DE112018000652T5 - Motorsteuervorrichtung - Google Patents

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Hirokazu Matsui
Atsushi Komuro
Kohei Myoen
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Abstract

Geeignetes Begrenzen eines von einem Wechselrichter an einen Motor ausgegebenen Stroms in Übereinstimmung mit einem Zustand eines Kühlmechanismus, der den Motor und den Wechselrichter kühlt.
Eine Motorsteuereinheit 100 enthält eine Strombefehlseinheit 150, die dafür konfiguriert ist, auf der Grundlage eines eingegebenen Drehmomentbefehls Strombefehlswerte (Id*, Iq*) zum Bestimmen eines an einen Motor 310 auszugebenden Stroms zu berechnen, eine Motorblockierungs-Bestimmungseinheit 170, die dafür konfiguriert ist, auf der Grundlage einer Motordrehzahl Nrpm, die einen Drehzustand des Motors 310 angibt, zu bestimmen, ob der Motor 310 in einem blockierten Zustand ist, und eine Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160, die dafür konfiguriert ist, durch Begrenzen des Drehmomentbefehls auf der Grundlage einer Kühlwassertemperatur Tc, die einen Zustand des Kühlmechanismus angibt, den an den Motor 310 auszugebenden Strom zu begrenzen, falls die Motorblockierungs-Bestimmungseinheit 170 bestimmt, dass der Motor 310 in dem blockierten Zustand ist.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Motorsteuervorrichtung.
  • Stand der Technik
  • Herkömmlich kann sich in einem Elektrofahrzeug wie etwa in einem Elektropersonenkraftwagen, der einen Motor als eine Antriebskraft verwendet, der Motor auch dann nicht drehen, wenn ein Strom durch den Motor geleitet wird, wenn ein Rad in eine Vertiefung in einer Straße, in einen Straßenablauf oder dergleichen fällt und sich nicht drehen kann. Ein solcher Zustand wird „blockierter Zustand“ genannt. In einem solchen blockierten Zustand des Motors besteht eine Möglichkeit, dass aus Spulen einer U-Phase, einer V-Phase und einer W-Phase, die in einem Stator eines Dreiphasenwechselstrommotors angeordnet sind, in eine Spule einer spezifischen Phase auf konzentrierte Weise ein hoher Strom fließt, wenn durch einen Nutzer, der ein Fahrpedal niederdrückt, in einen Wechselrichter eine hohe Drehmomentanforderung eingegeben wird, um eine Fahranweisungsoperation des Motors oder dergleichen auszuführen. Falls sich ein solcher Zustand fortsetzt, können die Spule der spezifischen Phase und ein der Spule in dem Wechselrichter entsprechendes Schaltelement wegen Überhitzung durchbrennen.
  • Um eine Situation zu vermeiden, in der die Spule oder dergleichen des Motors in dem blockierten Zustand wie oben beschrieben durchbrennt, ist eine Technologie zum Verringern der Erregung des Motors, um die Wärmeerzeugung zu unterdrücken, wenn detektiert wird, dass der Motor in dem blockierten Zustand ist, bekannt. Zum Beispiel beschreibt PTL 1 eine Technologie zum Verringern eines Maximalwerts des Antriebsdrehmoments zum Antreiben eines Drehmoments, bei dem die Spulen der jeweiligen Phasen innerhalb des Motors nicht thermisch zerstört werden, auch wenn der Motor bei einer normalen Umgebungstemperatur ununterbrochen angesteuert wird.
  • Liste der Entgegenhaltungen
  • Patentliteratur
  • PTL 1: JP 2012-147614 A
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Die in PTL 1 beschriebene Technologie ist dadurch charakterisiert, dass der Maximalwert des Antriebsdrehmoments auf das Antriebsdrehmoment, bei dem die Spulen U, V und W der jeweiligen Phasen innerhalb des Motors nicht thermisch zerstört werden, auch wenn der Motor bei der normalen Umgebungstemperatur ununterbrochen angesteuert wird, verringert wird, falls der Maximalwert des Antriebsdrehmoments, nachdem bestimmt worden ist, dass der Motor in dem blockierten Zustand ist, verringert wird. Allerdings ist das Antriebsdrehmoment, bei dem der Motor und der Wechselrichter nicht thermisch zerstört werden, wenn ein Fall, in dem der Motor und der Wechselrichter durch einen Kühlmechanismus unter Verwendung von Kühlwasser oder dergleichen ausreichend gekühlt werden, und ein Fall, in dem der Motor und der Wechselrichter nicht ausreichend gekühlt werden, verglichen werden, nicht in Übereinstimmung mit der Umgebungstemperatur konstant. In diesem Fall wird das Antriebsdrehmoment des Motors übermäßig begrenzt, falls die Antriebsdrehmomentbegrenzung unter Verwendung der normalen Umgebungstemperatur ausgeführt wird. Im Ergebnis kann die Stromausgabe von dem Wechselrichter an den Motor übermäßig begrenzt werden.
  • Lösung des Problems
  • Eine Motorsteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung begrenzt eine Stromausgabe von einem Wechselrichter an einen Motor auf der Grundlage eines Zustands eines Kühlmechanismus, der den Motor und/oder den Wechselrichter kühlt, falls der durch den Wechselrichter angesteuerte Motor in einem blockierten Zustand ist.
  • Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein von einem Wechselrichter an einen Motor auszugebender Strom in Übereinstimmung mit einem Zustand eines Kühlmechanismus, der den Motor und den Wechselrichter kühlt, geeignet beschränkt werden.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein Blockschaltplan, der eine Gesamtkonfiguration einer Motorvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
    • 2 ist eine Darstellung, die ein Beispiel einer Beziehung zwischen einer Kühlwassertemperatur und einem durch den Motor ununterbrochen erregbaren Drehmoment in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
    • 3 ist eine Darstellung, die ein Beispiel einer Beziehung zwischen einer Motortemperatur und einer Schutzanfangs-Motortemperatur in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
    • 4 ist eine Darstellung, die ein Beispiel einer Beziehung zwischen einer Motortemperatur und einem Blockierungsdetektionszeit-Drehmomentbegrenzungswert in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
    • 5 ist ein Ablaufplan, der einen Ablauf der Drehmomentbegrenzungsverarbeitung in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
    • 6 ist ein Ablaufplan, der einen Ablauf der Motorblockierungs-Bestimmungsverarbeitung in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
    • 7 ist eine Darstellung, die ein Betriebsbeispiel der Motorvorrichtung in der Drehmomentbegrenzungsverarbeitung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
    • 8 ist ein Blockschaltplan, der eine Gesamtkonfiguration einer Motorvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
    • 9 ist eine Darstellung, die ein Beispiel einer Beziehung zwischen einer Kühlwassertemperatur und einem durch den Wechselrichter ununterbrochen erregbaren Drehmoment in der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
    • 10 ist eine Darstellung, die ein Beispiel einer Beziehung zwischen einer Wechselrichtertemperatur und einer Schutzanfangs-Wechselrichtertemperatur in der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
    • 11 ist eine Darstellung, die ein Beispiel einer Beziehung zwischen einer Wechselrichtertemperatur und einem Blockierungsdetektionszeit-Drehmomentbegrenzungswert in der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
    • 12 ist ein Ablaufplan, der einen Ablauf der Drehmomentbegrenzungsverarbeitung in der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
    • 13 ist ein Ablaufplan, der einen Ablauf einer Motorblockierungs-Bestimmungsverarbeitung in der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
    • 14 ist eine Darstellung, die ein Betriebsbeispiel der Motorvorrichtung in der Drehmomentbegrenzungsverarbeitung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
    • 15 ist ein Blockschaltplan, der eine Gesamtkonfiguration einer Motorvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen ausführlich beschrieben.
  • (Erste Ausführungsform)
  • 1 ist ein Blockschaltplan, der eine Gesamtkonfiguration einer Motorvorrichtung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Die Motorvorrichtung 1 enthält eine Motoreinheit 300, die einen Motor 310 enthält, eine Motorsteuereinheit 100, die den Motor 310 ansteuert und steuert, und einen Kühlwassertemperatursensor 400. Der Motor 310 wird durch einen Kühlmechanismus (nicht dargestellt) unter Verwendung von Kühlwasser gekühlt, damit er nicht wegen einer Energiezufuhr in einem überhitzten Zustand ist. Der Kühlwassertemperatursensor 400 detektiert eine Temperatur des Kühlwassers als Informationen, die einen Zustand des Kühlmechanismus angeben, und gibt eine Kühlwassertemperatur Tc an die Motorsteuereinheit 100 aus. Falls der Motor 310 in einem blockierten Zustand ist, führt die Motorsteuereinheit 100 unter Verwendung eines vorgegebenen Drehmomentbegrenzungswerts eine Drehmomentbegrenzung aus, damit ein durch den Motor 310 fließender Strom nicht übermäßig wird. Gleichzeitig ändert die Motorsteuereinheit 100 den Drehmomentbegrenzungswert in Übereinstimmung mit der Kühlwassertemperatur Tc von dem Kühlwassertemperatursensor 400 und begrenzt dadurch auf der Grundlage des Zustands des Kühlmechanismus den durch den Motor 310 fließenden Strom.
  • Die Motorsteuereinheit 100 enthält eine Stromdetektionseinheit 110, eine Stromsteuereinheit 120, eine Dreiphasenspannungs-Umsetzungseinheit 130, eine Wechselrichterschaltung 140, eine Strombefehlseinheit 150, eine Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160, eine Motorblockierungs-Bestimmungseinheit 170 und eine Phasendrehungs-Berechnungseinheit 180. Mit der Motorsteuereinheit 100 sind eine Batterie 200 und ein Controller 500 verbunden. Die Batterie 200, die eine Gleichspannungsquelle ist, führt der Motorsteuereinheit 100 eine vorgegebene Gleichspannung Edc zu. Die von der Batterie 200 zugeführte Gleichspannung Edc wird durch die Wechselrichterschaltung 140 der Motorsteuereinheit 100 in Dreiphasenwechselspannungen mit einer variablen Spannung und einer variablen Frequenz umgesetzt und an den Motor 310 angelegt.
  • Die Motoreinheit 300 enthält den Motor 310, einen Drehstellungssensor 320 und einen Motortemperatursensor 330. Der Motor 310 ist ein Synchronmotor, der durch Anlegen der Dreiphasenwechselspannungen (Vu, Vv, Vw) von der Motorsteuereinheit 100 angesteuert wird, um sich zu drehen. Der Drehstellungssensor 320 ist in der Weise an dem Motor 310 befestigt, dass die Motorsteuereinheit 100 die Phasen der Dreiphasenwechselspannungen (Vu, Vv, Vw) in Übereinstimmung mit einer Phase einer induzierten Spannung des Motors 310 steuert. Der Drehstellungssensor 320 gibt in Übereinstimmung mit einer Drehstellung, d. h. einem elektrischen Winkel des Motors 310, ein Detektionssignal an die Motorsteuereinheit 100 aus. Für den Drehstellungssensor 320 ist hier ein durch einen Eisenkern und durch eine Wicklung konfigurierter Resolver vorteilhaft, wobei aber irgendein anderer Sensortyp, z. B. ein Giant-Magneto-Resistive-Sensor (GMR-Sensor), der den GMR-Effekt verwendet, ein Sensor, der ein Hall-Element verwendet, oder dergleichen verwendet werden kann. Der Motortemperatursensor 330 detektiert z. B. eine Temperatur einer Statorspule, durch die in den Motor 310 der Strom fließt, als die Temperatur des Motors 310 und gibt eine Motortemperatur Tm an die Motorsteuereinheit 100 aus.
  • Das von dem Drehstellungssensor 320 ausgegebene Detektionssignal wird in die Phasendrehungs-Berechnungseinheit 180 in der Motorsteuereinheit 100 eingegeben. Die Phasendrehungs-Berechnungseinheit 180 berechnet auf der Grundlage des Detektionssignals des Drehstellungssensors 320 eine Motordrehstellung θn, die eine Drehstellung des Motors 310 angibt, und eine Motordrehzahl Nrpm, die eine Drehzahl des Motors 310 angibt. Die Phasendrehungs-Berechnungseinheit 180 gibt die Motordrehstellung θn daraufhin an die Stromdetektionseinheit 110 und an die Dreiphasenspannungs-Umsetzungseinheit 130 aus und gibt die Motordrehzahl Nrpm an die Motorblockierungs-Bestimmungseinheit 170 aus.
  • Die Motorsteuereinheit 100 weist eine Stromsteuerfunktion auf, um eine Ausgabe des Motors 310 in Übereinstimmung mit einem Drehmomentbefehl von dem Controller 500 zu steuern. In der Motorsteuereinheit 100 führt die Motorblockierungs-Bestimmungseinheit 170 auf der Grundlage der Motordrehzahl Nrpm von der Phasendrehungs-Berechnungseinheit 180 und der Kühlwassertemperatur Tc von dem Kühlwassertemperatursensor 400 eine Motorblockierungs-Bestimmungsverarbeitung aus, um zu bestimmen, ob der Motor 310 in dem blockierten Zustand ist. Daraufhin gibt die Motorblockierungs-Bestimmungseinheit 170 ein Blockierungsbestimmungsergebnis D an die Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160 aus. Einzelheiten der Motorblockierungs-Bestimmungsverarbeitung durch die Motorblockierungs-Bestimmungseinheit 170 werden im Folgenden anhand von Ablaufplänen beschrieben.
  • Die Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160 führt auf der Grundlage des Blockierungsbestimmungsergebnisses D von der Motorblockierungs-Bestimmungseinheit 170 und der Motortemperatur Tm von dem Motortemperatursensor 330 eine Drehmomentbegrenzungsverarbeitung aus, um den Drehmomentbefehl von dem Controller 500 zu begrenzen. Genauer bestimmt die Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160 auf der Grundlage des Blockierungsbestimmungsergebnisses D, ob der Motor 310 in dem blockierten Zustand ist, und stellt sie in Übereinstimmung mit der Motortemperatur Tm und der Kühlwassertemperatur Tc einen Drehmomentbegrenzungswert ein, falls der Motor 310 in dem blockierten Zustand ist. Daraufhin vergleicht die Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160 einen durch den Drehmomentbefehl angegebenen Drehmomentanforderungswert T* mit dem Drehmomentbegrenzungswert, der eingestellt ist, und gibt sie an die Strombefehlseinheit 150 anstelle des Drehmomentanforderungswerts T* einen Drehmomentanforderungswert T*' nach der Begrenzung aus, der auf den Drehmomentbegrenzungswert oder weniger unterdrückt ist, um den Drehmomentbefehl zu begrenzen, falls der Drehmomentanforderungswert T* den Drehmomentbefehl übersteigt. Es wird angemerkt, dass der Drehmomentanforderungswert T* so wie er ist als der Drehmomentanforderungswert T*' nach der Begrenzung ausgegeben werden kann, falls der Drehmomentanforderungswert T* der Drehmomentbegrenzungswert oder weniger ist. Einzelheiten der Drehmomentbegrenzungsverarbeitung durch die Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160 werden im Folgenden anhand von Ablaufplänen beschrieben.
  • Die Strombefehlseinheit 150 berechnet auf der Grundlage des Drehmomentanforderungswerts T*' nach der Begrenzung von der Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160 in Übereinstimmung mit dem Drehmomentbefehl Strombefehlswerte (Id*, Iq*). Daraufhin gibt die Strombefehlseinheit 150 die berechneten Strombefehlswerte (Id*, Iq*) an die Stromsteuereinheit 120 aus.
  • Die Stromdetektionseinheit 110 erhält auf der Grundlage eines Sensorsignals von einem Stromsensor, der zwischen der Wechselrichterschaltung 140 und dem Motor 310 vorgesehen ist, Dreiphasenmotorstromwerte (Iu, Iv, Iw). Daraufhin berechnet die Stromdetektionseinheit 110 auf der Grundlage der Motordrehstellung θn von der Phasendrehungs-Berechnungseinheit 180 Stromdetektionswerte (Id^, Iq^), die aus den Motorstromwerten in Gleichstrom umgewandelt worden sind, und gibt die Stromdetektionswerte (Id^, iq^) an die Stromsteuereinheit 120 aus.
  • Die Stromsteuereinheit 120 vergleicht die Stromdetektionswerte (id^, iq^) von der Stromdetektionseinheit 110 mit den Strombefehlswerten (id*, iq*) von der Strombefehlseinheit 150 und berechnet Spannungsbefehle (Vd*, Vq*) in der Weise, dass die verglichenen Werte jeweils miteinander übereinstimmen. Daraufhin gibt die Stromsteuereinheit 120 die berechneten Spannungswerte (Vd*, Vq*) an die Dreiphasenspannungs-Umsetzungseinheit 130 aus.
  • Die Dreiphasenspannungs-Umsetzungseinheit 130 setzt die Spannungsbefehle (Vd*, Vq*) von der Stromsteuereinheit 120 auf der Grundlage der Motordrehstellung θn von der Phasendrehungs-Berechnungseinheit 180 in Dreiphasenspannungsbefehle um. Daraufhin führt die Dreiphasenspannungs-Umsetzungseinheit 130 auf der Grundlage der Spannungsbefehle eine Pulsbreitenmodulation (PWM) aus, um Ansteuersignale zu erzeugen, und gibt sie die Ansteuersignale an die Wechselrichterschaltung 140 aus, um dadurch das EIN/AUS der in der Wechselrichterschaltung 140 enthaltenen Dreiphasen-Halbleiterschaltelemente zu steuern. Mit der EIN/AUS-Steuerung werden die von der Wechselrichterschaltung 140 an den Motor 310 ausgegebenen Dreiphasenwechselspannungen (Vu, Vv, Vw) eingestellt und wird der durch den Motor 310 fließende Strom in der Weise gesteuert, dass er das Ansteuern des Motors 310 steuert. Es wird angemerkt, dass die Wechselrichterschaltung 140 unter Verwendung des oben beschriebenen Kühlmechanismus gekühlt werden kann.
  • Nachfolgend wird das in der Drehmomentbegrenzungsverarbeitung in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendete durch den Motor ununterbrochen erregbare Drehmoment beschrieben. Das durch den Motor ununterbrochen erregbare Drehmoment ist ein Drehmomentwert, der der Stärke eines Stroms entspricht, der durch den Motor 310 weiter fließen kann, wenn der Motor 310 in dem blockierten Zustand ist. Allgemein kann der Temperaturanstieg in dem Motor 310 weiter unterdrückt werden, da die Kühlwassertemperatur in dem Kühlmechanismus zum Kühlen des Mechanismus 310 niedriger ist. Somit ist das durch den Motor ununterbrochen erregbare Drehmoment umgekehrt proportional zu der Kühlwassertemperatur.
  • 2 ist eine Darstellung, die ein Beispiel einer Beziehung zwischen der Kühlwassertemperatur und dem durch den Motor ununterbrochen erregbaren Drehmoment in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Das durch den Motor ununterbrochen erregbare Drehmoment wird in der Motorsteuereinheit 100 auf der Grundlage der Kühlwassertemperatur Tc von dem Kühlwassertemperatursensor 400 z. B. in Übereinstimmung mit der wie in der Tabelle in 2 dargestellten Beziehung eingestellt. Es wird angemerkt, dass das durch den Motor ununterbrochen erregbare Drehmoment, das der in 2 nicht dargestellten Kühlwassertemperatur entspricht, vorteilhaft durch lineare Interpolation oder dergleichen in der Weise eingestellt wird, dass es sich in Bezug auf die Änderung der Kühlwassertemperatur kontinuierlich ändert.
  • Nachfolgend wird eine Schutzanfangs-Motortemperatur beschrieben, die in der Drehmomentbegrenzungsverarbeitung in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Die Schutzanfangs-Motortemperatur ist eine Motortemperatur, um eine Drehmomentbegrenzung durch Ändern des Drehmomentbegrenzungswerts weiter auszuführen, falls die Motortemperatur weiter ansteigt, auch nachdem bestimmt worden ist, dass der Motor 310 in dem blockierten Zustand ist und die Drehmomentbegrenzung begonnen wurde. Als die Schutzanfangs-Motortemperatur wird z. B. eine Motortemperatur eingestellt, bei der die Statorspule einer Phase, deren Temperatur in dem Motor 310 nicht direkt detektiert werden kann, eine Gefahrentemperatur auch dann nicht erreicht, wenn ein Strom auf konzentrierte Weise durch die Statorspule fließt. Allgemein sollte die Drehmomentbegrenzung in einer früheren Phase verstärkt werden, um einen weiteren Anstieg der Motortemperatur zu vermeiden, da die Motortemperatur zu Beginn der Drehmomentbegrenzung des Motors 310 höher ist. Somit wird eine Abweichung von der Schutzanfangs-Motortemperatur verringert, da die Motortemperatur, wenn der Motor 310 von dem nicht blockierten Zustand in den blockierten Zustand übergeht, höher ist.
  • 3 ist eine Darstellung, die ein Beispiel einer Beziehung zwischen der Motortemperatur und der Schutzanfangs-Motortemperatur in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Wenn sich das Bestimmungsergebnis für den Zustand des Motors 310 von dem nicht blockierten Zustand zu dem blockierten Zustand ändert, wird die Schutzanfangs-Motortemperatur in der Motorsteuereinheit 100 z. B. gemäß der wie in der Tabelle in 3 dargestellten Beziehung auf der Grundlage der Motortemperatur Tm von dem Motortemperatursensor 330 eingestellt. Es wird angemerkt, dass die Schutzanfangs-Motortemperatur, die der in 3 nicht dargestellten Motortemperatur entspricht, vorteilhaft durch lineare Interpolation oder dergleichen in der Weise eingestellt wird, dass sie sich in Bezug auf die Änderung der Motortemperatur kontinuierlich ändert.
  • Nachfolgend wird ein Blockierungsdetektionszeit-Drehmomentbegrenzungswert beschrieben, der in der Drehmomentbegrenzungsverarbeitung in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Der Blockierungsdetektionszeit-Drehmomentbegrenzungswert ist in der vorliegenden Ausführungsform ein Drehmomentbegrenzungswert, der von einem Zeitpunkt, zu dem bestimmt wird, dass der Motor 310 in dem blockierten Zustand ist, bis zu einem Zeitpunkt, zu dem die Motortemperatur die Schutzanfangs-Motortemperatur erreicht, zugelassen ist. Allgemein sollte der durch den Motor 310 fließende Strom unterdrückt werden, um eine Zunahme der Motortemperatur zu vermeiden, da die Motortemperatur zu der Blockierungsdetektionszeit höher ist. Ferner ist die Drehmomentbegrenzung erst notwendig, wenn die Motortemperatur die Schutzanfangs-Motortemperatur erreicht, es sei denn, dass die Motortemperatur zu der Blockierungsdetektionszeit zu hoch ist. Somit wird der Blockierungsdetektionszeit-Drehmomentbegrenzungswert verringert, da die Motortemperatur höher ist, wenn die Motortemperatur, wenn der Motor 310 von dem nicht blockierten Zustand zu dem blockierten Zustand übergeht, ein vorgegebener Wert oder mehr ist.
  • 4 ist eine Darstellung, die ein Beispiel einer Beziehung zwischen der Motortemperatur und dem Blockierungsdetektionszeit-Drehmomentbegrenzungswert in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Wenn sich das Bestimmungsergebnis für den Zustand des Motors 310 von dem nicht blockierten Zustand zu dem blockierten Zustand ändert, wird der Blockierungsdetektionszeit-Drehmomentbegrenzungswert in der Motorsteuereinheit 100 auf der Grundlage der Motortemperatur Tm von dem Motortemperatursensor 330 z. B. gemäß der wie in der Tabelle in 4 dargestellten Beziehung eingestellt. Es wird angemerkt, dass der Blockierungsdetektionszeit-Drehmomentbegrenzungswert, der der in 4 nicht dargestellten Motortemperatur entspricht, vorteilhaft durch lineare Interpolation oder dergleichen in der Weise eingestellt wird, dass er sich in Bezug auf eine Änderung der Motortemperatur kontinuierlich ändert.
  • Nachfolgend werden anhand der Ablaufpläne in 5 und 6 die Drehmomentbegrenzungsverarbeitung durch die Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160 und die Motorblockierungs-Bestimmungsverarbeitung durch die Motorblockierungs-Bestimmungseinheit 170 in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 5 ist ein Ablaufplan, der einen Ablauf der Drehmomentbegrenzungsverarbeitung in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. 6 ist ein Ablaufplan, der einen Ablauf der Motorblockierungs-Bestimmungsverarbeitung in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • Die Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160 führt die in 5 dargestellte Drehmomentbegrenzungsverarbeitung z. B. in jedem vorgegebenen Verarbeitungszyklus aus. In Schritt S10 in 5 empfängt die Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160 den von dem Controller 500 eingegebenen Drehmomentbefehl und erfasst sie den Drehmomentanforderungswert T*. Es wird angemerkt, dass der in Schritt S10 erfasste Drehmomentanforderungswert T* in dem später zu beschreibenden Schritt S70 verwendet wird und von der Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160 an die Motorblockierungs-Bestimmungseinheit 170 ausgegeben wird.
  • In Schritt S20 führt die Motorblockierungs-Bestimmungseinheit 170 die Motorblockierungs-Bestimmungsverarbeitung aus, um zu bestimmen, ob der Motor 310 in dem blockierten Zustand ist. Im Folgenden wird gemäß dem Ablaufplan in 6 die Motorblockierungs-Bestimmungsverarbeitung in Schritt S20 beschrieben.
  • In Schritt S21 aus 6 erhält die Motorblockierungs-Bestimmungseinheit 170 von dem Kühlwassertemperatursensor 400 die Kühlwassertemperatur Tc.
  • In Schritt S22 stellt die Motorblockierungs-Bestimmungseinheit 170 auf der Grundlage der in Schritt S21 erfassten Kühlwassertemperatur Tc das durch den Motor ununterbrochen erregbare Drehmoment ein. Das durch den Motor ununterbrochen erregbare Drehmoment in Übereinstimmung mit der Kühlwassertemperatur Tc wird hier z. B. unter Verwendung der Beziehung zwischen der Kühlwassertemperatur und dem durch den Motor ununterbrochen erregbaren Drehmoment, die in 2 dargestellt ist, eingestellt, die im Voraus durch die Motorblockierungs-Bestimmungseinheit 170 gespeichert wird. Mit der Operation kann das durch den Motor ununterbrochen erregbare Drehmoment auf der Grundlage des Zustands des Kühlmechanismus als der Drehmomentbegrenzungswert in Übereinstimmung mit dem für den Motor 310 erregbaren Strom eingestellt werden.
  • In Schritt S23 erhält die Motorblockierungs-Bestimmungseinheit 170 in Übereinstimmung mit dem Drehzustand des Motors 310 von der Phasendrehungs-Berechnungseinheit 180 die Motordrehzahl Nrpm.
  • In Schritt S24 bestimmt die Motorblockierungs-Bestimmungseinheit 170, ob ein Absolutwert der in Schritt S23 erfassten Motordrehzahl Nrpm kleiner als ein vorgegebener Schwellenwert ist. Im Ergebnis geht die Verarbeitung zu Schritt S25 über, falls der Absolutwert der Motordrehzahl Nrpm kleiner als der Schwellenwert ist. Andernfalls, d. h., falls der Absolutwert der Motordrehzahl Nrpm der Schwellenwert oder größer ist, geht die Verarbeitung zu Schritt S27 über.
  • In Schritt S25 bestimmt die Motorblockierungs-Bestimmungseinheit 170, ob ein Absolutwert des durch die Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160 in Schritt S10 in 5 erfassten Drehmomentanforderungswerts T* größer als das in Schritt S22 bestimmte durch den Motor ununterbrochen erregbare Drehmoment ist. Im Ergebnis geht die Verarbeitung zu Schritt S26 über, falls der Absolutwert des Drehmomentanforderungswerts T* das durch den Motor ununterbrochen erregbare Drehmoment übersteigt. Andernfalls, d. h., falls der Absolutwert des Drehmomentanforderungswerts T* das durch den Motor ununterbrochen erregbare Drehmoment oder weniger ist, geht die Verarbeitung zu Schritt S27 über.
  • In Schritt S26 bestimmt die Motorblockierungs-Bestimmungseinheit 170, dass der Motor 310 in dem blockierten Zustand ist.
  • In Schritt S27 bestimmt die Motorblockierungs-Bestimmungseinheit 170, dass der Motor 310 in dem nicht blockierten Zustand ist. Das heißt, die Motorblockierungs-Bestimmungseinheit 170 bestimmt, dass der Motor 310 nicht in dem blockierten Zustand ist.
  • Nach der Ausführung des Schritts S26 oder S27 gibt die Motorblockierungs-Bestimmungseinheit 170 ein Bestimmungsergebnis als das Blockierungsbestimmungsergebnis D an die Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160 aus und schließt sie die Motorblockierungs-Bestimmungsverarbeitung in 6 ab. Gemäß der oben beschriebenen Verarbeitung kann die Motorblockierungs-Bestimmungseinheit 170 auf der Grundlage des Drehzustands des Motors 310 bestimmen, ob der Motor 310 in dem blockierten Zustand ist.
  • Zurückkehrend zu der Beschreibung von 5 bestimmt die Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160 in Schritt S30, ob in der in Schritt S20 ausgeführten Motorblockierungs-Bestimmungsverarbeitung bestimmt worden ist, dass der Motor 310 in dem blockierten Zustand ist. Im Ergebnis geht die Verarbeitung zu Schritt S40 über, falls bestimmt worden ist, dass der Motor 310 in dem blockierten Zustand gewesen ist, d. h., dass durch die Motorblockierungs-Bestimmungsverarbeitung das Blockierungsbestimmungsergebnis D, das den blockierten Zustand angibt, erhalten wird. Währenddessen wird die Drehmomentbegrenzungsverarbeitung in 5 abgeschlossen, falls bestimmt worden ist, dass der Motor 310 nicht in dem blockierten Zustand gewesen ist, d. h., falls durch die Motorblockierungs-Bestimmungsverarbeitung das Blockierungsbestimmungsergebnis D erhalten wird, das den nicht blockierten Zustand angibt. In diesem Fall wird in der Motorsteuereinheit 100 keine Drehmomentbegrenzung ausgeführt und wird von der Motorsteuereinheit 100 an den Motor 310 eine Spannung in Übereinstimmung mit dem Drehmomentanforderungswert T* angelegt.
  • In Schritt S40 erfasst die Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160 die Motortemperatur Tm von dem Motortemperatursensor 330.
  • In Schritt S50 bestimmt die Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160, ob der Motor 310 von dem nicht blockierten Zustand zu dem blockierten Zustand übergegangen ist. Falls der Motor 310 von dem nicht blockierten Zustand zu dem blockierten Zustand übergegangen ist, d. h., falls das in der Motorblockierungs-Bestimmungsverarbeitung in Schritt S20 erhaltene Blockierungsbestimmungsergebnis D in der vorhergehenden Verarbeitung der nicht blockierte Zustand gewesen ist und sich in dieser Verarbeitung zu dem blockierten Zustand ändert, geht die Verarbeitung zu Schritt S60 über. Währenddessen geht die Verarbeitung zu Schritt S70 über, falls der Motor 310 nicht von dem nicht blockierten Zustand zu dem blockierten Zustand übergegangen ist, d. h., falls das Blockierungsbestimmungsergebnis D, das den blockierten Zustand angibt, bereits in der vorhergehenden Verarbeitung erhalten worden ist. In diesem Fall ist die Ausführung der im Folgenden beschriebenen Verarbeitung in Schritt S60 nicht notwendig, da die Schutzanfangs-Motortemperatur und der Blockierungsdetektionszeit-Drehmomentbegrenzungswert bereits in der vorhergehenden Verarbeitung eingestellt worden sind.
  • In Schritt S60 stellt die Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160 die Schutzanfangs-Motortemperatur und den Blockierungsdetektionszeit-Drehmomentbegrenzungswert auf der Grundlage der in Schritt S40 erfassten Motortemperatur Tm ein. Die Schutzanfangs-Motortemperatur in Übereinstimmung mit der Motortemperatur Tm wird hier z. B. unter Verwendung der in 3 dargestellten Beziehung zwischen der Motortemperatur und der Schutzanfangs-Motortemperatur, die durch die Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160 im Voraus gespeichert worden ist, eingestellt. Ferner wird der Blockierungsdetektionszeit-Drehmomentbegrenzungswert in Übereinstimmung mit der Motortemperatur Tm z. B. unter Verwendung der in 4 dargestellten Beziehung zwischen der Motortemperatur und dem Blockierungsdetektionszeit-Drehmomentbegrenzungswert, die durch die Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160 im Voraus gespeichert worden ist, eingestellt. Mit der Operation können die Schutzanfangs-Motortemperatur und der Blockierungsdetektionszeit-Drehmomentbegrenzungswert auf der Grundlage der Temperatur des Motors 310 eingestellt werden, wenn sich das Blockierungsbestimmungsergebnis D durch die Motorblockierungs-Bestimmungseinheit 170 von dem nicht blockierten Zustand zu dem blockierten Zustand ändert.
  • In Schritt S70 bestimmt die Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160, ob ein in Schritt S10 erfasster Absolutwert des Drehmomentanforderungswerts T* größer als der in Schritt S60 eingestellte Blockierungsdetektionszeit-Drehmomentbegrenzungswert ist. Im Ergebnis bestimmt die Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160, dass die Drehmomentbegrenzung notwendig ist, um den Motor 310 zu schützen, und geht die Verarbeitung zu Schritt S80 über, falls der Absolutwert des Drehmomentanforderungswerts T* den Blockierungsdetektionszeit-Drehmomentbegrenzungswert übersteigt. Andernfalls, d. h., falls der Absolutwert des Drehmomentanforderungswerts T* der Blockierungsdetektionszeit-Drehmomentbegrenzungswert oder weniger ist, geht die Verarbeitung zu Schritt S90 über.
  • In Schritt S80 begrenzt die Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160 den Drehmomentbefehl von dem Controller 500 auf den Blockierungsdetektionszeit-Drehmomentbegrenzungswert oder weniger. Genauer gibt die Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160 anstelle des Drehmomentanforderungswerts T* in dem von dem Controller 500 eingegebenen Drehmomentbefehl den Blockierungsdetektionszeit-Drehmomentbegrenzungswert als den Drehmomentanforderungswert T*' nach der Begrenzung an die Strombefehlseinheit 150 aus.
  • In Schritt S90 bestimmt die Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160, ob die in Schritt S40 erfasste Motortemperatur Tm höher als die in Schritt S60 eingestellte Schutzanfangs-Motortemperatur ist. Im Ergebnis bestimmt die Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160, dass eine weitere Drehmomentbegrenzung notwendig ist, um die Wärmeerzeugung in dem Motor 310 zu unterdrücken, und geht die Verarbeitung zu Schritt S100 über, falls die Motortemperatur Tm die Schutzanfangs-Motortemperatur übersteigt. Andernfalls, d. h., falls die Motortemperatur Tm die Schutzanfangs-Motortemperatur oder weniger ist, wird die Drehmomentbegrenzungsverarbeitung in 5 abgeschlossen.
  • In Schritt S100 begrenzt die Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160 den Drehmomentbefehl von dem Controller 500 auf das durch den Motor ununterbrochen erregbare Drehmoment oder weniger, das in Schritt S22 in 6 durch die Motorblockierungs-Bestimmungseinheit 170 eingestellt worden ist. Genauer gibt die Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160 anstelle des Drehmomentanforderungswerts T* in dem von dem Controller 500 eingegebenen Drehmomentbefehl das durch den Motor ununterbrochen erregbare Drehmoment als den Drehmomentanforderungswert T*' nach der Begrenzung an die Strombefehlseinheit 150 aus. Mit der Operation wird der Drehmomentbefehl auf das durch den Motor ununterbrochen erregbare Drehmoment oder weniger begrenzt, wobei das durch den Motor ununterbrochen erregbare Drehmoment der Drehmomentbegrenzungswert in Übereinstimmung mit dem auf der Grundlage des Kühlmechanismus für den Motor 310 erregbaren Strom ist. Im Ergebnis kann der von der Wechselrichterschaltung 140 an den Motor 310 ausgegebene Strom auf der Grundlage des Zustands des Kühlmechanismus, der den Motor 310 kühlt, begrenzt werden. Nach Ausführen der Verarbeitung in Schritt S100 schließt die Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160 die Drehmomentbefehlsbegrenzung in 5 ab.
  • 7 ist eine Darstellung, die ein Betriebsbeispiel der Motorvorrichtung 1 in der Drehmomentbegrenzungsverarbeitung gemäß der oben beschriebenen ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. In 7 stellt der Graph 71 die zeitliche Änderung des Drehmomentanforderungswerts T* und des Drehmomentanforderungswerts T*' nach der Begrenzung in dem Drehmomentbefehl dar, stellt der Graph 72 die zeitliche Änderung der Motortemperatur Tm dar, stellt der Graph 73 die zeitliche Änderung der Kühlwassertemperatur Tc dar und stellt der Graph 74 die zeitliche Änderung des Blockierungsbestimmungsergebnisses D durch die Motorblockierungs-Bestimmungseinheit 170 dar.
  • Wenn der Drehmomentanforderungswert T* zum Zeitpunkt t1 das durch den Motor ununterbrochen erregbare Drehmoment übersteigt, ändert sich das Blockierungsbestimmungsergebnis D durch die in 6 beschriebene Motorblockierungs-Bestimmungsverarbeitung von dem nicht blockierten Zustand zu dem blockierten Zustand. Daraufhin wird die Motortemperatur Tm zu dieser Zeit als eine Blockierungszeit-Motortemperatur detektiert und werden die Schutzanfangs-Motortemperatur und der Blockierungsdetektionszeit-Drehmomentbegrenzungswert eingestellt.
  • Wenn der Drehmomentanforderungswert T* zum Zeitpunkt t2 den Blockierungsdetektionszeit-Drehmomentbegrenzungswert erreicht, wird zu und nach dem Zeitpunkt t2 in der Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160 die Drehmomentbegrenzung ausgeführt und wird der eingestellte Blockierungsdetektionszeit-Drehmomentbegrenzungswert als der Drehmomentanforderungswert T*' nach der Begrenzung ausgegeben. Es wird angemerkt, dass die Strichlinie in dem Graphen 71 den Drehmomentanforderungswert T* vor der Begrenzung repräsentiert, bevor er in die Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160 eingegeben wird. Der Drehmomentanforderungswert T* wird in dem Controller 500 auf den Drehmomentbegrenzungswert oder weniger begrenzt. Es wird angemerkt, dass der Controller 500 den Drehmomentanforderungswert T* nicht begrenzen kann. In diesem Fall kann die Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160 einfach den normalen Drehmomentbegrenzungswert als den Drehmomentanforderungswert T*' nach der Begrenzung ausgeben, falls der Drehmomentanforderungswert T* den normalen Drehmomentbegrenzungswert übersteigt, wenn das Blockierungsbestimmungsergebnis D der nicht blockierte Zustand ist.
  • Wenn die Motortemperatur Tm durch weitere Erregung von der Wechselrichterschaltung 140 zu dem Motor 310 zu und nach dem Zeitpunkt t2 weiter steigt und die Motortemperatur Tm zum Zeitpunkt t3 die eingestellte Schutzanfangs-Motortemperatur erreicht, führt die Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160 zu und nach dem Zeitpunkt t3 die Drehmomentbegrenzung aus. Der Drehmomentanforderungswert T*' nach der Begrenzung wird hier mit einer vorgegebenen Änderungsrate von dem Blockierungsdetektionszeit-Drehmomentbegrenzungswert auf das durch den Motor ununterbrochen erregbare Drehmoment verringert. Wenn der Drehmomentanforderungswert T*' nach der Begrenzung zum Zeitpunkt t4 auf das durch den Motor ununterbrochen erregbare Drehmoment verringert wird, wird das durch den Motor ununterbrochen erregbare Drehmoment zu und nach dem Zeitpunkt 4 als der Drehmomentanforderungswert T*' nach der Begrenzung ausgegeben. Mit dieser Operation wird das durch den Motor ununterbrochen erregbare Drehmoment in Übereinstimmung mit der Kühlwassertemperatur Tc eingestellt. Somit kann der Drehmomentanforderungswert T*' nach der Begrenzung in Übereinstimmung mit der Kühlwassertemperatur Tc variabel gemacht werden. Im Ergebnis wird der Temperaturanstieg in der Spule und dergleichen, durch die der Strom in den Motor 310 fließt, auf der Grundlage des Zustands des Kühlmechanismus unterdrückt, während der Drehmomentanforderungswert T*' nach der Begrenzung soweit wie möglich verringert wird, wodurch verhindert werden kann, dass der Motor 310 in dem überhitzten Zustand ist.
  • Wenn der Drehmomentanforderungswert T* zum Zeitpunkt t5 unter das durch den Motor ununterbrochen erregbare Drehmoment fällt, wird der Drehmomentanforderungswert T* ausgegeben, ohne begrenzt zu werden. Ferner ändert sich in diesem Fall das Blockierungsbestimmungsergebnis D von dem blockierten Zustand zu dem nicht blockierten Zustand und wird die Drehmomentbegrenzung abgebrochen, da die Bestimmungsbedingung des blockierten Zustands in der Motorblockierungs-Bestimmungsverarbeitung nicht erfüllt ist.
  • Gemäß der oben beschriebenen ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die folgenden Funktionen und Wirkungen gezeigt.
  • (1) Falls der durch die Wechselrichterschaltung 140 angesteuerte Motor 310 in dem blockierten Zustand ist, begrenzt die Motorsteuereinheit 100 auf der Grundlage des Zustands des Kühlmechanismus, der wenigstens den Motor 310 kühlt, den von der Wechselrichterschaltung 140 an den Motor 310 auszugebenden Strom. Genauer enthält die Motorsteuereinheit 100 die Strombefehlseinheit 150, die dafür konfiguriert ist, auf der Grundlage des eingegebenen Drehmomentbefehls die Strombefehlswerte (Id*, Iq*) zum Bestimmen des an den Motor 310 ausgegebenen Stroms zu berechnen, die Motorblockierungs-Bestimmungseinheit 170, die dafür konfiguriert ist, auf der Grundlage der Motordrehzahl Nrpm, die den Drehzustand des Motors 310 angibt, zu bestimmen, ob der Motor 310 in dem blockierten Zustand ist, und die Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160, die dafür konfiguriert ist, durch Begrenzen des Drehmomentbefehls auf der Grundlage der Kühlwassertemperatur Tc, die einen Zustand des Kühlmechanismus angibt, den an den Motor 310 ausgegebenen Strom zu begrenzen, falls die Motorblockierungs-Bestimmungseinheit 170 bestimmt, dass der Motor 310 in dem blockierten Zustand ist. Mit der Konfiguration kann der von der Wechselrichterschaltung 140 an den Motor 310 auszugebende Strom in Übereinstimmung mit dem Zustand des Kühlmechanismus, der den Motor 310 kühlt, geeignet begrenzt werden.
  • (2) Die Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160 stellt den Drehmomentbegrenzungswert in Übereinstimmung mit dem Strom auf der Grundlage des Zustands des Kühlmechanismus und der für den Motor 310 erregbar ist, d. h. des durch den Motor ununterbrochen erregbaren Drehmoments, ein und begrenzt den Drehmomentbefehl auf das durch den Motor ununterbrochen erregbare Drehmoment oder weniger (Schritt S100). Mit der Konfiguration kann ein überhitzter Zustand des Motors 310, wenn der Motor 310 in dem blockierten Zustand ist, verhindert werden, während die Erregung des Motors 310 fortgesetzt wird.
  • (3) Wenn die Motordrehzahl Nrpm kleiner als der vorgegebene Wert ist (Schritt S24: Ja) und wenn der Drehmomentanforderungswert T* in dem Drehmomentbefehl den kontinuierlich erregbaren Motordrehmomentbefehl übersteigt (Schritt S25: Ja), bestimmt die Motorblockierungs-Bestimmungseinheit 170, dass der Motor 310 in dem blockierten Zustand ist (Schritt S26). Mit der Konfiguration kann der blockierte Zustand zuverlässig bestimmt werden, wenn der Motor 310 in dem blockierten Zustand ist.
  • (4) Wenn sich das Bestimmungsergebnis durch die Motorblockierungs-Bestimmungseinheit 170 von dem nicht blockierten Zustand zu dem blockierten Zustand ändert (Schritt S60), stellt die Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160 auf der Grundlage der Motortemperatur Tm die Schutzanfangs-Motortemperatur ein, und wenn die Motortemperatur Tm die Schutzanfangs-Motortemperatur übersteigt (Schritt S90: Ja), begrenzt sie den Drehmomentbefehl auf das durch den Motor ununterbrochen erregbare Drehmoment oder weniger (Schritt S100). Mit der Konfiguration kann die Drehmomentbegrenzung in Übereinstimmung mit der Temperatur des Motors 310 zu der Blockierungsdetektionszeit zu einem geeigneten Zeitpunkt ausgeführt werden.
  • (Zweite Ausführungsform)
  • 8 ist ein Blockschaltplan, der eine Gesamtkonfiguration einer Motorvorrichtung 1A gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Die Motorvorrichtung 1A enthält eine Motoreinheit 300A, die einen Motor 310 enthält, eine Motorsteuereinheit 100A, die den Motor 310 ansteuert und steuert, und einen Kühlwassertemperatursensor 400.
  • Ferner enthält die Motorsteuereinheit 100A außer den in der ersten Ausführungsform beschriebenen Bestandteilen der Motorsteuereinheit 100 in 1 einen Wechselrichtertemperatursensor 145. Ferner ist der Verarbeitungsinhalt einer Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160 und einer Motorblockierungs-Bestimmungseinheit 170 von dem der Motorsteuereinheit 100 verschieden. Währenddessen enthält die Motoreinheit 300A nicht den Motortemperatursensor 330 der Bestandteile der in der ersten Ausführungsform beschriebenen Motoreinheit 300 in 1. Abgesehen von diesen Punkten sind ähnliche Konfigurationen wie jene der ersten Ausführungsform enthalten. Im Folgenden wird die Motorvorrichtung 1A gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit Schwerpunkt auf die Unterschiede von der ersten Ausführungsform beschrieben.
  • In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Wechselrichterschaltung 140 der Motorsteuereinheit 100A unter Verwendung von Kühlwasser durch einen Kühlmechanismus (nicht dargestellt) gekühlt, damit sie nicht wegen Erregung in einem überhitzten Zustand ist. Es wird angemerkt, dass der Motor 310 unter Verwendung des oben beschriebenen Kühlmechanismus gekühlt werden kann.
  • Der Wechselrichtertemperatursensor 145 detektiert als eine Temperatur der Wechselrichterschaltung 140 z. B. eine Temperatur eines Halbleiterschaltelements, durch das in der Wechselrichterschaltung 140 ein Strom fließt, und gibt eine Wechselrichtertemperatur Ti an die Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160 aus. In der vorliegenden Ausführungsform führt die Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160 die Drehmomentbegrenzungsverarbeitung zur Begrenzung eines Drehmoments von einem Controller 500 unter Verwendung der Wechselrichtertemperatur Ti von dem Wechselrichtertemperatursensor 145 anstelle einer Motortemperatur Tm aus.
  • Nachfolgend wird das durch den Wechselrichter ununterbrochen erregbare Drehmoment beschrieben, das in der Drehmomentbegrenzungsverarbeitung in der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Das durch den Wechselrichter ununterbrochen erregbare Drehmoment ist ein Drehmomentwert, der der Stärke eines Stroms entspricht, der durch die Wechselrichterschaltung 140 weiter fließen kann, wenn der Motor 310 in einem blockierten Zustand ist. Allgemein kann der Temperaturanstieg in der Wechselrichterschaltung 140 weiter unterdrückt werden, da die Kühlwassertemperatur in dem Kühlmechanismus zum Kühlen der Wechselrichterschaltung 140 niedriger ist. Somit ist das durch den Wechselrichter ununterbrochen erregbare Drehmoment ähnlich dem in der ersten Ausführungsform beschriebenen durch den Motor ununterbrochen erregbaren Drehmoment umgekehrt proportional zu einer Kühlwassertemperatur.
  • 9 ist eine Darstellung, die ein Beispiel einer Beziehung zwischen der Kühlwassertemperatur und dem durch den Wechselrichter ununterbrochen erregbaren Drehmoment in der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Das durch den Wechselrichter ununterbrochen erregbare Drehmoment wird in der Motorsteuereinheit 100A auf der Grundlage einer Kühlwassertemperatur Tc von dem Kühlwassertemperatursensor 400 z. B. gemäß der wie in der Tabelle in 9 dargestellten Beziehung eingestellt. Es wird angemerkt, dass das durch den Wechselrichter ununterbrochen erregbare Drehmoment, das der in 9 nicht dargestellten Kühlwassertemperatur entspricht, vorteilhaft durch lineare Interpolation oder dergleichen in der Weise eingestellt wird, dass es sich in Bezug auf die Änderung der Kühlwassertemperatur kontinuierlich ändert.
  • Nachfolgend wird eine Schutzanfangs-Wechselrichtertemperatur beschrieben, die in der Drehmomentbegrenzungsverarbeitung in der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Die Schutzanfangs-Wechselrichtertemperatur ist eine Wechselrichtertemperatur, um durch Ändern des Drehmomentbegrenzungswerts, falls die Wechselrichtertemperatur weiter ansteigt, auch nachdem bestimmt worden ist, dass der Motor 310 in dem blockierten Zustand ist und die Drehmomentbegrenzung begonnen hat, eine Drehmomentbegrenzung weiter auszuführen. Zum Beispiel wird eine Temperatur, bei der ein Schaltelement einer Phase, dessen Temperatur in der Wechselrichterschaltung 140 nicht direkt detektiert werden kann, eine Gefahrentemperatur auch dann nicht erreicht, wenn durch das Halbleiterschaltelement ein Strom auf konzentrierte Weise fließt, als die Schutzanfangs-Wechselrichtertemperatur eingestellt. Allgemein sollte die Drehmomentbegrenzung in einer früheren Phase verstärkt werden, um einen weiteren Anstieg der Wechselrichtertemperatur zu vermeiden, da die Wechselrichtertemperatur zu Beginn der Drehmomentbegrenzung des Motors 310 höher ist. Somit wird ähnlich der in der ersten Ausführungsform beschriebenen Schutzanfangs-Motortemperatur die Abweichung von der Schutzanfangs-Wechselrichtertemperatur verringert, da die Wechselrichtertemperatur, wenn der Motor 310 von einem nicht blockierten Zustand zu dem blockierten Zustand übergeht, höher ist.
  • 10 ist eine Darstellung, die ein Beispiel einer Beziehung zwischen der Wechselrichtertemperatur und der Schutzanfangs-Wechselrichtertemperatur in der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Wenn sich das Bestimmungsergebnis für den Zustand des Motors 310 von dem nicht blockierten Zustand zu dem blockierten Zustand ändert, wird die Schutzanfangs-Wechselrichtertemperatur in der Motorsteuereinheit 100A auf der Grundlage der Wechselrichtertemperatur Ti von dem Wechselrichtertemperatursensor 145 z. B. gemäß der wie in der Tabelle in 10 dargestellten Beziehung eingestellt. Es wird angemerkt, dass die Schutzanfangs-Wechselrichtertemperatur, die der in 10 nicht dargestellten Wechselrichtertemperatur entspricht, vorteilhaft durch lineare Interpolation oder dergleichen in der Weise eingestellt wird, dass sie sich in Bezug auf die Änderung der Wechselrichtertemperatur kontinuierlich ändert.
  • Nachfolgend wird ein Blockierungsdetektionszeit-Drehmomentbegrenzungswert beschrieben, der in der Drehmomentbegrenzungsverarbeitung in der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Der Blockierungsdetektionszeit-Drehmomentbegrenzungswert ist in der vorliegenden Ausführungsform ein Drehmomentbegrenzungswert, der von einem Zeitpunkt, zu dem bestimmt wird, dass der Motor 310 in dem blockierten Zustand ist, bis zu einem Zeitpunkt, zu dem die Wechselrichtertemperatur die Schutzanfangs-Wechselrichtertemperatur erreicht, zugelassen ist. Allgemein sollte der durch die Wechselrichterschaltung 140 fließende Strom unterdrückt werden, um eine Zunahme der Wechselrichtertemperatur zu vermeiden, da die Wechselrichtertemperatur zu der Blockierungsdetektionszeit höher ist. Ferner ist die Drehmomentbegrenzung erst notwendig, wenn die Wechselrichtertemperatur die Schutzanfangs-Wechselrichtertemperatur erreicht, es sei denn, dass die Wechselrichtertemperatur zu der Blockierungsdetektionszeit zu hoch ist. Somit wird der Blockierungsdetektionszeit-Drehmomentbegrenzungswert ähnlich der Beschreibung in der ersten Ausführungsform verringert, da die Wechselrichtertemperatur höher ist, wenn die Wechselrichtertemperatur, wenn der Motor 310 von dem nicht blockierten Zustand zu dem blockierten Zustand übergeht, ein vorgegebener Wert oder größer ist.
  • 11 ist eine Darstellung, die ein Beispiel einer Beziehung zwischen der Wechselrichtertemperatur und dem Blockierungsdetektionszeit-Drehmomentbegrenzungswert in der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Wenn sich das Bestimmungsergebnis für den Zustand des Motors 310 von dem nicht blockierten Zustand zu dem blockierten Zustand ändert, wird der Blockierungsdetektionszeit-Drehmomentbegrenzungswert in der Motorsteuereinheit 100A auf der Grundlage der Wechselrichtertemperatur Ti von dem Wechselrichtertemperatursensor 145 z. B. gemäß der wie in der Tabelle in 11 dargestellten Beziehung eingestellt. Es wird angemerkt, dass sich der Blockierungsdetektionszeit-Drehmomentbegrenzungswert, der der in 11 nicht dargestellten Wechselrichtertemperatur entspricht, durch lineare Interpolation oder dergleichen vorteilhaft so eingestellt wird, dass er sich in Bezug auf die Wechselrichtertemperatur kontinuierlich ändert.
  • Nachfolgend werden anhand der Ablaufpläne in 12 und 13 die Drehmomentbegrenzungsverarbeitung durch die Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160 und die Motorblockierungs-Bestimmungsverarbeitung durch die Motorblockierungs-Bestimmungseinheit 170 in der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 12 ist ein Ablaufplan, der einen Ablauf der Drehmomentbegrenzungsverarbeitung in der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. 13 ist ein Ablaufplan, der einen Ablauf der Motorblockierungs-Bestimmungsverarbeitung in der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Es wird angemerkt, dass in 12 und 13 Abschnitten, die dieselbe Verarbeitung wie die in 5 und 6 ausführen, die in der ersten Ausführungsform beschrieben ist, dieselben Schrittnummern zugewiesen sind. Im Folgenden wird eine Beschreibung der Verarbeitung in denselben Schrittnummern wie in 5 und 6, sofern sie nicht besonders notwendig ist, weggelassen.
  • In Schritt S20A in 12 führt die Motorblockierungs-Bestimmungseinheit 170 die Motorblockierungs-Bestimmungsverarbeitung aus, um zu bestimmen, ob der Motor 310 in dem blockierten Zustand ist. Im Folgenden wird gemäß dem Ablaufplan in 13 die Motorblockierungs-Bestimmungsverarbeitung in Schritt S20A beschrieben.
  • In Schritt S22A in 13 stellt die Motorblockierungs-Bestimmungseinheit 170 auf der Grundlage der in Schritt S21 erfassten Kühlwassertemperatur Tc das durch den Wechselrichter ununterbrochen erregbare Drehmoment ein. Das durch den Wechselrichter ununterbrochen erregbare Drehmoment in Übereinstimmung mit der Kühlwassertemperatur Tc wird hier z. B. unter Verwendung der in 9 dargestellten Beziehung zwischen der Kühlwassertemperatur und dem durch den Wechselrichter ununterbrochen erregbaren Drehmoment eingestellt, die durch die Motorblockierungs-Bestimmungseinheit 170 im Voraus gespeichert worden ist. Mit der Operation kann das durch den Wechselrichter ununterbrochen erregbare Drehmoment auf der Grundlage des Zustands des Kühlmechanismus in Übereinstimmung mit dem für die Wechselrichterschaltung 140 erregbaren Strom als der Drehmomentbegrenzungswert eingestellt werden.
  • In Schritt S25A bestimmt die Motorblockierungs-Bestimmungseinheit 170, ob ein Absolutwert eines in Schritt S10 in 12 durch die Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160 erfassten Drehmomentanforderungswerts T* größer als das in Schritt S22A bestimmte durch den Wechselrichter ununterbrochen erregbare Drehmoment ist. Im Ergebnis geht die Verarbeitung zu Schritt S26 über und wird bestimmt, dass der Motor 310 in dem blockierten Zustand ist, falls der Absolutwert des Drehmomentanforderungswerts T* das durch den Wechselrichter ununterbrochen erregbare Drehmoment übersteigt. Andernfalls, d. h., falls der Absolutwert des Drehmomentanforderungswerts T* das durch den Wechselrichter ununterbrochen erregbare Drehmoment oder weniger ist, geht die Verarbeitung zu Schritt S27 über und wird bestimmt, dass der Motor 310 in dem nicht blockierten Zustand ist. Nach Ausführung des Schritts S26 oder S27 gibt die Motorblockierungs-Bestimmungseinheit 170 ein Bestimmungsergebnis als ein Blockierungsbestimmungsergebnis D an die Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160 aus und schließt sie die Motorblockierungs-Bestimmungsverarbeitung in 13 ab.
  • Zurückkehrend zu der Beschreibung aus 5 erfasst die Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160 in Schritt S40A die Wechselrichtertemperatur Ti von dem Wechselrichtertemperatursensor 145.
  • In Schritt S60A stellt die Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160 auf der Grundlage der in Schritt S40A erfassten Wechselrichtertemperatur Ti die Schutzanfangs-Wechselrichtertemperatur und den Blockierungsdetektionszeit-Drehmomentbegrenzungswert ein. Die Schutzanfangs-Wechselrichtertemperatur wird hier in Übereinstimmung mit der Wechselrichtertemperatur Ti z. B. unter Verwendung der in 10 dargestellten Beziehung zwischen der Wechselrichtertemperatur und der Schutzanfangs-Wechselrichtertemperatur eingestellt, die im Voraus in der Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160 gespeichert worden ist. Ferner wird der Blockierungsdetektionszeit-Drehmomentbegrenzungswert in Übereinstimmung mit der Wechselrichtertemperatur Ti z. B. unter Verwendung der in 11 dargestellten Beziehung zwischen der Wechselrichtertemperatur und dem Blockierungsdetektionszeit-Drehmomentbegrenzungswert eingestellt, die im Voraus durch die Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160 gespeichert worden ist. Mit der Operation können die Schutzanfangs-Wechselrichtertemperatur und der Blockierungsdetektionszeit-Drehmomentbegrenzungswert auf der Grundlage der Temperatur der Wechselrichterschaltung 140 eingestellt werden, wenn sich das Blockierungsbestimmungsergebnis D durch die Motorblockierungs-Bestimmungseinheit 170 von dem nicht blockierten Zustand zu dem blockierten Zustand ändert.
  • In Schritt S90A bestimmt die Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160, ob die in Schritt S40A erfasste Wechselrichtertemperatur Ti größer als die in Schritt S60A eingestellte Schutzanfangs-Wechselrichtertemperatur ist. Im Ergebnis bestimmt die Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160, dass eine weitere Drehmomentbegrenzung notwendig ist, um die Wärmeerzeugung in der Wechselrichterschaltung 140 zu unterdrücken, und geht die Verarbeitung zu Schritt S100A über, falls die Wechselrichtertemperatur Ti die Schutzanfangs-Wechselrichtertemperatur übersteigt. Andernfalls, d. h., falls die Wechselrichtertemperatur Ti die Schutzanfangs-Wechselrichtertemperatur oder weniger ist, wird die Drehmomentbegrenzungsverarbeitung in 12 abgeschlossen.
  • In Schritt S100A begrenzt die Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160 den Drehmomentbefehl von dem Controller 500 auf das durch den Wechselrichter ununterbrochen erregbare Drehmoment oder weniger, das in Schritt S22A in 13 durch die Motorblockierungs-Bestimmungseinheit 170 eingestellt worden ist. Genauer gibt die Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160 anstelle des Drehmomentanforderungswerts T* in dem von dem Controller 500 eingegebenen Drehmomentbefehl das durch den Wechselrichter ununterbrochen erregbare Drehmoment als einen Drehmomentanforderungswert T*' nach der Begrenzung an die Strombefehlseinheit 150 aus. Mit der Operation wird der Drehmomentbefehl auf das durch den Wechselrichter ununterbrochen erregbare Drehmoment oder weniger begrenzt, wobei das durch den Wechselrichter ununterbrochen erregbare Drehmoment der Drehmomentbegrenzungswert in Übereinstimmung mit dem auf der Grundlage des Zustands des Kühlmechanismus erregbare Strom zu der Wechselrichterschaltung 140 ist. Im Ergebnis kann der von der Wechselrichterschaltung 140 an den Motor 310 ausgegebene Strom auf der Grundlage des Zustands des Kühlmechanismus, der die Wechselrichterschaltung 140 kühlt, begrenzt werden. Nach Ausführen der Verarbeitung in Schritt S100A schließt die Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160 die Drehmomentbegrenzungsverarbeitung in 12 ab.
  • 14 ist eine Darstellung, die ein Betriebsbeispiel der Motorvorrichtung 1A in der Drehmomentbegrenzungsverarbeitung gemäß der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. In 14 stellt der Graph 81 die zeitliche Änderung des Drehmomentanforderungswerts T* und des Drehmomentanforderungswerts T*' nach der Begrenzung des Drehmomentbefehls dar, stellt der Graph 82 die zeitliche Änderung der Wechselrichtertemperatur Ti dar, stellt der Graph 83 die zeitliche Änderung der Kühlwassertemperatur Tc dar und stellt der Graph 84 die zeitliche Änderung des Blockierungsbestimmungsergebnisses D durch die Motorblockierungs-Bestimmungseinheit 170 dar.
  • Wenn der Drehmomentanforderungswert T* zum Zeitpunkt t11 das durch den Wechselrichter ununterbrochen erregbare Drehmoment übersteigt, ändert sich das Blockierungsbestimmungsergebnis D durch die in 13 beschriebene Motorblockierungs-Bestimmungsverarbeitung von dem nicht blockierten Zustand zu dem blockierten Zustand. Daraufhin wird die Wechselrichtertemperatur Ti zu diesem Zeitpunkt als die Blockierungszeit-Wechselrichtertemperatur detektiert und werden die Schutzanfangs-Wechselrichtertemperatur und der Blockierungsdetektionszeit-Drehmomentbegrenzungswert eingestellt.
  • Wenn der Drehmomentanforderungswert T* zum Zeitpunkt t12 den Blockierungsdetektionszeit-Drehmomentbegrenzungswert erreicht, wird zu und nach dem Zeitpunkt t12 die Drehmomentbegrenzung in der Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160 ausgeführt und wird der eingestellte Blockierungsdetektionszeit-Drehmomentbegrenzungswert als der Drehmomentanforderungswert T*' nach der Begrenzung ausgegeben. Es wird angemerkt, dass die Strichlinie in dem Graphen 81 den Drehmomentanforderungswert T* vor der Begrenzung repräsentiert, bevor er in die Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160 eingegeben wird. Dieser Drehmomentbedarfswert T* kann in dem Controller 500 auf den normalen Drehmomentbegrenzungswert oder weniger begrenzt werden, oder ähnlich der ersten Ausführungsform kann in der Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160 der normale Drehmomentbegrenzungswert als der Drehmomentanforderungswert T*' nach der Begrenzung ausgegeben werden, wenn der Drehmomentanforderungswert T*, wenn das Blockierungsbestimmungsergebnis D in dem nicht blockierten Zustand ist, den normalen Drehmomentbegrenzungswert übersteigt.
  • Wenn die Wechselrichtertemperatur Ti durch weitere Erregung von der Wechselrichterschaltung 140 zu dem Motor 310 zu und nach dem Zeitpunkt t12 weiter steigt und die Wechselrichtertemperatur Ti zum Zeitpunkt t13 die eingestellte Schutzanfangs-Wechselrichtertemperatur erreicht, führt die Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160 zu und nach dem Zeitpunkt t13 weiter die Drehmomentbegrenzung aus. Der Drehmomentanforderungswert T*' nach der Begrenzung wird hiervon dem Blockierungsdetektionszeit-Drehmomentbegrenzungswert mit einer vorgegebenen Änderungsrate auf das durch den Wechselrichter ununterbrochen erregbare Drehmoment verringert. Wenn der Drehmomentanforderungswert T*' nach der Begrenzung zum Zeitpunkt t14 auf das durch den Wechselrichter ununterbrochen erregbare Drehmoment verringert wird, wird das durch den Wechselrichter ununterbrochen erregbare Drehmoment zu und nach dem Zeitpunkt 14 als der Drehmomentanforderungswert T*' nach der Begrenzung ausgegeben. Mit der Operation wird das durch den Wechselrichter ununterbrochen erregbare Drehmoment in Übereinstimmung mit der Kühlwassertemperatur Tc eingestellt. Somit kann der Drehmomentanforderungswert T*' nach der Begrenzung in Übereinstimmung mit der Kühlwassertemperatur Tc variabel gemacht werden. Im Ergebnis wird der Temperaturanstieg in dem Halbleiterschaltelement und dergleichen, durch das der Strom in der Wechselrichterschaltung 140 fließt, unterdrückt, während der Drehmomentanforderungswert T*' nach der Begrenzung auf der Grundlage des Zustands des Kühlmechanismus soweit wie möglich verringert wird, wodurch verhindert werden kann, dass die Wechselrichterschaltung 140 in dem überhitzten Zustand ist.
  • Wenn der Drehmomentanforderungswert T* zum Zeitpunkt t15 unter das durch den Wechselrichter ununterbrochen erregbare Drehmoment fällt, wird der Drehmomentanforderungswert T* ausgegeben, ohne begrenzt zu werden. Da die Bestimmungsbedingung des blockierten Zustands in der Motorblockierungs-Bestimmungsverarbeitung in diesem Fall nicht erfüllt ist, ändert sich das Blockierungsbestimmungsergebnis D ferner von dem blockierten Zustand zu dem nicht blockierten Zustand und wird die Drehmomentbegrenzung abgebrochen.
  • Gemäß der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die folgenden Funktionen und Wirkungen gezeigt.
  • (1) Die Motorsteuereinheit 100A begrenzt auf der Grundlage des Zustands des Kühlmechanismus, der wenigstens die Wechselrichterschaltung 140 kühlt, den von der Wechselrichterschaltung 140 an den Motor 310 auszugebenden Strom, falls der durch die Wechselrichterschaltung 140 angesteuerte Motor 310 in dem blockierten Zustand ist. Genauer enthält die Motorsteuereinheit 100A die Strombefehlseinheit 150, die dafür konfiguriert ist, auf der Grundlage des eingegebenen Drehmomentbefehls die Strombefehlswerte (Id*, Iq*) zu berechnen, um den von der Wechselrichterschaltung 140 auszugebenden Strom zu bestimmen, die Motorblockierungs-Bestimmungseinheit 170, die dafür konfiguriert ist, auf der Grundlage der Motordrehzahl Nrpm, die den Drehzustand des Motors 310 angibt, zu bestimmen, ob der Motor 310 in dem blockierten Zustand ist, und die Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160, die dafür konfiguriert ist, durch Begrenzen des Drehmomentbefehls auf der Grundlage der Kühlwassertemperatur Tc, die einen Zustand des Kühlmechanismus angibt, falls die Motorblockierungs-Bestimmungseinheit 170 bestimmt, dass der Motor 310 in dem blockierten Zustand ist, den von der Wechselrichterschaltung 140 auszugebenden Strom zu begrenzen. Mit der Konfiguration kann der von der Wechselrichterschaltung 140 an den Motor 310 ausgegebene Strom in Übereinstimmung mit dem Zustand des Kühlmechanismus, der die Wechselrichterschaltung 140 kühlt, geeignet begrenzt werden.
  • (2) Die Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160 stellt den Drehmomentbegrenzungswert auf der Grundlage des Zustands des Kühlmechanismus und der zu der Wechselrichterschaltung 140 erregbar ist, d. h. des durch den Wechselrichter ununterbrochen erregbaren Drehmoments, in Übereinstimmung mit dem Strom ein und begrenzt den Drehmomentbefehl auf das durch den Wechselrichter ununterbrochen erregbare Drehmoment oder weniger (Schritt S100A).
  • Mit der Konfiguration kann ein überhitzter Zustand der Wechselrichterschaltung 140, wenn der Motor 310 in dem blockierten Zustand ist, verhindert werden, während die Erregung zu der Wechselrichterschaltung 140 fortgesetzt wird.
  • (3) Wenn die Motordrehzahl Nrpm kleiner als der vorgegebene Wert ist (Schritt S24: Ja) und wenn der Drehmomentanforderungswert T* in dem Drehmomentbefehl den durch den Wechselrichter ununterbrochen erregbaren Drehmomentbefehl übersteigt (Schritt S25A: Ja), bestimmt die Motorblockierungs-Bestimmungseinheit 170, dass der Motor 310 in dem blockierten Zustand ist (Schritt S26). Mit der Konfiguration kann der blockierte Zustand, wenn der Motor 310 in dem blockierten Zustand ist, zuverlässig bestimmt werden.
  • (4) Wenn sich das Bestimmungsergebnis durch die Motorblockierungs-Bestimmungseinheit 170 von dem nicht blockierten Zustand zu dem blockierten Zustand ändert (Schritt S60A), stellt die Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160 auf der Grundlage der Wechselrichtertemperatur Ti die Schutzanfangs-Wechselrichtertemperatur ein und begrenzt sie den Drehmomentbefehl auf das durch den Wechselrichter ununterbrochen erregbare Drehmoment oder weniger (Schritt S100A), wenn die Wechselrichtertemperatur Ti die Schutzanfangs-Wechselrichtertemperatur übersteigt (Schritt S90A: Ja). Mit der Konfiguration kann die Drehmomentbegrenzung in Übereinstimmung mit der Temperatur der Wechselrichterschaltung 140 zu der Blockierungsdetektionszeit zu einem geeigneten Zeitpunkt ausgeführt werden.
  • (Dritte Ausführungsform)
  • 15 ist ein Blockschaltplan, der eine Gesamtkonfiguration einer Motorvorrichtung 1B gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Die Motorvorrichtung 1B enthält eine Motoreinheit 300, die einen Motor 310 enthält, eine Motorsteuereinheit 100B, die den Motor 310 ansteuert und steuert, und einen Kühlwassertemperatursensor 400.
  • Die Motorsteuereinheit 100B enthält anstelle der Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160 und der Motorblockierungs-Bestimmungseinheit 170 in der in der ersten Ausführungsform beschriebenen Motorsteuereinheit 100 in 1 eine erste Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160A und eine zweite Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160B und eine erste Motorblockierungs-Bestimmungseinheit 170A und eine zweite Motorblockierungs-Bestimmungseinheit 170B. Ferner enthält die Motorsteuereinheit 100B den in der zweiten Ausführungsform beschriebenen Wechselrichtertemperatursensor 145 und eine Minimalwert-Auswahleinheit 190. Abgesehen von diesen Punkten sind ähnliche Konfigurationen wie in der ersten Ausführungsform enthalten. Währenddessen weist die Motoreinheit 300 dieselbe Konfiguration wie die in der ersten Ausführungsform beschriebene auf. Im Folgenden wird die Motorvorrichtung 1B gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit Schwerpunkt auf die Unterschiede von der ersten und von der zweiten Ausführungsform beschrieben.
  • In der vorliegenden Ausführungsform werden der Motor 310 und die Wechselrichterschaltung 140 der Motorsteuereinheit 100B jeweils unter Verwendung von Kühlwasser durch einen Kühlmechanismus (nicht dargestellt) gekühlt, damit sie nicht wegen Erregung in dem überhitzten Zustand sind.
  • In der vorliegenden Ausführungsform führt die erste Motorblockierungs-Bestimmungseinheit 170A auf der Grundlage einer Motordrehzahl Nrpm von einer Phasendrehungs-Berechnungseinheit 180 und einer Kühlwassertemperatur Tc von einem Kühlwassertemperatursensor 400 eine ähnliche Motorblockierungs-Bestimmungsverarbeitung wie die in der ersten Ausführungsform beschriebene aus. Daraufhin gibt die erste Motorblockierungs-Bestimmungseinheit 170A ein erhaltenes Bestimmungsergebnis als ein Blockierungsbestimmungsergebnis D1 an die erste Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160A aus. Die erste Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160A führt auf der Grundlage des Blockierungsbestimmungsergebnisses D1 von der ersten Motorblockierungs-Bestimmungseinheit 170A und einer Motortemperatur Tm von einem Motortemperatursensor 330 eine ähnliche Drehmomentbegrenzungsverarbeitung wie die in der ersten Ausführungsform beschriebene aus. Daraufhin gibt die erste Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160A einen erhaltenen Drehmomentanforderungswert als den ersten Drehmomentanforderungswert T1*' nach der Begrenzung an die Minimalwert-Auswahleinheit 190 aus.
  • Währenddessen führt die zweite Motorblockierungs-Bestimmungseinheit 170B auf der Grundlage der Motordrehzahl Nrpm von der Phasendrehungs-Berechnungseinheit 180 und der Kühlwassertemperatur Tc von einem Kühlwassertemperatursensor 400 eine ähnliche Motorblockierungs-Bestimmungsverarbeitung wie die in der zweiten Ausführungsform beschriebene aus. Daraufhin gibt die zweite Motorblockierungs-Bestimmungseinheit 170B ein erhaltenes Bestimmungsergebnis als ein Blockierungsbestimmungsergebnis D2 an die zweite Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160B aus. Die zweite Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160B führt auf der Grundlage des Blockierungsbestimmungsergebnisses D2 von der zweiten Motorblockierungs-Bestimmungseinheit 170B und der Wechselrichtertemperatur Ti von dem Wechselrichtertemperatursensor 145 eine ähnliche Drehmomentbegrenzungsverarbeitung wie die in der zweiten Ausführungsform beschriebene aus. Daraufhin gibt die zweite Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160B einen erhaltenen Drehmomentanforderungswert als einen zweiten Drehmomentanforderungswert T2*' nach der Begrenzung an die Minimalwert-Auswahleinheit 190 aus.
  • Die Minimalwert-Auswahleinheit 190 vergleicht den ersten Drehmomentanforderungswert T1*' nach der Begrenzung mit dem zweiten Drehmomentanforderungswert T2*' nach der Begrenzung und wählt einen kleineren als einen Drehmomentanforderungswert T*' nach der Begrenzung aus, der tatsächlich für die Drehmomentbegrenzung verwendet werden soll. Daraufhin gibt die Minimalwert-Auswahleinheit 190 anstelle des Drehmomentanforderungswerts T* den ausgewählten Drehmomentanforderungswert T*' nach der Begrenzung an die Strombefehlseinheit 150 aus und begrenzt dadurch einen Drehmomentbefehl. Mit der Operation kann der Drehmomentanforderungswert T*' nach der Begrenzung unter Verwendung eines kleineren zwischen dem von der ersten Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160A ausgegebenen durch den Motor ununterbrochen erregbaren Drehmoment als der erste Drehmomentanforderungswert T1*' nach der Begrenzung und dem von der zweiten Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160B ausgegebenen durch den Wechselrichter ununterbrochen erregbaren Drehmoment als der zweite Drehmomentanforderungswert T2*' nach der Begrenzung in Übereinstimmung mit der Kühlwassertemperatur Tc variabel gemacht werden, falls die Motortemperatur Tm eine Schutzanfangs-Motortemperatur übersteigt und falls die Wechselrichtertemperatur Ti eine Schutzanfangs-Wechselrichtertemperatur übersteigt. Im Ergebnis werden die Temperaturanstiege in der Spule und dergleichen, durch die der Strom in den Motor 310 fließt, und in dem Halbleiterschaltelement und dergleichen, durch das der Strom in der Wechselrichterschaltung 140 fließt, beide unterdrückt, während der Drehmomentanforderungswert T*' nach der Begrenzung auf der Grundlage des Zustands des Kühlmechanismus soweit wie möglich verringert wird, wodurch verhindert werden kann, dass der Motor 310 und die Wechselrichterschaltung 140 in dem überhitzten Zustand sind.
  • Gemäß der oben beschriebenen dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kühlt der Kühlmechanismus den Motor 310 und die Wechselrichterschaltung 140. Die erste Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160A stellt in Übereinstimmung mit einem für den Motor 310 erregbaren Strom auf der Grundlage des Zustands des Kühlmechanismus einen ersten Drehmomentbegrenzungswert, d. h. das durch den Motor ununterbrochen erregbare Drehmoment, ein. Die zweite Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit 160B stellt in Übereinstimmung mit einem für der Wechselrichterschaltung 140 erregbaren Strom auf der Grundlage des Zustands des Kühlmechanismus einen zweiten Drehmomentbegrenzungswert, d. h. das durch den Wechselrichter ununterbrochen erregbare Drehmoment, ein. Die Minimalwert-Auswahleinheit 190 vergleicht den ersten Drehmomentgrenzwert mit dem zweiten Drehmomentbegrenzungswert und begrenzt den Drehmomentbefehl unter Verwendung eines kleineren. Mit der Konfiguration kann der überhitzte Zustand des Motors 310 und der Wechselrichterschaltung 140 verhindert werden, während die Erregung für den Motor 310 und für die Wechselrichterschaltung 140 fortgesetzt wird, wenn der Motor 310 in dem blockierten Zustand ist.
  • Es wird angemerkt, dass in der oben beschriebenen ersten bis dritten Ausführungsform der Kühlmechanismus vom Wasserkühlungstyp, der Kühlwasser verwendet, als das Kühlwasser zum Kühlen des Motors 310 oder der Wechselrichterschaltung 140 beschrieben worden ist. Allerdings ist die vorliegende Erfindung darauf nicht beschränkt und kann ein anderer Kühlmechanismus wie etwa ein Kühlmechanismus vom Luftkühlungstyp verwendet werden. Ferner ist als Informationen, die den Zustand des Kühlmechanismus angeben, ein Beispiel des Erfassens der Kühlwassertemperatur Tc beschrieben worden. Allerdings können in dem Kühlmechanismus vom Luftkühlungstyp eine Windgeschwindigkeit oder dergleichen als andere Informationen erfasst werden. Die vorliegende Erfindung kann auf irgendeinen Kühlmechanismus angewendet werden, solange der Kühlmechanismus den Motor 310 oder die Wechselrichterschaltung 140 kühlen kann und Informationen, die deren Zustand angeben, erfasst werden können.
  • Ferner werden in der oben beschriebenen ersten bis dritten Ausführungsform die Kühlwassertemperatur Tc als die Informationen, die den Zustand des Kühlmechanismus angeben, von dem Kühlwassertemperatursensor 400 direkt erfasst. Allerdings kann die Kühlwassertemperatur Tc zusammen mit dem Drehmomentbefehl von dem Controller 500 indirekt erfasst werden. Ferner kann in der Motorvorrichtung jeder Ausführungsform anstelle des Drehmomentbefehls von dem Controller 500 der Strombefehlswert erfasst werden. In diesem Fall wendet die Motorvorrichtung auf die in den Ausführungsformen beschriebene Verarbeitung eine ähnliche Verarbeitung auf den Strombefehlswert an, um eine Strombegrenzung in Übereinstimmung mit dem Zustand des Kühlmechanismus auszuführen, wodurch der in dem Motor 310 und in der Wechselrichterschaltung 140 fließende Strom geeignet begrenzt wird.
  • Die oben beschriebenen Ausführungsformen und verschiedene Änderungen sind lediglich Beispiele, wobei die vorliegende Erfindung nicht auf den Inhalt der Ausführungsformen und Änderungen beschränkt ist, solange die Eigenschaften der Erfindung nicht beeinträchtigt werden. Obgleich oben verschiedene Ausführungsformen beschrieben worden sind, ist die vorliegende Erfindung ferner nicht auf den Inhalt dieser Ausführungsformen und Änderungen beschränkt. Andere Aspekte, die in der technischen Idee der vorliegenden Erfindung denkbar sind, sind ebenfalls im Schutzumfang der vorliegenden Erfindung enthalten.
  • Bezugszeichenliste
    • 1, 1A, 1B
    Motorvorrichtung
    100, 100A, 100B
    Motorsteuereinheit
    110
    Stromdetektionseinheit
    120
    Stromsteuereinheit
    130
    Dreiphasenspannungs-Umsetzungseinheit
    140
    Wechselrichterschaltung
    145
    Wechselrichtertemperatursensor
    150
    Strombefehlseinheit
    160
    Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit
    160A
    erste Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit
    160B
    zweite Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit
    170
    Motorblockierungs-Bestimmungseinheit
    170A
    erste Motorblockierungs-Bestimmungseinheit
    170B
    zweite Motorblockierungs-Bestimmungseinheit
    180
    Phasendrehungs-Berechnungseinheit
    190
    Minimalwert-Auswahleinheit
    200
    Batterie
    300, 300A
    Motoreinheit
    310
    Motor
    320
    Drehstellungssensor
    330
    Motortemperatursensor
    400
    Kühlwassertemperatursensor
    500
    Controller
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2012147614 A [0004]

Claims (7)

  1. Motorsteuervorrichtung, die dafür konfiguriert ist, einen von einem Wechselrichter an einen Motor ausgegebenen Strom auf der Grundlage eines Zustands eines Kühlmechanismus, der den Motor und/oder den Wechselrichter kühlt, zu begrenzen, falls der durch den Wechselrichter angesteuerte Motor in einem blockierten Zustand ist.
  2. Motorsteuervorrichtung nach Anspruch 1, die ferner umfasst: eine Strombefehlseinheit, die dafür konfiguriert ist, auf der Grundlage eines eingegebenen Drehmomentbefehls einen Strombefehl zum Bestimmen des Stroms zu berechnen; eine Motorblockierungs-Bestimmungseinheit, die dafür konfiguriert ist, auf der Grundlage eines Drehzustands des Motors zu bestimmen, ob der Motor in dem blockierten Zustand ist; und eine Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit, die dafür konfiguriert ist, durch Begrenzen des Drehmomentbefehls auf der Grundlage eines Zustands des Kühlmechanismus den Strom zu begrenzen, falls die Motorblockierungs-Bestimmungseinheit bestimmt, dass der Motor in dem blockierten Zustand ist.
  3. Motorsteuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Kühlmechanismus wenigstens den Motor kühlt, und die Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit einen Drehmomentbegrenzungswert auf der Grundlage des Zustands des Kühlmechanismus in Übereinstimmung mit einem zu dem Motor erregbaren Strom einstellt und den Drehmomentbefehl auf den Drehmomentbegrenzungswert oder weniger begrenzt.
  4. Motorsteuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Kühlmechanismus wenigstens den Wechselrichter kühlt, und die Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit einen Drehmomentbegrenzungswert auf der Grundlage des Zustands des Kühlmechanismus in Übereinstimmung mit einem zu dem Wechselrichter erregbaren Strom einstellt und den Drehmomentbefehl auf den Drehmomentbegrenzungswert oder weniger begrenzt.
  5. Motorsteuervorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Motorblockierungs-Bestimmungseinheit bestimmt, dass der Motor in dem blockierten Zustand ist, wenn eine Drehzahl des Motors kleiner als ein vorgegebener Wert ist und wenn ein Drehmomentanforderungswert in dem Drehmomentbefehl den Drehmomentbegrenzungswert übersteigt.
  6. Motorsteuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Kühlmechanismus den Motor und den Wechselrichter kühlt, und die Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit einen ersten Drehmomentbegrenzungswert in Übereinstimmung mit einem zu dem Motor erregbaren Strom auf der Grundlage des Zustands des Kühlmechanismus einstellt, einen zweiten Drehmomentbegrenzungswert in Übereinstimmung mit einem zu dem Wechselrichter erregbaren Strom auf der Grundlage des Zustands des Kühlmechanismus einstellt, und den ersten Drehmomentbegrenzungswert mit dem zweiten Drehmomentbegrenzungswert vergleicht und den Drehmomentbefehl unter Verwendung des kleineren Drehmomentbegrenzungswerts begrenzt.
  7. Motorsteuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Drehmomentbefehls-Begrenzungseinheit eine Schutzanfangstemperatur auf der Grundlage einer Temperatur des Motors oder des Wechselrichters einstellt, wenn sich ein Bestimmungsergebnis durch die Motorblockierungs-Bestimmungseinheit von einem nicht blockierten Zustand zu dem blockierten Zustand ändert, und den Drehmomentbefehl begrenzt, wenn die Temperatur des Motors oder des Wechselrichters die Schutzanfangstemperatur übersteigt.
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