the torque limit value.
  • the torque limit value calculator 102 outputs the torque limit value to the torque command value calculator 104. Thereby, the torque limitation based on the temperature of the cooling water or the temperature of the lubricating oil is released. Then, the process proceeds to step S10.
  • step S10 the required torque calculation unit 103 calculates the torque required of the motor 1 as the required torque based on the accelerator opening degree.
  • the required torque calculation unit 103 outputs the required torque to the torque command value calculation unit 104.
  • step S11 torque command value calculation unit 104 compares the required torque with the torque limit value. If the required torque is equal to or greater than the torque limit value, in step S12, the torque command value computing unit 104 computes the torque limit value as a torque command value, and outputs the torque command value to the inverter 2. As a result, the required torque is limited to the torque limit value.
  • step S13 the torque command value calculation unit 104 calculates the required torque as a torque command value without applying torque limitation, and gives the inverter 2 a torque command. Print a value.
  • step S14 controller 100 determines whether the main switch is in the off state. If the main switch is in the on state, the process proceeds to step S2. Then, while the on state of the main switch continues, the control flow from step S2 to step S14 is repeatedly performed. If the main switch is in the off state, the control flow is ended.
  • the torque command value computing unit 104 may smoothly release the torque by the gradual change process. For example, when the driving time of the cooling water pump 7 is equal to or longer than the second predetermined time, the process proceeds to step S9, and the torque restriction is released. At this time, the torque limit value calculation unit 102 performs the following processing without changing the torque limit value set in step S8 in the previous control flow to the maximum value of the output torque. First, the torque limit value calculation unit 102 calculates the temperature of the cooling water by performing a gradual change process on the detected value of the cooling water. For example, an averaging process is used for the gradual change process. The temperature of the calculated coolant changes smoothly with the passage of time. Then, the torque limit value calculation unit 102 inputs the calculated temperature of the cooling water to the second map, and calculates the torque limit value.
  • the temperature of the cooling water is subjected to a slow change process, and the torque limit is performed based on the temperature after the slow change process. Then, after the torque limitation is performed, the torque limitation is released.
  • the driving time of the cooling water pump 7 reaches the second predetermined time, the torque limitation is not immediately released, so that it is possible to suppress the sudden change of the torque command value. As a result, the deterioration of drivability can be avoided.
  • the torque restriction according to the temperature of the cooling water is performed.
  • the torque limit value calculation unit 102 does not perform the gradual change process on the temperature of the cooling water. Thereby, when performing torque limitation, since torque can be limited immediately, motor 1 or inverter 2 can be protected from heat.
  • the temperature transition is a transition after the driving of the cooling water pump 7 is started.
  • the horizontal axis of FIG. 5 shows the driving time of the cooling water pump 7, and the vertical axis shows the temperature (cooling water temperature) of the cooling water.
  • the dotted line graph indicates the detection value (water temperature sensor temperature) of the water temperature sensor 9, and the solid line graph indicates the actual temperature of the cooling water.
  • the time t 1 denotes the first predetermined time
  • the time t 2 denotes the second predetermined time.
  • the drive time is the time t a, the cooling water heated by the heat of the transmission 4 through the motor 1 and the inverter 2. Therefore, the temperature of the cooling water circulating through the cooling flow passage 8 rises.
  • the water temperature sensor 9 can not follow the steep temperature change of the cooling water. Until the driving time reaches the first predetermined time t 1 is the deviation between the actual temperature and the detected value of the water temperature sensor 9 of the cooling water increases.
  • the torque limit value calculation unit 102 selects the detection value of the oil temperature sensor 5 and calculates the torque limit value based on the detection value of the oil temperature sensor 5 . Thereby, the torque limit value is set to a low value, and appropriate torque limit can be performed.
  • the detection value of the water temperature sensor 9 is as follows the actual temperature.
  • the torque limit value calculation unit 102 selects the detection value of the water temperature sensor 9 and calculates the torque limit value based on the detection value of the water temperature sensor 9.
  • the controller 100 selects either the temperature of the lubricating oil detected by the oil temperature sensor 5 or the temperature of the cooling water detected by the water temperature sensor 9, and based on the selected temperature Limit the torque.
  • torque limitation can be performed using the detection value of the oil temperature sensor 5 even in a state where appropriate torque limitation can not be applied.
  • appropriate torque limits can be implemented.
  • the controller 100 selects the detection value of the oil temperature sensor 5 while selecting it. Limit the torque based on the detected value. Thereby, for example, the temperature of the cooling water can be raised in a short time, and appropriate torque limitation can be performed in a state where the actual temperature of the cooling water is higher than the detection value of the cooling sensor 9.
  • water is used as the refrigerant for cooling the motor 1 or the power element 3.
  • the refrigerant may be another refrigerant other than water.
  • the above controller corresponds to the "control means” of the present invention.
  • the cooling water pump 7, the cooling flow path 8, and the reservoir tank 10 correspond to the "cooling means” of the present invention.
  • the water temperature sensor 9 corresponds to the "refrigerant sensor” of the present invention.

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Abstract

モータ制御装置において、モータ１と、モータ１に近接し又はモータ１の近傍に配置された変速機５と、変速機５の潤滑油の温度を検出する油温センサ５と、冷媒によりモータを冷却する冷却手段と、冷媒の温度を検出する冷媒センサと、モータ１のトルクを制御する制御手段とを備える。そして、当該制御手段は、油温センサ５により検出された潤滑油温度、又は、冷媒センサにより検出された冷媒温度のいずれか一方の温度を検出温度として選択し、検出温度に基づいてトルクに制限をかける。

Description

モータ制御装置及びモータ制御方法
　本発明は、モータ制御装置及びモータ制御方法に関するものである。
　駆動軸に動力を出力可能なモータを備える車両において、以下のような動力出力装置の制御方法が開示されている。変速機を潤滑や冷却する潤滑冷却オイルのオイル温度Ｔｏｉｌを、オイルパンに取り付けられた温度センサにより検出し、実行用オイル温度Ｔｏｉｌ＊を設定する。設定した実行用オイル温度Ｔｏｉｌ＊とモータのコイル温度Ｔｃｏｉｌ２とに基づいてモータＭＧ２の負荷率Ｒ２を設定する。コイル温度Ｔｃｏｉｌ２が所定温度を超えると実行用オイル温度Ｔｏｉｌ＊が高くなるほど、負荷率Ｒ２は大きく減少するように設定される。設定した負荷率Ｒ２を用いてモータトルク指令Ｔｍ２＊を設定し、トルク指令Ｔｍ２＊のトルクが出力されるようモータを駆動制御する。これにより、実行用オイル温度Ｔｏｉｌが高くなるほどモータの駆動を大きく制限する（特許文献１）。
特開２００８－９９４２４号公報
　ところで、変速機の潤滑油とモータが熱交換できる状態で配置された駆動システムにおいて、潤滑油の温度が上昇すると、モータの冷却水の温度も上昇する。また、当該冷却水がインバータを循環している場合には、インバータを構成する素子温度も上昇する。そして、このような駆動システムにおいて、モータ温度又はインバータ素子の温度が高温になることを防ぐためには、モータ温度又はインバータの素子温度に応じて、モータのトルクを制限すればよい。
　特許文献１に開示された制御方法を、上記の駆動システムに適用する場合には、実行用オイル温度Ｔｏｉｌを冷却水に置き換えて、冷却水用のセンサで検出し、検出された冷却水の温度が高くなるほどモータの駆動を大きく制限することが考えられる。
　しかしながら、冷却水用のセンサの応答性が悪いため、例えば冷却水が短時間で上昇した場合には、適切にトルクを制限できないという問題があった。
　本発明が解決しようとする課題は、適切なトルク制限を実行できるモータ制御装置及びモータ制御方法を提供することである。
　本発明は、油温センサにより検出された潤滑油温度、又は、冷媒センサにより検出された冷媒温度のいずれか一方の温度を検出温度として選択し、当該検出温度に基づいてトルクに制限をかけることによって上記課題を解決する。
　本発明は、トルクに制限をかけるときに使用される温度として、冷媒温度だけでなく、潤滑油の温度も選択可能にしている。そのため、冷媒センサの検出値では適切なトルク制限をかけられない状態であっても、トルク制限をかける際に油温センサの検出値を用いることができる。その結果として、適切なトルク制限を実行できる。
図１は本実施形態に係る車両駆動システムのブロック図である。 図２は車両駆動システムの制御フローを示すフローチャートである。 図３は油温に対する冷却水のピーク温度の特性を示すグラフである。 図４は冷却水温に対するトルク制限値の特性を示すグラフである。 図５は駆動時間に対する、冷却水の実際の温度推移及び水温センサの検出値の推移を示すグラフである。
　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
　図１は、本発明の実施形態に係る車両の駆動システムのブロック図である。本実施形態に係るモータ制御装置は、車両の駆動システムに適用される。車両は、電気自動車又はハイブリッド車両等、モータを備えた車両である。
　図１に示すように、車両の駆動システムは、モータ１、インバータ２、パワー素子３、変速機４、油温センサ５、ラジエタ６、冷却水ポンプ７、冷却流路８、水温センサ９、リザーバタンク１０、及びコントローラ１００を備えている。なお、駆動システムの構成は、図１に示した構成に限らず、例えば駆動輪等も含まれる。
　モータ１は、例えば、ロータに永久磁石を埋設し、ステータにステータコイルが巻き付けられた同期型モータジェネレータである。モータ１は、電動機としても機能するし発電機としても機能する。インバータ２から三相交流電力が供給されている場合には、モータ１は回転駆動する（力行）。一方、外力によってロータが回転している場合には、モータ１は、ステータコイルの両端に起電力を生じさせることで交流電力を生成する（回生）。
　インバータ２は、車載バッテリ（図示しない）の電力を交流電力に変換し、変換された電力をモータ１に出力するための変換回路である。インバータ２はコントローラ１００から送信されるトルク指令値に基づき、電流をモータ１に流すことで、モータトルクを発生させる。またモータ１が発電機として機能している場合には、インバータ２は、モータで発電された交流電力を直流電力に変換して、バッテリに出力する。インバータ２は、モータ１に接続されている。
　なお、インバータ２には、トルク指令値に基づくスイッチング信号が入力され、インバータ２は、当該スイッチング信号によりスイッチング素子のオン、オフを切り替えることで、駆動する。スイッチング信号は、トルク指令値及びモータ１の回転数等に基づき生成される。スイッチング信号の生成はコントローラ１００で行われる。
　また、インバータ２はＩＧＢＴ等のスイッチング素子をモジュール化したパワー素子３を有している。インバータ２の駆動時には、パワー素子３の損失によって、熱が発生し、パワー素子３の温度が上昇する。そのため、パワー素子３の温度を冷却するために、冷却水が循環している。
　変速機４は、複数のプーリ間に掛け渡しベルト接触径を変化させることにより無段階の変速比を得る無段変速機構（ＣＶＴ）である。変速機４の入力軸はモータ１の回転軸に連結されており、モータ１からの回転駆動力が変速機４に入力される。変速機４の出力軸は、変速機４の出力回転駆動力を駆動輪に伝達できるように、シャフトを介して駆動輪に連結されている。
　変速機４の機械部分を潤滑又は冷却するために、潤滑油が変速機４内に流れ込むように構成されている。変速機４には、油温センサ５が配置されている。油温センサ５は、潤滑油の温度を検出するためのセンサである。油温センサ５の検出値はコントローラ１００に出力される。
　モータ１は変速機４に近接し又はモータ１の近傍に配置されている。少なくともモータ１と変速機４との間で熱が伝達されるように、モータ１及び変速機４は配置されている。モータ１が変速機４に近接するように配置される一例として、例えば、モータ１が変速機４に入っている場合には、変速機４内の潤滑油とモータ１との間で熱交換が行われる。またモータ１と変速機４は一体化されている場合も、モータ１と変速機４は近接して配置された状態となる。また、モータ１と変速機４との間に隙間を空けた状態で配置されたとしても、変速機４の熱がモータ１に伝わる状態であれば、モータ１は変速機４の近傍に配置された状態となる。
　油温センサ５は潤滑油の温度を検出するためのセンサである。油温センサ５の検出値（検出温度）はコントローラ１００に出力される。
　ラジエタ６は冷却水の熱を交換するための交換器である。冷却水ポンプ７は、機械式又は電動式のポンプであり、冷却流路８内で冷却水を循環させるための装置である。冷却流路８は、冷却水を流すための流路である。冷却流路８は、冷却水とモータ１との間で熱交換し、かつ、冷却水とパワー素子３との間で熱交換できるように、モータ１及びインバータ２に設けられている。また、冷却流路８は、モータ１、インバータ２、水温センサ９、及びリザーバタンク１０で冷却水を循環できるように、循環流路で形成されている。
　水温センサ９は冷却水の温度を検出するためのセンサである。水温センサ９の検出値（検出温度）はコントローラ１００に出力される。リザーバタンク１０は冷却水を貯蔵するタンクである。
　コントローラ１００は、車両の全体を制御するためのコントローラであり、モータ１、インバータ２及び冷却水ポンプ７を制御する。コントローラ１００は、各種プログラムが格納されたＲＯＭと、このＲＯＭに格納されたプログラムを実行する動作回路としてのＣＰＵ、アクセス可能な記憶装置として機能するＲＡＭ等を備えている。また、コントローラ１００は、モータ１、インバータ２及び冷却水ポンプ７を制御する際の機能ブロックとして、ポンプ制御部１０１、トルク制限値演算部１０２、要求トルク演算部１０３、及びトルク指令値演算部１０４を有している。
　ところで、車両の走行中、変速機４は発熱する。そのため、車両が駐車されて、メインスイッチがオフ状態になった場合に、変速機４の温度が高い状態となる。モータ１と変速機４との間は熱を伝えるため、車両の駐車中、変速機４の熱はモータ１に伝わり、モータ１内の冷却水が加熱される。そして、次回の走行で、メインスイッチがオンになり、冷却水ポンプ７が駆動すると、モータ１内の加熱された冷却水がインバータ２に流れる。そのため、車両の走行開始時には、パワー素子３の温度、又は、モータ１のコイル等の温度が高い状態となる。そして、このような温度が高い状態で、要求トルクが高く、当該要求トルクを満たすようにモータ１が駆動すると、パワー素子３等の温度がさらに高くなる。
　パワー素子３等の温度を抑制するためには、冷却水の温度に応じてモータのトルクに制限をかければよい。トルク制限の制御方法としては、トルク制限値が設定され、要求トルクがトルク制限値より高い場合には、トルク指令値はトルク制限値に制限される。これにより、要求トルクに対して制限がかかる。
　しかしながら、水温センサ９には応答時間の遅れがある。冷却水ポンプ７が駆動を開始し、加熱された冷却水が水温センサ９に流れた時に、水温センサ９は温度上昇に追随して水温を検出できない。そして、水温センサ９で検出された温度が、実際の冷却水の温度よりも低くなる。そのため、水温センサ９の検出値に基づいてモータ１の出力トルクに制限をかけた場合には、トルク制限が不十分になるという問題がある。
　また他のトルク制限の方法として、冷却水ポンプ７の駆動開始時から、一定期間、トルク制限値を一定にすることが考えられる。冷却水ポンプ７の駆動が開始した後に、想定される最も高い温度の冷却水がモータ１から冷却流路８内を流れたとしても、パワー素子３等の温度が許容温度を超えないようにするためには、一定のトルク制限値は予め低い値に設定する必要がある。しかしながら、実際の冷却水の温度が、想定される最も高い温度になる頻度は低い。そのため、一定期間、トルク制限が必要以上にかかってしまうという問題がある。
　本実施形態では、上記のような問題を解消するために、以下のような制御を行っている。図２～図４を用いて、車両駆動システムの制御について説明する。図２はコントローラ１００の制御フローを示すフローチャートである。図３は、潤滑油の温度（油温）と冷却水のピーク温度との関係を示すグラフである。図４は、冷却水の温度（冷却水温）とトルク制限値との関係を示すグラフである。
　車両の駐車中に、車両のメインスイッチがオフからオンに切り変わると、図２に示す制御フローが始まる。ステップＳ１にて、ポンプ制御部１０１は、冷却水ポンプ７に駆動指令を送信する。冷却水ポンプ７は、駆動指令を受信して駆動し始める。冷却流路８内には冷却水が循環する。
　ステップＳ２にて、油温センサ５は潤滑油の温度を検出する。トルク制限値演算部１０２は、油温センサ５から潤滑油の温度を取得する。ステップＳ３にて、水温センサ９は、冷却水の温度を検出する。トルク制限値演算部１０２は、水温センサ９から冷却水の温度を取得する。
　ステップＳ４にて、トルク制限値演算部１０２は、冷却水ポンプ７の駆動時間と第１所定時間とを比較する。冷却水ポンプ７の駆動時間は、冷却水ポンプ７の駆動開始時から現在までの経過時間である。第１所定時間は、水温センサ９の検出の遅れ時間に応じて、予め設定されている時間である。冷却水ポンプ７が駆動した後、冷却水の温度が急峻に変化した場合に、水温センサ９の検出値が実際の冷却水の温度になるまで時間を要する。第１所定時間は、冷却水ポンプ７が駆動した時から、水温センサ９の検出値が実際の冷却水の温度になるまでの時間を示していている。すなわち、第１所定時間は、冷却水の温度変化が急峻なため、水温センサ９が温度変化を追随できずに、水温センサ９の検出値と実際の冷却水の温度が乖離している状態を、時間で示している。なお、第１所定時間の長さを設定する際に、水温センサ９の検出値は実際の冷却水の温度と完全に一致するまでの時間を、第１所定時間として設定する必要はない。水温センサ９の検出値と実際の冷却水の温度との乖離が小さい状態になるまでの時間を、第１所定時間として設定されてもよい。
　そして、冷却水ポンプ７の駆動時間が第１所定時間より短い場合には、トルク制限値演算部１０２は、冷却水の実際の温度が水温センサ９の検出値よりも高いと判定し、ステップＳ５に進む。すなわち、駆動時間が第１所定時間を経過するまでに、冷却水の温度が急峻に変化した場合には、水温センサ９は、冷却水の実際の温度を、即座に検出できない。そのため、トルク制限値演算部１０２は、駆動時間から、実際の温度が水温センサ９の検出値より高くなっているとみなしている。
　ステップＳ５にて、トルク制限値演算部１０２は、第１マップを参照し、油温センサ５で検出された潤滑油の温度に対応する冷却水のピーク温度を演算する。冷却水のピーク温度は、潤滑油の現在の温度の状態で、冷却水が到達する最大の温度を示している。潤滑油の温度が高い場合には、変速機４の温度も高くなっている。そして、変速機４の熱は、モータ１に伝わり冷却水の温度が高くなる。すなわち、潤滑油の温度と冷却水の温度との間には相関性があり、潤滑油の温度が高いほど、冷却水ポンプ７の駆動後に、冷却水のピーク温度は高くなる。
　トルク制限値演算部１０２は、潤滑油の温度と冷却水のピーク温度との相対関係を第１マップとして格納している。当該相対関係は、図３のグラフで表され、潤滑油の温度が高いほど冷却水のピーク温度は高くなるような関係である。
　ステップＳ６にて、トルク制限値演算部１０２は、第２マップを参照しつつ、冷却水のピーク温度に対応するトルク制限値を演算する。トルク制限値演算部１０２は、冷却水の温度とトルク制限値との相対関係を第２マップとして格納している。当該相対関係は、図４のグラフで表される。冷却水温がＴ１より低い場合には、トルク制限値は一定値（Ａ１）になる。冷却水温がＴ１以上でＴ２以下である場合には、冷却水温が高くなるほど、トルク制限値は、Ａ１からＡ２の間で低くなる。冷却水温がＴ２より高い場合には、トルク制限値は一定値（Ａ２）なる。トルク制限値Ａ１はトルク制限値Ａ２よりも高い。なお、冷却水の温度とトルク制限値との相対関係は、図４に示す関係に限らず、他の特性で示される関係でもよい。
　トルク制限値演算部１０２は、冷却水のピーク温度を第２マップで示される冷却水の温度に入力した上で、トルク制限値を演算する。トルク制限値演算部１０２はトルク制限値をトルク指令値演算部１０４に出力する。そして、ステップＳ１０に進む。
　これにより、冷却水ポンプ７の駆動時間が第１所定時間より短いである場合には、トルク制限値演算部１０２は、油温センサ５により検出された潤滑油の温度、又は、水温センサ９により検出された冷却水の温度のうち、油温センサ５の検出値を選択する。そして、トルク制限値演算部１０２は、選択した検出値に基づいて、トルク制限値を演算している。
　ステップＳ４にて、冷却水ポンプ７の駆動時間が第１所定時間以上である場合には、ステップＳ７に進む。ステップＳ７にて、トルク制限値演算部１０２は、駆動時間と第２所定時間とを比較する。第２所定時間は、冷却水の温度が設計水温以下になるまでの時間を示している。例えば車両の通常の走行状態で想定される冷却水の上限温度が、設計水温として設定されている。
　駆動時間が第２所定時間より短い場合にはステップＳ８に進む。ステップＳ８にて、トルク制限値演算部１０２は、第２マップを参照しつつ、水温センサ９の検出値に対応するトルク制限値を演算する。トルク制限値演算部１０２は、水温センサ９の検出値を第２マップで示される冷却水の温度に入力した上で、トルク制限値を演算する。トルク制限値演算部１０２はトルク制限値をトルク指令値演算部１０４に出力する。
　これにより、冷却水ポンプ７の駆動時間が第１所定時間以上である場合には、トルク制限値演算部１０２は、油温センサ５により検出された潤滑油の温度、又は、水温センサ９により検出された冷却水の温度のうち、水温センサ９の検出値を選択する。そして、トルク制限値演算部１０２は、選択した検出値に基づいて、トルク制限値を演算している。
　ステップＳ７にて、冷却水ポンプ７の駆動時間が第２所定時間以上である場合には、ステップＳ９に進む。ステップＳ９にて、トルク制限値演算部１０２は、モータ１の出力トルクの最大値をトルク制限値に設定する。トルク制限値演算部１０２はトルク制限値をトルク指令値演算部１０４に出力する。これにより、冷却水の温度又は潤滑油の温度に基づくトルク制限は解除される。そして、ステップＳ１０に進む。
　ステップＳ１０にて、要求トルク演算部１０３は、アクセル開度に基づいて、モータ１に要求するトルクを要求トルクとして演算する。要求トルク演算部１０３は要求トルクをトルク指令値演算部１０４に出力する。
　ステップＳ１１にて、トルク指令値演算部１０４は、要求トルクとトルク制限値とを比較する。要求トルクがトルク制限値以上である場合には、ステップＳ１２にて、トルク指令値演算部１０４は、トルク制限値をトルク指令値として演算し、インバータ２にトルク指令値を出力する。これにより、要求トルクがトルク制限値に制限される。
　一方、要求トルクがトルク制限値未満である場合には、ステップＳ１３にて、トルク指令値演算部１０４は、トルク制限をかけることなく、要求トルクをトルク指令値として演算し、インバータ２にトルク指令値を出力する。
　ステップＳ１４にて、コントローラ１００は、メインスイッチがオフ状態であるか否かを判定する。メインスイッチがオン状態である場合には、ステップＳ２に進む。そして、メインスイッチのオン状態が継続する間は、ステップＳ２からステップＳ１４までの制御フローが繰り返し行われる。メインスイッチがオフ状態である場合には、制御フローを終了する。
　なお、ステップＳ９の制御フローにおいて、トルク制限を解除する場合には、トルク指令値演算部１０４は、緩変化処理により、トルク解除を滑らかに行ってもよい。例えば、冷却水ポンプ７の駆動時間が第２所定時間以上である場合には、ステップＳ９に進み、トルク制限が解除される。このときに、トルク制限値演算部１０２は、前回の制御フローによりステップＳ８で設定したトルク制限値を、出力トルクの最大値に変更せずに、以下の処理を行う。まず、トルク制限値演算部１０２は、冷却水の検出値に対して緩変化処理を施すことで、冷却水の温度を演算する。緩変化処理には、例えばなまし処理が用いられる。演算された冷却水の温度は、時間の経過に対して、滑らかに推移する。そして、トルク制限値演算部１０２は、演算した冷却水の温度を第２マップに入力して、トルク制限値を演算する。
　すなわち、冷却水の温度に応じたトルク制限を解除する際には、冷却水の温度に対して緩変化処理を施し、かつ、緩変化処理を施した後の温度に基づいてトルク制限を行う。そして、当該トルク制限を行った後に、トルク制限を解除する。これにより、冷却水ポンプ７の駆動時間が第２所定時間に達した時点で、トルク制限がすぐに解除されないため、トルク指令値の急変を抑制できる。その結果として、運転性の悪化を回避できる。
　一方、冷却水ポンプ７の駆動時間が第２所定時間より短い場合には、冷却水の温度に応じたトルク制限が行われる。トルク制限を行う際には、トルク制限値演算部１０２は冷却水の温度に対して緩変化処理を施さない。これにより、トルク制限を行う際には、即座にトルクを制限することができるため、モータ１又はインバータ２を熱から保護できる。
　次に、冷却水の温度推移及び水温センサ９の検出値の推移を、図５に示しつつ、コントローラ１００の制御について説明する。温度推移は、冷却水ポンプ７の駆動を開始した後の推移である。図５の横軸は、冷却水ポンプ７の駆動時間を示し、縦軸は冷却水の温度（冷却水温）を示す。点線のグラフは水温センサ９の検出値（水温センサ温度）を示し、実線のグラフは冷却水の実際の温度を示す。また、時間ｔ１は第１所定時間を示し、時間ｔ２は第２所定時間を示す。
　冷却水ポンプ７の駆動が開始し、駆動時間が時間ｔａになると、変速機４の熱により加熱された冷却水がモータ１及びインバータ２に流れる。そのため、冷却流路８を循環する冷却水の温度が上昇する。水温センサ９は、冷却水の急峻な温度変化を追随できない。駆動時間が第１所定時間ｔ１に達するまでは、冷却水の実際の温度と水温センサ９の検出値との乖離は大きくなる。
　本実施形態と異なり、駆動時間が第１所定時間ｔ１よりも短い状態で、水温センサ９の検出値に応じてトルク制限を行った場合には、当該検出値が低いため、図４に示すようにトルク制限値が高い値に設定される。その結果として、適切なトルク制限がかからない状態となる。一方、本実施形態では、トルク制限値演算部１０２は、トルク制限値を演算する際、油温センサ５の検出値を選択し、油温センサ５の検出値に基づいてトルク制限値を演算する。これにより、トルク制限値が低い値に設定されて、適切なトルク制限を実行できる。
　駆動時間が第１所定時間ｔ１を経過すると、冷却水の温度変化が緩やかになり、水温センサ９の検出値は実際の温度に追随するようになる。トルク制限値演算部１０２は、トルク制限値を演算する際、水温センサ９の検出値を選択し、水温センサ９の検出値に基づいてトルク制限値を演算する。これにより、冷却水の温度が安定した後は、実際の冷却水の温度に応じてトルク制限を実行できる。
　駆動時間が第２所定時間ｔ２を経過すると、冷却水の温度は設計温度よりも低くなるため、冷却水の温度に応じたトルク制限が解除される。
　本実施形態において、コントローラ１００は、油温センサ５により検出された潤滑油の温度、又は、水温センサ９により検出された冷却水の温度のいずれか一方の温度を選択し、選択した温度に基づいてトルクに制限をかける。これにより、例えば、水温センサ９の検出値に基づくトルク制限では、適切なトルク制限をかけられない状態であっても、油温センサ５の検出値を用いてトルク制限をかけることができる。その結果として、適切なトルク制限を実行できる。
　また本実施形態において、コントローラ１００は、冷却水の実際の温度が冷却センサ９の検出値よりも高い状態であると判定した場合には、油温センサ５の検出値を選択しつ、選択された検出値に基づいて、トルクに制限をかける。これにより、例えば、冷却水の温度が短時間で上昇し、冷却水の実際の温度が冷却センサ９の検出値よりも高い状態において、適切なトルク制限を実行することができる。
　なお、本実施形態において、モータ１又はパワー素子３を冷却する冷媒として、水を用いたが、冷媒は水以外の他の冷媒でもよい。
　上記のコントローラが本発明の「制御手段」に相当する。冷却水ポンプ７、冷却流路８、及びリザーバタンク１０が本発明の「冷却手段」に相当する。水温センサ９が本発明の「冷媒センサ」に相当する。
１…モータ
２…インバータ
３…パワー素子
４…変速機
５…油温センサ
７…冷却水ポンプ
８…冷却流路
９…水温センサ
１０…リザーバタンク
１００…コントローラ

Claims (6)

  1. モータと、
    前記モータに近接し又は前記モータの近傍に配置された変速機と、
    前記変速機の潤滑油の温度を検出する油温センサと、
    冷媒により前記モータを冷却する冷却手段と、
    前記冷媒の温度を検出する冷媒センサと、
    前記モータのトルクを制御する制御手段とを備え、
    前記制御手段は、
    　前記油温センサにより検出された潤滑油温度、又は、前記冷媒センサにより検出された冷媒温度のいずれか一方の温度を検出温度として選択し、
    　前記検出温度に基づいて前記トルクに制限をかける
    ことを特徴とするモータ制御装置。
  2. 請求項１記載のモータ制御装置において、
    前記制御手段は、
    　前記冷媒の実際の温度が前記冷媒温度よりも高い状態であると判定した場合には、前記潤滑油温度を前記検出手段として選択する
    ことを特徴とするモータ制御装置。
  3. 請求項１又は２に記載のモータ制御装置において、
    前記制御手段は、
    　前記冷却手段を駆動した時点からの経過時間が所定時間より短い場合には、前記潤滑油温度を前記検出温度として選択する
    ことを特徴とするモータ制御装置。
  4. 請求項３に記載のモータ制御装置において、
    前記制御手段は、
    　前記冷却手段を駆動した時点からの経過時間が前記所定時間より長い場合には、前記冷媒温度を前記検出温度として選択する
    ことを特徴とするモータ制御装置。
  5. 請求項１～４のいずれか一項に記載のモータ制御装置において、
    前記制御手段は、
    　前記冷媒温度に基づいて前記トルクに制限をかける場合には、前記冷媒温度に所定の緩変化処理を施すことなくトルク制限を行い、
    　前記トルク制限を解除する場合には、前記冷媒温度に前記緩変化処理を施し、かつ、前記緩変化処理を施した後の前記冷媒温度に基づいて前記トルク制限を行った後に、前記トルク制限を解除する
    ことを特徴とするモータ制御装置。
  6. モータのトルクを制御する制御方法において、
    　前記モータに近接し又は前記モータの近傍に配置された変速機の潤滑油を、油温センサにより検出し、
    　冷媒により前記モータを冷却し、
    　前記冷媒の温度を冷媒センサにより検出し、
    　前記油温センサにより検出された潤滑油温度、又は、前記冷媒センサにより検出された冷媒温度のいずれか一方の温度を検出温度として選択し、
    　前記検出温度に基づいて前記トルクに制限をかける
    ことを特徴とするモータ制御方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017183699A1 (ja) * 2016-04-21 2017-10-26 株式会社デンソー 回転電機の制御装置
WO2018142952A1 (ja) * 2017-02-02 2018-08-09 日立オートモティブシステムズ株式会社 モータ制御装置
CN109130867A (zh) * 2018-09-23 2019-01-04 王虹 基于冷链运输的充电提醒方法、装置及移动终端
EP3594045A4 (en) * 2017-03-10 2021-01-27 NTN Corporation DRIVE CONTROL DEVICE

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6531705B2 (ja) * 2016-04-21 2019-06-19 株式会社デンソー 回転電機の制御装置
JP6560720B2 (ja) * 2017-08-10 2019-08-14 本田技研工業株式会社 油圧制御装置
CN107599890B (zh) * 2017-08-30 2019-10-18 北京新能源汽车股份有限公司 一种电动汽车驱动电机的温度控制方法、装置及电动汽车
CN112042099A (zh) * 2018-04-11 2020-12-04 日产自动车株式会社 仪器保护装置以及仪器保护方法
JP2021005967A (ja) * 2019-06-27 2021-01-14 Ntn株式会社 駆動制御装置
DE102022210124A1 (de) * 2022-09-26 2024-03-28 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Antriebseinrichtung, Vorrichtung zum Betreiben einer elektrischen Antriebseinrichtung, Elektrische Antriebseinrichtung

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0965501A (ja) * 1995-08-29 1997-03-07 Toyota Motor Corp 車両用パワープラント
JP2008099424A (ja) * 2006-10-11 2008-04-24 Toyota Motor Corp 動力出力装置およびその制御方法並びに車両
JP2010095152A (ja) * 2008-10-16 2010-04-30 Toyota Motor Corp 温度制御装置
JP2012075228A (ja) * 2010-09-28 2012-04-12 Toyota Motor Corp 冷却システムの診断装置
JP2014093845A (ja) * 2012-11-02 2014-05-19 Ntn Corp インホイールモータ駆動装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3651425B2 (ja) * 2001-08-28 2005-05-25 トヨタ自動車株式会社 動力出力装置およびこれを備えるハイブリッド自動車
US20040045749A1 (en) * 2002-09-06 2004-03-11 Ford Global Technologies, Inc. Cooling system and method for a hybrid electric vehicle
US8060266B2 (en) * 2006-12-26 2011-11-15 Nissan Motor Co., Ltd. Mode changeover control device for a hybrid vehicle
JP5134663B2 (ja) * 2010-09-10 2013-01-30 ジヤトコ株式会社 変速機のオイル供給装置
JP5760865B2 (ja) 2011-08-30 2015-08-12 トヨタ自動車株式会社 車両用モータ温度検出装置
JP5413440B2 (ja) * 2011-12-07 2014-02-12 株式会社デンソー 回転機の制御装置
US9352656B2 (en) * 2012-08-31 2016-05-31 Ford Global Technologies, Llc Temperature based electric machine control
KR101628513B1 (ko) * 2014-11-04 2016-06-08 현대자동차주식회사 Tmed 하이브리드 차량의 주행중 모터 과온 방지를 위한 제어 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0965501A (ja) * 1995-08-29 1997-03-07 Toyota Motor Corp 車両用パワープラント
JP2008099424A (ja) * 2006-10-11 2008-04-24 Toyota Motor Corp 動力出力装置およびその制御方法並びに車両
JP2010095152A (ja) * 2008-10-16 2010-04-30 Toyota Motor Corp 温度制御装置
JP2012075228A (ja) * 2010-09-28 2012-04-12 Toyota Motor Corp 冷却システムの診断装置
JP2014093845A (ja) * 2012-11-02 2014-05-19 Ntn Corp インホイールモータ駆動装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3173281A4 *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017183699A1 (ja) * 2016-04-21 2017-10-26 株式会社デンソー 回転電機の制御装置
JP2017195720A (ja) * 2016-04-21 2017-10-26 株式会社デンソー 回転電機の制御装置
CN109075730A (zh) * 2016-04-21 2018-12-21 株式会社电装 旋转电机的控制装置
CN109075730B (zh) * 2016-04-21 2022-01-14 株式会社电装 旋转电机的控制装置
WO2018142952A1 (ja) * 2017-02-02 2018-08-09 日立オートモティブシステムズ株式会社 モータ制御装置
JPWO2018142952A1 (ja) * 2017-02-02 2019-11-07 日立オートモティブシステムズ株式会社 モータ制御装置
US11001148B2 (en) 2017-02-02 2021-05-11 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Motor control device
EP3594045A4 (en) * 2017-03-10 2021-01-27 NTN Corporation DRIVE CONTROL DEVICE
CN109130867A (zh) * 2018-09-23 2019-01-04 王虹 基于冷链运输的充电提醒方法、装置及移动终端

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