JP2016178798A - 回転電機の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】制御装置は、モータジェネレータの電気角速度ωの絶対値が閾値速度ωmin以下であると判断した場合、U相温度センサによって検出された温度Tuに基づいて、U相電流センサによって検出された電流Iuを補正するとともに、V相電流センサの温度推定値に基づいて、V相電流センサによって検出された電流Ivを補正する。一方、制御装置は、電気角速度ωの絶対値が閾値速度ωminよりも高いと判断した場合、U,V相電流センサによって検出された電流Iu,Ivの双方を、U相温度センサによって検出された温度Tuに基づいて補正する。
【選択図】 図8
Description
以下、本発明にかかる回転電機の制御装置を、車載主機として3相回転電機を備える車両(例えば、電気自動車やハイブリッド車)に適用した第1実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
以下、第2実施形態について、上記第1実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図10に示すように、制御システムは、U相温度センサ27uに加えて、V相電流センサ24vを温度検出対象とするV相温度センサ27vを備えている。V相温度センサ27vによって検出された温度(以下、V相温度検出値Tv)は、制御装置30(より具体的には、処理部30b)に入力される。なお、図10において、先の図1に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。
以下、第3実施形態について、上記第1実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図13に示すように、制御システムとして、2モータシステムを用いている。なお、図13において、先の図1に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。
以下、第4実施形態について、上記第1実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図16に示すように、インバータ20は、インバータ20を構成するスイッチSup〜Swnの少なくとも1つを温度検出対象とするSW温度センサ28を備えている。SW温度センサ28は、例えば、各スイッチSup〜Swnを過熱状態から保護するために備えられている。制御装置30(処理部30b)には、SW温度センサ28によって検出された温度(以下、SW温度Tsw)が入力される。制御装置30は、SW温度Tswが閾値温度を超えたと判断した場合、例えば、指令トルクTrq*を強制的に低下させるパワーセーブを行ったり、各スイッチSup〜Swnの駆動を強制的に停止させたりする。なお、図16において、先の図1に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。
以下、第5実施形態について、上記第1実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、先の図8において、ステップS31の処理を変更する。
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
Claims (9)
- 3相交流回転電機(10;40a,40b)に交流電圧を印加すべく通電操作される電力変換回路(20;50a,50b)と、
前記回転電機の3相のうち少なくとも2相のそれぞれに対応して設けられ、前記回転電機に流れる相電流を検出する電流検出部(24u,24v;60u,60v,70u,70v)と、
全ての前記電流検出部のうち少なくとも1つの電流検出部(24u;24u,24v;60u,70u)に対応して設けられ、前記電流検出部を温度検出対象とする温度検出部(27u;27u,27v;61,71)と、を備える回転電機の制御システムに適用され、
前記電流検出部に対応して設けられる全ての前記温度検出部のうち、前記電流検出部の数よりも少ない数の温度検出部を対象温度検出部とし、
前記対象温度検出部の温度検出対象となる前記電流検出部を対象電流検出部とし、
全ての前記電流検出部のうち前記対象電流検出部以外の電流検出部を非対象電流検出部とし、
全ての前記電流検出部のそれぞれについて、自身の電流検出値に基づいて、自身が設けられる相に電流が流れることに伴う自身の温度上昇量を推定する温度上昇量推定手段と、
前記温度検出部の温度検出値から、前記対象電流検出部の前記温度上昇量を差し引いた値を基準温度として算出する基準温度算出手段と、
前記非対象電流検出部の前記温度上昇量に前記基準温度を加算することにより、前記非対象電流検出部の温度を推定する温度推定手段と、
前記回転電機の回転速度が、閾値速度よりも高い高回転領域及び前記閾値速度以下の低回転領域のうち、いずれの回転領域にあるかを判断する速度判断手段と、
前記速度判断手段によって前記回転速度が前記低回転領域にあると判断されていることを条件として、前記温度検出部の温度検出値に基づいて、前記対象電流検出部の電流検出値を補正するとともに、前記温度推定手段によって推定された前記非対象電流検出部の温度に基づいて、前記非対象電流検出部の電流検出値を補正する低回転補正手段と、
前記速度判断手段によって前記回転速度が前記高回転領域にあると判断されていることを条件として、前記温度推定手段によって推定された前記非対象電流検出部の温度を用いることなく、前記温度検出部の温度検出値に基づいて、全ての前記電流検出部のそれぞれの電流検出値を補正する高回転補正手段と、
補正された前記電流検出値に基づいて前記電力変換回路を通電操作することにより、前記回転電機の制御量を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする回転電機の制御装置。 - 前記温度検出部(27u)は、全ての前記電流検出部のうち1つの電流検出部(24u)に対応して設けられている請求項1に記載の回転電機の制御装置。
- 前記温度検出部(27u,27v)は、全ての前記電流検出部のうち少なくとも2つの電流検出部のそれぞれに対応して設けられ、
全ての前記温度検出部のうちいずれに異常が生じているか否かを判断する温度異常判断手段をさらに備え、
前記対象温度検出部は、全ての前記温度検出部のうち、前記温度異常判断手段によって異常が生じている旨判断された温度検出部以外の温度検出部である請求項1に記載の回転電機の制御装置。 - 前記温度検出部を第1温度検出部(27u)とし、
前記電力変換回路は、前記回転電機に交流電圧を印加すべく通電操作されるスイッチ(Sup〜Swn)を有し、
前記制御システムには、前記スイッチを温度検出対象とする温度検出部であって、前記第1温度検出部とは別に設けられる第2温度検出部(28)が備えられ、
前記第1温度検出部に異常が生じているか否かを判断する第1異常判断手段をさらに備え、
前記温度推定手段は、前記第1異常判断手段によって異常が生じている旨判断されていることを条件として、前記基準温度を用いることなく、前記第2温度検出部の温度検出値に基づいて、全ての前記電流検出部のそれぞれの温度を推定する請求項2に記載の回転電機の制御装置。 - 前記第1温度検出部及び前記第2温度検出部のそれぞれが、その周囲と熱平衡状態にあるか否かを判断する第1状態判断手段と、
前記第1状態判断手段によって熱平衡状態にあると判断されていることを条件として、前記第1温度検出部の温度検出値と前記第2温度検出部の温度検出値との偏差を、第1初期偏差として学習する第1学習手段と、をさらに備え、
前記温度推定手段は、前記第1異常判断手段によって異常が生じている旨判断されていることを条件として、前記基準温度を用いることなく、前記第1学習手段によって学習された前記第1初期偏差と、前記第2温度検出部の温度検出値とに基づいて、全ての前記電流検出部のそれぞれの温度を推定する請求項4に記載の回転電機の制御装置。 - 前記制御システムには、前記回転電機及び前記電力変換回路の組が複数備えられ、
複数の前記回転電機及び前記電力変換回路の組のうち、いずれか1組を第1システム(40a,50a)とし、残余のいずれか1つを第2システム(40b,50b)とし、
前記温度検出部(61,71)は、前記第1システム及び前記第2システムのそれぞれに1つずつ備えられ、
前記第1システムに備えられる前記温度検出部(61)を第1検出部とし、
前記第2システムに備えられる前記温度検出部(71)を第2検出部とし、
前記第1検出部及び前記第2検出部のそれぞれが、その周囲と熱平衡状態にあるか否かを判断する第2状態判断手段と、
前記第2状態判断手段によって熱平衡状態にあると判断されていることを条件として、前記第1検出部の温度検出値と前記第2検出部の温度検出値との偏差を、第2初期偏差として学習する第2学習手段と、
前記第1検出部及び前記第2検出部のうちいずれに異常が生じているか否かを判断する第2異常判断手段と、をさらに備え、
前記第1システム及び前記第2システムのうち、前記第2異常判断手段によって異常が生じている旨判断された前記温度検出部を備えるシステムを異常システムとし、残余を正常システムとし、
前記温度推定手段は、前記第2異常判断手段によって異常が生じている旨判断されていることを条件として、前記正常システムに対応する前記基準温度と、前記第2学習手段によって学習された前記第2初期偏差とに基づいて、前記異常システムに備えられる全ての前記電流検出部のそれぞれの温度を推定する請求項2〜5のいずれか1項に記載の回転電機の制御装置。 - 前記回転速度を算出する速度算出手段をさらに備え、
前記速度判断手段は、前記速度算出手段によって算出された前記回転速度が前記閾値速度よりも高いと判断したことをもって、前記回転速度が前記高回転領域にあると判断し、前記速度算出手段によって算出された前記回転速度が前記閾値速度以下であると判断したことをもって、前記回転速度が前記低回転領域にあると判断する請求項1〜6のいずれか1項に記載の回転電機の制御装置。 - 全ての前記電流検出部のそれぞれの電流検出値の時間平均値又は実効値を判定値として算出する判定値算出手段と、
全ての前記電流検出部のそれぞれに対応する前記判定値の中から最大値と最小値を選択し、選択した前記最大値と前記最小値との差を判定偏差として算出する偏差算出手段と、をさらに備え、
前記速度判断手段は、前記判定偏差が規定値よりも大きいと判断したことをもって、前記回転速度が前記低回転領域にあると判断し、前記判定偏差が前記規定値以下であると判断したことをもって、前記回転速度が前記高回転領域にあると判断する請求項1〜6のいずれか1項に記載の回転電機の制御装置。 - 前記電力変換回路(20)は、前記回転電機の3相のそれぞれに対応して設けられる直列接続体であって、上アームスイッチ(Sup〜Swp)及び下アームスイッチ(Sun〜Swn)の直列接続体を有し、
3相のそれぞれにおいて、前記上アームスイッチと前記下アームスイッチとの接続点と、前記回転電機のコイル(10u〜10w)とは、導電部材(23u〜23w)を介して電気的に接続され、
前記電流検出部は、自身が設けられる相の前記導電部材に接触した状態で設けられている請求項1〜8のいずれか1項に記載の回転電機の制御装置。
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