马达驱动装置利用来自直流电源（20）的电力驱动电动发电机（MG1、MG2）。电动发电机（MG1、MG2）利用通过使驱动电流在定子的线圈中流动而产生的电流磁场，使设置有永磁体的转子旋转。并且，马达驱动装置的ECU（300）控制变换器（130），以在定子的线圈的至少1相上叠加偏移电流使设置于转子的永磁体升温，所述变换器（130）构成为将来自直流电源（20）的直流电力变换为用于驱动电动发电机（MG1、MG2）的交流电力。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及马达驱动装置和搭载该马达驱动装置的车辆，更具体地说，涉及在对转子中具有永磁体的交流马达进行驱动的情况下的磁体的升温控制。
技术介绍
近年来，作为有益于环境的车辆，搭载蓄电装置(例如二次电池或电容器等)，并利用根据蓄积于蓄电装置的电力而产生的驱动力行驶的车辆受到注目。该车辆包括例如电动汽车、混合动力汽车、燃料电池车等。在这些车辆中，一般使用变换器将来自蓄电装置的直流电力变换为用于驱动电动发电机等旋转电机的交流电力。并且，利用由旋转电机产生的驱动力使车辆行驶，并在再生制动时等，将来自驱动轮和发动机等的旋转力变换为电能对蓄电装置充电。 作为搭载于这样的车辆的旋转电机，考虑磁场磁通的高密度化和/或电力再生的容易性等，有时采用在转子中埋入永磁体的永磁体型同步机。一般来说，已知永磁体根据环境温度其特性发生变化。例如，在低温的环境温度下永磁体的磁通密度增加。由此，低温时，因旋转电机旋转产生的反电动势(counter-electromotive)电压增加。日本特开2008-043094号公报(专利文献I)公开了如下技术在具有转子中设置有永磁体的电动发电机的车辆中，在运转开始时，在永磁体的温度低于预定的温度的情况下，确定直轴(d轴)电流目标值以使其随时间变化，并将横轴(q轴)电流目标值设定为零，将车辆维持在停止状态使永磁体升温。现有技术文献专利文献I :日本特开2008-043094号公报专利文献2 日本特开平9-275696号公报专利文献3 :日本特开2009-189181号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题如上所述，在转子设置有永磁体的马达中，通过在低温时使永磁体磁通密度增加，使旋转时产生的反电动势电压增加。因此，需要考虑该低温时的反电动势电压来设计驱动马达的变换器等。另一方面，变换器等所包含的开关元件和电容器等元件需要被设计为能够承受马达的反电动势电压。因此，若考虑低温时进行设计，为了保护这些元件，作为通常的使用温度范围进行过剩的耐电压设计，这导致成本上升。对于这个问题，在上述的日本特开2008-043094号公报(专利文献I)中，在低温环境下的车辆开始运转时，通过仅使马达的d轴电流流动来使永磁体升温，从而使马达的反电动势电压降低。然而，在使用日本特开2008-043094号公报(专利文献I)中所公开的技术的情况下，在永磁体升温到预定温度之前，有可能限制了车辆的行驶。另外，在马达转速低的情况下，即使在低温环境下反电动势电压也低，因此不必进行永磁体的升温，但是在日本特开2008-043094号公报(专利文献I)中对这一点并没有考虑，因不必要的电流的施加而有可能白白消耗电力。本专利技术是为了解决这样的问题而提出的，其目的在于，在转子中具有永磁体的交流马达的驱动装置中，通过在低温环境下行驶时有效地使马达内的永磁体升温来降低马达的反电动势电压的增加，能够抑制成本并且保护结构部件。用于解决问题的手段本专利技术的马达驱动装置利用来自直流电源的电力驱动交流马达。交流马达构成为，利用通过在定子的线圈中流动驱动电流而产生的电流磁场，使设置有永磁体的转子旋转。马达驱动装置具有电力变换装置，构成为将来自直流电源的直流电力变换为用于驱动交流马达的交流电力；和控制装置，用于控制电力变换装置，以使偏移电流叠加于线圈的至少I相并使永磁体升温。·优选，控制装置根据交流马达的转速使偏移电流的大小变化。优选,控制装置控制电力变换装置，以使转速越大则偏移电流就越大。优选，控制装置设定偏移电流的大小以使其与转速成比例。 优选，控制装置使偏移电流随着转速增加而呈台阶状增加。优选，控制装置利用基于转速预先规定的映射来设定偏移电流的大小。优选，控制装置在转速低于基准转速的情况下，停止偏移电流的叠加。优选，控制装置在交流马达的驱动开始时，在与永磁体相关联的温度低于基准值的情况下执行偏移电流的叠加，在与永磁体相关联的温度高于基准值的情况下不执行偏移电流的叠加。优选，控制装置具有基于交流马达的驱动状态规定了永磁体的温度上升在时间上的变化的映射，通过基于交流马达的转矩指令值和转速利用映射计算永磁体的温度上升值，并将所计算出的温度上升值从交流马达的驱动开始起在时间轴方向上进行累计，从而推定永磁体的温度，在所推定出的永磁体的温度达到阈值的情况下，停止偏移电流的叠加。优选，电力变换装置包括变换器，该变换器构成为包括开关元件，并通过根据脉冲宽度调制控制来控制开关元件从而进行电力变换。控制装置在永磁体的温度低于基准温度的情况下，与永磁体的温度高于基准温度的情况相比，将在脉冲宽度调制控制中所使用的载波的频率设定得相对较低。本专利技术的车辆具有直流电源、交流马达、电力变换装置和控制装置。交流马达利用通过在定子的线圈中流动驱动电流而产生的电流磁场，使设置有永磁体的转子旋转，生成用于使车辆行驶的驱动力。电力变换装置将来自直流电源的电力变换为用于驱动交流马达的交流电力。控制装置控制电力变换装置，以使偏移电流叠加于线圈的至少I相并使永磁体升温。专利技术的效果根据本专利技术，在转子中具有永磁体的交流马达的驱动装置中，通过在低温环境行驶时有效地使马达内的永磁体升温来减少马达的反电动势电压的增加，能够抑制成本并保护结构部件。附图说明图I是搭载了本实施方式的马达驱动控制系统的车辆的整体结构图。图2是用于说明图I中示出的车辆的ECU的马达控制结构的控制框图。图3是表不转子中具有永磁体的电动发电机的转速和反电动势电压的关系的一例的图。图4是垂直于电动发电机的旋转轴的截面的示意图。图5是以俯视方式示出图4的转子和定子的关系的图。图6是用于说明本实施方式的电动发电机的各相的电流波形的例子的图。 图7是以俯视方式示出在适用了本实施方式的电流修正控制的情况下的转子和定子的关系的图。图8是表示与电动发电机的转速对应的偏移电流的设定方法的第I例的图。图9是表示与电动发电机的转速对应的偏移电流的设定方法的第2例的图。图10是表示与电动发电机的转速对应的偏移电流的设定方法的第3例的图。图11是用于说明本实施方式中的由ECU执行的电流修正控制处理的详细内容的流程图。图12是用于说明在变形例的情况下的ECU中的马达控制结构的控制框图。图13是用于说明在变形例的情况下的由E⑶执行的电流修正控制处理的详细内容的流程图。图14是表示电动发电机的转速的变化例的图。图15是表示实施方式2中的根据转矩指令值和转速确定的各动作点的温度上升量的映射的一例的图。图16是用于说明实施方式2中的由E⑶执行的电流修正控制处理的详细内容的流程图。图17是表示说明PWM信号生成部的脉冲宽度调制(PWM)控制的波形图的一例的图。图18是表示PWM控制中的载波频率和变换器输出电流(马达电流)的关系的图。图19是用于说明实施方式3中的车辆的ECU的马达控制结构的控制框图。图20是用于说明实施方式3中的由E⑶执行的电流修正控制处理的详细内容的流程图。具体实施例方式下面，参照附图说明本专利技术的实施方式。在以下的说明中，对同一部件标注同一附图标记。它们的名称和功能也相同。因此不反复对其进行详细说明。图I是搭载有本实施方式的马达驱动控制系统的车辆100的整体结构图。在本实施方式中，作为车辆100以搭载有发动机和电动发电机的混合动力车辆为例进行说明，但是车辆1本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：花田秀人，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：
国别省市：
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