CN105121215B - 电动车用电动机的冷却控制装置以及冷却控制方法 - Google Patents

电动车用电动机的冷却控制装置以及冷却控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105121215B
CN105121215B CN201380075494.3A CN201380075494A CN105121215B CN 105121215 B CN105121215 B CN 105121215B CN 201380075494 A CN201380075494 A CN 201380075494A CN 105121215 B CN105121215 B CN 105121215B
Authority
CN
China
Prior art keywords
motor
vehicle
temperature
clutch
driving
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201380075494.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105121215A (zh
Inventor
森信秀
榎木圭
榎木圭一
小林裕幸
小川泰文
中野晃太郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of CN105121215A publication Critical patent/CN105121215A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105121215B publication Critical patent/CN105121215B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0061—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electrical machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B60L15/2054—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed by controlling transmissions or clutches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/12—Recording operating variables ; Monitoring of operating variables
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/19—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/60—Controlling or determining the temperature of the motor or of the drive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/10—Vehicle control parameters
    • B60L2240/36—Temperature of vehicle components or parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/42—Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/425—Temperature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2260/00—Operating Modes
    • B60L2260/40—Control modes
    • B60L2260/44—Control modes by parameter estimation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

本发明得到在不会使用户感到不适的情况下能够减轻对电动机造成的损害的电动车用电动机的冷却控制装置以及冷却控制方法。车辆控制部具有：判定车辆是否已停止的车辆停止判定部；在判定车辆已停止的情况下断开离合器的离合器控制部；在断开离合器之后通过驱动电动机来驱动油循环部的电动机控制部；以及检测由电动机的驱动而产生的感应电压，根据检测到的电动机的感应电压来推定电动机的磁体温度的电动机磁体温度推定部，在推定得到的电动机的磁体温度高于冷却电动机所需的预定规定的基准温度的情况下，电动机控制部继续驱动电动机，在电动机的磁体温度在基准温度以下的情况下，电动机控制部停止对电动机的驱动。

Description

电动车用电动机的冷却控制装置以及冷却控制方法
技术领域
本发明涉及用于对向车辆的车轮传输动力的电动机进行冷却的电动车用电动机的冷却控制装置以及冷却控制方法。
背景技术
近些年，随着环保意识的提高，考虑到未来石油资源会发生枯竭，对降低汽车能耗的需求更为迫切。另外，以锂电池为代表的充电电池(蓄电池)取得了飞跃性的进步，电动车或混合动力汽车等正广泛地尝试将行驶用的动力电动化。
此处，随着电动车或混合动力汽车的高性能化，电动机的输出密度会提高，导致发热量增加。因而，为了应对发热量的增加，在利用电动机的高效率化来降低发热量和提高线圈、磁体等的耐热性的同时，提出了各种电动机冷却方法。
例如作为一个电动机冷却方法，提出了如下方法：在具有从电动机向车轮传递动力或者切断动力的离合器、和通过电动机的驱动来向电动机供油的油泵的电动机的控制装置中，在电动机的磁体温度高于冷却电动机所需的预先设定好的基准温度，且判定为车辆已停止的情况下，在切断离合器之后，通过驱动电动机以驱动油泵，从而向电动机供油以冷却电动机(例如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2011－83048号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而，现有技术中，存在如下问题。
专利文献1所涉及的发明中存在如下问题：在控制过程中，由于仅在满足上述规定条件的情况下冷却电动机，所以若在判定为车辆已停止之后立刻进行驱动电动机之类的操作，则由于在判定为车辆已停止之后车辆的动作会发生变化，因此会使用户感到不适。
另外，存在如下问题：由于利用温度传感器来检测电动机的磁体温度，所以虽然电动机实际的磁体温度高于上述基准温度，但是由于某种原因而导致温度传感器检测出电动机实际的磁体温度低于上述基准温度的情况下，由于用于冷却电动机的控制过程不会启动，所以例如在低速爬坡行驶等高负载运转之后的均热状态下，由于电动机的磁体温度上升而发生退磁现象等，可能会对电动机造成损害。
本发明正是为了解决上述问题而设计的，其目的在于提供一种电动车用电动机的冷却控制装置以及冷却控制方法，在不会使用户感到不适的情况下，能够减轻对电动机造成的损害。
用于解决技术问题的技术手段
本发明所涉及的电动车用电动机的冷却控制装置具有：向车辆的车轮传递动力的电动机；从电动机向车轮传递动力或切断该动力的离合器；与电动机联动地被驱动且使油在电动机中循环的油循环部；以及控制电动机和离合器的动作的车辆控制部，车辆控制部具有：判定车辆是否已停止的车辆停止判定部；在判定车辆已停止的情况下断开离合器的离合器控制部；在断开离合器之后通过驱动电动机来驱动油循环部的电动机控制部；以及检测由电动机的驱动而产生的感应电压，根据检测到的电动机的感应电压来推定电动机的磁体温度的电动机磁体温度推定部，在推定得到的电动机的磁体温度高于冷却电动机所需的预先规定的基准温度的情况下，电动机控制部继续驱动电动机，在电动机的磁体温度在基准温度以下的情况下，电动机控制部停止对电动机的驱动。
另外，本发明所涉及的电动车用电动机的冷却控制方法中，电动车具有：向车辆的车轮传递动力的电动机；从电动机向车轮传递动力或切断该动力的离合器；以及与电动机联动地被驱动且使油在电动机中循环的油循环部，该电动车中所执行的电动车用电动机的冷却控制方法包括：判定车辆是否已停止的车辆停止判定步骤；在判定车辆已停止的情况下断开离合器的离合器断开步骤；在断开离合器之后通过驱动电动机来驱动油循环部的电动机驱动步骤；检测由电动机的驱动而产生的感应电压，根据检测到的电动机的感应电压来推定电动机的磁体温度的电动机磁体温度推定步骤；以及在推定得到的电动机的磁体温度高于冷却电动机所需的预先规定的基准温度的情况下，继续驱动电动机，在电动机的磁体温度在基准温度以下的情况下，停止对电动机的驱动的电动机控制步骤。
发明效果
根据本发明所涉及的电动车用电动机的冷却控制装置以及冷却控制方法，车辆控制部具有：判定车辆是否已停止的车辆停止判定部；在判定车辆已停止的情况下断开离合器的离合器控制部；在断开离合器之后通过驱动电动机来驱动油循环部的电动机控制部；以及检测由电动机的驱动而产生的感应电压，根据检测到的电动机的感应电压来推定电动机的磁体温度的电动机磁体温度推定部，在推定得到的电动机的磁体温度高于冷却电动机所需的预先规定的基准温度的情况下，电动机控制部继续驱动电动机，在电动机的磁体温度在基准温度以下的情况下，电动机控制部停止对电动机的驱动。
因此，在不会使用户感到不适的情况下，能够减轻对电动机造成的损害。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的电动车用电动机的冷却控制装置的结构图。
图2是表示本发明的实施方式1所涉及的电动车用电动机的冷却控制装置的控制处理的流程图。
图3是表示本发明的实施方式1所涉及的电动车用电动机的冷却控制装置的控制处理(电动机的磁体温度＞基准温度)的结果的流程图。
图4是表示本发明的实施方式1所涉及的电动车用电动机的冷却控制装置的控制处理(电动机的磁体温度≤基准温度)的结果的流程图。
图5是表示磁体的磁通率与磁体温度之间的关系的曲线图。
图6是表示从高负载状态到均热状态时电动机的磁体温度的演变的曲线图。
图7是表示电动机的磁体温度与电动机的驱动时间之间的关系的曲线图。
图8是表示电动机的感应电压与电动机的磁体温度之间的关系的曲线图。
图9是表示电动机的感应电压与电动机的磁体温度之间的关系的映射。
具体实施方式
以下，利用附图对本发明的电动车用电动机的冷却控制装置以及冷却控制方法的优选实施方式进行说明，各图中对于相同或相当的部分标注相同的标号来说明。
实施方式1
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的电动车用电动机的冷却控制装置的结构图。在图1中，该电动车用电动机的冷却装置所涉及的车辆301具有车辆控制部(控制单元)101、电动机102、离合器103、逆变器104、蓄电池105、油循环部106、驱动用车轮107、传送带108以及油循环用管109。
另外，车辆控制部101具有运算部(微机)110、电动机控制部111、电动机磁体温度推定部112、电动机转速检测部113、逆变器控制部114、离合器控制部115和车辆停止判定部116。而且，车辆301中设置有档位开关201、车速传感器202、以及电压传感器203。
车辆控制部101统一地控制电动机102、离合器103、逆变器104和蓄电池105。控制的详细情况将在后文中阐述。电动机102驱动车辆301。离合器103向驱动用车轮107传递或者切断来自电动机102的输出。
逆变器104将蓄电池105的输出电压从直流转换成交流，并提供给电动机102。蓄电池105用于存储电动机102的驱动用电源或者再生能量，例如可使用锂电池等。
油循环部106利用传送带108来使电动机102的驱动力联动，通过油循环用管109，使油在电动机102的内部循环，从而冷却电动机102，例如可使用油泵等。驱动用车轮107将来自电动机102的驱动力传递至路面，以使车辆301行驶。
传送带108使电动机102的驱动力与油循环部106联动。油循环用管109是用于使油冷用的油在电动机102与有循环部106之间循环的油路。
另外，关于车辆控制部101，运算部110对各种输入信息执行运算处理，输出运算处理结果。
电动机控制部111控制逆变器104，从而使电动机102生成由车辆控制部101所指令的转矩。具体而言，电动机控制部111根据内置于逆变器104的电流传感器、内置于电动机102的将角度位置传感器(例如旋转变压器)等的信号，控制逆变器104的开关信号的ON/OFF。另外，利用CAN通信等来进行车辆控制部101与电动机控制部111之间信息的交换。
电动机磁体温度推定部112首先在判定车辆301已停止之后，立刻用离合器103断开电动机102和驱动用车轮107，利用电动机控制部111，强制地使电动机102处于在多个转速下被不断驱动的状态，利用安装于逆变器104内部的电压传感器203，检测电动机102的感应电压。
接着，电动机磁体温度推定部112将所检测到的电动机102的感应电压、和对预先由实际的实验求得的电动机102的感应电压与电动机102的磁体温度之间的关系进行映射而得到的关系进行比较，从而推定当前电动机102的磁体温度。
此处，在上述方法中，通过推定电动机102的磁体温度，能够简化运算处理，能够减轻运算部110的运算处理的负担。另外，关于对电动机102的感应电压与电动机102的磁体温度之间的关系进行映射的生成方法将在后文中阐述。
一般电动机的磁体温度如上述专利文献1(日本专利特开2011－83048号公报)中所记载的那样，利用温度传感器来进行推定，然而由于磁体是旋转体，因而直接用温度传感器来检测电动机的磁体温度从物理角度来看比较困难。因此，通常通过检测位于磁体附近的非旋转体的定子(固定子)的温度，来推定电动机的磁体问题。
然而，电动机的磁体温度和定子温度在温度特性上存在差异，存在电动机的磁体温度高于定子温度的倾向，所以为了正确地推定电动机的磁体温度，需要进行校正等的运算处理。另外，温度传感器本身的测量误差也必须考虑，较难正确地推定电动机的磁体温度。
此处，在本发明的实施方式1中，作为根据电动机102的感应电压来推定电动机102的磁体温度的理由，可举例利用电动机中所使用的磁体的温度系数等，能够以物理方式根据电动机102的感应电压来近似电动机102的磁体温度，无需考虑校正等运算处理、温度传感器本身的测量误差，能够正确地推定电动机102的磁体温度。
电动机转速检测部113将内置于电动机102的角度位置传感器(例如旋转变压器)等的信号转换成电动机102的转速。逆变器控制部114利用逆变器104，由可变电压且可变频率的交流电源来进行电动机102的速度控制。离合器控制部115对离合器103的动作进行控制，将来自电动机102的输出传递至驱动用车轮107或者切断。
车辆停止判定部116根据来自档位开关201、车速传感器202和电动机转速检测部113的输出，判定车辆301是否停止。具体而言，车辆停止判定部116根据档位开关201检测出档位为P档或N档，且根据车速传感器202检测出车辆301的车速相当于0km/h，且根据电动机转速检测部113检测出电动机102的转速相当于0rpm的情况下，判定为车辆301停止。
档位开关201安装于变速杆(未图示)，且输出档位。车速传感器202根据安装于驱动用车轮107的车轮速度传感器的输出，生成基于车辆301速度的脉冲信号。电压传感器203为了测量相电压而设置于逆变器104的内部，用于检测电动机102的感应电压。
接着，参照图2的流程图，对本发明实施方式1所涉及的电动车用电动机的冷却控制装置的控制处理进行说明。另外，利用车辆控制部101，以规定的周期来执行图2的流程图。
首先，判定车辆301是否已停止(步骤S1)。此时，车辆停止判定部116根据来自档位开关201、车速传感器202和电动机转速检测部113的输出，判定车辆301是否停止。
也就是说，车辆停止判定部116在根据档位开关201检测出档位为P档或N档，且根据车速传感器202检测出车辆301的车速相当于0km/h，且根据电动机转速检测部113检测出电动机102的转速相当于0rpm的情况下，判定为车辆301停止。
步骤S1中，在判定为车辆301未停止(即，否)的情况下，直接结束图2的处理。
另一方面，在步骤S1中，在判定为车辆301已停止(即，是)的情况下，利用离合器控制部115，使离合器103断开(切断)(步骤S2)。
接着，利用电动机控制部111强制地导通(驱动)电动机102，从而联动地导通(驱动)油循环部106，对需要进行冷却的电动机102的各个发热部位供油(步骤S3)。电动机102的导通(驱动)状态是在多个转速下不断地被驱动的状态。
接着，利用电动机磁体温度推定部112，根据由电压传感器203检测到的电动机102的感应电压，推定电动机102的磁体温度(步骤S4)。
接着，判定推定得到的电动机102的磁体温度是否高于预先规定的基准温度(步骤S5)。此处，上述判定是对电动机102的磁体温度是否超过冷却电动机102所需的基准温度而变为高温进行判定。
步骤S5中，在判定为电动机102的磁体温度高于预先设定的基准温度(即，是)的情况下，继续导通(驱动)电动机102和油循环部106，并且提高电动机102的转速(步骤S6)，结束图2的处理。
此处，随着电动机102的转速被提高，与此联动地油循环部106的转速也会提高，通过提高油的循环速度，能够提高散热效果，能够有效地冷却电动机102的发热部位。
另一方面，在步骤S5中，在判定为电动机102的磁体温度为预先规定的基准温度以下(即，否)的情况下，使电动机102和油循环部106断开(停止)，结束图2的处理。
下面，参照图3的流程图，对在判定为电动机102的磁体温度高于预先规定的基准温度的情况下所执行的控制处理的结果进行说明。
在图3中，横轴表示时间，纵轴自上到下依次表示电动机控制指令、离合器控制指令、档位开关、车辆的停止判定、车速、电动机转速、油循环部转速、以及电动机102的磁体温度。
在图3中，t1是为了使电动机102从导通(驱动)变为断开(停止)而从车辆控制部101发出指令的时刻。t2是电动机102及与电动机102联动的油循环部106实际断开(停止)的时刻。
t3是将档位切换成P档或者N档的时刻。另外，t4是在车辆301的停止判定成立的同时，为了在将离合器103从导通(传递)切换至断开(切断)之后使电动机102从断开(切断)变为导通(驱动)而从车辆控制部101发出指令的时刻。
此时，通过强制地导通(驱动)电动机102，由此也能够导通(驱动)联动的油循环部106。电动机102的导通(驱动)状态是使电动机102在多个转速下不断地被驱动的状态。
在t4至t5的期间，根据由电压传感器203检测出的电动机102的感应电压，第一次推定电动机102的磁体温度。在t5至t6的期间，根据由电压传感器203检测出的电动机102的感应电压，第二次推定电动机102的磁体温度。
t6是如下时刻：将在t4至t5期间、以及t5至t6期间所推定的电动机102的磁体温度与冷却电动机102所需的预先规定的基准温度进行比较，判定是使电动机102和油循环部106断开(停止)、还是继续导通(驱动)电动机102和油循环部106的时刻。
图3的情况下，由于判定为所推定的电动机102的磁体温度高于冷却电动机102所需的基准温度，所以继续保持电动机102的导通(驱动)状态，提高电动机102的转速。此时，通过提高电动机102的转速，能够提高与电动机102联动的油循环部106的转速，所以能够提高油循环的速度，提高散热效果。
对于电动机102的导通(驱动)时间(从t6至t7的期间)，对电动机102的每个磁体温度预先进行映射。具体而言，对于电动机102的每个磁体温度，通过预先实际进行实验来求得在规定的电动机102的转速下电动机102的磁体温度达到预先规定的基准温度以下时电动机102的导通(驱动)时间，从而生成映射。
t7是如下时刻：与电动机102的磁体温度低于冷却电动机102所需的基准温度的时刻同时地，为了使电动机102从导通(驱动)变为断开(停止)而从车辆控制部101发出指令的时刻。另外，t8是电动机102及与电动机102联动的油循环部106实际断开(停止)的时刻。
下面，参照图4的流程图，对在判定为电动机102的磁体温度为预先规定的基准温度以下的情况下所执行的控制处理的结果进行说明。
在图4中，横轴表示时间，纵轴自上到下依次表示电动机控制指令、离合器控制指令、档位开关、车辆的停止判定、车速、电动机转速、油循环部转速、以及电动机102的磁体温度。
在图4中，t1是为了使电动机102从导通(驱动)变为断开(停止)而从车辆控制部101发出指令的时刻。t2是电动机102及与电动机102联动的油循环部106实际断开(停止)的时刻。
t3是将档位切换成P档或者N档的时刻。另外，t4是在车辆301的停止判定成立的同时，为了在将离合器103从导通(传递)切换至断开(切断)之后使电动机102从断开(切断)变为导通(驱动)而从车辆控制部101发出指令的时刻。
此时，通过强制地导通(驱动)电动机102，由此也能够导通(驱动)联动的油循环部106。电动机102的导通(驱动)状态是使电动机102在多个转速下不断地被驱动的状态。
在t4至t5的期间，根据由电压传感器203检测出的电动机102的感应电压，第一次推定电动机102的磁体温度。在t5至t6的期间，根据由电压传感器203检测出的电动机102的感应电压，第二次推定电动机102的磁体温度。
t6是如下时刻：将在t4至t5期间、以及t5至t6期间所推定的电动机102的磁体温度与冷却电动机102所需的预先规定的基准温度进行比较，判定是使电动机102和油循环部106断开(停止)、还是继续导通(驱动)电动机102和油循环部106的时刻。
图4的情况下，由于判定为所推定的电动机102的磁体温度在冷却电动机102所需的基准温度以下，所以为了使电动机102从导通(驱动)变为断开(停止)而从车辆控制部101发出指令。
T7是电动机102及与电动机102联动的油循环部106实际断开(停止)的时刻。
接着，参照图5、图6，对电动机102的磁体温度的基准温度(图2的步骤S5的基准温度)的设定方法进行说明。图5是表示磁体的磁通率与磁体温度之间的关系的曲线图，图6是表示从高负载状态到均热状态时电动机102的磁体温度的演变的曲线图。
在预先实际进行的实验中，确认开始发生退磁时磁体的临界温度(图5)、以及在均热状态下磁体温度的最大上升值(图6)，用开始发生退磁时磁体的临界温度减去均热状态下磁体温度的最大上升值，再乘以安全系数，从而得到电动机102的磁体温度的基准温度。
通过这样设定电动机102的磁体温度的基准温度，电动机102的磁体温度即使处于均热状态，也能够设定使得因超过磁体的临界温度而发生的磁体退磁的现象等不会对电动机102造成损害的基准温度。
通过在电动机102的磁体温度的基准温度中设有滞后性，由此在电动机102的磁体温度发生变化的情况下，能够控制电动机102的导通/断开使其在短时间内不会变化，从而不会使用户感到不适。
接着，参照图7，对电动机102的导通(驱动)时间(图3的t6至t7的期间)的映射的生成方法进行说明。图7是表示电动机102的磁体温度与电动机的驱动时间之间的关系的曲线图。
预先实际进行实验，在规定的电动机102的转速下，对于电动机102的每个磁体温度，求出电动机102的磁体温度变为预先规定的基准温度以下时电动机102的导通(驱动)时间，对于电动机102的每个磁体温度映射所求出的电动机102的导通(驱动)时间，从而得到电动机102的导通(驱动)时间(图3的t6至t7的期间)的映射。
接着，参照图8～图10，对预先实际进行实验而求得的用于根据电动机102的感应电压来推定电动机102的磁体温度的映射的生成方法进行说明。图8是表示电动机102的感应电压与电动机102的磁体温度之间的关系的曲线图,图9是表示电动机102的感应电压与电动机102的磁体温度之间的关系的映射。
首先，将车辆放置于底盘测力计(chassis dynamometer)，使其处于常温状态(例如约20℃)。
接着，在常温状态结束之后，使车辆行驶，迅速地测定此时电动机的感应电压，将该感应电压的值假定为常温状态下电动机的感应电压。行驶条件例如设定为电动机的转速＝3000rpm，电动机的目标转矩＝0Nm，底盘测力计控制＝速度控制。此处，常温状态的感应电压设为例如100V。
接着，为了使电动机的磁体温度从常温状态开始上升，使车辆在一定负载的条件下行驶，测量此时电动机的感应电压。行驶条件例如设定为电动机的转速＝3000rpm，电动机的目标转矩＝30Nm，底盘测力计控制＝速度控制。此处，一定负载行驶时的感应电压设为例如99V。
接着，利用测量得到的常温状态的感应电感和一定负载行驶时的感应电压，根据电动机的磁体温度从常温状态到到以一定负载条件行驶时电动机的感应电压的变化率、以及电动机所使用的磁体的温度系数，求出在一定负载条件下的电动机的磁体温度。
此处，由于从100V变化为99V，所以从常温状态到以一定负载行驶时感应电压的变化率为－1.0％。另外，关于磁体的温度系数，例如一般所使用的钕磁体的温度系数约为－0.1％/℃.因而，电动机的磁体温度从常温状态起上升的上升幅度为Δ10℃，实际温度被推定为常温状态(20℃)+上升幅度(10℃)＝30℃。
接着，绘制出表示所求得的电动机的感应电压和电动机的磁体温度的关系的曲线，利用两点插值而得到的近似线，求出近似公式(图8)。
最后，根据由图8的曲线图求出的近似公式，求出电动机的每个磁体温度的感应电压，生成图9所示的映射。
由此，根据实施方式1，车辆控制部具有：判定车辆是否已停止的车辆停止判定部；在判定为车辆已停止的情况下断开离合器的离合器控制部；在断开离合器滞后，通过驱动电动机来驱动油循环部的电动机控制部；以及检测由电动机的驱动而生成的感应电压，根据所检测到的电动机的感应电压来推定电动机的磁体温度的电动机磁体温度推定部，电动机控制部在所推定的电动机的磁体温度高于冷却电动机所需的预先规定的基准温度的情况下，继续驱动电动机，在电动机的磁体温度在基准温度以下的情况下，停止驱动电动机。
因此，在控制过程中，无论电动机的磁体温度为多少，在判定为车辆已停止之后，都立刻断开离合器，强制地驱动电动机，因此，由于能够在判定车辆已停止之后使车辆的动作保持不变，所以不会使用户感到不适。
另外，即使在电动机磁体温度推定部中出现任何问题的情况下，在判定车辆已停止之后立刻强制地驱动电动机，联动地也驱动油循环部，因此，即使在低速爬坡行驶等高负载运转之后的均热状态下，电动机的磁体温度变得高于冷却电动机所需的预先规定的基准温度时，能够缓和电动机的磁体温度的上升，能够减轻磁体的退磁现象等对电动机所造成的损害。
也就是说，在不会使用户感到不适的情况下，能够减轻对电动机造成的损害。
电动机控制部在断开离合器之后驱动电动机的情况下，使电动机在多个转速下不断地被驱动。
因而，能够检测多个电动机的感应电压，能够以高精度来推定电动机的磁体温度。
在电动机的磁体温度高于基准温度的情况下，电动机控制部使电动机的转速上升。
因此，通过提高电动机的转速，与电动机联动的油循环部的转速也提高，能够提高油的循环速度，所以能进一步提高散热效果，能够冷却电动机的发热部位(磁体、线圈、铁芯等)，抑制电动机的磁体温度的上升，能够减轻磁体的退磁现象等对电动机造成的损害。
电动机控制部在电动机的每个磁体温度下，驱动电动机预先设定的时间，从而使电动机的磁体温度在基准温度以下。
因此，能够兼顾对电动机确实的冷却，以及对因电动机的驱动而使蓄电池产生多余消耗的抑制，能够在电动机的每个磁体温度下使驱动电动机的时间为最佳值。

Claims (4)

1.一种电动车用电动机的冷却控制装置，其特征在于，具有：
向车辆的车轮传递动力的电动机；
从所述电动机向所述车轮传递动力或切断所述动力的离合器；
与所述电动机联动地被驱动且使油在所述电动机中循环的油循环部；以及
控制所述电动机和所述离合器的动作的车辆控制部，
所述车辆控制部具有：
判定所述车辆是否已停止的车辆停止判定部；
在判定所述车辆已停止的情况下断开所述离合器的离合器控制部；
在断开所述离合器之后通过驱动所述电动机来驱动所述油循环部的电动机控制部；以及
检测由所述电动机的驱动而产生的感应电压，根据检测到的所述电动机的感应电压来推定所述电动机的磁体温度的电动机磁体温度推定部，
在推定得到的所述电动机的磁体温度高于冷却所述电动机所需的预先规定的基准温度的情况下，所述电动机控制部继续驱动所述电动机，在所述电动机的磁体温度在所述基准温度以下的情况下，所述电动机控制部停止对所述电动机的驱动，
所述电动机控制部在断开所述离合器之后驱动所述电动机的情况下，使所述电动机在多个转速下不断地被驱动。
2.如权利要求1所述的电动车用电动机的冷却控制装置，其特征在于，
在所述电动机的磁体温度高于所述基准温度的情况下，所述电动机控制部使所述电动机的转速上升。
3.如权利要求1或2所述的电动车用电动机的冷却控制装置，其特征在于，
所述电动机控制部在所述电动机的每个磁体温度下，对所述电动机驱动预先设定的时间，从而使所述电动机的磁体温度在所述基准温度以下。
4.一种电动车用电动机的冷却控制方法，其特征在于，该电动车具有：
向车辆的车轮传递动力的电动机；
从所述电动机向所述车轮传递动力或切断所述动力的离合器；
与所述电动机联动地被驱动且使油在所述电动机中循环的油循环部，该电动车中所执行的电动车用电动机的冷却控制方法包括：
判定所述车辆是否已停止的车辆停止判定步骤；
在判定所述车辆已停止的情况下断开所述离合器的离合器断开步骤；
在断开所述离合器之后通过驱动所述电动机来驱动所述油循环部的电动机驱动步骤；
检测由所述电动机的驱动而产生的感应电压，根据检测到的所述电动机的感应电压来推定所述电动机的磁体温度的电动机磁体温度推定步骤；以及
在推定得到的所述电动机的磁体温度高于冷却所述电动机所需的预定规定的基准温度的情况下，继续驱动所述电动机，在所述电动机的磁体温度在所述基准温度以下的情况下，停止对所述电动机的驱动的电动机控制步骤，
在所述电动机驱动步骤中，在断开所述离合器之后驱动所述电动机的情况下，使所述电动机在多个转速下不断地被驱动。
CN201380075494.3A 2013-04-11 2013-04-11 电动车用电动机的冷却控制装置以及冷却控制方法 Expired - Fee Related CN105121215B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2013/060950 WO2014167690A1 (ja) 2013-04-11 2013-04-11 電動車両用モータの冷却制御装置および冷却制御方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105121215A CN105121215A (zh) 2015-12-02
CN105121215B true CN105121215B (zh) 2019-02-19

Family

ID=51689123

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380075494.3A Expired - Fee Related CN105121215B (zh) 2013-04-11 2013-04-11 电动车用电动机的冷却控制装置以及冷却控制方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9623753B2 (zh)
JP (1) JP5984172B2 (zh)
CN (1) CN105121215B (zh)
DE (1) DE112013006934T5 (zh)
WO (1) WO2014167690A1 (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9893598B2 (en) * 2013-04-26 2018-02-13 Mitsubishi Electric Corporation Magnet temperature estimation device for permanent magnet motor and magnet temperature estimation method for permanent magnet motor
JP2017189051A (ja) * 2016-04-07 2017-10-12 株式会社デンソー モータの制御装置
KR102001287B1 (ko) * 2016-06-23 2019-07-17 엘지전자 주식회사 냉각 장치 및 냉각 장치의 제어 방법
JP6651188B1 (ja) * 2019-05-14 2020-02-19 北斗制御株式会社 電動機の減磁検出方法
JP7363529B2 (ja) 2020-01-28 2023-10-18 マツダ株式会社 モータの磁石温度推定装置、及びそれを備えるハイブリッド車
JP7363528B2 (ja) 2020-01-28 2023-10-18 マツダ株式会社 モータの磁石温度推定装置、及びそれを備えるハイブリッド車
FR3134434B1 (fr) * 2022-04-08 2024-03-08 Renault Sas Procédé et système de gestion du débit d’une pompe d’un système de refroidissement d’une machine électrique d’un véhicule automobile

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3292080B2 (ja) * 1997-02-25 2002-06-17 日産自動車株式会社 ハイブリッド電気自動車の冷却装置
JPH1118496A (ja) * 1997-06-18 1999-01-22 Hitachi Ltd 電気車の制御装置および制御方法
JP3951524B2 (ja) * 1999-11-24 2007-08-01 株式会社デンソー ハイブリッド車用回転電機装置
JP3502040B2 (ja) 2000-12-27 2004-03-02 本田技研工業株式会社 ブラシレスｄｃモータの定数検出装置およびブラシレスｄｃモータの制御装置およびブラシレスｄｃモータの定数検出用プログラム
JP2005127406A (ja) * 2003-10-23 2005-05-19 Nissan Motor Co Ltd 駆動システムの回転電機保護制御装置
JP2005218271A (ja) * 2004-02-02 2005-08-11 Toyota Motor Corp モータ冷却装置
JP2008206339A (ja) * 2007-02-21 2008-09-04 Toyota Motor Corp 回転電機の駆動制御装置および車両
JP5205017B2 (ja) * 2007-09-05 2013-06-05 株式会社小松製作所 モータ利用機械
JP2009083583A (ja) * 2007-09-28 2009-04-23 Toyota Motor Corp 車両の制御装置
JP5055246B2 (ja) * 2008-10-31 2012-10-24 日立オートモティブシステムズ株式会社 回転電機の制御装置
JP5499606B2 (ja) * 2009-10-02 2014-05-21 トヨタ自動車株式会社 走行用電気モータの制御装置
KR101453252B1 (ko) * 2010-03-31 2014-10-22 아이신에이더블류 가부시키가이샤 제어장치
WO2012026044A1 (ja) 2010-08-27 2012-03-01 トヨタ自動車株式会社 車両用制御装置
EP2703243B1 (en) * 2011-04-27 2016-04-27 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for vehicle
US9067500B2 (en) * 2012-05-21 2015-06-30 Krassimire Mihaylov Penev Self rechargeable synergy drive for a motor vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2014167690A1 (ja) 2017-02-16
DE112013006934T5 (de) 2016-01-21
WO2014167690A1 (ja) 2014-10-16
CN105121215A (zh) 2015-12-02
US20150367734A1 (en) 2015-12-24
JP5984172B2 (ja) 2016-09-06
US9623753B2 (en) 2017-04-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105121215B (zh) 电动车用电动机的冷却控制装置以及冷却控制方法
CN101662258B (zh) 电动机控制装置
CN107276316A (zh) 用于控制电机的装置
CN104903144B (zh) 电动机控制装置以及电动机控制方法
KR101946502B1 (ko) 전기 자동차의 구동 모터 과열 방지 방법
CN103538586B (zh) 电动汽车的控制方法
JP5200991B2 (ja) 電動車両のモータ制御方法及びその装置
US8836260B2 (en) Method and apparatus for reducing torque variation in motor drive systems
CN104203634A (zh) 旋转电机控制装置
US20140156130A1 (en) Control apparatus of electrically-driven vehicle
RU2012154336A (ru) Устройство управления и способ управления транспортным средством с электрическим приводом
JP5895548B2 (ja) 車両の冷却装置
CN106374682A (zh) 一种混合动力电机冷却方法及***
JP4715675B2 (ja) 車両およびその車両に搭載されるモータジェネレータのロータに設けられる永久磁石の昇温方法
CN104553881A (zh) 电力驱动车辆
JP2013162732A (ja) 車両駆動用電動機の制御装置
CN114834260A (zh) 电驱主动发热控制方法及设备
JP5558697B2 (ja) ハイブリッド車両のモータ制御装置
KR101438611B1 (ko) 변속기 오일 온도 제어 방법 및 그 장치
JP2004194406A (ja) 永久磁石モータの制御装置および制御方法
JP2013236497A (ja) 電動車両
KR101144614B1 (ko) 직렬형 하이브리드 전기 차량의 파워 제어장치 및 방법
JP5455808B2 (ja) 車両の制御装置
JP2011217480A (ja) 超電導モータの制御システム
JP2009214739A (ja) 車両の駆動力制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20190219

Termination date: 20200411

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee