电动机控制装置及电动机控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及对电动机的转子所使用的永磁体的温度进行推算的电动机控制装置 及电动机控制方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，为了降低二氧化碳的排放量，搭载电动机和发动机的混合动力汽车、以及 仅利用电动机进行驱动的电动汽车等电动车正在增加。上述搭载了电动机的电动车除了电 动机以外，还具备用于驱动电动机的逆变器、以及作为电源的电池等。
[0003] 此外，在上述电动车中，为了提高电动机的输出，正在推进电池电压的高电压化、 以及利用升压整流器实现高电压化等。而且，在上述电动车中，为了在长时间使用的情况下 电动机的温度也不会变为高温，正在致力于提高冷却性能。
[0004] 然而，在由电动机产生驱动力来行驶的情况下，若例如在山区高速公路等上以高 输出状态长时间使用电动机，则定子、转子的温度会上升并达到上限值。这里，若转子所使 用的永磁体的温度超过上限值，则会发生退磁而导致电动机的转矩下降的问题。
[0005] 因此，为了在这种情况下进行保护，通过在定子上安装热敏电阻等温度传感器来 应对。与此相对，对于转子所使用的永磁体，存在如下问题：由于是旋转部分，因而难以安装 热敏电阻等温度传感器，无法测量永磁体的温度。
[0006] 为了解决上述问题，提出了一种电动机控制装置，其基于由定子温度检测单元检 测到的定子线圈的温度、冷却液的液体温度、冷却液与定子线圈之间的热阻、定子线圈和永 磁体之间的热阻的比即热阻比、以及定子线圈与永磁体的发热比（散热特性）来推算永磁 体的温度（例如参照专利文献1)。
[0007] 此外，还提出了一种电动机温度推算装置，其利用施加在电动机上的电压、流过电 动机的电流以及由电动机常数即电阻与电感构成的模型，根据电动机的基本公式来推算永 磁体的温度（利用永磁体磁通的温度特性来推算温度）（例如参照专利文献2)。 现有技术文献 专利文献
[0008] 专利文献1 :日本专利第4572907号公报 专利文献2 :日本专利特开2004 - 201425号公报
【发明内容】
发明所要解决的技术问题
[0009] 然而，现有技术存在以下问题。 在专利文献1所示的电动机控制装置中，对一个计算周期前的永磁体的温度加上根据 各参数计算出的温度上升量来推算出永磁体的温度。这里，由于例如定子线圈与永磁体的 发热比会根据气氛温度、车辆速度等而变化，因此所计算出的温度上升量是含有误差的值。
[0010] 因此，每进行一次温度上升量的计算都会积累温度推算的误差，因此存在误差随 着时间增大的问题。因此，在将专利文献1所示的电动机控制装置应用于车辆的情况下，在 长时间行驶途中误差会变大，因此存在必须以较大的余量来抑制输出的问题。
[0011] 在专利文献2所示的电动机温度推算装置中，由于在推算出永磁体温度时，使用 由作为电动机常数的电阻和电感构成的模型，因此存在每个电动机的电动机常数的偏差等 影响较大从而导致推算温度与实际温度的误差较大的问题。
[0012] 本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于获得一种能高精度地推算出电 动机的转子所使用的永磁体的温度的电动机控制装置及电动机控制方法。 解决技术问题所采用的技术方案
[0013] 本发明的电动机控制装置是一种车辆的电动机控制装置，该车辆具备电动机作为 动力源，包括：推算模式设定部，该推算模式设定部在由电动机产生驱动力来使车辆行驶的 状态下，当用于对电动机的转子所使用的永磁体的温度进行推算的规定条件成立时，使流 过电动机的电流为0 ;以及永磁体温度推算部，该永磁体温度推算部在流过电动机的电流 为0的期间，基于电动机的感应电压对永磁体的温度进行推算。
[0014] 此外，本发明的电动机控制方法是一种在车辆的电动机控制装置中执行的电动机 控制方法，该车辆具备电动机作为动力源，包括：判定步骤，该判定步骤在由电动机产生驱 动力来使车辆行驶的状态下，判定用于对电动机的转子所使用的永磁体的温度进行推算的 规定条件是否成立；电流控制步骤，该电流控制步骤在规定条件成立的情况下，使流过电动 机的电流为0 ;以及温度推算步骤，该温度推算步骤在流过电动机的电流为0的期间，基于 电动机的感应电压对永磁体的温度进行推算。 发明效果
[0015] 根据本发明的电动机控制装置，推算模式设定部在由电动机产生驱动力来使车辆 行驶的状态下，当用于对电动机的转子所使用的永磁体的温度进行推算的规定条件成立 时，使流过电动机的电流为0 ;永磁体温度推算部在流过电动机的电流为0的期间，基于电 动机的感应电压对永磁体的温度进行推算。 此外，根据本发明的电动机控制方法，判定步骤在由电动机产生驱动力来使车辆行驶 的状态下，判定用于对电动机的转子所使用的永磁体的温度进行推算的规定条件是否成 立，电流控制步骤在规定条件成立的情况下，使流过电动机的电流为0 ;温度推算步骤在流 过电动机的电流为0的期间，基于电动机的感应电压对永磁体的温度进行推算。 因此，能获得一种能高精度地对电动机的转子所使用的永磁体的温度进行推算的电动 机控制装置及电动机控制方法。
【附图说明】
[0016] 图1是表示应用了本发明实施方式1的电动机控制装置的电动车的结构框图。 图2是详细表示图1所示的电动机控制装置的结构框图。 图3是用于对本发明实施方式1的电动机控制装置的永磁体温度推算部中的温度推算 处理进行说明的说明图。 图4是表示本发明实施方式1的电动机控制装置的推算模式设定部中的推算模式判定 处理的流程图。 图5是表示本发明实施方式1的电动机控制装置中执行温度推算处理时的行为的时序 图。 图6是表示本发明实施方式1的电动机控制装置的推算模式设定部中的目标电流设定 处理的流程图。 图7是表示本发明实施方式1的电动机控制装置中执行推算模式时的转矩和电流的行 为的时序图。
【具体实施方式】
[0017] 以下，利用附图对本发明的电动机控制装置及电动机控制方法的优选实施方式进 行说明，各图中对于相同或相当的部分标注相同的标号来说明。
[0018] 实施方式1 图1是表示应用了本发明实施方式1的电动机控制装置的电动车的结构框图。图1中， 该电动车具备电动机10、功率转换器20、电动机控制装置30、电池40、车辆控制装置50、加 速位置传感器（APS) 60、以及刹车行程传感器70。
[0019] 电动机10与车辆的最终齿轮（未图示）连结，将动力传递给车轴来驱动车辆。功 率转换器20是向电动机10提供用于驱动电动机10的交流电的逆变器。功率转换器20由 六个开关元件、电容器构成，开关元件使用例如绝缘栅双极型晶体管（IGBT)等。
[0020] 电动机控制装置30控制功率转换器20,以使电动机10产生与从车辆控制装置50 输出的转矩指令相对应的转矩。这里，电动机控制装置30与车辆控制装置50的信息交换 使用例如CAN(ControllerAreaNetwork:控制器区域网络）等。
[0021] 具体而言，电动机控制装置30基于来自安装在电动机10上对转子的角度位置进 行检测的角度位置传感器、安装在电动机10上对定子线圈的温度（定子温度）进行检测的 温度传感器、以及设置在功率转换器20上对流过功率转换器20的电流进行检测的电流传 感器的各输出信号，输出对功率转换器20的开关元件的导通截止进行控制的导通截止信 号。
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