CN108886337B - 电动机的控制装置 - Google Patents

Abstract

电动机的控制装置包括线圈温度检测元件(31)、冷却油温度检测元件(32)及控制部(24)。控制部(24)执行线圈保护用转矩限制和冷却油保护用转矩限制。控制部(24)在电动机(16)以规定以下的低转速动作的低转速动作区域中，容易优先执行线圈保护用转矩限制，在电动机(16)以比低转速动作区域高的高转速动作的高转速动作区域中，容易优先执行冷却油保护用转矩限制。

Description

电动机的控制装置

相关申请的援引

本申请要求了2016年3月25日申请的日本专利申请第2016-061358号的优先权，将其全部申请内容以参照的形式纳入本说明书。

技术领域

本发明涉及一种利用壳体内的冷却油来冷却的电动机的控制装置。

背景技术

作为防止电动机过热的技术，例如存在专利文献1所记载的技术。该技术包括对电动机壳体内的油的温度进行检测的油温传感器，基于该油温传感器检测到的油温、电动机的热容、热阻，对绕线温度进行运算，基于该绕线温度，检测出电动机温度。当上述检测出的电动机温度为规定以上时，对电动机的转矩进行限制。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2013－85388号公报

发明内容

利用壳体内的冷却油来冷却的电动机的容易过热的部位根据运转区域不同而不同。也就是说，由于冷却油随着转子的旋转而搅起，所以，在电动机的转速(也就是，转子的转速)低的区域中，冷却油没有充分扩散而导致线圈容易过热。另一方面，在电动机的转速高的区域中，冷却油充分扩散而使线圈不易过热，但由于线圈的发热量很大，所以冷却油容易过热。

然而，本发明人经过详细研究发现，在上述专利文献1的技术中，完全没有考虑到上述情况，即容易过热的部位根据电动机的运转区域不同而不同，仅仅只是在电动机温度为规定以上时，对电动机的输出转矩进行限制，因此，发现了可能无法对容易过热的部位进行合适保护的技术问题。

因此，本发明的目的在于，提供一种能对利用壳体内的冷却油来冷却的电动机中容易过热的部位进行合适保护的电动机的控制装置。

为了解决上述技术问题，本发明是一种电动机的控制装置，上述电动机是在壳体内配置有定子和转子而构成的电动机，利用壳体内的冷却油对上述电动机进行冷却。上述控制装置包括线圈温度检测元件、冷却油温度检测元件(32)及控制部。线圈温度检测元件对设置于定子的线圈的温度进行检测。冷却油温度检测元件对冷却油的温度进行检测。控制部执行线圈保护用转矩限制和冷却油保护用转矩限制。线圈保护用转矩限制是在由线圈温度检测元件检测出的线圈的温度超过线圈保护用的阈值的情况下，对电动机的转矩进行限制。冷却油保护用转矩限制是在由冷却油温度检测元件检测出的冷却油的温度超过冷却油保护用的阈值的情况下，对电动机的转矩进行限制。控制部在电动机以规定以下的低转速动作的低转速动作区域中，容易优先执行线圈保护用转矩限制，在电动机以比低转速动作区域高的高转速动作的高转速动作区域中，容易优先执行冷却油保护用转矩限制。本发明并不限定于利用封入壳体内的冷却油来冷却的结构，还包括利用从外部导入壳体内的冷却油来冷却电动机的结构等。

根据本发明，在由线圈温度检测元件检测出的线圈的温度超过线圈保护用的阈值的情况下，执行对电动机的转矩进行限制的线圈保护用转矩限制，从而能防止线圈过热。此外，在由冷却油温度检测元件检测出的冷却油的温度超过冷却油保护用的阈值的情况下，执行对电动机的转矩进行限制的冷却油保护用转矩限制，从而能防止冷却油过热。

此外，在低转速动作区域中，容易优先执行线圈保护用转矩限制，因此，在线圈容易过热的低转速动作区域中优先执行线圈保护用转矩限制，从而能可靠地防止线圈过热，能合适地保护线圈。另一方面，在高转速动作区域中，容易优先执行冷却油保护用转矩限制，因此，在冷却油容易过热的高转速动作区域中优先执行冷却油保护用转矩限制，从而能可靠地防止冷却油过热，能合适地保护冷却油。

附图说明

图1是表示本发明实施例一中的混合动力车的控制系统的示意结构的图。

图2是对MG的转矩控制进行说明的框图。

图3是表示实施例一的MG的示意结构的纵剖图。

图4是表示实施例一的MG的示意结构的横剖图。

图5是表示实施例一的区域划分的图。

图6是表示防止过热控制程序的处理流程的流程图。

图7是表示实施例一的阈值设定程序的处理流程的流程图。

图8是表示实施例二的区域划分的图。

图9是表示实施例二的阈值设定程序的处理流程的流程图。

图10是表示实施例三的区域划分的图。

图11是表示实施例四的MG的示意结构的横剖图。

图12是表示实施例五的MG的示意结构的纵剖图。

图13是表示实施例六的MG的示意结构的横剖图。

图14是表示实施例七的混合动力车的控制系统的示意结构的图。

具体实施方式

以下，对将本发明实施方式具体化的若干实施例进行说明。

实施例一

根据图1至图7，对本发明的实施例一进行说明。

首先，根据图1，对混合动力车的控制系统的示意结构进行说明。

作为车辆的动力源的发动机11和与上述发动机11连接的变速器12装设于车辆的前侧部。变速器12是机械式的变速器，可以是从多个变速档中一级一级地对变速档进行切换的步进变速器，也可以是无级地进行变速的无级变速器(所谓CVT)。将上述发动机11和变速器12横向配置，以使发动机11的输出轴(也就是曲柄轴)的轴向为车辆的左右方向。将发动机11的输出轴的动力传递至变速器12，上述变速器12的输出轴的动力经由差速齿轮机构13等传递至车轮15的驱动轴14。

此外，作为汽车的动力源的小径的电动发电机(以下，表述为“MG”)16和与上述MG16连接的小径的减速器17装设于发动机11和变速器12的后方。MG16和减速器17以使输出轴的轴向为车辆的前后方向的方式纵向配置。经由动力传递机构20将减速器17的输出轴与差速齿轮机构13的齿圈19(也就是，输入有变速器12的输出轴的动力的齿轮)连结。藉此，将MG16的输出轴的动力传递至减速器17，上述减速器17的输出轴的动力经由动力传递机构20、差速齿轮机构13等传递至车轮15的驱动轴14。

此外，驱动MG16的逆变器21与高压电池22连接，MG16通过逆变器21与高压电池22进行电力传输。高压电池22是由充电电池等构成的直流电源。逆变器21将高压电池22的直流电压转换为交流电压，根据来自后述的HV-ECU23的转矩指令值来驱动MG16，并且根据需要而限制上述转矩指令值来进行驱动。

HV-ECU23是对车辆整体综合地进行控制的控制装置，通过读入各种传感器、开关(例如，油门传感器、变速开关、刹车开关、车速传感器等)的输出信号，从而对车辆的运转状态进行检测。上述HV-ECU23在MG-ECU24、未图示的发动机ECU等之间进行控制信号、数据信号的信号传输。MG-ECU24是对逆变器21进行控制以控制MG16的控制装置，发动机ECU是对发动机11的运转进行控制的控制装置。

HV-ECU23利用各ECU，根据车辆的运转状态对发动机11、MG16等进行控制。此时，HV-ECU23例如在发动机行驶模式、辅助行驶模式与EV行驶模式之间切换行驶模式。在发动机行驶模式中，进行仅利用发动机11和MG16中的发动机11的动力来对车轮15进行驱动以使车辆行驶的发动机行驶。在辅助行驶模式中，进行利用发动机11的动力和MG16的动力这两方来对车轮15进行驱动以使汽车行驶的辅助行驶。在EV行驶模式中，进行仅通过发动机11和MG16中的MG16的动力来驱动车轮15以使车辆行驶的EV行驶。

此外，当车辆减速时(例如当松开油门时、踩下刹车时而产生制动力的情况下)，HV-ECU23将行驶模式切换至再生发电模式。在上述再生发电模式中，利用车轮15的动力对MG16进行驱动，通过MG16进行将车辆的动能转换为电能的再生发电，并将其发电电力即再生电力向高压电池22充电。

接着，根据图2，对MG16的转矩控制进行说明。

MG16例如是三相永磁体式同步电动机，内置有永磁体，装设有对转子27的旋转位置θ(也就是，转角)进行检测的旋转位置传感器38。逆变器21基于从MG-ECU24输出的三相六桥臂电压指令信号UU、UL、VU、VL、WU、WL，将高压电池22的直流电压转换为三相的交流电压U、V、W，以驱动MG16。利用电流传感器34对流向MG16的U相的U相电流iu、流向W相的W相电流iw进行检测。

MG-ECU24执行对逆变器21进行控制而对施加于MG16的交流电压进行调节的转矩控制，以使MG16的输出转矩达到要求转矩(也就是转矩指令值)。在上述转矩控制中，如下所述地执行对MG16的通电进行反馈控制的电流F/B控制，以使基于从HV-ECU23输出的要求转矩的电流指令值与基于电流传感器34输出的电流检测值之间的偏差变小。此时，在作为MG16的转子旋转坐标而设定的旋转坐标系即d-q坐标系中，分别独立地对d轴电流id和q轴电流iq进行反馈控制。

MG-ECU24先通过电流指令转换部35，基于MG16的要求转矩和转速，利用图表或数学式等对指令电流矢量(d轴电流指令值Id、q轴电流指令值Iq)进行运算。

然后，通过电流F/B控制部36，基于由电流传感器34检测出的MG16的U相电流iu、W相电流iw以及由旋转位置传感器38检测出的MG16的转子旋转位置θ，对流过MG16的电流的检测值即检测电流矢量(d轴电流检测值id、q轴电流检测值iq)进行运算。接着，通过PI控制等对d轴电压指令值Vd进行运算，以使d轴电流指令值Id与d轴电流检测值id之间的偏差Δid形成得小，并且通过PI控制等对q轴电压检测值Vq进行运算，以使q轴电流指令值Iq与q轴电流检测值iq之间的Δiq形成得小，从而求出指令电压矢量(d轴电压指令值Vd、q轴电压指令值Vq)。

然后，通过PWM转换部37，基于指令电压矢量(d轴电压指令值Vd、q轴电压指令值Vq)以及MG16的转子旋转位置θ，利用三相调制或两相调制对三相电压指令值Vu、Vv、Vw进行运算，通过正弦波PWM控制方式，将上述三相电压指令值Vu、Vv、Vw转换为三相六桥臂电压指令信号UU、UL、VU、VL、WU、WL。将上述三相六桥臂电压指令信号UU、UL、VU、VL、WU、WL向逆变器21输出。

接着，参照图3和图4，对MG16的示意结构进行说明。

如图3和图4所示，在MG16的壳体25内，设有与旋转轴26一体旋转的转子27和配置于上述转子27的外周侧的定子28。在定子28上，卷绕有由多个相的绕组形成的线圈29。

此外，在壳体25内的密闭空间，封入有用于冷却MG16的冷却油30。上述冷却油30存储至MG16的旋转停止状态下比转子27的最下位面靠上方且比转子27的旋转轴26靠下方的高度位置。当MG16旋转时，能利用转子27的旋转使冷却油30搅起而在壳体25内扩散。冷却油30是具有绝缘性的液体，例如，可以使用自动变速器用的工作油(所谓ATF)等汽车用的润滑油。

此外，在壳体25内，设置有对线圈29的温度进行检测的线圈温度传感器31以及对冷却油30的温度进行检测的冷却油温度传感器32。线圈温度传感器31设置于线圈29中、当MG16的旋转停止时不会浸渍于冷却油30的位置。此外，线圈温度传感器31设置于线圈29的内部(也就是内周侧)且位于线圈29的中性点33。冷却油温度传感器32设置于浸渍于冷却油30且远离线圈29的位置(也就是，不与线圈29接触的位置)。此外，冷却油温度传感器32设置成比转子27的最下位面更靠下方。

如图1所示，线圈温度传感器31的输出信号和冷却油温度传感器32的输出信号向MG-ECU24输入。在本实施例一中，为了防止MG16的线圈29、冷却油30过热，通过MG-ECU24来执行后述图6和图7的防止过热用的程序，进行下述防止过热控制。在由线圈温度传感器31检出的线圈29的温度Tc超过线圈保护用的阈值A的情况下，执行对MG16的转矩进行限制的线圈保护用转矩限制。此外，在由冷却油温度传感器32检出的冷却油30的温度Tc超过冷却油保护用的阈值C的情况下，执行对MG16的转矩进行限制的冷却油保护用转矩限制。

即，执行线圈保护用转矩限制或冷却油保护用转矩限制，从而上述的MG-ECU24对逆变器21进行控制，以使施加于MG16的交流电压减少。另外，使施加于MG16的交流电压减少，从而减少MG16输出的转矩。在此，为了弥补由MG16输出的转矩的减少部分，较为理想的是，HV-ECU23指示发动机ECU增大发动机输出。

然而，利用壳体25内的冷却油30来冷却的MG16的容易过热的部位根据运转区域不同而不同。也就是说，由于冷却油30随着转子27的旋转而搅起，在MG16的转速(也就是，转子27的转速)低的区域中，冷却油30没有充分扩散而导致线圈29容易过热。另一方面，在MG16的转速高的区域中，冷却油30充分扩散而使线圈29不易过热，但由于线圈29的发热量很大，所以冷却油30容易过热。

因此，在本实施例一中，如图5所示，将MG16的运转区域分为MG16以规定转速N1以下的低转速进行动作的低转速动作区域以及MG16以比规定转速N1高的高转速进行动作的高转速动作区域。

此外，在低转速动作区域中，相比冷却油保护用转矩限制，更容易优先执行线圈保护用转矩限制。具体而言，在低转速动作区域中，将线圈保护用的阈值A设定为比高转速动作区域低的值，从而使线圈保护用转矩限制比冷却油保护用转矩限制更容易优先(例如早)执行。藉此，在线圈29容易过热的低转速动作区域中，优先执行线圈保护用转矩限制，从而能可靠地防止线圈29过热。即，通过减少施加于MG16的交流电压，使线圈29的每单位时间的发热量降低，从而防止线圈29过热。

另一方面，在高转速动作区域中，相比线圈保护用转矩限制，更容易优先执行冷却油保护用转矩限制。具体而言，在高转速动作区域中，将冷却油保护用的阈值C设定为比低转速动作区域低的值，从而使冷却油保护用转矩限制比线圈保护用转矩限制更容易优先(例如早)执行。藉此，在冷却油30容易过热的高转速动作区域中，优先执行冷却油保护用转矩限制，从而能可靠地防止冷却油30过热。即，使施加于MG16的交流电压减少，降低线圈29的每单位时间的发热量。此外，从线圈29向冷却油30传递的热量也降低，从而防止冷却油30过热。

以下，对本实施例一中MG-ECU24执行的图6和图7的防止过热用程序的处理内容进行说明。

图6所示的防止过热控制程序在MG-ECU24的电源接通期间中，以规定周期反复执行，起到作为控制部的作用。此外，图7所示的阈值设定程序是在图6的步骤101中执行的子程序，起到作为控制部的作用。

起动图6的防止过热控制程序后，首先，在步骤101中，执行图7的阈值设定程序。起动上述阈值设定程序后，首先，在步骤201中，根据MG16的转速Nm是否为规定转速N1以下，来判断是否是低转速动作区域。

在上述步骤201中判断为MG16的转速Nm为规定转速N1以下的情况下，判断为处于低转速动作区域。在这种情况下，前进至步骤202，将线圈保护用阈值A设定为A2(例如180℃)，将比上述线圈保护用阈值A更低的解除用阈值B设定为B2。

线圈保护用阈值A＝A2

解除用阈值B＝B2

在此，A2被设定成比A1更低的值(也就是A2＜A1)，B2被设定成比B1更低的值(也就是B2＜B1)。藉此，在线圈容易发热的低转速动作区域中，将线圈保护用阈值A设定为比高转速动作区域低的值，从而相比冷却油保护用转矩限制，能更容易优先执行线圈保护用转矩限制。上述“更容易优先执行”不是一定优先执行的意思。线圈的温度和冷却油的温度不是总以相同的关系式来表示的，根据环境条件，两者的温度差会产生偏差。因此，即使在低转速动作区域中，也有可能会发生执行冷却油保护用转矩限制，不执行线圈保护用转矩限制的情况。在本实施例中，相比冷却油保护用转矩控限制，更容易优先执行线圈保护用转矩限制是指，线圈保护用转矩限制比冷却油保护用转矩限制更先执行的条件更宽泛。以下的考虑方法也是相同的。

然后，前进至步骤203，将冷却油保护用阈值C设定为C1(例如120℃)，将比上述冷却油保护用阈值C更低的解除用阈值D设定为D1。

冷却油保护用阈值C＝C1

解除用阈值D＝D1

在此，C1被设定成比C2更高的值(也就是C1＞C2)，D1被设定成比D2更高的值(也就是D1＞D2)。藉此，在低转速动作区域中，将冷却油保护用阈值C设定成比高转速动作区域中的值更高。

另一方面，在上述步骤201中判断为MG16的转速Nm比规定转速N1高的情况下，判断为高转速动作区域。在这种情况下，前进至步骤204，将线圈保护用阈值A设定为A1(例如200℃)，将比上述线圈保护用阈值A更低的解除用阈值B设定为B1。

线圈保护用阈值A＝A1

解除用阈值B＝B1

在此，A1被设定成比A2更高的值(也就是A1＞A2)，B1被设定成比B2更高的值(也就是B1＞B2)。藉此，在高转速动作区域中，将线圈保护用阈值A设定成比低转速动作区域中的值更高。

然后，前进至步骤205，将冷却油保护用阈值C设定为C2(例如100℃)，将比上述冷却油保护用阈值C更低的解除用阈值D设定为D2。

冷却油保护用阈值C＝C2

解除用阈值D＝D2

在此，C2被设定成比C1更低的值(也就是C2＜C1)，D2被设定成比D1更低的值(也就是D2＜D1)。藉此，在冷却油容易发热的高转速动作区域中，将冷却油保护用阈值C设定得比低转速动作区域中的值低，从而相比线圈保护用转矩限制，能更容易优先执行冷却油保护用转矩限制。

在如以上这样设定完各阈值A～D后，前进至图6的步骤102。在上述步骤102中，对由线圈温度传感器31检出的线圈29的温度Tc是否比线圈保护用阈值A更高进行判断。

在步骤102中判断为线圈29的温度Tc比线圈保护用阈值A更高的情况下，前进至步骤103。在上述步骤103中，执行线圈保护用转矩限制，以将MG16的转矩限制在规定的上限保护值(例如，控制MG16的通电，以使MG16的转矩不超过上限保护值)。

另一方面，在上述步骤102中判断为线圈29的温度Tc为线圈保护用阈值A以下的情况下，前进至步骤104。在上述步骤104中，对由线圈温度传感器31检出的线圈29的温度Tc是否比解除用阈值B更低进行判断。

在上述步骤104中判断为线圈29的温度Tc比解除用阈值B更低的情况下，前进至步骤105，解除线圈保护用转矩限制。

在步骤106中，对由冷却油温度传感器32检出的冷却油30的温度To是否比冷却油保护用阈值C更高进行判断。

在步骤106中判断为冷却油30的温度To比冷却油保护用阈值C更高的情况下，前进至步骤107。在上述步骤107中，执行冷却油保护用转矩限制，以将MG16的转矩限制在规定的上限保护值(例如，对MG16的通电进行控制，以使MG16的转矩不超过上限保护值)。

另一方面，在上述步骤106中判断为冷却油30的温度To为冷却油保护用阈值C以下的情况下，前进至步骤108。在步骤108中，对由冷却油温度传感器32检出的冷却油30的温度To是否比解除用阈值D更低进行判断。

在上述步骤108中判断为冷却油30的温度To比解除用阈值D更低的情况下，前进至步骤109，解除冷却油保护用转矩限制。

在以上说明的本实施例一中，在由线圈温度传感器31检出的线圈29的温度Tc超过线圈保护用阈值A的情况下，执行对MG16的转矩进行限制的线圈保护用转矩限制，从而能防止线圈29过热。此外，在由冷却油温度传感器32检出的冷却油30的温度To超过冷却油保护用阈值C的情况下，执行对MG16的转矩进行限制的冷却油保护用转矩限制，从而能防止冷却油30过热。

而且，在低转速动作区域中，容易优先执行线圈保护用转矩限制。藉此，在线圈29容易过热的低转速动作区域中优先执行线圈保护用转矩限制，从而能可靠地防止线圈29过热，能合适地保护线圈29。另一方面，在高转速动作区域中，容易优先执行冷却油保护用转矩限制。藉此，在冷却油30容易过热的高转速动作区域中，优先执行冷却油保护用转矩限制，从而能可靠地防止冷却油30过热，能合适地保护冷却油30。因此，即使在动作区域频繁改变的车辆用的MG16中，也能可靠地保护线圈29和冷却油30。此外，通过防止冷却油30过热，从而具有能降低冷却油30的更换频率，或者不需要更换冷却油30这样的优点。

此外，在本实施例一中，在低转速动作区域中将线圈保护用阈值A设定得比高转速动作区域中的值低，从而容易优先执行线圈保护用转矩限制。藉此，在低转速动作区域中，当由线圈温度传感器31检出的线圈29的温度Tc超过比高转速动作区域中的值更低的线圈保护用阈值A时，能开始进行线圈保护用转矩限制。藉此，能在线圈29容易过热的低转速动作区域中优先执行线圈保护用转矩限制，能可靠地保护线圈29。

另一方面，在高转速动作区域中将冷却油保护用阈值C设定得比低转速动作区域中的值低，从而容易优先执行冷却油保护用转矩限制。藉此，在高转速动作区域中，当由冷却油温度传感器32检出的冷却油30的温度超过比低转速动作区域中的值更低的冷却油保护用阈值C时，能开始进行冷却油保护用转矩限制。藉此，能在冷却油30容易过热的高转速动作区域中优先执行冷却油保护用转矩限制，能可靠地保护冷却油30。

但是，线圈29中的、MG16停止旋转时不浸渍于冷却油30的部分的温度容易比浸渍于冷却油30的部分的温度高。此外，线圈29的内部的温度容易比线圈29的外部的温度高。此外，线圈29的中性点是线圈29中发热最多的部分。

因此，在本实施例一中，将线圈温度传感器31设置于线圈29中的、MG16停止旋转时不浸渍于冷却油30的位置，进一步地，设置于线圈29的内部且位于线圈29的中性点。藉此，能通过线圈温度传感器31对线圈29中的、容易变得高温的部分的温度进行检出，从而能在适当的时刻，开始进行基于线圈温度传感器31的检测值的线圈保护用转矩限制，能进行适当的防止过热。

此外，在本实施例一中，将冷却油温度传感器32设置于浸渍于冷却油30且远离线圈29的位置。藉此，利用冷却油温度传感器32能始终对冷却油30的温度进行检测。此外，考虑到冷却油30会随着转子27的旋转而搅起，从而冷却油30的油面不会下降至比转子27的最下位面低，因此，将冷却油温度传感器32设置于比转子27的最下位面更下方的位置。藉此，冷却油温度传感器32能始终浸渍于冷却油30。

此外，在本实施例一中，冷却油30被封入壳体25内的密闭空间，被积存至比转子27的最下位面更靠上方且比转子27的旋转轴26更靠下方的高度位置。通过将冷却油30积存至比转子27的最下位面更靠上方的高度位置，从而能利用冷却油30将MG16的内部的热量有效地传递至壳体25，并向MG16的外部排出，能有效地对MG16进行冷却。此外，通过将冷却油30积存至比转子27的旋转轴26更靠下方的高度位置，从而能将封入的冷却油30的量控制在适度的范围内，以将由冷却油30引起的MG16的旋转负载控制在适度的范围内。

另外，在上述实施例一中，将线圈温度传感器31设置于线圈29的内部且线圈29的中性点。然而，并不限定于此，也可以将线圈温度传感器31设置于线圈29的外部、线圈29的中性点以外。

实施例二

接着，使用图8和图9对本发明的实施例二进行说明。但是，对与上述实施例一实质相同或类似的部分省略或简化说明，主要对与上述实施例一不同的部分进行说明。

在本实施例二中，如图8所示，将低转速动作区域划分为MG16的转矩Tm比规定值Tr1大的区域和小于等于规定值Tr1的区域。在此，例如将规定值Tr1设定为不会使MG16过热而可以连续动作的转矩的上限值或比其稍低的值。

此外，将高转速动作区域划分为MG16的转速Nm比规定值N2高的区域和小于等于规定值N2的区域。在此，例如将规定值N2设定成能利用转子27的旋转达到使冷却油30和空气混合并扩散的状态(例如泡沫状态)的转速的上限值或比其稍低的值。

此外，代替上述实施例一中已经说明的图7的程序，利用MG-ECU24执行图9的程序。藉此，在低转速动作区域且MG16的转矩Tm小于等于规定值Tr1的区域中，将线圈保护用阈值A设定成与高转速动作区域中的值相同。此外，在高转速动作区域且MG16的转速Nm小于等于规定值N2的区域中，将冷却油保护用阈值C设定成与低转速动作区域中的值相同。

在图9的阈值设定程序中，首先，在步骤301中，根据MG16的转速Nm是否为规定转速N1以下来判断是否是低转速动作区域。

在上述步骤301判断为MG16的转速Nm为规定转速N1以下的情况下，判断为低转速动作区域。在上述情况下，前进至步骤302，对MG16的转矩Tm是否比规定值Tr1更大进行判断。

在上述步骤302中判断为MG16的转矩Tm比规定值Tr1更大的情况下，前进至步骤303，将线圈保护用阈值A设定成A2，将解除用阈值B设定成B2。

线圈保护用阈值A＝A2

解除用阈值B＝B2

藉此，在低转速动作区域且MG16的转矩Tm比规定值Tr1更大的区域中，将线圈保护用阈值A设定成比高转速动作区域中的值低，从而相比冷却油保护用转矩限制，容易优先执行线圈保护用转矩限制。

然后，前进至步骤304，将冷却油保护用阈值C设定成C1，将解除用阈值D设定成D1。

冷却油保护用阈值C＝C1

解除用阈值D＝D1

与此相对，在上述步骤302中判断为MG16的转矩Tm小于等于规定值Tr1的情况下，前进至步骤308，将线圈保护用阈值A设定成A1，将解除用阈值B设定成B1。

线圈保护用阈值A＝A1

解除用阈值B＝B1

藉此，在低转速动作区域且MG16的转矩Tm小于等于规定值Tr1的区域中，将线圈保护用阈值A设定成与高转速动作区域中的值相同。

然后，前进至步骤309，将冷却油保护用阈值C设定成C1，将解除用阈值D设定成D1。

冷却油保护用阈值C＝C1

解除用阈值D＝D1

另一方面，在上述步骤301中判断为MG16的转速Nm比规定转速N1高的情况下，判断为高转速动作区域。在上述情况下，前进至步骤305，对MG16的转速Nm是否比规定值N2更高进行判断。

在上述步骤305中判断为MG16的转速Nm比规定值N2更高的情况下，前进至步骤306，将线圈保护用阈值A设定成A1，将解除用阈值B设定成B1。

线圈保护用阈值A＝A1

解除用阈值B＝B1

然后，前进至步骤307，将冷却油保护用阈值C设定成C2，将解除用阈值D设定成D2。

冷却油保护用阈值C＝C2

解除用阈值D＝D2

藉此，在高转速动作区域且MG16的转速Nm比规定值N2更高的区域中，将冷却油保护用阈值C设定成比低转速动作区域中的值低，从而相比线圈保护用转矩限制，容易优先执行冷却油保护用转矩限制。

与此相对，在上述步骤305中判断为MG16的转速Nm小于等于规定值N2的情况下，前进至步骤308，将线圈保护用阈值A设定成A1，将解除用阈值B设定成B1。

线圈保护用阈值A＝A1

解除用阈值B＝B1

然后，前进至步骤309，将冷却油保护用阈值C设定成C1，将解除用阈值D设定成D1。

冷却油保护用阈值C＝C1

解除用阈值D＝D1

藉此，在高转速动作区域且MG16的转速Nm小于等于规定值N2的区域中，将冷却油保护用阈值C设定成与低转速动作区域中的值相同。

在以上说明的本实施例二中，在低转速动作区域且MG16的转矩Tm小于等于规定值Tr1的区域中，将线圈保护用阈值A设定成与高转速动作区域中的值相同。藉此，在低转速动作区域且MG16的转矩Tm为规定值Tr1以下的区域，也就是低转速动作区域中的、线圈29的发热量少的区域中，能避免不必要的转矩限制，能根据MG16的运转状态进行适当的防止过热。

此外，在本实施例二中，在高转速动作区域且MG16的转速Nm小于等于规定值N2的区域中，将冷却油保护用阈值C设定成与低转速动作区域中的值相同。藉此，在高转速动作区域且MG16的转速Nm为规定值N2以下的区域，也就是高转速动作区域中的、线圈29的发热量少、冷却油30的冷却效果大的区域中，能避免不必要的转矩限制，能根据MG16的运转状态进行适当的防止过热。

另外，在上述实施例二中，执行以下两方处理：在低转速动作区域且MG16的转矩Tm为规定值Tr1以下的区域中，将线圈保护用阈值A设定成与高转速动作区域中的值相同的处理；以及在高转速动作区域且MG16的转速Nm为规定值N2以下的区域中，将冷却油保护用阈值C设定成与低转速动作区域中的值相同的处理，但并不限定于此，也可以仅执行一方处理。

实施例三

接着，使用图10，对本发明的实施例三进行说明。但是，对与上述实施例一实质相同或类似的部分省略或简化说明，主要对与上述实施例一不同的部分进行说明。

在本实施例三中，如图10所示，根据MG16的转速、转矩、电压等，将MG16的运转区域划分为不执行MG16的弱磁控制的非弱磁区域、和执行MG16的弱磁控制的弱磁区域。在此，弱磁控制例如是使负的d轴电流(也就是励磁电流)流过从而利用电枢反作用的退磁效果来减少d轴方向的磁通的控制。

非弱磁区域是MG16在比与弱磁区域之间的边界线L更靠低转速侧动作的低转速动作区域。在上述非弱磁区域中，MG-ECU24例如通过正弦波PWM控制对MG16的通电进行控制。弱磁区域是MG16在比与非弱磁区域之间的边界线L更靠高转速侧动作的高转速动作区域。在上述弱磁区域中，MG-ECU24例如通过方波控制、过调制控制对MG16的通电进行控制。

另外，MG-ECU24在非弱磁区域中容易优先执行线圈保护用转矩限制(例如将线圈保护用阈值设定成比弱磁区域中的值低)。非弱磁区域是相比弱磁区域，MG16以低转速动作的区域。因此，在非弱磁区域中容易优先执行线圈保护用转矩限制，从而在线圈29容易过热的低转速动作区域中，优先执行线圈保护用转矩限制，从而能合适地保护线圈29。

此外，MG-ECU24容易在弱磁区域中优先执行冷却油保护用转矩限制(例如将冷却油保护用阈值设定成比非弱磁区域中的值低)。弱磁区域是相比非弱磁区域，MG16以高转速动作的区域。因此，在弱磁区域中容易优先执行冷却油保护用转矩限制，从而在冷却油30容易过热的高转速动作区域中，优先执行冷却油保护用转矩限制，从而能合适地保护冷却油30。

实施例四

接着，使用图11，对本发明的实施例四进行说明。但是，对与上述实施例一实质相同或类似的部分标注相同的符号并省略或简化说明，主要对与上述实施例一不同的部分进行说明。

由于冷却油30随着转子27的旋转而搅起，因此，在线圈29中的、不浸渍于冷却油30的范围中，越靠近转子27的旋转方向的前进侧，冷却油30越不容易被挂住而容易变为高温。因此，在本实施例四中，如图11所示，线圈温度传感器31设置于线圈29中的、MG16停止旋转时不浸渍于冷却油30的范围内的、转子27的旋转方向(例如相当于车辆前进方向的旋转方向)的前进侧。藉此，能通过线圈温度传感器31对线圈29中的、容易处于高温的部分的温度进行检测。

此外，由于冷却油30随着转子27的旋转而搅起，因此，冷却油30容易向转子27的旋转方向的前进侧偏移。因此，在本实施例四中，如图11所示，冷却油温度传感器32设置于浸渍于冷却油30的范围内的、转子27的旋转方向(例如相当于车辆前进方向的旋转方向)的前进侧。藉此，冷却油温度传感器32能始终浸渍于冷却油30。

此外，在本实施例四中，如图11所示，线圈29被配置成线圈29的中性点33浸渍于冷却油30。相比使冷却油30与MG16的外部循环的结构，在冷却油30封入壳体25内的密闭空间的防油结构中，冷却性能低下，但通过将线圈29中的发热最多的部分即中性点33浸渍于冷却油30，从而能有效地对线圈29进行冷却。

另外，即使在本实施例四中，也可以将线圈温度传感器31设置于线圈29的内部。或者，也可以将线圈温度传感器31设置于线圈29的外部。此外，在具有多个中性点的情况下，可以以一方的中性点浸渍于冷却油30并且另一方的中性点在不浸渍于冷却油30的范围内位于转子27的旋转方向的前进侧的方式来配置线圈，并将线圈温度传感器31设置于另一方的中性点。

实施例五

接着，使用图12，对本发明的实施例五进行说明。但是，对与上述实施例一实质相同或类似的部分标注相同的符号并省略或简化说明，主要对与上述实施例一不同的部分进行说明。

在本实施例五中，如图12所示，以MG16的轴向为车辆的前后方向来配置MG16。此外，将冷却油温度传感器32设置于壳体25内的、轴向的前方侧(例如比转子27和定子28更靠前方侧)，从而冷却油温度传感器32设置于壳体25内的、车辆的前方侧。藉此，如图12(b)所示，即使在MG16的使用频率高的减速时(例如再生发电时)，冷却油30移动至车辆的前方侧(也就是，壳体25内的前方侧)，也能利用冷却油温度传感器32可靠地检测冷却油30的温度。

实施例六

接着，使用图13，对本发明的实施例六进行说明。但是，对与上述实施例一实质相同或类似的部分标注相同的符号并省略或简化说明，主要对与上述实施例一不同的部分进行说明。

在本实施例六，如图13所示，以MG16的轴垂直方向(也就是与旋转轴呈直角的方向)为车辆的前后方向来配置MG16。此外，将冷却油温度传感器32设置于壳体25内的、轴垂直方向的前方侧(例如比旋转轴26更靠前方侧)，从而冷却油温度传感器32设置于壳体25内的、车辆的前方侧。藉此，如图13(b)所示，即使在MG16的使用频率高的减速时(例如再生发电时)，冷却油30移动至车辆的前方侧(也就是，壳体25内的前方侧)，也能利用冷却油温度传感器32可靠地检测冷却油30的温度。

实施例七

接着，使用图14，对本发明的实施例七进行说明。但是，对与上述实施例一实质相同或类似的部分标注相同的符号并省略或简化说明，主要对与上述实施例一不同的部分进行说明。

在本实施例七中，如图14所示，线圈温度传感器31的输出信号和冷却油温度传感器32的输出信号向HV-ECU23输入。此外，利用上述HV-ECU23，进行上述实施例一～三中说明的防止过热控制。这样，能得到与上述实施例相同的效果。

另外，在上述各实施例中，MG-ECU24、HV-ECU23执行的功能的一部分或全部也可以由一个或多个IC等硬件来构成。

此外，在上述各实施例中，将冷却油30积存至比转子27的旋转轴26靠下方的高度位置，但并不限定于此，也可以将冷却油30积存至比转子27的旋转轴26靠上方的高度位置。此外，也可以构成为使冷却油30与MG16的外部循环。

此外，在上述各实施例中，使用冷却油温度传感器32来检测冷却油30的温度。但是，冷却油温度检测手段并不限定于冷却油温度传感器32。例如，可以在壳体25的壁内设置温度传感器，从而基于壳体25的壁面的温度来推定冷却油30的温度。线圈温度传感器31也是同样地，线圈温度检测手段并不限定于线圈温度传感器31。具体而言，也可以是对线圈温度进行推定的结构。

此外，在上述各实施例中，是冷却油30封入于壳体25的内部且不在壳体内外流通的结构。然而，也可以在壳体设置开口，在该开口连接有与油冷却器、油泵相连的油配管。在上述情况下，构成为冷却油30在壳体的内外流通。

另外，本发明并不限定于图1、图14所示结构的混合动力车，可以应用并实施于作为车辆的动力源装设有发动机和电动机的、各种结构的混合动力车的电动机。此外，并不限定于混合动力车，也可以应用于作为车辆的动力源，仅装设有电动机的电动车的电动机。此外，本发明也可以应用于车辆的动力源以外的电动机。

以上，参照具体例，对本实施方式进行了说明。然而，本发明并不限定于上述具体例。即使本领域技术人员对上述具体例做了适当的设计变更，只要包括本发明的特征，也包含于本发明的范围内。上述各具体例所包括的各要素及其配置、条件、形状等并不限定于例示的情况，可以进行适当变更。只要不产生技术上的矛盾，可以对上述各具体例所包括的各要素进行适当的组合改变。

Claims (18)

1.一种电动机的控制装置，所述电动机是在壳体(25)内配置有定子(28)和转子(27)而构成的电动机(16)，利用所述壳体内的冷却油(30)对所述电动机进行冷却，其特征在于，

所述冷却油封入所述壳体内的密闭空间，

在所述电动机的旋转停止时，所述冷却油在所述壳体内积存至比所述转子的最下位面靠上方且比所述转子的旋转轴靠下方的高度位置，

所述电动机的控制装置包括：

线圈温度检测元件(31)，所述线圈温度检测元件(31)对设于所述定子的线圈(29)的温度进行检测；

冷却油温度检测元件(32)，所述冷却油温度检测元件(32)对所述冷却油的温度进行检测；以及

控制部(24)，所述控制部(24)在由所述线圈温度检测元件检测出的所述线圈的温度超过线圈保护用的阈值的情况下，执行对所述电动机的转矩进行限制的线圈保护用转矩限制，在由所述冷却油温度检测元件检测出的所述冷却油的温度超过冷却油保护用的阈值的情况下，执行对所述电动机的转矩进行限制的冷却油保护用转矩限制，

所述控制部在所述电动机以规定以下的低转速动作的低转速动作区域中，优先执行所述线圈保护用转矩限制，在所述电动机以比所述低转速动作区域高的高转速动作的高转速动作区域中，优先执行所述冷却油保护用转矩限制。

2.如权利要求1所述的电动机的控制装置，其特征在于，

所述控制部在所述低转速动作区域中，将所述线圈保护用的阈值设定成比所述高转速动作区域中的值低，以优先执行所述线圈保护用转矩限制。

3.如权利要求2所述的电动机的控制装置，其特征在于，

所述控制部在所述低转速动作区域且所述电动机的转矩小于等于规定值的区域中，将所述线圈保护用的阈值设定成与所述高转速动作区域中的值相同。

4.如权利要求1～3中任一项所述的电动机的控制装置，其特征在于，

所述控制部在所述高转速动作区域中，将所述冷却油保护用的阈值设定成比所述低转速动作区域中的值低，以优先执行所述冷却油保护用转矩限制。

5.如权利要求4所述的电动机的控制装置，其特征在于，

所述控制部在所述高转速动作区域且所述电动机的转速小于等于规定值的区域中，将所述冷却油保护用的阈值设定成与所述低转速动作区域中的值相同。

6.如权利要求1～3、5中任一项所述的电动机的控制装置，其特征在于，

所述低转速动作区域是不执行所述电动机的弱磁控制的非弱磁区域。

7.如权利要求1～3、5中任一项所述的电动机的控制装置，其特征在于，

所述高转速动作区域是执行所述电动机的弱磁控制的弱磁区域。

8.如权利要求1～3、5中任一项所述的电动机的控制装置，其特征在于，

所述线圈温度检测元件是设置于所述线圈中的、所述电动机停止旋转时不浸渍于所述冷却油的位置的线圈温度传感器。

9.如权利要求8所述的电动机的控制装置，其特征在于，

所述线圈温度传感器设置于所述线圈的内部。

10.如权利要求8所述的电动机的控制装置，其特征在于，

所述线圈温度传感器设置于所述线圈的中性点。

11.如权利要求8所述的电动机的控制装置，其特征在于，

所述线圈温度传感器在所述线圈中的、所述电动机停止旋转时不浸渍于所述冷却油的范围内，设置于所述转子的旋转方向的前进侧。

12.如权利要求1～3、5、9～11中任一项所述的电动机的控制装置，其特征在于，

所述冷却油温度检测元件设置在浸渍于所述冷却油且远离所述线圈的位置。

13.如权利要求12所述的电动机的控制装置，其特征在于，

所述冷却油温度检测元件设置于比所述转子的最下位面靠下方的位置。

14.如权利要求12所述的电动机的控制装置，其特征在于，

所述冷却油温度检测元件在浸渍于所述冷却油的范围内，设置于所述转子的旋转方向的前进侧。

15.如权利要求1所述的电动机的控制装置，其特征在于，

所述线圈配置成至少一个中性点浸渍于所述冷却油。

16.如权利要求1～3、5、9～11、13～15中任一项所述的电动机的控制装置，其特征在于，

所述电动机作为车辆的动力源而装设。

17.如权利要求16所述的电动机的控制装置，其特征在于，

所述冷却油温度检测元件设置于所述壳体内的、所述车辆的前方侧。

18.如权利要求1～3、5、9～11、13～15、17中任一项所述的电动机的控制装置，其特征在于，

所述冷却油温度检测元件是冷却油温度传感器。

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