JP7349879B2 - Motor control device, magnet temperature estimator, and magnet temperature estimation method - Google Patents

Motor control device, magnet temperature estimator, and magnet temperature estimation method Download PDF

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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。 The present invention relates to a motor control device including a magnet temperature estimator for estimating the temperature of a permanent magnet attached to a rotor of a motor, a magnet temperature estimator thereof, and a magnet temperature estimating method.

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。 As a main motor in an electric vehicle, an embedded permanent magnet synchronous motor (PM motor) having a rotor equipped with a permanent magnet is frequently used.

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。 It is generally known that permanent magnets demagnetize when exposed to high temperatures, and irreversible demagnetization occurs when the temperature exceeds a predetermined temperature. For this reason, there is a need for technology to detect the temperature of permanent magnets, but since the permanent magnets are embedded in the rotor, it is not possible to attach a temperature sensor to measure the temperature. Therefore, there is a need for a technology to estimate the temperature of a permanent magnet.

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)。 As a technique for estimating the temperature of a permanent magnet, there is a technique for estimating the temperature of a permanent magnet from the temperature of a PM motor coil or cooling oil (see, for example, Patent Document 1).

特開2018-102102号公報Japanese Patent Application Publication No. 2018-102102

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。 In order to estimate the temperature of a permanent magnet, it is required to be able to estimate the temperature with high accuracy regardless of the operating state of the PM motor, and to be able to estimate the temperature using a simple method.

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。 In the prior art described in Patent Document 1 mentioned above, the temperature of the permanent magnet is estimated by switching the estimation formula according to the operating state of the PM motor (rotation speed and torque of the PM motor). Therefore, it is necessary to adjust the constants of a plurality of estimation formulas in advance, which increases development cost and software processing load. Further, by reducing the number of estimation formulas, it is possible to suppress an increase in cost and an increase in software processing load, but there is a possibility that the temperature cannot be estimated with high accuracy.

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。 The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to provide a motor equipped with a magnet temperature estimator that can accurately estimate the temperature of the permanent magnet of the motor, although it has a simple configuration. An object of the present invention is to provide a control device, a magnet temperature estimator thereof, and a magnet temperature estimation method.

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。 In order to solve the above problems, a motor control device according to the present invention includes a motor having a rotor to which a permanent magnet is attached, a stator to which a coil is wound, and a coil temperature detection unit for detecting the temperature of the coil. a cooling oil temperature detection section that detects the temperature of cooling oil that cools the motor; and a detection value of the coil temperature detection section and the detection value of the cooling oil temperature detection section to detect the temperature of the permanent magnet of the motor. a magnet temperature estimator for estimating a magnet temperature, the magnet temperature estimator having a first coefficient that changes according to a detection value of the coil temperature detection section, and a detection value of the cooling oil temperature detection section. The magnet temperature is estimated using a second coefficient that changes according to .

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。 According to the present invention, although the configuration is simple, it is possible to estimate the magnet temperature of the motor with high accuracy.

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。 Problems, configurations, and effects other than those described above will be made clear by the following description of the embodiments.

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。FIG. 1 is a configuration diagram of a motor control device in a first embodiment according to the present invention. 図1における磁石温度推定器の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a magnet temperature estimator in FIG. 1. FIG. 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。FIG. 3 is a thermal circuit diagram showing a thermal equivalent circuit of the motor in this embodiment. 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。FIG. 4 is a diagram showing the heat flow when the coil in FIG. 3 has a large calorific value and the temperature of the cooling oil is low. 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。FIG. 4 is a diagram showing the heat flow when the coil in FIG. 3 has a large calorific value and the temperature of the cooling oil is high. 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。FIG. 4 is a thermal circuit diagram showing the thermal resistance Roc in FIG. 3 by changes in Rom and Rcm. 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。FIG. 3 is a configuration diagram of another example of the magnet temperature estimator of the first embodiment in which the input of the coil temperature function and cooling oil temperature function in FIG. 2 is the temperature difference between the coil and the cooling oil. 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。FIG. 2 is a configuration diagram of a motor control device according to a second embodiment of the present invention. 図8における磁石温度推定器の構成図である。9 is a configuration diagram of the magnet temperature estimator in FIG. 8. FIG. 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。10 is a configuration diagram of another example of the magnet temperature estimator of the second embodiment in which the input of the coil temperature function and cooling oil temperature function in FIG. 9 is the temperature difference between the coil and the cooling oil. FIG.

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。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In each figure, the same reference numbers indicate the same components or components with similar functions.

[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。
[First embodiment]
FIG. 1 shows the configuration of a motor control device 800 in a first embodiment according to the present invention.

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。 The motor control device 800 is mounted, for example, in a drive system of an electric vehicle, and includes a motor 300, a motor drive device 100, and a magnet temperature estimator 400.

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。 Although not shown, the motor drive device 100 includes a computer (microcomputer) that includes a CPU (Central Processing Unit) that performs arithmetic processing, a memory that stores data, programs, and the like. In this embodiment, the motor drive device 100 includes a current detection section 120, a current control section 110, an inverter 130, and a current command generation section 140.

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。 Battery 200 is a DC voltage source for motor drive device 100. The DC power stored in the battery 200 is converted by the inverter 130 of the motor drive device 100 into three-phase AC power of variable voltage and variable frequency. Inverter 130 supplies this three-phase AC power to motor 300.

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。 The motor 300 is a synchronous motor that is rotationally driven by the supply of three-phase AC power. Note that as the motor 300, a permanent magnet synchronous motor is applied in this embodiment. The motor 300 includes a rotor 310, a rotation angle sensor 320, a stator 330, a coil 380 wound around the stator 330, a cooling oil 340, and a cooling oil temperature detection section that detects the temperature of the cooling oil 340. 350 and a coil temperature detection section 360 that detects the temperature of the coil 380.

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。 A permanent magnet (hereinafter sometimes simply referred to as a magnet) is attached to the rotor 310, and is, for example, a neodymium magnet. Further, the motor 300 may be a surface magnet type motor in which permanent magnets are installed on the surface of the rotor, or may be an embedded magnet type motor in which permanent magnets are embedded in the rotor.

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。 Furthermore, a resolver 320 is attached to the motor 300 as the rotation angle sensor in order to control the phase of the three-phase AC voltage in accordance with the phase of the induced voltage of the motor 300. Since the resolver 320 is composed of an iron core and a winding, it has excellent environmental resistance, but a GMR sensor or a sensor using a Hall element may be used as the rotation angle sensor.

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。 A copper wire is wound around the stator 330 as a coil 380, and a temperature sensor is provided as a coil temperature detection section 360 for detecting the temperature of the coil 380. Although the temperature of the coil 380 is used in this embodiment, the temperature of the stator 330 may be detected and used as another method.

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。 Motor 300 has cooling oil 340 to cool motor 300. The cooling oil 340 is circulated by a cooling oil pump 370 or the like to cool the motor 300. Further, a temperature sensor or the like is provided as a cooling oil temperature detection section 350 that detects the temperature of this cooling oil 340.

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。 The motor drive device 100 has a current control function for controlling the output of the motor 300, but in this embodiment, so-called vector control is applied as follows.

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。 The current detection unit 120 converts three-phase motor current values (Iu, Iv, Iw) detected by a current sensor (for example, CT (Current Transformer)) according to the rotation angle θ of the motor 300 detected by the resolver 320. and performs dq conversion, and outputs the dq-axis current detection values (Id, Iq). The current control unit 110 adjusts the dq-axis voltage so that the detected dq-axis current value (Id, Iq) matches the dq-axis current command value (Id*, Iq*) created by the current command generation unit 140. Create and output commands (Vd*, Vq*). Current command generation unit 140 receives a torque command for driving motor 300 from a higher-level control unit (not shown), and calculates dq-axis current commands (Id*, Iq*).

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。 The inverter 130 converts the dq-axis voltage commands (Vd*, Vq*) into three-phase motor voltage commands (Vu*, Vv*, Vw*) according to the rotation angle θ, and converts the three-phase motor voltage commands into three-phase motor voltage commands (Vu*, Vv*, Vw*). A drive signal is created using pulse width modulation (PWM) as a modulated wave. By using this drive signal to turn on/off the semiconductor switching elements that constitute the main circuit in inverter 130, inverter 130 supplies three-phase voltages (Vu, Vv, Vw) to motor 300 in accordance with the motor voltage command. Output.

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。 The magnet temperature estimator 400 receives the temperature of the coil 380 detected by the coil temperature detection section 360 and the temperature of the cooling oil 340 detected by the cooling oil temperature detection section 350, and attaches it to the rotor 310 based on these. Estimate the temperature of the permanent magnet (magnet temperature). In this embodiment, the estimated magnet temperature (hereinafter also referred to as an estimated magnet temperature value) is transmitted to the current command generation unit 140, for example. When the estimated magnet temperature is higher than a predetermined temperature, the current command generation unit 140 adjusts the torque command or current command to suppress the mechanical output (torque x rotation speed) of the motor 300 in order to prevent the temperature of the magnet from rising. The current command values (Id*, Iq*) are sent to the current control unit 110.

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。 Next, the operation of the magnet temperature estimator 400 in this embodiment will be explained with reference to FIG. 2.

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。 FIG. 2 shows the configuration of the magnet temperature estimator 400 in this embodiment. The magnet temperature estimator 400 includes a coil temperature function 410, a cooling oil temperature function 420, a first multiplier 430, a second multiplier 440, and an adder 450.

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。 The coil temperature function 410 inputs the coil temperature detected by the coil temperature detection section 360 (detected value of the coil temperature detection section 360), and outputs a first coefficient.

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。 The cooling oil temperature function 420 inputs the cooling oil temperature detected by the cooling oil temperature detection section 350 (detected value of the cooling oil temperature detection section 350), and outputs a second coefficient.

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。 A first multiplier 430 multiplies the first coefficient by the coil temperature. A second multiplier 440 multiplies the second coefficient by the cooling oil temperature. The adder 450 adds the output (multiplication value) of the first multiplier 430 and the output (multiplication value) of the second multiplier 440 and outputs the result as an estimated magnet temperature.

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。 Next, the coil temperature function 410 and the cooling oil temperature function 420 will be explained with reference to FIGS. 3 to 6. As in this embodiment, the magnet temperature of the permanent magnet attached to the rotor 310 is determined based on the temperature of the coil 380 wound around the stator 330 and the temperature of the cooling oil 340 as shown in FIG. Determined from the thermal circuit. The thermal circuit shown in FIG. 3 includes a coil, a magnet, and cooling oil connected through thermal resistances (Roc, Rom, and Rcm). When determining the magnet temperature using the thermal circuit shown in FIG. 3, it can be determined if the three thermal resistances, the coil temperature, and the cooling oil temperature are known, but it is difficult to accurately determine the thermal resistance. Therefore, as in Patent Document 1, for example, it is determined by changing the estimation formula or changing the thermal resistance depending on the operating state (rotation speed/torque) of the motor 300. However, how to change the three thermal resistances according to the operating state of the motor 300 is often determined experimentally, which requires experimental work and thermal resistance identification work, which increases development costs and increases the cost of magnets. This led to the complexity of the temperature estimator. This embodiment prevents such an increase in development cost and complication of the magnet temperature estimator.

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。 FIG. 4 shows the operation of the thermal circuit (same shape as FIG. 3) in the motor 300 according to the present embodiment when the amount of heat generated by the coil 380 is large and the temperature of the cooling oil 340 is low. When the amount of heat generated by the coil 380, which is the heat source, is large and the temperature of the cooling oil 340 is low, the temperature difference between the coil 380 and the cooling oil 340 is large, so the heat generated by the coil 380 is easily transmitted to the cooling oil 340, and the cooling is carried out from the coil 380. The heat flow to oil 340 increases. Since the heat flow to the cooling oil 340 is large, the heat flow from the coil 380 to the magnet is small.

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。 On the other hand, as shown in FIG. 5, when the amount of heat generated by the coil 380, which is the heat source, is large and the temperature of the cooling oil 340 is high, the temperature difference between the coil 380 and the cooling oil 340 is small, so the heat generated by the coil 380 is absorbed by the cooling oil. 340, and the flow rate of heat from the coil 380 to the cooling oil 340 becomes small. As a result, the heat flow from the coil 380 to the magnet increases.

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
As described in the operation of FIGS. 4 and 5, the heat flow rate transferred to the magnet changes depending on the temperature of the coil 380 and the temperature of the cooling oil 340. That is, as shown in FIG. 6, the thermal resistance Rom between the cooling oil 340 and the magnet changes with the temperature of the cooling oil 340 (depending on the temperature of the cooling oil 340), and the thermal resistance Rom between the coil 380 and the magnet changes with the temperature of the cooling oil 340 (depending on the temperature of the cooling oil 340). If Rcm is set to vary with the temperature of the coil 380 (depending on the temperature of the coil 380), the magnet temperature can be estimated without considering the thermal resistance Roc between the coil 380 and the cooling oil 340. Since the configuration can be simplified, complexity can be prevented. The coil temperature function 410 and cooling oil temperature function 420 in FIG. 2 are configured to reflect the operations in FIGS. 4 and 5. The coil temperature function 410 in this embodiment is expressed, for example, as shown in the following <Equation 1>, and the cooling oil temperature function 420 is expressed, for example, as shown in the following <Equation 2>. By using these coil temperature function 410 and cooling oil temperature function 420, the magnet temperature can be expressed, for example, as shown in the following <Equation 3>. As a result, the first coefficient, which is the output of the coil temperature function 410, changes depending on the temperature of the coil 380, which is the detected value of the coil temperature detection section 360, and the second coefficient, which is the output of the cooling oil temperature function 420. changes depending on the temperature of the cooling oil 340, which is the detected value of the cooling oil temperature detection unit 350, and the magnet temperature (estimated magnet temperature) is calculated using those coefficients that reflect the operations shown in FIGS. 4 and 5. Since it can be estimated, the magnet temperature can be estimated with a simple configuration without complication.
<Number 1>
F1 = A x Tc + B
F1: Coil temperature function, A, B: Constant, Tc: Coil temperature <Math. 2>
F2 = C×To + D
F2: Cooling oil temperature function, C, D: Constant, To: Cooling oil temperature <Math. 3>
Tm = F1 x Tc + F2 x To
Tm: magnet temperature

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。 To determine the coil temperature function 410 and the cooling oil temperature function 420, the coil temperature, magnet temperature, and cooling oil temperature are measured in advance. An estimated magnet temperature value is calculated from the measured coil temperature and cooling oil temperature using <Equation 3>, and the coil temperature function 410 and cooling oil temperature function 420 are All you have to do is decide. At this time, the coil temperature function 410 and the cooling oil temperature function 420 can be determined by using an optimization algorithm such as the least squares method. By performing these series of operations under various operating conditions (rotation speed, torque, ambient temperature), the coil temperature function 410 and the cooling oil temperature function 420 can be determined.

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。 In this embodiment, the coil temperature detection section 360 that detects the temperature of the coil 380 wound around the stator 330 is used, but the temperature of the coil 380 is obtained using (detecting) the temperature of the stator 330. It's okay. Further, the temperature of the cooling oil 340 is obtained by the cooling oil temperature detection section 350, but the temperature of the cooling oil 340 is detected using (detecting) the temperature of the case of the cooling oil 340 or the housing (not shown) of the motor 300. You can also get the temperature.

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。 In addition, the input to the coil temperature function 410 is the temperature of the coil 380, and the input to the cooling oil temperature function 420 is the temperature of the cooling oil 340, but in both cases, the temperature difference between the coil 380 and the cooling oil 340 as shown in FIG. 7 is input. It may be in the form of

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。 In the magnet temperature estimator 400A shown in FIG. 7, the coil temperature function 410A and the cooling oil temperature function 420A input the temperature difference between the coil 380 and the cooling oil 340, and output a first coefficient and a second coefficient, respectively. The first multiplier 430A multiplies the first coefficient by the coil temperature. The second multiplier 440A multiplies the second coefficient by the cooling oil temperature. The adder 450A adds the output (multiplication value) of the first multiplier 430A and the output (multiplication value) of the second multiplier 440A, and outputs the result as an estimated magnet temperature.

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。 In addition, in this embodiment, the above <Equation 1> is used for the coil temperature function 410, and the above <Equation 2> is used for the cooling oil temperature function 420, but a function expressed by a quadratic expression or an exponential function may also be used. Of course.

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。 As explained above, the motor control device 800 of this embodiment includes a motor 300 having a rotor 310 to which a permanent magnet is attached, a stator 330 around which a coil 380 is wound, and a temperature control device for controlling the temperature of the coil 380. A coil temperature detection section 360 detects the temperature of the cooling oil 340 that cools the motor 300, a cooling oil temperature detection section 350 detects the temperature of the cooling oil 340 that cools the motor 300, and the temperature of the coil 380 which is the detected value of the coil temperature detection section 360 and the cooling oil. A magnet temperature estimator 400 that estimates the magnet temperature of the permanent magnet of the motor 300 using the temperature of the cooling oil 340 that is the detected value of the temperature detection section 350, and the magnet temperature estimator 400 includes: Estimating the magnet temperature using a first coefficient that changes depending on the value detected by the coil temperature detection unit 360 and a second coefficient that changes depending on the value detected by the cooling oil temperature detection unit 350. do.

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。 Further, the magnet temperature estimator 400 of this embodiment has a first coefficient that changes depending on the temperature of a coil 380 wound around the stator 330 of the motor 300, and a coefficient of the cooling oil 340 that cools the motor 300. The magnet temperature of the permanent magnet attached to the rotor 310 of the motor 300 is estimated using the second coefficient that changes depending on the temperature.

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。 According to this embodiment, the coil temperature function 410 and the cooling oil temperature function 420 (i.e., the first coefficient and the second coefficient) are set so that the thermal resistances Rom and Rcm change according to the coil temperature and the cooling oil temperature. By providing this, the magnet temperature can be estimated without using the thermal resistance Roc, which reduces development costs and prevents the magnet temperature estimator from becoming complicated. It is possible to estimate the magnet temperature with high accuracy.

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。 Further, as in the example shown in FIG. 7, the first coefficient and the second coefficient are the difference between the detection value of the coil temperature detection unit 360 and the detection value of the cooling oil temperature detection unit 380 and the cooling oil 340), it becomes possible to more precisely reflect the operation shown in FIGS. 4 and 5, that is, the operation that reflects the temperature difference between the coil 380 and the cooling oil 340. It is possible to estimate the magnet temperature with higher accuracy.

[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。
[Second embodiment]
Next, a second embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. 6 and FIGS. 8 to 10.

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。 FIG. 8 shows the configuration of a motor control device 900 in a second embodiment according to the present invention.

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。 The motor control device 900 includes a motor 300, a motor drive device 100, a rotation speed calculating section 150, and a magnet temperature estimator 500. In the motor control device 900 in this embodiment, the inputs of the magnet temperature estimator 500 are the temperature of the coil 380 detected by the coil temperature detection section 360, the temperature of the cooling oil 340 detected by the cooling oil temperature detection section 350, and the magnet temperature. This differs from the motor control device 800 of the first embodiment in that it is an estimated value and that it includes a rotation speed calculating section 150. The other configurations are the same as those in the first embodiment, so detailed description will be omitted.

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。 The rotation speed calculation unit 150 converts the rotation angle θ of the rotor 310 detected by the resolver 320 into the rotation speed (rpm) of the motor 300 and sends it to the magnet temperature estimator 500.

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。 Further, the torque command transmitted from the host control device (not shown) is not only transmitted to the current command generation unit 140 similarly to the first embodiment, but also inputted to the magnet temperature estimator 500.

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。 FIG. 9 shows the configuration of a magnet temperature estimator 500 in this embodiment. The magnet temperature estimator 500 includes a coil temperature function 510, a cooling oil temperature function 520, a magnet temperature function 530, a loss map 540, a first multiplier 550, a second multiplier 560, and a third multiplier. It includes a multiplier 570, a loss/temperature conversion coefficient 580, and an adder 590.

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。 The functions of the coil temperature function 510, the cooling oil temperature function 520, the first multiplier 550, and the second multiplier 560 are the same as the coil temperature function 410 and the cooling oil temperature function of FIG. 2 in the first embodiment. 420, the first multiplier 430, and the second multiplier 440, detailed description thereof will be omitted here.

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。 In the first embodiment, as shown in FIG. 6, by changing the thermal resistances Rom and Rcm according to the temperature of the cooling oil 340 and the temperature of the coil 380, the magnet temperature can be estimated with high accuracy even though the configuration is simple. Indicated. However, since the magnet (or rotor 310) actually has a heat capacity, the temperature of the coil 380 and the temperature of the cooling oil 340 are not immediately reflected on the magnet. Therefore, in the second embodiment, the heat capacity is taken into consideration by estimating the magnet temperature using the previous value of the estimated magnet temperature (magnet temperature estimation value). As shown in the first embodiment, the heat flow rate transferred to the magnet changes depending on the temperature of the coil 380 and the temperature of the cooling oil 340, so the heat capacity of the magnet (or rotor 310) also changes equivalently. It is regarded. A magnet temperature function 530 is provided as a function of this function.

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。 The magnet temperature function 530 receives the estimated magnet temperature (previous value) output by the magnet temperature estimator 500 and outputs a third coefficient. The third coefficient determined by the estimated magnet temperature (previous value) is input to the third multiplier 570, and the result of multiplication by the estimated magnet temperature (previous value) is input to the adder 590.

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。 Note that the magnet temperature function 530 (that is, the third coefficient) can be determined in the same manner as the coil temperature function 410 and cooling oil temperature function 420 in the first embodiment.

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。 In addition, iron losses such as eddy current loss and hysteresis loss occur in the magnet due to harmonic components of the magnetic flux generated by the current. Therefore, the magnet itself also becomes a heat source. In the second embodiment, a loss map 540 determined by the rotation speed transmitted from the rotation speed calculation unit 150 and the torque transmitted from a host control device (not shown) is provided to obtain the heat generation amount of the magnet. The amount of heat generated by the magnet obtained from the loss map 540 is multiplied by a loss-temperature conversion coefficient 580, converted to a magnet temperature, and input to the adder 590.

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。 The adder 590 outputs the output (multiplication value) of the first multiplier 550, the output (multiplication value) of the second multiplier 560, the output (multiplication value) of the third multiplier 570, and the conversion coefficient 580. The sum of the outputs is output as the estimated magnet temperature.

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。 This embodiment, like the first embodiment, expresses that the heat flow rate changes depending on the temperature difference between the coil 380 and the cooling oil 340. Therefore, as shown in FIG. 10, the input to the coil temperature function 510A and the cooling oil temperature function 520A may be the temperature difference between the coil 380 and the cooling oil 340. Further, the input to the magnet temperature function 530A may be at least one of the difference between the temperature of the coil 380 and the estimated magnet temperature (previous value) or the difference between the temperature of the cooling oil 340 and the estimated magnet temperature (previous value).

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。 In the magnet temperature estimator 500A shown in FIG. 10, the coil temperature function 510A and the cooling oil temperature function 520A input the temperature difference between the coil 380 and the cooling oil 340, and output a first coefficient and a second coefficient, respectively. The magnet temperature function 530A inputs at least one of the difference between the temperature of the coil 380 and the estimated magnet temperature (previous value) or the difference between the temperature of the cooling oil 340 and the estimated magnet temperature (previous value), and outputs a third coefficient. do. The first multiplier 550A multiplies the first coefficient by the coil temperature. The second multiplier 560A multiplies the second coefficient by the cooling oil temperature. The third multiplier 570A multiplies the third coefficient by the estimated magnet temperature (previous value). The loss map 540A inputs the rotation speed and torque to obtain the heat generation amount of the magnet, and the conversion coefficient 580A converts the obtained heat generation amount of the magnet into magnet temperature. The adder 590A outputs the output (multiplication value) of the first multiplier 550A, the output (multiplication value) of the second multiplier 560A, the output (multiplication value) of the third multiplier 570A, and the output of the conversion coefficient 580A. Add and output as estimated magnet temperature.

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。 Note that the loss and temperature conversion coefficients 580 and 580A do not need to be fixed values. For example, it may be a value that changes depending on the rotation speed.

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。 As explained above, in addition to the first embodiment, the motor control device 900 (the magnet temperature estimator 500) of the second embodiment has the advantage that the magnet temperature estimation value output by the magnet temperature estimator 500 is The magnet temperature of the permanent magnet of the motor 300 is estimated using the third coefficient determined by the previous value and the loss of the motor 300 determined by the rotation speed and torque.

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。 According to the present embodiment, in addition to the first embodiment, a magnet temperature function 530 (that is, a third coefficient) that takes into account the heat capacity of the magnet (or stator) and a loss map 540 that takes into account the heat generation of the magnet are provided. By providing this, it is possible to estimate the magnet temperature with higher accuracy.

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。 Further, as in the example shown in FIG. 10, the first coefficient and the second coefficient are the difference between the detection value of the coil temperature detection unit 360 and the detection value of the cooling oil temperature detection unit 350 (that is, the difference between the detection value of the coil temperature detection unit 360 and the detection value of the cooling oil temperature detection unit 350 380 and the cooling oil 340), and the third coefficient is determined from the difference between the detected value of the coil temperature detecting section 360 and the previous value of the magnet temperature estimate, or the detected value of the cooling oil temperature detecting section 350. 4 and 5, that is, the temperature difference between the coil 380 and the cooling oil 340, as in the first embodiment. Since the operation can be reflected more precisely, the magnet temperature of the motor 300 can be estimated with higher accuracy.

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。 Note that the present invention is not limited to the embodiments described above, and includes various modifications. For example, the above-described embodiments have been described in detail to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and the present invention is not necessarily limited to having all the configurations described. Furthermore, it is possible to replace a part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment, and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. Furthermore, it is possible to add, delete, or replace some of the configurations of each embodiment with other configurations.

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。 Further, each of the above-mentioned configurations, functions, processing units, processing means, etc. may be partially or entirely realized in hardware by designing, for example, an integrated circuit. Furthermore, each of the above configurations, functions, etc. may be realized by software by a processor interpreting and executing a program for realizing each function. Information such as programs, tables, files, etc. that implement each function can be stored in a memory, a storage device such as a hard disk, an SSD (Solid State Drive), or a recording medium such as an IC card, an SD card, or a DVD.

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。 Further, the control lines and information lines are shown to be necessary for explanation purposes, and not all control lines and information lines are necessarily shown in the product. In reality, almost all components may be considered to be interconnected.

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) DESCRIPTION OF SYMBOLS 100... Motor drive device, 110... Current control part, 120... Current detection part, 130... Inverter, 140... Current command generation part, 150... Rotation speed calculation part (2nd embodiment), 200... Battery, 300... Motor , 310... Rotor, 320... Resolver (rotation angle sensor), 330... Stator, 340... Cooling oil, 350... Cooling oil temperature detection section, 360... Coil temperature detection section, 370... Cooling oil pump, 380... Coil, 400... Magnet temperature estimator (first embodiment), 410... Coil temperature function, 420... Cooling oil temperature function, 430... First multiplier, 440... Second multiplier, 450... Adder, 500... Magnet temperature estimator (second embodiment), 510... Coil temperature function, 520... Cooling oil temperature function, 530... Magnet temperature function, 540... Loss map, 550... First multiplier, 560... Second multiplication 570...Third multiplier, 580...Conversion coefficient, 590...Adder, 800...Motor control device (first embodiment), 900...Motor control device (second embodiment)

Claims (8)

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し、
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。
A motor having a rotor having a permanent magnet attached thereto and a stator having a coil wound thereon;
a coil temperature detection section that detects the temperature of the coil;
a cooling oil temperature detection unit that detects the temperature of cooling oil that cools the motor;
A motor control device comprising: a magnet temperature estimator that estimates a magnet temperature of the permanent magnet of the motor using a detection value of the coil temperature detection unit and a detection value of the cooling oil temperature detection unit,
The magnet temperature estimator uses a first coefficient that changes according to the detection value of the coil temperature detection section and a second coefficient that changes according to the detection value of the cooling oil temperature detection section, estimating the magnet temperature ;
A motor control device characterized in that the first coefficient and the second coefficient are determined from a difference between a detection value of the coil temperature detection section and a detection value of the cooling oil temperature detection section.
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。
The motor control device according to claim 1,
The motor control device is characterized in that the magnet temperature estimator estimates the magnet temperature using a third coefficient determined by a previous value of the magnet temperature estimation value output by the magnet temperature estimator.
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。
The motor control device according to claim 1,
A motor control device characterized in that the magnet temperature estimator estimates the magnet temperature using loss of the motor.
請求項に記載のモータ制御装置において、
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。
The motor control device according to claim 2 ,
The third coefficient is one of the differences between the detection value of the coil temperature detection section and the previous value of the magnet temperature estimation value, or the difference between the detection value of the cooling oil temperature detection section and the previous value of the magnet temperature estimation value. A motor control device characterized in that the determination is made from at least one side.
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。
The motor control device according to claim 1,
The magnet temperature estimator adds the multiplication value of the first coefficient and the detection value of the coil temperature detection section and the multiplication value of the second coefficient and the detection value of the cooling oil temperature detection section to estimate the magnet temperature. A motor control device characterized by estimating temperature.
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。
The motor control device according to claim 1,
A motor control device characterized in that when the estimated magnet temperature value outputted by the magnet temperature estimator is higher than a predetermined temperature, the motor is controlled to suppress the mechanical output of the motor.
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し、
前記第一の係数および前記第二の係数は、前記コイルの温度と前記冷却油の温度の差から求めることを特徴とする磁石温度推定器。
A magnet temperature estimator for estimating the magnet temperature of a permanent magnet attached to a rotor of a motor,
Using a first coefficient that changes depending on the temperature of a coil wound around the stator of the motor, and a second coefficient that changes depending on the temperature of cooling oil that cools the motor, the magnet Estimate the temperature,
The magnet temperature estimator , wherein the first coefficient and the second coefficient are determined from a difference between the temperature of the coil and the temperature of the cooling oil .
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し、
前記第一の係数および前記第二の係数は、前記コイルの温度と前記冷却油の温度の差から求めることを特徴とする磁石温度推定方法。
A magnet temperature estimation method for estimating the magnet temperature of a permanent magnet attached to a motor rotor, the method comprising:
Using a first coefficient that changes depending on the temperature of a coil wound around the stator of the motor, and a second coefficient that changes depending on the temperature of cooling oil that cools the motor, the magnet Estimate the temperature,
The first coefficient and the second coefficient are obtained from a difference between the temperature of the coil and the temperature of the cooling oil .
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