电机的控制方法以及电机的控制装置制造方法及图纸

电机的控制方法是具有多相绕组的电机的控制方法，其中，具有如下步骤：推定步骤，在电机处于低速旋转的状态的情况下，根据向电机输入的输入电力的大小，对多相绕组中的温度最高的相的绕组的最高温度进行推定；以及限制步骤，基于通过推定步骤推定出的最高温度，限制输入电力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电机的控制方法以及电机的控制装置
本专利技术涉及电机的控制方法以及电机的控制装置。
技术介绍
同步电动机通常构成为以UVW相之类的多相进行驱动。在这种永磁体型的电机中，电流在与各相对应地设置的绕组(线圈)流通而对电机进行旋转驱动。各相绕组如果流通有电流则发热，在发热量较多的情况下，绕组的绝缘部件有可能劣化。因此，在绕组的温度变得极高的情况下，需要对绕组中流通的电流进行限制，从而抑制发热。因此，为了对电机内的绕组温度进行推定而研究了各种技术。(例如JP2013-070485A)。
技术实现思路
这里，在电机不旋转而产生扭矩的锁止的低速旋转状态的情况下，电流仅在特定相(例如U相)中流通，因此有时只有电机的局部变为高温。因此，存在如下问题，即，即使应用在电机内设置有温度传感器的技术，如果在电机内的局部超过推定温度，则也无法适当地对温度进行推定，绕组的绝缘部有可能劣化。本专利技术的目的在于提供通过对电机的最高温度进行推定而能够保护处于低速旋转区域的电机的、电机的控制方法以及电机的控制装置。根据本专利技术的某个方式，在具有多相绕组的电机的控制方法中，包含如下步骤：推定步骤，在电机处于低速旋转的状态的情况下，根据向电机输入的输入电力的大小，对多相绕组中的、温度最高的相的绕组的最高温度进行推定；以及限制步骤，基于通过推定步骤推定出的最高温度，限制输入电力。附图说明图1是第1实施方式的电机控制装置的概略结构图。图2是低速旋转区域判定部的详细结构图。图3是绕组温度推定部的详细结构图。图4是在限制率运算部的处理中使用的曲线图。图5是扭矩指令值运算部的详细结构图。图6是扭矩控制部的详细结构图。图7是电流矢量控制部的详细结构图。图8是电压相位控制部的详细结构图。图9是表示电机的温度变化的图。图10是第2实施方式的电机控制装置的概略结构图。图11是绕组温度推定部的详细结构图。图12是表示电机的温度变化的图。图13是第3实施方式的绕组温度推定部的概略结构图。图14是初始化温度运算部的概略结构图。图15是表示电机的温度变化的图。图16是第4实施方式的绕组温度推定部的概略结构图。图17是表示电机的温度变化的图。图18是第5实施方式的温度运算部的概略结构图。图19是对电机的发热量实施模型化的图。图20是表示电机的温度变化的图。图21是初始化温度运算部的变形例的详细结构图。具体实施方式下面，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。(第1实施方式)对本专利技术的第1实施方式所涉及的电机控制装置进行说明。图1是第1实施方式所涉及的电机控制装置的概略结构图。根据该图，利用电机控制装置1对电机2进行控制。此外，该电机2具有多相绕组，能够用作电动车辆等的驱动源。下面，对电机控制装置1的详细结构进行说明。电机控制装置1具有未图示的控制器，执行编程后的处理。对于下面所示的各模块的处理，也作为程序而存储于控制器，通过执行程序而执行各模块的处理。在低速旋转区域判定部3中，从转速运算器15输入表示电机2的转速的转速检测值N。低速旋转区域判定部3基于输入值而判定电机2处于低速旋转状态还是高速旋转状态，将表示判定结果的旋转区域判定结果输出至扭矩指令值运算部6。关于低速旋转区域判定部3的详情，后文中利用图2进行说明。此外，扭矩指令值运算部6是执行限制步骤的限制部的一个例子。在绕组温度推定部4从扭矩控制部7输入有d轴电流推定值id_est、以及q轴电流推定值iq_est，并且从未图示的上位系统输入有基准温度Tbase。绕组温度推定部4基于上述输入值而对推定最高温度Test进行运算。此外，也可以代替d轴电流推定值id_est、以及q轴电流推定值iq_est而使用从UVW相→dq轴变换器13输出的d轴电流值id、以及q轴电流值iq。关于绕组温度推定部4的详情，后文中利用图3进行说明。绕组温度推定部4是执行推定步骤的推定部的一个例子。此外，基准温度Tbase是利用在电机2的外部设置的传感器测定的温度，例如在电机2设置于电动车辆的情况下，是外部气温传感器检测值、冷却系统的温度传感器检测值等。限制率运算部5根据推定最高温度Test而计算用于对电机2的驱动扭矩的限制的扭矩限制率Rlim。关于限制率运算部5的处理的详情，后文中利用图4进行说明。扭矩指令值运算部6中输入有旋转区域判定结果、来自未图示的上位系统的扭矩指令值T*、以及扭矩限制率Rlim。此外，根据车辆的加速器踏板的开度等而规定扭矩指令值T*。另外，扭矩指令值运算部6预先对规定扭矩的可设定范围的扭矩上限值Trqlim_upper、以及扭矩下限值Trqlim_lower进行存储。扭矩指令值运算部6基于上述输入值以及存储值而对最终扭矩指令值T*fin进行运算。关于扭矩指令值运算部6的处理的详情，后文中利用图5进行说明。扭矩控制部7具有：电流矢量控制部，其进行电流矢量控制；以及电压相位控制部，其进行电压相位控制。扭矩控制部7根据输入的最终扭矩指令值T*fin、电池电压检测值Vdc、转速检测值N、从UVW相→dq轴变换器13输出的d轴电流值id以及q轴电流值iq而进行电流矢量控制或者电压相位控制的选择。与此同时，扭矩控制部7通过选择的控制方法对d轴电压指令值v*d、以及q轴电压指令值v*q进行运算，将上述电压指令值输出至dq轴→UVW相变换器8。关于扭矩控制部7的处理详情，后文中利用图6进行说明。dq轴→UVW相变换器8基于下式，并基于电机2的电角度检测值θ而将d轴电压指令值v*d、以及q轴电压指令值v*q变换为三相电压指令值vu*、vv*、vw*，将变换后的电压指令值输出至PMW变换器9。[数学式1]PMW变换器9基于三相电压指令值vu*、vv*、vw*、以及从相对于电池10并联设置的电压传感器10A输出的电池电压检测值Vdc，将逆变器11的功率元件驱动信号Duu*、Dul*、Dvu*、Dvl*、Dwu*、Dwl*输出。逆变器11进行基于由PMW变换器9生成的功率元件驱动信号的动作，由此将三相电压vu、vv、vw施加于电机2。电流检测器12设置于电机控制装置1与电机2之间的三相配线中的至少两相配线。例如，电流检测器12对U相电流值iu、以及V相电流值iv进行检测。UVW相→dq轴变换器13基于下式而对U相电流值iu、以及V相电流值iv进行基于电角度检测值θ的变换，由此计算出d轴电流值id、以及q轴电流值iq，并将这些电流值输出至扭矩控制部7。[数学式2]转子位置传感器14相对于电机2并联设置，如果检测出电机2的电角度检测值θ，则将检测值输出至转速运算器15。此外，转子位置传感器14是执行测定步骤的结构的一个例子。转速运算器15求出针对电角度检测值θ的规定间隔下的变化量，由此对转速检测值N进行运算。转速运算器15将转速检测值N输出至低速旋转区域判定部3、绕组温度推定部4以及扭矩控制部7。下面，对利用图1说明的结构的一部分进行详细说明。图2中示出了低速旋转区域判定部3的详细结构。低速旋转区域判定部3具有绝对值运算部31以及旋转区域判定部32。如果绝对值运算部31求出作为输入的转速检测值N的绝对值的转速绝对值Nabs，则将转速绝对值Nabs输出至旋转区域判定部32。旋转区域判定部32对转速绝对值Nabs进行基于下式的判定，判定电机2是否处于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电机的控制方法，该电机具有多相绕组，其中，所述电机的控制方法包含如下步骤：推定步骤，在所述电机处于低速旋转的状态的情况下，根据向所述电机输入的输入电力的大小，对所述多相绕组中的温度最高的相的绕组的最高温度进行推定；以及限制步骤，基于通过所述推定步骤推定出的所述最高温度，限制所述输入电力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电机的控制方法，该电机具有多相绕组，其中，所述电机的控制方法包含如下步骤：推定步骤，在所述电机处于低速旋转的状态的情况下，根据向所述电机输入的输入电力的大小，对所述多相绕组中的温度最高的相的绕组的最高温度进行推定；以及限制步骤，基于通过所述推定步骤推定出的所述最高温度，限制所述输入电力。2.根据权利要求1所述的电机的控制方法，其中，所述低速旋转的状态包含所述电机锁止的状态。3.根据权利要求1或2所述的电机的控制方法，其中，还具有对所述多相绕组中的一部分的温度进行测定的测定步骤，在所述推定步骤中，在所述电机跳转至所述低速旋转的状态时，将通过所述测定步骤测定出的温度作为初始值而开始所述最高温度的推定。4.根据权利要求3所述的电机的控制方法，其中，还具有如下校正步骤，即，从所述电机跳转至并非所述低速旋转的状态时起，规定从通过所述推定步骤推定出的所述最高温度开始随时间收敛为通过所述测定步骤测定出的温度的校正值，利用开始所述推定步骤时的该校正值对所述初始值进行校正。5.根据权利要求4所述的电机的控制方法，其中，在所述校正步骤中，所述校正值根据所述电机的散热特性而收敛。6.根据权利要求3至5中任一项所述的电机的控制方法，其中，在所述限制步骤中，在所述电机处于所述低速旋转的状...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊藤健，室田浩平，森智章，高桥直树，川村弘道，
申请(专利权)人：日产自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP