JP2018170912A - 回転電機の制御装置及び回転電機の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】磁束密度の変化に対応させて駆動効率が最大となる励磁電流Ｉｄ及びトルク電流Ｉｑの指令値を求めることができる回転電機の制御装置を提供する。【解決手段】本発明の回転電機の制御装置は、回転子と、固定子とを有する回転電機と、固定子が有する巻線に供給する励磁（ｄ軸）電流及びトルク（ｑ軸）電流を制御する駆動制御装置と、を備えた回転電機の制御装置において、駆動制御装置は、永久磁石の温度である磁石温度又は磁石温度に相関する温度パラメータを取得するとともに、取得された磁石温度又は温度パラメータに応じた、励磁電流指令値及びトルク電流指令値を設定することを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、回転電機の制御装置及び回転電機の制御方法に関する。

特許文献１には、回転電機を制御する際に、永久磁石の減磁の大きさに応じて回転電機に供給する電流の位相を変化させる構成が示されている。一般に、この種の回転電機の制御では、駆動効率が最大となるように、トルク指令及び回転数に基づき、励磁電流Ｉｄ及びトルク電流Ｉｑを予め定めたｄｑ軸電流指令マップを用いて、回転電機の励磁電流Ｉｄ及びトルク電流Ｉｑの指示値が求められる。しかしながら、回転電機に用いられている永久磁石は、自身の磁石温度の変動に伴い、磁束密度が変化してしまう。

しかしながら、上記ｄｑ軸電流指令マップでは、磁石温度の変動による永久磁石の磁束密度の変化が考慮されていなかった。そのため、回転電機の駆動中に磁石温度が変化した際、磁束密度の変化に対応した状態で駆動効率を最大とする最適な励磁電流Ｉｄ及びトルク電流Ｉｑの指示値を求めることができず、回転電機の駆動効率が低下してしまう虞がある。

特許第２９４３６５７号公報

本発明は、磁束密度の変化に対応した状態における駆動効率が最大となる励磁電流Ｉｄ及びトルク電流Ｉｑの指示値を求めることができる回転電機の制御装置及び回転電機の制御方法を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、回転子（実施形態のロータ１１）と、固定子（実施形態のステータ１２）とを有する回転電機（実施形態のＩＰＭ１）と、前記固定子が有する巻線に供給する励磁（ｄ軸）電流及びトルク（ｑ軸）電流を制御する駆動制御装置（実施形態のモータ制御装置２）と、を備えた回転電機の制御装置（実施形態の回転電機制御システム１００の）において、前記駆動制御装置は、永久磁石の温度である磁石温度又は前記磁石温度に相関する温度パラメータを取得するとともに、取得された前記磁石温度又は前記温度パラメータに応じた、励磁電流指令値及びトルク電流指令値を設定することを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１に記載の回転電機の制御装置であって、前記駆動制御装置は、前前記磁石温度又は前記温度パラメータを取得するとともに、前記駆動制御装置は、界磁弱め領域において、前記永久磁石の界磁磁束を弱める界磁補正電流を算出するように構成されており、前記回転電機が界磁弱め領域において運転されている際、前記界磁補正電流が０となった場合、前記磁石温度に補正値を加算し、前記補正値が加算された磁石温度に基づいて、前記励磁電流指令値及び前記トルク電流指令値を設定することを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載の回転電機の制御装置であって、前記駆動制御装置は、前記界磁弱め領域で運転されている際に、前記界磁補正電流が０を超えるまで、前記磁石温度に対する前記補正値の加算を繰り返して行い、前記界磁補正電流が０を超えた時点における前記永久磁石の磁石温度を、補正後の前記永久磁石の磁石温度とすることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、回転子と、固定子とを有する回転電機の駆動制御を、前記固定子が有する巻線に供給する励磁電流及びトルク電流を駆動制御装置により制御して行なう回転電機の制御方法であって、前記駆動制御装置によって、永久磁石の温度である磁石温度又は前記磁石温度に相関する温度パラメータを取得するとともに、取得された前記磁石温度又は前記温度パラメータに応じた、励磁電流指令値及びトルク電流指令値を設定することを特徴とする。

請求項１及び４記載の発明によれば、回転電機における永久磁石の磁石温度の変動に対応して、励磁電流及びトルク電流を求めているため、磁束密度の変化に対応した状態で、回転電機の駆動効率を最大とする最適な励磁電流Ｉｄ及びトルク電流Ｉｑの指令値を求めることができる。

請求項２記載の発明によれば、界磁弱め領域において界磁補正電流が０の場合、回転電機のトルクが低下する虞があるため、界磁補正電流が０とならないように、磁石温度を補正して、励磁電流Ｉｄ及びトルク電流Ｉｑを求めるため、界磁弱め領域においてトルクの低下を低減できる。

請求項３記載の発明によれば、界磁弱め領域において界磁補正電流が０の場合に、磁石温度を補正する際、磁石温度に対する前記補正値の加算を繰り返して行なうため、界磁補正電流が０を超えた時点で磁石温度の補正を停止することができ、余分に磁石温度を高くすることにより、回転電機の駆動制御の効率を低下させずに、トルクの低下を抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る回転電機制御システム１００の構成例を示すブロック図である。 図１に示す磁石温度高温ｄｑ軸電流指令マップ２１１及び磁石温度低温ｄｑ軸電流指令マップ２１２の構成例を説明するための模式図である。 モータ制御装置２におけるｄｑ軸電流算出処理の一例を示すフローチャートである。 モータ制御装置２におけるｄｑ軸電流算出処理の他の例を示すフローチャートである。 図４に示す磁石温度補正処理（Ｓ１０８）を示すフローチャートである。 モータ制御装置２におけるｄｑ軸電流算出処理の他の例を示すフローチャートである。 回転電機における出力特性の一例を示す図である。

以下、図面を参照し、本発明の回転電機の制御装置及び回転電機の制御方法の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る回転電機制御システム１００の構成例を示すブロック図である。図１に示す回転電機制御システム１００は、ＩＰＭ（Interior Permanent Magnet Motor）１（以下、モータ１という）と、このモータ１の電流制御を行なうモータ制御装置２とを備えている。
本実施形態では、モータ１は、例えばシリーズハイブリッド型車両、電気自動車等の車両の動力源であって、モータ１の出力トルクを図示しない変速機等の動力伝達装置を介して車両の駆動輪に伝達する。

ここで、モータ１は、回転電機であり、例えばインナーロータ型の埋込磁石同期モータであって、円筒状のステータ１２と、ステータ１２の内側に所定間隔をあけて配置された円筒状のロータ１１と、を備えている。このロータ１１は、ロータコアの内部に挿入された複数の永久磁石を有している。
このロータ１１における永久磁石の磁束と、ステータ１２の巻線に流れるトルク電流によりマグネットトルクが発生するため、永久磁石の磁石温度が高くなり、磁束が低下し、マグネットトルクが低下する。一方、永久磁石の磁石温度が低くなることにより、磁束が増加し、マグネットトルクが高くなる。したがって、磁石温度の変化により、指令トルクを最大の効率で達成させるためには、マグネットトルクと、リラクタンストルクとの比率の変化による影響を抑制するため、上記永久磁石における磁石温度に応じて、励磁電流Ｉｄとトルク電流Ｉｑとを求める必要がある。

モータ制御装置２は、電流指令生成器２１、電流制御器２２、インバータ２３、界磁制御器２４及び磁石温度補正器２５を備える。モータ制御装置２は、ｄｑ座標系における励磁電流Ｉｄ及びトルク電流Ｉｑを用いたベクトル制御によってモータ１の運転制御を行なう。

電流指令生成器２１は、モータ１に発生させるトルクの指令値（目標値）であるトルク指令Ｄ１と、インバータ２３の一次側入力電圧であるインバータ一次側入力電圧Ｄ２と、モータ１のモータ回転数Ｄ３と、ロータ１１の永久磁石の磁石温度Ｄ４とに応じて、Ｉｄ（ｄ軸電流）指示値とＩｑ（ｑ軸電流）指示値とを出力する。ここで、Ｉｄ指示値とＩｑ指示値とは、それぞれモータ１のステータ１２に流す電流（ステータ電流）の指令値のｄ軸成分とｑ軸成分である。なお、Ｉｄ指示値及びＩｑ指示値を総称してｄｑ軸電流指令値という。

ここで、電流指令生成器２１に入力されるトルク指令Ｄ１は、図外の演算処理装置によって車両の運転状態（アクセル操作量等）に応じて設定されるものである。インバータ一次側入力電圧Ｄ２、モータ回転数Ｄ３及び磁石温度Ｄ４の各々は、図外のＥＣＵ（electronic control unit）により、そのものの測定値あるいはそれぞれと相関のある他のパラメータとしてセンサにより検出、または他のパラメータから算出して求められ、電流指令生成器２１に対して供給される。あるいは、電流指令生成器２１に対して所定のパラメータを入力し、電流指令生成器２１が入力したパラメータに基づいて磁石温度Ｄ４等の値を推定してもよい。なお、モータ回転数Ｄ３は、例えば、モータ１に設けられた図示していないホールセンサやロータリエンコーダを用いて検出されたロータ１１の位置情報に基づいて算出されたり、モータ１に同期して回転する所定の回転軸の回転位置の検出結果等に基づいて算出されたりする。また、磁石温度Ｄ４は、例えば、ステータ１２が有する巻線の温度等、ロータ１１の周囲の温度の検出結果等に基づいて推定されたり、ロータ１１が熱交換する、冷媒の検出温度およびステータ１２が有する巻線の検出温度を用いた熱モデルに基づいて推定されたり、又は、赤外線温度センサ等を用いて検出されたりすることができる。

電流指令生成器２１は、トルク指令Ｄ１、インバータ一次側入力電圧Ｄ２、モータ回転数Ｄ３、及び磁石温度Ｄ４に対応して、Ｉｄ指示値とＩｑ指示値とを求めるｄｑ軸電流指令マップを備えている。本実施形態においては、ｄｑ軸電流指令マップとして、例えば、磁石温度高温ｄｑ軸電流指令マップ２１１と磁石温度低温ｄｑ軸電流指令マップ２１２とが設けられている。ここで、磁石温度高温及び磁石温度低温の各々は、ロータ１１の永久磁石の磁石温度が変動により取り得る温度範囲を、所定の電圧により分割し、この所定の電圧より上の電圧範囲における温度を磁石温度高温とし、一方、所定の電圧より下の電圧範囲における温度を磁石温度低温としている。次に、図２を参照して、磁石温度高温ｄｑ軸電流指令マップ２１１と磁石温度低温ｄｑ軸電流指令マップ２１２の構成例について説明する。

図２は、磁石温度高温ｄｑ軸電流指令マップ２１１及び磁石温度低温ｄｑ軸電流指令マップ２１２に設定されるＩｄ指示値とＩｑ指示値の対応関係の例を模式的に示す図である。横軸はＩｄ指示値、縦軸はＩｑ指示値を表す。各曲線２１１１、２１１２、２１２１及び２１２２は、インバータ一次側入力電圧Ｄ２、モータ回転数Ｄ３及び磁石温度Ｄ４を一定として、トルク指令Ｄ１を変化させた場合の、Ｉｄ指示値とＩｑ指示値の対応関係を示す。実線の曲線２１１１と実線の曲線２１１２が磁石温度高温ｄｑ軸電流指令マップ２１１に設定される値の例である。すなわち、実線の曲線２１１１と曲線２１１２が磁石温度Ｄ４が比較的高温時の特性に対応する。破線の曲線２１２１と破線の曲線２１２２が磁石温度低温ｄｑ軸電流指令マップ２１２に設定される値の例である。すなわち、破線の曲線２１２１と曲線２１２２が磁石温度Ｄ４が比較的低温時の特性に対応する。また、曲線２１１１と曲線２１２１が、（インバータ一次側入力電圧Ｄ２／モータ回転数Ｄ３）の値が比較的大きい場合の特性に対応する。また、曲線２１１２と曲線２１２２が、（インバータ一次側入力電圧Ｄ２／モータ回転数Ｄ３）の値が比較的小さい場合の特性に対応する。また、曲線２１１１と曲線２１２１は、負のＩｄ指示値の大きさが比較的小さい直交制御領域で用いられる特性に対応する。曲線２１１２と曲線２１２２は、負のＩｄ指示値の大きさが比較的大きい界磁弱め制御領域（単に界磁弱め領域ともいう）で用いられる特性に対応する。

なお、図７に示すように、直交制御領域とは、モータ回転数が比較的小さく、モータ１の逆起電圧が比較的低い領域で、Ｉｄ指示値を比較的小さく制御し、Ｉｑ指示値を比較的大きくすることで、大きなトルクを得る制御が行われる領域である。一方、網掛けして示す界磁弱め制御領域は、高回転数域でモータ１の逆起電圧が大きくなり、インバータ一次側電圧を超えるような場合に、負のＩｄ指示値を比較的大きく制御することで、逆起電圧を抑制する制御が行われる領域である。なお、図７は、横軸をモータ１の回転数として、モータ１のトルクを縦軸にとり、モータ１の出力トルク特性を模式的に示す図である。トルクが正の場合がモータ１が電動機として動作するときの特性であり、トルクが負の場合でモータ１が発電機として動作するときの特性である。

なお、電流指令生成器２１では、永久磁石の磁石温度が変動により取り得る温度範囲を、複数の領域に分割し、それぞれの領域に対応するｄｑ軸電流指令マップを生成してもよい。
電流指令生成器２１は、磁石温度Ｄ４に応じて、磁石温度高温ｄｑ軸電流指令マップ２１１又は磁石温度低温ｄｑ軸電流指令マップ２１２の一方を選択し、トルク指令Ｄ１、インバータ一次側入力電圧Ｄ２及びモータ回転数Ｄ３の各々に基づく、Ｉｄ指示値とＩｑ指示値とを電流制御器２２に対して出力する。

電流制御器２２は、Ｉｄ指示値とＩｑ指示値との各々に対し、界磁制御器２４から供給される界磁補正電流ΔＩｄ、界磁補正電流ΔＩｑそれぞれを加算する。電流制御器２２は、Ｉｄ指示値及び界磁補正電流ΔＩｄの加算電流と、Ｉｑ指示値及び界磁補正電流ΔＩｑの加算電流と、の各々に応じて、インバータ２３におけるＩｄ軸及びＩｑ軸の各軸方向の印加電圧の指令値であるＶｄ指示値とＶｑ指示値を求める。電流制御器２２は、例えば、インバータ２３が出力したモータ１のステータ１２の巻線に実際に流れる３相電流ｉｕ、ｉｖ及びｉｗに対応するＩｄ電流とＩｑ電流を示す信号を入力し、Ｉｄ電流及びＩｑ電流とＩｄ指示値及びＩｑ指示値との偏差が小さくなるように、例えばＰＩ制御（比例・積分制御等のフィードバック制御）によってＶｄ指示値とＶｑ指示値を求めることができる。

インバータ２３は、外部から入力されたモータ１のロータ１１の回転位置を示す信号（回転位置Ｄ５）と、電流制御器２２から供給されるＶｄ指示値及びＶｑ指示値の各々に基づき、モータ１のステータ１２の巻線に印加する３相交流電圧を発生し、モータ１のステータ１２の巻線に３相電流ｉｕ、ｉｖ及びｉｗを供給する。また、インバータ２３は、３相電流ｉｕ、ｉｖ及びｉｗに対応するＩｄ電流とＩｑ電流を算出し、算出したＩｄ電流とＩｑ電流を示す信号を出力する。

界磁制御器２４は、インバータ一次側入力電圧Ｄ２と電流制御器２２が出力したＶｄ指示値及びＶｑ指示値に基づき、Ｖｄ指示値とＶｑ指示値がインバータ２３の出力可能電圧を超えないようにＩｄ指示値とＩｑ指示値を補正するための補正値である界磁補正電流ΔＩｄと界磁補正電流ΔＩｑを算出して出力する。

磁石温度補正器２５は、界磁制御器２４が出力した界磁補正電流の値に応じて磁石温度Ｄ４に対する補正の必要性の有無を判定し、補正が必要性であると判定した場合、入力された磁石温度Ｄ４に対して所定の補正値（補正磁石温度）を加算して、電流指令生成器２１に対して入力する。磁石温度補正器２５による補正の必要性の判定等については図５を参照して後述する。なお、この磁石温度補正器２５による温度補正は省略してもよい。

次に、図３を参照して、図１に示すモータ制御装置２が、Ｉｄ指示値とＩｑ指示値を決定し、それらに界磁補正電流ΔＩｄと界磁補正電流ΔＩｑを加算するまでの処理の流れについて説明する。図３に示す処理は、例えば所定の時間間隔で繰り返し実行される。処理が開始されると、まず電流指令生成器２１が、トルク指令Ｄ１、インバータ一次側電圧Ｄ２及びモータ回転数Ｄ３を取得する（ステップＳ１０１）。次に、電流指令生成器２１は、磁石温度Ｄ４を取得し、取得した磁石温度Ｄ４が高温であるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。磁石温度Ｄ４が例えば所定の閾値より大きい場合（ステップＳ１０２でＹｅｓの場合）、電流指令生成器２１は、磁石温度高温ｄｑ軸電流指令マップ２１１を選択する（ステップＳ１０３）。次に、電流指令生成器２１は、選択した磁石温度高温ｄｑ軸電流指令マップ２１１から、ステップＳ１０１で取得した、トルク指令Ｄ１、インバータ一次側電圧Ｄ２及びモータ回転数Ｄ３に対応するＩｄ指示値及びＩｑ指示値（ｄｑ軸電流指令値）を抽出して出力する。

一方、磁石温度Ｄ４が例えば所定の閾値より大きくない場合（ステップＳ１０２でＮｏの場合）、電流指令生成器２１は、磁石温度低温ｄｑ軸電流指令マップ２１２を選択する（ステップＳ１０５）。次に、電流指令生成器２１は、選択した磁石温度低温ｄｑ軸電流指令マップ２１２から、ステップＳ１０１で取得した、トルク指令Ｄ１、インバータ一次側電圧Ｄ２及びモータ回転数Ｄ３に対応するＩｄ指示値及びＩｑ指示値（ｄｑ軸電流指令値）を抽出して出力する。

次に、電流制御器２２は、電流指令生成器２１がステップＳ１０４又はステップＳ１０６で出力したＩｄ指示値とＩｑ指示値に、界磁制御器２４が出力した界磁補正電流ΔＩｄと界磁補正電流ΔＩｑをそれぞれ加算する（ステップＳ１０７）。以上で、図３に示す処理が終了する。

次に、図４を参照して、図３に示す処理に磁石温度の補正処理を追加した場合の処理の流れについて説明する。なお、図４において、図３と同一のステップについては、同一の符号を用いて説明を省略する。図４に示す処理では、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０７は、図３に示す処理と同一である。図４に示す処理では、ステップＳ１０８の処理が新たに設けられている。図５に、図４に示すステップＳ１０８で呼び出される磁石温度補正処理の流れを示す。

図５に示す磁石温度補正処理では、まず、磁石温度補正器２５が、界磁弱め領域であるか否かを判定する（ステップＳ２０１）。界磁弱め領域である場合（ステップＳ２０１でＹｅｓの場合）、磁石温度補正器２５は、界磁補正電流が「０」（ゼロ）であるか否かを判定する（ステップＳ２０２）。界磁補正電流が「０」である場合（ステップＳ２０２でＹｅｓの場合）、磁石温度補正器２５は、電流指令生成器２１によって磁石温度低温ｄｑ軸電流指令マップ２１２が選択されているか否かを判定する（ステップＳ２０３）。電流指令生成器２１によって磁石温度低温ｄｑ軸電流指令マップ２１２が選択されている場合（ステップＳ２０３でＹｅｓの場合）、磁石温度補正器２５は、磁石温度Ｄ４に所定の補正値（補正磁石温度）を加算する（ステップＳ２０４）。次に、電流指令生成器２１が補正後の磁石温度に対応するｄｑ軸電流指令マップからｄｑ軸電流指令を出力した後（ステップＳ２０５の後）、磁石温度補正器２５は、再度、界磁補正電流が「０」であるか否かを判定する（ステップＳ２０６）。界磁補正電流が「０」である場合（ステップＳ２０６でＹｅｓの場合）、磁石温度補正器２５は、再度、磁石温度Ｄ４に所定の補正値（補正磁石温度）を加算する（ステップＳ２０４）。

一方、界磁弱め領域でない場合（すなわち直交領域の場合）（ステップＳ２０１でＮｏの場合）、界磁補正電流が「０」でない場合（ステップＳ２０２でＮｏの場合又はステップＳ２０６でＮｏの場合）、又は電流指令生成器２１によって磁石温度低温ｄｑ軸電流指令マップ２１２が選択されていない場合（ステップＳ２０３でＮｏの場合）、磁石温度補正器２５は、磁石温度補正を行わずに図５に示す処理を終了する。

以上のようにして、磁石温度補正器２５は、界磁補正電流が「０」の場合、磁石温度に対して所定の補正値を繰り返し加算する。なお、ステップＳ２０３の判定処理は、最高温のマップが選択されているか否かを判定する処理に代えてもよい。

次に、図６を参照して、温度指令生成器２１が３以上の温度領域毎にｄｑ軸電流指令マップを備える場合に、モータ制御装置２が、Ｉｄ指示値とＩｑ指示値を決定し、それらに界磁補正電流ΔＩｄと界磁補正電流ΔＩｑを加算するまでの処理の流れについて説明する。図６に示す処理は、所定時間毎に繰り返し実行される。処理が開始されると、まず電流指令生成器２１が、トルク指令Ｄ１、インバータ一次側電圧Ｄ２及びモータ回転数Ｄ３を取得する（ステップＳ３０１）。次に、電流指令生成器２１が、磁石温度Ｄ４を取得あるいは推定する（ステップＳ３０２）。次に、電流指令生成器２１が、推定された磁石温度に対応するｄｑ軸電流指令マップを選択する（ステップＳ３０３）。次に、電流指令生成器２１は、選択したｄｑ軸電流指令マップから、ステップＳ３０１で取得した、トルク指令Ｄ１、インバータ一次側電圧Ｄ２及びモータ回転数Ｄ３に対応するＩｄ指示値及びＩｑ指示値（ｄｑ軸電流指令値）を抽出して出力する（ステップＳ３０４）。次に、電流制御器２２は、電流指令生成器２１がステップＳ３０４で出力したＩｄ指示値とＩｑ指示値に、界磁制御器２４が出力した界磁補正電流ΔＩｄと界磁補正電流ΔＩｑをそれぞれ加算する（ステップＳ３０５）。次に、磁石温度補正器２５が図５に示す処理を実行する（ステップＳ３０６）。以上で図６に示す処理が終了する。

なお、上記の処理では、推定された磁石温度に対応する複数のｄｑ軸電流指令マップを選択し、複数のｄｑ軸電流指令マップから補間値を算出して、それをＩｄ指示値及びＩｑ指示値としてもよい。

なお、本実施形態では、界磁弱め領域において、Ｉｄ指示値とＩｑ指示値に基づくＶｄ指示値とＶｑ指示値が逆起電圧を超えられない場合に、永久磁石の界磁磁束を弱める界磁補正電流が界磁制御器２４によって算出される。すなわち、本実施形態では、ｄｑ軸電流指令マップにおいて、トルクが最大で効率が最大となるように、できるだけ正のＩｑ指示値の大きさを大きく、かつ、負のＩｄ指示値の大きさが小さくなるように、Ｉｄ指示値とＩｑ指示値の組み合わせを設定している。すなわち、Ｉｄ指示値とＩｑ指示値に基づくＶｄ指示値とＶｑ指示値は、おおむね逆起電圧を超えるか超えられないかぎりぎりの値に設定されている。そして、逆起電圧を超えられない分を、界磁制御器２４が算出した界磁補正電流によって補正している。したがって、モータ１が界磁弱め領域において運転されている際に、この界磁補正電流が０となった場合、逆起電圧に対して、Ｖｄ指示値とＶｑ指示値が一定の余裕を有している状態であると考えられる。この状態の発生要因の一つが磁石温度の変化である。そこで、本実施形態では、モータ１が界磁弱め領域において運転されている際に界磁補正電流が０となった場合、磁石温度に補正値を加算し、補正値が加算された磁石温度に基づいて、Ｉｄ指示値とＩｑ指示値（励磁電流指令値及び前記トルク電流指令値）を設定することとしている。これによって本実施形態によればより大きなトルクをより高い効率で得ることができる。なお、その際、本実施形態では、界磁弱め領域で運転されている際に、界磁補正電流が０を超えるまで、磁石温度に対する補正値の加算を繰り返して行い、界磁補正電流が０を超えた時点における永久磁石の磁石温度を、補正後の永久磁石の磁石温度としている。

以上のように、本実施形態では、高温と低温のｄｑ軸電流指令マップのいずれかを選択することにより、あるいは複数のｄｑ軸電流指令マップを用いて補間することにより、Ｉｄ指示値とＩｑ指示値が設定される。よって、本実施形態によれば、磁束密度の変化に対応した状態における駆動効率が最大となる励磁電流Ｉｄ及びトルク電流Ｉｑの指令値（Ｉｄ指示値とＩｑ指示値）を求めることができる。磁石温度に応じて、同トルクを最大効率で達成するためのマグネットトルクとリラクタンストルクの比率が変わる。このため、同トルクを最大効率で達成するためには、磁石温度に応じてＩｄ指示値とＩｑ指示値の大きさを操作する必要があり、本実施形態では温度に応じて複数のｄｑ軸電流指令マップを用意している。これによって、モータをさらに効率よく運転可能となる。よって、モータの熱に対するタフネスが向上し、モータの運転領域を拡大することが可能となる。また搭載した自動車の燃費も向上する。

また、本実施形態では、トルク指令と、インバータ一次側電圧と、モータ回転数と、磁石温度とをパラメータとしてｄｑ軸電流指令マップのデータを設定しているので、直交領域、界磁弱め領域問わず、磁石温度に応じて最適なｄｑ軸電流指令マップを選択することが出来る。

また、図１に示すモータ制御装置２の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより回転電機の駆動転制御の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。

また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。

以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

１００…回転電機制御システム（回転電機の制御装置）、１…ＩＰＭ（モータ；回転電機）、２…モータ制御装置、２１…電流指令生成器、２１１…磁石温度高温ｄｑ軸電流指令マップ、２１２…磁石温度低温ｄｑ軸電流指令マップ、２２…電流制御器、２３…インバータ、２４…磁石温度補正器、２５…界磁制御器

Claims (4)

1. 回転子と、固定子とを有する回転電機と、
   前記固定子が有する巻線に供給する励磁（ｄ軸）電流及びトルク（ｑ軸）電流を制御する駆動制御装置と、
   を備えた回転電機の制御装置において、
   前記駆動制御装置は、
   永久磁石の温度である磁石温度又は前記磁石温度に相関する温度パラメータを取得するとともに、
   取得された前記磁石温度又は前記温度パラメータに応じた、励磁電流指令値及びトルク電流指令値を設定する
   ことを特徴とする、回転電機の制御装置。
2. 前記駆動制御装置は、前前記磁石温度又は前記温度パラメータを取得するとともに、
   前記駆動制御装置は、界磁弱め領域において、前記永久磁石の界磁磁束を弱める界磁補正電流を算出するように構成されており、
   前記回転電機が界磁弱め領域において運転されている際、前記界磁補正電流が０となった場合、
   前記磁石温度に補正値を加算し、前記補正値が加算された磁石温度に基づいて、前記励磁電流指令値及び前記トルク電流指令値を設定する
   ことを特徴とする、請求項１に記載の回転電機の制御装置。
3. 前記駆動制御装置は、
   前記界磁弱め領域で運転されている際に、前記界磁補正電流が０を超えるまで、前記磁石温度に対する前記補正値の加算を繰り返して行い、
   前記界磁補正電流が０を超えた時点における前記永久磁石の磁石温度を、補正後の前記永久磁石の磁石温度とする
   ことを特徴とする、請求項１または２に記載の回転電機の制御装置。
4. 回転子と、固定子とを有する回転電機の駆動制御を、前記固定子が有する巻線に供給する励磁電流及びトルク電流を駆動制御装置により制御して行なう回転電機の制御方法において、
   駆動制御装置によって、
   永久磁石の温度である磁石温度又は前記磁石温度に相関する温度パラメータを取得するとともに、
   取得された前記磁石温度又は前記温度パラメータに応じた、励磁電流指令値及びトルク電流指令値を設定する
   ことを特徴とする、回転電機の制御方法。

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