JP2013223259A - Motor control device - Google Patents

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竜太郎 山口
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正幸 池本
Keiji Takizawa
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Abstract

【課題】モータの出力を過剰に低下させずにモータを保護することが可能なモータ冷却装置を提供する。
【解決手段】第１温度センサ１０Ａは、ステータコイル４において温度が最も高くなる部位に設置されている。第２温度センサ１０Ｂは、ステータコイル４において絶縁が最も弱くなる部位に設置されている。ステータコイル４において絶縁が最も弱くなる部位には、冷媒流路２１によって冷媒が供給される。制御部は、モータ１の動作点に応じて第１温度センサ１０Ａ及び第２温度センサ１０Ｂのうちの少なくとも一方の温度センサを選択し、選択した温度センサの検出結果に基づいてモータ１の動作を制御する。
【選択図】図１A motor cooling device capable of protecting a motor without excessively reducing the output of the motor is provided.
A first temperature sensor 10A is installed at a portion of the stator coil 4 where the temperature is highest. The second temperature sensor 10 </ b> B is installed in a portion where the insulation is weakest in the stator coil 4. A coolant is supplied to the portion of the stator coil 4 where the insulation is weakest by the coolant channel 21. The control unit selects at least one of the first temperature sensor 10A and the second temperature sensor 10B according to the operating point of the motor 1, and operates the motor 1 based on the detection result of the selected temperature sensor. Control.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、モータの温度を検出してモータの動作を制御するモータ制御装置に関する。   The present invention relates to a motor control device that detects the temperature of a motor and controls the operation of the motor.

モータのステータコアやコイルに冷媒を供給することでモータを冷却する冷却装置が知られている。また、モータにおいて温度が相対的に高くなる場所に温度センサを設置してモータの温度を検出し、モータの温度に基づいてモータの出力を制限することでモータの保護を図る技術が知られている。例えば下記の特許文献１には、ステータコアに設けられている温度センサによって検出された温度が所定値以上となる場合に、モータの出力を制限することでモータを保護する装置が開示されている。   A cooling device that cools a motor by supplying a refrigerant to a stator core or a coil of the motor is known. There is also known a technique for protecting a motor by installing a temperature sensor at a location where the temperature of the motor is relatively high, detecting the temperature of the motor, and limiting the output of the motor based on the temperature of the motor. Yes. For example, Patent Document 1 below discloses a device that protects a motor by limiting the output of the motor when the temperature detected by a temperature sensor provided in the stator core is equal to or higher than a predetermined value.

ところで、インバータを用いてモータの動作を制御する場合、インバータのスイッチング特性とモータの特性とによって、モータ内部でコイルにサージ電圧が発生する。サージ電圧が増大して絶縁耐圧を超えると絶縁破壊に至り、部分放電が発生するおそれがある。例えばＳＣ（Ｓｅｇｍｅｎｔ Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）巻線構造のコイルでは、導線間の電位差が大きくなって放電しやすくなる。サージ電圧はコイルのインダクタンスに起因して発生するため、モータ内の位置によってサージ電圧の大きさが異なる。特に動力線の近傍においてはサージ電圧が大きくなって放電しやすい傾向にある。従来、サージ電圧が相対的に高くなる絶縁最弱部位を保護するために、絶縁最弱部位に冷媒を供給することで絶縁最弱部位を積極的に冷却している。   By the way, when controlling the operation of the motor using the inverter, a surge voltage is generated in the coil inside the motor due to the switching characteristics of the inverter and the characteristics of the motor. If the surge voltage increases and exceeds the withstand voltage, dielectric breakdown may occur and partial discharge may occur. For example, in a coil having an SC (Segment Conductor) winding structure, the potential difference between the conductors becomes large, and discharge becomes easy. Since the surge voltage is generated due to the inductance of the coil, the magnitude of the surge voltage varies depending on the position in the motor. In particular, in the vicinity of the power line, the surge voltage tends to increase and discharge tends to occur. Conventionally, in order to protect the weakest insulating portion where the surge voltage is relatively high, the weakest insulating portion is actively cooled by supplying a refrigerant to the weakest insulating portion.

特開２００６−７４９６２号公報JP 2006-76962 A

上述したように、導線間の電位差が大きくなるときに放電しないようにモータを保護する必要がある。ところが、モータの動作点（トルク及び回転数）に応じてサージ電圧の分布が変わるため、モータを保護するための基準（例えば保護の基準となる温度）がモータの動作点に応じて変わることになる。   As described above, it is necessary to protect the motor so as not to discharge when the potential difference between the conductors increases. However, since the distribution of the surge voltage changes according to the operating point (torque and rotation speed) of the motor, the reference for protecting the motor (for example, the temperature serving as a reference for protection) changes according to the operating point of the motor. Become.

上記の特許文献１に記載された装置では、モータの動作点に応じてサージ電圧の分布が変わって保護の基準（例えば保護の基準となる温度）が変わるにもかかわらず、ステータコアに設けられた１つの温度センサによって温度を検出しているため、モータの出力を制限しなくてもよい動作点であってもモータの出力を低下させてモータを過剰に保護するおそれがある。その結果、モータの動作領域を減少させてしまうことになる。このように従来技術では、モータの出力を過剰に低下させずに、サージ電圧の分布の変化に応じてモータを適切に保護することは困難であった。   In the apparatus described in the above-mentioned Patent Document 1, the surge voltage distribution is changed according to the operating point of the motor, and the protection core (for example, the temperature serving as the reference for protection) is changed, but the stator core is provided. Since the temperature is detected by one temperature sensor, the motor output may be reduced to excessively protect the motor even at an operating point where the motor output need not be limited. As a result, the operating area of the motor is reduced. As described above, in the prior art, it is difficult to appropriately protect the motor in accordance with the change in the surge voltage distribution without excessively reducing the output of the motor.

本発明の目的は、モータの出力を過剰に低下させずにモータを保護することが可能なモータ制御装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a motor control device capable of protecting a motor without excessively reducing the output of the motor.

本発明は、モータが備えるコイルにおける特定部位に冷媒を供給する冷媒供給手段と、前記モータ内においてそれぞれ異なる場所に設置されて温度を検出する複数の温度センサと、前記モータの動作点に応じて前記複数の温度センサのうちの少なくとも１つの温度センサを選択し、選択した温度センサの検出結果に基づいて前記モータの動作を制御する制御手段と、を有することを特徴とするモータ制御装置である。   The present invention relates to a refrigerant supply means for supplying a refrigerant to a specific part of a coil included in a motor, a plurality of temperature sensors that are installed at different locations in the motor and detect temperatures, and an operating point of the motor. And a control unit that selects at least one temperature sensor among the plurality of temperature sensors and controls the operation of the motor based on a detection result of the selected temperature sensor. .

前記複数の温度センサのうちの第１の温度センサは、前記モータ内において前記特定部位とは異なる場所に設置されて温度を検出し、前記複数の温度センサのうちの第２の温度センサは、前記特定部位に設置されて温度を検出し、前記制御手段は、前記モータの動作点に応じて前記第１の温度センサ及び前記第２の温度センサのうちの少なくとも一方の温度センサを選択し、選択した温度センサの検出結果に基づいて前記モータの動作を制御してもよい。   A first temperature sensor of the plurality of temperature sensors is installed at a location different from the specific part in the motor to detect a temperature, and a second temperature sensor of the plurality of temperature sensors is Installed in the specific part to detect a temperature, and the control means selects at least one of the first temperature sensor and the second temperature sensor according to an operating point of the motor; The operation of the motor may be controlled based on the detection result of the selected temperature sensor.

前記制御手段は、前記モータのトルクが所定の閾値以上となる場合、前記第１の温度センサの検出結果に基づいて前記モータの動作を制御してもよい。   The control means may control the operation of the motor based on a detection result of the first temperature sensor when the torque of the motor becomes a predetermined threshold value or more.

前記制御手段は、前記モータのトルクが所定の閾値未満となる場合、前記第１の温度センサ及び前記第２の温度センサの検出結果に基づいて前記モータの動作を制御してもよい。   The control means may control the operation of the motor based on detection results of the first temperature sensor and the second temperature sensor when the torque of the motor is less than a predetermined threshold.

前記コイルの中性線の線径は、前記コイルのうち前記モータのステータコアに巻回されている導線の線径よりも小さく部分的に異なり、前記複数の温度センサのうちの第１の温度センサは、前記中性線において線径が第１の線径となる場所に設置されて温度を検出し、前記複数の温度センサのうちの第２の温度センサは、前記中性線において線径が前記第１の線径よりも大きい第２の線径となる場所に設置されて温度を検出し、前記複数の温度センサのうちの第３の温度センサは、線径が前記第２の線径よりも大きい前記導線の近傍に設置されて温度を検出し、前記制御手段は、前記モータの動作点に応じて、前記第１の温度センサ、前記第２の温度センサ又は前記第３の温度センサのいずれかを選択し、選択した温度センサの検出結果に基づいて前記モータの動作を制御してもよい。   The wire diameter of the neutral wire of the coil is partially smaller than the wire diameter of the conducting wire wound around the stator core of the motor, and the first temperature sensor of the plurality of temperature sensors. Is installed at a location where the wire diameter of the neutral wire is the first wire diameter and detects the temperature, and the second temperature sensor of the plurality of temperature sensors has a wire diameter of the neutral wire. It is installed at a location where the second wire diameter is larger than the first wire diameter, detects the temperature, and the third temperature sensor of the plurality of temperature sensors has a wire diameter of the second wire diameter. Is installed in the vicinity of the larger conductor, and detects the temperature, the control means according to the operating point of the motor, the first temperature sensor, the second temperature sensor or the third temperature sensor Select one of the following, and based on the detection result of the selected temperature sensor It may control the operation of the motor are.

前記制御手段は、前記モータのトルクが相対的に高くなる動作領域では、前記第１の温度センサの検出結果に基づいて前記モータの動作を制御してもよい。   The control means may control the operation of the motor based on a detection result of the first temperature sensor in an operation region where the torque of the motor is relatively high.

前記制御手段は、前記モータの回転数が相対的に多くなる動作領域では、前記第２の温度センサの検出結果に基づいて前記モータの動作を制御してもよい。   The control means may control the operation of the motor based on a detection result of the second temperature sensor in an operation region where the rotation speed of the motor is relatively increased.

前記特定部位は前記コイルにおいて絶縁が最も弱くなる部位であってもよい。   The specific part may be a part where insulation is weakest in the coil.

本発明によると、モータの動作点に応じて複数の温度センサから少なくとも１つの温度センサを選択し、選択した温度センサによって検出された温度に基づいてモータの動作を制御することで、モータの出力を過剰に低下させずにモータを保護することが可能となる。   According to the present invention, at least one temperature sensor is selected from a plurality of temperature sensors according to the operating point of the motor, and the motor output is controlled based on the temperature detected by the selected temperature sensor. It is possible to protect the motor without excessively reducing the motor.

本発明の第１実施形態に係るモータの一例を示す上面図である。It is a top view which shows an example of the motor which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態に係るモータの一例を示す側面図である。It is a side view showing an example of the motor concerning a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第１実施形態に係るモータ制御装置の一例を示すブロック図である。It is a block diagram showing an example of a motor control device concerning a 1st embodiment of the present invention. モータの回転数とトルクとの関係の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the relationship between the rotation speed of a motor, and a torque. 本発明の第２実施形態に係るモータの一例を示す上面図である。It is a top view which shows an example of the motor which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態に係るモータの一部を拡大して示す斜視図である。It is a perspective view which expands and shows a part of motor which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態に係るモータ制御装置の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the motor control apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. モータの回転数とトルクとの関係の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the relationship between the rotation speed of a motor, and a torque.

［第１実施形態］
図１から図３を参照して、本発明の第１実施形態に係るモータ及びモータ制御装置について説明する。第１実施形態に係るモータ１は、一例として三相交流同期モータであり、ハイブリッド自動車、電気自動車又は燃料電池自動車等の車両に搭載される。例えば図３に示すように、モータ１にはインバータ３４が接続されており、インバータ３４とバッテリ３０とがコンバータ３２を介して接続されている。 [First Embodiment]
A motor and a motor control device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The motor 1 which concerns on 1st Embodiment is a three-phase alternating current synchronous motor as an example, and is mounted in vehicles, such as a hybrid vehicle, an electric vehicle, or a fuel cell vehicle. For example, as shown in FIG. 3, an inverter 34 is connected to the motor 1, and the inverter 34 and the battery 30 are connected via a converter 32.

図１及び図２に示すように、モータ１は、ステータ２と図示しないロータとを備えている。ステータ２は、複数の電磁鋼板の積層体である環状のステータコア３と、ステータコア３から径方向内側に突出した複数のティースとを備えている。隣り合うティースにはスロットが設けられている。ステータコア３にはステータコイル４が巻回されている。図示しないロータは、複数の電磁鋼板の積層体であるロータコアと永久磁石とを含み、ステータコア３の内側に配置されている。また、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相のそれぞれのコイルから動力線が引き出されており、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相のそれぞれのコイルにおいて、動力線とは反対側端部から中性線５が引き出されている。Ｕ相ケーブル、Ｖ相ケーブル及びＷ相ケーブルからなる図示しない三相ケーブルが動力線を介してステータコイル４に接続され、トルク指令値によって指定されたトルクを出力するためのモータ制御電流が三相ケーブルを介してステータコイル４に供給される。   As shown in FIGS. 1 and 2, the motor 1 includes a stator 2 and a rotor (not shown). The stator 2 includes an annular stator core 3 that is a laminate of a plurality of electromagnetic steel plates, and a plurality of teeth that protrude radially inward from the stator core 3. Slots are provided in adjacent teeth. A stator coil 4 is wound around the stator core 3. The rotor (not shown) includes a rotor core that is a laminate of a plurality of electromagnetic steel plates and a permanent magnet, and is disposed inside the stator core 3. Further, power lines are drawn out from the respective coils of the U phase, the V phase, and the W phase, and in each of the coils of the U phase, the V phase, and the W phase, the neutral wire 5 from the end opposite to the power line. Has been pulled out. A three-phase cable (not shown) consisting of a U-phase cable, a V-phase cable and a W-phase cable is connected to the stator coil 4 via a power line, and the motor control current for outputting the torque specified by the torque command value is three-phase. It is supplied to the stator coil 4 via a cable.

本実施形態に係るステータ２では、ＳＣ（Ｓｅｇｍｅｎｔ Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）巻線構造が採用されている。すなわち、セグメントコンダクタと称される導線をステータコア３のスロットに軸方向に沿って挿入し、その後、導線の先端部を折り曲げてティースに巻回することでステータコイル４が構成される。例えばＵ字状の導線をステータコア３の一方面側からステータコア３の各スロットに挿入し、スロットから各導線の飛び出し端部を周方向に折り曲げ、各導線の飛び出し端部の先端部を所定の組み合わせで溶接することでステータコイル４が構成される。   The stator 2 according to the present embodiment employs an SC (Segment Conductor) winding structure. That is, a conductor coil called a segment conductor is inserted in the slot of the stator core 3 along the axial direction, and then the leading end portion of the conductor wire is bent and wound around the teeth to form the stator coil 4. For example, a U-shaped conducting wire is inserted into each slot of the stator core 3 from one side of the stator core 3, and the protruding end portion of each conducting wire is bent in the circumferential direction from the slot, and the leading end portion of each protruding end portion of each conducting wire is a predetermined combination The stator coil 4 is constructed by welding at

ここで、ステータコイル４に発生するサージ電圧の分布について説明する。インバータ３４によってモータ１の動作を制御する場合、ステータコイル４にサージ電圧が発生する。サージ電圧はステータコイル４のインダクタンスに起因して発生するため、場所によってサージ電圧の大きさが異なる。例えば、動力線の近傍ではサージ電圧が相対的に高くなり、中性線５の近傍や動力線から離れた部位ではサージ電圧が相対的に低くなる傾向にある。   Here, the distribution of surge voltage generated in the stator coil 4 will be described. When the operation of the motor 1 is controlled by the inverter 34, a surge voltage is generated in the stator coil 4. Since the surge voltage is generated due to the inductance of the stator coil 4, the magnitude of the surge voltage differs depending on the location. For example, the surge voltage tends to be relatively high in the vicinity of the power line, and the surge voltage tends to be relatively low in the vicinity of the neutral line 5 or at a site away from the power line.

また、モータ１に冷媒を供給するための冷媒流路２１が、ステータコイル４においてサージ電圧が相対的に高くなり絶縁が最も弱くなる絶縁最弱部位の近傍に配置されている。図３に示すように、冷媒流路２１にはポンプ２０が接続されている。冷媒はポンプ２０によって冷媒流路２１に流れ込み、冷媒流路２１を流れた冷媒はステータコイル４の絶縁最弱部位に供給される。冷媒の冷却性能は冷媒の流量によって定まる。従って、ステータコイル４に対する冷媒の冷却性能は、冷媒流路２１に流れる冷媒の流量によって定まる。なお、冷媒流路２１に流れる冷媒の流量は、ポンプ２０の回転数によって定まる。冷媒流路２１が冷媒供給手段の一例に相当し、例えばパイプ等によって構成されている。   Further, the refrigerant flow path 21 for supplying the refrigerant to the motor 1 is disposed in the vicinity of the weakest insulation portion where the surge voltage is relatively high and the insulation is weakest in the stator coil 4. As shown in FIG. 3, a pump 20 is connected to the refrigerant flow path 21. The refrigerant flows into the refrigerant flow path 21 by the pump 20, and the refrigerant flowing through the refrigerant flow path 21 is supplied to the weakest insulating portion of the stator coil 4. The cooling performance of the refrigerant is determined by the flow rate of the refrigerant. Therefore, the cooling performance of the refrigerant with respect to the stator coil 4 is determined by the flow rate of the refrigerant flowing through the refrigerant flow path 21. Note that the flow rate of the refrigerant flowing in the refrigerant flow path 21 is determined by the rotation speed of the pump 20. The refrigerant flow path 21 corresponds to an example of a refrigerant supply unit, and is constituted by a pipe or the like, for example.

第１実施形態では、第１温度センサ１０Ａ及び第２温度センサ１０Ｂがモータ１に設置されている。例えば、第１温度センサ１０Ａは、中性線５の近傍の場所であって、ステータコイル４の温度が相対的に高くなる場所に設置されている。一例として、第１温度センサ１０Ａは温度が最も高くなる場所に設置されている。また、第２温度センサ１０Ｂは、ステータコイル４においてサージ電圧が相対的に高くなる絶縁最弱部位に設置されている。第１温度センサ１０Ａ及び第２温度センサ１０Ｂは例えばサーミスタであり、図３に示すように、温度を示すデータを制御部３６に出力する。また、図３に示すように、モータ１にはレゾルバ２２が設置されている。レゾルバ２２は、モータ１のロータの回転角を検出し、回転角を示すデータを制御部３６に出力する。制御部３６は、回転角に基づいてモータ１（ロータ）の回転数（回転速度）を算出する。   In the first embodiment, the first temperature sensor 10 </ b> A and the second temperature sensor 10 </ b> B are installed in the motor 1. For example, the first temperature sensor 10 </ b> A is installed in a location near the neutral wire 5 and where the temperature of the stator coil 4 is relatively high. As an example, the first temperature sensor 10A is installed in a place where the temperature is highest. In addition, the second temperature sensor 10 </ b> B is installed at the weakest insulating portion where the surge voltage is relatively high in the stator coil 4. The first temperature sensor 10 </ b> A and the second temperature sensor 10 </ b> B are, for example, thermistors, and output data indicating temperature to the control unit 36 as shown in FIG. 3. As shown in FIG. 3, a resolver 22 is installed in the motor 1. The resolver 22 detects the rotation angle of the rotor of the motor 1 and outputs data indicating the rotation angle to the control unit 36. The controller 36 calculates the rotation speed (rotation speed) of the motor 1 (rotor) based on the rotation angle.

ここで、図３を参照して、モータ１が搭載される車両及びモータ制御装置について説明する。図３に示すように、車両は、一例として、モータ１と、第１温度センサ１０Ａと、第２温度センサ１０Ｂと、ポンプ２０と、冷媒流路２１と、レゾルバ２２と、バッテリ３０と、コンバータ３２と、インバータ３４と、制御部３６とを含んで構成されている。なお、車両は、図示しないエンジン（内燃機関）を含んでいてもよい。   Here, the vehicle on which the motor 1 is mounted and the motor control device will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 3, for example, the vehicle includes a motor 1, a first temperature sensor 10 </ b> A, a second temperature sensor 10 </ b> B, a pump 20, a refrigerant flow path 21, a resolver 22, a battery 30, and a converter. 32, an inverter 34, and a control unit 36. The vehicle may include an engine (internal combustion engine) (not shown).

バッテリ３０は、例えば充放電可能な直流電力源である。バッテリ３０としては、例えば、数１００Ｖの端子電圧を有するリチウムイオン組電池、ニッケル水素組電池又はキャパシタ等を用いることができる。   The battery 30 is a DC power source that can be charged and discharged, for example. As the battery 30, for example, a lithium ion assembled battery, a nickel hydride assembled battery, or a capacitor having a terminal voltage of several hundred volts can be used.

コンバータ３２は、スイッチング素子を含む昇降圧チョッパ回路によって構成され、制御部３６からのスイッチング制御信号に基づいて、バッテリ３０側の電圧とインバータ３４側の電圧との間の電圧変換を行う。   The converter 32 is configured by a step-up / step-down chopper circuit including a switching element, and performs voltage conversion between the voltage on the battery 30 side and the voltage on the inverter 34 side based on a switching control signal from the control unit 36.

インバータ３４はスイッチング素子を含んで構成され、制御部３６からのスイッチング制御信号に基づいて、バッテリ３０側からコンバータ３２を介して供給される直流電圧を三相交流電圧に変換してモータ１に供給する。これにより、モータ１は、トルク指令値によって指定された要求トルクを発生するように駆動される。また、インバータ３４は、回生制動時に、モータ１が発電した交流電圧を制御部３６からのスイッチング制御信号に基づいて直流電圧に変換し、変換した直流電圧をコンバータ３２を介してバッテリ３０に供給する。   The inverter 34 is configured to include a switching element, converts a DC voltage supplied from the battery 30 through the converter 32 into a three-phase AC voltage and supplies it to the motor 1 based on a switching control signal from the control unit 36. To do. As a result, the motor 1 is driven to generate the required torque specified by the torque command value. Further, the inverter 34 converts the AC voltage generated by the motor 1 into a DC voltage based on a switching control signal from the control unit 36 during regenerative braking, and supplies the converted DC voltage to the battery 30 via the converter 32. .

制御部３６は、図示しないアクセル開度センサから得られるアクセル開度に基づいてトルク指令値を求める。また、制御部３６は、コンバータ３２のスイッチング素子のスイッチング動作を制御することで、コンバータ３２を昇圧回路又は降圧回路として機能させる。また、制御部３６は、コンバータ３２によって昇圧された電圧、トルク指令値及びモータ１に供給される電流に基づいて、インバータ３４のスイッチング素子のスイッチング動作を制御する。   The control unit 36 obtains a torque command value based on an accelerator opening obtained from an accelerator opening sensor (not shown). Further, the control unit 36 controls the switching operation of the switching element of the converter 32 so that the converter 32 functions as a booster circuit or a step-down circuit. Further, the control unit 36 controls the switching operation of the switching element of the inverter 34 based on the voltage boosted by the converter 32, the torque command value, and the current supplied to the motor 1.

また、制御部３６は、ポンプ２０の回転数を制御することで、冷媒流路２１に流れる冷媒の流量を制御する。例えば制御部３６は、モータ１の動作点に応じてポンプ２０の回転数を制御することで、動作点に応じて冷媒の流量を制御してもよい。一例として、制御部３６は、モータ１の回転数が増大するほどポンプ２０の回転数を増大させる。これにより、モータ１の回転数が増大するほど（車速が速くなるほど）、冷媒流路２１に供給される冷媒の流量が増大する。   Further, the control unit 36 controls the flow rate of the refrigerant flowing through the refrigerant flow path 21 by controlling the rotation speed of the pump 20. For example, the control unit 36 may control the flow rate of the refrigerant according to the operating point by controlling the rotation speed of the pump 20 according to the operating point of the motor 1. As an example, the controller 36 increases the rotational speed of the pump 20 as the rotational speed of the motor 1 increases. Thereby, the flow volume of the refrigerant | coolant supplied to the refrigerant | coolant flow path 21 increases, so that the rotation speed of the motor 1 increases (vehicle speed becomes quick).

また、制御部３６は、モータ１の動作点（トルク及び回転数）に応じて、第１温度センサ１０Ａ及び第２温度センサ１０Ｂのうちの少なくとも１つの温度センサを選択し、選択した温度センサによって検出された温度に基づいてモータ１の動作を制御する。例えば、選択した温度センサの検出結果に基づいてモータ１の出力を制限することで、モータ１の保護を図る。   Further, the control unit 36 selects at least one of the first temperature sensor 10A and the second temperature sensor 10B according to the operating point (torque and rotation speed) of the motor 1, and uses the selected temperature sensor. The operation of the motor 1 is controlled based on the detected temperature. For example, the motor 1 is protected by limiting the output of the motor 1 based on the detection result of the selected temperature sensor.

ここで、図４を参照してモータ１の運転範囲について説明する。図４は、モータ１の運転範囲の一例を示すグラフであり、具体的には、モータ１の回転数Ｎ［ｒｐｍ］とモータ１のトルクＴ［Ｎｍ］との関係を示すグラフである。モータ１の運転範囲には、主に運転される動作領域Ｂと、動作領域Ｂよりもトルクが大きい動作領域Ａとが含まれる。   Here, the operation range of the motor 1 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a graph showing an example of the operating range of the motor 1, specifically, a graph showing the relationship between the rotational speed N [rpm] of the motor 1 and the torque T [Nm] of the motor 1. The operation range of the motor 1 includes an operation region B in which the motor 1 is mainly operated and an operation region A in which the torque is larger than that in the operation region B.

制御部３６は、モータ１の動作点（トルク及び回転数）が動作領域Ａに含まれる場合と、モータ１の動作点が動作領域Ｂに含まれる場合とに応じて、第１温度センサ１０Ａ及び第２温度センサ１０Ｂのうちの少なくとも１つの温度センサを選択し、選択した温度センサによって検出された温度に基づいてモータ１の動作を制御する。   The control unit 36 includes the first temperature sensor 10A and the first temperature sensor 10A according to the case where the operating point (torque and rotation speed) of the motor 1 is included in the operating region A and the case where the operating point of the motor 1 is included in the operating region B. At least one temperature sensor is selected from the second temperature sensors 10B, and the operation of the motor 1 is controlled based on the temperature detected by the selected temperature sensor.

例えば、動作領域Ａではサージ電圧の立ち上りが動作領域Ｂよりも小さいため、部分放電が発生し難い傾向にある。一方、動作領域Ｂではサージ電圧の立ち上りが動作領域Ａよりも大きくなって電位差が増大するため、部分放電が発生しやすい傾向にある。従って、モータ１の動作点が動作領域Ｂに含まれる場合、絶縁最弱部位にて絶縁破壊に至って部分放電が発生するおそれがある。そこで、モータ１の動作点が動作領域Ｂに含まれる場合と動作点が動作領域Ａに含まれる場合とで、モータ１を保護するための基準を変えることで、モータ１の出力を過剰に低下させることなくモータ１の保護を図る。   For example, in the operation region A, the rise of the surge voltage is smaller than that in the operation region B, so that partial discharge tends not to occur. On the other hand, in the operation region B, the surge voltage rises higher than that in the operation region A and the potential difference increases, so that partial discharge tends to occur. Therefore, when the operating point of the motor 1 is included in the operating region B, partial breakdown may occur due to dielectric breakdown at the weakest insulating portion. Therefore, the output of the motor 1 is excessively reduced by changing the reference for protecting the motor 1 between the case where the operating point of the motor 1 is included in the operating region B and the case where the operating point is included in the operating region A. The motor 1 is protected without causing it.

例えば、モータ１のトルクが所定の閾値以上となって動作点が動作領域Ａに含まれる場合、部分放電が発生し難い傾向にあるため、制御部３６は、温度が最も高くなる場所に設置されている第１温度センサ１０Ａによって検出された温度ＴＡに基づいてモータ１の動作を制御する。一方、モータ１のトルクが閾値未満となって動作点が動作領域Ｂに含まれる場合、部分放電が発生しやすい傾向にあるため、制御部３６は、第１温度センサ１０Ａによって検出された温度ＴＡと、絶縁最弱部位に設置されている第２温度センサ１０Ｂによって検出された温度ＴＢとに基づいてモータ１の動作を制御する。 For example, when the torque of the motor 1 is equal to or greater than a predetermined threshold value and the operating point is included in the operating region A, the control unit 36 is installed in a place where the temperature becomes the highest because partial discharge tends not to occur. It controls the operation of the motor 1 based on the temperature T a detected by the first temperature sensor 10A is. On the other hand, when the torque of the motor 1 is less than the threshold value and the operation point is included in the operation region B, the control unit 36 tends to generate partial discharge. Therefore, the controller 36 detects the temperature T detected by the first temperature sensor 10A. and a, controls the operation of the motor 1 based on the temperature T B detected by the second temperature sensor 10B that is disposed in the insulating weak portion.

具体的には以下に示すように、ステータコイル４の耐熱温度に相当する第１基準温度と、第１基準温度よりも低い第２基準温度とを用いてモータ１の動作を制御する。
動作領域Ａでは、第１温度センサ１０Ａによって検出された温度ＴＡが第１基準温度よりも大きくなった場合（温度ＴＡ＞第１基準温度）、制御部３６は、モータ１の出力を低下させるようにインバータ３４のスイッチング動作を制御する。
動作領域Ｂでは、第１温度センサ１０Ａによって検出された温度ＴＡが第１基準温度よりも大きくなり、第２温度センサ１０Ｂによって検出された温度ＴＢが第１基準温度よりも低い第２基準温度よりも大きくなった場合（温度ＴＡ＞第１基準温度、かつ、温度ＴＢ＞第２基準温度）、制御部３６は、モータ１の出力を低下させるようにインバータ３４のスイッチング動作を制御する。 Specifically, as shown below, the operation of the motor 1 is controlled using a first reference temperature corresponding to the heat-resistant temperature of the stator coil 4 and a second reference temperature lower than the first reference temperature.
In operation region A, when the temperature T A detected by the first temperature sensor 10A becomes larger than the first reference temperature (temperature T A> first reference temperature), the control unit 36 decreases the output of the motor 1 Thus, the switching operation of the inverter 34 is controlled.
In the operation region B, the temperature T A detected by the first temperature sensor 10A is higher than the first reference temperature, and the temperature T B detected by the second temperature sensor 10B is lower than the first reference temperature. When the temperature is higher than the temperature (temperature T A > first reference temperature and temperature T B > second reference temperature), the control unit 36 controls the switching operation of the inverter 34 so as to decrease the output of the motor 1. To do.

一例として、第１基準温度を２１０℃とし、第２基準温度を１８０℃とする。
この場合、動作領域Ａにて温度ＴＡ＞２１０℃となった場合、制御部３６は、モータ１の出力を低下させる。
また、動作領域Ｂにて温度ＴＡ＞２１０℃、かつ、温度ＴＢ＞１８０℃となった場合、制御部３６は、モータ１の出力を低下させる。
例えば、モータ１の動作点が動作領域Ａに含まれる場合、温度ＴＡに基づいてモータ１の出力を制御し、モータ１の動作点が動作領域Ａから動作領域Ｂに移行した場合、温度ＴＡ及び温度ＴＢに基づいてモータ１の出力を制御する。 As an example, the first reference temperature is 210 ° C. and the second reference temperature is 180 ° C.
In this case, when the temperature T A > 210 ° C. in the operation region A, the control unit 36 decreases the output of the motor 1.
In the operation region B, when the temperature T A > 210 ° C. and the temperature T B > 180 ° C., the control unit 36 reduces the output of the motor 1.
For example, if the operating point of the motor 1 is included in the operating region A, when controlling the output of the motor 1 based on the temperature T A, the operating point of the motor 1 changes from the operating area A in the operation area B, the temperature T controlling the output of the motor 1 based on a and the temperature T B.

すなわち、動作領域Ａでは部分放電が発生し難い傾向にあるため、温度が最も高くなる場所に設置されている第１温度センサ１０Ａによって検出された温度ＴＡが、ステータコイル４の耐熱温度に相当する第１基準温度（例えば２１０℃）よりも大きくなった場合に、モータ１を保護するためにモータ１の出力を低下させる。このように、動作領域Ａでは、ステータコイル４の耐熱温度に相当する第１基準温度と温度ＴＡとの大小関係に基づいてモータ１の出力を制御することで、モータ１の出力を過剰に低下させることなくモータ１の保護を図ることができる。 That is, the operation since the region A in the partial discharge tends to hardly occur, the temperature T A detected by the first temperature sensor 10A which is installed in a location where the temperature becomes highest, equivalent to the heat resistance temperature of the stator coil 4 When the temperature becomes higher than a first reference temperature (for example, 210 ° C.), the output of the motor 1 is reduced in order to protect the motor 1. Thus, in the operation region A, by controlling the output of the motor 1 based on the magnitude relationship between the first reference temperature and the temperature T A corresponding to the heat resistance temperature of the stator coil 4, excess output of the motor 1 The motor 1 can be protected without being lowered.

一方、動作領域Ｂでは絶縁最弱部位にて絶縁破壊に至り部分放電が発生しやすい傾向にあるため、耐熱温度よりも低い第２基準温度（例えば１８０℃）を用いてモータ１の保護の必要性を判定することとし、温度ＴＡが、ステータコイル４の耐熱温度に相当する第１基準温度（例えば２１０℃）よりも大きくなり、かつ、絶縁最弱部位に設置されている第２温度センサ１０Ｂによって検出された温度ＴＢが、ステータコイル４の耐熱温度よりも低い第２基準温度（例えば１８０℃）よりも大きくなった場合に、モータ１を保護するためにモータ１の出力を低下させる。このように、ステータコイル４の耐熱温度に相当する第１基準温度と温度ＴＡとの大小関係に加えて、ステータコイル４の耐熱温度よりも低い第２基準温度と温度ＴＢとの大小関係に基づいて、モータ１の出力を制御することで、部分放電が発生しやすい動作領域Ｂにて、部分放電の発生を抑制してモータ１の保護を図ることができる。すなわち、部分放電が発生しやすい動作領域Ｂでは、モータ１の出力の低下を判定するための基準温度をステータコイル４の耐熱温度よりも低く設定することで、より確実にモータ１を保護することが可能となる。 On the other hand, since the operation region B tends to cause a partial breakdown due to dielectric breakdown at the weakest insulation part, the motor 1 needs to be protected using a second reference temperature (for example, 180 ° C.) lower than the heat-resistant temperature. and determining the gender, the temperature T a is greater than the first reference temperature corresponding to the heat resistance temperature of the stator coil 4 (for example, 210 ° C.), and a second temperature sensor installed in the insulating weak portion temperature T B is detected by 10B, if it becomes larger than the second reference temperature lower than the heat resistance temperature of the stator coil 4 (for example, 180 ° C.), reduce the output of the motor 1 in order to protect the motor 1 . Thus, in addition to the magnitude relation between the first reference temperature and the temperature T A corresponding to the heat resistance temperature of the stator coil 4, the magnitude relation between the second reference temperature lower than the heat resistance temperature of the stator coil 4 and the temperature T B By controlling the output of the motor 1 based on the above, it is possible to protect the motor 1 by suppressing the occurrence of partial discharge in the operation region B where partial discharge is likely to occur. That is, in the operation region B where partial discharge is likely to occur, the reference temperature for determining the decrease in the output of the motor 1 is set lower than the heat-resistant temperature of the stator coil 4, thereby protecting the motor 1 more reliably. Is possible.

以上のように、動作領域Ａと動作領域Ｂとでモータ１を保護するための基準を変え、モータ１の動作点に応じて温度Ａ及び温度Ｂのうちの少なくとも一方をモータ１の温度として選択してモータ１の動作を制御することで、モータ１を過剰に保護せずに、より確実にモータ１を保護することが可能となる。すなわち、動作領域Ａでは部分放電が発生し難い傾向にあるため、ステータコイル４の耐熱温度を基準としてモータ１の出力を制御し、動作領域Ｂでは部分放電が発生しやすい傾向にあるため、耐熱温度よりも低い温度を基準にしてモータ１の出力を制御することで、出力を低下させる必要がない動作領域では出力を低下させずにモータ１を保護することができ、部分放電が発生しやすい動作領域では、より確実にモータ１を保護することができる。モータ１の出力を過剰に低下させずに済むため、モータ１の動作領域の減少を抑制することができ、その結果、モータ１の保護とモータ１の性能向上とを両立させることができる。   As described above, the reference for protecting the motor 1 is changed between the operation area A and the operation area B, and at least one of the temperature A and the temperature B is selected as the temperature of the motor 1 according to the operation point of the motor 1. By controlling the operation of the motor 1, it is possible to protect the motor 1 more reliably without protecting the motor 1 excessively. That is, since partial discharge tends to hardly occur in the operation region A, the output of the motor 1 is controlled on the basis of the heat resistant temperature of the stator coil 4, and partial discharge tends to occur in the operation region B. By controlling the output of the motor 1 based on a temperature lower than the temperature, the motor 1 can be protected without reducing the output in an operation region where the output does not need to be reduced, and partial discharge is likely to occur. In the operating region, the motor 1 can be protected more reliably. Since it is not necessary to reduce the output of the motor 1 excessively, it is possible to suppress a decrease in the operation area of the motor 1, and as a result, it is possible to achieve both protection of the motor 1 and improvement of the performance of the motor 1.

［第２実施形態］
次に、図５から図７を参照して、本発明の第２実施形態に係るモータ及びモータ制御装置について説明する。第２実施形態に係るモータ１Ａは、上述した第１実施形態に係るモータ１と同様の構成を備えており、モータ１Ａの中性線５Ａ以外の構成は、モータ１の構成と同じである。また、上述した第１実施形態では、２つの温度センサ（第１温度センサ１０Ａ及び第２温度センサ１０Ｂ）がモータ１に設置されているが、第２実施形態では、３つの温度センサ（第１温度センサ１１Ａ、第２温度センサ１１Ｂ及び第３温度センサ１１Ｃ）がモータ１Ａに設置されている。中性線５Ａ及び温度センサ以外の構成は、第１実施形態と同じであるため、以下では、中性線５Ａ及び温度センサについて主に説明する。 [Second Embodiment]
Next, a motor and a motor control device according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The motor 1A according to the second embodiment has the same configuration as the motor 1 according to the first embodiment described above, and the configuration other than the neutral wire 5A of the motor 1A is the same as the configuration of the motor 1. In the first embodiment described above, two temperature sensors (first temperature sensor 10A and second temperature sensor 10B) are installed in the motor 1, but in the second embodiment, three temperature sensors (first A temperature sensor 11A, a second temperature sensor 11B, and a third temperature sensor 11C) are installed in the motor 1A. Since the configuration other than the neutral wire 5A and the temperature sensor is the same as that of the first embodiment, the neutral wire 5A and the temperature sensor will be mainly described below.

中性線５Ａは部分的に線径が異なり、例えば２種類の線径を有する。例えば、中性線５Ａの一部の線径は線径φ１であり、他の部分の線径は線径φ２である。また、ステータコイル４においてステータコア３に巻回されている部分の導線（以下、「一般部」と称する場合がある）の線径は線径φ０である。線径φ０，φ１，φ２のうち、一般部の線径φ０が最も大きく、線径φ２が２番目に大きく、線径φ１が最も小さい。すなわち、各線径の大小関係は以下のようになっている。
「線径φ０＞線径φ２＞線径φ１」 The neutral wire 5A has partially different wire diameters, for example, two types of wire diameters. For example, a part of the neutral wire 5A has a wire diameter of φ1, and the other part has a wire diameter of φ2. Further, the wire diameter of the portion of the stator coil 4 that is wound around the stator core 3 (hereinafter also referred to as “general portion”) is a wire diameter φ0. Of the wire diameters φ0, φ1, and φ2, the wire diameter φ0 of the general portion is the largest, the wire diameter φ2 is the second largest, and the wire diameter φ1 is the smallest. That is, the magnitude relationship of each wire diameter is as follows.
“Wire diameter φ0> Wire diameter φ2> Wire diameter φ1”

第１温度センサ１１Ａは、中性線５Ａにおいて線径が線径φ１となっている場所の近傍に設置されている。第２温度センサ１１Ｂは、中性線５Ａにおいて線径が線径φ２となっている場所の近傍に設置されている。第３温度センサ１１Ｃは、ステータコイル４の一般部の近傍に設置されている。第１温度センサ１１Ａ、第２温度センサ１１Ｂ及び第３温度センサ１１Ｃは例えばサーミスタであり、図７に示すように、温度を示すデータを制御部３６に出力する。   11 A of 1st temperature sensors are installed in the vicinity of the place where wire diameter is set to wire diameter (phi) 1 in the neutral wire 5A. The second temperature sensor 11B is installed in the vicinity of the location where the wire diameter is the wire diameter φ2 in the neutral wire 5A. The third temperature sensor 11 </ b> C is installed in the vicinity of the general part of the stator coil 4. The first temperature sensor 11A, the second temperature sensor 11B, and the third temperature sensor 11C are, for example, thermistors, and output data indicating temperature to the control unit 36 as shown in FIG.

中性線５Ａの線径φ１の部分、中性線５Ａの線径φ１の部分及び線径φ０の一般部のそれぞれで線径が異なるため、ステータコイル４に電流を供給した場合、中性線５Ａの線径φ１の部分、中性線５Ａの線径φ２の部分及び線径φ０の一般部のそれぞれで電流密度が異なる。線径が小さい部分ほど電流密度が大きくなり、例えば、中性線５Ａの線径φ１の部分における電流密度が最大となり、中性線５Ａの線径φ２の部分における電流密度が２番目に大きく、線径φ０の一般部における電流密度が最小となる。従って、ステータコイル４に電流を供給したときの発熱量が、線径φ１の部分、線径φ２の部分及び線径φ０の一般部のそれぞれで異なる。例えば、線径φ１の部分における発熱量が最も多くなり、線径φ２の部分における発熱量が２番目に多くなり、線径φ０の一般部における発熱量が最も少なくなる。その結果、ステータコイル４に電流を流した場合、線径φ１の部分における温度が最も高くなり、線径φ２の部分における温度が２番目に高くなり、線径φ０の一般部における温度が最も低くなる。すなわち、各線径の部分における発熱量の大小関係及び温度の大小関係は、以下のようになっている。
「線径φ１の部分の発熱量＞線径φ２の部分の発熱量＞線径φ０の部分の発熱量」
「線径φ１の部分の温度＞線径φ２の部分の温度＞線径φ０の部分の温度」 When the current is supplied to the stator coil 4 because the wire diameter differs between the portion of the neutral wire 5A with the wire diameter φ1, the portion with the wire diameter φ1 of the neutral wire 5A and the general portion of the wire diameter φ0, The current density is different between the portion of 5A wire diameter φ1, the portion of neutral wire 5A wire diameter φ2 and the general portion of wire diameter φ0. The smaller the wire diameter, the larger the current density. For example, the current density in the portion of the neutral wire 5A with the wire diameter φ1 is maximized, and the current density in the portion of the neutral wire 5A with the wire diameter φ2 is the second largest. The current density in the general part of the wire diameter φ0 is minimized. Therefore, the amount of heat generated when a current is supplied to the stator coil 4 differs between the portion with the wire diameter φ1, the portion with the wire diameter φ2, and the general portion with the wire diameter φ0. For example, the amount of heat generated in the portion with the wire diameter φ1 is the largest, the amount of heat generated in the portion with the wire diameter φ2 is the second largest, and the amount of heat generated in the general portion with the wire diameter φ0 is the smallest. As a result, when a current is passed through the stator coil 4, the temperature in the portion with the wire diameter φ1 is the highest, the temperature in the portion with the wire diameter φ2 is the second highest, and the temperature in the general portion with the wire diameter φ0 is the lowest. Become. That is, the magnitude relationship of the heat generation amount and the magnitude relationship of the temperature in each wire diameter portion are as follows.
“The amount of heat generated in the portion of wire diameter φ1> The amount of heat generated in the portion of wire diameter φ2> The amount of heat generated in the portion of wire diameter φ0”
“Temperature of wire diameter φ1> Temperature of wire diameter φ2> Temperature of wire diameter φ0”

上述したように、第１温度センサ１１Ａは、中性線５Ａにおいて線径φ１の部分の近傍に設置されているため、最も高い温度を検出することになる。また、第２温度センサ１１Ｂは、中性線５Ａにおいて線径φ２の部分の近傍に設置されているため、２番目に高い温度を検出することになる。また、第３温度センサ１１Ｃは、線径φ０の一般部の近傍に設置されているため、最も低い温度を検出することになる。   As described above, the first temperature sensor 11A is installed in the vicinity of the portion of the wire diameter φ1 in the neutral wire 5A, and thus detects the highest temperature. Moreover, since the 2nd temperature sensor 11B is installed in the vicinity of the part of wire diameter (phi) 2 in the neutral wire 5A, it will detect the 2nd highest temperature. Further, since the third temperature sensor 11C is installed in the vicinity of the general portion having the wire diameter φ0, the third temperature sensor 11C detects the lowest temperature.

次に、図７を参照して、モータ１Ａが搭載される車両及びモータ制御装置について説明する。図７に示すように、第２実施形態に係る車両は、第１実施形態に係る車両と同様の構成を備えており、モータ１Ａ及び温度センサ以外の構成は、第１実施形態に係る車両の構成と同じである。以下では、第１温度センサ１１Ａ、第２温度センサ１１Ｂ及び第３温度センサ１１Ｃを用いたモータ１Ａの制御について説明する。   Next, a vehicle on which the motor 1A is mounted and a motor control device will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 7, the vehicle according to the second embodiment has the same configuration as that of the vehicle according to the first embodiment, and the configuration other than the motor 1A and the temperature sensor is the same as that of the vehicle according to the first embodiment. Same as the configuration. Hereinafter, control of the motor 1A using the first temperature sensor 11A, the second temperature sensor 11B, and the third temperature sensor 11C will be described.

制御部３６は、モータ１Ａの動作点（トルク及び回転数）に応じて、第１温度センサ１１Ａ、第２温度センサ１１Ｂ及び第３温度センサ１１Ｃのうちのいずれか１つの温度センサを選択し、選択した温度センサによって検出された温度に基づいてモータ１Ａの動作を制御する。例えば、選択した温度センサの検出結果に基づいてモータ１Ａの出力を制限することで、モータ１Ａの保護を図る。   The control unit 36 selects any one of the first temperature sensor 11A, the second temperature sensor 11B, and the third temperature sensor 11C according to the operating point (torque and rotation speed) of the motor 1A, The operation of the motor 1A is controlled based on the temperature detected by the selected temperature sensor. For example, the motor 1A is protected by limiting the output of the motor 1A based on the detection result of the selected temperature sensor.

ここで、図８を参照してモータ１Ａの運転範囲について説明する。図８は、モータ１Ａの運転範囲の一例を示すグラフであり、具体的には、モータ１Ａの回転数Ｎ［ｒｐｍ］とモータ１ＡのトルクＴ［Ｎｍ］との関係を示すグラフである。モータ１Ａの運転範囲には、主に運転される動作領域Ｃと、動作領域Ｃよりもトルクが大きい動作領域Ａと、動作領域Ｃよりも回転数が多い（回転速度が速い）動作領域Ｂとが含まれる。   Here, the operation range of the motor 1A will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a graph showing an example of the operating range of the motor 1A. Specifically, it is a graph showing the relationship between the rotational speed N [rpm] of the motor 1A and the torque T [Nm] of the motor 1A. The operation range of the motor 1A includes an operation region C in which the motor 1A is mainly operated, an operation region A in which the torque is larger than that in the operation region C, and an operation region B in which the number of rotations is higher than that in the operation region C. Is included.

制御部３６は、モータ１Ａの動作点（トルク及び回転数）が動作領域Ａに含まれる場合と、モータ１Ａの動作点が動作領域Ｂに含まれる場合と、モータ１Ａの動作点が動作領域Ｃに含まれる場合とに応じて、第１温度センサ１１Ａ、第２温度センサ１１Ｂ及び第３温度センサ１１Ｃのうちのいずれか１つの温度センサを選択し、選択した温度センサによって検出された温度に基づいてモータ１Ａの動作を制御する。   The control unit 36 determines that the operation point (torque and rotation speed) of the motor 1A is included in the operation region A, the operation point of the motor 1A is included in the operation region B, and the operation point of the motor 1A is the operation region C. Is selected from among the first temperature sensor 11A, the second temperature sensor 11B, and the third temperature sensor 11C, and is based on the temperature detected by the selected temperature sensor. To control the operation of the motor 1A.

例えば、トルクが相対的に大きい動作領域Ａでは、ステータコイル４の一般部の温度上昇が速いため、温度上昇に対する温度センサの追従が遅れる。そこで、制御部３６は、中性線５Ａにおいて線径φ１の部位に設置されている第１温度センサ１１Ａによって検出された温度ＴＡに基づいて、モータ１Ａの動作を制御する。線径φ１の部位では、電流密度が最も大きくなり、線径φ２の部位及び線径φ０の一般部と比べて温度が高くなるため、第１温度センサ１１Ａによって検出される温度ＴＡは、第２温度センサ１１Ｂによって検出される温度ＴＢ及び第３温度センサ１１Ｃによって検出される温度ＴＣよりも高くなる。このように、線径φ１の部位の温度は強制的に上昇させられているため、線径φ１の部位の温度を検出することで、ステータコイル４の温度をより正確に推定することができる。従って、モータ１Ａの動作点が動作領域Ａに含まれる場合、制御部３６は、温度が強制的に上昇させられている線径φ１の部位に設置されている第１温度センサ１１Ａによって検出された温度ＴＡに基づいて、モータ１Ａの動作を制御する。例えば、制御部３６は、温度ＴＡがステータコイル４の耐熱温度より大きくなった場合、モータ１Ａの出力を低下させることでモータ１Ａの保護を図る。 For example, in the operation region A in which the torque is relatively large, the temperature rise of the general part of the stator coil 4 is fast, and the follow-up of the temperature sensor with respect to the temperature rise is delayed. Therefore, the control unit 36 based on the temperature T A detected by the first temperature sensor 11A which is installed at the site of the wire diameter φ1 at the neutral line 5A, controls the operation of the motor 1A. The site of the wire diameter .phi.1, the current density is greatest, since the temperature is higher than the general portion of the site and diameter φ0 of diameter .phi.2, the temperature T A detected by the first temperature sensor 11A is first higher than the temperature T C detected by the temperature T B and the third temperature sensor 11C, which is detected by the second temperature sensor 11B. As described above, since the temperature of the part having the wire diameter φ1 is forcibly raised, the temperature of the stator coil 4 can be estimated more accurately by detecting the temperature of the part having the wire diameter φ1. Therefore, when the operating point of the motor 1A is included in the operating region A, the control unit 36 is detected by the first temperature sensor 11A installed at the site of the wire diameter φ1 where the temperature is forcibly increased. based on the temperature T a, and controls the operation of the motor 1A. For example, the control unit 36, when the temperature T A is larger than the heat resistance temperature of the stator coil 4, be protected motor 1A by reducing the output of the motor 1A.

一方、回転数が相対的に多い（回転速度が相対的に速い）動作領域Ｂでは、モータ１Ａへの冷媒の供給量が相対的に多くためステータコイル４の一般部が冷却されるが、ステータコイル４の部位によって温度差が生じ、温度分布が相対的に大きくなる。この場合、中性線５Ａにおいて線径φ２の部位の温度を検出することで、ステータコイル４の温度をより正確に推定することができる。そして、制御部３６は、線径φ２の部位に設置されている第２温度センサ１１Ｂによって検出された温度ＴＢに基づいて、モータ１Ａの動作を制御する。例えば、制御部３６は、温度ＴＢがステータコイル４の耐熱温度よりも大きくなった場合、モータ１Ａの出力を低下させることでモータ１Ａの保護を図る。 On the other hand, in the operation region B where the number of rotations is relatively large (the rotation speed is relatively fast), the general amount of the stator coil 4 is cooled because the amount of refrigerant supplied to the motor 1A is relatively large. A temperature difference is generated depending on the portion of the coil 4, and the temperature distribution becomes relatively large. In this case, the temperature of the stator coil 4 can be estimated more accurately by detecting the temperature of the part having the wire diameter φ2 in the neutral wire 5A. Then, the control unit 36 based on the temperature T B detected by the second temperature sensor 11B which is installed at the site of the wire diameter .phi.2, controls the operation of the motor 1A. For example, the control unit 36, when the temperature T B is greater than the heat resistance temperature of the stator coil 4, be protected motor 1A by reducing the output of the motor 1A.

また、動作領域Ｃでは、ステータコイル４における温度分布が相対的に小さいため、制御部３６は、ステータコイル４の一般部に設置されている第３温度センサ１１Ｃによって検出された温度ＴＣに基づいて、モータ１Ａの動作を制御する。動作領域Ｃでは、温度ＴＡ及び温度ＴＢは、ステータコイル４の温度よりも高い温度を示すと推定されるため、温度ＴＡ又は温度ＴＢに基づいてモータ１Ａの動作を制御した場合、モータ１Ａの出力を過剰に低下させるおそれがある。従って、動作領域Ｃでは、制御部３６は、温度ＴＣに基づいてモータ１Ａの動作を制御する。例えば、制御部３６は、温度ＴＣがステータコイル４の耐熱温度よりも大きくなった場合、モータ１Ａの出力を低下させることでモータ１Ａの保護を図る。 Further, in the operation region C, the temperature distribution in the stator coil 4 is relatively small, the control unit 36 based on the temperature T C detected by the third temperature sensor 11C installed in the general portion of the stator coil 4 Thus, the operation of the motor 1A is controlled. In the operation region C, the temperature T A and the temperature T B are estimated to indicate a temperature higher than the temperature of the stator coil 4. Therefore, when the operation of the motor 1 A is controlled based on the temperature T A or the temperature T B , There is a risk of excessively reducing the output of the motor 1A. Therefore, in the operation region C, the controller 36 controls the operation of the motor 1A based on the temperature T C. For example, the control unit 36, when the temperature T C becomes larger than the heat resistance temperature of the stator coil 4, be protected motor 1A by reducing the output of the motor 1A.

上述したように、モータの動作点に応じてステータの温度分布が変わるため、従来技術においては、温度センサによって検出される温度と、ステータコイルにおいて温度が最高となる部位の温度との間で乖離が生じ、モータの温度を正確に検出してモータを制御することが困難であった。また、温度センサの反応が遅い場合（時定数が大きい場合）、ステータコイルの温度上昇に対して温度センサによる追従が遅れるため、温度センサによって検出された温度が、モータの温度を正確に表さないこともある。このように、従来技術ではモータの温度を正確に検出することが困難であるため、モータを過剰に保護してしまう動作領域や、モータを保護できない動作領域が存在する場合がある。   As described above, since the temperature distribution of the stator changes according to the operating point of the motor, in the prior art, there is a difference between the temperature detected by the temperature sensor and the temperature of the portion where the temperature is highest in the stator coil. Therefore, it is difficult to accurately detect the temperature of the motor and control the motor. In addition, when the temperature sensor reacts slowly (when the time constant is large), the temperature sensor will not follow the temperature rise of the stator coil, so the temperature detected by the temperature sensor accurately represents the motor temperature. Sometimes not. As described above, since it is difficult to accurately detect the temperature of the motor in the conventional technique, there may be an operation region where the motor is excessively protected and an operation region where the motor cannot be protected.

そこで、本発明の第２実施形態では、中性線５Ａを一般部の導線よりも細くして線径φ１の部位と線径φ２の部位とを中性線５Ａに設けることで、ステータコイル４の温度上昇に追従して中性線５Ａの温度を強制的に上昇させるようにしている。そして、モータ１Ａの動作点に応じて、線径φ１の部位又は線径φ２の部位における温度を用いることで、モータ１Ａの温度をより正確に推定することが可能となり、検出された温度に基づいてモータ１Ａの動作を制御することで、モータ１Ａの出力を過剰に低下させずに、より確実にモータ１Ａを保護することが可能となる。このように、モータ１Ａの出力を過剰に低下させずに済むため、モータ１Ａの動作領域の減少を抑制することができ、その結果、モータ１Ａの保護とモータ１Ａの性能向上とを両立させることができる。   Therefore, in the second embodiment of the present invention, the neutral wire 5A is made thinner than the conducting wire of the general part, and the portion having the wire diameter φ1 and the portion having the wire diameter φ2 are provided on the neutral wire 5A, thereby the stator coil 4 The temperature of the neutral wire 5A is forcibly raised following the temperature rise. Then, by using the temperature at the part of the wire diameter φ1 or the part of the wire diameter φ2 according to the operating point of the motor 1A, it becomes possible to estimate the temperature of the motor 1A more accurately, and based on the detected temperature. By controlling the operation of the motor 1A, the motor 1A can be more reliably protected without excessively reducing the output of the motor 1A. Thus, since it is not necessary to reduce the output of the motor 1A excessively, it is possible to suppress a decrease in the operation area of the motor 1A, and as a result, to achieve both protection of the motor 1A and improvement of the performance of the motor 1A. Can do.

上述した制御部３６は、一例としてハードウェア資源とソフトウェアとの協働により実現され、例えば電子制御ユニット（ＥＣＵ:Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）である。具体的には、制御部３６の機能は、記録媒体に記録されたプログラムがメモリに読み出されてＣＰＵ(Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ)等のプロセッサにより実行されることによって実現される。上記のプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されて提供されることも可能であるし、データ信号として通信により提供されることも可能である。なお、制御部３６は、ハードウェアのみにより実現されてもよい。また、制御部３６は、物理的に１つの装置により実現されてもよいし、複数の装置により実現されてもよい。   The control unit 36 described above is realized by cooperation of hardware resources and software, for example, and is an electronic control unit (ECU: Electronic Control Unit), for example. Specifically, the function of the control unit 36 is realized by reading a program recorded in a recording medium into a memory and executing it by a processor such as a CPU (Central Processing Unit). The above program can be provided by being recorded on a computer-readable recording medium, or can be provided by communication as a data signal. Note that the control unit 36 may be realized only by hardware. Moreover, the control part 36 may be physically implement | achieved by one apparatus, and may be implement | achieved by several apparatus.

１，１Ａ モータ、２ ステータ、３ ステータコア、４ ステータコイル、５，５Ａ 中性線、１０Ａ，１０Ｂ，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ 温度センサ、２０ ポンプ、２１ 冷却流路、２２ レゾルバ、３０ バッテリ、３２ コンバータ、３４ インバータ、３６ 制御部。   1, 1A motor, 2 stator, 3 stator core, 4 stator coil, 5, 5A neutral wire, 10A, 10B, 11A, 11B, 11C temperature sensor, 20 pump, 21 cooling flow path, 22 resolver, 30 battery, 32 converter 34 Inverter 36 Control unit.

Claims (8)

モータが備えるコイルにおける特定部位に冷媒を供給する冷媒供給手段と、
前記モータ内においてそれぞれ異なる場所に設置されて温度を検出する複数の温度センサと、
前記モータの動作点に応じて前記複数の温度センサのうちの少なくとも１つの温度センサを選択し、選択した温度センサの検出結果に基づいて前記モータの動作を制御する制御手段と、
を有することを特徴とするモータ制御装置。 Refrigerant supply means for supplying the refrigerant to a specific part of the coil of the motor;
A plurality of temperature sensors installed at different locations in the motor to detect the temperature;
Control means for selecting at least one temperature sensor of the plurality of temperature sensors according to an operating point of the motor and controlling the operation of the motor based on a detection result of the selected temperature sensor;
A motor control device comprising: 請求項１に記載のモータ制御装置であって、
前記複数の温度センサのうちの第１の温度センサは、前記モータ内において前記特定部位とは異なる場所に設置されて温度を検出し、
前記複数の温度センサのうちの第２の温度センサは、前記特定部位に設置されて温度を検出し、
前記制御手段は、前記モータの動作点に応じて前記第１の温度センサ及び前記第２の温度センサのうちの少なくとも一方の温度センサを選択し、選択した温度センサの検出結果に基づいて前記モータの動作を制御する、
ことを特徴とするモータ制御装置。 The motor control device according to claim 1,
A first temperature sensor of the plurality of temperature sensors is installed in a location different from the specific part in the motor to detect a temperature,
A second temperature sensor of the plurality of temperature sensors is installed at the specific part to detect the temperature,
The control means selects at least one of the first temperature sensor and the second temperature sensor according to an operating point of the motor, and the motor based on a detection result of the selected temperature sensor. Control the behavior of the
The motor control apparatus characterized by the above-mentioned. 請求項２に記載のモータ制御装置であって、
前記制御手段は、前記モータのトルクが所定の閾値以上となる場合、前記第１の温度センサの検出結果に基づいて前記モータの動作を制御する、
ことを特徴とするモータ制御装置。 The motor control device according to claim 2,
The control means controls the operation of the motor based on a detection result of the first temperature sensor when the torque of the motor is equal to or greater than a predetermined threshold.
The motor control apparatus characterized by the above-mentioned. 請求項２に記載のモータ制御装置であって、
前記制御手段は、前記モータのトルクが所定の閾値未満となる場合、前記第１の温度センサ及び前記第２の温度センサの検出結果に基づいて前記モータの動作を制御する、
ことを特徴とするモータ制御装置。 The motor control device according to claim 2,
The control means controls the operation of the motor based on detection results of the first temperature sensor and the second temperature sensor when the torque of the motor is less than a predetermined threshold.
The motor control apparatus characterized by the above-mentioned. 請求項１に記載のモータ制御装置であって、
前記コイルの中性線の線径は、前記コイルのうち前記モータのステータコアに巻回されている導線の線径よりも小さく部分的に異なり、
前記複数の温度センサのうちの第１の温度センサは、前記中性線において線径が第１の線径となる場所に設置されて温度を検出し、
前記複数の温度センサのうちの第２の温度センサは、前記中性線において線径が前記第１の線径よりも大きい第２の線径となる場所に設置されて温度を検出し、
前記複数の温度センサのうちの第３の温度センサは、線径が前記第２の線径よりも大きい前記導線の近傍に設置されて温度を検出し、
前記制御手段は、前記モータの動作点に応じて、前記第１の温度センサ、前記第２の温度センサ又は前記第３の温度センサのいずれかを選択し、選択した温度センサの検出結果に基づいて前記モータの動作を制御する、
ことを特徴とするモータ制御装置。 The motor control device according to claim 1,
The wire diameter of the neutral wire of the coil is partially smaller than the wire diameter of the conductive wire wound around the stator core of the motor of the coil,
The first temperature sensor of the plurality of temperature sensors is installed at a location where the wire diameter is the first wire diameter in the neutral wire, and detects the temperature.
The second temperature sensor of the plurality of temperature sensors is installed at a location where the wire diameter of the neutral wire is a second wire diameter larger than the first wire diameter, and detects the temperature.
A third temperature sensor of the plurality of temperature sensors is installed in the vicinity of the conducting wire having a wire diameter larger than the second wire diameter, and detects a temperature.
The control means selects one of the first temperature sensor, the second temperature sensor, and the third temperature sensor according to the operating point of the motor, and based on the detection result of the selected temperature sensor. To control the operation of the motor,
The motor control apparatus characterized by the above-mentioned. 請求項５に記載のモータ制御装置であって、
前記制御手段は、前記モータのトルクが相対的に高くなる動作領域では、前記第１の温度センサの検出結果に基づいて前記モータの動作を制御する、
ことを特徴とするモータ制御装置。 The motor control device according to claim 5,
The control means controls the operation of the motor based on a detection result of the first temperature sensor in an operation region where the torque of the motor is relatively high.
The motor control apparatus characterized by the above-mentioned. 請求項５に記載のモータ制御装置であって、
前記制御手段は、前記モータの回転数が相対的に多くなる動作領域では、前記第２の温度センサの検出結果に基づいて前記モータの動作を制御する、
ことを特徴とするモータ制御装置。 The motor control device according to claim 5,
The control means controls the operation of the motor based on the detection result of the second temperature sensor in an operation region where the rotation speed of the motor is relatively increased.
The motor control apparatus characterized by the above-mentioned. 請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のモータ制御装置であって、
前記特定部位は前記コイルにおいて絶縁が最も弱くなる部位である、
ことを特徴とするモータ制御装置。 The motor control device according to any one of claims 1 to 7,
The specific part is a part where insulation is weakest in the coil.
The motor control apparatus characterized by the above-mentioned.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016206842A (en) * 2015-04-20 2016-12-08 三菱電機株式会社 Controller
KR20180068249A (en) 2016-12-13 2018-06-21 현대자동차일본기술연구소 Temperature sensor of coil winding-type rotating electrical machine
KR20180067839A (en) 2016-12-13 2018-06-21 현대자동차일본기술연구소 Device for mounting thermistor of motor
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