JP2016185050A - 電動モータの温度推定装置、及び、電動モータの制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電動モータの温度を検出する温度センサが故障した場合であっても、電動モータの機能を維持することが可能な電動モータの制御装置を提供する。
【解決手段】ＨＥＶ−ＥＣＵ５０は、オイルを昇圧して吐出する機械式オイルポンプ３２及び電動オイルポンプ３３の吐出量を求めるポンプ吐出量取得部５２と、第１電動モータ１１、第２電動モータ１２の動作状態を取得する動作状態取得部５３と、オイルパン３０に貯留されているオイルの温度、機械式オイルポンプ３２と電動オイルポンプ３３の吐出量（オイルクーラ４０の通油量）、外気温、及び車速に基づいて、オイルクーラ４０を通過した後のオイルの温度を推定する油温推定部５４と、第１電動モータ１１、第２電動モータ１２の動作状態、及び推定されたオイルクーラ４０通過後のオイルの温度に基づいて、第１電動モータ１１、第２電動モータ１２の温度を推定するモータ温度推定部５５とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両に搭載される電動モータの温度推定装置、及び、該電動モータの温度推定装置を用いた電動モータの制御装置に関する。

近年、エンジンと電動モータとを併用することで車両の燃料消費率（燃費）を効果的に向上させることができるハイブリッド自動車（ＨＥＶ）が広く実用化されている。また、電動モータのみを動力源とし、排気ガスを排出しない電気自動車（ＥＶ）も実用化されている。

このようなハイブリッド自動車や電気自動車では、電動モータの過熱（ひいては過熱による永久磁石の減磁／消磁）を防止するために、電動モータの温度を監視し、該温度が所定温度以上に上昇したときに、電動モータの出力を制限（抑制）することが行われている。

例えば、特許文献１には、電動機の温度と回転数とに応じて電動機の出力制限を行う技術（電動機制御装置）が開示されている。この電動機制御装置は、電動機の温度（ステータの温度）を検出する温度センサと、電動機の回転数を検出する回転数センサと、アクセル開度に基づいてトルク指令値を算出し、電動機の温度と回転数に応じてこのトルク指令値に制限をかけて電力制御回路に出力するコンピュータとを備えている。

すなわち、この電動機制御装置では、電動機の過熱を防止すべく、電動機の温度が上昇した場合には本来のトルク指令値（アクセル開度から定まるトルク指令値）に対して制限をかけるとともに、電動機の回転数が上昇した場合にも、本来のトルク指令値に対して制限をかける。そのため、特許文献１に記載の電動機制御装置によれば、電動機の温度保護を図るとともに、特に低回転域においても必要なトルクを得ることができる。

特開２０００−１８４５０２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の電動機制御装置では、電動機の温度を検出する温度センサが故障した場合、電動機の温度が不明になり、電動機の出力が必要以上に制限されたり、又は電動機の駆動が停止されるおそれがある。

本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、電動モータの温度を検出する温度センサが故障した場合であっても、電動モータの機能を維持することが可能な電動モータの温度推定装置、及び該電動モータの温度推定装置を用いた電動モータの制御装置を提供することを目的とする。

本発明に係る電動モータの温度推定装置は、車両に搭載された油冷式の電動モータと、オイルパンに貯留されているオイルの温度を検出する油温検出手段と、オイルを昇圧して吐出するオイルポンプの吐出量を求めるポンプ吐出量取得手段と、オイルポンプから吐出されたオイルと冷却媒体との間で熱交換を行いオイルを冷却するオイルクーラと、電動モータの動作状態を取得する動作状態取得手段と、オイルパンに貯留されているオイルの温度、ポンプ吐出量取得手段により求められたオイルポンプの吐出量、及び冷却媒体の温度に基づいて、オイルクーラを通過した後のオイルの温度を推定する油温推定手段と、動作状態取得手段により取得された電動モータの動作状態、及び油温推定手段により推定されたオイルクーラ通過後のオイルの温度に基づいて、電動モータの温度を推定するモータ温度推定手段とを備えることを特徴とする。

本発明に係る電動モータの温度推定装置によれば、オイルパンに貯留されているオイルの温度、オイルポンプの吐出量、及び冷却媒体の温度に基づいて、オイルクーラを通過した後のオイルの温度が推定され、電動モータの動作状態、及び推定されたオイルクーラ通過後の（電動モータに供給される）オイルの温度に基づいて、電動モータの温度が推定される。その結果、電動モータの温度を検出する温度センサが故障した場合であっても、電動モータの機能を維持することが可能となる。

本発明に係る電動モータの温度推定装置は、電動モータの温度を検出するモータ温度検出手段と、モータ温度検出手段の故障を検知する故障検知手段とを備え、故障検知手段により温度検出手段の故障が検知された場合に、油温推定手段が、オイルクーラを通過した後のオイルの温度を推定し、モータ温度推定手段が、電動モータの温度を推定することが好ましい。

このようにすれば、電動モータの温度を検出するモータ温度検出手段が故障したときに、オイルクーラを通過した後のオイルの温度が推定され、電動モータの温度が推定されるので、電動モータの機能を維持することが可能となる。

本発明に係る電動モータの温度推定装置では、オイルポンプがエンジンにより駆動され、ポンプ吐出量取得手段が、エンジンの回転数、又は車両の速度に基づいて、オイルポンプの回転数を求めるとともに、該ポンプ回転数からオイルポンプの吐出量を求めることが好ましい。このようにすれば、オイルポンプの吐出量を的確に求めることができる。

本発明に係る電動モータの温度推定装置は、外気の温度を検出する外気温検出手段を備え、オイルクーラが、オイルと外気との間で熱交換を行う空冷式のオイルクーラであり、油温推定手段が、オイルパンに貯留されているオイルの温度、オイルポンプの吐出量、車両の速度、及び外気の温度に基づいて、オイルクーラを通過した後のオイルの温度を推定することが好ましい。

このようにすれば、空冷式のオイルクーラを用いた場合において、該オイルクーラを通過した後のオイルの温度を精度よく推定することができる。

本発明に係る電動モータの温度推定装置は、オイルを冷却する冷却水の温度を検出する冷却水温度検出手段を備え、オイルクーラが、オイルと冷却水との間で熱交換を行う水冷式のオイルクーラであり、油温推定手段が、オイルパンに貯留されているオイルの温度、オイルポンプの吐出量、及び冷却水の温度に基づいて、オイルクーラを通過した後のオイルの温度を推定することが好ましい。

このようにすれば、水冷式のオイルクーラを用いた場合において、該オイルクーラを通過した後のオイルの温度を精度よく推定することができる。

本発明に係る電動モータの温度推定装置は、オイルを昇圧して吐出する電動オイルポンプをさらに備え、ポンプ吐出量取得手段が、電動オイルポンプに印加される電力に基づいて、電動オイルポンプの吐出量をさらに求め、油温推定手段が、電動オイルポンプの吐出量をさらに考慮して、オイルクーラを通過した後のオイルの温度を推定することが好ましい。

このようにすれば、機械式オイルポンプに加えて電動オイルポンプを備える構成の場合にも、両方のオイルポンプの総吐出量を求めることができ、オイルクーラ通過後のオイルの温度を的確に推定することができる。

本発明に係る電動モータの制御装置は、上記いずれかの電動モータの温度推定装置と、油温推定手段により推定されたオイルの温度に基づいて、電動モータの出力を制限するモータ制御手段とを備えることを特徴とする電動モータの制御装置。

本発明に係る電動モータの制御装置によれば、上記いずれかの電動モータの温度推定装置を備えており、推定されたオイルの温度に基づいて、電動モータの出力が制限される。そのため、上述したように、電動モータの温度を検出する温度センサが故障した場合であっても、電動モータの機能を維持することが可能となる。

本発明によれば、電動モータの温度を検出する温度センサが故障した場合であっても、電動モータの機能を維持することが可能となる。

実施形態に係る電動モータの温度推定装置を用いた電動モータの制御装置の構成を示すブロック図である。 実施形態に係る電動モータの温度推定装置を用いた電動モータの制御装置による電動モータの温度推定処理及び出力制限処理の処理手順を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図中、同一又は相当部分には同一符号を用いることとする。また、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。

まず、図１を用いて、実施形態に係る電動モータの温度推定装置を用いた電動モータの制御装置１の構成について説明する。図１は、電動モータの温度推定装置を用いた電動モータの制御装置１の構成を示すブロック図である。なお、ここでは、電動モータの制御装置１を、シリーズ・パラレル・ハイブリッド車（ＨＥＶ）に適用した場合を例にして説明する。

エンジン１０は、どのような形式のものでもよいが、例えば、高膨張比サイクルによって圧縮比を高めることにより、熱効率の向上を図ったエンジンなどが好適に用いられる。エンジン１０は、エンジン・コントロールユニット（以下「ＥＣＵ」という）８０によって制御される。

ＥＣＵ８０には、クランクシャフトの回転位置（エンジン回転数）を検出するクランク角センサ８１、アクセルペダルの踏み込み量すなわちアクセルペダルの開度を検出するアクセルペダルセンサ８２、及びエンジン１０の冷却水の温度を検出する水温センサ８３（特許請求の範囲に記載の冷却水温度検出手段に相当）等の各種センサが接続されている。

ＥＣＵ８０は、取得したこれらの各種情報、及び後述するハイブリッド車・コントロールユニット（以下「ＨＥＶ−ＥＣＵ」という）５０からの制御情報に基づいて、燃料噴射量や点火時期、並びに電子制御式スロットルバルブ等の各種デバイスを制御することによりエンジン１０を制御する。また、ＥＣＵ８０は、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）１００を介して、アクセルペダル開度や、エンジン回転数、冷却水温度などの各種情報をＨＥＶ−ＥＣＵ５０に送信する。

エンジン１０のクランクシャフトには動力分割機構１３が接続されている。動力分割機構１３には、減速機等から構成されるドライブトレーン１４、及び、主として発電機（ジェネレータ）として動作する第１電動モータ（モータジェネレータ）１１が接続されている。動力分割機構１３は、例えば、リングギヤ、ピニオンギヤ、サンギヤ、及びプラネタリキャリアから構成される遊星歯車機構を有しており、エンジン１０から発生した駆動力を、ドライブトレーン１４と第１電動モータ１１とに分割して伝達する。

一方、ドライブトレーン１４には、主として動力源として動作する第２電動モータ（モータジェネレータ）１２も接続されている。このように構成されているため、この車両では、エンジン１０と第２電動モータ１２の２つの動力で車輪（車両）を駆動することができる。また、走行条件に応じて、第２電動モータ１２のみによる走行と、エンジン１０及び第２電動モータ１２による走行とを切替えることができる。さらに、第２電動モータ１２で走行しながら、発電することもできる。

第１電動モータ１１は、例えば、三相交流タイプの交流同期モータであり、上述したように、主に発電機として動作する。第２電動モータ１２は、例えば、三相交流タイプの交流同期モータであり、上述したように、主に動力源として動作する。第１電動モータ１１及び第２電動モータ１２では、ロータに永久磁石を用い、ステータにコイルを用いた。また、第１電動モータ１１及び第２電動モータ１２は、オイルによって冷却される油冷式の電動モータである。なお、第１電動モータ１１及び第２電動モータ１２では、ロータにコイルを用い、ステータに永久磁石を用いてもよい。また、第１電動モータ１１及び第２電動モータ１２として、交流同期モータに代えて、例えば、交流誘導モータや直流モータ等を用いてもよい。

第１電動モータ１１のステータ（コイル１１ａ）には、第１電動モータ１１のステータ（コイル１１ａ）の温度を検出する第１温度センサ２１が取り付けられている。同様に、第２電動モータ１２のステータ（コイル１２ａ）には、第２電動モータ１２のステータ（コイル１２ａ）の温度を検出する第２温度センサ２２が取り付けられている。第１温度センサ２１及び第２温度センサ２２は、特許請求の範囲に記載のモータ温度検出手段として機能する。第１温度センサ２１及び第２温度センサ２２としては、例えば、温度によって抵抗値が変化するサーミスタが好適に用いられる。第１温度センサ２１及び第２温度センサ２２は、ＨＥＶ−ＥＣＵ５０に接続されており、温度に応じた電気信号（電圧値）がＨＥＶ−ＥＣＵ５０で読み込まれる。

また、オイルパン３０（又はオイルストレーナ３１とオイルポンプ３２，３３と連通する配管）には、オイルパン３０に貯留されているオイルの温度を検出する第３温度センサ２３が取り付けられている。第３温度センサ２３は、特許請求の範囲に記載の油温検出手段として機能する。第３温度センサ２３としては、例えば、温度によって抵抗値が変化するサーミスタが好適に用いられる。第３温度センサ２３も、ＨＥＶ−ＥＣＵ５０に接続されており、温度に応じた電気信号（電圧値）がＨＥＶ−ＥＣＵ５０で読み込まれる。

オイルパン３０には、第１電動モータ１１並びに第２電動モータ１２の潤滑・冷却、及び動力分割機構１３やドライブトレーン１４等の潤滑を行うためのオイルが貯留されている。オイルパン３０に貯留されているオイルを、第１電動モータ１１や第２電動モータ１２などに供給するために、機械式オイルポンプ（以下、単に「オイルポンプ」ということもある）３２、及び電動オイルポンプ（ＥＯＰ）３３が並列に設けられている。

機械式オイルポンプ３２は、エンジン１０によって駆動され、オイルパン３０に貯留されているオイルをオイルストレーナ３１を介して吸い上げ、昇圧して吐出する。吐出されたオイルはオイルクーラ４０に圧送される。なお、機械式オイルポンプ３２としては、例えば、同軸式の内接ギヤ・トロコイドタイプや、チェーン駆動式のベーンタイプのものなどが好適に用いられる。

電動オイルポンプ３３は、例えば、エンジン１０が停止されているときに、電動モータ（図示省略）により駆動され、オイルを昇圧して吐出する。吐出されたオイルはオイルクーラ４０に圧送される。なお、電動オイルポンプ３３は、ＨＥＶ−ＥＣＵ５０によって駆動が制御される。

機械式オイルポンプ３２及び電動オイルポンプ３３の下流側には、両オイルポンプから吐出されたオイルと冷却媒体との間で熱交換を行いオイルを冷却するオイルクーラ４０が設けられている。本実施形態では、オイルクーラ４０として、オイルと外気との間で熱交換を行う空冷式のオイルクーラを用いた。なお、オイルクーラ４０として、空冷式のオイルクーラに代えて、例えば、オイルと冷却水（エンジン冷却水）との間で熱交換を行う水冷式のオイルクーラを用いてもよい。

車両の駆動力源であるエンジン１０、第１電動モータ１１、及び第２電動モータ１２は、ＨＥＶ−ＥＣＵ５０によって総合的に制御される。

ＨＥＶ−ＥＣＵ５０は、演算を行うマイクロプロセッサ、該マイクロプロセッサに各処理を実行させるためのプログラム等を記憶するＲＯＭ、演算結果などの各種データを記憶するＲＡＭ、その記憶内容が保持されるバックアップＲＡＭ、及び入出力Ｉ／Ｆ等を有して構成されている。

ＨＥＶ−ＥＣＵ５０には、例えば、外気の温度を検出する外気温センサ５８（特許請求の範囲に記載の外気温検出手段に相当）、車両の速度を検出する車速センサ５９（特許請求の範囲に記載の車速検出手段に相当）などを含む各種センサが接続されている。また、ＨＥＶ−ＥＣＵ５０は、ＣＡＮ１００を介して、エンジン１０を制御するＥＣＵ８０やビークルダイナミック・コントロールユニット（以下「ＶＤＣＵ」という）等と相互に通信可能に接続されている。ＨＥＶ−ＥＣＵ５０は、ＣＡＮ１００を介して、ＥＣＵ８０やＶＤＣＵから、例えば、エンジン回転数、冷却水温度、及びアクセルペダル開度等の各種情報を受信する

ＨＥＶ−ＥＣＵ５０は、取得したこれらの各種情報に基づいて、エンジン１０、第１電動モータ１１、及び第２電動モータ１２の駆動を総合的に制御する。ＨＥＶ−ＥＣＵ５０は、例えば、アクセルペダル開度（運転者の要求）、車両の運転状態、バッテリ７０の充電状態（ＳＯＣ）などに基づいて、エンジン１０の要求出力、及び第１電動モータ１１、第２電動モータ１２のトルク指令値を求めて出力する。ＥＣＵ８０は、上記要求出力に基づいて、例えば、電子制御式スロットルバルブの開度を調節する。また、後述するパワーコントロールユニット（以下「ＰＣＵ」という）６０は、上記トルク指令値に基づいて、インバータ６１を介して、第１電動モータ１１、第２電動モータ１２を駆動する。

ＨＥＶ−ＥＣＵ５０は、第１電動モータ１１、第２電動モータ１２それぞれのトルク指令値を求める際に、第１電動モータ１１、第２電動モータ１２それぞれの温度に応じて、トルク指令値を制限する。ここで、ＨＥＶ−ＥＣＵ５０は、第１，第２電動モータ１１，１２の温度を直接的に検出する第１，第２温度センサ２１，２２が故障（フェイル）した場合であっても、第１，第２電動モータ１１，１２の機能（駆動力出力／発電機能）を維持する（フォールトトレランス）機能を有している。そのため、ＨＥＶ−ＥＣＵ５０は、故障検知部５１、ポンプ吐出量取得部５２、動作状態取得部５３、油温推定部５４、モータ温度推定部５５、及びモータ制御部５６を機能的に有している。ＨＥＶ−ＥＣＵ５０では、ＲＯＭに記憶されているプログラムがマイクロプロセッサによって実行されることにより、故障検知部５１、ポンプ吐出量取得部５２、動作状態取得部５３、油温推定部５４、モータ温度推定部５５、及びモータ制御部５６の各機能が実現される。

故障検知部５１は、第１温度センサ２１及び第２温度センサ２２それぞれの故障（フェイル）を検知する。すなわち、故障検知部５１は、特許請求の範囲に記載の故障検知手段として機能する。故障検知部５１は、例えば、各センサの検出値が、所定時間以上継続して下限値以下の場合には、センサ又はハーネスが短絡（ショート）していると判断する。また、故障検知部５１は、各センサの検出値が、所定時間以上継続して上限値以上の場合には、センサ又はハーネスが断線（オープンフェイル）していると判断する。さらに、故障検知部５１は、各センサの検出値が、所定時間以上継続して変動しない場合にも故障（張り付きフェイル）と判断する。なお、故障検知部５１による、第１温度センサ２１及び第２温度センサ２２それぞれの故障（フェイル）検知結果は、油温推定部５４、モータ温度推定部５５、及びモータ制御部５６に出力される。

ポンプ吐出量取得部５２は、機械式オイルポンプ３２のオイル吐出量を求める。すなわち、ポンプ吐出量取得部５２は、特許請求の範囲に記載のポンプ吐出量取得手段として機能する。より具体的には、ポンプ吐出量取得部５２は、エンジン回転数とギヤ比とに基づいて、機械式オイルポンプ３２の回転数を求め、該ポンプ回転数から機械式オイルポンプ３２のオイル吐出量を求める。なお、エンジン回転数に代えて、例えば、車両の速度に基づいて、機械式オイルポンプ３２の吐出量を求めてもよい。

また、ポンプ吐出量取得部５２は、電動オイルポンプ３３に印加される電圧のデューティに基づいて、電動オイルポンプ３３の吐出量を求める。なお、ポンプ吐出量取得部５２により求められた機械式オイルポンプ３２の吐出量及び電動オイルポンプ３３の吐出量は、油温推定部５４に出力される。

動作状態取得部５３は、第１電動モータ１１、第２電動モータ１２それぞれの動作状態、例えば、出力トルクやモータ回転数等を取得する。すなわち、動作状態取得部５３は、特許請求の範囲に記載の動作状態取得手段として機能する。なお、動作状態取得部５３により取得された第１電動モータ１１、第２電動モータ１２それぞれの出力トルクやモータ回転数等は、モータ温度推定部５５に出力される。

油温推定部５４は、まず、機械式オイルポンプ３２の吐出量、及び電動オイルポンプ３３の吐出量に基づいて、オイルクーラ４０の通油量を求める。なお、オイルクーラ４０の通油量は、回路の圧損比率を考慮して求めることが好ましい。次に、油温推定部５４は、オイルパン３０に貯留されているオイルの温度、オイルクーラ４０の通油量、冷却媒体の温度（外気温）、及び車両の速度（車速）に基づいて、オイルクーラ４０を通過した後のオイル（すなわち、第１電動モータ１１、第２電動モータ１２に供給されるオイル）の温度を推定する。すなわち、油温推定部５４は、特許請求の範囲に記載の油温推定手段として機能する。

ここで、油温推定部５４は、第１温度センサ２１、及び／又は、第２温度センサ２２の故障（フェイル）が検知された場合に、オイルクーラ４０を通過した後のオイルの温度を推定する。油温推定部５４により推定されたオイルの温度は、モータ温度推定部５５に出力される。なお、オイルクーラ４０として水冷式のものを用いた場合には、油温推定部５４は、オイルパン３０に貯留されているオイルの温度、オイルポンプの吐出量、及び冷却水の温度に基づいて、オイルクーラ４０を通過した後のオイルの温度を推定する。

モータ温度推定部５５は、第１電動モータ１１、第２電動モータ１２それぞれの動作状態（出力トルクやモータ回転数等）、及び推定されたオイルクーラ４０通過後のオイルの温度、並びにオイル流量に基づいて、第１電動モータ１１、及び／又は、第２電動モータ１２の温度を推定する。すなわち、モータ温度推定部５５は、特許請求の範囲に記載のモータ温度推定手段として機能する。ここで、モータ温度推定部５５は、第１温度センサ２１、及び／又は、第２温度センサ２２の故障（フェイル）が検知された場合に、第１電動モータ１１、及び／又は、第２電動モータ１２（すなわち、故障が検知された温度センサに対応する電動モータ）の温度を推定する。モータ温度推定部５５により推定された第１電動モータ１１、及び／又は、第２電動モータ１２の温度は、モータ制御部５６に出力される。

モータ制御部５６は、例えば、アクセルペダル開度（運転者の要求）、車両の運転状態、バッテリ７０の充電状態（ＳＯＣ）などに基づいて、第１電動モータ１１、第２電動モータ１２それぞれのトルク指令値を設定する。その際に、モータ制御部５６は、第１電動モータ１１、第２電動モータ１２の温度に応じて（例えば１４０〜１６０℃以上の場合）、トルク指令値を制限する。

モータ制御部５６は、第１温度センサ２１及び第２温度センサ２２の故障（フェイル）が検知されていない場合には、第１温度センサ２１により検出された第１電動モータ１１の温度、及び第２温度センサ２２により検出された第２電動モータ１２の温度に応じて、上記トルク指令値を制限する。一方、モータ制御部５６は、第１温度センサ２１、及び／又は、第２温度センサ２２の故障（フェイル）が検知されたときには、モータ温度推定部５５により推定された第１電動モータ１１、及び／又は、第２電動モータ１２の温度に応じて、上記トルク指令値を制限する。すなわち、モータ制御部５６は、特許請求の範囲に記載のモータ制御手段として機能する。

ＰＣＵ６０は、バッテリ７０の直流電力を三相交流の電力に変換して第２電動モータ１１（第１電動モータ１２）に供給するインバータ６１を有している。ＰＣＵ６０は、上述したように、ＨＥＶ−ＥＣＵ５０から受信した（モータ制御部５６において設定された）トルク指令値に基づいて、インバータ６１を介して、第１電動モータ１１、第２電動モータ１２を駆動する。なお、インバータ６１は、第１電動モータ１１、第２電動モータ１２で発電した交流電圧を直流電圧に変換してバッテリ７０を充電する。また、ＰＣＵ６０は、補機類や各ＥＣＵの電源として使用するために、バッテリ７０の直流高電圧を１２Ｖまで降圧するＤＣ−ＤＣコンバータ６２を有している。

次に、図２を参照しつつ、電動モータの制御装置１の動作について説明する。図２は、電動モータの温度推定装置を用いた電動モータの制御装置１による電動モータの温度推定処理及び出力制限処理の処理手順を示すフローチャートである。本処理は、主としてＨＥＶ−ＥＣＵ５０において、所定のタイミングで繰り返して実行される。なお、第１電動モータ１１と第２電動モータ１２とでは、処理の内容は同一又は同様であるので、ここでは、第１電動モータ１１を主にして説明する。

まず、ステップＳ１００では、第１電動モータ１１（第２電動モータ１２）の回転数Ｎｍ１、トルクＴｍ１、温度（ステータ温度）Ｔｓｔ１、及びオイルパン３０に貯留されているオイルの温度（油温）Ｔｏ１が読み込まれる。

次に、第１温度センサ２１（第２温度センサ２２）の故障（フェイル）が検知されたか否かについての判断が行われる。ここで、フェイルが検知されていない場合には、ステップＳ１０４に処理が移行する。一方、フェイルが検知されたときには、ステップＳ１０６に処理が移行する。

ステップＳ１０４では、第１温度センサ２１（第２温度センサ２２）の検出値に応じて、第１電動モータ１１（第２電動モータ１２）のベース温度Ｔｍｂが設定される。その後、ステップＳ１２０に処理が移行する。

一方、ステップＳ１０６では、車速Ｖ、エンジン回転数Ｎｅ、外気温Ｔａ、及び電動オイルポンプ３３の駆動デューティが読み込まれる。

続いて、ステップＳ１０８では、ステップＳ１０６で読み込まれた車速Ｖ、エンジン回転数Ｎｅ、及びステップＳ１００で読み込まれたオイルパン３０に貯留されているオイルの温度（油温）Ｔｏ１に基づいて、機械式オイルポンプ３２の回転数Ｎｍｏｐと吐出量Ｑｍｏｐが推定される。

続くステップＳ１１０では、電動オイルポンプ３３が稼働中であるか否かについての判断が行われる。ここで、電動オイルポンプ３３が稼働中である場合には、ステップＳ１１２において、機械式オイルポンプ３２の吐出量Ｑｍｏｐ、オイルパン３０に貯留されているオイルの温度（油温）Ｔｏ１、及び電動オイルポンプ３３の駆動デューティに基づいて、電動オイルポンプ３３の吐出量Ｑｅｏｐが推定された後、ステップＳ１１４に処理が移行する。一方、電動オイルポンプ３３が稼働中でないときには、そのまま（電動オイルポンプ３３の吐出量Ｑｅｏｐとしてゼロが代入され）ステップＳ１１４に処理が移行する。

ステップＳ１１４では、機械式オイルポンプ３２の吐出量Ｑｍｏｐと電動オイルポンプ３３の吐出量Ｑｅｏｐとが加算されて総吐出量（総流量）が算出されるとともに、該総吐出量（総流量）に基づいて、オイルクーラ４０の通油量、及び第１電動モータ１１と第２電動モータ１２との分配流量が推定される。

次に、ステップＳ１１６では、オイルパン３０中のオイルの温度Ｔｏ１、オイルクーラ４０の通油量、外気温Ｔａ、及び車速Ｖに基づいて、オイルクーラ４０において熱交換がなされた（冷却された）後のオイルの温度Ｔｏ２（すなわち、第１電動モータ１１（第２電動モータ１２）に供給されるオイルの温度Ｔｏ２）が推定される。

続いて、ステップＳ１１８では、第１電動モータ１１（第２電動モータ１２）の運転状態、及びステップＳ１１６で推定されたオイルの温度Ｔｏ２に基づいて、第１電動モータ１１（第２電動モータ１２）の温度（ステータ温度）Ｔｓｔ２が推定される。その後、ステップＳ１２０に処理が移行する。

ステップＳ１２０では、第１電動モータ１１（第２電動モータ１２）の温度が所定のＭＧ許容温度Ｔｍｌ以上であるか否かについての判断が行われる。ここで、温度がＭＧ許容温度Ｔｍｌ未満の場合には、ステップＳ１２２において、第１電動モータ１１（第２電動モータ１２）の出力上限値として上限出力Ｐｌｉｍ２が設定された後、ステップＳ１２６に処理が移行する。一方、温度がＭＧ許容温度Ｔｍｌ以上のときには、ステップＳ１２４において、第１電動モータ１１（第２電動モータ１２）の出力上限値として上限出力Ｐｌｉｍ１が設定された後、ステップＳ１２６に処理が移行する。なお、上限出力Ｐｌｉｍ１は上限出力Ｐｌｉｍ２よりも小さい値とされている。すなわち、温度がＭＧ許容温度Ｔｍｌ以上のときには、第１電動モータ１１（第２電動モータ１２）の出力上限値が制限される。

ステップＳ１２６では、例えば、アクセルペダル開度に応じて、第１電動モータ１１（第２電動モータ１２）の要求回転数及び要求トルクが設定される。次に、ステップＳ１２８では、ステップＳ１２６において設定された第１電動モータ１１（第２電動モータ１２）の要求回転数及び要求トルクに応じて、第１電動モータ１１（第２電動モータ１２）の目標回転数及び目標トルクが設定される。

続いて、ステップＳ１３０では、ステップＳ１２８において設定された第１電動モータ１１（第２電動モータ１２）の目標回転数及び目標トルクに応じて、第１電動モータ１１（第２電動モータ１２）のトルク指令値が設定される。続くステップＳ１３２では、ステップＳ１３０で設定されたトルク指令値が、ステップＳ１２２において設定された上限出力Ｐｌｉｍ２又はステップＳ１２４において設定された上限出力Ｐｌｉｍ１を満足するように演算が行われ、仮モータトルクが算出される（ステップＳ１３４）。

次に、ステップＳ１３６では、ステップＳ１３４で算出された仮モータトルクに応じて、最終的なトルク指定値が設定される。そして、続くステップＳ１３６において、第１電動モータ１１（第２電動モータ１２）の目標回転数、目標トルク、トルク指令値がＰＤＵ６０に出力され、第１電動モータ１１（第２電動モータ１２）が駆動される。その後、本処理から一旦抜ける。

以上、詳細に説明したように、本実施形態によれば、第１電動モータ１１、第２電動モータ１２の温度を検出する第１温度センサ２１、第２温度センサ２２が故障したときに、オイルパン３０に貯留されているオイルの温度、機械式オイルポンプ３２と電動オイルポンプ３３の吐出量（オイルクーラ４０の通油量）、外気温、及び車速に基づいて、オイルクーラ４０を通過した後のオイルの温度が推定される。そして、第１電動モータ１１、第２電動モータ１２の動作状態、及び推定されたオイルクーラ４０通過後のオイルの温度に基づいて、第１電動モータ１１、第２電動モータ１２の温度が推定される。その結果、第１電動モータ１１、第２電動モータ１２の温度を直接的に検出する第１温度センサ２１、第２温度センサ２２が故障した場合であっても、第１電動モータ１１、第２電動モータ１２の機能（駆動力出力／発電機能）を維持する（フォールトトレランス）ことが可能となる。

なお、本実施形態によれば、エンジン回転数に基づいて、機械式オイルポンプ３２の回転数が求められ、該ポンプ回転数から機械式オイルポンプ３２のオイル吐出量が求められる。そのため、機械式オイルポンプ４３の吐出量を的確に求めることができる。

また、本実施形態によれば、電動オイルポンプ３３の吐出量が考慮されて、オイルクーラ４０を通過した後のオイルの温度が推定される。そのため、機械式オイルポンプ３２に加えて電動オイルポンプ３３を備える構成の場合にも、両方のオイルポンプの総吐出量を求めることができ、オイルクーラ４０通過後のオイルの温度を的確に推定することができる。

本実施形態によれば、上述したように、オイルパン３０に貯留されているオイルの温度、機械式オイルポンプ３２と電動オイルポンプ３３の吐出量、外気温、及び車両の速度に基づいて、オイルクーラ４０を通過した後のオイルの温度が推定される。そのため、空冷式のオイルクーラ４０を用いた場合において、該オイルクーラ４０を通過した後のオイル温度を精度よく推定することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、本発明に係る電動モータの制御装置１を、シリーズ・パラレル・ハイブリッド車（ＨＥＶ）に適用した場合を例にして説明したが、異なる形式のハイブリッド車（例えば、シリーズ・ハイブリッド車やパラレル・ハイブリッド車など）にも適用することができる。また、電気自動車（ＥＶ）や燃料電池自動車（ＦＣＶ）などにも適用することができる。

また、上記実施形態では、２つの電動モータ（第１電動モータ１１及び第２電動モータ１２）を有していたが、電動モータの数は２つには限られず、１つ、又は３つ以上であってもよい。

１ 電動モータの制御装置
１０ エンジン
１１ 第１電動モータ（モータジェネレータ）
１２ 第２電動モータ（モータジェネレータ）
１３ 駆動力分割機構
２１ 第１温度センサ
２２ 第２温度センサ
２３ 第３温度センサ
３０ オイルパン
３２ 機械式オイルポンプ
３３ 電動オイルポンプ
４０ オイルクーラ
５０ ＨＥＶ−ＥＣＵ
５１ 故障検知部
５２ ポンプ吐出量取得部
５３ 動作状態取得部
５４ 油温推定部
５５ モータ温度推定部
５６ モータ制御部
５８ 外気温センサ
５９ 車速センサ
６０ ＰＣＵ
７０ バッテリ
８０ ＥＣＵ
８１ クランク角センサ
８２ アクセルペダルセンサ
８３ 水温センサ
１００ ＣＡＮ

Claims (7)

1. 車両に搭載された油冷式の電動モータと、
   オイルパンに貯留されているオイルの温度を検出する油温検出手段と、
   前記オイルを昇圧して吐出するオイルポンプの吐出量を求めるポンプ吐出量取得手段と、
   前記オイルポンプから吐出されたオイルと冷却媒体との間で熱交換を行いオイルを冷却するオイルクーラと、
   前記電動モータの動作状態を取得する動作状態取得手段と、
   前記オイルパンに貯留されているオイルの温度、前記ポンプ吐出量取得手段により求められた前記オイルポンプの吐出量、及び前記冷却媒体の温度に基づいて、前記オイルクーラを通過した後のオイルの温度を推定する油温推定手段と、
   前記動作状態取得手段により取得された電動モータの動作状態、及び前記油温推定手段により推定されたオイルクーラ通過後のオイルの温度に基づいて、前記電動モータの温度を推定するモータ温度推定手段と、を備えることを特徴とする電動モータの温度推定装置。
2. 前記電動モータの温度を検出するモータ温度検出手段と、
   前記モータ温度検出手段の故障を検知する故障検知手段と、を備え、
   前記故障検知手段により前記温度検出手段の故障が検知された場合に、前記油温推定手段は、前記オイルクーラを通過した後のオイルの温度を推定し、前記モータ温度推定手段は、前記電動モータの温度を推定することを特徴とする請求項１に記載の電動モータの温度推定装置。
3. 前記オイルポンプはエンジンにより駆動され、
   前記ポンプ吐出量取得手段は、前記エンジンの回転数、又は前記車両の速度に基づいて、前記オイルポンプの回転数を求めるとともに、該ポンプ回転数から前記オイルポンプの吐出量を求めることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動モータの温度推定装置。
4. 外気の温度を検出する外気温検出手段を備え、
   前記オイルクーラは、オイルと外気との間で熱交換を行う空冷式のオイルクーラであり、
   前記油温推定手段は、前記オイルパンに貯留されているオイルの温度、前記オイルポンプの吐出量、前記車両の速度、及び前記外気の温度に基づいて、前記オイルクーラを通過した後のオイルの温度を推定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動モータの温度推定装置。
5. オイルを冷却する冷却水の温度を検出する冷却水温度検出手段を備え、
   前記オイルクーラは、オイルと前記冷却水との間で熱交換を行う水冷式のオイルクーラであり、
   前記油温推定手段は、前記オイルパンに貯留されているオイルの温度、前記オイルポンプの吐出量、及び前記冷却水の温度に基づいて、前記オイルクーラを通過した後のオイルの温度を推定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動モータの温度推定装置。
6. 前記オイルを昇圧して吐出する電動オイルポンプをさらに備え、
   ポンプ吐出量取得手段は、前記電動オイルポンプに印加される電力に基づいて、前記電動オイルポンプの吐出量をさらに求め、
   前記油温推定手段は、前記電動オイルポンプの吐出量をさらに考慮して、前記オイルクーラを通過した後のオイルの温度を推定することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電動モータの温度推定装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の電動モータの温度推定装置と、
   前記油温推定手段により推定されたオイルの温度に基づいて、前記電動モータの出力を制限するモータ制御手段と、を備えることを特徴とする電動モータの制御装置。
   

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