JP6378708B2 - 回転電機の制御システム - Google Patents

Description

この発明は、モータやジェネレータ等の回転電機の制御システムに関し、例えば、ハイブリッド自動車、燃料電池自動車等の電動車両に適用して好適な回転電機の制御システムに関する。

特許文献１には、蒸気タービン等の回転機械の速度が運転を長く継続してはならない速度領域（回転数領域）内に入った場合に警報を発生する警報装置と、細分化した運転速度区分毎に運転時間及び回数を計測し累計する装置が開示されている。

実開昭６２−１８０６０５号公報

しかしながら、電動車両に搭載された回転電機においては、その速度（回転数）だけではなく、前記回転電機の環境温度によって、該回転電機のロータに発生する応力値が異なってしまう。

すなわち、例えば電動車両が運転された地域毎の温度差や、電動車両の運転条件による前記回転電機を収容するハウジング内の温度変化によって、前記ロータに発生する応力値が異なってしまう。

そのため、仮に回転数のみに基づいて累計を行った場合には、前記ロータの疲労度合について正確に報知をすることができなく改良の余地がある。

また、様々な運転環境を想定して、その全てに対して確実に強度が維持されるように前記回転電機の設計を行う場合には、前記回転電機の重量及び材料コストが増大してしまう可能性がある。

この発明は、このような課題を考慮してなされたものであって、ロータの損傷を未然に（確実に）防止しながら、前記ロータを備える前記回転電機のコストの増大を抑制することを可能とする回転電機の制御システムを提供することを目的とする。

この発明に係る回転電機の制御システムは、ロータを備える回転電機と、ロータ回転数を検出する回転数センサと、前記回転電機の温度を検出する温度センサと、前記回転電機の前記ロータの回転を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、検出された前記ロータ回転数及び検出された前記回転電機の温度の下で前記回転電機が運転された運転時間を算出するとともに、算出した前記運転時間に基づいて前記ロータの疲労度合又は前記疲労度合に相関するパラメータを算出し、算出した前記ロータの前記疲労度合又は前記疲労度合に相関するパラメータが所定の閾値を超えた場合に、前記ロータ回転数の制限又は使用者への報知を行うように構成される。

この発明によれば、回転電機のロータ回転数及び温度下での運転時間に基づいて算出したロータの疲労度合又は該疲労度合に相関するパラメータが所定の閾値を超えた場合に、前記ロータ回転数の制限又は使用者への報知を行うようにしたので、前記ロータを備える前記回転電機が様々な温度環境下で運転された場合、及び様々な運転負荷で駆動された場合であっても、前記ロータの疲労度合を精度良く推定することができる。

結果として、ロータの損傷を未然に防止しながら、前記ロータを備える回転電機のコストの増大を抑制することができる。

この場合、前記制御装置は、前記ロータ回転数及び前記回転電機の前記温度に応じて、前記運転時間を重みづけして累積した累積値が、閾値を超えた場合に、前記ロータの回転数の制限又は使用者への報知を行うことが好ましい。この発明では、ロータ回転数及び回転電機の温度に基づいて、運転時間を重みづけするとともに、該重みづけして累積した累積値が閾値を超えた場合に、前記ロータ回転数の制限又は使用者への報知を行う。このため、前記ロータ回転数や前記回転電機の温度毎に前記ロータに発生する疲労度合を左右する応力値が異なる場合であっても、比較的簡易な計算で、精度良くロータの疲労度合を算出することができる。

この発明によれば、回転電機のロータ回転数及び回転電機の温度下での運転時間に基づいて算出したロータの疲労度合又は該疲労度合に相関するパラメータが所定の閾値を超えた場合に、前記ロータ回転数の制限又は使用者への報知を行うようにしたので、前記ロータを備える前記回転電機が様々な温度環境下で運転された場合、及び様々な運転負荷で駆動された場合であっても、前記ロータの疲労度合を精度良く推定することができる。

結果として、ロータの損傷を未然に防止しながら、前記ロータを備える回転電機のコストの増大を抑制することができる。

この実施形態に係る回転電機の制御システムが組み込まれた車両の概略構成図である。 図１例の車両の全体概略ブロック図である。 実施形態の動作説明に供される処理手順図である。 図４Ａは時間頻度マップの説明図である。図４Ｂは応力振幅マップの説明図である。 他の実施形態に係る回転電機の制御システムが組み込まれた車両の全体ブロック図である。 他の実施形態の動作説明に供される処理手順図である。

以下、この発明に係る回転電機の制御システムについて好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。

図１は、この実施形態に係る回転電機１４の制御システム１０が組み込まれた車両１２の概略構成図である。図１においては、特に、埋込磁石同期モータである前記回転電機１４の一部省略断面構成を強調して描いている。

図２は、この実施形態に係る回転電機（電動機）１４の制御システム１０が組み込まれた車両１２の全体概略ブロック図である。図２中、太い実線は機械連結を示し、二重実線は電力配線を示し、二重実線内に破線を施した線は冷媒流路であるオイル流路を示し、細い実線は制御線（信号線を含む。）を示す。

図２に示すように、この車両１２は、電気自動車であり、高圧バッテリ８２の電力により回転電機（電動機）１４の主軸２４が回転し、減速機８０を通じて駆動輪Ｗが駆動されることで走行する。

図１及び図２において、車両１２は、基本的には、駆動輪Ｗを駆動するモータジェネレータである前記回転電機１４と、該回転電機１４を冷却する液冷媒としてのオイルＯｃを車両１２内で循環させるオイル循環機構１５と、ディスプレイオーディオ装置等の表示装置１７と、車両１２のオン状態（走行可能な状態）とオフ状態（停止状態）を切り替えるパワースイッチ１９と、前記回転電機１４及び前記オイル循環機構１５の制御を含み全体を制御する制御装置１６と、を備える。

図１に示すように、回転電機１４は、ハウジング（不図示）に固定された固定子としてのステータ１８と、このステータ１８に対し、空隙２０を空けて内側に配置されたロータ２２とから構成される。

ロータ２２は、前記ハウジングに対し回転可能に支持された主軸（回転軸）２４と、磁性鋼板が積層され且つ積層された前記磁性鋼板中に磁石２６が埋め込み固定された円筒状のロータコア２８と、該ロータコア２８の軸方向側面を支持する一対のエンドプレート３０、３２と、一方のエンドプレート３０を支持するカラー３４と、前記主軸２４と一体に形成され他方のエンドプレート３２を支持する円環状のフランジ部３６と、主軸２４に嵌合されるレゾルバロータ３８ａと、該レゾルバロータ３８ａを支持するカラー４０と、を備える。

ロータ２２は、主軸２４のフランジ部３６の図１中、右側面に対し、右側から他方のエンドプレート３２、ロータコア２８、一方のエンドプレート３０、及びカラー３４の順に挿入され、主軸２４に固定されて構成される。さらに、ロータ２２は、主軸２４のフランジ部３６の図１中、左側面に対し、左側からレゾルバロータ３８ａが嵌入され、カラー４０により主軸２４に固定されて構成される。

レゾルバ３８は、ロータ２２と一体的に回転するレゾルバロータ３８ａと、前記ハウジングに支持され、前記レゾルバロータ３８ａに対向配置されるレゾルバステータ３８ｂとから構成される。レゾルバステータ３８ｂは、ロータ２２の回転数（ロータ回転数）Ｎと磁石２６の回転位置に関連する回転信号θを検出する。

ステータ１８は、ティース４２にコイル４４が巻回された構成とされている。コイル４４には、コイル温度Ｔｃｏｉｌを検出するコイル温度センサ４６が配置されている。コイル４４には、制御装置１６から回転電機１４（ロータ２２）の回転駆動信号Ｓｄが供給される。

オイル循環機構１５は、オイル吸入口５１及びオイル吐出口５２を備えるオイル流路５０と、オイル吸入口５１の近傍に設けられるポンプ５４と、オイル流路５０内を流れるオイルＯｃを走行風等で冷却する（熱交換する）ラジエタ５３（図２も参照）と、を備える。

回転電機１４の鉛直方向下方には、ハウジングの底部により形成されるオイルパン５６が配置される。該オイルパン５６内に、オイル吐出口５２から吐出されたオイルＯｃが回転電機１４の内部を潤滑・冷却した後、落下して貯留される。

車両１２のパワースイッチ１９がオン状態にされると、制御装置１６は、回転電機１４のロータ２２を回転可能状態乃至回転状態とし、且つポンプ５４を作動する。作動されたポンプ５４は、オイルパン５６に貯留しているオイルＯｃをオイル吸入口５１から吸入し、オイル流路５０を循環させて、オイル吐出口５２から吐出させる。

オイル吐出口５２から吐出されたオイルＯｃは、電機子として銅損等により発熱するステータ１８と、鉄損等により発熱するロータコア２８が一体的に組み込まれたロータ２２と、を冷却して（熱交換して）オイルパン５６内に落下する。また、オイル吐出口５２から吐出されたオイルＯｃは、主軸２４の軸受（不図示）等の潤滑材として機能してオイルパン５６内に落下する。

オイルパン５６内に落下して貯留されたオイルＯｃは、ポンプ５４の作動下にオイル吸入口５１から吸入され、オイル流路５０内のラジエタ５３により冷却（熱交換）されて、オイル吐出口５２に至り、循環する。なお、オイル吐出口５２は、回転電機１４内の適宜の箇所（温度上昇部、潤滑必要部）に複数設けてもよい。

オイルパン５６内には、回転電機１４内を冷却することで加熱された（熱交換された）オイルＯｃの温度であるオイル温度Ｔｏｉｌを検出するオイル温度センサ６０が配置されている。

制御装置１６には、上記したコイル温度センサ４６、レゾルバ３８、及びオイル温度センサ６０から、それぞれ、コイル温度Ｔｃｏｉｌ、回転信号θ、及びオイル温度Ｔｏｉｌが供給される。

また、制御装置１６には、車速センサ６２、アクセルペダル６４、及びブレーキペダル６６から、それぞれ、車速Ｖｓ、アクセル開度Ａｐ、及びブレーキ踏込量Ｂｐが供給される。

制御装置１６は、ＥＣＵ（電子制御装置）であり、演算器６８、記憶装置７０、及びタイマ・カウンタ７２を備える。

制御装置１６は、演算器６８が各種入力信号に基づき、記憶装置７０に記憶されているプログラムを読み出し実行することで各出力装置、ここでは回転電機１４、オイル循環機構１５、及び表示装置１７等を制御する各種機能実現器（機能実現手段）として機能する。演算器６８を構成する各種機能実現器は、ハードウエアにより構成することもできる。

次に、基本的には以上のように構成されるこの実施形態に係る回転電機１４の制御システム１０が組み込まれた車両１２の前記回転電機１４に対する制御装置１６による疲労度合の監視動作について、図３に示す処理手順図を参照して説明する。

パワースイッチ１９がオン状態にされると、制御装置１６の演算器６８により回転電機１４が回転可能な車両１２の走行可能状態又は走行状態とされ、手順Ｓ１にて、レゾルバ３８、オイル温度センサ６０、及びコイル温度センサ４６から、それぞれ、回転信号θ、オイル温度Ｔｏｉｌ、及びコイル温度Ｔｃｏｉｌが制御装置１６の演算器６８に取り込まれる。

演算器６８は、手順Ｓ２にて、取り込んだ回転信号θに基づきロータ２２の回転数（ロータ回転数）Ｎ［ｒｐｍ］をカウント（算出）する。

また、演算器６８は、手順Ｓ３にて、取り込んだオイル温度Ｔｏｉｌ及びコイル温度Ｔｃｏｉｌに基づき、予めシミュレーション乃至実測により作成し記憶装置７０に記憶してあるロータコア温度推定特性（マップ）を参照してロータコア２８の温度（ロータコア温度）Ｔｃｏｒｅを推定する。以降、推定したロータコア温度Ｔｃｏｒｅもロータコア温度Ｔｃｏｒｅという。

演算器６８は、次の手順Ｓ４にて、ロータ回転数Ｎと推定したロータコア温度Ｔｃｏｒｅの組み合わせ下で発生する運転時間の時間頻度をタイマ・カウンタ７２によりカウントし、記憶装置７０上に、次に説明する時間頻度（運転時間）マップ（時間頻度表）１０２を作成して記憶する。

図４Ａは、作成し記憶装置７０に記憶した、例としての時間頻度マップ１０２を示している。

演算器６８は、時間頻度マップ１０２上のロータ回転数Ｎ［ｒｐｍ］（０、１〜２０００、…、１８００１〜２００００）と推定したロータコア温度Ｔｃｏｒｅ［℃］の組み合わせで特定されるｎ行ｍ列の番地（格子点）に、その組み合わせ［ｎ，ｍ］＝［Ｎ，Ｔｃｏｒｅ］での回転電機１４の運転時間（時間頻度）ａｉｊ（ｉ＝１〜ｎ，ｊ＝１〜ｍ）を累積して記録していく（埋めていく）。回転数Ｎ及びロータコア温度Ｔｃｏｒｅの区分は、車種毎に変更してもよい。

次いで、手順Ｓ５にて、演算器６８は、現時点での疲労度合（疲労強度）Ｄｆ又は疲労度合に相関するパラメータＤｐを算出し、算出した疲労度合Ｄｆ又は疲労度合に相関するパラメータＤｐがそれぞれ所定の閾値（Ｄｆ＞Ｄｆｔｈ、Ｄｐ＞Ｄｐｔｈ＝１）を超える（上回る）か否かを判定する（疲労強度閾値判定）。

ここで、疲労度合Ｄｆ及びパラメータＤｐを算出する際には、予めシミュレーション乃至実測により作成し、記憶装置７０に記憶してある応力振幅マップ（応力振幅表、応力振幅特性値表）を参照する。

図４Ｂは、例としての応力振幅マップ１０４を示している。応力振幅マップ１０４は、あるロータ回転数Ｎ［ｒｐｍ］と、あるロータコア温度Ｔｃｏｒｅ［℃］の組み合わせ［ｎ，ｍ］＝［Ｎ，Ｔｃｏｒｅ］のときの遠心応力と冷熱応力を加算した値からなる平均応力である応力振幅値ｂｉｊ（ｉ＝１〜ｎ，ｊ＝１〜ｍ）の表として構成されている。応力振幅値ｂｉｊの値は、概略、ロータ回転数Ｎが高くロータコア温度Ｔｃｏｒｅが低い程大きな値をとり、ロータ回転数Ｎが低くロータコア温度Ｔｃｏｒｅが高い程小さな値をとる。

疲労度合Ｄｆは、次の（１）式で計算され、パラメータＤｐは、例えば疲労強度マイナー値とされ次の（２）式で計算される。それぞれ、対応する各格子点で計算し、積算値（累積値）を算出している。すなわち、疲労度合Ｄｆは、各格子点での運転時間ａｉｊに、応力振幅値ｂｉｊを乗じて累積した値であり、単なる各ロータ回転数Ｎにおける運転時間ではなく、ロータ回転数Ｎ及びロータコア温度Ｔｃｏｒｅが考慮された応力振幅値ｂｉｊによって、運転時間ａｉｊが重み付けされたものとなる。
Ｄｆ＝ａ１１×ｂ１１＋ａ１２×ｂ１２＋…ａｍｎ×ｂｍｎ…（１）
Ｄｐ＝ａ１１／ｂ１１＋ａ１２／ｂ１２＋…ａｍｎ／ｂｍｎ…（２）

この場合、手順Ｓ５における疲労度合Ｄｆの判定は、（１）式で計算した疲労度合Ｄｆが所定の閾値Ｄｆｔｈを上回る（Ｄｆ＞Ｄｆｔｈ）か否（Ｄｆ≦Ｄｆｔｈ）かにより判定される。手順Ｓ５におけるパラメータＤｐの判定は、（２）式で計算したパラメータＤｐが閾値「１」を上回る（Ｄｐ＞Ｄｐｔｈ＝１）か否（Ｄｐ≦Ｄｐｔｈ＝１）かにより判定される。

閾値以下｛（Ｄｆ≦Ｄｆｔｈ）又は（Ｄｐ≦Ｄｐｔｈ＝１）｝との判定がなされた場合には、ロータ２２（ロータコア２８）の疲労強度が十分残っていると判断し、演算器６８は、手順６に示すように、車速Ｖｓ（加速も含む）を制限をすることなく回転電機１４のロータ２２のロータ回転数Ｎ及び回転加速度Ｎ／Δｔ（Δｔは単位時間）に制限を加えることなく手順Ｓ１にもどる。

ここで、制限を加えることなくとは、例えばアクセルペダル６４の開度Ａｐに比例して回転電機１４の単位時間当たりの回転数Ｎを増加させること、すなわち回転加速度Ｎ／Δｔの増加を制限しないこと等をいう。あるいは、制限を加えることなくとは、回転数Ｎを定格回転数まで制限しないで回転可能に制御すること等をいう。

その一方、閾値を超える｛（Ｄｆ＞Ｄｆｔｈ）又は（Ｄｐ＞Ｄｐｔｈ＝１）｝との判定がなされた場合には、疲労強度が限界に近づいていると判断し、演算器６８は、手順Ｓ７にて、車速Ｖｓ（加速も含む）を制限する制御を行う。具体的には、回転電機１４のロータ２２のロータ回転数Ｎの最大値及び回転加速度Ｎ／Δｔの最大値を制限する。そして手順Ｓ８にて、演算器６８は、表示装置１７上に、回転電機１４の交換を使用者に対し促す警告表示を行う。

以上のように、この実施形態に係る回転電機１４の制御システム１０が組み込まれた車両１２は、回転電機１４、ここでは電動機と、この電動機の回転角度を表す回転信号θを測定するレゾルバ３８と、コイル４４のコイル温度Ｔｃｏｉｌを測定するコイル温度センサ４６と、ロータコア２８等を冷却するオイルＯｃのオイル温度Ｔｏｉｌを測定するオイル温度センサ６０とを備える。

この回転電機の制御システム１０は、回転信号θから回転数Ｎを算出し、コイル温度Ｔｃｏｉｌとオイル温度Ｔｏｉｌとからロータコア２８のロータコア温度Ｔｃｏｒｅを推定し、運転時間（時間頻度、回転頻度）と推定したロータコア温度Ｔｃｏｒｅからロータコア２８の疲労度合Ｄｆ及び疲労度合Ｄｆに関連するパラメータＤｐを推定乃至算出する。そして疲労度合Ｄｆが、ある一定の頻度としての閾値Ｄｆｔｈを超えた場合又はパラメータＤｐが閾値「１」を上回る場合に、車速Ｖｓの制限等を図るとともに、回転電機１４の交換を使用者に知らせるようにしている。

このため、ロータ２２の損傷を未然に確実に防止しながら、ロータ２２を備える回転電機１４のコストの増大を抑制することができる。すなわち、ユーザの疲労強度保証範囲外での使用を制限し、且つ疲労強度保証範囲外での作動を制限することができるので、ロータ２２の強度保証として、走行モードを想定した上での十分な使用材料を選定することでよい。

［他の実施形態］
図５は、他の実施形態に係る回転電機１４´の制御システム１０Ａが組み込まれた車両１２Ａの全体ブロック図である。車両１２Ａは、シリーズハイブリッド車両である。

なお、理解の便宜のために、図５の車両１２Ａにおいて、図１及び図２に示した車両１２と同一の構成要素又は対応する構成要素には、同一の符号を付けその詳細な説明を省略する。

車両１２Ａは、基本的には、駆動輪Ｗを、主軸２４及び減速機８０を介して駆動するモータジェネレータであり回転電機としての電動機１４と、該電動機１４又は高圧バッテリ８２に電力を供給する回転電機としての発電機１４´（定格は異なるが一部省略断面構造は図１に示した回転電機１４と同じ。）と、発電機１４´の主軸２４を回転駆動するエンジン８４と、電動機１４及び発電機１４´を潤滑・冷却するオイル循環機構１５と、これらを制御する制御装置１６とを備える。

図５においても、太い実線は機械連結を示し、二重実線は電力配線を示し、二重実線内に破線を施した線はオイル流路を示し、細い実線は制御線（信号線を含む。）を示す。

車両１２Ａは、高圧バッテリ８２を充電するためのエンジン８４と発電機１４´を搭載し、パワースイッチ１９がオン状態とされている走行可能状態及び走行中には、エンジン８４の主軸２４´を常時回転させて発電機１４´により発電しながら、高圧バッテリ８２及び／又は発電機１４´の電力により電動機１４の主軸２４を回転させ、減速機８０を通じて駆動輪Ｗを回転させることで走行する。

発電機１４´及び電動機１４の主軸２４´、２４が回転すると、発電機１４´及び電動機１４が発熱する。このため、この車両１２Ａは、オイル循環機構１５を流れるオイルＯｃにより電動機１４の他、発電機１４´を冷却する構造になっている。

上述したように電動機１４は、図３に示した処理手順により疲労度合が監視される。
同様に、発電機１４´の疲労度合を監視する必要がある。

そこで、次に、他の実施形態に係る回転電機である発電機１４´の制御システム１０Ａが組み込まれた車両１２Ａの発電機１４´に対する制御装置１６の監視動作について、図３に示した処理手順図に対応する図６に示す処理手順図を参照して説明する。

なお、上述した電動機１４への処理手順と、発電機１４´への処理手順は、手順Ｓ６´、Ｓ７´、Ｓ８´以外は、同一であるので、理解が容易であり、同一の手順番号又は同一の手順番号に「´」を付けて、簡易に説明する。

パワースイッチ１９がオン状態にされると、制御装置１６の演算器６８により発電機１４´が回転可能な状態又は回転状態とされ、手順Ｓ１にて、レゾルバ３８、オイル温度センサ６０、及びコイル温度センサ４６から、回転信号θ、オイル温度Ｔｏｉｌ、及びコイル温度Ｔｃｏｉｌが演算器６８に取り込まれる。

手順Ｓ２にて、演算器６８は、回転信号θに基づきロータ２２のロータ回転数Ｎ［ｒｐｍ］をカウント（算出）する。

手順Ｓ３にて、演算器６８は、オイル温度Ｔｏｉｌ及びコイル温度Ｔｃｏｉｌに基づき、ロータコア温度Ｔｃｏｒｅを推定する。

手順Ｓ４にて、演算器６８は、ロータ回転数Ｎと推定したロータコア温度Ｔｃｏｒｅの組み合わせで発生する時間頻度をタイマ・カウンタ７２によりカウントし、記憶装置７０上に時間頻度（運転時間）マップ（時間頻度表）１０２´（図４Ａ）を作成し、発電機１４´の運転時間（時間頻度）ａｉｊを累積して記録していく（埋めていく）。

手順Ｓ５にて、演算器６８は、（１）式に示した現時点での疲労度合（疲労強度）Ｄｆ又は（２）式に示した疲労度合に相関するパラメータＤｐを算出し、算出した疲労度合Ｄｆ又は疲労度合に相関するパラメータＤｐがそれぞれ所定の閾値（Ｄｆ＞Ｄｆｔｈ、Ｄｐ＞Ｄｐｔｈ＝１）を超える（上回る）か、否かを判定する。

ここで、疲労度合Ｄｆ及びパラメータＤｐを算出する際には、予めシミュレーション乃至実測により作成し、記憶装置７０に記憶してある応力振幅マップ（応力振幅表、応力振幅特性値表）１０４´（図４Ｂ）を参照する。

この場合、手順Ｓ５における疲労度合Ｄｆの判定は、（１）式で計算した疲労度合Ｄｆ所定の閾値Ｄｆｔｈを上回る（Ｄｆ＞Ｄｆｔｈ）か否（Ｄｆ≦Ｄｆｔｈ）かにより処理される。手順Ｓ５におけるパラメータＤｐの判定は、（２）式で計算したパラメータＤｐが閾値Ｄｐｔｈ＝１を上回る（Ｄｐ＞Ｄｐｔｈ＝１）か否（Ｄｐ≦Ｄｐｔｈ＝１）かにより処理される。

閾値以下｛（Ｄｆ≦Ｄｆｔｈ）又は（Ｄｐ≦Ｄｐｔｈ＝１）｝との判定の場合には、手順Ｓ６´に示すようにエンジン回転数を制限することなく、その一方、閾値を超える｛（Ｄｆ＞Ｄｆｔｈ）又は（Ｄｐ＞Ｄｐｔｈ＝１）｝との判定の場合には、手順Ｓ７´にて、エンジン回転数を制限する。そして手順Ｓ８´にて、演算器６８は、表示装置１７上に、発電機１４´の交換を促す表示を行う。

以上のように、他の実施形態に係る回転電機としての発電機１４´の制御システム１０Ａが組み込まれた車両１２Ａは、回転信号θから回転数Ｎを算出し、コイル温度Ｔｃｏｉｌとオイル温度Ｔｏｉｌとからロータコア２８のロータコア温度Ｔｃｏｒｅを推定し、回転頻度と推定したロータコア温度Ｔｃｏｒｅからロータコア２８の疲労度合Ｄｆを推定する。そして疲労度合Ｄｆ又は疲労度合Ｄｆに相関するパラメータＤｐが、それぞれ、ある一定の頻度に対応する閾値Ｄｆｔｈ又は閾値Ｄｐｔｈ＝１を超えた場合には、エンジン回転数の制限を図るとともに、発電機１４´の交換を表示装置１７上で使用者に知らせるようにしている。

このため、発電機１４´のロータ２２の損傷を未然に確実に防止しながら、ロータ２２を備える発電機１４´のコストの増大を抑制することができる。

［実施形態及び他の実施形態のまとめ］
以上説明したように、上述した実施形態及び他の実施形態によれば、ロータ２２を備える回転電機（電動機１４又は発電機４´）が様々な温度環境下で運転された場合、及び様々な運転負荷で駆動された場合であっても、ロータ２２（ロータコア２８）に発生している疲労度合Ｄｆを精度良く推定することができる。

結果として、ロータ２２の損傷を未然に確実に防止しながら、ロータ２２を備える回転電機（電動機１４又は発電機１４´）のコストの増大を抑制することができる。

なお、前記疲労度合Ｄｆ及び疲労度合Ｄｆに相関するパラメータＤｐは、前記運転時間（時間頻度）を応力振幅値ｂｉｊで重みづけして累積した累積値であり、これらの累積値が、それぞれ対応する閾値Ｄｆｔｈ、Ｄｐｔｈ＝１を超えた場合に、ロータ２２のロータ回転数Ｎの制限を図り又は使用者への報知を行うようにしたので、ロータ２２の回転数Ｎや回転電機（電動機１４又は発電機１４´）の推定されたロータコア温度Ｔｃｏｒｅ毎にロータ２２に発生する疲労度合Ｄｆを左右する応力値が異なる場合であっても、比較的簡易な計算で、精度良くロータ２２の疲労度合Ｄｆを算出することができる。

なお、この発明は、上述した実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採りうることはもちろんである。例えば、図５に示した車両１２Ａを、エンジン８４及び又は電動機１４で駆動輪Ｗを駆動するインテリジェントなハイブリッド車両に変形することが可能である。そして、このインテリジェントなハイブリッド車両において、電動機１４のロータ回転数Ｎ［ｒｐｍ］を算出する際に、レゾルバ３８を使用することなく、駆動輪Ｗ等に設けられた車輪速センサ等の車速センサ６２からの車速Ｖｓに減速機８０の減速比の逆数をかけて換算してもよい。なお、図１及び図５に示した車両１２、１２Ａにおいても、レゾルバ３８が故障したとき等には車速Ｖｓを用いてロータ回転数Ｎを算出してもよい。

１０、１０Ａ…制御システム １２、１２Ａ…車両
１４…回転電機、電動機 １４´…回転電機、発電機
１５…オイル循環機構 １６…制御装置
１７…表示装置 １８…ステータ
２２…ロータ ２４…主軸
２６…磁石 ２８…ロータコア
３８…レゾルバ ３８ａ…レゾルバロータ
３８ｂ…レゾルバステータ ４４…コイル
４６…コイル温度センサ ６０…オイル温度センサ
８０…減速機 Ｓｄ…回転駆動信号
Ｏｃ…オイル Ｔｃｏｉｌ…コイル温度
Ｔｃｏｒｅ…ロータコア温度（推定値）
Ｔｏｉｌ…オイル温度 θ…回転信号

Claims (4)

1. ロータを備える回転電機と、
   ロータ回転数を検出する回転数センサと、
   前記回転電機の温度を検出する温度センサと、
   前記回転電機の前記ロータの回転を制御する制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、
   検出された前記ロータ回転数及び検出された前記回転電機の温度の組合せに応じて求められる重みづけ値によって前記回転電機が運転された運転時間を重みづけして累積するとともに、
   累積した前記運転時間に基づいて前記ロータの疲労度合又は前記疲労度合に相関するパラメータを算出し、算出した前記ロータの前記疲労度合又は前記疲労度合に相関するパラメータが所定の閾値を超えた場合に、前記ロータ回転数の制限又は報知を行う
   ことを特徴とする回転電機の制御システム。
2. 請求項１に記載の回転電機の制御システムにおいて、
   前記ロータ回転数及び検出された前記回転電機の温度の組合せに応じて求められる重みづけ値は、高温側よりも低温側でより大きな値をとる
   ことを特徴とする回転電機の制御システム。
3. 請求項１又は２に記載の回転電機の制御システムにおいて、
   前記回転電機の温度はロータコア温度である
   ことを特徴とする回転電機の制御システム。
4. 請求項３に記載の回転電機の制御システムにおいて、
   前記ロータコア温度が、前記回転電機を冷却した液冷媒の温度及び前記回転電機のステータに巻回されたコイルの温度から推定される
   ことを特徴とする回転電機の制御システム。

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