电机控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种能够适当管理电机的温度的电机控制装置。本发明专利技术的电机控制装置包括：温度输入部，输入电机的温度；以及控制部，以下述方式进行控制，即，当所述输入的电机的温度为第一阈值以下时，将电源电压降压，通过恒定电流、电压可变控制来驱动所述电机，当所述电机的温度超过第一阈值时，利用规定的电源电压，通过恒定电压、电流可变控制来驱动所述电机。

Motor Control Device

【技术实现步骤摘要】
电机控制装置
本专利技术涉及一种进行电机的驱动控制的电机控制装置。
技术介绍
使用反相器(inverter)电路来对成为车辆等的动力的电机的驱动电力进行控制的技术已为人所知。例如日本公开公报专利特开2004-208409号公报中公开了下述技术，即：具备将来自电源的电压升压并施加于反相器电路的直流-直流(DirectCurrent-DirectCurrent，DC-DC)转换器电路，基于与电机的消耗电力量相关联的信息，来设定施加于反相器电路的电压的升压比。但是，日本公开公报专利特开2004-208409号公报所公开的技术中，虽能通过设定施加于反相器电路的电压的升压比来限制电机的消耗电力量，但电流为固定，因而电机的励磁线圈的电阻引起的发热(所谓铜损)导致电机温度上升。
技术实现思路
鉴于所述问题，本专利技术的目的在于提供一种能够适当管理电机的温度的电机控制装置。为了解决所述问题，根据本专利技术的例示性实施方式的电机控制装置的某形态，提供一种电机控制装置，包括：温度输入部，输入电机的温度；以及控制部，以下述方式进行控制，即，当所述输入的电机的温度为第一阈值以下时，将电源电压降压，通过恒定电流、电压可变控制来驱动所述电机，当所述电机的温度超过第一阈值时，利用规定的电源电压，通过恒定电压、电流可变控制来驱动所述电机。所述实施方式中还包括：电压提供部，在所述恒定电流、电压可变控制中，将电源电压降压而使电压可变。所述实施方式中，所述控制部在进行所述恒定电压、电流可变控制时，当所述电机的温度低于比所述第一阈值更低的第二阈值时，切换为所述恒定电流、电压可变控制。所述实施方式中还包括：环境输入部，输入至少包含所述电机的周围的温度、将所述电机冷却的冷媒的温度的环境信息，所述控制部根据所述输入的环境信息，至少变更所述第一阈值或所述第二阈值的任一个。所述实施方式中还包括：元件温度输入部，输入向所述电机提供电源的驱动元件的温度，所述控制部在所述输入的驱动元件的温度超过第三阈值时，切换为所述恒定电流、电压可变控制。所述实施方式中还包括：扭矩指示值输入部，输入表示必要扭矩值的扭矩指示值；转速输入部，输入电机的转速；电压提供部，输出与从所述控制部指示的电压值相应的电压；以及反相器部，根据从所述控制部指示的电流值由所述电压提供部所输出的电压而生成驱动电机的驱动信号，所述控制部根据所述输入的扭矩指示值及所述输入的电机的转速而算出驱动电机所需要的必要电力，当所述算出的必要电力小于规定的阈值时，将所述电压值设为规定的电压值，并根据所述必要电力来变更所述电流值，当所述算出的必要电力为规定的阈值以上时，将所述电流值设为规定的电流值，并根据所述必要电力来变更所述电压值，由此进行所述恒定电流、电压可变控制。根据具有以上结构的本专利技术的例示性实施方式，其目的在于提供一种通过根据电机的温度来变更电机的控制方法，而能够适当管理电机的温度的电机控制装置。有以下的本专利技术优选实施方式的详细说明，参照附图，可以更清楚地理解本专利技术的所述及其他特征、要素、步骤、特点和优点。附图说明图1是表示本专利技术的例示性实施方式的电机控制装置的结构例的框图。图2是表示电机的消耗电力、电机的转速N与扭矩T的关系的图。图3是示意性地表示驱动电机的驱动电压的波形例的图。图4是表示电机的控制处理的流程图。图5是表示驱动电机所要求的电力P与驱动电压V及驱动电流I的关系的图。图6是表示施加于反相器的电压V与反相器的损失η的关系的图。图7是表示一变形例的电机的控制处理的流程图。图8是表示施加于反相器的电压与电流的关系例的图。图9是表示电机的温度的变化例的流程图。具体实施方式以下，参照附图对用于实施本专利技术的实施方式进行详细说明。图1是表示本专利技术的例示性实施方式的电机控制装置的结构例的框图。此电机控制装置包括：电机1，向车辆等输出驱动力；车辆控制装置(VehicleControlUnit，VCU)2，根据车辆的状态而输出扭矩指令(扭矩指示值)；反相器3，根据来自VCU2的扭矩指令而生成驱动电压；电池4，提供直流的电源电压(VBATT)；降压DC-DC转换部5，根据来自反相器3的指示将来自电池4的电源电压降压，并提供给反相器3；以及温度传感器6，检测电机1的周围温度或将电机1冷却的冷媒的温度等。此电机控制装置中，降压DC-DC转换部5根据来自反相器3的控制部31的要求电压而自电池4的电压(VBATT)以规定的降压比将电压降压，并将经降压的电压V提供给反相器3。电机1例如包含无刷电机(brushlessmotor)，此无刷电机包括：以具有输出端的旋转轴为中心而转动自如地设置的转子、具有利用与三相的驱动电压相应的驱动电流而产生磁场的励磁线圈等的定子、以及收容转子及定子等的外壳(housing)等。转子上安装有永磁铁，根据由励磁线圈所产生的磁场以转子的旋转轴为中心而旋转，从旋转轴的一端(输出端)输出驱动力。另外，电机1中设有检测转子的角度的位置传感器11、及检测电机1的温度的温度传感器12。位置传感器11例如包括在转子的周围每隔120°而配置且检测转子的磁力的3个霍尔元件等磁传感器，检测转子的角度。再者，也可利用旋转编码器等其他部件来检测转子的角度。温度传感器12包括热敏电阻等温度检测元件，检测励磁线圈等电机1的温度，并提供给反相器3。VCU2根据当前的油门开度、车辆速度、加速或减速时的加速度等车辆状态而生成表示必要扭矩值的扭矩指令，并提供给反相器3。反相器3包括：控制部31，控制反相器3总体的动作；绝缘栅双极晶体管(InsulatedGateBipolarTransistor，IGBT)模块(以下简称为IGBT)32，根据来自控制部31的指示而进行从降压DC-DC转换部5提供的电压V的切换，生成三相的驱动电压；以及温度传感器33，检测IGBT32等的温度。IGBT32生成三相的驱动电压，因而包括3组6个切换元件(IGBT元件)。再者，也可代替此IGBT元件而使用金属氧化物半导体场效晶体管(MetalOxideSemiconductorFieldEffectTransistor，MOSFET)等切换元件。控制部31例如将位置传感器11的检测电压与规定的基准电压比较，并根据比较结果以60°单位检测转子的角度。另外，控制部31基于位置传感器11的检测电压而检测电机1的转速。再者，电机的转速也可使用与位置传感器11不同的传感器而检测。控制部31根据来自VCU2的扭矩指令及所检测出的电机1的转速，算出驱动电机所需要的必要电力。电机1的转速N与扭矩T的关系例如像图2所示那样，根据电机1的消耗电力而变化。关于电机1的转速N与扭矩T的关系，例如当消耗电力为60kW时如此图中的实线那样，而当消耗电力为40kW、20kW时则分别如虚线所示那样。因此，控制部31基于这种关系，根据扭矩指令与电机1的转速，算出获得必要扭矩的消耗电力作为必要电力。进而，控制部31根据所算出的必要电力而算出驱动电机1所需要的电压值及电流值。控制部31将所算出的电压值作为要求电压而提供给降压DC-DC转换部5。降压DC-DC转换部5根据来自控制部31的要求电压自电池4的电压(VBATT)以规定的降压比降压，将所得的电压V提供给反相器3。再者，必要电力是根据来本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电机控制装置，其特征在于，包括：温度输入部，输入电机的温度；以及控制部，以下述方式来进行控制：当输入的所述电机的温度为第一阈值以下时，通过恒定电流、电压可变控制来驱动所述电机，当所述电机的温度超过第一阈值时，利用规定的电源电压，通过恒定电压、电流可变控制来驱动所述电机。

【技术特征摘要】
2017.12.27 JP 2017-2524081.一种电机控制装置，其特征在于，包括：温度输入部，输入电机的温度；以及控制部，以下述方式来进行控制：当输入的所述电机的温度为第一阈值以下时，通过恒定电流、电压可变控制来驱动所述电机，当所述电机的温度超过第一阈值时，利用规定的电源电压，通过恒定电压、电流可变控制来驱动所述电机。2.根据权利要求1所述的电机控制装置，其特征在于，还包括：电压提供部，在所述恒定电流、电压可变控制中，将电源电压降压而使电压可变。3.根据权利要求1或2所述的电机控制装置，其特征在于，所述控制部在进行所述恒定电压、电流可变控制时，当所述电机的温度低于比所述第一阈值更低的第二阈值时，切换为所述恒定电流、电压可变控制。4.根据权利要求3所述的电机控制装置，其特征在于，还包括：环境输入部，输入至少包含所述电机的周围的温度、将所述电机冷却的冷媒的温度的环境信息，所述控制部根据输入的所述环境信...

【专利技术属性】
技术研发人员：初田匡之，奥畑佳久，
申请(专利权)人：日本电产东测株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP