JP2008187861A - モータ制御装置、モータ制御方法及び車両用駆動制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】界磁コイルの温度上昇に起因するモータの加熱をより適切に防止すること。
【解決手段】モータ4の界磁コイル10の抵抗値を検出し、その検出結果に基づいて界磁コイル10の温度を推定するようにした。そのため、界磁コイル10の温度を精度よく検出でき、例えば、ステータコイル12の温度に基づいてモータ4の出力制限を行う方法に比べ、界磁コイル10の温度上昇に起因するモータ4の加熱をより適切に防止できる。
【選択図】 図2
【解決手段】モータ4の界磁コイル10の抵抗値を検出し、その検出結果に基づいて界磁コイル10の温度を推定するようにした。そのため、界磁コイル10の温度を精度よく検出でき、例えば、ステータコイル12の温度に基づいてモータ4の出力制限を行う方法に比べ、界磁コイル10の温度上昇に起因するモータ4の加熱をより適切に防止できる。
【選択図】 図2
Description
本発明は、モータの出力を制御するモータ制御装置、モータ制御方法及び車両用駆動制御装置に関する。
従来、この種の技術としては、例えば、ステータコイルの温度が設定温度以上となると、モータの出力トルクに制限をかけることで、モータの加熱によって不具合が生じることを防止するモータ制御装置がある(例えば、特許文献1参照)。
このようなモータ制御装置にあっては、通常、モータの回転数が高く、モータの磁気回路による渦電流損やヒステリシス損(鉄損)が増大して、ステータコイルの発熱量よりも、ロータコイルの発熱量が増大し、モータが加熱される場合には、モータの出力トルクの制限の開始温度(前記設定温度)を下げるようになっている。
特開2000―184502号公報、図2
このようなモータ制御装置にあっては、通常、モータの回転数が高く、モータの磁気回路による渦電流損やヒステリシス損(鉄損)が増大して、ステータコイルの発熱量よりも、ロータコイルの発熱量が増大し、モータが加熱される場合には、モータの出力トルクの制限の開始温度(前記設定温度)を下げるようになっている。
しかしながら、上記従来の技術にあっては、ロータコイルの発熱量の増大時には、単に、モータの出力トルクの制限の開始温度を下げ、出力トルクの制限を早いタイミングで開始するだけであるため、モータの加熱を適切に防止することが難しかった。
本発明は、上記従来の技術に鑑みてなされたものであって、ロータの温度上昇に起因するモータの加熱をより適切に防止可能なモータ制御装置、モータ制御方法及び車両用駆動制御装置を提供することを課題とする。
本発明は、上記従来の技術に鑑みてなされたものであって、ロータの温度上昇に起因するモータの加熱をより適切に防止可能なモータ制御装置、モータ制御方法及び車両用駆動制御装置を提供することを課題とする。
上記課題を解決するために、本発明に係るモータ制御装置は、モータのロータに巻かれているコイルの抵抗値を検出し、その抵抗値に基づいて前記コイルの温度を推定し、その温度に基づいて前記モータの出力制限を行うようにしたことを特徴とする。
本発明に係るモータ制御装置にあっては、ロータに巻かれているコイルの温度を精度よく検出できるため、例えば、ステータの温度に基づいてモータの出力制限を行う方法に比べ、ロータの温度上昇に起因するモータの加熱をより適切に防止することができる。
以下、本発明を適用した車両の実施形態を図面に基づいて説明する。
<構成>
図1は、本実施形態の車両の概略構成を示す構成図である。この図1に示すように、モータ制御装置は、エンジン1、発電機2、インバータ3、モータ4、モータ温度センサ5、電流検出センサ6、回転センサ7、及び4WD(Wheel Drive)制御回路8を含んで構成される。
<構成>
図1は、本実施形態の車両の概略構成を示す構成図である。この図1に示すように、モータ制御装置は、エンジン1、発電機2、インバータ3、モータ4、モータ温度センサ5、電流検出センサ6、回転センサ7、及び4WD(Wheel Drive)制御回路8を含んで構成される。
エンジン1は、運転者のアクセル操作に従って駆動力を発生し、その駆動力によって前輪9及び発電機2を回転駆動する。
発電機2は、エンジン1によってロータが回転駆動され、その回転速度と界磁の磁束とに応じた電力を発生してインバータ3に出力する。
インバータ3は、4WD制御回路8から出力される駆動制御信号に従って、発電機2から供給される電力を用いてモータ4に交流電流を供給する。
発電機2は、エンジン1によってロータが回転駆動され、その回転速度と界磁の磁束とに応じた電力を発生してインバータ3に出力する。
インバータ3は、4WD制御回路8から出力される駆動制御信号に従って、発電機2から供給される電力を用いてモータ4に交流電流を供給する。
モータ4は、界磁巻き線型同期モータであり、図2に示すように、界磁コイル10が巻かれており、界磁コイル10を流れる電流によって磁束を発生するロータ11と、ロータ11の周囲に配され、ステータコイル12が巻かれており、ステータコイル12を流れる電流(インバータ3から出力される交流電流)によって磁束を発生するステータ13と、ロータ11とステータ13とを覆うハウジング14と、を含んで構成される。
そして、モータ4は、ロータ11で発生される磁束とステータ13で発生される磁束とによって駆動力を発生し、その駆動力で減速機15及びクラッチ16を介して後輪17を回転駆動する。
ここで、モータ4が発生するトルクTは、モータ4の極対数P、鎖交時速数φ、d軸インダクタンスLd、q軸インダクタンスLq、d軸電流Id、q軸電流Iqに基づき、下記(1)式で表される。
T=P×φ×Iq+(Ld−Lq)×Id×Iq・・・(1)
ここで、モータ4が発生するトルクTは、モータ4の極対数P、鎖交時速数φ、d軸インダクタンスLd、q軸インダクタンスLq、d軸電流Id、q軸電流Iqに基づき、下記(1)式で表される。
T=P×φ×Iq+(Ld−Lq)×Id×Iq・・・(1)
さらに、界磁コイル10で発生される磁束をφ’とすると、前記(1)式は下記(2)式で表される。
T=P×φ’×Iq+(Ld−Lq)×Id×Iq・・・(2)
また、U、V、W相それぞれのステータコイル12に流れる電流Iuは、下記(3)式で表される。
Iu=((Id2+Iq2)/3)1/2・・・(3)
つまり、モータ4で大きなトルクTを発生するためには、U、V、W相の電流Iuを大きな値とする必要がある。また、ステータコイル12の電流Iuが大きな値となると、ステータコイル12の抵抗による銅損I2×R(I:電流、R:相抵抗)が発生する。
そのため、モータ4のトルクTが大きい場合には(回転数が低い場合には)、銅損が増大してステータコイル12が発熱し、モータ4が加熱される。
T=P×φ’×Iq+(Ld−Lq)×Id×Iq・・・(2)
また、U、V、W相それぞれのステータコイル12に流れる電流Iuは、下記(3)式で表される。
Iu=((Id2+Iq2)/3)1/2・・・(3)
つまり、モータ4で大きなトルクTを発生するためには、U、V、W相の電流Iuを大きな値とする必要がある。また、ステータコイル12の電流Iuが大きな値となると、ステータコイル12の抵抗による銅損I2×R(I:電流、R:相抵抗)が発生する。
そのため、モータ4のトルクTが大きい場合には(回転数が低い場合には)、銅損が増大してステータコイル12が発熱し、モータ4が加熱される。
一方、モータ4の磁気回路による渦電流損及びヒステリシス損の総和である鉄損Wcは、渦電流損失We、ヒステリシス損Wh(渦電流損失β、スイッチング周波数f、磁束密度Bm、ヒス損定数α)に基づき、下記(4)式で表される。
Wc=We+Wh ・・・(4)
We=β×f2×Bm
Wh=α×f×Bm2
つまり、鉄損Wcは、界磁コイル10を流れる交流電流の周波数の約1.5〜2乗に比例し、モータ4の回転数が高くなるほど増大する。
Wc=We+Wh ・・・(4)
We=β×f2×Bm
Wh=α×f×Bm2
つまり、鉄損Wcは、界磁コイル10を流れる交流電流の周波数の約1.5〜2乗に比例し、モータ4の回転数が高くなるほど増大する。
そのため、モータ4の回転数が高い場合には、鉄損が増大して、ステータコイル12の発熱量よりも、界磁コイル10の発熱量が増大し、モータ4が加熱される。
モータ温度センサ5は、図3に示すように、ステータコイル12の近傍に配され、サーミスタ(周囲の温度に応じて抵抗値が変わる素子)を用いてステータコイル12の温度を検出し、その検出結果(温度測定値)を4WD制御回路8に出力する。
モータ温度センサ5は、図3に示すように、ステータコイル12の近傍に配され、サーミスタ(周囲の温度に応じて抵抗値が変わる素子)を用いてステータコイル12の温度を検出し、その検出結果(温度測定値)を4WD制御回路8に出力する。
電流検出センサ6は、図4に示すように、シャント抵抗18を用いて界磁コイル10を流れる電流を検出し、その検出結果(電流測定値)を4WD制御回路8に出力する。
回転センサ7は、モータ4(ロータ11)の回転数を検出し、その検出結果(回転信号)を4WD制御回路8に出力する。
4WD制御回路8は、運転者による操作と車両の状態量(電流検出センサ6から出力される電流測定値)とに基づき、界磁コイル10への供給電流を制御してモータ4を駆動させる(モータ4の出力を制御する)駆動制御信号をインバータ3に出力する。
回転センサ7は、モータ4(ロータ11)の回転数を検出し、その検出結果(回転信号)を4WD制御回路8に出力する。
4WD制御回路8は、運転者による操作と車両の状態量(電流検出センサ6から出力される電流測定値)とに基づき、界磁コイル10への供給電流を制御してモータ4を駆動させる(モータ4の出力を制御する)駆動制御信号をインバータ3に出力する。
また、4WD制御回路8は、モータコントローラ19を含んで構成される。
モータコントローラ19は、所定時間(例えば、10msec.)が経過するたびにモータ出力制限処理を実行し、モータ温度センサ5、電流検出センサ6、回転センサ7から出力される検出結果に基づいてモータ4の運転状態(動作点)を判定し、その判定結果に基づいてステータコイル12の温度又は界磁コイル10の温度をモータ温度Tmとし、そのモータ温度Tmがトルク制限しきい値Tth以上となるとトルク制限制御(モータ4の回転数を設定閾値以下に制限する制御)を行い、モータ温度Tmがフェール温度Tf以上となると運転停止(モータ4の回転数を0とする制御)を行う。
モータコントローラ19は、所定時間(例えば、10msec.)が経過するたびにモータ出力制限処理を実行し、モータ温度センサ5、電流検出センサ6、回転センサ7から出力される検出結果に基づいてモータ4の運転状態(動作点)を判定し、その判定結果に基づいてステータコイル12の温度又は界磁コイル10の温度をモータ温度Tmとし、そのモータ温度Tmがトルク制限しきい値Tth以上となるとトルク制限制御(モータ4の回転数を設定閾値以下に制限する制御)を行い、モータ温度Tmがフェール温度Tf以上となると運転停止(モータ4の回転数を0とする制御)を行う。
なお、その際、図5及び図6に示すように、モータ4の回転数が低〜中回転数域にある場合には、銅損が増大してステータコイル12が発熱することで、界磁コイル10よりも、ステータコイル12の温度が上昇し、モータ4が加熱されるため、モータ4の温度としてステータ13の温度を用いる(モータ温度センサ5の検出結果を用いる)。
また、図7に示すように、モータ4の回転数が高回転数域にある場合には、鉄損が増大して界磁コイル10の発熱量が増大し、ステータコイル12よりも、界磁コイル10の温度が上昇し、モータ4が加熱されるため、モータ4の温度として界磁コイル10の温度を用いる(電流検出センサ6の検出結果から推定される温度を用いる)。
また、図7に示すように、モータ4の回転数が高回転数域にある場合には、鉄損が増大して界磁コイル10の発熱量が増大し、ステータコイル12よりも、界磁コイル10の温度が上昇し、モータ4が加熱されるため、モータ4の温度として界磁コイル10の温度を用いる(電流検出センサ6の検出結果から推定される温度を用いる)。
さらに、図8に示すように、モータ4の回転数が極低回転数域にあり、且つ、モータ4の出力トルクが高トルク域にある極低回転・高トルク状態である場合には、極低回転・高トルク状態になってからの経過時間が制限時間(モータ4の温度に応じた時間)以上となるとトルク制限制御を行い、経過時間がフェール時間以上となると運転停止を行う。
<モータ出力制限処理の説明>
次に、モータコントローラ19で実行されるモータ出力制限処理を図9のフローチャートに基づいて説明する。このモータ出力制限処理は、所定時間が経過するたびに実行される処理であって、まず、そのステップS1で、この演算処理が以前実行されたときに設定されたモータ温度Tm及びトルク制限しきい値Tthに基づき、Tm≧Tthであるか否かを判定する。そして、Tm<Tthである場合には(No)ステップS2に移行し、Tm≧Tthである場合には(Yes)ステップS10に移行する。
次に、モータコントローラ19で実行されるモータ出力制限処理を図9のフローチャートに基づいて説明する。このモータ出力制限処理は、所定時間が経過するたびに実行される処理であって、まず、そのステップS1で、この演算処理が以前実行されたときに設定されたモータ温度Tm及びトルク制限しきい値Tthに基づき、Tm≧Tthであるか否かを判定する。そして、Tm<Tthである場合には(No)ステップS2に移行し、Tm≧Tthである場合には(Yes)ステップS10に移行する。
なお、この演算処理が以前に一度も実行されたことがないときには、この演算処理が以前実行されたときに設定されたモータ温度Tmとしてサーミスタから出力される温度測定値に応じた温度を用い、トルク制限しきい値Tthとして予め設定された値を用いる。
前記ステップS2では、4WD制御回路8から出力される駆動制御信号(トルク指令値)と回転センサ7から出力されるモータ4の回転数とに基づき、図10の制御マップ(トルク指令値と回転数との組み合わせに応じて、モータ4の動作状態を規定するマップ)に従ってモータ4の動作状態(動作点)が第1領域(モータ4の回転数が極低回転数域(0〜100rpm)にあり且つモータ4の出力が高トルク域(40〜50Nm)にある領域)、第3領域(モータ4の回転数が高回転数域(8500〜10000rpm)にある領域)、第2領域(モータ4の回転数が低〜中回転数域にある領域、第1領域及び第3領域のいずれにも含まれない領域)のいずれの領域にあるかを判定する。そして、第1領域にある場合には(第1領域)ステップS3に移行し、第2領域にある場合には(第2領域)ステップS6に移行し、第3領域にある場合には(第3領域)ステップS8に移行する。
前記ステップS2では、4WD制御回路8から出力される駆動制御信号(トルク指令値)と回転センサ7から出力されるモータ4の回転数とに基づき、図10の制御マップ(トルク指令値と回転数との組み合わせに応じて、モータ4の動作状態を規定するマップ)に従ってモータ4の動作状態(動作点)が第1領域(モータ4の回転数が極低回転数域(0〜100rpm)にあり且つモータ4の出力が高トルク域(40〜50Nm)にある領域)、第3領域(モータ4の回転数が高回転数域(8500〜10000rpm)にある領域)、第2領域(モータ4の回転数が低〜中回転数域にある領域、第1領域及び第3領域のいずれにも含まれない領域)のいずれの領域にあるかを判定する。そして、第1領域にある場合には(第1領域)ステップS3に移行し、第2領域にある場合には(第2領域)ステップS6に移行し、第3領域にある場合には(第3領域)ステップS8に移行する。
前記ステップS3では、モータ温度センサ5から出力される温度測定値に基づいてステータコイル12の温度を検出する。
次にステップS4に移行して、前記ステップS3で検出されたステータコイル12の温度(モータ温度)に基づき、図11の制御マップ(モータ温度が高いほど制限時間を短くするマップ)に従って制限時間を算出する。
次にステップS4に移行して、前記ステップS3で検出されたステータコイル12の温度(モータ温度)に基づき、図11の制御マップ(モータ温度が高いほど制限時間を短くするマップ)に従って制限時間を算出する。
次にステップS5に移行して、モータ4の動作状態が第1領域の状態になってからの経過時間(制限実時間)をモータ温度Tmとし、前記ステップS4で設定された制限時間をトルク制限しきい値Tthとし、予め設定された時間(トルク制限しきい値Tthより長い時間、フェール時間)をフェール温度Tfとしてから、この演算処理を終了する。
一方、前記ステップS6では、モータ温度センサ5から出力される温度測定値に基づいてステータコイル12の温度を検出する。
一方、前記ステップS6では、モータ温度センサ5から出力される温度測定値に基づいてステータコイル12の温度を検出する。
次にステップS7に移行して、前記ステップS6で検出されたステータ13の温度(モータ温度)をモータ温度Tmとし、予め設定された温度(ステータ温度しきい値)をトルク制限しきい値Tthとし、ステータ温度しきい値より高い温度(ステータフェール温度)をフェール温度Tfとしてから、この演算処理を終了する。
一方、前記ステップS8では、電流検出センサ6から出力される電流測定値Ifに基づき、下記(5)式に従って界磁コイル10の抵抗値Rfを算出し、その算出結果に基づいて、図12の制御マップ(界磁コイル10の抵抗値が大きいほど界磁コイル10の温度を高めに推定するマップ)に従って界磁コイル10の温度を推定する。
Rf=(VBAT−If×(RSL1+RSL2+RSH+RFE)/If ・・・(5)
一方、前記ステップS8では、電流検出センサ6から出力される電流測定値Ifに基づき、下記(5)式に従って界磁コイル10の抵抗値Rfを算出し、その算出結果に基づいて、図12の制御マップ(界磁コイル10の抵抗値が大きいほど界磁コイル10の温度を高めに推定するマップ)に従って界磁コイル10の温度を推定する。
Rf=(VBAT−If×(RSL1+RSL2+RSH+RFE)/If ・・・(5)
次にステップS9に移行して、前記ステップS8で推定された界磁コイル10の温度をモータ温度Tmとし、予め設定された温度(ロータ温度しきい値)をトルク制限しきい値Tthとし、ロータ温度しきい値より高い温度(ロータフェール温度)をフェール温度Tfとしてから、この演算処理を終了する。
一方、前記ステップS10では、この演算処理が以前実行されたときに設定されたモータ温度Tm及びフェール温度Tfに基づき、Tm≧Tfであるか否かを判定する。そして、Tm<Tfである場合には(No)ステップS11に移行し、Tm≧Tfである場合には(Yes)ステップS12に移行する。
前記ステップS11では、トルク制限処理を行ってから、この演算処理を終了する。
一方、前記ステップS12では、運転停止を行ってから、この演算処理を終了する。
一方、前記ステップS10では、この演算処理が以前実行されたときに設定されたモータ温度Tm及びフェール温度Tfに基づき、Tm≧Tfであるか否かを判定する。そして、Tm<Tfである場合には(No)ステップS11に移行し、Tm≧Tfである場合には(Yes)ステップS12に移行する。
前記ステップS11では、トルク制限処理を行ってから、この演算処理を終了する。
一方、前記ステップS12では、運転停止を行ってから、この演算処理を終了する。
<具体的動作>
次に、本実施形態の車両用駆動装置の動作を具体的状況に基づいて説明する。
まず、車両の走行速度が高く、モータ4の回転数が高いため、鉄損が増大して界磁コイル10の発熱量が増大し、モータ4の温度が上昇しているときに(モータ温度Tmがトルク制限しきい値Tthより低いが、モータ4の回転数が高回転数域(8500〜10000rpm)にあるときに)、モータコントローラ19でモータ出力制限処理が実行されたとする。すると、図9に示すように、まず、そのステップS1の判定が「No」となり、ステップS2の判定が「第3領域」となり、ステップS8で、電流検出センサ6から出力される電流測定値に基づいて界磁コイル10の抵抗値が算出され、その算出結果に基づいて界磁コイル10の温度が推定される。また、ステップS9で、その界磁コイル10の温度がモータ温度Tmとされ、ロータ温度しきい値がトルク制限しきい値Tthとされ、ロータフェール温度がフェール温度Tfとされた後、この演算処理を終了する。そして、所定時間が経過するたびに、上記フローがステップS1から繰り返し実行される。
次に、本実施形態の車両用駆動装置の動作を具体的状況に基づいて説明する。
まず、車両の走行速度が高く、モータ4の回転数が高いため、鉄損が増大して界磁コイル10の発熱量が増大し、モータ4の温度が上昇しているときに(モータ温度Tmがトルク制限しきい値Tthより低いが、モータ4の回転数が高回転数域(8500〜10000rpm)にあるときに)、モータコントローラ19でモータ出力制限処理が実行されたとする。すると、図9に示すように、まず、そのステップS1の判定が「No」となり、ステップS2の判定が「第3領域」となり、ステップS8で、電流検出センサ6から出力される電流測定値に基づいて界磁コイル10の抵抗値が算出され、その算出結果に基づいて界磁コイル10の温度が推定される。また、ステップS9で、その界磁コイル10の温度がモータ温度Tmとされ、ロータ温度しきい値がトルク制限しきい値Tthとされ、ロータフェール温度がフェール温度Tfとされた後、この演算処理を終了する。そして、所定時間が経過するたびに、上記フローがステップS1から繰り返し実行される。
上記フローが繰り返されるうちに、界磁コイル10の発熱量の増大により、モータ温度Tmがトルク制限しきい値Tthより高く且つフェール温度Tfより低い温度になったとする。すると、前記ステップS1の判定が「Yes」となり、ステップS10の判定が「No」となり、ステップS11で、トルク制限制御が行われ、モータ4の回転数が設定閾値以下に制限された後に、この演算処理を終了する。
そして、モータ4の回転数が低減することで、鉄損が減少して界磁コイル10の発熱量が減少し、モータ4の加熱が抑制され、モータ4の温度が低下する。
そして、モータ4の回転数が低減することで、鉄損が減少して界磁コイル10の発熱量が減少し、モータ4の加熱が抑制され、モータ4の温度が低下する。
以上、図1及び図3の電流検出センサ6、図1の4WD制御回路8、図3のモータコントローラ19、図9のステップS8が特許請求の範囲に記載のコイル抵抗値検出手段を構成し、以下同様に、図9のステップS8がロータ温度推定手段を構成し、図9のステップS1、S10及びS11がモータ出力制限手段を構成し、図1及び図3のモータ温度センサ、図1の4WD制御回路8、図3のモータコントローラ19、図9のステップS6がステータ温度検出手段を構成し、図9のステップS1、S10及びS11が第2モータ出力制限手段を構成し、図1及び図3の回転センサ7がモータ回転数検出手段を構成し、図9のステップS2が状態判定手段を構成し、図9のステップS1及びS5が経過時間判定手段を構成し、図9のステップS1、S10及びS11が制限実行手段を構成し、図1のエンジン1が内燃機関を構成し、図1及び図3の電流検出センサ6が電流検出手段を構成し、図1の4WD制御回路8が制御手段を構成する。
<作用・効果>
(1)このように、本実施形態のモータ制御装置にあっては、モータ4の界磁コイル10の抵抗値を検出し、その抵抗値に基づいて界磁コイル10の温度を推定し、その温度に基づいてモータ4の出力制限を行うようにしたため、界磁コイル10の温度を精度よく検出でき、例えば、ステータコイル12の温度に基づいてモータ4の出力制限を行う方法に比べ、界磁コイル10の温度上昇に起因するモータ4の加熱をより適切に防止できる。
また、例えば、モータ4の回転数が高くなり、界磁コイル10が発熱しているときに、ステータコイル12の温度に対するモータ4の出力の制限の開始温度を低下させる方法と異なり、モータ4の出力の制限を適切なタイミングで行うことができ(モータ4の出力の制限が必要以上に早いタイミングで開始されることを防止でき)、モータ4の動作範囲を広げて動作時間を延ばし、モータ4の出力性能を向上することができる。
(1)このように、本実施形態のモータ制御装置にあっては、モータ4の界磁コイル10の抵抗値を検出し、その抵抗値に基づいて界磁コイル10の温度を推定し、その温度に基づいてモータ4の出力制限を行うようにしたため、界磁コイル10の温度を精度よく検出でき、例えば、ステータコイル12の温度に基づいてモータ4の出力制限を行う方法に比べ、界磁コイル10の温度上昇に起因するモータ4の加熱をより適切に防止できる。
また、例えば、モータ4の回転数が高くなり、界磁コイル10が発熱しているときに、ステータコイル12の温度に対するモータ4の出力の制限の開始温度を低下させる方法と異なり、モータ4の出力の制限を適切なタイミングで行うことができ(モータ4の出力の制限が必要以上に早いタイミングで開始されることを防止でき)、モータ4の動作範囲を広げて動作時間を延ばし、モータ4の出力性能を向上することができる。
(2)さらに、ステータコイル12の温度がステータ温度しきい値以上である場合にトルク制限制御を行うようにした。そのため、回転数が低く、ステータコイル12が発熱しているときに、モータ4の出力を制限し、ステータコイル12の発熱を抑制でき、ステータコイル12の温度上昇に起因するモータ4の加熱を適切に防止することができる。
(3)また、モータ4の回転数が極低回転数域にあり、且つ、モータ4の出力トルクが高トルク域にある極低回転・高トルク状態である場合には、極低回転・高トルク状態になってからの経過時間が制限時間以上となるとトルク制限制御を行うようにした。そのため、ステータコイル12の温度に基づいてモータ4の出力制限を行う方法と異なり、モータ温度センサ5の応答性を向上させる必要がなく、コストを抑えて、ステータコイル12の温度上昇に起因するモータ4の加熱をより適切に防止することができる。
(4)一方、本実施形態のモータ制御方法にあっては、モータ4の界磁コイル10の抵抗値を検出し、その検出結果に基づいて界磁コイル10の温度を推定するようにした。そのため、界磁コイル10の温度を精度よく検出でき、例えば、ステータコイル12の温度に基づいてモータ4の出力制限を行う方法に比べ、界磁コイル10の温度上昇に起因するモータ4の加熱をより適切に防止することができる。
(5)また、本実施形態の車両用駆動制御装置にあっては、モータ4の制御に用いられる界磁コイル10の電流値に基づいて界磁コイル10の抵抗値を検出するようにしたため、界磁コイル10の温度検出用の専用センサを設ける必要がなく、コストを抑えて、界磁コイル10の温度上昇に起因するモータ4の加熱をより適切に防止することができる。
1はエンジン、2は発電機、3はインバータ、4はモータ、5はモータ温度センサ、6は電流検出センサ、7は回転センサ、8は4WD制御回路、9は前輪、10は界磁コイル、11はロータ、12はステータコイル、13はステータ、14はハウジング、15は減速機、16はクラッチ、17は後輪、18はシャント抵抗、19はモータコントローラ
Claims (5)
- 制御対象であるモータのロータに巻かれているコイルの抵抗値を検出するコイル抵抗値検出手段と、前記コイル抵抗値検出手段で検出された前記コイルの抵抗値に基づいて前記コイルの温度を推定するロータ温度推定手段と、前記ロータ温度推定手段で推定された前記コイルの温度に基づいて前記モータの出力を制限するモータ出力制限手段と、を備えたことを特徴とするモータ制御装置。
- 前記モータ出力制限手段は、前記ロータ温度取得手段で推定された前記コイルの温度が第1閾値以上である場合に前記モータの出力を制限し、
前記モータのステータに巻かれているコイルの温度を検出するステータ温度検出手段と、前記ステータ温度検出手段で検出された前記コイルの温度が第2閾値以上である場合に前記モータの出力を制限する第2モータ出力制限手段と、を備えたことを特徴とする請求項1に記載のモータ制御装置。 - 前記モータの回転数を検出するモータ回転数検出手段と、前記モータの出力トルクを検出する出力トルク検出手段と、前記モータ回転数検出手段で検出された前記モータの回転数が回転数閾値より低く且つ前記出力トルク検出手段で検出された前記モータの出力トルクがトルク閾値より大きい極低回転・高トルク状態であるか否かを判定する状態判定手段と、前記状態判定手段で極低回転・高トルク状態であると判定されるようになってからの経過時間が時間閾値以上であるか否かを判定する経過時間判定手段と、前記経過時間判定手段で前記経過時間が時間閾値制限であると判定されると前記モータの出力を制限する制限実行手段と、を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載のモータ制御装置。
- 制御対象であるモータのロータに巻かれているコイルの抵抗値を検出し、その抵抗値に基づいて前記コイルの温度を推定し、その温度に基づいて前記モータの出力を制限することを特徴とするモータ制御方法。
- 主駆動輪を駆動する内燃機関と、前記内燃機関で駆動されて発電する発電機と、前記発電機の出力電力が供給されて従駆動輪を駆動するモータと、前記モータのロータに巻かれているコイルに流れる電流値を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段で検出された電流値に基づいて前記コイルへの供給電流を制御して前記モータの出力を制御する制御手段と、前記電流検出手段で検出された電流値に基づいて前記界磁コイルの抵抗値を検出するコイル抵抗値検出手段と、前記コイル抵抗値検出手段で検出された前記コイルの抵抗値に基づいて前記コイルの温度を推定するロータ温度推定手段と、前記ロータ温度取得手段で推定された前記コイルの温度に基づいて前記モータの出力を制限するモータ出力制限手段と、を備えたことを特徴とする車両用駆動制御装置。
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- 2007-01-31 JP JP2007021163A patent/JP2008187861A/ja active Pending
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