[发明专利]永磁体电动机的控制装置及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及控制具有永磁体的永磁体电动机的输出的永磁体电动机的控制装置及控制方法。

背景技术

采用了永磁体的电动机由于从定子(固定子)的线圈及芯发生热，转子的永磁体的温度上升，因此在永磁体残留的磁通密度减少，转矩降低。因此，提出了推定永磁体的温度并根据它使得用于补偿降低了的转矩的补正电流流过，使输出稳定的控制方法(例如，参照专利文献1)。

但是，如果使补正电流流过，则由于该补正电流，从定子(固定子)的线圈及芯发生的热量增加，永磁体的温度也上升。而且，在永磁体为高温减磁磁体的情况下，如果永磁体被暴露于能够使用的温度以上的高温状态，则保磁力降低，引起不可逆减磁。因此，如果永磁体的推定温度接近最高可使用温度，则必须限制转矩指令，保护永磁体。

另外，为了保护永磁体，必须准确地推定永磁体的温度。在以往的电动机的控制装置中，对于电动机，预先求出感应电压、转速和永磁体的温度的关系作为映射。在实际动作中，电动机以非通电且由于内燃机相关的外力而处于空转状态时，根据电压传感器及磁极传感器的输出，检测感应电压和转速，采用该检测到的感应电压和转速，参照先前求出的映射来推定永磁体的温度(例如，参照专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4701481号公报

专利文献2：日本特开2007-104855号公报

发明内容

上述的专利文献1记载的永磁体电动机的磁体温度推定方法，根据从发生损失运算值和热电阻模型求出的电动机温度、以及来自温度检测手段的电动机温度来推定永磁体形成的磁通，是受到周围温度影响的结构，因此存在精度差的问题。

另外，在上述的专利文献2记载的内燃机的控制装置中，电动机因内燃机相关的外力而处于空转状态时，根据电压传感器及磁极传感器的输出，检测感应电压和转速，采用该检测到的感应电压和转速，参照先前求出的映射，推定永磁体的温度。但是，在推定时，未与负载断开，因此受到转子的惯性以外的影响，所以存在精度差的问题。

本发明是为解决上述问题而作出的，目的在于获得不会受周围的温度、转子以外的惯性影响而能够控制电动机的永磁体电动机的控制装置及控制方法。

本发明的永磁体电动机的控制装置，具备：转子位置检测器，检测通过离合器从负载断开而在不通电状态下旋转的状态的永磁体电动机的转子的转速；磁体温度推定器，根据检测到的所述转速，推定所述永磁体电动机的磁体温度；电流补正器，根据所推定的所述磁体温度，求出用于补正针对所述永磁体电动机的电流指令的补正量；以及驱动控制装置，根据所述补正量，控制对所述永磁体电动机进行驱动的电力变换器。

本发明的永磁体电动机的控制装置，具备：转子位置检测器，检测通过离合器从负载断开而在不通电状态下旋转的状态的永磁体电动机的转子的转速；磁体温度推定器，根据检测到的所述转速，推定所述永磁体电动机的磁体温度；电流补正器，根据所推定的所述磁体温度，求出用于补正针对所述永磁体电动机的电流指令的补正量；以及驱动控制装置，根据所述补正量，控制对所述永磁体电动机进行驱动的电力变换器，因此，不会被周围的温度、转子以外的惯性影响，可以控制电动机。

附图说明

图1是本发明的实施方式1、2的永磁体电动机的控制方法的方框图。

图2是用曲线图表示本发明的实施方式1、2的变速时的电动机转速的变化的图。

图3是表示本发明的实施方式1的永磁体电动机的控制装置及控制方法中的处理流程的流程图。

图4是用曲线图表示本发明的实施方式1的电动机转速和各温度中的铁损与机械损之和的关系的图。

图5是将本发明的实施方式1的图4的虚线部放大后的图。

图6A是表示本发明的实施方式1、2的磁体推定温度和电流补正量的关系的图。

图6B是表示本发明的实施方式1、2的磁体推定温度和电流补正量的关系的图。

图6C是表示本发明的实施方式1、2的磁体推定温度和电流补正量的关系的图。

图6D是表示本发明的实施方式1、2的磁体推定温度和电流补正量的关系的图。

图7是表示本发明的实施方式1、2的根据永磁体的温度算出电流补正量的方法中的处理流程的流程图。

图8是表示本发明的实施方式2的永磁体电动机的控制装置及控制方法中的处理流程的流程图。

图9是用曲线图表示本发明的实施方式2的电枢交链磁通和磁体温度的关系的图。