JPH0970195A - モータの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スイッチング素子に急激な発熱が生じた場合
であっても対処可能にする。 【解決手段】 モータの回転数が十分低い場合に（２０
６）モータの回転が外力によりロックされているとみな
し、ＰＷＭ（パルス幅変調）信号のキャリア周波数を通
常の１０ｋＨｚの値から１．２５ｋＨｚに切り換える
（２１４）。ＰＷＭ信号のキャリア周波数の低下に伴い
インバータのスイッチング素子のスイッチング周波数が
低下しスイッチング損失が低減されるため、モータがロ
ックされていてもインバータの各スイッチング素子に急
激な発熱が生じるおそれがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モータの巻線又は
対応するスイッチング素子を熱による破壊から保護する
機能を備えたモータの制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】直流電源にて交流モータを駆動する場合
には電源出力を交流に変換する電力変換装置、例えばイ
ンバータが必要である。インバータ等の電力変換装置に
おいては、高周波かつ大電力でのスイッチングにより電
力変換が行われている。このようなスイッチングは、通
常、スイッチング素子（例えばＩＧＢＴ等の大電力用ト
ランジスタ）を発熱させるから、電力変換装置の制御を
行うに際しては、スイッチング素子の過熱への対処乃至
保護を考慮する必要がある。例えば特開平７−６７３８
９号においては、インバータの放熱器上にサーミスタ等
の温度センサを設け、この温度センサによりインバータ
の過熱状態が検出された場合にモータの運転を停止させ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、永久磁
石励磁型の同期モータ（ＰＭモータ）等をインバータ等
の電力変換装置にて駆動しているときに、モータの回転
が外力によりロックされると、モータに設けられている
複数相の巻線のうち一相のみに電流が集中し、その結
果、電力変換器中に設けられている複数のスイッチング
素子のうちこの相に対応するスイッチング素子が急激に
発熱する。このような急発熱が生じると、温度センサに
より過熱状態が検出されるより先に、スイッチング素子
が熱により破壊されてしまう恐れがある。

【０００４】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、モータの回転数に
基づき発熱を予測することにより、モータの回転がロッ
クされた場合等に生じる急激な発熱に対処できるように
することを目的とする。本発明は、また、スイッチング
素子の制御モードの切換により、トルク不足やトルクシ
ョックを防ぎつつ上述の目的を達成することを目的とす
る。本発明は、さらに、使用者が発熱状況を聴取識別で
きるようにすることを目的とする。本発明は、そして、
電気自動車の駆動系の制御や、ＰＭモータの駆動制御に
適する装置を実現することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の第１の構成は、モータに設けられた
複数の巻線に対し目標とする電流が供給されるよう、各
巻線に対応して設けられている複数のスイッチング素子
を制御する通常制御手段と、上記複数のスイッチング素
子又は上記複数の巻線における発熱が抑制されるよう当
該複数のスイッチング素子を制御する保護制御手段と、
を備える制御装置において、上記複数のスイッチング素
子又は上記複数の巻線における急峻な発熱をモータの回
転数に基づき予測する発熱予測手段と、上記急峻な発熱
が予測されている期間は保護制御手段を、それ以外の期
間は通常制御手段を、それぞれ動作させる制御モード切
換手段と、を備えることを特徴とする。本構成において
は、モータ回転数に基づく予測の結果により、すなわち
温度センサの出力を待たずに、スイッチング素子や巻線
を熱による破壊から保護する制御が実行される。従っ
て、モータの回転がロックされた場合等に生じる急激な
発熱に対処可能になり、ひいては電気自動車の駆動系の
制御や、ＰＭモータの駆動制御に適する装置が実現され
る。

【０００６】本発明の第２の構成は、モータの各巻線に
対応するスイッチング素子を熱による破壊から保護すべ
く、所定の保護動作を実行する制御装置において、モー
タの回転数を検出する回転数検出手段と、外力によりモ
ータの回転がロックしたか否かを上記回転数の検出値に
基づき判定する発熱予測手段と、ロックしたとの判定が
成立している間、そのスイッチング損失が低減されるよ
う上記複数のスイッチング素子のスイッチング周波数を
一時的に低減する保護制御手段と、を備えることを特徴
とする。本構成においては、モータ回転数に関する判定
の結果により、すなわち温度センサの出力を待たずに、
スイッチング素子を熱による破壊から保護する制御が実
行される。従って、モータの回転がロックされた場合等
に生じる急激な発熱に対処可能になり、ひいては電気自
動車の駆動系の制御や、ＰＭモータの駆動制御に適する
装置が実現される。さらに、スイッチング周波数を変え
たとしても、モータの最大出力トルクは変化しないか
ら、トルク不足やトルクショックも生じない。加えて、
スイッチング周波数の変化によりモータの電磁共鳴音の
周波数が変化するから、使用者は、発熱状況を聴取識別
できる。

【０００７】本発明の第３の構成は、複数の巻線を有す
るモータ又は各巻線に対応するスイッチング素子を熱に
よる破壊から保護すべく、所定の保護動作を実行する制
御装置において、モータの回転数を検出する回転数検出
手段と、外力によりモータの回転がロックしたか否かを
上記回転数の検出値に基づき判定する発熱予測手段と、
ロックしたとの判定が成立している間、発熱するスイッ
チング素子又は巻線が交番的に変化するよう、電流が集
中するスイッチング素子及び巻線を強制的にかつ交番的
に切り換える保護制御手段と、を備えることを特徴とす
る。本構成においても、モータ回転数に関する判定の結
果により、すなわち温度センサの出力を待たずに、巻線
やスイッチング素子を熱による破壊から保護する制御が
実行される。従って、モータの回転がロックされた場合
等に生じる急激な発熱に対処可能になり、ひいては電気
自動車の駆動系の制御や、ＰＭモータの駆動制御に適す
る装置が実現される。

【０００８】本発明の第４の構成は、第３の構成に係る
制御装置において、ロックしたとの判定が成立している
間、上記切換に伴うトルクが抑制されるよう、電流が集
中するスイッチング素子及び巻線の交番的変更に同期し
て当該電流を増減させる電流増減手段を備えることを特
徴とする。本構成においては、第３の構成と同様の作用
が生じる。加えて、トルクショックが軽減される結果、
電気自動車の駆動系の制御や、ＰＭモータの駆動制御に
より適する装置が実現される。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
関し図面に基づき説明する。

【００１０】図１には、本発明を実施するのに適する電
気自動車のシステム構成が示されている。このシステム
においては、三相交流ＰＭモータが車両走行用のモータ
１０として使用されている。モータ１０の駆動電流はイ
ンバータ１２を介してバッテリ１４から供給されてい
る。インバータ１２は、バッテリ１４の放電出力を三相
交流に変換すべく、モータ１０のＵ，Ｖ，Ｗ各相巻線に
対応して設けられ互いに三相ブリッジ接続されたスイッ
チング素子Ｑ１〜Ｑ６を有している。スイッチング素子
Ｑ１〜Ｑ６としては、例えば、ＩＧＢＴ等の大電力トラ
ンジスタを使用できる。インバータ１２は、その他、バ
ッテリ１４の出力電圧を平滑するためのコンデンサＣや
このコンデンサＣの放電抵抗Ｒを有している。

【００１１】インバータ１２の動作、特にスイッチング
素子Ｑ１〜Ｑ６のスイッチング動作は、ＥＶ−ＥＣＵ１
６により制御される。ＥＶ−ＥＣＵ１６は、図２に示さ
れるように、例えばイグニッションスイッチの操作に応
じリレーユニット２０をオンさせ、バッテリ１４とイン
バータ１２を接続する（１００）。ＥＶ−ＥＣＵ１６
は、操縦者によるアクセルペダルの踏込量を示すアクセ
ル信号、操縦者によるブレーキペダルの踏込量を示すブ
レーキ信号、操縦者が投入したシフト位置を示すシフト
ポジション信号等を入力し（１０２）、これらに基づき
モータ１０に対するトルク指令値、すなわちモータ１０
から出力させるべきトルクの値を演算する（１０４）。
その際、ＥＶ−ＥＣＵ１６は、サーミスタ等の温度セン
サにより検出されるインバータ１２やモータ１０の温度
に応じ、トルク指令値に制限を施す。ＥＶ−ＥＣＵ１６
は、このようにして求めたトルク指令値を電流指令値に
換算する（１０６）。ここにいう電流指令値は、モータ
１０にて励磁束を発生させる励磁電流Ｉｄとモータ１０
から出力させるべきトルクを決定するトルク電流Ｉｑの
組合せ（Ｉｄ，Ｉｑ）、あるいはモータ電流の絶対値Ｉ
＝（Ｉｄ² ＋Ｉｑ² ）^1/2 とその偏角θ＝ｔａｎ^-1（Ｉ
ｄ／Ｉｑ）の組合せ（Ｉ，θ）である。

【００１２】ＥＶ−ＥＣＵ１６は、インバータ１２か
ら、モータ１０の各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの検出値の
フィードバックを受け（１０８）、またモータ１０に付
設されているレゾルバ等の回転子位置センサ１８からモ
ータ１０の回転数（すなわちモータ１０の回転子の位置
変化）を入力する（１１０）。ＥＶ−ＥＣＵ１６は、各
相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの検出値を（Ｉｄ，Ｉｑ）又は
（Ｉ，θ）の形に変換した上で、ステップ１０６にて求
めた指令値（Ｉｄ，Ｉｑ）又は（Ｉ，θ）と比較し、そ
の結果得られた電流制御誤差（偏差）の他、モータ１０
の回転数を用いて、各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの制御目
標あるいは各相電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗの制御目標を決定
する（１１２）。ＥＶ−ＥＣＵ１６は、ステップ１１２
にて決定した制御目標に応じ、スイッチング素子Ｑ１〜
Ｑ６のオン／オフスイッチングを制御するためのパルス
幅変調（ＰＷＭ）信号を生成し、これを対応するスイッ
チング素子Ｑ１〜Ｑ６に供給する（１１４）。その後、
ＥＶ−ＥＣＵ１６の動作はステップ１００に戻る。

【００１３】図２の制御手順が特徴としているのは、ス
テップ１１２に先立ち、モータロック判定・インバータ
保護処理に係るステップ１１６を実行している点であ
る。ステップ１１６では、モータ１０の回転数が低下し
た場合にモータ１０が外力によりロックされていると判
定し（モータロック判定）、ロックと判定された場合に
インバータ１２の各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を保護
するための処理（インバータ保護処理）を実行する。

【００１４】図３に示されるように、本発明の第１実施
形態においては、ＰＷＭ信号のキャリア周波数、すなわ
ちスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のスイッチング周波数を
低下させることにより、インバータ保護処理を実現して
いる。ＰＷＭ信号のキャリア周波数、すなわちスイッチ
ング素子Ｑ１〜Ｑ６のスイッチング周波数を低下させる
ことは、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のスイッチング損
失の低減につながり、ひいてはスイッチング素子Ｑ１〜
Ｑ６の発熱の低減につながる。

【００１５】この実施形態では、ＥＶ−ＥＣＵ１６は、
まず、ＰＷＭ信号のキャリア周波数を、モータ１０及び
インバータ１２の効率＝（モータ１０の軸出力）／（バ
ッテリ１４からインバータ１２への入力）が良好となる
周波数（例えば１０ｋＨｚ）としている（２００）。Ｅ
Ｖ−ＥＣＵ１６は、次に、ステップ２０２を経て、保護
必要性判定（２０４）及びモータロック判定（２０６）
を実行する。ここにいう保護必要性判定とは、現在のキ
ャリア周波数のままでもスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６が
熱破壊しないかどうかの判定である。すなわち、図４に
“インバータ許容時間ライン”として示されるように、
モータ１０のＵ，Ｖ，Ｗ各相巻線に流れる電流が大きく
なればなるほど、対応するスイッチング素子に通電でき
る最大の時間（熱破壊に至る時間）は短くなる。また、
電流値が図中Ａで示される値を下回ると、熱破壊は生じ
なくなる。ＥＶ−ＥＣＵ１６は、ステップ２０４では、
ステップ１０６にて求めた電流指令（詳細にはその絶対
値Ｉ）がＡ以上であるか否かを判定し、Ａ以上でない場
合には現在のキャリア周波数のままでもスイッチング素
子Ｑ１〜Ｑ６が熱破壊しないと判定する。また、ここに
いうモータロック判定とは、モータ１０の回転数の検出
値が所定値（例えば６０ｒｐｍ）以下であるか否かの判
定であり、ＥＶ−ＥＣＵ１６は、モータ１０の回転数の
検出値が所定値以下である場合にモータ１０の回転が外
力によりロックされていると判定する。「現在のキャリ
ア周波数のままでもスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６が熱破
壊しない」と判定した場合（２０４）及び「モータ１０
の回転が外力によりロックされていない」と判定した場
合（２０６）には、ＥＶ−ＥＣＵ１６は、図４中の曲線
“インバータ許容時間ライン”よりも左側の領域にある
折れ線“モータロック判定時間ライン”に従い、かつス
テップ１０６にて求めた電流指令に応じ、残り許容時間
初期値を設定する（２０８）。その後、ＥＶ−ＥＣＵ１
６の動作はステップ２０２に戻る。ステップ２０２で
は、ＰＷＭ信号の現在のキャリア周波数が１０ｋＨｚな
のかそれとも１．２５ｋＨｚなのかが判定される。ステ
ップ２０８からステップ２０２に戻った場合には、ＰＷ
Ｍ信号の現在のキャリア周波数は１０ｋＨｚであるた
め、ＥＶ−ＥＣＵ１６の動作はステップ２０４に移行す
る。

【００１６】「現在のキャリア周波数のままではスイッ
チング素子Ｑ１〜Ｑ６が熱破壊するかもしれない」と判
定され（２０４）かつ「モータ１０の回転が外力により
ロックされている」と判定された場合（２０６）には、
ＥＶ−ＥＣＵ１６は、前回ステップ２０８又は２１０を
実行した時刻から現在までの経過時間を、前回ステップ
２０８を実行した際に設定した残り許容時間初期値又は
前回ステップ２１０を実行した際に算出した残り許容時
間から減ずることにより、現時点での残り許容時間、す
なわちあとどの程度の時間が経過するとスイッチング素
子Ｑ１〜Ｑ６に熱破壊が生じるか（又はその可能性が顕
著に高まるか）を示す時間を、算出する（２１０）。Ｅ
Ｖ−ＥＣＵ１６は、残り許容時間が０未満となるまでは
（２１２）、ＰＷＭ信号のキャリア周波数をより低い周
波数（例えば１．２５ｋＨｚ）に下げ（２１４）かつこ
れに伴い各種制御ゲイン（例えば電流指令偏差に乗ずべ
き比例ゲイン、積分ゲイン等）を切り換えた状態で（２
１６）、図２に示される制御を実行する。ステップ２１
６実行後、ＥＶ−ＥＣＵ１６の動作はステップ２０２に
戻る。ステップ２１６からステップ２０２に戻った場合
には、ＰＷＭ信号の現在のキャリア周波数は１．２５ｋ
Ｈｚであるため、ＥＶ−ＥＣＵ１６の動作はステップ２
０２からステップ２１８に移行する。

【００１７】ステップ２１８では、ＥＶ−ＥＣＵ１６
は、ステップ２０４と同様の保護必要性判定を実行す
る。ステップ２１８にて「もとのキャリア周波数に戻し
てもスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６が熱破壊しない（すな
わち電流指令Ｉ＜Ａ）」と判定した場合、ＥＶ−ＥＣＵ
１６は、キャリア周波数をもとの１０ｋＨｚに戻し（２
２２）、これに応じ各種制御ゲインをもとの値に戻し
（２２４）、さらにステップ２０８と同様に残り許容時
間初期値を設定した上で（２２６）、ステップ２０２へ
移行する。ステップ２１８にて「もとのキャリア周波数
に戻したらスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６が熱破壊するか
もしれない（すなわち電流指令Ｉ≧Ａ）」と判定した場
合、ＥＶ−ＥＣＵ１６は、ステップ２０６と同様のモー
タロック判定を実行する（２２０）。但し、制御モード
の繁雑な変化（ハンチング）を防ぐべく、ここでは判定
しきい値を６０ｒｐｍではなく２００ｒｐｍとしてい
る。ステップ２２０にて「モータ１０の回転が外力によ
りロックされていない」と判定した場合、ＥＶ−ＥＣＵ
１６はステップ２２２移行の動作を実行し、「モータ１
０の回転が外力によりロックされている」と判定した場
合、ステップ２０２に戻る。

【００１８】このように、本実施形態によれば、モータ
１０の回転数に基づき発熱の可能性を予測し、ＰＷＭ信
号のキャリア周波数＝スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のス
イッチング周波数の低減制御を実行するようにしたた
め、インバータ温度の検出に先立ちスイッチング素子Ｑ
１〜Ｑ６やモータ１０の巻線が熱により破壊することが
ない。従って、例えば坂道発進の際サイドブレーキをオ
ンしたままアクセルを踏んだ場合や、車止めに車輪が当
たっている状態でアクセルを踏んだ場合であっても、ス
イッチング素子Ｑ１〜Ｑ６等に支障は生じない。また、
熱破壊の予防のため電流容量が大きめの素子を用いる、
といった必要もないから、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６
等を小型安価化できる。さらに、ＰＷＭ信号のキャリア
周波数を下げるのみでモータ１０の電流に関しては低減
等を施していないから、モータ１０の最大出力トルクの
変化、ひいてはトルク変化やトルクショックは生じな
い。また、ステップ２０６及び２２０にてヒステリシス
を付与しているから、１０ｋＨｚスイッチングから１．
２５ｋＨｚスイッチングへ、またはその逆への、制御モ
ードの頻繁な切換りは生じない。加えて、１．２５ｋＨ
ｚスイッチング時はモータ１０の電磁共鳴音が可聴領域
内となるから、操縦者等は、モータ１０の過負荷状態を
聴取することができる。なお、ＰＷＭ信号のキャリア周
波数の切換は、ソフトウエア的にもハードウエア的にも
実現できる。また、上述の各種パラメータ（回転数のし
きい値等）は適宜変更できる。

【００１９】また、図５に示されるように、本発明の第
２実施形態においては、モータ１０の回転が外部により
ロックした場合に、モータ１０の各相巻線に流れる電流
の移相を、周期的に、電気角で１２０゜ずれた相へと順
次交番的に切り換えている。この切換えにより、Ｕ相→
Ｖ相→Ｗ相又はＵ相→Ｗ相→Ｖ相の順に、電流が集中す
る相が切り換わる結果、モータ１０のある特定の相の巻
線又はインバータ１２のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の
うちある特定のスイッチング素子のみに電流が集中する
ことがなくなり、インバータ１２の熱破壊等が防止され
る。

【００２０】この実施形態では、第１実施形態における
ステップ２００は実行されない。また、第１実施形態に
おけるステップ２０２に代えステップ２０２Ａが、ステ
ップ２１４及び２１６に代え２１４Ａが、またステップ
２２２及び２２４に代えステップ２２２Ａが、それぞれ
実行される。ステップ２１４Ａにおいては、電気角で１
２０゜ずれた相となるよう、モータ１０の励磁電流Ｉｄ
のピークが強制的に切り換えられる。その際には、図６
に示されるように、モータ電流Ｉを一時的に減少させ
る。これにより、位相切換えに伴うトルクショックが防
止される。また、ステップ２２２Ａにおいては、ステッ
プ２１４Ａに示されている制御から通常の制御、すなわ
ち回転子位置センサ１８によって得られる回転子の位置
に同期した電流制御への切換えが実行される。ステップ
２０２Ａは、ステップ２１４Ａに係る制御を実行してい
るか否かの判定である。従って、この実施形態において
は、前述の第１実施形態と同様、スイッチング素子Ｑ１
〜Ｑ６等の熱破壊を防止することができる。また、例え
ば坂道発進時サイドブレーキをオンしたままアクセルを
踏んだとき、１２０゜位相切換のみだとショックが生じ
るおそれがあるが、図６に示される電流制御を完了して
いるためそのような不具合は生じない。

【００２１】なお、以上の説明では、本発明の各実施形
態を電気自動車を例として説明したが、本発明は電気自
動車以外のシステムでも適用することができる。また、
モータ１０として三相交流ＰＭモータを例としたが、モ
ータ１０の相数になんら限定を要するものではない。加
えて、本発明を、特開平７−６７３８９号公報に開示さ
れている温度センサを利用した構成と組み合わせること
も可能である。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の第１の構
成によれば、モータの巻線又は対応するスイッチング素
子における急峻な発熱をモータの回転数に基づき予測
し、急峻な発熱が予測されている間、スイッチング素子
又は巻線における発熱が抑制されるようスイッチング素
子を制御するようにしたため、モータの回転がロックさ
れた場合等に生じる急激な発熱に対し、温度センサの出
力を待たずに対処可能になり、ひいては電気自動車の駆
動系の制御や、ＰＭモータの駆動制御に適する装置が実
現される。

【００２３】本発明の第２の構成によれば、外力により
モータの回転がロックしたか否かをモータ回転数の検出
値に基づき判定し、ロックしたとの判定が成立している
間、そのスイッチング損失が低減されるようスイッチン
グ周波数を一時的に低減するようにしたため、モータの
回転がロックされた場合等に生じる急激な発熱に対し、
温度センサの出力を待たずに対処可能になり、ひいては
電気自動車の駆動系の制御や、ＰＭモータの駆動制御に
適する装置が実現される。さらに、スイッチング周波数
を変えたとしても、モータの最大出力トルクは変化しな
いから、トルク不足やトルクショックも生じない。加え
て、スイッチング周波数の変化によりモータの電磁共鳴
音の周波数が変化するから、使用者は、発熱状況を聴取
識別できる。

【００２４】本発明の第３の構成によれば、外力により
モータの回転がロックしたか否かをモータ回転数の検出
値に基づき判定し、ロックしたとの判定が成立している
間、発熱するスイッチング素子及び巻線が交番的に変化
するよう、電流が集中するスイッチング素子及び巻線を
強制的にかつ交番的に切り換えるようにしたため、モー
タの回転がロックされた場合等に生じる急激な発熱に対
し、温度センサの出力を待たずに対処可能になり、ひい
ては電気自動車の駆動系の制御や、ＰＭモータの駆動制
御に適する装置が実現される。

【００２５】本発明の第４の構成によれば、第３の構成
に加え、ロックしたとの判定が成立している間、電流が
集中するスイッチング素子及び巻線の交番的変更に同期
して当該電流を増減させるようにしたため、第３の構成
と同様の効果が得られる他、トルクショックが軽減され
る結果、電気自動車の駆動系の制御や、ＰＭモータの駆
動制御により適する装置が実現される。

【００２６】

【補遺】なお、本発明は次のような構成としても把握す
ることができる。

【００２７】本発明の第５の構成に係る制御方法は、モ
ータに設けられた複数の巻線又は各巻線に対応して設け
られている複数のスイッチング素子における急峻な発熱
をモータの回転数に基づき予測するステップと、上記急
峻な発熱が予測されていない期間、上記複数の巻線に対
し目標とする駆動電流が供給されるよう上記複数のスイ
ッチング素子を制御するステップと、上記急峻な発熱が
予測されている期間、上記複数のスイッチング素子又は
上記複数の巻線における発熱が抑制されるよう当該複数
のスイッチング素子を制御するステップと、を有するこ
とを特徴とする。本構成によれば、第１の構成と同様の
作用効果が得られる。

【００２８】本発明の第６の構成に係る制御方法は、複
数の巻線を有するモータの回転数を検出するステップ
と、外力によりモータの回転がロックしたか否かを上記
回転数の検出値に基づき判定するステップと、ロックし
たとの判定が成立している間、各巻線に対応して設けら
れている複数のスイッチング素子におけるスイッチング
損失が低減されるよう、上記複数のスイッチング素子の
スイッチング周波数を一時的に低減するステップと、を
有することを特徴とする。本構成によれば、第２の構成
と同様の作用効果が得られる。

【００２９】本発明の第７の構成に係る制御方法は、複
数の巻線を有するモータの回転数を検出するステップ
と、外力によりモータの回転がロックしたか否かを上記
回転数の検出値に基づき判定するステップと、ロックし
たとの判定が成立している間、発熱する巻線及びこれに
対応するスイッチング素子が交番的に変化するよう、電
流が集中する巻線及びスイッチング素子を強制的にかつ
交番的に切り換えるステップと、を有することを特徴と
する。本構成によれば、第３の構成と同様の作用効果が
得られる。

【００３０】本発明の第８の構成に係る制御方法は、第
７の構成において、ロックしたとの判定が成立している
間、上記切換に伴うトルクが抑制されるよう、電流が集
中する巻線及びスイッチング素子の交番的変更に同期し
て当該電流を増減させるステップを有することを特徴と
する。本構成によれば、第４の構成と同様の作用効果が
得られる。

【００３１】本発明の第９の構成は、第２乃至第４又は
第６乃至第８の構成において、ロックしたとの判定が成
立していない間、上記複数の巻線に対し目標とする電流
が供給されるよう上記複数のスイッチング素子を制御す
ることを特徴とする。本構成によれば、第２乃至第４又
は第６乃至第８の構成による作用効果の他、第１の構成
による作用効果が得られる。

【００３２】本発明の第１０の構成は、第９の構成にお
いて、上記検出値が第１所定値を下回った場合にロック
したと判定し、第１所定値より大きい第２所定値を上回
った場合にロックが解除されたと判定することを特徴と
する。本構成によれば、第９の構成と同様の作用効果が
得られる。さらに、回転数の検出値に基づくロック判定
にヒステリシス特性が導入されるから、制御モードのハ
ンチング（制御モードの頻繁な変化）が生じることがな
く、より安定な動作が実現される。

【００３３】本発明の第１１の構成は、第９又は第１０
の構成において、上記電流又はその制御目標値が第３所
定値を下回った場合に、ロックしたか否かによらず、上
記複数の巻線に対し目標とする電流が供給されるよう上
記複数のスイッチング素子を制御することを特徴とす
る。本構成によれば、第９の構成と同様の作用効果が得
られる。さらに、上記電流が巻線又はスイッチング素子
の発熱が問題とならないような小電流である場合に制御
モードが保護に係るモードに切り換ることがないから、
より安定な動作が実現される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を実施するのに適する電気自動車のシ
ステム構成を示すブロック図である。

【図２】 ＥＶ−ＥＣＵの動作の全体の流れを示すフロ
ーチャートである。

【図３】 本発明の第１実施形態におけるＥＶ−ＥＣＵ
の要部動作の流れを示すフローチャートである。

【図４】 第１実施形態における残り許容時間初期値の
内容を示す特性図である。

【図５】 本発明の第２実施形態におけるＥＶ−ＥＣＵ
の要部動作の流れを示すフローチャートである。

【図６】 第２実施形態における位相ステップ切り換え
の際のモータ電流制御の内容を示すタイミングチャート
である。

【符号の説明】 １０ モータ、１２ インバータ、１４ バッテリ、１
６ ＥＶ−ＥＣＵ、１８ 回転子位置センサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０２Ｍ 7/48 9181−5Ｈ Ｈ０２Ｍ 7/48 Ｍ Ｈ０２Ｐ 3/18 Ｈ０２Ｐ 3/18 Ａ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータに設けられた複数の巻線に対し目
   標とする電流が供給されるよう、各巻線に対応して設け
   られている複数のスイッチング素子を制御する通常制御
   手段と、上記複数のスイッチング素子又は上記複数の巻
   線における発熱が抑制されるよう当該複数のスイッチン
   グ素子を制御する保護制御手段と、を備える制御装置に
   おいて、 上記複数のスイッチング素子又は上記複数の巻線におけ
   る急峻な発熱をモータの回転数に基づき予測する発熱予
   測手段と、 上記急峻な発熱が予測されている期間は保護制御手段
   を、それ以外の期間は通常制御手段を、それぞれ動作さ
   せる制御モード切換手段と、 を備えることを特徴とする制御装置。
2. 【請求項２】 モータの各巻線に対応するスイッチング
   素子を熱による破壊から保護すべく、所定の保護動作を
   実行する制御装置において、 モータの回転数を検出する回転数検出手段と、 外力によりモータの回転がロックしたか否かを上記回転
   数の検出値に基づき判定する発熱予測手段と、 ロックしたとの判定が成立している間、そのスイッチン
   グ損失が低減されるよう上記複数のスイッチング素子の
   スイッチング周波数を一時的に低減する保護制御手段
   と、 を備えることを特徴とする制御装置。
3. 【請求項３】 複数の巻線を有するモータ又は各巻線に
   対応するスイッチング素子を熱による破壊から保護すべ
   く、所定の保護動作を実行する制御装置において、 モータの回転数を検出する回転数検出手段と、 外力によりモータの回転がロックしたか否かを上記回転
   数の検出値に基づき判定する発熱予測手段と、 ロックしたとの判定が成立している間、発熱するスイッ
   チング素子又は巻線が交番的に変化するよう、電流が集
   中するスイッチング素子及び巻線を強制的にかつ交番的
   に切り換える保護制御手段と、 を備えることを特徴とする制御装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の制御装置において、 ロックしたとの判定が成立している間、上記切換に伴う
   トルクが抑制されるよう、電流が集中するスイッチング
   素子及び巻線の交番的変更に同期して当該電流を増減さ
   せる電流増減手段を備えることを特徴とする制御装置。