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JP6041785B2 - Electric motor control device - Google Patents
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Description

本発明は、電動機を制御する電動機制御装置に関する。   The present invention relates to an electric motor control device that controls an electric motor.

従来、電動機の運転中に、当該電動機の巻線の温度が閾値温度以上になったときには、当該巻線の温度が過剰に高温になるのを防止するために、当該電動機の運転を制限する電動機制御装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, when the temperature of the winding of the motor becomes equal to or higher than a threshold temperature during operation of the motor, the motor that limits the operation of the motor in order to prevent the temperature of the winding from becoming excessively high. A control device is known (see, for example, Patent Document 1).

特開2000−32602号公報JP 2000-32602 A

ところで、ロータに永久磁石を備える電動機が一般的に使用されている。このような電動機においては、電動機の回転速度が小さい回転速度のときには、巻線の温度が当該巻線の許容上限温度以下に維持されているのであれば、一般に、永久磁石の温度が、当該永久磁石の減磁を生じることを防止し得る許容上限温度以下に収まる。   By the way, an electric motor including a permanent magnet in a rotor is generally used. In such an electric motor, when the rotational speed of the electric motor is low, generally, if the temperature of the winding is maintained below the allowable upper limit temperature of the winding, the temperature of the permanent magnet is generally It falls below the allowable upper limit temperature that can prevent the magnet from demagnetizing.

一方、本願発明者らの各種検討及び実験によれば、電動機の回転速度が大きい場合には、巻線の温度が当該巻線の許容上限温度以下に維持されていても、永久磁石のエネルギー損失の増加等に起因して、該永久磁石の温度が、該永久磁石の減磁を生じることを防止し得る許容上限温度を超えるような高温に昇温して、該永久磁石の減磁が発生してしまう可能性があることが判明した。   On the other hand, according to various studies and experiments conducted by the inventors of the present application, when the rotational speed of the motor is high, even if the temperature of the winding is kept below the allowable upper limit temperature of the winding, the energy loss of the permanent magnet Due to an increase in the temperature of the permanent magnet, the temperature of the permanent magnet is raised to a high temperature that exceeds an allowable upper limit temperature that can prevent demagnetization of the permanent magnet, and demagnetization of the permanent magnet occurs. It turns out that there is a possibility of doing.

しかしながら、特許文献1に記載の電動機制御装置では、この点が考慮されていないので、電動機の回転速度が大きい場合に、永久磁石の減磁を生じてしまう虞がある。そして、これを防止するために、例えば、電動機の回転速度が大きいときであっても永久磁石の減磁が生じないようにすることが可能な巻線の温度を、閾値温度として常に設定することが考えられる。しかしながら、この場合には、電動機の回転速度が小さいときにおいて、当該電動機の運転が必要以上に制限されてしまう。   However, in the electric motor control device described in Patent Document 1, this point is not taken into consideration, and thus there is a possibility that the demagnetization of the permanent magnet may occur when the rotation speed of the electric motor is high. In order to prevent this, for example, the temperature of the winding that can prevent the demagnetization of the permanent magnet from occurring even when the rotational speed of the motor is high is always set as the threshold temperature. Can be considered. However, in this case, when the rotational speed of the electric motor is low, the operation of the electric motor is restricted more than necessary.

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、電動機の運転を必要以上に制限させずに、巻線及び永久磁石が過剰に昇温することを防止できる電動機制御装置を提供することを目的とする。   This invention is made in view of the above point, and provides the electric motor control apparatus which can prevent a coil | winding and a permanent magnet from heating up excessively, without restrict | limiting the operation | movement of an electric motor more than necessary. With the goal.

本発明は、永久磁石を有する電動機の運転中に、前記電動機の巻線の温度が所定の閾値温度を超えた場合には、前記電動機の運転制限を行う運転制御部と、
前記電動機の回転速度が所定の閾値回転速度よりも小さいときに、前記閾値温度を所定の第1閾値に設定し、前記電動機の回転速度が所定の閾値回転速度よりも大きいときに、前記閾値温度を前記第1閾値よりも低い第2閾値に設定する閾値設定部と
を備え
前記巻線の温度を、予め定められた当該巻線の許容上限温度以下に維持するための、前記電動機の回転速度と前記電動機の上限出力トルクとの関係を表す特性線を第1巻線特性線と定義し、前記永久磁石の温度を、予め定められた当該永久磁石の許容上限温度以下に維持するための、前記電動機の回転速度と前記電動機の上限出力トルクとの関係を表す特性線を磁石特性線と定義したとき、
前記閾値回転速度は、前記第1巻線特性線と前記磁石特性線との交点における回転速度に一致させるように設定され、
前記巻線の温度を、前記第2閾値以下に維持するための、前記電動機の回転速度と前記電動機の上限出力トルクとの関係を表す特性線を第2巻線特性線と定義したとき、
前記第1閾値は、予め定められた前記巻線の許容上限温度に基づいて設定され、
前記第2閾値は、前記第2巻線特性線における前記電動機の上限出力トルクが、前記閾値回転速度よりも大きい任意の回転速度において、前記磁石特性線における前記電動機の上限出力トルクよりも小さくなるという条件を満たすように設定されていることを特徴とする。
When the temperature of the winding of the motor exceeds a predetermined threshold temperature during the operation of the electric motor having a permanent magnet, the operation control unit for limiting the operation of the electric motor,
When the rotational speed of the electric motor is smaller than a predetermined threshold rotational speed, the threshold temperature is set to a predetermined first threshold, and when the rotational speed of the electric motor is larger than a predetermined threshold rotational speed, the threshold temperature A threshold setting unit that sets a second threshold lower than the first threshold ,
A characteristic line representing the relationship between the rotation speed of the motor and the upper limit output torque of the motor for maintaining the temperature of the winding below a predetermined allowable upper limit temperature of the winding is defined as a first winding characteristic. A characteristic line representing the relationship between the rotation speed of the motor and the upper limit output torque of the motor to maintain the temperature of the permanent magnet below a predetermined allowable upper limit temperature of the permanent magnet. When defined as a magnet characteristic line,
The threshold rotational speed is set to match the rotational speed at the intersection of the first winding characteristic line and the magnet characteristic line,
When defining the characteristic line representing the relationship between the rotation speed of the electric motor and the upper limit output torque of the electric motor to maintain the temperature of the winding below the second threshold value as the second winding characteristic line,
The first threshold is set based on a predetermined allowable upper limit temperature of the winding,
The second threshold value is smaller than the upper limit output torque of the motor in the magnet characteristic line at an arbitrary rotational speed at which the upper limit output torque of the motor in the second winding characteristic line is larger than the threshold rotation speed. It is characterized by being set to satisfy the following condition .

本発明においては、閾値設定部が、電動機の回転速度が閾値回転速度よりも大きいときには、閾値回転速度よりも小さいときに設定される第1閾値に比べて低い第2閾値となるように、閾値温度を低く設定している。   In the present invention, when the rotation speed of the electric motor is larger than the threshold rotation speed, the threshold setting unit sets the threshold so that the second threshold is lower than the first threshold set when the rotation speed is lower than the threshold rotation speed. The temperature is set low.

これにより、運転制御部は、電動機の回転速度が閾値回転速度よりも大きい場合には、電動機の巻線の温度が、第1閾値よりも低い第2閾値を超えたときに、電動機の運転を制限する。これにより、巻線及び永久磁石が過剰に昇温することを防止できる。   As a result, when the rotational speed of the motor is greater than the threshold rotational speed, the operation control unit operates the motor when the temperature of the winding of the motor exceeds a second threshold value that is lower than the first threshold value. Restrict. Thereby, it can prevent that a coil | winding and a permanent magnet heat up excessively.

更に、運転制御部は、電動機の回転速度が閾値回転速度よりも小さい場合には、電動機の巻線の温度が、第2閾値よりも高い第1閾値を超えるまで、当該電動機の運転を必要以上に制限させることなく、当該電動機の性能をより有効に活用できる。   Further, when the rotation speed of the motor is smaller than the threshold rotation speed, the operation control unit operates the motor more than necessary until the temperature of the winding of the motor exceeds the first threshold value that is higher than the second threshold value. Therefore, the performance of the electric motor can be utilized more effectively.

巻線及び永久磁石が過剰に昇温することを防止するためには(巻線の温度を巻線の許容上限温度以下に維持することと永久磁石の温度を永久磁石の許容上限温度以下に維持することとを両立させるためには)、電動機の出力トルクが、電動機の回転速度に対する巻線特性線における上限出力トルク(以下、「巻線上限トルク」という)と、電動機の回転速度に対する磁石特性線における上限出力トルク(以下、「磁石上限トルク」という)とのうち小さい方の上限出力トルク以下となる必要がある。   In order to prevent the winding and permanent magnet from excessively raising the temperature (keeping the winding temperature below the allowable upper limit temperature of the winding and maintaining the permanent magnet temperature below the allowable upper limit temperature of the permanent magnet) In order to achieve both, the output torque of the motor has an upper limit output torque (hereinafter referred to as “winding upper limit torque”) on the winding characteristic line with respect to the rotation speed of the motor and a magnet characteristic with respect to the rotation speed of the motor. The upper limit output torque on the wire (hereinafter referred to as “magnet upper limit torque”) needs to be equal to or less than the smaller upper limit output torque.

電動機の回転速度が巻線特性線と磁石特性線との交点における回転速度よりも小さいときは、磁石上限トルクよりも巻線上限トルクの方が小さく、電動機の回転速度が巻線特性線と磁石特性線との交点における回転速度よりも大きいときは、巻線上限トルクよりも磁石上限トルクの方が小さい。   When the rotation speed of the motor is smaller than the rotation speed at the intersection of the winding characteristic line and the magnet characteristic line, the winding upper limit torque is smaller than the magnet upper limit torque, and the motor rotation speed is lower than the winding characteristic line and the magnet. When it is larger than the rotation speed at the intersection with the characteristic line, the magnet upper limit torque is smaller than the winding upper limit torque.

従って、上記構成のように、閾値回転速度が、巻線特性線と磁石特性線との交点における回転速度に一致させるように設定されることで、運転制御部は、電動機の回転速度が当該交点における回転速度よりも小さいときにおいて、閾値温度として設定される第1閾値を電動機の巻線の温度が超えた場合に電動機の運転制限を行うことで、巻線が過剰に昇温することを防止できる。このとき、巻線の許容上限温度よりも永久磁石の許容上限温度の方が高いので永久磁石が過剰に昇温することも防止できる。   Therefore, as in the above configuration, the threshold rotation speed is set so as to coincide with the rotation speed at the intersection of the winding characteristic line and the magnet characteristic line, so that the operation control unit allows the rotation speed of the motor to When the rotation speed of the motor is lower than the first threshold value set as the threshold temperature when the temperature of the winding of the motor exceeds the first threshold, the operation of the motor is restricted to prevent the winding from being excessively heated. it can. At this time, since the allowable upper limit temperature of the permanent magnet is higher than the allowable upper limit temperature of the winding, it is possible to prevent the permanent magnet from being excessively heated.

また、運転制御部は、電動機の回転速度が当該交点における回転速度よりも大きいときにおいて、閾値温度として設定される第2閾値を電動機の巻線の温度が超えた場合に電動機の運転制限を行うことで、永久磁石が過剰に昇温することを防止できる。このとき、永久磁石の許容上限温度よりも巻線の許容上限温度の方が高いので巻線が過剰に昇温することも防止できる。   In addition, when the rotation speed of the motor is higher than the rotation speed at the intersection, the operation control unit limits the operation of the motor when the temperature of the winding of the motor exceeds the second threshold set as the threshold temperature. Thus, it is possible to prevent the permanent magnet from being excessively heated. At this time, since the allowable upper limit temperature of the winding is higher than the allowable upper limit temperature of the permanent magnet, it is possible to prevent the winding from being excessively heated.

さらに、電動機の回転速度が閾値回転速度よりも小さいときのように巻線の許容上限温度の方が永久磁石の許容上限温度よりも低いときには、閾値温度として設定されている第1閾値が、巻線の許容上限温度に基づいて設定されているので、巻線及び永久磁石が過剰に昇温することを防止できる。 Furthermore , when the allowable upper limit temperature of the winding is lower than the allowable upper limit temperature of the permanent magnet, such as when the rotational speed of the motor is smaller than the threshold rotational speed, the first threshold set as the threshold temperature is Since the temperature is set based on the allowable upper limit temperature of the wire, it is possible to prevent the winding and the permanent magnet from being excessively heated.

一方、電動機の回転速度が閾値回転速度よりも大きいときのように永久磁石の許容上限温度の方が巻線の許容上限温度よりも低いときには、閾値温度として設定されている第2閾値が、第2巻線特性線における電動機の上限出力トルクが、磁石特性線における電動機の上限出力トルクよりも小さくなるという条件を満たすように設定されているので、巻線が過剰に昇温することを防止できれば、永久磁石が過剰に昇温することも防止できる。   On the other hand, when the allowable upper limit temperature of the permanent magnet is lower than the allowable upper limit temperature of the winding, such as when the rotation speed of the motor is larger than the threshold rotation speed, the second threshold value set as the threshold temperature is Since the upper limit output torque of the motor in the two-winding characteristic line is set so as to satisfy the condition that the upper limit output torque of the motor in the magnet characteristic line is smaller, if the temperature of the winding can be prevented from excessively rising Further, it is possible to prevent the permanent magnet from being excessively heated.

本発明において、前記閾値設定部は、前記閾値温度を前記第2閾値に設定する場合において、前記電動機の回転速度が大きくなるほど、前記閾値温度を段階的又は連続的に小さくするように設定することが好ましい。 In the present invention, when the threshold temperature is set to the second threshold, the threshold setting unit sets the threshold temperature to be decreased stepwise or continuously as the rotation speed of the electric motor increases. Is preferred.

この構成によれば、閾値温度が第2閾値に設定される場合(すなわち、電動機の回転速度が閾値回転速度よりも大きい場合)において、電動機の回転速度が相対的に小さいときには、相対的に大きいときに比べて、電動機の巻線の温度が相対的に高い温度になるまで電動機の運転制限が行われないので、電動機の運転が必要以上に制限されることを効果的に防止できる。   According to this configuration, when the threshold temperature is set to the second threshold (that is, when the rotation speed of the motor is higher than the threshold rotation speed), when the rotation speed of the motor is relatively low, the threshold temperature is relatively high. Compared to the case, since the motor operation is not restricted until the winding temperature of the motor reaches a relatively high temperature, it is possible to effectively prevent the motor operation from being restricted more than necessary.

本発明の実施形態の電動機制御装置を備える車両のブロック図。The block diagram of a vehicle provided with the electric motor control apparatus of embodiment of this invention. 図1に示した電動機の特性線を示す図。The figure which shows the characteristic line of the electric motor shown in FIG. 図1に示した電動機制御装置によって実行される運転制御処理の処理手順を示したフローチャート。The flowchart which showed the process sequence of the operation control process performed by the electric motor control apparatus shown in FIG. 図1に示した電動機制御装置によって実行される閾値変更処理の処理手順を示したフローチャート。The flowchart which showed the process sequence of the threshold value change process performed by the electric motor control apparatus shown in FIG. 別の形態の電動機制御装置によって実行される閾値変更処理の処理手順を示したフローチャート。The flowchart which showed the process sequence of the threshold value change process performed by the electric motor control apparatus of another form. 更に別の形態の電動機制御装置によって実行される閾値変更処理の処理手順を示したフローチャート。The flowchart which showed the process sequence of the threshold value change process performed by the electric motor control apparatus of another form.

(1.電動機制御装置及び車両の構成)
本発明の実施形態の電動機制御装置1(以下、単に「制御装置1」という)及びそれを含む車両Cについて、図1を参照して説明する。
(1. Configuration of motor control device and vehicle)
An electric motor control device 1 (hereinafter simply referred to as “control device 1”) and a vehicle C including the same according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

車両Cは、電動機2を駆動源とする電気自動車である。また、制御装置1は、電動機2を制御する制御装置である。制御装置1は、図示しないCPU,メモリ等を有する電子制御ユニットにより構成されている。また、制御装置1は、運転制御部101、及び閾値設定部102としての機能を有する。   The vehicle C is an electric vehicle using the electric motor 2 as a drive source. The control device 1 is a control device that controls the electric motor 2. The control device 1 is constituted by an electronic control unit having a CPU, a memory, etc. (not shown). The control device 1 has functions as an operation control unit 101 and a threshold setting unit 102.

電動機2は、そのロータ(図示省略)に永久磁石(図示省略)が備えられ、ステータ(図示省略)に回転磁界を発生する巻線(図示省略)が備えられている。電動機2の出力軸2aは、当該電動機2のロータと一体に回転するように構成されている。   In the electric motor 2, a rotor (not shown) is provided with a permanent magnet (not shown), and a stator (not shown) is provided with a winding (not shown) that generates a rotating magnetic field. The output shaft 2 a of the electric motor 2 is configured to rotate integrally with the rotor of the electric motor 2.

電動機2は、力行運転と回生運転が可能である。電動機2の力行運転時には、当該電動機2にはインバータ7から交流電力が供給される。インバータ7には、燃料電池スタック5から出力された直流電力を第2コンバータ6でDC−DC変換された電力が供給される。このときの電動機2の出力軸2aの回転は、変速機8(ディファレンシャルギア等を含む)を介して、左右の駆動輪9L,9Rに伝達される。   The electric motor 2 can perform a power running operation and a regenerative operation. During the power running operation of the electric motor 2, AC power is supplied to the electric motor 2 from the inverter 7. The inverter 7 is supplied with power obtained by DC-DC conversion of the DC power output from the fuel cell stack 5 by the second converter 6. The rotation of the output shaft 2a of the electric motor 2 at this time is transmitted to the left and right drive wheels 9L and 9R via a transmission 8 (including a differential gear).

また、電動機2の回生運転時には、左右の駆動輪9L,9Rの回転が、変速機8を介して出力軸2aに伝達される。このとき、制御装置1は、電動機2を発電機として作動させることで、当該電動機2の発電電力がインバータ7及び第1コンバータ4で変換されて二次電池3を充電できる。   Further, during the regenerative operation of the electric motor 2, the rotation of the left and right drive wheels 9 </ b> L and 9 </ b> R is transmitted to the output shaft 2 a via the transmission 8. At this time, the control apparatus 1 can charge the secondary battery 3 by operating the electric motor 2 as a generator to convert the electric power generated by the electric motor 2 by the inverter 7 and the first converter 4.

制御装置1には、温度センサ21、回転速度センサ22及びアクセルセンサ23の出力信号が入力される。   Output signals from the temperature sensor 21, the rotation speed sensor 22, and the accelerator sensor 23 are input to the control device 1.

温度センサ21は、電動機2のステータに近接して配置されている。温度センサ21は、電動機2の巻線の温度(以下、「電動機温度」という)Tmを検知し、当該検知した電動機温度Tmを表す信号を出力する。回転速度センサ22は、電動機2の出力軸2aの回転速度(以下、「電動機回転速度」という)Nmを検知するセンサである。回転速度センサ22は、検知した電動機回転速度Nmを表す信号を出力する。アクセルセンサ23は、車両Cのアクセルペダル(図示省略)の操作量を検知するセンサである。アクセルセンサ23は、検知した操作量を表す信号を出力する。   The temperature sensor 21 is disposed in the vicinity of the stator of the electric motor 2. The temperature sensor 21 detects the temperature (hereinafter referred to as “motor temperature”) Tm of the winding of the electric motor 2 and outputs a signal representing the detected electric motor temperature Tm. The rotation speed sensor 22 is a sensor that detects the rotation speed (hereinafter referred to as “motor rotation speed”) Nm of the output shaft 2 a of the electric motor 2. The rotation speed sensor 22 outputs a signal representing the detected motor rotation speed Nm. The accelerator sensor 23 is a sensor that detects an operation amount of an accelerator pedal (not shown) of the vehicle C. The accelerator sensor 23 outputs a signal representing the detected operation amount.

制御装置1は、アクセルセンサ23の検知結果に応じて決定した目標トルクτcmdを電動機2から出力するように、インバータ7を制御する(以下、このように制御することを、単に「電動機2を制御する」という)。   The control device 1 controls the inverter 7 so as to output the target torque τcmd determined according to the detection result of the accelerator sensor 23 from the electric motor 2 (hereinafter, such control is simply referred to as “control the electric motor 2”). To do ").

また、制御装置1は、電動機2の運転中(力行運転中又は回生運転中のとき)に、電動機温度Tmが所定の閾値温度Tt(閾値温度Ttの設定については後述する)を超えた場合には、電動機2の運転制限を行う(当該処理は、運転制御部101によって実行される制御処理に相当する)。これにより、電動機2の巻線及び永久磁石が過剰に昇温することを防止している。   In addition, the control device 1 operates when the electric motor temperature Tm exceeds a predetermined threshold temperature Tt (the setting of the threshold temperature Tt will be described later) during operation of the electric motor 2 (during powering operation or regenerative operation). Restricts the operation of the electric motor 2 (this process corresponds to a control process executed by the operation control unit 101). Thereby, it is preventing that the coil | winding and permanent magnet of the electric motor 2 heat up excessively.

(2.電動機の特性)
図2を参照して、電動機2の特性について説明する(なお、図2中のLact2,Lact3,Nt1,Nt2,Nt3は、後述する別の形態の説明で使用するので、本実施形態の説明では触れない)。図2では、横軸が電動機回転速度Nmを表し、縦軸が電動機トルクτmを表す。また、図2では、破線で表された特性線Lwが第1巻線特性線であり、実線で表された特性線Lmgが磁石特性線である。
(2. Characteristics of the motor)
The characteristics of the electric motor 2 will be described with reference to FIG. 2 (Note that Lact2, Lact3, Nt1, Nt2, and Nt3 in FIG. 2 are used in the description of another embodiment to be described later. can not touch). In FIG. 2, the horizontal axis represents the motor rotation speed Nm, and the vertical axis represents the motor torque τm. In FIG. 2, a characteristic line Lw represented by a broken line is a first winding characteristic line, and a characteristic line Lmg represented by a solid line is a magnet characteristic line.

ここで、第1巻線特性線Lwとは、電動機2の巻線の温度を、予め定められた当該巻線の許容上限温度(以下、「巻線許容上限温度」という)Tw_lim以下に維持するための、電動機回転速度Nmと電動機2の上限出力トルクとの関係を表す特性線である。より詳細には、特性線Lwは、当該特性線Lw上の任意の点の電動機回転速度Nmと電動機トルクτmとの組で電動機2を連続的に運転したときに、到達する電動機2の巻線の温度が、巻線許容上限温度Tw_lim以下に収まるという特性を持つ特性線である。 Here, the first winding characteristic line Lw, the temperature of the windings of the motor 2, the allowable upper limit temperature of a predetermined said winding (hereinafter referred to as "winding allowable upper limit temperature") Tw _ lim below It is a characteristic line showing the relationship between the motor rotation speed Nm and the upper limit output torque of the electric motor 2 for maintaining. More specifically, the characteristic line Lw is the winding of the electric motor 2 that is reached when the electric motor 2 is continuously operated with a combination of the motor rotation speed Nm and the motor torque τm at an arbitrary point on the characteristic line Lw. temperature is a characteristic curve having the property that fits below the winding allowable upper limit temperature Tw _ lim.

また、磁石特性線Lmgとは、電動機2の永久磁石の温度を、予め定められた当該永久磁石の減磁を防止するための許容上限温度(以下、「磁石許容上限温度」という)Tmg_lim以下に維持するための、電動機回転速度Nmと電動機2の上限出力トルクとの関係を表す特性線である。より詳細には、特性線Lmgは、当該特性線Lmg上の任意の点の電動機回転速度Nmと電動機トルクτmとの組で電動機2を連続的に運転したときに、到達する電動機2の永久磁石の温度が、磁石許容上限温度Tmg_lim以下に収まるという特性を持つ特性線である。 Further, the magnetic characteristic line Lmg, the temperature of the permanent magnets of the electric motor 2, to prevent demagnetization of the permanent magnet with a predetermined allowable upper limit temperature (hereinafter, referred to as "magnet permissible upper limit temperature") Tmg _ lim It is a characteristic line showing the relationship between the motor rotation speed Nm and the upper limit output torque of the electric motor 2 for maintaining below. More specifically, the characteristic line Lmg is a permanent magnet of the electric motor 2 that is reached when the electric motor 2 is continuously operated with a combination of the motor rotation speed Nm and the motor torque τm at an arbitrary point on the characteristic line Lmg. temperature is a characteristic curve having the property that fits below the magnet allowable upper limit temperature Tmg _ lim.

図2では、電動機回転速度NmがNtのときに、第1巻線特性線Lwと磁石特性線Lmgとが交差している(以下、この交差している点を交点Pという)。詳細には、「Nm<Nt」のときには、電動機の回転速度に対する第1巻線特性線Lwにおける上限出力トルク(以下、「巻線上限トルク」という)τw_limの方が、電動機の回転速度に対する磁石特性線Lmgにおける上限出力トルク(以下、「磁石上限トルク」という)τmg_limよりも低い。一方、「Nm>Nt」のときには、磁石上限トルクτmg_limの方が、巻線上限トルクτw_limよりも低くなっている。 In FIG. 2, when the motor rotation speed Nm is Nt, the first winding characteristic line Lw and the magnet characteristic line Lmg intersect (hereinafter, this intersecting point is referred to as an intersection point P). Specifically, when "Nm <Nt" is the upper limit output torque of the first winding characteristic line Lw with respect to the rotational speed of the electric motor (hereinafter, referred to as "winding upper limit torque") is towards the τw _ lim, the rotational speed of the electric motor the upper limit output torque of the magnet characteristic line Lmg for (hereinafter, referred to as "magnet limit torque") lower than τmg _ lim. On the other hand, in the case of "Nm>Nt" it is, towards the magnet upper limit torque τmg _ lim is lower than the winding upper limit torque τw _ lim.

そこで、本実施形態においては、電動機回転速度Nmが、交点Pにおける回転速度(以下、「閾値回転速度」という)Ntよりも大きいときには、閾値回転速度Ntよりも小さいときに設定される第1閾値T1に比べて低い第2閾値T2となるように、閾値温度Ttを低く設定している(当該処理が、閾値設定部102によって実行される処理に相当する。以下、当該処理を「閾値変更処理」という)。   Therefore, in the present embodiment, when the motor rotation speed Nm is higher than the rotation speed (hereinafter referred to as “threshold rotation speed”) Nt at the intersection P, the first threshold value set when the motor rotation speed Nm is lower than the threshold rotation speed Nt. The threshold temperature Tt is set low so that the second threshold T2 is lower than T1 (this process corresponds to the process executed by the threshold setting unit 102. Hereinafter, the process is referred to as “threshold change process”. ").

ここで、本実施形態では、巻線許容上限温度Tw_limを第1閾値T1に設定している。なお、第1閾値T1は、巻線許容上限温度Tw_limと同一の温度に設定するのではなく、余裕を持たせるために、巻線許容上限温度Tw_limよりも若干低い温度(例えば、所定温度だけ低い温度)に設定されていてもよい。 In the present embodiment, by setting the winding allowable upper limit temperature Tw _ lim to the first threshold value T1. The first threshold value T1 is not set to the winding allowable upper limit temperature Tw _ lim same temperature, in order to leave a margin, winding allowable upper limit temperature Tw _ slightly lower temperature than the lim (e.g., It may be set to a temperature lower by a predetermined temperature).

また、第2閾値T2は、電動機2の巻線の温度を、当該第2閾値T2以下に維持するための、電動機回転速度Nmと許容上限トルクとの関係を表す巻線特性線における電動機トルクτmが、「電動機回転速度Nm>閾値回転速度Nt」の任意の回転速度Nmにおいて、磁石特性線Lmgにおける電動機トルクτmよりも小さくなるという条件を満たすように設定されている。なお、図2の第2巻線特性線Lwuは、電動機2の巻線の温度を、第2閾値T2以下に維持するための、電動機回転速度Nmと許容上限トルクとの関係を表す特性線である。   Further, the second threshold T2 is the motor torque τm in the winding characteristic line representing the relationship between the motor rotation speed Nm and the allowable upper limit torque for maintaining the temperature of the winding of the motor 2 below the second threshold T2. Is set so as to satisfy the condition that it becomes smaller than the motor torque τm in the magnet characteristic line Lmg at an arbitrary rotation speed Nm of “motor rotation speed Nm> threshold rotation speed Nt”. Note that the second winding characteristic line Lwu in FIG. 2 is a characteristic line representing the relationship between the motor rotation speed Nm and the allowable upper limit torque for maintaining the temperature of the winding of the motor 2 below the second threshold T2. is there.

上記閾値変更処理が行われることで、電動機2の巻線上限トルクτw_limは、図2の破線で示された特性線Lact(図2の拡大図内において、第1巻線特性線Lwよりも細かな破線を参照)に従って規定される。詳細には、巻線上限トルクτw_limは、「電動機回転速度Nm<閾値回転速度Nt」のときには、電動機2の巻線の温度を巻線許容上限温度Tw_lim(第1閾値T1)以下に維持するための第1巻線特性線Lwに従って規定され、「電動機回転速度Nm>閾値回転速度Nt」のときには、電動機2の巻線の温度を第2閾値T2以下に維持するための第2巻線特性線Lwuに従って規定される。 By the threshold value changing process is executed, the winding upper limit torque τw _ lim of the motor 2, in the enlarged view of the characteristic line Lact (Fig. 2 indicated by a broken line in FIG. 2, from the first winding characteristic line Lw (See also fine dashed lines). In particular, the winding upper limit torque τw _ lim, when "the motor rotational speed Nm <threshold rotation speed Nt" of the temperature windings of the winding motor 2 permissible upper limit temperature Tw _ lim (first threshold T1) or less The second winding for maintaining the temperature of the winding of the motor 2 at the second threshold T2 or less when “motor rotation speed Nm> threshold rotation speed Nt”. Defined according to winding characteristic line Lwu.

これにより、制御装置1は、電動機回転速度Nmが閾値回転速度Ntよりも大きい場合には、第1巻線特性線Lwよりも第2巻線特性線Lwuに従って電動機トルクτmの上限が規定されるので、電動機温度Tmが、第1閾値T1よりも低い第2閾値T2を超えたときに、電動機2の運転制限を行う。これにより、巻線及び永久磁石が過剰に昇温することを防止できる。   Thereby, when the motor rotation speed Nm is larger than the threshold rotation speed Nt, the control device 1 defines the upper limit of the motor torque τm according to the second winding characteristic line Lwu rather than the first winding characteristic line Lw. Therefore, when the electric motor temperature Tm exceeds the second threshold value T2 lower than the first threshold value T1, the operation of the electric motor 2 is restricted. Thereby, it can prevent that a coil | winding and a permanent magnet heat up excessively.

更に、制御装置1は、電動機回転速度Nmが閾値回転速度Ntよりも小さい場合には、第2巻線特性線Lwuよりも第1巻線特性線Lwに従って電動機トルクτmの上限が規定されるので、電動機温度Tmが第2閾値T2よりも高い第1閾値T1を超えるまで電動機2の運転を必要以上に制限させることなく、電動機2の性能をより有効に活用できる。   Furthermore, when the motor rotation speed Nm is smaller than the threshold rotation speed Nt, the control device 1 defines the upper limit of the motor torque τm according to the first winding characteristic line Lw rather than the second winding characteristic line Lwu. The performance of the electric motor 2 can be utilized more effectively without restricting the operation of the electric motor 2 more than necessary until the electric motor temperature Tm exceeds the first threshold value T1 higher than the second threshold value T2.

(3.電動機制御装置による制御)
次に、制御装置1によって実行される運転制御処理及び閾値変更処理の詳細について説明する。
(3. Control by motor control device)
Next, details of the operation control process and the threshold value changing process executed by the control device 1 will be described.

(3−1.運転制御処理)
制御装置1は、所定の制御周期毎に、図3に示したフローチャートによる運転制御処理を実行する。
(3-1. Operation control processing)
The control device 1 executes an operation control process according to the flowchart shown in FIG. 3 at every predetermined control cycle.

制御装置1は、まず最初のステップST1で、電動機2の目標トルクτcmdを決定する。例えば、制御装置1は、アクセルセンサ23の出力信号に基づいて、予め定められたマップ又はテーブル等を参照して目標トルクτcmdを決定している。   The control device 1 first determines the target torque τcmd of the electric motor 2 in the first step ST1. For example, the control device 1 determines the target torque τcmd with reference to a predetermined map or table based on the output signal of the accelerator sensor 23.

制御装置1は、続いてステップST2に進み、電動機温度Tmが閾値温度Ttよりも大きいか否かを判定する。   The control device 1 subsequently proceeds to step ST2 and determines whether or not the motor temperature Tm is higher than the threshold temperature Tt.

制御装置1は、ステップST2で、電動機温度Tmが閾値温度Ttよりも大きいと判定した場合には、ステップST3に進み、電動機トルクτmの上限値である上限トルクを減少させる。このとき、ステップST1で決定された目標トルクτcmdが当該減少した上限トルクを上回っている場合には、目標トルクτcmdを上限トルクまで減少させる。これにより、電動機2の巻線及び永久磁石が過剰に昇温することを防止できる。   If the controller 1 determines in step ST2 that the motor temperature Tm is greater than the threshold temperature Tt, the control device 1 proceeds to step ST3 and decreases the upper limit torque that is the upper limit value of the motor torque τm. At this time, if the target torque τcmd determined in step ST1 exceeds the reduced upper limit torque, the target torque τcmd is decreased to the upper limit torque. Thereby, it can prevent that the coil | winding and permanent magnet of the electric motor 2 heat up excessively.

ここで、本実施形態においては、「ステップST3における電動機トルクτmの上限トルクを減少させる」ことが、本発明の「電動機の運転制限を行う」ことに相当する。なお、電動機の運転制限は、これに限らず、電動機2の巻線の温度を、現時点の温度よりも昇温させることを防止できるような運転制御であれば、他の運転制御であってもよい。   Here, in the present embodiment, “reducing the upper limit torque of the motor torque τm in step ST3” corresponds to “restricting the operation of the motor” of the present invention. The operation limitation of the motor is not limited to this, and other operation control may be used as long as the operation control can prevent the temperature of the winding of the motor 2 from being raised from the current temperature. Good.

制御装置1は、ステップST2で電動機温度Tmが閾値温度Ttよりも大きくないと判定した場合、又はステップST3の処理が終了すると、ステップST4に進む。制御装置1は、ステップST4で、電動機トルクτmが目標トルクτcmdとなるように電動機2を制御する。   When it is determined in step ST2 that the motor temperature Tm is not greater than the threshold temperature Tt, or when the process of step ST3 is completed, the control device 1 proceeds to step ST4. In step ST4, the control device 1 controls the electric motor 2 so that the electric motor torque τm becomes the target torque τcmd.

制御装置1は、ステップST4の処理が終了すると、本フローチャートを終了する。   When the process of step ST4 ends, the control device 1 ends this flowchart.

(3−2.閾値変更処理)
制御装置1は、所定の制御周期毎に、図4に示したフローチャートによる閾値変更処理を実行する。
(3-2. Threshold change process)
The control device 1 executes the threshold value changing process according to the flowchart shown in FIG. 4 at every predetermined control cycle.

制御装置1は、まず最初のステップST101で、電動機回転速度Nmが閾値回転速度Ntよりも小さいか否かを判定する。制御装置1は、ステップST101で、電動機回転速度Nmが閾値回転速度Ntよりも小さいと判定した場合には、ステップST102に進み、閾値温度Ttを第1閾値T1に設定する。   First, in step ST101, the control device 1 determines whether or not the motor rotation speed Nm is smaller than the threshold rotation speed Nt. If the controller 1 determines in step ST101 that the motor rotation speed Nm is lower than the threshold rotation speed Nt, the control apparatus 1 proceeds to step ST102 and sets the threshold temperature Tt to the first threshold T1.

制御装置1は、ステップST101で、電動機回転速度Nmが閾値回転速度Ntよりも小さくないと判定した場合には、ステップST103に進み、閾値温度Ttを第2閾値T2に設定する。制御装置1は、ステップST102又はステップST103の処理が終了すると、本フローチャートの処理を終了する。   When determining in step ST101 that the motor rotation speed Nm is not smaller than the threshold rotation speed Nt, the control device 1 proceeds to step ST103 and sets the threshold temperature Tt to the second threshold T2. When the process of step ST102 or step ST103 ends, the control device 1 ends the process of this flowchart.

(4.変形例)
(4−1.閾値温度の変形例)
なお、電動機回転速度Nmが閾値回転速度Ntよりも大きいときにおいて(換言すれば、本実施形態において閾値温度Ttを第2閾値T2に設定する場合において)、電動機2の回転速度が相対的に小さいときには、相対的に大きいときに比べて、当該閾値温度Ttが高くなるように当該閾値温度Ttを設定してもよい。詳細には、例えば、電動機回転速度Nmが閾値回転速度Ntよりも大きいときに、当該電動機回転速度Nmが大きくなるほど、閾値温度Ttを段階的又は連続的に小さくするように設定してもよい。
(4. Modifications)
(4-1. Modified example of threshold temperature)
When the motor rotation speed Nm is higher than the threshold rotation speed Nt (in other words, when the threshold temperature Tt is set to the second threshold T2 in the present embodiment), the rotation speed of the motor 2 is relatively low. Sometimes, the threshold temperature Tt may be set so that the threshold temperature Tt is higher than when it is relatively large. Specifically, for example, when the motor rotation speed Nm is higher than the threshold rotation speed Nt, the threshold temperature Tt may be set to decrease stepwise or continuously as the motor rotation speed Nm increases.

これにより、電動機回転速度Nmが閾値回転速度Ntよりも大きいときにおいて、電動機回転速度Nmが相対的に小さいときには、相対的に大きいときに比べて、電動機2の巻線の温度が相対的に高い温度になるまで電動機2の運転が制限されないので、電動機2の運転が必要以上に制限されることを効果的に防止できる。   Thereby, when the motor rotation speed Nm is larger than the threshold rotation speed Nt, the temperature of the winding of the motor 2 is relatively high when the motor rotation speed Nm is relatively small compared to when the motor rotation speed Nm is relatively large. Since the operation of the electric motor 2 is not restricted until the temperature is reached, it is possible to effectively prevent the electric motor 2 from being restricted more than necessary.

(4−1−1.閾値温度を段階的に小さくする例)
電動機回転速度Nmが閾値回転速度Ntよりも大きいときに、当該電動機回転速度Nmが大きくなるほど、閾値温度Ttを段階的に小さくするように設定する場合の閾値変更処理について、図2及び図5を参照して説明する。
(4-1-1. Example in which threshold temperature is decreased stepwise)
FIG. 2 and FIG. 5 show the threshold value changing process in the case where the threshold temperature Tt is set to decrease stepwise as the motor rotation speed Nm increases when the motor rotation speed Nm is larger than the threshold rotation speed Nt. The description will be given with reference.

制御装置1は、まず最初のステップST201で、電動機回転速度Nmが第1閾値回転速度Nt1(本発明の「閾値回転速度」に相当する)より小さいか否かを判定する。制御装置1は、ステップST201で、電動機回転速度Nmが第1閾値回転速度Nt1より小さいと判定した場合には、ステップST202に進み、閾値温度Ttを第1閾値T1に設定する。   First, in step ST201, the control device 1 determines whether or not the motor rotation speed Nm is smaller than a first threshold rotation speed Nt1 (corresponding to “threshold rotation speed” of the present invention). When determining in step ST201 that the motor rotation speed Nm is smaller than the first threshold rotation speed Nt1, the control device 1 proceeds to step ST202 and sets the threshold temperature Tt to the first threshold T1.

制御装置1は、ステップST201で、電動機回転速度Nmが第1閾値回転速度Nt1より小さくないと判定した場合には、ステップST203に進み、電動機回転速度Nmが第2閾値回転速度Nt2より小さいか否かを判定する。ここで「第1閾値回転速度Nt1<第2閾値回転速度Nt2」である。   When determining in step ST201 that the motor rotation speed Nm is not smaller than the first threshold rotation speed Nt1, the control device 1 proceeds to step ST203 and determines whether or not the motor rotation speed Nm is smaller than the second threshold rotation speed Nt2. Determine whether. Here, “first threshold rotation speed Nt1 <second threshold rotation speed Nt2”.

制御装置1は、ステップST203で、電動機回転速度Nmが第2閾値回転速度Nt2より小さいと判定した場合には、ステップST204に進み、閾値温度Ttを第3閾値T21に設定する。ここで、「第1閾値T1>第3閾値T21」である。   When determining in step ST203 that the motor rotation speed Nm is smaller than the second threshold rotation speed Nt2, the control device 1 proceeds to step ST204 and sets the threshold temperature Tt to the third threshold T21. Here, “first threshold T1> third threshold T21”.

制御装置1は、ステップST203で、電動機回転速度Nmが第2閾値回転速度Nt2より小さくないと判定した場合には、ステップST205に進み、電動機回転速度Nmが第3閾値回転速度Nt3より小さいか否かを判定する。ここで「第2閾値回転速度Nt2<第3閾値回転速度Nt3」である。   When determining in step ST203 that the motor rotation speed Nm is not smaller than the second threshold rotation speed Nt2, the control device 1 proceeds to step ST205 and determines whether or not the motor rotation speed Nm is smaller than the third threshold rotation speed Nt3. Determine whether. Here, “second threshold rotational speed Nt2 <third threshold rotational speed Nt3”.

制御装置1は、ステップST205で、電動機回転速度Nmが第3閾値回転速度Nt3より小さいと判定した場合には、ステップST206に進み、閾値温度Ttを第4閾値T22に設定する。ここで、「第3閾値T21>第4閾値T22」である。   When determining in step ST205 that the motor rotation speed Nm is smaller than the third threshold rotation speed Nt3, the control device 1 proceeds to step ST206 and sets the threshold temperature Tt to the fourth threshold T22. Here, “third threshold T21> fourth threshold T22”.

制御装置1は、ステップST205で、電動機回転速度Nmが第3閾値回転速度Nt3より小さくないと判定した場合には、ステップST207に進み、閾値温度Ttを第2閾値T2に設定する。ここで、「第4閾値T22>第2閾値T2」である。   When determining in step ST205 that the motor rotation speed Nm is not smaller than the third threshold rotation speed Nt3, the control device 1 proceeds to step ST207 and sets the threshold temperature Tt to the second threshold T2. Here, “fourth threshold T22> second threshold T2”.

制御装置1は、ステップST202,ST204,ST206,ST207のいずれかの処理が終了すると、本フローチャートの処理を終了する。   When one of steps ST202, ST204, ST206, and ST207 ends, control device 1 ends the process of this flowchart.

制御装置1がこのように制御することにより、電動機2の巻線上限トルクτw_limは、図2の細い実線(実線で描かれたLmgよりも細い実線)で示された特性線Lact2に従って決定される。このように、電動機2の巻線上限トルクτw_limが特性線Lact2に従って決定される場合の方が、特性線Lactに従って決定される場合に比べて、電動機回転速度NmがNt1〜Nt3の範囲において、電動機トルクτmを必要以上に制限させることなく、当該電動機2の性能をより有効に活用できる。 Determined by the control unit 1 is controlled such, the winding upper limit torque τw _ lim of the motor 2 in accordance with the characteristic line Lact2 indicated by (thin solid line than Lmg drawn with a solid line) thin solid line in FIG. 2 Is done. Thus, better when the winding upper limit torque τw _ lim of the motor 2 is determined according to the characteristic line Lact2, when compared to that determined in accordance with the characteristic line Lact, motor rotation speed Nm is within the scope of Nt1~Nt3 The performance of the electric motor 2 can be utilized more effectively without limiting the electric motor torque τm more than necessary.

(4−1−2.閾値温度を連続的に小さくする例)
電動機回転速度Nmが閾値回転速度Ntよりも大きいときに、当該電動機回転速度Nmが大きくなるほど、閾値温度Ttを連続的に小さくするように設定する場合の閾値変更処理について、図2及び図6を参照して説明する。
(4-1-2. Example of continuously reducing threshold temperature)
FIG. 2 and FIG. 6 show the threshold value changing process in the case where the threshold temperature Tt is set to continuously decrease as the motor rotation speed Nm increases when the motor rotation speed Nm is larger than the threshold rotation speed Nt. The description will be given with reference.

制御装置1は、まず最初のステップST301で、電動機回転速度Nmが閾値回転速度Ntよりも小さいか否かを判定する。制御装置1は、ステップST301で、電動機回転速度Nmが閾値回転速度Ntよりも小さいと判定した場合には、ステップST302に進み、閾値温度Ttを第1閾値T1に設定する。   First, in step ST301, the controller 1 determines whether or not the motor rotation speed Nm is smaller than the threshold rotation speed Nt. When determining in step ST301 that the motor rotation speed Nm is smaller than the threshold rotation speed Nt, the control device 1 proceeds to step ST302 and sets the threshold temperature Tt to the first threshold T1.

制御装置1は、ステップST301で、電動機回転速度Nmが閾値回転速度Ntよりも小さくないと判定した場合には、ステップST303に進み、閾値温度Ttを次式(1)に従って設定する。   When determining in step ST301 that the motor rotation speed Nm is not smaller than the threshold rotation speed Nt, the control device 1 proceeds to step ST303 and sets the threshold temperature Tt according to the following equation (1).

Tt=T1−α・(Nm−Nt) …(1)
ここで、αは、正の定数であり、予め実験等によって決定されている。
Tt = T1−α · (Nm−Nt) (1)
Here, α is a positive constant and is determined in advance by experiments or the like.

制御装置1は、ステップST302又はステップST303の処理が終了すると、本フローチャートの処理を終了する。   When the process of step ST302 or step ST303 ends, the control device 1 ends the process of this flowchart.

制御装置1がこのように制御することにより、電動機2の巻線上限トルクτw_limは、図2の細い破線(破線で描かれたLactよりも細い破線)で示された特性線Lact3に従って決定される。このように、電動機2の巻線上限トルクτw_limが特性線Lact3に従って決定される場合の方が、特性線Lact及び特性線Lact2に従って決定される場合に比べて、電動機トルクτmを必要以上に制限させることなく、当該電動機2の性能をより有効に活用できる。 Determined by the control unit 1 is controlled such, the winding upper limit torque τw _ lim of the motor 2 in accordance with the characteristic line Lact3 indicated by (thin broken than Lact drawn in broken lines) a thin broken line in FIG. 2 Is done. Thus, better when the winding upper limit torque τw _ lim of the motor 2 is determined according to the characteristic line Lact3, when compared to that determined in accordance with the characteristic line Lact and characteristic line Lact2, unnecessarily motor torque τm Without limiting, the performance of the electric motor 2 can be utilized more effectively.

(4−2.その他の変形例)
本実施形態では、閾値回転速度Ntが、交点Pにおける回転速度と同じ回転速度に設定されていたが、これに限らず、交点Pにおける回転速度に一致させるように設定されていてもよい。ここで、「一致させるように」とは、同一の回転速度に設定されるものに加え、それに近い回転速度に設定されているものも含む。
(4-2. Other modifications)
In the present embodiment, the threshold rotation speed Nt is set to the same rotation speed as the rotation speed at the intersection point P, but is not limited thereto, and may be set to match the rotation speed at the intersection point P. Here, “to match” includes not only those set at the same rotational speed but also those set at a rotational speed close to that.

また、本実施形態においては、電動機2の力行運転中に上記閾値変更処理及び上記運転制御処理を行うことについて説明したが、電動機2の回生運転中に当該閾値変更処理及び当該運転制御処理を行ってもよい。   In the present embodiment, the threshold value changing process and the operation control process are performed during the power running operation of the electric motor 2. However, the threshold value changing process and the operation control process are performed during the regenerative operation of the electric motor 2. May be.

また、本実施形態では、電動機温度Tm又は電動機回転速度Nmを、温度センサ21又は回転速度センサ22によって直接検知しているが、これに限らず、例えば、電動機温度Tm又は電動機回転速度Nmに対して一定の相関性を有する他の状態量の検出値から、電動機温度Tm又は電動機回転速度Nmを推定してもよい。   In the present embodiment, the motor temperature Tm or the motor rotation speed Nm is directly detected by the temperature sensor 21 or the rotation speed sensor 22, but the present invention is not limited to this. For example, for the motor temperature Tm or the motor rotation speed Nm, Alternatively, the motor temperature Tm or the motor rotation speed Nm may be estimated from the detected values of other state quantities having a certain correlation.

1…制御装置(電動機制御装置)、101…運転制御部、102…閾値設定部、2…電動機、Nm…電動機回転速度(電動機の回転速度)、Nt…閾値回転速度(閾値回転速度、交点における回転速度)、Tm…電動機温度(電動機の巻線の温度)、Tt…閾値温度、T1…第1閾値、T2…第2閾値、τm…電動機トルク(電動機の出力トルク)、Tw_lim…巻線許容上限温度(巻線の許容上限温度)、Tmg_lim…磁石許容上限温度(磁石の許容上限温度)、Lw…第1巻線特性線、Lwu…第2巻線特性線、Lmg…磁石特性線、P…交点、Nt1…第1閾値回転速度(閾値回転速度、交点における回転速度)。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Control apparatus (electric motor control apparatus), 101 ... Operation control part, 102 ... Threshold setting part, 2 ... Electric motor, Nm ... Electric motor rotational speed (motor rotational speed), Nt ... Threshold rotational speed (threshold rotational speed, intersection) rotational speed), the temperature of the windings of the Tm ... motor temperature (motor), Tt ... threshold temperature, T1 ... first threshold, T2 ... second threshold value, .tau.m ... motor torque (the output torque of the electric motor), Tw _ lim ... winding line (allowable upper limit temperature of the windings) allowable upper limit temperature, (allowable upper limit temperature of the magnet) Tmg _ lim ... magnet allowable upper limit temperature, Lw ... first winding characteristic line, Lwu ... second winding characteristic line, Lmg ... magnet Characteristic line, P: intersection, Nt1: first threshold rotation speed (threshold rotation speed, rotation speed at the intersection).

Claims (2)

永久磁石を有する電動機の運転中に、前記電動機の巻線の温度が所定の閾値温度を超えた場合には、前記電動機の運転制限を行う運転制御部と、
前記電動機の回転速度が所定の閾値回転速度よりも小さいときに、前記閾値温度を所定の第1閾値に設定し、前記電動機の回転速度が所定の閾値回転速度よりも大きいときに、前記閾値温度を前記第1閾値よりも低い第2閾値に設定する閾値設定部と
を備え
前記巻線の温度を、予め定められた当該巻線の許容上限温度以下に維持するための、前記電動機の回転速度と前記電動機の上限出力トルクとの関係を表す特性線を第1巻線特性線と定義し、前記永久磁石の温度を、予め定められた当該永久磁石の許容上限温度以下に維持するための、前記電動機の回転速度と前記電動機の上限出力トルクとの関係を表す特性線を磁石特性線と定義したとき、
前記閾値回転速度は、前記第1巻線特性線と前記磁石特性線との交点における回転速度に一致させるように設定され、
前記巻線の温度を、前記第2閾値以下に維持するための、前記電動機の回転速度と前記電動機の上限出力トルクとの関係を表す特性線を第2巻線特性線と定義したとき、
前記第1閾値は、予め定められた前記巻線の許容上限温度に基づいて設定され、
前記第2閾値は、前記第2巻線特性線における前記電動機の上限出力トルクが、前記閾値回転速度よりも大きい任意の回転速度において、前記磁石特性線における前記電動機の上限出力トルクよりも小さくなるという条件を満たすように設定されていることを特徴とする電動機制御装置。
During operation of the electric motor having a permanent magnet, when the temperature of the winding of the electric motor exceeds a predetermined threshold temperature, an operation control unit that restricts the operation of the electric motor,
When the rotational speed of the electric motor is smaller than a predetermined threshold rotational speed, the threshold temperature is set to a predetermined first threshold, and when the rotational speed of the electric motor is larger than a predetermined threshold rotational speed, the threshold temperature A threshold setting unit that sets a second threshold lower than the first threshold ,
A characteristic line representing the relationship between the rotation speed of the motor and the upper limit output torque of the motor for maintaining the temperature of the winding below a predetermined allowable upper limit temperature of the winding is defined as a first winding characteristic. A characteristic line representing the relationship between the rotation speed of the motor and the upper limit output torque of the motor to maintain the temperature of the permanent magnet below a predetermined allowable upper limit temperature of the permanent magnet. When defined as a magnet characteristic line,
The threshold rotational speed is set to match the rotational speed at the intersection of the first winding characteristic line and the magnet characteristic line,
When defining the characteristic line representing the relationship between the rotation speed of the electric motor and the upper limit output torque of the electric motor to maintain the temperature of the winding below the second threshold value as the second winding characteristic line,
The first threshold is set based on a predetermined allowable upper limit temperature of the winding,
The second threshold value is smaller than the upper limit output torque of the motor in the magnet characteristic line at an arbitrary rotational speed at which the upper limit output torque of the motor in the second winding characteristic line is larger than the threshold rotation speed. An electric motor control device characterized by being set to satisfy the following condition .
請求項1に記載の電動機制御装置において、
前記閾値設定部は、前記閾値温度を前記第2閾値に設定する場合において、前記電動機の回転速度が大きくなるほど、前記閾値温度を段階的又は連続的に小さくするように設定することを特徴とする電動機制御装置。
In the electric motor control device according to claim 1,
When the threshold temperature is set to the second threshold, the threshold setting unit sets the threshold temperature to be reduced stepwise or continuously as the rotation speed of the electric motor increases. Electric motor control device.
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