JP2021069146A - モータ制御装置、磁石温度推定器、および磁石温度推定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】永久磁石同期モータの永久磁石の磁石温度を簡易な構成ながらも精度良く推定することができる磁石温度推定器を備えるモータ制御装置、その磁石温度推定器、および磁石温度推定方法を提供する。【解決手段】磁石温度推定器４００は、モータ３００の固定子に巻回されるコイル３８０の温度に応じて変化する第一の係数と、モータ３００を冷却する冷却油３４０の温度に応じて変化する第二の係数と、を用いて、モータ３００の回転子３１０に取り付けられる永久磁石の磁石温度を推定する。【選択図】図２

Description

本発明は、モータの回転子に取り付けられる永久磁石の温度を推定する磁石温度推定器を備えるモータ制御装置、その磁石温度推定器、および磁石温度推定方法に関する。

電動化車両における主機モータでは、回転子に永久磁石を備えた埋込型永久磁石同期モータ（ＰＭモータ）が頻繁に用いられている。

一般に、永久磁石は高温状態になると減磁することが知られており、所定の温度を超えると不可逆減磁が発生する。このため、永久磁石の温度を検出する技術が求められているが、永久磁石は回転子に埋め込まれているため、温度センサを取り付けて温度を計測することができない。そこで、永久磁石の温度を推定する技術が求められている。

永久磁石の温度を推定する技術には、ＰＭモータのコイルや冷却油の温度から永久磁石の温度を推定するものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１８−１０２１０２号公報

永久磁石の温度推定に対しては、ＰＭモータの運転状態に依らず高精度に温度を推定できることや、簡易な方法で温度を推定できることが要求される。

前述の特許文献１に記載の従来技術では、ＰＭモータの運転状態（ＰＭモータの回転数やトルク）に応じて推定式を切り替えることで永久磁石の温度を推定する。このため、複数の推定式の定数を事前に調整しなければならず、開発コストの増大やソフトウェアの処理負荷の増大が発生する。また、推定式の数を減らすことでコストの増大やソフトウェアの処理負荷の増大を抑えることができるが、高精度に温度を推定できなくなる可能性がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、簡易な構成でありながらも、モータの永久磁石の温度を精度良く推定することができる磁石温度推定器を備えるモータ制御装置、その磁石温度推定器、および磁石温度推定方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明によるモータ制御装置は、永久磁石が取り付けられた回転子とコイルが巻回された固定子とを有するモータと、前記コイルの温度を検出するコイル温度検出部と、前記モータを冷却する冷却油の温度を検出する冷却油温度検出部と、前記コイル温度検出部の検出値と前記冷却油温度検出部の検出値とを用いて、前記モータの前記永久磁石の磁石温度を推定する磁石温度推定器と、を備え、前記磁石温度推定器は、前記コイル温度検出部の検出値に応じて変化する第一の係数と、前記冷却油温度検出部の検出値に応じて変化する第二の係数と、を用いて、前記磁石温度を推定する。

本発明によれば、簡易な構成でありながらも、モータの磁石温度を精度良く推定することができる。

上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明に係る第一の実施形態におけるモータ制御装置の構成図である。 図１における磁石温度推定器の構成図である。 本実施形態におけるモータの熱等価回路を示す熱回路図である。 図３におけるコイルの発熱量が大きく冷却油の温度が低い場合の熱流量を示す図である。 図３におけるコイルの発熱量が大きく冷却油の温度が高い場合の熱流量を示す図である。 図３における熱抵抗ＲｏｃをＲｏｍとＲｃｍの変化で表した熱回路図である。 図２におけるコイル温度関数と冷却油温度関数の入力をコイルと冷却油の温度差とした、第一の実施形態の他例の磁石温度推定器の構成図である。 本発明に係る第二の実施形態におけるモータ制御装置の構成図である。 図８における磁石温度推定器の構成図である。 図９におけるコイル温度関数と冷却油温度関数の入力をコイルと冷却油の温度差とした、第二の実施形態の他例の磁石温度推定器の構成図である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。各図において、参照番号が同一のものは同一の構成要件あるいは類似の機能を備えた構成要件を示している。

［第一の実施形態］
図１は、本発明に係る第一の実施形態におけるモータ制御装置８００の構成を示す。

モータ制御装置８００は、例えば電動化車両の駆動システムに搭載され、モータ３００とモータ駆動装置１００と磁石温度推定器４００を有している。

モータ駆動装置１００は、図示しないが、演算処理を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、データやプログラムなどを格納するメモリなどを備えるコンピュータ（マイコン）で構成されている。本実施形態では、モータ駆動装置１００は、電流検出部１２０、電流制御部１１０、インバータ１３０、電流指令生成部１４０を有している。

バッテリ２００は、モータ駆動装置１００の直流電圧源である。バッテリ２００に蓄電される直流電力は、モータ駆動装置１００のインバータ１３０によって、可変電圧・可変周波数の３相交流電力に変換される。インバータ１３０は、この３相交流電力をモータ３００に供給する。

モータ３００は、３相交流電力の供給により回転駆動される同期モータである。なお、モータ３００として、本実施形態では、永久磁石同期モータが適用される。モータ３００は、回転子３１０と、回転角センサ３２０と、固定子３３０と、固定子３３０に巻回されるコイル３８０と、冷却油３４０と、冷却油３４０の温度を検出する冷却油温度検出部３５０と、コイル３８０の温度を検出するコイル温度検出部３６０から構成されている。

回転子３１０には永久磁石（以下、単に磁石ということがある）が取り付けられており、例えばネオジム磁石である。また、モータ３００は、永久磁石を回転子の表面に設置した表面磁石型モータでもよいし、永久磁石を回転子に埋め込んだ埋込磁石型モータでもよい。

また、モータ３００には、モータ３００の誘起電圧の位相に合わせて３相交流電圧の位相を制御するために、前記回転角センサとしてレゾルバ３２０が取り付けられている。レゾルバ３２０は、鉄心と巻線とから構成されるので、耐使用環境性に優れているが、回転角センサとしては、ＧＭＲセンサや、ホール素子を用いたセンサを適用してもよい。

固定子３３０にはコイル３８０として銅線が巻回されており、コイル３８０の温度を検出するコイル温度検出部３６０として温度センサが備えられている。本実施形態ではコイル３８０の温度を用いているが、その他の方法として固定子３３０の温度を検出して使用してもよい。

モータ３００は、モータ３００を冷却するために冷却油３４０を有している。冷却油３４０は、冷却油ポンプ３７０などによって循環してモータ３００を冷却する。また、この冷却油３４０の温度を検出する冷却油温度検出部３５０として温度センサなどを有している。

モータ駆動装置１００は、モータ３００の出力を制御するための電流制御機能を有しているが、本実施形態では、次のように、いわゆるベクトル制御が適用される。

電流検出部１２０は、電流センサ（例えば、ＣＴ（Current Transformer））によって検出される３相のモータ電流値（Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗ）を、レゾルバ３２０によって検出されるモータ３００の回転角度θに応じてｄｑ変換して、ｄｑ軸電流検出値（Ｉｄ、Ｉｑ）を出力する。電流制御部１１０は、ｄｑ軸電流検出値（Ｉｄ、Ｉｑ）と、電流指令生成部１４０にて作成されるｄｑ軸電流指令値（Ｉｄ＊、Ｉｑ＊）とが一致するように、ｄｑ軸電圧指令（Ｖｄ＊、Ｖｑ＊）を作成して出力する。電流指令生成部１４０は、上位制御部（図示せず）よりモータ３００を駆動するためのトルク指令を受信し、ｄｑ軸電流指令（Ｉｄ＊、Ｉｑ＊）を演算する。

インバータ１３０においては、ｄｑ軸電圧指令（Ｖｄ＊、Ｖｑ＊）を回転角度θに応じて３相のモータ電圧指令（Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊）に変換し、３相のモータ電圧指令を変調波とするパルス幅変調（ＰＷＭ）により作成されるドライブ信号が作成される。このドライブ信号によって、インバータ１３０における主回路を構成する半導体スイッチ素子をオン／オフ制御することにより、インバータ１３０は、モータ電圧指令に応じて３相の電圧（Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗ）をモータ３００に出力する。

磁石温度推定器４００は、コイル温度検出部３６０によって検出されたコイル３８０の温度と、冷却油温度検出部３５０によって検出された冷却油３４０の温度を受信し、これらに基づいて回転子３１０に取り付けられた永久磁石の温度（磁石温度）を推定する。本実施形態では、推定磁石温度（以下、磁石温度推定値ともいう）は、例えば電流指令生成部１４０に送信される。推定磁石温度が所定の温度より高い場合、電流指令生成部１４０では磁石の温度上昇を防ぐためにモータ３００の機械出力（トルク×回転数）を抑えるようにトルク指令或いは電流指令を調整することが行われ、電流指令値（Ｉｄ＊、Ｉｑ＊）として電流制御部１１０に送信される。

続いて、本実施形態における磁石温度推定器４００の動作について、図２を参照しながら説明する。

図２は、本実施形態における磁石温度推定器４００の構成を示したものである。磁石温度推定器４００は、コイル温度関数４１０と、冷却油温度関数４２０と、第一の乗算器４３０と、第二の乗算器４４０と、加算器４５０を備えている。

コイル温度関数４１０は、コイル温度検出部３６０によって検出されたコイル温度（コイル温度検出部３６０の検出値）を入力とし、第一の係数を出力する。

冷却油温度関数４２０は、冷却油温度検出部３５０によって検出された冷却油温度（冷却油温度検出部３５０の検出値）を入力とし、第二の係数を出力する。

第一の乗算器４３０は、第一の係数とコイル温度を乗算する。第二の乗算器４４０は、第二の係数と冷却油温度を乗算する。加算器４５０では、第一の乗算器４３０の出力（乗算値）と第二の乗算器４４０の出力（乗算値）を加算し、推定磁石温度として出力する。

続いて、コイル温度関数４１０と冷却油温度関数４２０について図３〜図６を参照しながら説明する。本実施形態のように、回転子３１０に取り付けられた永久磁石の磁石温度は、固定子３３０に巻回されたコイル３８０の温度と冷却油３４０の温度を基に、図３に示したような熱回路から求められる。図３の熱回路は、コイル、磁石、冷却油が熱抵抗（Ｒｏｃ、Ｒｏｍ、Ｒｃｍ）で接続されたものである。図３の熱回路で磁石温度を求める場合、３つの熱抵抗とコイル温度と冷却油温度が既知であれば求められるが、熱抵抗を正確に把握することは困難である。そのため、例えば特許文献１のようにモータ３００の運転状態（回転数・トルク）に応じて推定式を変更したり、熱抵抗を変えたりすることで求められている。ところが、３つの熱抵抗をモータ３００の運転状態に応じてどのように変化させるかは、実験的に求められることが多く、実験作業や熱抵抗の同定作業が生じるため、開発コストの増大や磁石温度推定器の複雑化を招いていた。本実施形態は、このような開発コストの増大や磁石温度推定器の複雑化を防ぐものである。

図４は、本実施形態におけるモータ３００において、コイル３８０の発熱量が大きく、冷却油３４０の温度が低い時の熱回路（図３と同形）の動作を示したものである。発熱源であるコイル３８０の発熱量が大きく、冷却油３４０の温度が低い場合、コイル３８０と冷却油３４０の温度差が大きいため、コイル３８０の発熱は冷却油３４０へ伝わりやすく、コイル３８０から冷却油３４０への熱流量が大きくなる。冷却油３４０への熱流量が大きいため、コイル３８０から磁石への熱流量は小さくなる。

一方、図５のように、発熱源であるコイル３８０の発熱量が大きく、冷却油３４０の温度が高い場合は、コイル３８０と冷却油３４０の温度差が小さいため、コイル３８０の発熱は冷却油３４０へ伝わりにくく、コイル３８０から冷却油３４０への熱流量は小さくなる。その結果、コイル３８０から磁石への熱流量が大きくなる。

図４、図５の動作で述べたように、コイル３８０の温度と冷却油３４０の温度によって、磁石へ伝わる熱流量が変化する。すなわち、図６に示すように、冷却油３４０と磁石の間の熱抵抗Ｒｏｍは冷却油３４０の温度で（冷却油３４０の温度に依存して）変化し、コイル３８０と磁石の間の熱抵抗Ｒｃｍはコイル３８０の温度で（コイル３８０の温度に依存して）変化するようにすれば、コイル３８０と冷却油３４０の間の熱抵抗Ｒｏｃを考慮せずに磁石温度を推定することができ、簡易な構成とすることができるため、複雑化を防ぐことができる。図２におけるコイル温度関数４１０と冷却油温度関数４２０は、図４、図５の動作を反映するように構成されている。本実施形態におけるコイル温度関数４１０は、例えば以下の＜数１＞のように表され、冷却油温度関数４２０は、例えば以下の＜数２＞のように表される。これらのコイル温度関数４１０と冷却油温度関数４２０を用いれば、磁石温度は例えば以下の＜数３＞のように表すことができる。これにより、コイル温度関数４１０の出力である第一の係数は、コイル温度検出部３６０の検出値であるコイル３８０の温度に応じて変化し、冷却油温度関数４２０の出力である第二の係数は、冷却油温度検出部３５０の検出値である冷却油３４０の温度に応じて変化するものとなり、図４、図５の動作を反映するそれらの係数を用いて磁石温度（推定磁石温度）を推定できるため、複雑化を招くことなく簡易な構成で磁石温度を推定することができる。
＜数１＞
Ｆ１ ＝ Ａ×Ｔｃ ＋ Ｂ
Ｆ１：コイル温度関数、Ａ，Ｂ：定数、Ｔｃ：コイル温度
＜数２＞
Ｆ２ ＝ Ｃ×Ｔｏ ＋ Ｄ
Ｆ２：冷却油温度関数、Ｃ，Ｄ：定数、Ｔｏ：冷却油温度
＜数３＞
Ｔｍ ＝ Ｆ１×Ｔｃ ＋ Ｆ２×Ｔｏ
Ｔｍ：磁石温度

コイル温度関数４１０と冷却油温度関数４２０の決定には、予めコイル温度、磁石温度、冷却油温度を測定しておく。測定したコイル温度と冷却油温度から＜数３＞を使用して磁石温度推定値を計算し、計測した磁石温度と磁石温度推定値が小さくなるように、コイル温度関数４１０と冷却油温度関数４２０を決定すればよい。このとき、最小二乗法などの最適化アルゴリズムを使用することで、コイル温度関数４１０と冷却油温度関数４２０を決定することができる。これら一連の操作を、種々の運転条件（回転数・トルク・雰囲気温度）で行うことで、コイル温度関数４１０と冷却油温度関数４２０が決定できる。

本実施形態では、固定子３３０に巻回されるコイル３８０の温度を検出するコイル温度検出部３６０を用いたが、固定子３３０の温度を使用して（検出して）コイル３８０の温度を得てもよい。また、冷却油３４０の温度を冷却油温度検出部３５０によって得ているが、冷却油３４０のケースやモータ３００のハウジング（図示せず）の温度を使用して（検出して）冷却油３４０の温度を得てもよい。

また、コイル温度関数４１０の入力はコイル３８０の温度、冷却油温度関数４２０の入力は冷却油３４０の温度としているが、いずれも図７に示すようなコイル３８０と冷却油３４０の温度差を入力とした形態でもよい。

図７に示す磁石温度推定器４００Ａでは、コイル温度関数４１０Ａおよび冷却油温度関数４２０Ａは、コイル３８０と冷却油３４０の温度差を入力とし、それぞれ第一の係数および第二の係数を出力する。第一の乗算器４３０Ａは、第一の係数とコイル温度を乗算する。第二の乗算器４４０Ａは、第二の係数と冷却油温度を乗算する。加算器４５０Ａでは、第一の乗算器４３０Ａの出力（乗算値）と第二の乗算器４４０Ａの出力（乗算値）を加算し、推定磁石温度として出力する。

また、本実施形態では、コイル温度関数４１０に上記＜数１＞、冷却油温度関数４２０に上記＜数２＞を採用したが、２次式で表される関数や指数関数を用いてもよいことは勿論である。

以上で説明したように、本実施形態のモータ制御装置８００は、永久磁石が取り付けられた回転子３１０とコイル３８０が巻回された固定子３３０とを有するモータ３００と、前記コイル３８０の温度を検出するコイル温度検出部３６０と、前記モータ３００を冷却する冷却油３４０の温度を検出する冷却油温度検出部３５０と、前記コイル温度検出部３６０の検出値であるコイル３８０の温度と前記冷却油温度検出部３５０の検出値である冷却油３４０の温度とを用いて、前記モータ３００の前記永久磁石の磁石温度を推定する磁石温度推定器４００と、を備え、前記磁石温度推定器４００は、前記コイル温度検出部３６０の検出値に応じて変化する第一の係数と、前記冷却油温度検出部３５０の検出値に応じて変化する第二の係数と、を用いて、前記磁石温度を推定する。

また、本実施形態の磁石温度推定器４００は、前記モータ３００の固定子３３０に巻回されるコイル３８０の温度に応じて変化する第一の係数と、前記モータ３００を冷却する冷却油３４０の温度に応じて変化する第二の係数と、を用いて、前記モータ３００の回転子３１０に取り付けられる永久磁石の磁石温度を推定する。

本実施形態によれば、コイル温度と冷却油温度に応じて熱抵抗ＲｏｍおよびＲｃｍが変化するようにコイル温度関数４１０と冷却油温度関数４２０（すなわち、第一の係数と第二の係数）を設けることによって、熱抵抗Ｒｏｃを用いずに磁石温度を推定することができるため、開発コストの削減や磁石温度推定器の複雑化を防ぐことができるので、簡易な構成でありながらも、モータ３００の磁石温度を精度良く推定することができる。

また、図７に示す例のように、前記第一の係数および前記第二の係数は、前記コイル温度検出部３６０の検出値と前記冷却油温度検出部３５０の検出値の差（つまり、コイル３８０と冷却油３４０の温度差）から求めることによって、図４、図５の動作、すなわち、コイル３８０と冷却油３４０の温度差を反映した動作をより精緻に反映できるようになるため、モータ３００の磁石温度をより精度良く推定することができる。

［第二の実施形態］
次に、本発明に係る第二の実施形態について、図６および図８〜図１０を参照しながら説明する。

図８は、本発明に係る第二の実施形態におけるモータ制御装置９００の構成を示したものである。

モータ制御装置９００は、モータ３００とモータ駆動装置１００と回転数演算部１５０と磁石温度推定器５００を有している。本実施形態におけるモータ制御装置９００は、磁石温度推定器５００の入力がコイル温度検出部３６０により検出されるコイル３８０の温度と冷却油温度検出部３５０により検出される冷却油３４０の温度と磁石温度推定値となっている点と、回転数演算部１５０を備えた点が、第一の実施形態のモータ制御装置８００と異なる。それ以外の構成は、第一の実施形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。

回転数演算部１５０は、レゾルバ３２０で検出した回転子３１０の回転角度θを、モータ３００の回転数（ｒｐｍ）に変換し、磁石温度推定器５００に送信する。

また、上位制御装置（図示せず）から送信されるトルク指令は、第一の実施形態と同様に電流指令生成部１４０に送信されるのに加え、磁石温度推定器５００にも入力される。

図９は、本実施形態における磁石温度推定器５００の構成を示したものである。磁石温度推定器５００は、コイル温度関数５１０と、冷却油温度関数５２０と、磁石温度関数５３０と、損失マップ５４０と、第一の乗算器５５０と、第二の乗算器５６０と、第三の乗算器５７０と、損失と温度の変換係数５８０と、加算器５９０を備えている。

コイル温度関数５１０と、冷却油温度関数５２０と、第一の乗算器５５０と、第二の乗算器５６０の働きは、第一の実施形態における図２のコイル温度関数４１０と、冷却油温度関数４２０と、第一の乗算器４３０と、第二の乗算器４４０と同じであるため、ここでは詳細な説明を省略する。

第一の実施形態では、図６のように熱抵抗Ｒｏｍ、Ｒｃｍを冷却油３４０の温度とコイル３８０の温度に応じて変更することで、簡易な構成ながらも精度良く磁石温度を推定できる形態を示した。ところが、実際には磁石（或いは回転子３１０）は熱容量があるため、コイル３８０の温度や冷却油３４０の温度が直ちに磁石に反映されるわけではない。そこで、本第二の実施形態では、推定磁石温度（磁石温度推定値）の前回値を用いて磁石温度を推定することで、熱容量を加味する。第一の実施形態で示したように、コイル３８０の温度や冷却油３４０の温度によって、磁石へ伝わる熱流量が変化するため、磁石（或いは回転子３１０）の熱容量も等価的に変化したようにみなされる。この働きを関数として設けたものが、磁石温度関数５３０である。

磁石温度関数５３０は、当該磁石温度推定器５００が出力する推定磁石温度（前回値）を入力として、第三の係数を出力する。推定磁石温度（前回値）によって定まる第三の係数は、第三の乗算器５７０へ入力され、推定磁石温度（前回値）と乗算した結果が、加算器５９０へと入力される。

なお、磁石温度関数５３０（つまり、第三の係数）は、第一の実施形態におけるコイル温度関数４１０と冷却油温度関数４２０と同様の方法で決定することができる。

また、電流がつくる磁束の高調波成分によって、磁石には、渦電流損失やヒステリシス損失などの鉄損が発生する。このため、磁石自身が発熱源ともなる。本第二の実施形態では、回転数演算部１５０から送信される回転数と上位制御装置（図示せず）から送信されるトルクによって定まる損失マップ５４０を設け、磁石の発熱量を得ている。損失マップ５４０で得られた磁石の発熱量は、損失と温度の変換係数５８０を乗算し、磁石温度に変換されて加算器５９０へと入力される。

加算器５９０は、第一の乗算器５５０の出力（乗算値）と、第二の乗算器５６０の出力（乗算値）と、第三の乗算器５７０の出力（乗算値）と、変換係数５８０の出力の和を推定磁石温度として出力する。

本実施形態は、第一の実施形態と同様に、コイル３８０と冷却油３４０の温度差によって熱流量が変化することを表現したものである。そのため、図１０に示すように、コイル温度関数５１０Ａと冷却油温度関数５２０Ａへの入力は、コイル３８０と冷却油３４０の温度差としてもよい。また、磁石温度関数５３０Ａへの入力は、コイル３８０の温度と推定磁石温度（前回値）の差あるいは冷却油３４０の温度と推定磁石温度（前回値）の差のうち少なくとも一方としてもよい。

図１０に示す磁石温度推定器５００Ａでは、コイル温度関数５１０Ａおよび冷却油温度関数５２０Ａは、コイル３８０と冷却油３４０の温度差を入力とし、それぞれ第一の係数および第二の係数を出力する。磁石温度関数５３０Ａは、コイル３８０の温度と推定磁石温度（前回値）の差あるいは冷却油３４０の温度と推定磁石温度（前回値）の差のうち少なくとも一方を入力とし、第三の係数を出力する。第一の乗算器５５０Ａは、第一の係数とコイル温度を乗算する。第二の乗算器５６０Ａは、第二の係数と冷却油温度を乗算する。第三の乗算器５７０Ａは、第三の係数と推定磁石温度（前回値）を乗算する。損失マップ５４０Ａは、回転数とトルクを入力とし、磁石の発熱量を得、変換係数５８０Ａは、得られた磁石の発熱量を磁石温度に変換する。加算器５９０Ａでは、第一の乗算器５５０Ａの出力（乗算値）と第二の乗算器５６０Ａの出力（乗算値）と第三の乗算器５７０Ａの出力（乗算値）と変換係数５８０Ａの出力を加算し、推定磁石温度として出力する。

なお、損失と温度の変換係数５８０、５８０Ａは、固定値である必要はない。例えば、回転数に応じて変化する値であってもよい。

以上で説明したように、本第二の実施形態のモータ制御装置９００（の磁石温度推定器５００）は、第一の実施形態に加え、前記磁石温度推定器５００が出力する磁石温度推定値の前回値によって定まる第三の係数や回転数とトルクによって定まるモータ３００の損失を使用して、前記モータ３００の永久磁石の磁石温度を推定する。

本実施形態によれば、第一の実施形態に加え、磁石（或いは固定子）の熱容量を加味した磁石温度関数５３０（すなわち、第三の係数）と、磁石の発熱を加味した損失マップ５４０を設けたことにより、より高い精度で磁石温度を推定することができる。

また、図１０に示す例のように、前記第一の係数および前記第二の係数は、前記コイル温度検出部３６０の検出値と前記冷却油温度検出部３５０の検出値の差（つまり、コイル３８０と冷却油３４０の温度差）から求め、前記第三の係数は、前記コイル温度検出部３６０の検出値と前記磁石温度推定値の前回値の差あるいは前記冷却油温度検出部３５０の検出値と前記磁石温度推定値の前回値の差のうち少なくとも一方から求めることによって、第一の実施形態と同様、図４、図５の動作、すなわち、コイル３８０と冷却油３４０の温度差を反映した動作をより精緻に反映できるようになるため、モータ３００の磁石温度をより精度良く推定することができる。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形形態が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記憶装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。

また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

１００…モータ駆動装置、１１０…電流制御部、１２０…電流検出部、１３０…インバータ、１４０…電流指令生成部、１５０…回転数演算部（第二の実施形態）、２００…バッテリ、３００…モータ、３１０…回転子、３２０…レゾルバ（回転角センサ）、３３０…固定子、３４０…冷却油、３５０…冷却油温度検出部、３６０…コイル温度検出部、３７０…冷却油ポンプ、３８０…コイル、４００…磁石温度推定器（第一の実施形態）、４１０…コイル温度関数、４２０…冷却油温度関数、４３０…第一の乗算器、４４０…第二の乗算器、４５０…加算器、５００…磁石温度推定器（第二の実施形態）、５１０…コイル温度関数、５２０…冷却油温度関数、５３０…磁石温度関数、５４０…損失マップ、５５０…第一の乗算器、５６０…第二の乗算器、５７０…第三の乗算器、５８０…変換係数、５９０…加算器、８００…モータ制御装置（第一の実施形態）、９００…モータ制御装置（第二の実施形態）

Claims (9)

1. 永久磁石が取り付けられた回転子とコイルが巻回された固定子とを有するモータと、
   前記コイルの温度を検出するコイル温度検出部と、
   前記モータを冷却する冷却油の温度を検出する冷却油温度検出部と、
   前記コイル温度検出部の検出値と前記冷却油温度検出部の検出値とを用いて、前記モータの前記永久磁石の磁石温度を推定する磁石温度推定器と、を備えるモータ制御装置であって、
   前記磁石温度推定器は、前記コイル温度検出部の検出値に応じて変化する第一の係数と、前記冷却油温度検出部の検出値に応じて変化する第二の係数と、を用いて、前記磁石温度を推定することを特徴とするモータ制御装置。
2. 請求項１に記載のモータ制御装置において、
   前記第一の係数および前記第二の係数は、前記コイル温度検出部の検出値と前記冷却油温度検出部の検出値の差から求めることを特徴とするモータ制御装置。
3. 請求項１に記載のモータ制御装置において、
   前記磁石温度推定器は、前記磁石温度推定器が出力する磁石温度推定値の前回値によって定まる第三の係数を使用して、前記磁石温度を推定することを特徴とするモータ制御装置。
4. 請求項１に記載のモータ制御装置において、
   前記磁石温度推定器は、前記モータの損失を使用して、前記磁石温度を推定することを特徴とするモータ制御装置。
5. 請求項３に記載のモータ制御装置において、
   前記第一の係数および前記第二の係数は、前記コイル温度検出部の検出値と前記冷却油温度検出部の検出値の差から求め、
   前記第三の係数は、前記コイル温度検出部の検出値と前記磁石温度推定値の前回値の差あるいは前記冷却油温度検出部の検出値と前記磁石温度推定値の前回値の差のうち少なくとも一方から求めることを特徴とするモータ制御装置。
6. 請求項１に記載のモータ制御装置において、
   前記磁石温度推定器は、前記第一の係数と前記コイル温度検出部の検出値の乗算値と前記第二の係数と前記冷却油温度検出部の検出値の乗算値を加算して、前記磁石温度を推定することを特徴とするモータ制御装置。
7. 請求項１に記載のモータ制御装置において、
   前記磁石温度推定器が出力する磁石温度推定値が所定の温度より高い場合は、前記モータの機械出力を抑えるように前記モータを駆動制御することを特徴とするモータ制御装置。
8. モータの回転子に取り付けられる永久磁石の磁石温度を推定する磁石温度推定器であって、
   前記モータの固定子に巻回されるコイルの温度に応じて変化する第一の係数と、前記モータを冷却する冷却油の温度に応じて変化する第二の係数と、を用いて、前記磁石温度を推定することを特徴とする磁石温度推定器。
9. モータの回転子に取り付けられる永久磁石の磁石温度を推定する磁石温度推定方法であって、
   前記モータの固定子に巻回されるコイルの温度に応じて変化する第一の係数と、前記モータを冷却する冷却油の温度に応じて変化する第二の係数と、を用いて、前記磁石温度を推定することを特徴とする磁石温度推定方法。

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