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CN102484438B - 检测永磁体型同步电动机的异常的装置 - Google Patents

检测永磁体型同步电动机的异常的装置 Download PDF

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CN102484438B
CN102484438B CN201080038456.7A CN201080038456A CN102484438B CN 102484438 B CN102484438 B CN 102484438B CN 201080038456 A CN201080038456 A CN 201080038456A CN 102484438 B CN102484438 B CN 102484438B
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synchronization motor
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Nissan Motor Co Ltd
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Meidensha Corp
Nissan Motor Co Ltd
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Abstract

设置在微计算机(5)中的磁体温度异常检测部(30)在两电动机(1、2)的转子转速(ωe)、线圈电流(Id、Iq)、线圈电感(Ld、Lq)都是相同的值这样的条件下,根据与第一电动机(1)相对应的q轴电压指令值(Vql*)和与第二电动机(2)相对应的q轴电压指令值(Vqr*)之间的差(Vql*-Vqr*),来求出两电动机(1、2)的磁通量差的变化率(d(|Φml-Φmr|)/dt),在该磁通量差的变化率(d(|Φml-Φmr|)/dt)超过规定阈值(Sh 1)的情况下,判断为在至少一个电动机的永磁体中产生了温度异常。

Description

检测永磁体型同步电动机的异常的装置
技术领域
本发明涉及一种对作为电动车辆用的电动机而使用的永磁体型同步电动机的磁体温度的异常进行检测的异常检测装置。
背景技术
作为电动汽车、混合动力汽车等电动车辆用的电动机,大都使用了转矩密度高、小型/高输出化比较容易的永磁体型同步电动机。作为电动车辆用的电动机而使用的永磁体型同步电动机,由于维持输出且进行小型化而发热密度增大,其有温度容易上升的倾向。永磁体型同步电动机在永磁体的温度变成大于等于规定温度时产生不可逆减磁而导致输出大幅下降,因此为了避免该情况而要求监视永磁体的温度。然而,永磁体设置在转子侧,难以由温度传感器来直接测温。因此,研究了根据其它信息来推定永磁体的温度的方法。
作为其一,例如在专利文献1中记载有如下技术:将线圈温度与磁体温度的关系进行映射化,查看线圈温度传感器的检测值来推定磁体温度。
专利文献1:日本特开2002-95300号公报
发明内容
发明要解决的问题
要利用专利文献1所记载的技术来高精度地推定永磁体型同步电动机的磁体温度,需要如下条件:设置在定子侧的线圈的温度和设置在转子侧的永磁体的温度始终一对一地对应。这里,作为线圈温度上升的主要因素,可举出以线圈电流为起因的铜损耗。另一方面,作为永磁体温度上升的主要因素,可举出以转子内的磁通量密度的大小和频率为起因的转子铁损耗。这些铜损耗与转子铁损耗的关系在固定的转子转速且固定的转矩指令值下能在某种程度上确保一对一的关系,但是在转子的转速、转矩指令值总是变化的作为电动车辆用的电动机的用途中,铜损耗与转子铁损耗的关系将时时刻刻变化。因此,在作为电动车辆用的电动机而使用的永磁体型同步电动机中存在如下问题:难以利用专利文献1所记载的技术来推定磁体温度,难以高精度地检测磁体温度的异常。
本发明是鉴于以上的以往技术的问题点而作出的,其目的在于提供一种能够高精度地检测作为电动车辆用的电动机而使用的永磁体型同步电动机的磁体温度的异常的异常检测装置。
用于解决问题的方案
本发明的第一方式的检测永磁体型同步电动机的异常的装置的特征在于,具备:多个永磁体型同步电动机;电流指令值计算部,其计算针对上述多个永磁体型同步电动机的电流指令值;q轴电压指令值计算部,其根据由上述电流指令值计算部分别计算出的上述电流指令值来分别计算针对上述多个永磁体型同步电动机的q轴电压指令值;以及磁体温度异常判定部,其使用由上述q轴电压指令值计算部计算出的针对上述多个永磁体型同步电动机的上述q轴电压指令值中的、针对一个永磁体型同步电动机的q轴电压指令值与针对其它永磁体型同步电动机中的任一个永磁体型同步电动机的q轴电压指令值之间的差,来判定是否在上述永磁体型同步电动机中的至少一个中产生了磁体温度的异常。
本发明的第二方式的检测永磁体型同步电动机的异常的方法的特征在于,具备以下动作:电流指令值计算动作,计算针对多个永磁体型同步电动机的电流指令值;q轴电压指令值计算动作,根据通过电流指令值计算动作分别计算出的上述电流指令值来分别计算针对上述多个永磁体型同步电动机的q轴电压指令值;以及判定动作,使用通过上述q轴电压指令值计算动作计算出的针对上述多个永磁体型同步电动机的上述q轴电压指令值中的、针对一个永磁体型同步电动机的q轴电压指令值与针对其它永磁体型同步电动机中的任一个永磁体型同步电动机的q轴电压指令值之间的差,来判定是否在上述永磁体型同步电动机中的至少一个中产生了磁体温度的异常。
发明的效果
根据本发明,使用针对永磁体型同步电动机的q轴电压指令值的差,来判定是否在这些永磁体型同步电动机中的至少一个中产生了磁体温度的异常。因而,不通过温度传感器等直接测量各永磁体型同步电动机的永磁体的温度,就能够高精度地检测作为电动车辆用的电动机而使用的永磁体型同步电动机中的磁体温度的异常。
附图说明
图1是表示应用了本发明的电动车辆的驱动控制系统的结构图。
图2是表示电动机所具备的永磁体的磁体磁通量与磁体温度的关系的曲线图。
图3是将在第一电动机的磁体温度和第二电动机的磁体温度中存在某个固定的温度差ΔT的情况下的两电动机的磁体磁通量的差在两电动机的永磁体为相对低温的情况和相对高温的情况下进行对比示出的图。
图4是表示在第一实施方式所涉及的电动车辆的驱动控制系统中由设置在微计算机中的磁体温度异常检测部来实施的处理的流程的流程图。
图5是表示在第二实施方式所涉及的电动车辆的驱动控制系统中由设置在微计算机中的磁体温度异常检测部来实施的处理的流程的流程图。
图6是说明第三实施方式的图,是说明使第一电动机以及第二电动机的输出转矩时间平均值与转矩指令值一致且设置有两电动机的线圈电流都成为0的期间的例子的时序图。
具体实施方式
下面,参照附图来详细地说明本发明的具体实施方式。
(第一实施方式)
图1是表示应用了本发明的电动车辆的驱动控制系统100的结构图。该驱动控制系统100具备:用于独立地驱动电动车辆的左右两轮的两个永磁体型同步电动机1、2、驱动控制这两个永磁体型同步电动机1、2的逆变器装置3以及成为电力供给源的电池4。
来自电池4的直流电力由逆变器装置3的第一电力变换部11变换为交流电力并提供给两个永磁体型同步电动机1、2中使电动车辆的左侧驱动轮进行旋转的第一电动机1。第一电力变换部11通过对IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor:绝缘栅双极型晶体管)等开关元件的导通/关断进行PWM(Pulse WidthModulation:脉冲宽度调制)控制来将来自电池4的直流电力变换为期望的交流电力并提供给第一电动机1。第一电动机1通过来自该第一电力变换部11的交流电力产生期望的转矩来使电动车辆的左侧驱动轮进行旋转。通过速度传感器12来检测第一电动机1的转子转速Wl。另外,通过设置在线圈上的温度传感器13来检测第一电动机1的线圈温度Tcl。这些速度传感器12的检测值(转子转速Wl)、温度传感器13的检测值(线圈温度Tcl)分别输入到逆变器装置3所内置的微计算机5。
另一方面,来自电池4的直流电力由逆变器装置3的第二电力变换部21变换为交流电力并提供给使电动车辆的右侧驱动轮进行旋转第二电动机2。第二电力变换部21通过对IGBT等开关元件的导通/关断进行PWM控制,将来自电池4的直流电力变换为期望的交流电力并提供给第二电动机2。第二电动机2通过来自该第二电力变换部21的交流电力产生期望的转矩,来使电动车辆的右侧驱动轮进行旋转。通过速度传感器22来检测第二电动机2的转子转速Wr。另外,通过设置在线圈上的温度传感器23来检测第二电动机2的线圈温度Tcr。这些速度传感器22的检测值(转子转速Wr)、温度传感器23的检测值(线圈温度Tcr)分别输入到逆变器装置3所内置的微计算机5。
另外,通过电流传感器14来检测从第一电力变换部11向第一电动机1提供的供给电流,通过电流传感器24来检测从第二电力变换部21向第二电动机2提供的供给电流。这些电流传感器14、24的检测值也输入到微计算机5。而且,还向微计算机5输入电池4的直流电压Vdc。
微计算机5是用于对逆变器装置3的第一电力变换部11以及第二电力变换部21进行PWM控制的控制部,其具备:电流指令变换部6、与第一电动机1相对应的第一向量控制部15以及第一PWM控制部16、与第二电动机2相对应的第二向量控制部25以及第二PWM控制部26。
电流指令变换部6将来自车辆控制部50的转矩指令τ*变换为d轴(直轴)电流指令值Idl*、Idr*和q轴(交轴)电流指令值Iql*、Iqr*。由该电流指令变换部6生成的电流指令值Idl*、Iql*被输入到第一向量控制部15,电流指令值Idr*、Iqr*被输入到第二向量控制部25。
第一向量控制部15通过3相→2相变换部17对电流传感器14的检测值进行3相→2相变换,根据变换为2相的电流检测值和来自电流指令变换部6的电流指令值Idl*、Iql*,由电流控制部18运算d轴电压指令值Vdl*和q轴电压指令值Vql*。并且,通过2相→3相变换部19对这些电压指令值Vdl*、Vql*进行2相→3相变换并输出到第一PWM控制部16。
第一PWM控制部16根据来自第一向量控制部15的3相电压指令值和电池4的直流电压Vdc,生成用于驱动第一电力变换部11的开关元件的PWM波形并提供给第一电力变换部11。由此,对第一电力变换部11进行PWM控制,第一电动机1产生与转矩指令值τ*相应的转矩。
第二向量控制部25与第一向量控制部15同样地,通过3相→2相变换部27对电流传感器24的检测值进行3相→2相变换,根据变换为2相的电流检测值和来自电流指令变换部6的电流指令值Idr*、Iqr*,由电流控制部28运算d轴电压指令值Vdr*和q轴电压指令值Vqr*。并且,通过2相→3相变换部29对这些电压指令值Vdr*、Vqr*进行2相→3相变换并输出到第二PWM控制部26。
第二PWM控制部26与第一PWM控制部16同样地,根据来自第二向量控制部25的3相电压指令值和电池4的直流电压Vdc,生成用于驱动第二电力变换部21的开关元件的PWM波形并提供给第二电力变换部21。由此,对第二电力变换部21进行PWM控制,第二电动机2产生与转矩指令值τ*相应的转矩。
在本第一实施方式的电动车辆的驱动控制系统100中,在以上的逆变器装置3所内置的微计算机5中,设置有以下这样的磁体温度异常检测部30的功能:使用针对第一电动机1的q轴电压指令值Vql*和针对第二电动机2的q轴电压指令值Vqr*,来检测在第一电动机1和第二电动机2中的至少一个中产生的磁体温度的异常。即,在本第一实施方式中,作为该微计算机5的一个功能而实现了本发明的异常检测装置。下面,更详细地说明该微计算机5的磁体温度异常检测部30的异常检测处理。
如下述式(1)那样表示第一电动机1的q轴电压Vql。
Vql=ωel·Ldl·Idl+Rl·Iql+p·Lql·Iql+ωel·Φml    …(1)
其中,ωel是第一电动机1的转子转速(电角度),Ldl是第一电动机1的d轴电感,Idl是第一电动机1的d轴电流,Rl是第一电动机1的线圈电阻,Lql是第一电动机1的q轴电感,Iql是第一电动机1的q轴电流,Φml是第一电动机1的交链磁通量,p是微分算子(p=d/dt)。
另外,同样地,由将上述式(1)的下标“l”改变为“r”的下述式(2)来表示第二电动机2的q轴电压Vqr。
Vqr=ωer·Ldr·Idr+Rr·Iqr+p·Lqr·Iqr+ωer·Φmr    …(2)
其中,ωer是第二电动机2的转子转速(电角度),Ldr是第二电动机2的d轴电感,Idr是第二电动机2的d轴电流,Rr是第二电动机2的线圈电阻,Lqr是第二电动机2的q轴电感,Iqr是第二电动机2的q轴电流,Φmr是第二电动机2的交链磁通量,p是微分算子(p=d/dt)。
这里,在两电动机1、2中,当在相对应的转子转速ωe(即,ωel和ωer)、相对应的线圈电流Id、Iq(即,Idl和Idr、Iql和Iqr)、相对应的线圈电感Ld、Lq(即,Ldl和Ldr、Lql和Lqr)分别为相同的值这样的条件下取两电动机1、2的q轴电压Vql与Vqr的差Vql-Vqr时,从上述的式(1)和式(2)获得下述式(3)。
Vql-Vqr=(Rl-Rr)Iql+ωel(Φml-Φmr)    …(3)
该式(3)中的线圈电阻Rl、Rr分别依赖于两电动机1、2的线圈温度而变化,通过温度传感器13来检测第一马达1的线圈温度Tcl,通过温度传感器23来检测第二马达2的线圈温度Tcr,因此能够根据这些温度传感器13、23的检测值(线圈温度Tcl、Tcr)推定线圈电阻Rr、Rl。另外,通过电流传感器14来检测向第一马达1提供的供给电流,通过速度传感器12来检测转子转速Wl,因此,也能够根据这些电流传感器14的检测值(向第一马达1提供的供给电流)和速度传感器12的检测值(转子转速Wl),来检测q轴电流Iq l和转子转速(电角度)ωel。因而,能够根据第一电动机1的q轴电压Vql和第二电动机2的q轴电压Vqr之间的差Vql-Vqr,求出上述式(3)的右边第二项的Φml-Φmr,即两电动机1、2的交链磁通量的差。此外,第一电动机1的q轴电压Vql和第二电动机2的q轴电压Vqr之间的差Vql-Vqr只要取由第一向量控制部15的电流控制部18计算出的q轴电压指令值Vql*和由第二向量控制部25的电流控制部28计算出的q轴电压指令值Vqr*之间的差Vql*-Vqr*即可。
各电动机1、2的交链磁通量Φml、Φmr与各电动机1、2所具备的永磁体的磁体磁通量成比例。另外,如图2所示,各电动机1、2的磁体磁通量具有磁体温度越高越下降的倾向。与温度上升对应的磁体磁通量的下降是非线性的,磁体温度越高下降量越大。
图3是将在第一电动机1的磁体温度和第二电动机2的磁体温度中存在某个固定的温度差ΔT的情况下的两电动机1、2的磁体磁通量的差在两电动机1、2的永磁体为相对低温的情况和相对高温的情况下进行对比示出的图。此外,图3的(a)示出两电动机1、2的永磁体为相对低温的情况下的磁体磁通量的差ΔψL,图3的(b)示出两电动机1、2的永磁体为相对高温的情况下的磁体磁通量的差ΔψH。
如从图3可知的那样,磁体温度越高则磁体磁通量的下降量越大,因此即使在两电动机1、2的温度差ΔT相等的情况下,磁体磁通量的差也成为|ΔψL|<|ΔψH|。这里,各电动机1、2的磁体磁通量与交链磁通量存在比例关系,因此上述式(3)的交链磁通量之差Φml-Φmr也随着各电动机1、2的磁体温度变成高温而其绝对值增加。因而,通过观测交链磁通量之差Φml-Φmr的绝对值随时间变化的变化率d(|Φml-Φmr|)/dt,在该值变得比规定阈值还大的情况下,能够判断为第一电动机1和第二电动机2中至少q轴电压指令值(Vql*、Vqr*)低的电动机的永磁体已经变成高温。并且,在判断为磁体温度为高温的情况下,作出使转矩指令值τ*下降等的对策。通过上述对策能够事先避免由于永磁体的温度上升产生不可逆减磁而导致电动机输出大幅度下降的事态。
在本第一实施方式的驱动控制系统100中,由设置在微计算机5中的磁体温度异常检测部30来实施以上的处理。图4示出磁体温度异常检测部30所实施的处理的流程图。由该图4的流程图示出的异常检测处理每隔规定周期(例如每隔1秒)作为微计算机5的中断处理来实施。
<步骤S101>
当图4的流程开始时,磁体温度异常检测部30首先在步骤S101中判定与第一电动机1相对应的电流指令值Idl*、Iql*和与第二电动机2相对应的电流指令值Idr*、Iqr*是否分别相等。
<步骤S102>
然后,如果与两电动机1、2相对应的电流指令值(即,Idl*和Idr*、Iql*和Iqr*)分别相等,则在接下来的步骤S102中,判定第一电动机1的转子转速Wl与第二电动机2的转子转速Wr是否相等。
<步骤S103>
如果两电动机1、2的转子转速Wl,Wr相等,则接着在步骤S103中,根据与第一电动机1相对应的q轴电压指令值Vql*和与第二电动机2相对应的q轴电压指令值Vqr*之间的差Vql*-Vqr*,求出两电动机1、2的交链磁通量之差Φml-Φmr。
<步骤S104>
然后,在步骤S104中,根据直到上次的处理周期为止求出的过去的磁通量差和在本次的处理周期中求出的磁通量差,求出磁通量差的变化率d(|Φml-Φmr|)/dt。
<步骤S105>
然后,在步骤S105中,判定在步骤S104中求出的磁通量差的变化率d(|Φml-Φmr|)/dt的值是否超过预先设定的规定阈值Sh1。此外,第一电动机1以及第二电动机2的永磁体的磁体温度与磁通量差的变化率d(|Φml-Φmr|)/dt的关系由两电动机1、2的性能等来决定,因此只要事先使用实际设备进行实验等来求出最优的值作为规定阈值Sh1即可。
<步骤S106>
在该步骤S105的判定结果是判定为磁通量差的变化率d(|Φml-Φmr|)/dt超过规定阈值Sh1的情况下,在步骤S106中,判断为第一电动机1和第二电动机2中的至少某一个电动机的永磁体中产生了温度异常,进行例如对转矩指令值τ*进行向下修正等用于避免永磁体不可逆减磁的处理。
此外,在上述的步骤S101、步骤S102、步骤S105的任一个中判定为“否”的情况下,结束本次的处理周期中的异常检测处理,直到接下来的处理周期中的异常检测处理开始为止等待。
以上,如举出具体的例子来详细地说明的那样,在本第一实施方式的电动车辆的驱动控制系统100中,在两电动机1、2中相对应的转子转速ωe(即,ωel和ωer)、相对应的线圈电流Id、Iq(即,Idl和Idr、Iql和Iqr)、相对应的线圈电感Ld、Lq(即,Ldl和Ldr、Lql和Lqr)为分别相同的值这样的条件下,根据与第一电动机1相对应的q轴电压指令值Vql*和与第二电动机2相对应的q轴电压指令值Vqr*之间的差Vql*-Vqr*,求出两电动机1、2的磁通量差的变化率d(|Φml-Φmr|)/dt,在该磁通量差的变化率d(|Φml-Φmr|)/dt超过规定阈值Sh 1的情况下,判断为在至少某一个电动机1、2的永磁体中产生了温度异常。因而,根据该驱动控制系统100,在例如电动车辆直行的情况那样左右轮为相同的转矩、相同的转速时,能够高精度地检测永磁体的温度异常。此时,不需要通过温度传感器等来直接测量各电动机1、2的永磁体的温度。
另外,即使在两电动机1、2中相对应的转子转速ωe(即,ωel和ωer)、相对应的线圈电流Id、Iq(即,Idl和Idr、Iql和Iqr)、相对应的线圈电感Ld、Lq(即,Ldl和Ldr、Lql和Lqr)分别不同的情况下,如果知道线圈电感Ld、Lq(即,Ldl和Ldr、Lql和Lqr)的值,则也能够根据上述的式(1)以及式(2),并根据第一电动机1的q轴电压Vql与第二电动机2的q轴电压Vqr之间的差Vql-Vqr,求出两电动机1、2的交链磁通量之差Φml-Φmr。这里,线圈电感Ld、Lq依赖于d轴电流Idl、Idr、q轴电流Iql、Iqr,因此如果通过事先的实验等来制作表示d轴电流Idl、Idr以及q轴电流Iql、Iqr与线圈电感Ld、Lq的关系的映射并进行存储,则能够与上述的例子同样地根据与第一电动机1相对应的q轴电压指令值Vql*和与第二电动机2相对应的q轴电压指令值Vqr*之间的差Vql*-Vqr*,求出两电动机1、2的磁通量差的变化率d(|Φml-Φmr|)/dt,通过将该磁通量差的变化率d(|Φml-Φmr|)/dt与规定阈值Sh1进行比较来判定电动机1、2的永磁体的温度异常。如以上那样,在本第一实施方式的电动车辆的驱动控制系统100中,通过事先存储表示d轴电流Idl、Idr以及q轴电流Iql、Iqr与线圈电感Ld、Lq的关系的映射,即使在例如电动车辆转弯时等左右轮的转矩、转速不同的情况下也能够高精度地检测永磁体的温度异常。此时,不需要通过温度传感器等来直接测量各电动机1、2的永磁体的温度。
另外,在本第一实施方式的电动车辆的驱动控制系统100中,通过求出两电动机1、2的磁通量差的变化率d(|Φml-Φmr|)/dt,并将该磁通量差的变化率d(|Φml-Φmr|)/dt与规定阈值Sh 1进行比较,来判定电动机1、2的永磁体的温度异常,因此不仅在只电动机1、2中的某一个电动机的永磁体中产生了温度异常的情况下能够检测其异常,在两电动机1、2的永磁体中同时产生了温度异常的情况下也能够检测其异常。
此外,如电动车辆直行的情况那样,在两电动机1、2中相对应的转子转速ωe(即,ωel和ωer)、相对应的线圈电流Id、Iq(即,Idl和Idr、Iql和Iqr)、相对应的线圈电感Ld、Lq(即,Ldl和Ldr、Lql和Lqr)分别为相同的值这样的条件下判断电动机1、2的永磁体的温度异常的情况下,如从上述的式(3)可知那样,可以用接近比例的关系来表示两电动机1、2的q轴电压Vql,Vqr的差Vql-Vqr与两电动机1、2的交链磁通量之差Φml-Φmr。因而,在这种情况下,也可以不求出两电动机1、2的交链磁通量之差Φml-Φmr而是求出与第一电动机1相对应的q轴电压指令值Vql*和与第二电动机2相对应的q轴电压指令值Vqr*之间的差Vql*-Vqr*随时间的变化,即两电动机1、2的q轴电压Vql、Vqr的差Vql-Vqr随时间变化的变化率d(|Vql-Vqr|)/dt,在该q轴电压差的变化率d(|Vql-Vqr|)/dt超过规定阈值Sh2的情况下,判断为在至少某一个电动机1、2的永磁体中产生了温度异常。这样,在通过将两电动机1、2的q轴电压差的变化率d(|Vql-Vqr|)/dt与规定阈值Sh2进行比较来判定电动机1、2的永磁体的温度异常的情况下,与将磁通量差的变化率d(|Φml-Φmr|)/dt与规定阈值Sh1进行比较的情况相比判定的精度稍差一些,但是能够与不需要求出两电动机1、2的交链磁通量之差Φml-Φmr的运算相当地实现运算负荷的降低。此外,第一电动机1以及第二电动机2的永磁体的磁体温度与q轴电压差的变化率d(|Vql-Vqr|)/dt的关系由两电动机1、2的性能等决定,因此只要事先使用实际设备进行实验等来求出最优的值作为规定阈值Sh2即可。
另外,在以上的例子中,通过两电动机1、2的磁通量差的变化率d(|Φml-Φmr|)/dt与规定阈值Sh1的比较,或者两电动机1、2的q轴电压差的变化率d(|Vql-Vqr|)/dt与规定阈值Sh2的比较,来判定电动机1、2的永磁体的温度异常。然而,也能够不求出各值随时间变化的变化率,而是通过将两电动机1、2的交链磁通量的差Φml-Φmr的值本身与规定阈值Sh3进行比较,或者将两电动机1、2的q轴电压的差Vql-Vqr的值本身与规定阈值Sh4进行比较,来判定电动机1、2的永磁体的温度异常。其中,该情况下的判定是判定只有两个电动机1、2中的某一个电动机温度上升而导致两电动机1、2的温度差变大的状况。
(第二实施方式)
接着,说明本发明的第二实施方式。本第二实施方式与第一实施方式同样地,作为逆变器装置3所内置的微计算机5的一个功能而实现有本发明的异常检测装置,控制结构与图1所示的第一实施方式相同,但是设置在微计算机5中的磁体温度异常检测部30的处理与第一实施方式有些不同。即,在第一实施方式中,使用第一电动机1的q轴电压Vql与第二电动机2的q轴电压Vqr之间的差Vql-Vqr来检测磁体温度的异常,但是在本第二实施方式中,除了两电动机1、2的q轴电压的差Vql-Vqr之外,还运算q轴电压之比Vqr/Vql,使用q轴电压的差Vql-Vqr与q轴电压之比Vqr/Vql这两者来检测电动机1、2的永磁体的温度异常。以下,只说明与第一实施方式不同的部分。
当根据上述的式(1)和式(2)求出第一电动机1的q轴电压Vql与第二电动机2的q轴电压Vqr之比Vqr/Vql时,获得下述式(4)。
Vqr/Vql=(ωer·Ldr·Idr+Rr·Iqr+p·Lqr·Iqr+ωer·Φmr)/(ωel·Ldl·Idl+Rl·Iql+p·Lql·Iql+ωel·Φml)    …(4)
这里,在两电动机1、2的线圈电流Id、Iq(Idl、Iql;Idr、Iqr)都为0这样的条件下,式(4)能够简化为下述的式(5)。
Vqr/Vql=(ωer·Φmr)/(ωel·Φml)    …(5)
这里,在只有第一电动机1的永磁体的温度上升的情况下,第一电动机1的交链磁通量Φml减少,因此上述式(5)的分母变小,上述式(5)的值变得大于1。另一方面,在只有第二电动机2的永磁体的温度上升的情况下,第二电动机2的交链磁通量Φmr减少,因此上述式(5)的分子变小,上述式(5)的值变得小于1。因而,根据上述式(5)的值比1大还是比1小可知电动机1、2中的哪个电动机的永磁体的温度高,在第一电动机1的永磁体的温度高的情况下,如果式(5)的值比规定阈值还大,则能判断为在第一电动机1的永磁体中产生了温度异常,在第二电动机2的永磁体的温度高的情况下,如果式(5)的值小于规定阈值,则能够判断为在第二电动机2的永磁体中产生了温度异常。
因此,在本第二实施方式的电动车辆的驱动控制系统100中,在两电动机1、2的线圈电流Id、Iq(Idl、Iql;Idr、Iqr)都成为0的定时,设置在微计算机5中的磁体温度异常检测部30使用由第一向量控制部15的电流控制部18计算出的q轴电压指令值Vql*、由第二向量控制部25的电流控制部28计算出的q轴电压指令值Vqr*,来运算两电动机1、2的q轴电压之比Vqr/Vql。并且,如果两电动机1、2的q轴电压之比Vqr/Vql的值大于1,则在该值超过预先决定的规定阈值Sh5的情况下判断为在第一电动机1的永磁体中产生了温度异常,如果两电动机1、2的q轴电压之比Vqr/Vql的值小于1,则在该值小于预先决定的规定阈值Sh6的情况下,判断为在第二电动机2的永磁体中产生了温度异常。并且,在判断为在某一个电动机1、2的永磁体中产生了温度异常的情况下,与第一实施方式同样地,通过作出使转矩指令值τ*下降等的对策,来事先避免由于永磁体的温度上升产生不可逆减磁而导致电动机的输出大幅度下降这样的事态。
但是,在使用了如以上那样的两电动机1、2的q轴电压之比Vqr/Vql的运算中,特别是当分母侧的值微小时,运算误差变大,判定精度劣化。因此,预先决定与两电动机1、2的q轴电压的值对应的下限值(后述的“Vq_L”),磁体温度异常检测部30只在两电动机1、2的q轴电压指令值Vql*、Vqr*都大于等于下限值(后述的“Vq_L”)的情况下,使用两电动机1、2的q轴电压之比进行永磁体的温度异常的判定,在至少任一个电动机1、2的q轴电压指令值Vql*、Vqr*小于下限值(后述的“Vq_L”)的情况下,如在第一实施方式中说明的那样,使用两电动机1、2的q轴电压的差Vql-Vqr来进行永磁体的温度异常的判定。
图5是表示在本第二实施方式的电动车辆的驱动控制系统100中由设置在微计算机5中的磁体温度异常检测部30实施的处理的流程的流程图。该图5的流程图所示的异常检测处理每隔规定周期(例如每隔1秒)作为微计算机5的中断处理来实施。
<步骤S201>
当图5的流程开始时,磁体温度异常检测部30首先在步骤S201中判定与第一电动机1相对应的q轴电压指令值Vql*和与第二电动机2相对应的q轴电压指令值Vqr*这两者是否大于等于下限值Vq_L。并且,如果q轴电压指令值Vql*、Vqr*这两者大于等于下限值Vq_L则进入步骤S202,如果至少一个小于下限值Vq_L则进入步骤S209。
<步骤S202>
在步骤S202中,判定与第一电动机1相对应的电流指令值Idl*、Iql*和与第二电动机2相对应的电流指令值Idr*、Iqr*是否都成为0。
<步骤S203>
然后,如果针对两电动机1、2的电流指令值(Idl*、Iql*;Idr*、Iqr*)都成为0,则在接下来的步骤S203中,根据与第一电动机1相对应的q轴电压指令值Vql*和与第二电动机2相对应的q轴电压指令值Vqr*,计算两电动机1、2的q轴电压之比Vqr/Vql。
<步骤S204>
接着,在步骤S204中,判定在步骤S203中计算出的两电动机1、2的q轴电压之比Vqr/Vql的值是否大于1。
<步骤S205>
然后,在两电动机1、2的q轴电压之比Vqr/Vql的值大于1的情况下,在步骤S205中,判定在步骤S203中计算出的两电动机1、2的q轴电压之比Vqr/Vql的值是否超过预先决定的规定阈值Sh5。
<步骤S206>
然后,在两电动机1、2的q轴电压之比Vqr/Vql的值超过阈值Sh5的情况下,在步骤S206中,判断为在第一电动机1的永磁体中产生了温度异常,进行例如对转矩指令值τ*进行向下修正等用于避免永磁体不可逆减磁的处理。
<步骤S207>
另一方面,在两电动机1、2的q轴电压之比Vqr/Vql的值小于1的情况下,在步骤S207中,判定在步骤S203中计算出的两电动机1、2的q轴电压之比Vqr/Vql的值是否小于预先决定的规定阈值Sh6。
<步骤S208>
在两电动机1、2的q轴电压之比Vqr/Vql的值小于阈值Sh6的情况下,在步骤S208中,判断为在第二电动机2的永磁体中产生了温度异常,进行例如对转矩指令值τ*进行向下修正等用于避免永磁体不可逆减磁的处理。
此外,作为上述的阈值Sh5、Sh6,只要事先使用实际设备进行实验等来求出最优的值即可。在上述的步骤S202、步骤S205、步骤S207的任一个中判定为“否”的情况下,结束本次的处理周期中的异常检测处理,直到接下来的处理周期中的异常检测处理开始为止等待。
另外,在通过上述的步骤S201的判定而判定为与第一电动机1相对应的q轴电压指令值Vql*和与第二电动机2相对应的q轴电压指令值Vqr*中的任一个或者两者小于下限值Vq_L而进入步骤S209的情况下,在步骤S209以后的处理中,与上述的第一实施方式同样地使用两电动机1、2的q轴电压的差Vql-Vqr来进行永磁体的温度异常的判定。
<步骤S209>
即,首先在步骤S209中,判定与第一电动机1相对应的电流指令值Idl*、Iql*和与第二电动机2相对应的电流指令值Idr*、Iqr*是否分别相等。
<步骤S210>
然后,如果与两电动机1、2相对应的电流指令值(即,Idl*和Idr*、Iql*和Iqr*)分别相等,则在接下来的步骤S210中,判定第一电动机1的转子转速Wl与第二电动机2的转子转速Wr是否相等。
<步骤S211>
如果两电动机1、2的转子转速Wl、Wr相等,则接着在步骤S211中,根据与第一电动机1相对应的q轴电压指令值Vql*和与第二电动机2相对应的q轴电压指令值Vqr*之间的差Vql*-Vqr*,求出两电动机1、2的交链磁通量之差Φml-Φmr。
<步骤S212>
然后,在步骤S212中,根据直到上次的处理周期为止求出的过去的磁通量差和在本次的处理周期中求出的磁通量差,求出磁通量差的变化率d(|Φml-Φmr|)/dt。
<步骤S213>
然后,在步骤S213中,判定在步骤S212中求出的磁通量差的变化率d(|Φml-Φmr|)/dt的值是否超过预先设定的规定阈值Sh1。
<步骤S214>
然后,在步骤S213的判定的结果是判断为磁通量差的变化率d(|Φml-Φmr|)/dt超过规定阈值Sh1的情况下,在步骤S214中判断为第一电动机1和第二电动机2中的至少某一个电动机的永磁体产生了温度异常,实施例如对转矩指令值τ*进行向下修正等用于避免永磁体不可逆减磁的对策。
此外,在上述的步骤S209、步骤S210、步骤S213的任一个中判定为“否”的情况下,结束本次的处理周期中的异常检测处理,直到接下来的处理周期中的异常检测处理开始为止等待。
此外,在以上的由图5的流程图所示的例子中,在q轴电压指令值Vql*、Vqr*中的至少一个小于下限值Vq_L的情况下,根据它们的差Vql*-Vqr*求出两电动机1、2的磁通量差的变化率d(|Φml-Φmr|)/dt,通过该磁通量差的变化率d(|Φml-Φmr|)/dt与阈值Sh1的比较,来检测电动机1、2的永磁体的温度异常(S213)。然而,也可以不将两电动机1、2的磁通量差的变化率d(|Φml-Φmr|)/dt与阈值Sh1进行比较,而是通过如在第一实施方式中说明的那样,将两电动机1、2的q轴电压差的变化率d(|Vql-Vqr|)/dt与阈值Sh2进行比较,或者将两电动机1、2的交链磁通量的差Φml-Φmr的值本身与阈值Sh3进行比较,或者将两电动机1、2的q轴电压的差Vql-Vqr的值本身与阈值Sh4进行比较,来检测电动机1、2的永磁体的温度异常。
以上,如举出具体的例子而说明的那样,本第二实施方式的电动车辆的驱动控制系统100在与第一电动机1相对应的q轴电压指令值Vql*和与第二电动机2相对应的q轴电压指令值Vqr*这两者大于等于下限值Vq_L的情况下,在两电动机1、2的线圈电流Id、Iq(Idl、Iql;Idr、Iqr)都为0这样的条件下,使用两电动机1、2的q轴电压之比Vqr/Vql来检测电动机1、2的永磁体的温度异常,在q轴电压指令值Vql*、Vqr*中的至少任一个小于下限值Vq_L的情况下,使用这些q轴电压指令值Vql*、Vqr*的差Vql*-Vqr*来检测电动机1、2的永磁体的温度异常。因而,根据本第二实施方式的驱动控制系统100,与第一实施方式的驱动控制系统100同样地判定两电动机1、2的温度差变大的状况。因而,根据本第二实施方式的驱动控制系统100,不通过温度传感器等直接测量各电动机1、2的永磁体的温度,就能够高精度地检测永磁体的温度异常。
另外,特别是,在本第二实施方式的驱动控制系统100中,通过使用两电动机1、2的q轴电压之比Vqr/Vql来检测电动机1、2的永磁体的温度异常,还获得能够消除电池4的直流电压Vdc的检测误差的影响这样的优点。即,对于由第一PWM控制部16、第二PWM控制部26生成的PWM波形,根据电压指令值与电池4的直流电压Vdc之比来决定调制率。因此,当电池4的直流电压Vdc中含有检测误差时,用于获得相同的调制率的电压指令值会发生变化。即,在这种情况下,在电压指令值中会叠加电池4的直流电压Vdc的检测误差的影响。这里,在本第二实施方式的驱动控制系统100中,第一电动机1和第二电动机2这两者从一个电池4中获得电力,因此在针对两电动机1、2的电压指令值中将叠加有相同量的直流电压Vdc的检测误差的影响。因而,如果取针对这两个电动机1、2的电压指令值之比,则能够消除直流电压Vdc的检测误差的影响。即,在上述的式(5)的电压比Vqr/Vql中,消除了直流电压Vdc的检测误差的影响。即使在电池4的直流电压Vdc中含有检测误差的情况下,通过使用该值即两电动机1、2的q轴电压之比Vqr/Vql来检测电动机1、2的永磁体的温度异常,也能够高精度地检测永磁体的温度异常。
另外,如本第二实施方式那样,在求出第一电动机1的q轴电压Vql与第二电动机2的q轴电压Vqr之间的差Vql-Vqr和比Vqr/Vql的情况下,根据上述的式(3)求出两电动机1、2的交链磁通量之差Φml-Φmr,根据式(5)求出交链磁通量之比Φmr/Φml,因此能够计算出两电动机1、2的交链磁通量的值Φml、Φmr本身。并且,如果知道两电动机1、2的交链磁通量的值Φml、Φmr,则通过反映该值地计算出针对各电动机1、2的电流指令值,能够提高实际的电动机1、2的输出转矩对转矩指令值τ*的追踪性能。即,当各电动机1、2的磁体磁通量发生变化时,即使通固定的线圈电流,各电动机1、2所输出的转矩也会发生变化。因此,根据两电动机1、2的交链磁通量之差Φml-Φmr和交链磁通量之比Φmr/Φml计算出交链磁通量的值Φml、Φmr本身,将计算出的交链磁通量的值Φml、Φmr输入到电流指令变换部6。然后,电流指令变换部6根据转矩指令值τ*和交链磁通量的值Φml、Φmr来决定电流指令值,由此能够实现正确地追踪了转矩指令值τ*的转矩输出。此外,电流指令变换部6通过例如将转矩指令值τ*和磁体磁通量以及与其相对应的d轴电流指令值Idl*、Idr*、q轴电流指令值Iql*、Iqr*的关系映射化并进行存储,能够实现以上的处理。
另外,在根据两电动机1、2的q轴电压Vql,Vqr的差Vql-Vqr和比Vqr/Vql计算出两电动机1、2的交链磁通量的值Φml、Φmr本身的情况下,通过将该交链磁通量的值Φml、Φmr本身与规定阈值Sh7进行比较,能够更高精度地检测电动机1、2的永磁体的温度异常。
(第三实施方式)
接着,说明本发明的第三实施方式。本第三实施方式以通过与上述的第二实施方式相同的方法来检测电动机1、2的永磁体的温度异常为前提,通过主动地设置两电动机1、2的线圈电流Id、Iq(Idl、Iql;Idr、Iqr)都成为0的定时,来增加能够使用q轴电压之比Vqr/Vql进行判定的情况。以下,只说明与第二实施方式不同的部分。
如在第二实施方式中说明的上述式(5)那样,在两电动机1、2的线圈电流Id、Iq(Idl、Iql;Idr、Iqr)都为0这样的条件下,能够消除上述式(4)的线圈电阻R、线圈电感Ld、Lq的项,各电动机1、2的q轴电压Vql,Vqr与磁体磁通量(交链磁通量)Φml、Φmr成为比例的关系。因而,如果与磁体异常检测部30的处理相配合地两电动机1、2的线圈电流Id、Iq(Idl、Iql;Idr、Iqr)都成为0,则能够使用两电动机1、2的q轴电压之比Vqr/Vql进行磁体温度的异常判定的情况增多,但是电动车辆的驱动转矩通常根据驾驶者的油门踏板操作量来决定,因此不会在磁体温度异常检测部30的每个处理周期(例如1秒)定期地产生两电动机1、2的线圈电流Id、Iq(Idl、Iql;Idr、Iqr)都成为0的定时。
因此,在本第三实施方式的电动车辆的驱动控制系统100中,微计算机5的电流指令变换部6如图6所示那样,生成针对各电动机1、2的如下电流指令值Id*、Iq*(Idl*、Iql*;Idr*、Iqr*),该电流指令值使两电动机1、2实际输出的转矩τ的时间平均值与转矩指令值τ*一致(即,使转矩τ的时间平均值追踪转矩指令值τ*)且形成两电动机1、2的线圈电流Id、Iq(Idl、Iql;Idr、Iqr)都成为0的期间T0。并且,将设置两电动机1、2的线圈电流Id、Iq(Idl、Iql;Idr、Iqr)都成为0的期间T0的周期ΔTperiod例如设为1秒,使其与磁体温度异常检测部30的中断处理同步。由此,与磁体异常检测部30的处理相配合地产生两电动机1、2的线圈电流Id、Iq(Idl、Iql;Idr、Iqr)都成为0的定时,能够增加可使用两电动机1、2的q轴电压之比Vqr/Vql来进行磁体温度的异常判断的情况。
如以上那样,根据本第三实施方式的电动车辆的驱动控制系统100,微计算机5的电流指令变换部6生成针对各电动机1、2的如下电流指令值Id*、Iq*(Idl*、Iql*;Idr*、Iqr*),该电流指令值使两电动机1、2实际输出的转矩τ的时间平均值追踪转矩指令值τ*且形成两电动机1、2的线圈电流Id、Iq(Idl、Iql;Idr、Iqr)都成为0的期间T0,因此不会产生电动机1、2的输出转矩意外地变动这样的问题,而能够最大限度地发挥上述的第二实施方式的效果。
以上,作为本发明的具体的实施方式,说明了第一至第三实施方式,但是这些各实施方式例示性地示出本发明的一个应用例子,不意味着本发明的技术范围限定于以这些实施方式公开的内容。即,本发明的技术范围不限于由上述的各实施方式公开的具体的技术事项,还包含能够从该公开容易地导出的各种变形、变更、代替技术等。
日本国基础申请的特愿2009-198041号(日本国申请日:2009年8月28日)的全部内容引用在这里以避免错误翻译、记载遗漏。
产业上的可利用性
根据本发明,使用针对永磁体型同步电动机的q轴电压指令值的差来判定是否在这些永磁体型同步电动机中的至少某一个中产生了磁体温度的异常。因而,不通过温度传感器等直接测量各永磁体型同步电动机的永磁体的温度,就能够高精度地检测作为电动车辆用的电动机而使用的永磁体型同步电动机中的磁体温度的异常。

Claims (14)

1.一种检测永磁体型同步电动机的异常的装置,其特征在于,具备:
多个永磁体型同步电动机;
电流指令值计算部,其计算针对上述多个永磁体型同步电动机的电流指令值;
q轴电压指令值计算部,其根据由上述电流指令值计算部分别计算出的上述电流指令值,来分别计算针对上述多个永磁体型同步电动机的q轴电压指令值;以及
磁体温度异常判定部,其使用由上述q轴电压指令值计算部计算出的针对上述多个永磁体型同步电动机的上述q轴电压指令值中的、针对一个永磁体型同步电动机的q轴电压指令值Vq1和针对其它永磁体型同步电动机中的任一个永磁体型同步电动机的q轴电压指令值Vqr之间的差Vql-Vqr,根据下式求出上述一个永磁体型同步电动机的交链磁通量Φml和上述其它永磁体型同步电动机中的任一个永磁体型同步电动机的交链磁通量Φmr之间的差Φml-Φmr,并使用上述交链磁通量的上述差Φml-Φmr来判定是否在上述永磁体型同步电动机中的至少一个中产生了磁体温度的异常,
Vql-Vqr=(Rl-Rr)Iql+ωel(Φml-Φmr)
其中,R1表示上述一个永磁体型同步电动机的线圈电阻,Rr表示上述其它永磁体型同步电动机中的任一个永磁体型同步电动机的线圈电阻,Iql表示上述一个永磁体型同步电动机的q轴电流,ωel表示上述一个永磁体型同步电动机的转子转速。
2.根据权利要求1所述的检测永磁体型同步电动机的异常的装置,其特征在于,
上述磁体温度异常判定部在针对上述多个永磁体型同步电动机的上述q轴电压指令值中的、针对上述一个永磁体型同步电动机的上述q轴电压指令值与针对上述其它永磁体型同步电动机中的任一个永磁体型同步电动机的上述q轴电压指令值之间的上述差超过预先设定的规定阈值的情况下,判定为在上述永磁体型同步电动机中的至少一个中产生了上述磁体温度的上述异常。
3.根据权利要求1所述的检测永磁体型同步电动机的异常的装置,其特征在于,
上述磁体温度异常判定部计算针对上述多个永磁体型同步电动机的上述q轴电压指令值中的、针对上述一个永磁体型同步电动机的上述q轴电压指令值与针对上述其它永磁体型同步电动机中的任一个永磁体型同步电动机的上述q轴电压指令值之间的上述差随时间变化的变化率,在上述变化率超过预先设定的规定阈值的情况下,判定为在上述永磁体型同步电动机中的至少一个中产生了上述磁体温度的上述异常。
4.根据权利要求2或者3所述的检测永磁体型同步电动机的异常的装置,其特征在于,
当在上述多个永磁体型同步电动机中相对应的转子转速、相对应的线圈电流以及相对应的线圈电感分别大致相等时,上述磁体温度异常判定部进行上述磁体温度的上述异常的判定。
5.根据权利要求1所述的检测永磁体型同步电动机的异常的装置,其特征在于,
上述磁体温度异常判定部使用针对上述多个永磁体型同步电动机的上述q轴电压指令值中的针对上述一个永磁体型同步电动机的上述q轴电压指令值与针对上述其它永磁体型同步电动机中的任一个永磁体型同步电动机的上述q轴电压指令值之间的上述差、上述永磁体型同步电动机的转子转速以及上述永磁体型同步电动机的线圈电流,来计算上述永磁体型同步电动机的交链磁通量的差,在上述交链磁通量的上述差超过预先设定的规定阈值的情况下,判定为在上述永磁体型同步电动机中的至少一个中产生了上述磁体温度的上述异常。
6.根据权利要求1所述的检测永磁体型同步电动机的异常的装置,其特征在于,
上述磁体温度异常判定部使用针对上述多个永磁体型同步电动机的上述q轴电压指令值中的针对上述一个永磁体型同步电动机的上述q轴电压指令值与针对上述其它永磁体型同步电动机中的任一个永磁体型同步电动机的上述q轴电压指令值之间的上述差、上述永磁体型同步电动机的转子转速以及上述永磁体型同步电动机的线圈电流,来计算上述永磁体型同步电动机的交链磁通量的差,并且计算上述交链磁通量的上述差随时间变化的变化率,在上述变化率超过规定阈值的情况下判定为在上述永磁体型同步电动机中的至少一个中产生了上述磁体温度的上述异常。
7.根据权利要求5或者6所述的检测永磁体型同步电动机的异常的装置,其特征在于,
当在上述多个永磁体型同步电动机中相对应的上述转子转速、相对应的上述线圈电流以及相对应的线圈电感分别大致相等时,上述磁体温度异常判定部进行上述磁体温度的上述异常的判定。
8.根据权利要求5或者6所述的检测永磁体型同步电动机的异常的装置,其特征在于,
还具备存储部,该存储部存储有表示d轴电流与线圈电感之间的关系和q轴电流与线圈电感之间的关系的映射,
上述磁体温度异常判定部根据由上述电流指令值计算部计算出的上述电流指令值和存储在上述存储部中的映射来计算上述多个永磁体型同步电动机的线圈电感,使用针对上述多个永磁体型同步电动机的上述q轴电压指令值中的针对上述一个永磁体型同步电动机的上述q轴电压指令值与针对上述其它永磁体型同步电动机中的任一个永磁体型同步电动机的上述q轴电压指令值之间的上述差、上述永磁体型同步电动机的上述转子转速、上述永磁体型同步电动机的上述线圈电流以及上述永磁体型同步电动机的上述线圈电感,来计算上述永磁体型同步电动机的上述交链磁通量的上述差。
9.根据权利要求1所述的检测永磁体型同步电动机的异常的装置,其特征在于,
上述磁体温度异常判定部使用由上述q轴电压指令值计算部计算出的针对上述多个永磁体型同步电动机的上述q轴电压指令值中的、针对上述一个永磁体型同步电动机的上述q轴电压指令值与针对上述其它永磁体型同步电动机中的任一个永磁体型同步电动机的上述q轴电压指令值之间的上述差和比,来判定是否在上述永磁体型同步电动机中的至少一个中产生了上述磁体温度的上述异常。
10.根据权利要求9所述的检测永磁体型同步电动机的异常的装置,其特征在于,
在针对上述多个永磁体型同步电动机的上述q轴电压指令值全部大于等于预先设定的规定下限值的情况下,上述磁体温度异常判定部使用由上述q轴电压指令值计算部计算出的针对上述多个永磁体型同步电动机的上述q轴电压指令值中的、针对上述一个永磁体型同步电动机的上述q轴电压指令值与针对上述其它永磁体型同步电动机中的任一个永磁体型同步电动机的上述q轴电压指令值之间的比,来判定是否在上述永磁体型同步电动机中的至少一个中产生了上述磁体温度的上述异常,在针对上述多个永磁体型同步电动机的上述q轴电压指令值中的至少一个小于上述下限值的情况下,上述磁体温度异常判定部使用由上述q轴电压指令值计算部计算出的针对上述多个永磁体型同步电动机的上述q轴电压指令值中的、针对上述一个永磁体型同步电动机的上述q轴电压指令值与针对上述其它永磁体型同步电动机中的任一个永磁体型同步电动机的上述q轴电压指令值之间的上述差,来判定是否在上述永磁体型同步电动机中的至少一个中产生了上述磁体温度的上述异常。
11.根据权利要求9所述的检测永磁体型同步电动机的异常的装置,其特征在于,
在上述多个永磁体型同步电动机的线圈电流都成为零的时刻,上述磁体温度异常判定部使用上述q轴电压指令值的上述比进行上述磁体温度的上述异常的判定。
12.根据权利要求11所述的检测永磁体型同步电动机的异常的装置,其特征在于,
上述电流指令值计算部计算针对上述多个永磁体型同步电动机的上述电流指令值使得上述多个永磁体型同步电动机输出的转矩的时间平均值追踪转矩指令值并且形成上述多个永磁体型同步电动机的上述线圈电流都成为零的上述时刻。
13.根据权利要求9~12中的任一项所述的检测永磁体型同步电动机的异常的装置,其特征在于,
还具备交链磁通量计算部,该交链磁通量计算部根据由上述q轴电压指令值计算部计算出的针对上述多个永磁体型同步电动机的上述q轴电压指令值的上述差和上述比,来计算上述永磁体型同步电动机各自的交链磁通量的值,
上述电流指令值计算部根据针对上述多个永磁体型同步电动机的转矩指令值以及上述多个永磁体型同步电动机的上述交链磁通量的上述值,来计算针对上述多个永磁体型同步电动机的上述电流指令值。
14.一种检测永磁体型同步电动机的异常的方法,其特征在于,具备以下动作:
电流指令值计算动作,计算针对多个永磁体型同步电动机的电流指令值;
q轴电压指令值计算动作,根据通过电流指令值计算动作分别计算出的上述电流指令值来分别计算针对上述多个永磁体型同步电动机的q轴电压指令值;以及
判定动作,使用通过上述q轴电压指令值计算动作计算出的针对上述多个永磁体型同步电动机的上述q轴电压指令值中的、针对一个永磁体型同步电动机的q轴电压指令值Vq1与针对其它永磁体型同步电动机中的任一个永磁体型同步电动机的q轴电压指令值Vqr之间的差Vq1-Vqr,根据下式求出上述一个永磁体型同步电动机的交链磁通量Φml和上述其它永磁体型同步电动机中的任一个永磁体型同步电动机的交链磁通量Φmr之间的差Φml-Φmr,并使用上述交链磁通量的上述差Φml-Φmr来判定是否在上述永磁体型同步电动机中的至少一个中产生了磁体温度的异常,
Vql-Vqr=(Rl-Rr)Iql+ωel(Φml-Φmr)
在上述式子中,R1表示上述一个永磁体型同步电动机的线圈电阻,Rr表示上述其它永磁体型同步电动机中的任一个永磁体型同步电动机的线圈电阻,Iql表示上述一个永磁体型同步电动机的q轴电流,ωel表示上述一个永磁体型同步电动机的转子转速。
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