電動機控制裝置及電動機控制方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及對電動機的轉子所使用的永磁體的溫度進行推算的電動機控制裝置 及電動機控制方法。
【背景技術】
[0002] 近年來，為了降低二氧化碳的排放量，搭載電動機和發(fā)動機的混合動力汽車、以及 僅利用電動機進行驅動的電動汽車等電動車正在增加。上述搭載了電動機的電動車除了電 動機以外，還具備用于驅動電動機的逆變器、以及作為電源的電池等。
[0003] 此外，在上述電動車中，為了提高電動機的輸出，正在推進電池電壓的高電壓化、 以及利用升壓整流器實現(xiàn)高電壓化等。而且，在上述電動車中，為了在長時間使用的情況下 電動機的溫度也不會變?yōu)楦邷?，正在致力于提高冷卻性能。
[0004] 然而，在由電動機產生驅動力來行駛的情況下，若例如在山區(qū)高速公路等上以高 輸出狀態(tài)長時間使用電動機，則定子、轉子的溫度會上升并達到上限值。這里，若轉子所使 用的永磁體的溫度超過上限值，則會發(fā)生退磁而導致電動機的轉矩下降的問題。
[0005] 因此，為了在這種情況下進行保護，通過在定子上安裝熱敏電阻等溫度傳感器來 應對。與此相對，對于轉子所使用的永磁體，存在如下問題：由于是旋轉部分，因而難以安裝 熱敏電阻等溫度傳感器，無法測量永磁體的溫度。
[0006] 為了解決上述問題，提出了一種電動機控制裝置，其基于由定子溫度檢測單元檢 測到的定子線圈的溫度、冷卻液的液體溫度、冷卻液與定子線圈之間的熱阻、定子線圈和永 磁體之間的熱阻的比即熱阻比、以及定子線圈與永磁體的發(fā)熱比（散熱特性）來推算永磁 體的溫度（例如參照專利文獻1)。
[0007] 此外，還提出了一種電動機溫度推算裝置，其利用施加在電動機上的電壓、流過電 動機的電流以及由電動機常數(shù)即電阻與電感構成的模型，根據(jù)電動機的基本公式來推算永 磁體的溫度（利用永磁體磁通的溫度特性來推算溫度）（例如參照專利文獻2)。 現(xiàn)有技術文獻 專利文獻
[0008] 專利文獻1 :日本專利第4572907號公報 專利文獻2 :日本專利特開2004 - 201425號公報

【發(fā)明內容】
發(fā)明所要解決的技術問題
[0009] 然而，現(xiàn)有技術存在以下問題。 在專利文獻1所示的電動機控制裝置中，對一個計算周期前的永磁體的溫度加上根據(jù) 各參數(shù)計算出的溫度上升量來推算出永磁體的溫度。這里，由于例如定子線圈與永磁體的 發(fā)熱比會根據(jù)氣氛溫度、車輛速度等而變化，因此所計算出的溫度上升量是含有誤差的值。
[0010] 因此，每進行一次溫度上升量的計算都會積累溫度推算的誤差，因此存在誤差隨 著時間增大的問題。因此，在將專利文獻1所示的電動機控制裝置應用于車輛的情況下，在 長時間行駛途中誤差會變大，因此存在必須以較大的余量來抑制輸出的問題。
[0011] 在專利文獻2所示的電動機溫度推算裝置中，由于在推算出永磁體溫度時，使用 由作為電動機常數(shù)的電阻和電感構成的模型，因此存在每個電動機的電動機常數(shù)的偏差等 影響較大從而導致推算溫度與實際溫度的誤差較大的問題。
[0012] 本發(fā)明是為了解決上述問題而完成的，其目的在于獲得一種能高精度地推算出電 動機的轉子所使用的永磁體的溫度的電動機控制裝置及電動機控制方法。 解決技術問題所采用的技術方案
[0013] 本發(fā)明的電動機控制裝置是一種車輛的電動機控制裝置，該車輛具備電動機作為 動力源，包括：推算模式設定部，該推算模式設定部在由電動機產生驅動力來使車輛行駛的 狀態(tài)下，當用于對電動機的轉子所使用的永磁體的溫度進行推算的規(guī)定條件成立時，使流 過電動機的電流為0 ;以及永磁體溫度推算部，該永磁體溫度推算部在流過電動機的電流 為0的期間，基于電動機的感應電壓對永磁體的溫度進行推算。
[0014] 此外，本發(fā)明的電動機控制方法是一種在車輛的電動機控制裝置中執(zhí)行的電動機 控制方法，該車輛具備電動機作為動力源，包括：判定步驟，該判定步驟在由電動機產生驅 動力來使車輛行駛的狀態(tài)下，判定用于對電動機的轉子所使用的永磁體的溫度進行推算的 規(guī)定條件是否成立；電流控制步驟，該電流控制步驟在規(guī)定條件成立的情況下，使流過電動 機的電流為0 ;以及溫度推算步驟，該溫度推算步驟在流過電動機的電流為0的期間，基于 電動機的感應電壓對永磁體的溫度進行推算。 發(fā)明效果
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的電動機控制裝置，推算模式設定部在由電動機產生驅動力來使車輛 行駛的狀態(tài)下，當用于對電動機的轉子所使用的永磁體的溫度進行推算的規(guī)定條件成立 時，使流過電動機的電流為0 ;永磁體溫度推算部在流過電動機的電流為0的期間，基于電 動機的感應電壓對永磁體的溫度進行推算。 此外，根據(jù)本發(fā)明的電動機控制方法，判定步驟在由電動機產生驅動力來使車輛行駛 的狀態(tài)下，判定用于對電動機的轉子所使用的永磁體的溫度進行推算的規(guī)定條件是否成 立，電流控制步驟在規(guī)定條件成立的情況下，使流過電動機的電流為0 ;溫度推算步驟在流 過電動機的電流為0的期間，基于電動機的感應電壓對永磁體的溫度進行推算。 因此，能獲得一種能高精度地對電動機的轉子所使用的永磁體的溫度進行推算的電動 機控制裝置及電動機控制方法。
【附圖說明】
[0016] 圖1是表示應用了本發(fā)明實施方式1的電動機控制裝置的電動車的結構框圖。 圖2是詳細表示圖1所示的電動機控制裝置的結構框圖。 圖3是用于對本發(fā)明實施方式1的電動機控制裝置的永磁體溫度推算部中的溫度推算 處理進行說明的說明圖。 圖4是表示本發(fā)明實施方式1的電動機控制裝置的推算模式設定部中的推算模式判定 處理的流程圖。 圖5是表示本發(fā)明實施方式1的電動機控制裝置中執(zhí)行溫度推算處理時的行為的時序 圖。 圖6是表示本發(fā)明實施方式1的電動機控制裝置的推算模式設定部中的目標電流設定 處理的流程圖。 圖7是表示本發(fā)明實施方式1的電動機控制裝置中執(zhí)行推算模式時的轉矩和電流的行 為的時序圖。
【具體實施方式】
[0017] 以下，利用附圖對本發(fā)明的電動機控制裝置及電動機控制方法的優(yōu)選實施方式進 行說明，各圖中對于相同或相當?shù)牟糠謽俗⑾嗤臉颂杹碚f明。
[0018] 實施方式1 圖1是表示應用了本發(fā)明實施方式1的電動機控制裝置的電動車的結構框圖。圖1中， 該電動車具備電動機10、功率轉換器20、電動機控制裝置30、電池40、車輛控制裝置50、加 速位置傳感器（APS) 60、以及剎車行程傳感器70。
[0019] 電動機10與車輛的最終齒輪（未圖示）連結，將動力傳遞給車軸來驅動車輛。功 率轉換器20是向電動機10提供用于驅動電動機10的交流電的逆變器。功率轉換器20由 六個開關元件、電容器構成，開關元件使用例如絕緣柵雙極型晶體管（IGBT)等。
[0020] 電動機控制裝置30控制功率轉換器20,以使電動機10產生與從車輛控制裝置50 輸出的轉矩指令相對應的轉矩。這里，電動機控制裝置30與車輛控制裝置50的信息交換 使用例如CAN(ControllerAreaNetwork:控制器區(qū)域網絡）等。
[0021] 具體而言，電動機控制裝置30基于來自安裝在電動機10上對轉子的角度位置進 行檢測的角度位置傳感器、安裝在電動機10上對定子線圈的溫度（定子溫度）進行檢測的 溫度傳感器、以及設置在功率轉換器20上對流過功率轉換器20的電流進行檢測的電流傳 感器的各輸出信號，輸出對功率轉換器20的開關元件的導通截止進行控制的導通截止信 號。
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