JP2023048833A - モータユニットの状態推定方法及び状態推定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ロータの回転角度の検出精度を高められるモータユニットの状態推定方法を提供する。【解決手段】電圧検出部３０２により検出される電圧値に基づきロータの磁極位置を示す第１の磁極位置を検出し、レゾルバ３０により検出される信号に基づきロータの磁極位置を示す第２の磁極位置を検出し、第１の磁極位置と前記第２の磁極位置との検出タイミングにおける時間差を算出し、算出された時間差に基づいて第１の磁極位置と第２の磁極位置との回転角度の位相差を算出し、算出された位相差に基づいて、永久磁石の温度を推定する。【選択図】図１

Description

本発明は、モータユニットの状態推定方法及び状態推定装置に関する。

回転電機（モータ）は、永久磁石温度の変化により永久磁石の磁束量が変化するため、この変化を考慮した制御を行う必要がある。

特許文献１には、電動機端子電圧、電動機電流及び電動機定数から演算した誘起電圧に基づいて、永久磁石温度に対応する磁束量を推定する電動機の制御方法が開示されている。

特開平７－２１２９１５号公報

このような従来技術では、電動機定数や基準温度における誘起電圧を予め実験等により求めておく必要があるので、電動機の個体差や回転速度の変化による誤差により、推定精度が低下するという問題がある。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、ロータの永久磁石温度を精度高く推定できるモータユニットの状態推定方法を提供することを目的とする。

本発明のある態様によれば、巻線を有するステータ及び永久磁石を有するロータを備えるモータと、前記ロータの回転速度を検出するレゾルバと、前記ステータの巻線の電圧を検出する電圧検出部と、を有するモータユニットの状態推定装置における状態推定方法に適用される。電圧検出部により検出される電圧値に基づき、ロータの磁極位置を示す第１の磁極位置を検出し、レゾルバにより検出される信号に基づき、ロータの磁極位置を示す第２の磁極位置を検出する。第１の磁極位置と第２の磁極位置との検出タイミングにおける時間差を算出し、算出された時間差に基づいて、第１の磁極位置と第２の磁極位置との回転角度の位相差を算出し、算出された位相差に基づいて、永久磁石の温度を推定する。

本発明によれば、モータにおける実際の磁極位置である第１の磁極位置と、永久磁石の温度に応じてその回転角度が変化する第２の磁極位置との検出タイミングの時間差から位相差を算出し、この位相差に基づいて永久磁石の温度を推定する。その結果、モータの個体差や回転速度の変化による誤差の影響を受けることなく、永久磁石温度を精度高く推定することが可能となる。

図１は、本発明の実施形態のモータユニット制御装置の機能ブロック図である。 図２は、偏差の算出の説明図である。 図３は、磁石温度マップの一例の説明図である。 図４は、トルク補正マップの一例の説明図である。 図５は、変形例の制御ブロック図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の実施形態のモータユニット制御装置１０の機能ブロック図である。

本実施形態のモータユニット制御装置１０は、図外のコントローラより指令されるモータ１の指令トルクＴｅ^＊に基づき、モータ１に供給する電力を算出し、これをモータ１に供給することで、モータ１を駆動する。モータユニット制御装置１０は、モータユニットの動作状態を示す状態値（例えば永久磁石温度）を推定する処理を実行するモータユニット状態推定装置として機能する。

モータ１は、例えば電動自動車に搭載され、車輪を駆動する電動機として機能する。また、モータ１は、車輪の回転による駆動力を受けて発電（回生）を行なう発電機としても機能する。なお、モータ１は、自動車以外の装置、例えば各種電気機器又は産業機械の駆動装置として用いられてもよい。

モータユニット制御装置１０は、ＣＰＵ、記憶装置等を備えるマイコンを有しており、記憶装置に記録されているプログラムをＣＰＵが実行することにより、図１に示す各部の機能が実現される。なお、モータユニット制御装置１０は、その一部又は全部が電子回路やＡＳＩＣによって各部の機能が実現されるものであってもよい。

モータユニット制御装置１０は、インバータ２０、レゾルバ３０、ＰＷＭ信号生成部４０、変調率生成部５０、ｄｑ－ｕｖｗ変換部６０、ｕｖｗ－ｄｑ変換部７０、ｄ軸ＰＩ補償部９０、ｑ軸ＰＩ補償部１００、電流指令値生成部１１０、トルク補正部１２０、電流センサ２０１及び電圧センサ２０２を備える。

電流指令値生成部１１０は、補正指令トルクＴｅ^＊’に基づいて、予め記憶されたトルクマップ等によりベクトル制御のための回転座標系のｄｑ軸電流成分を求める。電流指令値生成部１１０は、ｄｑ軸電流成分から、それぞれｄ軸電流指令値ｉｄ^＊とｑ軸電流指令値ｉｑ^＊とを算出する。

ｄ軸電流成分については、減算部１０９においてｄ軸電流指令値ｉｄ^＊からモータ１に実際に流れているｄ軸電流ｉｄを減じた差分Δｉｄが求められる。差分Δｉｄはｄ軸ＰＩ補償部９０に入力される。ｄ軸ＰＩ補償部９０は、差分Δｉｄを減ずる方向に働くｄ軸電圧成分ｖｄを算出する。

ｑ軸電流成分については、減算部１１１においてｑ軸電流指令値ｉｑ^＊からモータ１に実際に流れているｑ軸電流ｉｑを減じた差分Δｉｑが求められる。差分Δｉｑはｑ軸ＰＩ補償部１００に入力される。ｑ軸ＰＩ補償部１００は、差分Δｉｑを減ずる方向に働くｑ軸電圧成分ｖｑを算出する。

このように算出されたｄ軸電圧成分ｖｄとｑ軸電圧成分ｖｑとが、ｄｑ－ｕｖｗ変換部６０に入力される。ｄｑ－ｕｖｗ変換部６０は、回転角度に基づいて、回転座標系のｑ軸、ｄ軸の２相の電圧値を固定座標系のｕ、ｖ、ｗの３相の電圧値に変換する。変換された３相の電圧値は、変調率生成部５０により、それぞれｕ相変調率指令値ｍｕ^＊、ｖ相変調率指令値ｍｖ^＊、ｗ相変調率指令値ｍｗ^＊に変換されて、ＰＷＭ信号生成部４０に送られる。

ＰＷＭ信号生成部４０は、入力されたｕ相変調率指令値ｍｕ^＊、ｖ相変調率指令値ｍｖ^＊、ｗ相変調率指令値ｍｗ^＊に基づいて、インバータ２０の出力を制御するための三相の変調信号Ｄ^＊ｕ、Ｄ^＊ｖ、Ｄ^＊ｗをインバータ２０に指令する。

インバータ２０は、複数のパワートランジスタから構成され、この指令に基づいて、バッテリ２の直流電力を三相の交流電力に変換して、モータ１のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各相に電流を供給する。

電流センサ２０１は、インバータ２０がモータ１に供給する実際の電流値ｉｕ、ｉｖを検出する。ｕｖｗ－ｄｑ変換部７０は、検出された電流値ｉｕ、ｉｖ及び電流値ｉｕ、ｉｖの差分から算出される電流値ｉｗを、回転角度に基づいて、回転座標系のｄ軸電流ｉｄ、ｑ軸電流ｉｑにそれぞれ変換する。変換された電流値、すなわちモータ１に実際に流れる実電流値は、前述のように減算部１０９、１１１において、ｄ軸電流指令値ｉｄ^＊及びｑ軸電流指令値ｉｑ^＊との差分の算出に用いられる。

トルク補正部１２０は、ロータの永久磁石温度Ｔｈに基づくトルク補正値ΔＴを算出する。算出されたトルク補正値ΔＴは、減算部１０９に入力され、モータ１の指令トルクＴｅ^＊からトルク補正値ΔＴを減じた値である補正指令トルクＴｅ^＊’が求められる。補正指令トルクＴｅ^＊’は電流指令値生成部１１０に入力されて、前述する制御が行われる。

このように、モータ１に供給する実電流値と指令トルクＴｅ^＊に基づく指令電流値との差によるフィードバック制御を行うことにより、指令トルクＴｅ^＊に応じた実トルクをモータ１に発生させることが可能となる。

モータ１が回転するとき、電流ベクトルの基準となる回転角度がレゾルバ３０を用いて検出される。レゾルバ３０が検出した信号は、レゾルバデジタルコンバータ（ＲＤコンバータ）３０１に入力される。ＲＤコンバータ３０１は、レゾルバ３０が検出した信号に基づいて、ロータの回転角度を出力する。

回転角度は、ｄｑ－ｕｖｗ変換部６０及びｕｖｗ－ｄｑ変換部７０に入力され、回転座標系と固定座標系の相互の変換が行われる。

次に、ロータの永久磁石温度Ｔｈの推定する制御について説明する。

モータ１は、その駆動により温度が上昇する。モータ１の温度が上昇するとロータの永久磁石温度も上昇する。永久磁石は、温度の上昇に伴って磁束密度が減少する特性を有しているため、モータ１を制御する際に永久磁石温度を考慮する必要がある。

一方で、ロータはステータに内装されており、ロータに埋設された永久磁石温度を直接検出することが難しいという問題がある。これに対して、ステータ巻線の電圧値及び電流値と、予め設定したモータの固有の定数とからモータ１の動作を示す状態値の一つである永久磁石温度を推定することも行われている。しかしながら、電動機の個体差や回転速度の変化による誤差により、推定精度が低下するという問題があった。

そこで、本実施形態では、以下に説明するように、電圧検出部３０２により検出される電圧値と、レゾルバ３０により検出される信号とに基づき、永久磁石温度Ｔｈを推定するように制御した。

モータユニット制御装置１０において、ＲＤコンバータ３０１は、モータ１に備えたレゾルバ３０が検出する信号に基づいてモータ１の磁極位置（第２の磁極位置）を検出する。このように検出される磁極位置は、ロータの永久磁石の温度変化に起因する誤差が含まれる。

このことを利用して、ステータの巻線の実際の電圧値に基づく第１の磁極位置と、レゾルバ３０が検出する信号に基づき検出される第２の磁極位置との誤差を位相差θとして算出し、この位相差θに基づいて、永久磁石温度Ｔｈを推定することができる。

図１に示すように、モータユニット制御装置１０は、ＲＤコンバータ３０１、電圧検出部３０２、カウンタ３０３、回転速度演算部３０４、位相差演算部３０５及び磁石温度推定部３０６を備える。

ＲＤコンバータ３０１は、レゾルバ３０が出力したアナログ信号に基づき、ロータの回転角度を示すデジタル信号に変換して、これを出力する。また、ＲＤコンバータ３０１は、レゾルバ３０が出力したアナログ信号に基づき、ロータの磁極位置が電気角０となるタイミング（第２の磁極位置）を検出する。ＲＤコンバータ３０１は、第２磁極位置を検出した場合に、第２の磁極位置信号（図２参照）が立ち上がるように出力する。

このように、レゾルバ３０により検出される信号に基づき第２の磁極位置を検出することで、ＲＤコンバータ３０１は第２の磁極位置検出部として機能する。

電圧検出部３０２は、電圧センサ２０２により検出されたモータ１のステータの巻線の各相の実際の電圧を示すアナログ信号を取得し、取得したアナログ信号に基づいて、ステータの巻線（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の電圧値を検出する。

電圧検出部３０２は、検出したいずれか一つの相（例えばＵ相）の電圧値から、電圧値が０となった位置（ゼロクロスポイント）を検出する。このゼロクロスポイントとは、ロータの磁極位置が電気角０となるタイミング（第１の磁極位置）である。電圧検出部３０２は、第１の磁極位置を検出した場合に、第１の磁極位置信号（ゼロクロス信号）が立ち上がるように出力する。

このように、電圧センサ２０２により検出される電圧値に基づき第１の磁極位置を検出することで、電圧検出部３０２は第１の磁極位置検出部として機能する。

なお、電圧検出部３０２は、モータ１の力行時におけるステータの巻線の電圧値を取得してもよいが、回生時など、ロータが外力により回転されられる場合に巻線に発生する誘導電圧の電圧値を取得することが望ましい。これは、モータ１の力行時はＰＭＷ制御されるインバータ２０の出力電圧の変動によりステータの巻線の電圧値が影響を受けるためである。ロータが外力により回転させられる場合の誘導電圧を検出することで、ゼロクロスポイントを正確に検出できる。

カウンタ３０３は、所定周期（例えば０．１［ｍｓ］毎）でカウンタ値を更新している。また、カウンタ３０３は、ＲＤコンバータ３０１が出力する第２の磁極位置信号と、電圧検出部３０２が出力する第１の磁極位置信号とを取得する。カウンタ３０３は、第１の磁極位置信号の検出タイミングと第２の磁極位置信号の検出タイミングとの間にカウントされたカウンタ値の積算値を時間差ｔとして算出する。

回転速度演算部３０４は、ＲＤコンバータ３０１が出力する回転角度に基づいて、モータ１の回転速度ｎを算出する。

位相差演算部３０５は、カウンタ３０３が算出した時間差ｔと、回転速度演算部３０４が算出した回転速度ｎとから、ステータの巻線に実際に流れる電圧の検出結果により検出される第１の磁極位置と、レゾルバ３０により検出される第２の磁極位置との回転角度の位相差θを算出する。

磁石温度推定部３０６は、位相差演算部３０５が算出した位相差θと回転速度演算部３０４が算出したモータ１の回転速度ｎとから、予め記憶された磁石温度テーブル（図３参照）を用いて、永久磁石温度Ｔｈを推定する。

モータユニット制御装置１０は、このようにして算出された永久磁石温度Ｔｈを用いて指令トルクＴｅ^＊を補正し、補正された補正指令トルクＴｅ^＊’に基づいて、モータ１の駆動力を制御する。

次に、このように構成されたモータユニット制御装置１０の磁石温度推定制御をより具体的に説明する。

図２は、本実施形態の誤差の補正制御の説明図である。

図２は、上段から、カウンタ３０３におけるカウンタ値、ＲＤコンバータ３０１が出力する相位置信号、及び、電圧検出部３０２が出力するゼロクロス信号を、それぞれ時間を横軸として示されたタイムチャートである。

カウンタ３０３は、所定周期でカウンタ値を更新している。カウンタ３０３は、電圧検出部３０２から入力される第１の磁極位置信号の立ち上がりを検出した場合に、カウンタ値のカウントを開始する。その後、ＲＤコンバータ３０１から入力される第２の磁極位置信号相位置信号の立ち上がりを検出した場合に、カウンタ値のカウントを停止する。その間のカウンタ値の積算値を算出してこれを時間差ｔとする。算出された時間差ｔは、位相差演算部３０５に送られる。

図２に示す例では、タイミングＴ０においてカウンタ３０３に第１の磁極位置信号が入力されたことにより、カウンタ値のカウントが開始される。その後、タイミングＴ１においてカウンタ３０３にＲＤコンバータ３０１から第２の磁極位置信号が入力されたことにより、カウンタ値のカウントが終了する。その間にカウントされた４カウント分が、第１の磁極位置信号と第２の磁極位置信号との検出タイミングの差が、時間差ｔとして算出される。

このように、ステータの巻線に実際に発生する誘導電圧に基づくモータ１の実際の基準位置である第１の磁極位置信号の検出タイミングに対して、レゾルバ３０及びＲＤコンバータ３０１により出力される第２の磁極位置信号の検出タイミングが、時間差ｔを伴って取得される。

なお、カウンタ３０３は、カウンタ値のカウントアップが終了した場合に、その旨を示す信号を電圧検出部３０２に送る。電圧検出部３０２は、この信号を受けた場合に、第１の磁極位置信号をリセットする。

このように、第１の磁極位置信号と第２の磁極位置信号との検出タイミングの偏差である時間差ｔを算出することで、カウンタ３０３は時間差算出部として機能する。

次に、位相差演算部３０５での、位相差θの算出方法について説明する。位相差演算部３０５は、カウンタ３０３から時間差ｔが送られると、時間差ｔと、回転速度演算部３０４から出力されるモータ１の回転速度ｎとに基づき、次のような演算により第１の磁極位置と第２の磁極位置との回転角度における位相差θを算出する。

まず、電気角一周期Ｔｅ［ｓｅｃ］は、モータ１の回転速度ｎ［ｒｐｍ］とモータ１の極対数ｐとの間で、次の数式１のような関係が成り立つ。

また、位相差θ［°］は、カウンタ３０３が算出した時間差ｔ［ｓｅｃ］と、電気角一周期Ｔｅとの間で、次の数式２のような関係が成り立つ。

位相差演算部３０５は、これら数式１及び数式２に基づき、カウンタ３０３が算出した時間差ｔと、回転速度演算部３０４が算出したモータ１の回転速度ｎとから、次の数式３に基づいて、第１の磁極位置と第２の磁極位置との回転角度における位相差θを算出する。

位相差演算部３０５は、演算された位相差θを、磁石温度推定部３０６に出力する。磁石温度推定部３０６は、位相差θと回転速度ｎと永久磁石温度Ｔｈとの関係を示す磁石温度テーブル（図３）を予め記憶しており、入力された位相差θと回転速度ｎとから、磁石温度テーブルに基づき、永久磁石温度Ｔｈを推定する。

図３に示す磁石温度テーブルは、位相差θが大きいほど、回転速度ｎが大きいほど、永久磁石温度Ｔｈが高くなるように設定されている。この磁石温度テーブルは、モータ１の構造、特にロータの永久磁石の極数や構成等に基づき、予め設定される。

磁石温度推定部３０６は、このようにして推定した永久磁石温度Ｔｈをトルク補正部１２０に出力する。トルク補正部１２０は、磁石温度推定部３０６から入力された永久磁石温度Ｔｈと回転速度演算部３０４から入力された回転速度ｎとから、予め記憶されたトルク補正テーブル（図４参照）を用いて、トルク補正値ΔＴを算出する。

より詳しくは、トルク補正部１２０は、予め設定された基準温度とこれら入力された永久磁石温度Ｔｈと回転速度ｎとから、トルク補正テーブルを用いて、トルク補正値ΔＴを算出する。図４に示すトルク補正テーブルは、基準温度よりも永久磁石温度Ｔｈが高いほど、かつ回転速度ｎが大きいほど、負の値となるように設定され、基準温度よりも永久磁石温度Ｔｈが低いほど、かつ回転速度ｎが大きいほど、正の値となるように設定されている。

このように算出されたトルク補正値ΔＴは、減算部１２１に送られ、減算部１２１において、指令トルクＴｅ^＊からトルク補正値ΔＴを減じることで、補正指令トルクＴｅ^＊’が算出される。例えば、永久磁石温度Ｔｈが基準温度に対して高い場合はマイナスの値であるトルク補正値ΔＴが算出される。減算部１２１において、指令トルクＴｅ^＊からマイナスの値となるトルク補正値ΔＴを減じることで、永久磁石温度Ｔｈの高さに応じて指令トルクＴｅ^＊が増加するように補正された補正指令トルクＴｅ^＊’が算出される。

なお、本実施形態における基準温度とは、モータ１が定常運転時の温度を示す値であり、例えば６０［℃］に設定される。

このような制御により、永久磁石温度Ｔｈを、ステータの巻線に実際に流れる電圧の検出結果により検出される第１の磁極位置の検出タイミングと、レゾルバ３０により検出される第２の磁極位置との検出タイミングとの位相差θに基づいて推定することができる。このようにして推定された永久磁石温度Ｔｈにより指令トルクＴｅ^*を補正することで、永久磁石温度Ｔｈに応じて変化する磁束密度の変化を補償できるので、モータ１を精度高く制御することができる。

なお、電圧検出部３０２は、ステータの各相の巻線それぞれの誘導電圧の電圧値を電圧センサ２０２により取得するように構成したが、これに限られず、電圧センサ２０２により各相の相関電圧を検出し、これに基づき誘導電圧を検出するように構成してもよい。このように構成した場合は、ゼロクロス点の位相が相電圧の位相とは異なる。そこで、相間電圧を取得するように構成した場合は、前述の位相差θの算出における数式３に換えて、次の数式４を用いるように構成される。

このように、電圧センサ２０２が、ステータの巻線の各相の誘導電圧を直接検出できない場合において、相間電圧を検出することによっても、位相差θを算出することができる。

以上説明したように、本実施形態では、ステータ及び永久磁石を有するロータを備えるモータ１と、ロータの回転角度を検出するレゾルバ３０と、ステータの巻線の電圧を検出する電圧検出部３０２と、を有するモータユニット制御装置１０において、モータユニットの動作状態を示す状態値を推定する状態推定装置として構成される。電圧検出部３０２は、電圧センサ２０２により検出される電圧値に基づき、ロータの磁極位置を示す第１の磁極位置を検出し、ＲＤコンバータ３０１は、レゾルバ３０により検出される信号に基づき、ロータの磁極位置を示す第２の磁極位置を検出する。カウンタ３０３は、第１の磁極位置と前記第２の磁極位置との検出タイミングにおける時間差ｔを算出する。位相差演算部３０５は、この時間差ｔから、第１の磁極位置と前記第２の磁極位置との回転角度における位相差θを算出する。磁石温度推定部３０６は、算出された位相差θに基づいて、永久磁石の温度を推定する。

このような構成により、ステータの巻線の実際の電圧値に基づく第１の磁極位置に対して、ロータの永久磁石温度Ｔｈの変化に起因する誤差が含まれるレゾルバ３０が検出する信号に基づき検出される第２の磁極位置との時間差ｔから位相差θを算出し、この位相差θに基づいて永久磁石温度Ｔｈを推定する。その結果、モータの個体差や回転速度の変化による誤差の影響を受けることなく、ロータの永久磁石温度Ｔｈを精度高く推定することができる。

そして、このようにして推定された永久磁石温度Ｔｈを用いて、モータ１の指令トルクＴｅ^＊を補正するので、モータ制御の精度を高めることができる。

また、本実施形態では、算出された位相差θと、磁石温度推定部３０６に予め記憶されている回転速度ｎと位相差θと永久磁石温度Ｔｈとの関係を示す磁石温度テーブルを用いて、永久磁石温度Ｔｈを推定するので、位相差θに基づいて、永久磁石温度Ｔｈを推定することができる。

また、本実施形態では、算出された時間差ｔと、レゾルバ３０により検出された信号に基づき検出された回転速度ｎとに基づいて位相差θを算出するので、モータ１の回転速度に基づいた位相差θを算出することができる。

また、本実施形態では、電圧検出部３０２により検出される電圧値に基づき、当該電圧値がゼロとなるタイミングを第１の磁極位置として検出するので、第１の磁極位置をより正確に検出することができる。

また、本実施形態では、ロータが外力により回転させられる場合において、電圧検出部３０２により検出される誘導電圧の電圧値に基づき、第１の磁極位置を検出するので、モータ１の力行時に頻繁に変化するインバータ２０の出力電圧ではなく、ロータの回転に依存する誘導電圧を用いることで、第１の磁極位置をより正確に検出することができる。

次に、本実施形態の変形例について説明する。この変形例では、モータユニット制御装置１０の状態である磁束変化量ΔΦを推定するように構成した。

図５は、本実施形態の変形例のモータユニット制御装置１０の要部の機能ブロック図である。なお、図１に示す構成と同一の構成は、その説明を省略する。

図５において、モータユニット制御装置１０は、減算部３１０と磁束変化量演算部３１１とを備える点において、図１で説明した構成と異なる。

減算部３１０は、永久磁石温度Ｔｈと前述した基準温度との磁石温度差Ｘと、磁石温度変化に対する磁束変化量の比例係数であるαとに基づき、次の数式（５）に基づいて、単位時間あたりの磁束変化量ΔΦを算出する。

このようにして、位相差θに基づき算出された永久磁石温度Ｔｈから、単位時間あたりの磁束変化量ΔΦについても、精度高く算出することができる。磁束変化量ΔΦは、たとえばモータ１の指令トルクＴｅ^＊の補正や、モータ１の他の制御のために用いられる。このようにして推定された磁束変化量ΔΦを用いてモータ１の指令トルクを補正することによっても、モータ制御の精度を高めることができる。

以上本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

前述の実施形態では、モータ１が外力によって駆動される場合に、ステータの各相の巻線に発生する誘導電圧を電圧センサ２０２が検出したが、これに限られない。例えば、モータ１を１２０度通電駆動するように制御した場合は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相にはそれぞれ、１２０度の通電期間と６０度の非通電期間とが交互に発生する。そこで、いずれか一の相（例えばＵ相）が非通電期間である場合に、前述のように電圧センサ２０２が当該相の誘導電圧を検出することによって、モータ１の力行時にも第１の磁極位置を正確に検出することができる。

また、前述の実施形態では、カウンタ３０３が、第１の磁極位置信号と第２の磁極位置信号との検出タイミングである時間差ｔとして算出したが、これに限られない。第１の磁極位置信号と第２の磁極位置信号との回転角度の差を算出し、この回転角度の差に基づき、時間差ｔを算出するように制御してもよい。

１：モータ、１０：モータユニット制御装置、３０：レゾルバ、１２０：トルク補正部、１２１：減算部、２０２：電圧センサ、３０１：ＲＤコンバータ（第２の磁極位置検出部）、３０２：電圧検出部（第１の磁極位置検出部）、３０３：カウンタ、３０４：回転速度演算部、３０５：位相差演算部、３０６：磁石温度推定部、３１０：減算部、３１１、磁束変化量演算部

Claims (10)

1. 巻線を有するステータ及び永久磁石を有するロータを備えるモータと、前記ロータの回転速度を検出するレゾルバと、前記ステータの巻線の電圧を検出する電圧検出部と、を有するモータユニットの状態推定方法であって、
   前記電圧検出部により検出される電圧値に基づき、前記ロータの磁極位置を示す第１の磁極位置を検出し、
   前記レゾルバにより検出される信号に基づき、前記ロータの磁極位置を示す第２の磁極位置を検出し、
   前記第１の磁極位置と前記第２の磁極位置との検出タイミングにおける時間差を算出し、
   算出された前記時間差に基づいて、前記第１の磁極位置と前記第２の磁極位置との回転角度の位相差を算出し、
   算出された前記位相差に基づいて、前記永久磁石の温度を推定する、
   モータユニットの状態推定方法。
2. 請求項１に記載のモータユニットの状態推定方法であって、
   算出された前記位相差及び前記レゾルバにより検出された信号に基づき算出される前記ロータの回転速度と、予め記憶された前記回転速度と前記位相差と前記永久磁石の温度との関係を示すテーブルと、に基づいて、前記永久磁石の温度を推定する、
   モータユニットの状態推定方法。
3. 請求項１又は２に記載のモータユニットの状態推定方法であって、
   算出された前記時間差と、前記レゾルバにより検出された前記信号に基づき検出された前記ロータの回転速度とに基づいて、前記位相差を算出する、
   モータユニットの状態推定方法。
4. 請求項１から３のいずれか一つに記載のモータユニットの状態推定方法であって、
   前記電圧検出部により検出される前記電圧値に基づき、当該電圧値がゼロとなるタイミングを前記第１の磁極位置として検出する、
   モータユニットの状態推定方法。
5. 請求項１から４のいずれか一つに記載のモータユニットの状態推定方法であって、
   前記ロータが外力により回転させられる場合に、前記電圧検出部により検出される誘導電圧の電圧値に基づき、前記第１の磁極位置を検出する、
   モータユニットの状態推定方法。
6. 請求項１から４のいずれか一つに記載のモータユニットの状態推定方法であって、
   ステータのいずれか一の相が通電されてない場合に、前記電圧検出部により検出される当該相における誘導電圧の電圧値に基づき、前記第１の磁極位置を検出する、
   モータユニットの状態推定方法。
7. 請求項１から６のいずれか一つに記載のモータユニットの状態推定方法であって、
   推定された前記永久磁石の温度に基づいて、前記モータの指令トルクを補正する、
   モータユニットの状態推定方法。
8. 請求項１から６のいずれか一つに記載のモータユニットの状態推定方法であって、
   算出された前記永久磁石の温度に基づいて、前記永久磁石の単位時間あたりの磁束変化量を推定する、
   モータユニットの状態推定方法。
9. 請求項８に記載のモータユニットの状態推定方法であって、
   推定された前記磁束変化量に基づいて、前記モータの指令トルクを補正する、
   モータユニットの状態推定方法。
10. ステータ及び永久磁石を有するロータを備えるモータと、前記ロータの回転速度を検出するレゾルバと、前記ステータの巻線の電圧を検出する電圧検出部と、を有するモータユニットの状態推定装置であって、
    前記電圧検出部により検出される電圧値に基づき、前記ロータの磁極位置を示す第１の磁極位置を検出する第１の磁極位置検出部と、
    前記レゾルバにより検出される信号に基づき、前記ロータの磁極位置を示す第２の磁極位置を検出する第２の磁極位置検出部と、
    前記第１の磁極位置と前記第２の磁極位置との検出タイミングにおける時間差を算出する時間差算出部と、
    前記算出された時間差に基づいて、前記第１の磁極位置と前記第２の磁極位置との回転角度の位相差を算出する位相差演算部と、
    算出された前記位相差に基づいて、前記ステータの前記永久磁石の温度を推定する磁石温度推定部と、を備える、
    モータユニットの状態推定装置。
    

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