专利名称：电动机的控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及电动机的控制系统。
背景技术：
在发动机等的电动机中，进行温度管理以使得不会因线圈过热而烧坏非常重要。例如，在专利文献I中，公开了如下技术:存储发动机的运转履历信息，基于所存储的履历信息来估计发动机的定子线圈的温度上升，判定经过了与估计出的温度上升相应的规定时间后的预测温度是否达到预先设定的保护温度，在判定为达到了保护温度的情况下，限制发动机的转矩。专利文献专利文献I JP特开2008-109816号公报但是，在所述现有技术中，由于要记录运转履历，并基于该记录来估计线圈的温度上升，因此存在控制系统变得复杂的课题。另外，也没有公开关于转矩限制的详细情况。
发明内容
因此，本发明提供一种电动机的控制系统，能削减部件数量，并能抑制系统的复杂化。本发明所涉及的电动机的控制系统中，为了解决上述课题，采用以下的手段。技术方案I所涉及的发明是具备电流被供给的线圈的电动机(例如后述的实施例中的发动机10)的控制系统，该电动机的控制系统的特征在于，具备:运转区域判断单元(例如后述的实施例中的运转区域判断单元2)，其判断所述电动机正在以与所述电动机的输出相关的量(例如后述的实施例中的转矩)和与转速相关的量所表征的运转区域中线圈的发热相对较大的第I运转区域(例如后述的实施例中的时间额定运转区域L)、和线圈的发热相对较小的第2运转区域(例如后述的实施例中的连续运转区域C)中的哪个运转区域中运转；第1运转时间计时器(例如后述的实施例中的第I运转时间计时器3)，其检测所述电动机在所述第I运转区域中连续运转的运转时间即第I运转时间；输出限制单元(例如后述的实施方式中的输出限制单元4)，其在所述第I运转时间计时器检测出的所述第I运转时间超过第I规定时间时，将所述电动机的运转区域限制在所述第2运转区域；输出限制时间计时器(例如后述的实施例中的输出限制时间计时器5)，其检测所述电动机的运转区域被限制在所述第2运转区域的持续时间即输出限制时间；和输出限制解除单元(例如后述的实施例中的输出限制解除单元6)，其在所述输出限制时间计时器检测出的所述输出限制时间超过第2规定时间时解除运转区域的所述限制。技术方案2所涉及的发明在技术方案I所记载的发明的基础上，特征在于，所述第I运转区域按照所述线圈的发热的大小进一步被分为多个区域(例如后述的实施例中的A区域、B区域)，直到所述第I运转时间计时器检测出的第I运转时间达到所述第I规定时间为止的期间，随着第I运转时间的增大，在所述第I运转区域内按照从线圈的发热较大的区域到较小的区域的顺序来依次限制电动机的运转区域。技术方案3所涉及的发明在技术方案I或技术方案2所记载的发明的基础上，特征在于，所述第I运转时间计时器由计数器构成，该计数器在所述电动机处于所述第I运转区域的运转中，从初始值起以第I规定速度按照减少或增加中的一者的变化进行计数，在所述电动机处于所述第2运转区域的运转中，以所述初始值为限度并以第2规定速度按照与在所述第I运转区域的计数的变化相反方向的变化进行计数，在所述计数器的计数值到达规定值时，判断为所述第I运转时间超过第I规定时间，将所述电动机的运转区域限制在所述第2运转区域。技术方案4所涉及的发明在技术方案I所记载的发明的基础上，特征在于，所述第I运转区域按照所述线圈的发热的大小进一步被分为多个区域(例如后述的实施例中的A区域、B区域)，所述多个区域的每个区域的所述第I规定时间不同，所述多个区域中越是所述线圈的发热较大的区域，所述第I规定时间就设定得越短。技术方案5所涉及的发明在技术方案I到技术方案4中任一项所记载的发明的基础上，特征在于，所述第I规定时间是基于在所述第I运转区域内的最大输出点处运转所述电动机的情况下的所述线圈的温度上升速度来设定的。发明的效果根据技术方案I所涉及的发明，由于在第I运转区域中的电动机的运转时间(第I运转时间)超过第I规定时间的情况下将电动机的运转区域限制在第2运转区域，因此能抑制电动机的线圈的过热。另外，由于在被限制在第2运转区域中的运转时间(输出限制时间)超过第2规定时间的情况下解除运转区域的限制，因此能在电动机的线圈的温度降低到了比较低的温度为止的时间点上解除运转区域的限制。因此，能在抑制电动机的线圈的过热的同时，抑制对电动机的运转区域的过度限制。并且，由于能不使用检测电动机的线圈的温度的温度传感器来进行电动机的温度管理，因此能削减部件数量。另外，由于也不需要存储电动机的运转履历，不需要估计电动机的线圈等的温度，因此用于电动机的温度管理的控制系统不会复杂化，能使控制系统简单化。根据技术方案2所涉及的发明，由于能使在第I运转区域中电动机的线圈的发热比较小的区域中的运转时间较长，因此能抑制对电动机的运转区域的过度限制。根据技术方案3的发明，即使电动机按照在第I运转区域和第2运转区域之间进行迁移的方式来运转的情况下，也能通过使用考虑了线圈的发热较大的第I运转区域中的运转时间、和线圈的发热较小的第2运转区域中的运转时间的计数值，将计数值设为与线圈的发热程度相关的值。然后，在该计数值达到规定值时，由于第I运转时间超过第I规定时间而将电动机的运转区域限制在第2运转区域，因此即使电动机按照在第I运转区域和第2运转区域之间进行迁移的方式来运转的情况下，也能确实可靠地抑制电动机的线圈的过热。根据技术方案4所涉及的发明，由于能使在第I运转区域中电动机的线圈的发热比较小的区域下的运转时间较长，因此能抑制对电动机的运转区域的过度限制。根据技术方案5所涉及的发明，即使在第I运转区域中的低于高输出点的输出点进行运转的情况下，也能确实可靠地抑制线圈的过热。这是因为，在第I运转区域中的低于高输出点的输出点下运转时的温度上升速度比在高输出点下运转时的线圈的温度上升速度要慢。
图1是本发明所涉及的电动机的控制系统的实施例1中的框图。图2是说明实施例1中的发动机的运转区域的图。图3是表示实施例1中的发动机的转矩限制控制的流程图。图4是用于说明第2规定值的图。图5是用于说明实施例2中的发动机的运转区域和从A区域开始的转矩限制的图。图6是所述从A区域开始的转矩限制的印象图。图7是说明实施例2的发动机的运转区域和从B区域开始的转矩限制的图。图8是所述从B区域开始的转矩限制的印象图。图9是表示实施例2中的发动机的转矩限制控制的流程图。图10是表示实施例2中的时序图的图。符号的说明2运转区域判断单元3第I运转时间计时器4输出限制单元5输出限制时间计时器6输出限制解除单元10发动机(电动机)C连续运转区域(第I运转区域)L时间额定运转区域(第2运转区域)
具体实施例方式下面，参照图1到图10来说明本发明所涉及的电动机的控制系统。另外，以下说明的实施例中的电动机的控制系统是通过发动机来获得驱动力从而进行行驶的电动汽车的所述发动机的控制系统。<实施例1>最初，参照图1到图4的附图来说明本发明所涉及的电动机的控制系统的实施例1o图1是实施例1的电动机的控制系统的框图。发动机10具备通过流过电流而产生旋转磁场的定子线圈(下面简称为线圈)。发动机10在规定的运转状态时受到输出限制控制装置I的输出限制，同时被发动机控制部11所控制。输出限制控制装置I具备:运转区域判断单元2、第I运转时间计时器3、输出限制单元4、输出限制时间计时器5、和输出限制解除单元6。运转区域判断单元2判定发动机10在哪个运转区域运转，作为用于判断该运转区域的参数，向输出限制控制装置I输入发动机10的转矩(与输出相关的量)和转速。在实施例1中，如图2所示那样地设定发动机10的运转区域。在该图2中，纵轴表示发动机10的转矩，横轴表示发动机10的转速，粗线表示发动机10的最大转矩特性。发动机10在表示最大转矩特性的线的下侧的区域进行使用。换言之，表示最大转矩特性的线的下侧的区域成为该发动机10的运转区域。另外，如图2所明确那样，最大转矩直到规定的转速nl为止的期间为恒定，若超过规定转速nl，则伴随着转速的增大而慢慢降低。发动机10的运转区域被分为如下的2个区域:在全旋转区域中占据靠近最大转矩特性的部分的区域(下面称作时间额定运转区域)L、和占据时间额定运转区域的下侧的区域(下面称作连续运转区域)C。连续运转区域C是能在使发动机10的线圈的温度保持在管理温度的上限值tmax (例如180°C )以下的同时使发动机10连续运转的运转区域,只要在连续运转区域C中进行运转，发动机10的线圈的温度就不会超过上限值tmax。另外，如图4所示，管理温度的上限值tmax设定为比发动机10的容许温度低规定温度的温度。另一方面，若在时间额定运转区域L中使发动机10连续运转就会使发动机10的线圈的温度超过上限值tmax，因此，是限制了连续运转时间的运转区域。在本实施例1中，时间额定运转区域L可以说是线圈的发热相对较大的第I运转区域，连续运转区域C可以说是线圈的发热相对较小的第2运转区域。所述运转区域判断单元2基于表示当前时间点的发动机10的运转状态的参数即转矩(与发动机10的输出相关的量)和转速来判断是在时间额定运转区域L和连续运转区域C中的哪个运转区域运转。第I运转时间计时器3检测发动机10在时间额定运转区域L中连续运转的运转时间即第I运转时间Tl。第I运转时间计时器3由计数器构成，在发动机10处于时间额定运转区域L中运转的期间，将与预先设定的第I规定时间al对应的计数值作为初始值，从该初始值起以第I规定速度来减计数，在运转点移转，从而发动机10在连续运转区域C运转的期间，以所述初始值为上限，以第2规定速度来加计数。输出限制单元4在第I运转时间计时器3检测出的第I运转时间Tl超过所述第I规定时间al的情况下，将发动机10的运转区域限制在连续运转区域C中。在该实施例1中，在第I运转时间Tl超过第I规定时间al的情况下，将发动机10的转矩限制在连续运转区域C的上限转矩。第I规定时间al基于预先实施的实验的数据来设定，设定为在使发动机10在时间额定运转区域L中连续运转的情况下发动机10的线圈的温度达到上限值tmax为止的时间。在该实施例1中，第I规定时间al如下进行设定:使发动机10的运转从在连续运转区域C中以最大速度Vmax在平坦路上行驶的状态(图2中的运转点XI)移转到时间额定运转区域L中的低转速区域(图2中的转速nl以下)的最大转矩Trql下的运转(例如图2中运转点X2)，基于在该运转点连续运转的情况下的线圈的温度上升速度来设定。即，第I规定时间al基于在时间额定运转区域L内线圈的温度最易上升的严格条件下的温度上升速度来设定。S卩，若使发动机10的时间额定运转区域L中的连续运转时间超过第I规定时间al，则由于可能出现发动机10的线圈的温度到达上限值tmax的情况，因此，此时将发动机10的运转区域限制在连续运转区域C中，由此能防止以上的线圈的温度上升，并能降低线圈的温度。输出限制时间计时器5检测发动机10的运转区域被限制在连续运转区域C时的持续时间即输出限制时间T2。输出限制解除单元6在由输出限制时间计时器5检测出的输出限制时间T2超过第2规定时间a2的情况下，解除限制在连续运转区域C的运转区域的限制。第2规定时间a2基于预先实施的实验数据来设定，如图4所示，在发动机10的线圈的温度到达上限值tmax的状态下将发动机10的运转限制在连续运转区域C的情况下，将第2规定时间a2设定为从该限制开始起直到线圈的温度降低到规定温度tl为止所需要的时间。在该实施例1中，将所述规定温度tl设为在连续运转区域C中以最大速度Vmax行驶于平坦路时的线圈的饱和温度。另外，还能将第I规定时间al和第2规定时间a2设定为相问时间(aI = a2)。在该实施例1中，由于使得将运转区域限制在连续运转区域C时的限制转矩值成为连续运转区域C中的上限转矩，因此，如图4中实线所示那样，线圈的温度降低变慢，第2规定时间a2被设定为比较长的时间。但是，若使得将运转区域限制在连续运转区域C时的限制转矩值成为小于连续运转区域C中的上限转矩的转矩值，则如图4中双点划线所示那样，温度降低速度变快，因此将第2规定时间a2设定为较短的时间成为可能。即，能与限制转矩值的大小相应地适当设定第2规定时间a2。接下来，按照图3的流程图来说明实施例1中的发动机10的转矩限制控制。图3的流程图所示的转矩控制控制例程由输出限制控制装置I来反复执行。首先，在步骤SlOl中，取得转矩和转速作为发动机10的当前时间点的运转信息。接下来，前进到步骤S102，基于在步骤SlOl取得的发动机10的转矩和转速，判定发动机10是否正在时间额定运转区域L中运转。在步骤S102中的判定结果为“是”(在时间额定运转区域L中运转)的情况下，前进到步骤S103，对构成第I运转时间计时器3的计数器执行倒计数。另一方面，在步骤S102中的判定结果为“否”(在连续运转区域C中运转)的情况下，前进到步骤S104，对构成第I运转时间计时器3的所述计数器执行加计数。从步骤S103以及步骤S104前进到步骤S105，基于计数器的计数值来计算发动机10在时间额定运转区域L中连续运转的运转时间即第I运转时间Tl。接下来，前进到步骤S106，判定第I运转时间Tl是否超过了第I规定时间al。在步骤S106的判定结果为“否”(Tl ( al)的情况下，前进到步骤S107，不对发动机10进行转矩限制来进行运转，并前进到返回。即，直到时间额定运转区域L中的连续运转时间超过第I规定时间al为止，都容许在时间额定运转区域L中的运转。在步骤S106中的判定结果为“是”(Tl > al)的情况下，前进到步骤S108，将发动机10的运转限制在连续运转区域C中。另外，在本实施例1中，将发动机10的转矩限制在连续运转区域C中的上限转矩。接下来，前进到步骤S109，以初始值为限度来对构成第I运转时间计时器3的计数器执行加计数。进而，前进到步骤SI 10，基于所述计数器的计数值来计算开始转矩限制后的经过时间、即发动机10的运转区域被限制在连续运转区域C中的持续时间，也就是输出限制时间T2。在该实施例1中，构成第I运转时间计时器3的计数器兼作计算输出限制时间Τ2的计数器(输出限制时间计时器5)。接下来，前进到步骤S111，判定输出限制时间Τ2是否超过了第2规定时间a2。在步骤Slll的判定结果为“否”(T2 ( a2)的情况下，返回步骤S018，继续转矩限制。在步骤Slll的判定结果为“是”(T2 > a2)的情况下，前进到步骤SI 12，解除转矩限制，前进到返回。根据本实施例1的电动机的控制系统，在时间额定运转区域L中的发动机10的运转时间超过了第I规定时间al的情况下，将发动机10的运转区域限制在连续运转区域C，将转矩限制在连续运转区域C的上限转矩，因此，能将发动机10的线圈的温度抑制在管理温度的上限值tmax以下。另外，由于在上述转矩限制下的发动机10的运转时间超过了第2规定时间a2的情况下解除转矩限制，因此，能在发动机10的线圈的温度降低到比较低的温度的时间点，解除转矩限制，因此，能在抑制线圈的过热的同时，抑制过度限制发动机10的运转区域的情况。并且，由于能不使用检测发动机10的线圈的温度的温度传感器来进行发动机10的温度管理，因此能削减部件数量。另外，由于也不需要存储发动机10的运转履历，不需要估计发动机10的线圈等的温度，因此用于发动机10的温度管理的控制系统不会复杂化，能使控制系统简单化。进而，在发动机10处于时间额定运转区域L运转的期间，以与第I规定时间al相当的计数值为初始值，从该初始值进行倒计数，在发动机10处于连续运转区域C运转的期间以所述初始值为上限来进行加计数，通过这样的计数器来构成第I运转时间计时器3，因此即使在发动机10按照在时间额定运转区域L和连续运转区域C之间进行迁移的方式来运转的情况下，也能通过使用考虑了线圈的发热较大的时间额定运转区域L中的运转时间、和线圈的发热较小的连续运转区域C中的运转时间后的计数值，来使计数值成为与线圈的发热程度相关的值。并且，由于在该计数值到达与第I规定时间al对应的“O”时，将发动机10的运转区域限制在连续运转区域C中，因此，即使在发动机10按照在时间额定运转区域L和连续运转区域C之间进行迁移的方式运转的情况下，也能确实可靠地抑制线圈的过热，并使线圈的温度成为管理温度的上限值tmax以下。另外，由于第I规定时间al是基于将发动机10的运转从在连续运转区域C中以最大速度Vmax行驶于平坦路的状态移转到时间额定运转区域L中的低转速区域(图2中转速nl以下)的最大转矩Trql下的运转(在时间额定运转区域L内线圈的温度最容易上升的严格条件下)的情况下的线圈的温度上升速度来设定的，因此，在时间额定运转区域L中比最大转矩Trql低的输出点运转的情况下，也能确实可靠地抑制线圈的过热，也能使线圈的温度成为管理温度的上限值tmax以下。这是因为，在时间额定运转区域L中比最大转矩Trql低的输出点运转时的线圈的温度上升速度比最大转矩Trql下运转时的线圈的温度上升速度要慢。<实施例2>接下来，参照图5到图10的附图来说明本发明所涉及的电动机的控制系统的实施例2。另外，关于实施例2中的电动机的控制系统的构成，由于与实施例1的情况相同，因此援用图1的框图并省略说明。实施例2的电动机的控制系统与实施例1的不同点在于，在实施例2中，如图5、图7所示，时间额定运转区域L被进一步细分成2个运转区域这一点。详细说明，实施例2中的时间额定运转区域L被细分为在时间额定运转区域L中靠近最大转矩特性的高输出区域(下面称作A区域)、和时间额定运转区域L中输出低于A区域的区域(下面称作B区域)。这种情况下，由于A区域相对于B区域位于高输出侧，因此，可以说A区域是比B区域的线圈发热更大的区域。另外，实施例2中的连续运转区域C(下面有时也称作C区域)与实施例I中的连续运转区域C相同地设定。并且，在该实施例2中，在发动机10的A区域中的连续运转时间超过第3规定时间a3的情况下，将发动机10的运转限制在B区域，将转矩限制在B区域中的上限转矩。另外，在发动机10的时间额定运转区域L(包含A区域和B区域两者)中的连续运转时间超过第4规定时间a4的情况下，将发动机10的运转限制在C区域，将转矩限制在C区域中的上限转矩。在此，第3规定时间a3以及第4规定时间a4基于预先实施的实验数据来设定。第3规定时间a3的设定方法与实施例1中的第I规定时间al的设定方法相同，都是将发动机10的运转从在连续运转区域C中以最大速度Vmax行驶于平坦路上的状态(图5的运转点X3)移转到A区域中的低转速区域(图5中转速nl以下)的最大转矩Trql下的运转(例如在图5中的运转点X4)，基于在该运转点下连续运转的情况下的线圈的温度上升速度来设定。如图6所示，以最大速度Vmax行驶于平坦路上的车辆与行驶在陡坡(倾斜度α % )的上坡路上的状况相当。第4规定时间a3是将发动机10的运转从在连续运转区域C中以最大速度Vmax行驶于平坦路上的状态(图7的运转点X3)移转到B区域中的低转速区域(图2中转速nl以下)的最大转矩Trq2下的运转(例如在图7中的运转点X5)，基于在该运转点下连续运转的情况下的线圈的温度上升速度来设定。如图8所示，以最大速度Vmax在平坦路上行驶的车辆与行驶在倾斜度小于α %的β %的倾斜度的上坡路的状态相当(β < α)。如此设定的话，第4规定时间a4设定得比第3规定时间a要长(a4 > a3)。另外，在该实施例2中，将第4规定时间a4设为第3规定时间a3的2倍(a4 = a3X2)。接下来，按照图9的流程图来说明实施例2中的发动机10的转矩限制控制。图9的流程图中所示的转矩控制控制例程通过输出限制控制装置I而反复执行。首先，在步骤S201中，取得转矩的转速作为发动机10的当前时间点的运转信息。接下来，前进到步骤S202，基于在步骤S201取得的发动机10的转矩和转速，判定发动机10是否在时间额定运转区域L(A区域和B区域中任意的区域)中运转。在步骤S202中的判定结果为“是”(在时间额定运转区域L中运转)的情况下，前进到步骤S203，对构成第I运转时间计时器3的计数器执行倒计数。另一方面，在步骤S202中的判定结果为“否”(在连续运转区域C中运转)的情况下，前进到步骤S204，对构成第I运转时间计时器3的所述计数器执行加计数。从步骤S203以及步骤S204前进到步骤S205，基于计数器的计数值来计算发动机10在时间额定运转区域L中连续运转的运转时间即第I运转时间Tl，判别第I运转时间Tl是小于第3规定时间a3、还是第3规定时间a3以上且小于第4规定时间a4、或者是第4规定时间a4以上。在第I运转时间Tl小于第3规定时间a3的情况下(步骤S206)，从步骤S206前进到步骤S207，不对发动机10限制转矩地进行运转，前进到返回。在第I运转时间Tl为第3规定时间a3以上且小于第4规定时间a4的情况下(步骤S208)，从步骤S208前进到步骤S209，将发动机10的运转限制在B区域，前进到返回。即，在发动机10的在A区域的连续运转时间为第3规定时间a3以上且小于第4规定时间a4的情况下，将发动机10的运转限制在B区域中。另外，理所当然地，在发动机10的在B区域中的连续运转时间为第3规定时间a3以上且小于第4规定时间a4的情况下，也将发动机10的运转限制在B区域。另外，在该实施例2中，将发动机10的转矩限制在B区域中的上限转矩。在第I运转时间Tl为第4规定时间a4以上的情况下(步骤S210)，从步骤S210前进到步骤S211，将发动机10的运转限制在C区域(连续运转区域C)中。另外，在第I运转时间Tl成为第4规定时间a4以上前，由于必定要执行步骤S208、S209的处理，因此，在前进到步骤S210的时间点，发动机10必然在B区域运转。另外，在该实施例2中，将发动机10的转矩限制在连续运转区域C中的上限转矩。接下来，前进到步骤S212，以初始值为限度，对构成第I运转时间计时器3的计数器执行加计数。进一步地，前进到步骤S213，基于所述计数器的计数值来计算开始将转矩限制在C区域起的经过时间、即发动机10的运转区域被限制在C区域的持续时间，也就是输出限制时间T2。在该实施例2中，构成第I运转时间计时器3的计数器兼作计算输出限制时间T2的计数器(输出限制时间计时器5)。接下来，前进到步骤S214，判定输出限制时间T2是否超过第2规定时间a2。由于第2规定时间a2的设定方法与实施例1的情况相同，因此省略说明。另外，第4规定时间a4也能设定得与第2规定时间a2相同(a4 = a2)。在步骤S214的中的判定结果为“否”(T2 ( a2)的情况下，返回步骤S211，继续将转矩限制在C区域的上限转矩的转矩限制。在步骤S214中的判定结果为“是”(T2 > a2)的情况下，前进到步骤S215，解除转矩限制，前进到返回。根据该实施例2的电动机的控制系统，除了起到前述的实施例1的作用、效果以外，还有如下的作用、效果。在实施例2中，将时间额定运转区域L细分为线圈的发热较大的A区域、和线圈的发热比A区域小的B区域，在由于发动机10的在A区域的连续运转而导致施加运转区域的限制的情况下，并不立即将转矩限制在C区域的运转区域中，而是在将转矩限制在B区域的运转区域之后再限制在C区域的运转区域，因此，在发动机10在A区域连续运转时，能抑制过度限制运转区域的情况。另外，能使在线圈的发热比较小的B区域中的连续运转时间较长，能抑制过度限制发动机10的运转区域的情况。接下来，参照图10的时序图来更具体地说明实施例2中的电动机的输出限制。另夕卜，在该时序图的示例中，第2规定时间a2和第4规定时间a4设为相同的时间，将它们设为弟3规定时间a3的2倍的时间(a2 = a4 = a3X2)。
图10(A)示出如下情况:使停车在倾斜度β的上坡路的车辆起动，在该上坡路上行驶时，使发动机10在B区域运转，登完该上坡路所需要的时间为规定时间a4(即第4规定时间a4)，从该上坡路向平坦路的行驶移转。这种情况下，由于从开始行驶起直到经过了第3规定时间a3为止都不进行输出限制，因此容许在B区域的运转。之后，从经过了第3规定时间a3起直到经过了第4规定时间a4为止的期间，发动机10的运转区域被限制为在B区域的运转，转矩被限制为B区域的上限转矩。即，从开始行驶起直到经过了第4规定时间a4为止的期间，发动机10被容许在B区域的运转。然后，在登完上坡路时，在B区域的运转时间成为第4规定时间a4，发动机10的运转区域被限制在C区域，转矩被限制在C区域的上限转矩。其结果，发动机10的线圈(绕组)的温度在管理温度达到上限值tmax之前开始降低。另外，第I运转时间计时器(输出限制时间计时器)在B区域的运转中进行倒计数，在限制在C区域后直到初始值为止进行加计数。然后，在第I运转时间计时器返回初始值时(经过了第2规定时间a2时)，解除转矩限制，发动机10成为没有转矩限制下的运转。图10(B)示出如下情况:使停车在平坦路的车辆起动，在行驶于该平坦路上时，使发动机10以A区域的全转矩运转，在A区域的运转时间到达第3规定时间a3之前，移转到在C区域的运转。这种情况下，发动机10实质上不受到转矩限制地运转。并且，发动机10的线圈(绕组)的温度保持在管理温度的上限值tmax以下。另外，第I运转时间计时器(输出限制时间计时器)直到发动机10的运转点移转到C区域为止都进行倒计数，在进入到C区域后直到初始值为止进行加计数。图10 (C)示出如下情况:使发动机10从在C区域以最大转速(最大车速Vmax)运转的状态转移到倾斜度β的上坡路行驶从而使发动机10移转到B区域的运转，登完该上坡路所需要的时间为a4(即第4规定时间a4)，从该上坡路向平坦路的行驶转移。在使发动机10在C区域中以最大转速(最大车速Vmax)运转的期间,不进行转矩限制。之后，即使转移到上坡路行驶从而使发动机10的运转区域成为B区域，保持在B区域中的运转不变地经过了第3规定时间a3，直到经过第4规定时间a4为止也仅将发动机10的运转区域限制在B区域，仅将转矩限制在B区域的上限转矩。然后，登完上坡路时在B区域的运转时间刚好成为第4运转时间，因此，发动机10的运转区域被限制在C区域，转矩被限制在C区域的上限转矩。其结果，发动机10的线圈(绕组)的温度不会超过管理温度的上限值tmax，在那之前开始降低。另外，第I运转时间计时器(输出限制时间计时器)在B区域的运转中进行倒计数，在将转矩限制在C区域后，直到初始值为止进行加计数。然后，在第I运转时间计时器返回初始值时(经过了第2规定时间a2时)，解除转矩限制，发动机10成为没有转矩限制下的运转。在图10(C)的示例中，在转移到没有转矩限制下的运转时，由于使发动机10在B区域运转，因此第I运转时间计时器再度开始倒计数。[其它的实施例]另外，本发明并不限于前述的实施例。例如，在实施例2中，在发动机10的在时间额定运转区域L的连续运转时间成为第3规定时间a3以上时将运转区域限制在B区域，在发动机10的在时间额定运转区域L中的连续运转时间成为规定时间a4以上时将运转区域限制在C区域，但也可以在发动机10的在A区域的连续运转时间成为第3规定时间a3以上时立即将运转区域限制在C区域，并在发动机10的在B区域的连续运转时间成为第4规定时间a4以上时也将运转区域限制在C区域。这样也能使线圈的发热比较小的在B区域的连续运转时间较长，能抑制过度限制发动机10的运转区域的情况。另外，在实施例2中，按照线圈的发热的大小将第I运转区域即时间额定运转区域L细分为2个运转区域(A区域和B区域)，但也可以细分成3个以上的区域。
权利要求
1.一种电动机的控制系统，所述电动机具备电流被供给的线圈，该电动机的控制系统的特征在于，具备: 运转区域判断单元，其判断所述电动机正在以与所述电动机的输出相关的量和与转速相关的量所表征的运转区域中线圈的发热相对较大的第I运转区域、和线圈的发热相对较小的第2运转区域中的哪个运转区域中运转； 第I运转时间计时器，其检测所述电动机在所述第I运转区域中连续运转的运转时间即第I运转时间； 输出限制单元，其在所述第I运转时间计时器检测出的所述第I运转时间超过第I规定时间时，将所述电动机的运转区域限制在所述第2运转区域； 输出限制时间计时器，其检测所述电动机的运转区域被限制在所述第2运转区域的持续时间即输出限制时间；和 输出限制解除单元，其在所述输出限制时间计时器检测出的所述输出限制时间超过第2规定时间时，解除运转区域的所述限制。
2.根据权利要求1所述的电动机的控制系统，其特征在于， 所述第I运转区域按照所述线圈的发热的大小进一步被分为多个区域， 在直到所述第I运转时间计时器检测出的第I运转时间达到所述第I规定时间为止的期间，随着第I运转时间的增大，在所述第I运转区域内，按照从线圈的发热较大的区域到较小的区域的顺序来依次限制电动机的运转区域。
3.根据权利要求1或2所述的电动机的控制系统，其特征在于， 所述第I运转时间计时器由计数器构成，该计数器在所述电动机处于所述第I运转区域的运转中，从初始值起以第I规定速度按照减少或增加中的一者的变化进行计数，在所述电动机处于所述第2运转区域的运转中，以所述初始值为限度并以第2规定速度按照与在所述第I运转区域的计数的变化相反方向的变化进行计数， 在所述计数器的计数值到达规定值时，判断为所述第I运转时间超过第I规定时间，将所述电动机的运转区域限制在所述第2运转区域。
4.根据权利要求1所述的电动机的控制系统，其特征在于， 所述第I运转区域按照所述线圈的发热的大小进一步被分为多个区域， 所述第I规定时间按所述多个区域的每个区域而不同，所述多个区域中越是所述线圈的发热较大的区域，所述第I规定时间就设定得越短。
5.根据权利要求1 4中任一项所述的电动机的控制系统,其特征在于， 所述第I规定时间是基于在所述第I运转区域内的最大输出点处运转所述电动机的情况下的所述线圈的温度上升速度来设定的。
全文摘要
本发明使抑制电动机的过热的控制系统简化。电动机控制系统具备运转区域判断单元，其判断发动机正在以发动机的转矩和转速来表征的运转区域中线圈的发热相对较大的第1运转区域、和线圈的发热相对较小的第2运转区域中的哪个运转区域中运转；第1运转时间计时器，其检测发动机在第1运转区域中连续运转的运转时间即第1运转时间；输出限制单元，其在第1运转时间计时器检测出的第1运转时间超过第1规定时间时将发动机的运转区域限制在第2运转区域；输出限制时间计时器，其检测发动机的运转区域被限制在第2运转区域的持续时间即输出限制时间；输出限制解除单元，其在输出限制计时器检测出的输出限制时间超过第2规定时间时解除运转区域的限制。
文档编号H02P29/02GK103166571SQ20121050027
公开日2013年6月19日 申请日期2012年11月29日 优先权日2011年12月9日
发明者内藤友和 申请人:本田技研工业株式会社