(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機の回転子および固定子の熱回路を含む熱回路モデルを表す物理量である熱抵抗、
発熱量、および熱容量のうち少なくともいずれか１つを補正する補正部を備え、
前記補正部は、前記回転電機においてセンサ部が計測した前記回転電機内の計測位置に対
応する温度または熱流量を含む計測情報と前記熱回路モデルを用いて、前記計測位置に対
応する前記回転電機の前記熱回路モデル中の前記熱抵抗、前記発熱量、および前記熱容量
のうち少なくともいずれか１つを補正する制御装置。
【請求項２】
前記センサ部が計測した前記計測情報である前記温度と前記熱流量とを用いるときは前記
回転電機の前記熱回路モデル中の前記熱抵抗または前記熱容量を補正し、
または、前記センサ部が計測した前記計測情報であり前記計測位置の異なる３箇所の温度
と前記３箇所の温度に基づく前記熱抵抗とを用いるときは前記回転電機における前記発熱
量を補正し、
または、前記センサ部が計測した前記計測情報である前記熱流量を用いるときは前記計測
位置に対応する前記熱抵抗、前記発熱量、および前記熱容量のうち少なくともいずれか１
つを補正する請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記熱回路モデルを用いて前記回転電機の温度を推定温度として推定する演算部をさらに
備え、
前記センサ部は、前記推定温度に対応する前記計測位置の温度を計測温度として計測し、
前記推定温度と前記計測温度との差の絶対値が予め定められた閾値以上の場合には、前記
補正部は、前記計測位置に対応する前記熱抵抗、前記発熱量、および前記熱容量のうち少
なくともいずれか１つを補正する請求項１または請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記熱回路モデルを用いて前記回転電機を制御する制御部をさらに備え、
前記制御部は、電力変換器によって前記回転電機に印加する電圧を前記推定温度に応じて
制御する請求項３に記載の制御装置。
【請求項５】
前記熱回路モデルを用いて前記回転電機を制御する制御部をさらに備え、
前記制御部は、前記回転電機がトルクを発生させているときに、電力変換器によって前記
回転電機に印加する電圧を前記推定温度に応じて制御して前記回転電機の出力を制御する
請求項３に記載の制御装置。
【請求項６】
回転電機の熱回路を含む熱回路モデルを表す物理量である熱抵抗、
発熱量、および熱容量のうち少なくともいずれか１つを補正する補正部を備え、
前記補正部は、前記回転電機においてセンサ部が計測した計測位置に対応する温度または
熱流量を含む計測情報を用いて、前記計測位置に対応する前記熱抵抗、前記発熱量、およ
び前記熱容量のうち少なくともいずれか１つを補正し、
前記センサ部が計測した前記計測情報である前記温度と前記熱流量とを用いるときは前記
回転電機の前記熱回路モデル中の前記熱抵抗または前記熱容量を補正し、
または、前記センサ部が計測した前記計測情報であり前記計測位置の異なる３箇所の温度
と前記３箇所の温度に基づく前記熱抵抗とを用いるときは前記回転電機における前記発熱
量を補正し、
または、前記センサ部が計測した前記計測情報である前記熱流量を用いるときは前記計測
位置に対応する前記熱抵抗、前記発熱量、および前記熱容量のうち少なくともいずれか１
つを補正する
制御装置。
【請求項７】
回転電機の熱回路を含む熱回路モデルを表す物理量である熱抵抗、発熱量、および熱容量
のうち少なくともいずれか１つを補正する補正部を備え、
前記補正部は、前記回転電機においてセンサ部が計測した計測位置に対応する温度または
熱流量を含む計測情報を用いて、前記計測位置に対応する前記熱抵抗、前記発熱量、およ
び前記熱容量のうち少なくともいずれか１つを補正し、
前記センサ部は、前記回転電機における前記計測位置の異なる２箇所の温度と前記計測位
置の前記熱流量を計測し、
前記補正部は、前記異なる２箇所の温度と前記熱流量とを用いて前記熱抵抗を補正する制
御装置。
【請求項８】
前記センサ部は、前記回転電機における異なる２箇所の前記計測位置である第１計測位置
および第２計測位置の温度をそれぞれ第１計測温度および第２計測温度として計測し、か
つ前記第１計測位置から前記第２計測位置に流れる前記熱流量を第１計測熱流量として計
測し、
前記補正部は、前記第１計測温度および前記第２計測温度の差分と前記第１計測熱流量と
を用いて、前記第１計測位置および前記第２計測位置の間の前記熱抵抗を補正する請求項
７に記載の制御装置。
【請求項９】
回転電機の熱回路を含む熱回路モデルを表す物理量である熱抵抗、発熱量、および熱容量
のうち少なくともいずれか１つを補正する補正部を備え、
前記補正部は、前記回転電機においてセンサ部が計測した計測位置に対応する温度または
熱流量を含む計測情報を用いて、前記計測位置に対応する前記熱抵抗、前記発熱量、およ
び前記熱容量のうち少なくともいずれか１つを補正し、
前記センサ部は、前記回転電機における前記計測位置の異なる２箇所の熱流量を計測し、
前記補正部は、前記異なる２箇所の熱流量を用いて前記発熱量を補正する制御装置。
【請求項１０】
前記センサ部は、前記回転電機における異なる２箇所の前記計測位置である第１計測位置
および第２計測位置のうち、前記第１計測位置の前記熱流量を第１計測熱流量として計測
し、かつ前記第２計測位置の前記熱流量を第２計測熱流量として計測し、
前記補正部は、前記第１計測熱流量と前記第２計測熱流量との差分を用いて、前記第１計
測位置および前記第２計測位置の間に対して流入または流出する前記発熱量を補正する請
求項９に記載の制御装置。
【請求項１１】
回転電機の熱回路を含む熱回路モデルを表す物理量である熱抵抗、発熱量、および熱容量
のうち少なくともいずれか１つを補正する補正部を備え、
前記補正部は、前記回転電機においてセンサ部が計測した計測位置に対応する温度または
熱流量を含む計測情報を用いて、前記計測位置に対応する前記熱抵抗、前記発熱量、およ
び前記熱容量のうち少なくともいずれか１つを補正し、
前記センサ部は、前記回転電機における前記計測位置の異なる３箇所の温度を計測し、前
記補正部は、前記異なる３箇所の温度と前記計測位置に基づく前記熱抵抗とを用いて、前
記発熱量を補正する制御装置。
【請求項１２】
前記センサ部は、前記回転電機における異なる３箇所の前記計測位置である第１計測位置
、第２計測位置および第３計測位置の温度をそれぞれ第１計測温度、第２計測温度および
第３計測温度として計測し、
前記補正部は、前記第１計測温度、前記第２計測温度および前記第３計測温度と、前記第
１計測位置および前記第２計測位置の間の第１熱抵抗と、前記第２計測位置および前記第
３計測位置の間の第２熱抵抗とを用いて、前記第２計測位置に対して流入または流出する
前記発熱量を補正する請求項１１に記載の制御装置。
【請求項１３】
回転電機の熱回路を含む熱回路モデルを表す物理量である熱抵抗、発熱量、および熱容量
のうち少なくともいずれか１つを補正する補正部を備え、
前記補正部は、前記回転電機においてセンサ部が計測した計測位置に対応する温度または
熱流量を含む計測情報を用いて、前記計測位置に対応する前記熱抵抗、前記発熱量、およ
び前記熱容量のうち少なくともいずれか１つを補正し、
前記センサ部は、前記回転電機における前記回転電機内の前記計測位置の単位時間当たり
の温度上昇を計測温度上昇として計測し、
かつ、前記計測位置の計測熱流量を計測し、
前記計測熱流量に基づく前記熱流量と前記計測温度上昇とを用いて前記熱容量を補正する
制御装置。
【請求項１４】
前記センサ部は、前記回転電機における１箇所の前記計測位置である第１計測位置の単位
時間当たりの温度上昇を計測温度上昇として計測し、かつ前記第１計測位置に対して流入
又は流出する４つの前記熱流量のうち３つの前記熱流量を第１計測熱流量、第２計測熱流
量、および第３計測熱流量として計測し、
４つの前記熱流量のうち第１計測熱流量、第２計測熱流量、および第３計測熱流量と異な
る前記熱流量を第１熱流量とするとき、前記補正部は、前記第１計測熱流量と前記第２計
測熱流量と前記第３計測熱流量と前記計測温度上昇とを用いて、前記第１熱流量に対応す
る前記熱容量を補正する請求項１３に記載の制御装置。
【請求項１５】
前記補正部は、前記回転電機に設けられた複数の前記センサ部が計測した計測温度を用い
て、前記複数のセンサ部が前記計測温度を計測した前記計測位置のそれぞれに対応する前
記熱抵抗、前記発熱量、前記熱容量の少なくともいずれか１つを補正する請求項１から請
求項５のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１６】
前記熱回路モデルは、ノード、熱抵抗、発熱源、および熱容量をそれぞれ１個以上有して
いる請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１７】
前記熱回路モデルは、前記回転電機の全体の熱流束や温度を熱回路で表したものである請
求項１から請求項１５のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１８】
請求項１から請求項１７のいずれか１項に記載の前記制御装置と、
前記センサ部とを備える制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この出願は回転電機の温度推定を行う制御装置、およびこの制御装置を用いた制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の制御装置として、固定子の温度を検出する温度検出装置と、回転電機であるモータの実機の熱特性を表した、モータ内部の熱抵抗および発熱量から構成される熱回路モデルに基づいて、モータの固定子の温度を推定する温度推定装置とを備える制御装置がある。従来の制御装置では、温度検出装置により検出された固定子の検出温度と、温度推定装置により推定された固定子の推定温度との誤差に所定の係数を掛けてモータの発熱量を補正することが知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−８２６９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に示された制御装置では、温度推定に用いる熱回路モデルの熱抵抗および熱容量の値は、生産工程において制御装置へ制御ロジックの書込みを実施する時点において確定する必要がある。このため、熱回路モデルの熱抵抗および熱容量の値は、工場出荷後に変更されることはない。従って、経年劣化によるモータの熱抵抗、発熱量、熱容量の変化に応じて熱回路モデル内の熱抵抗、発熱量、熱容量を補正できず、経年劣化時に制御装置の温度推定の精度が低下するという問題があった。【０００５】
本出願は、前述のような課題を解決するためになされたものであり、経年劣化時に温度推定の精度が低下するのを抑制できる制御装置を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この出願に係る制御装置は、
回転電機の熱回路を含む熱回路モデルを表す物理量である熱抵抗、発熱量、および熱容量のうち少なくともいずれか１つを補正する補正部を備え、
補正部は、回転電機においてセンサ部が計測した計測位置に対応する温度または熱流量を含む計測情報を用いて、計測位置に対応する熱抵抗、発熱量、および熱容量のうち少なくともいずれか１つを補正するものである。
【発明の効果】
【０００７】
上記のように構成された制御装置において、経年劣化時に温度推定の精度が低下するのを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この出願の実施の形態１における制御システムを示すブロック図である。
【図２】この出願の実施の形態１における制御システムを示すハードウェア構成図である。
【図３】この出願の実施の形態１における制御装置の一部を示すブロック図である。
【図４】この出願の実施の形態１における制御装置が温度推定に用いるモータ全体の熱回路モデルを示す図である。
【図５】図４の熱回路モデルの一部を示す図である。
【図６】この出願の実施の形態１における制御装置において熱抵抗を補正するときに用いる熱回路モデルの部分図である。
【図７】この出願の実施の形態１における制御装置において発熱量を補正するときに用いる熱回路モデルの部分図である。
【図８】この出願の実施の形態１における制御装置において熱容量を補正するときに用いる熱回路モデルの部分図である。
【図９】この出願の実施の形態１における制御装置の制御のフロー図である。
【図１０】この出願の実施の形態２における制御装置の制御のフロー図である。
【図１１】この出願の実施の形態２における制御装置において時刻に対するモータの出力を示す図である。
【図１２】この出願の実施の形態２における制御装置において時刻に対する推定温度を示す図である。
【図１３】この出願の実施の形態２における制御装置において時刻に対するモータの出力を示す図である。
【図１４】この出願の実施の形態２における制御装置において時刻に対する推定温度を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図を参照してこの出願の実施の形態に係る駆動制御装置について詳細を説明する。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、この出願に係る発明を実施するための実施の形態１における制御システムを示すブロック図である。
【００１１】
図１に示すように、制御システム１００は、回転電機であるモータ１と、電力変換器であるインバータ９と、インバータ９を制御する制御装置１０と、センサ部であるセンサ８と、回転位置検出器１４と、電流検出器１５とを備える。図１において、モータシステムである制御システム１００は、例えば、電気自動車に搭載されるモータをインバータおよび制御装置を用いて駆動する制御システムを示す。なお、制御装置１０は、インバータ９の内部に組み込まれて一体となっていてもよい。
【００１２】
モータ１は、固定子２、および固定子２に空隙を介して対向して配置され回転可能な回転子３を有している。  固定子２は、固定子コア４および固定子巻線５を有している。回転子３は、回転子コア６、回転子巻線７およびシャフト２３を有している。回転子３は、界磁を発生する回転子巻線７に代えて永久磁石を有していてもよい。
【００１３】
固定子２および回転子３には、温度センサおよび熱流束センサであるセンサ８が、固定子巻線５の近傍、固定子コア４、および回転子巻線７の近傍に設置され、モータ１内の局所的な温度および熱流量を測定する。センサ８の設置位置は、モータ１内に限らずモータ１の表面上などモータ１の任意の位置に設置可能である。また、センサ８は、必ずしもモータ１に設置される必要はなく、モータ１から離れた位置からモータ１上の温度および熱流束を測定できればよい。なお、センサ８は、温度センサおよび熱流束センサに限らず、温度または熱流束の計測に必要な情報を間接的に計測するセンサであってもよい。
また、モータ１には、回転子３の回転位置を検出する回転位置検出器１４、およびモータ１に流れる電流を検出電流として検出する電流検出器１５が設けられている。
【００１４】
制御装置１０は、回転電機であるモータ１の熱回路を含む熱回路モデルを用いてモータ１を制御する制御部１１、熱回路モデルを用いて回転電機の温度を推定温度として推定する演算部１２、および熱回路モデルを表す物理量である熱抵抗、発熱量、および熱容量のうち少なくともいずれか１つを補正する補正部１３を有している。
【００１５】
演算部１２および補正部１３は、モータ１に設けられたセンサ８が計測した計測情報を受け取って後述する演算を実施する。
【００１６】
制御部１１は、補正部１３から補正した情報である補正情報と、回転位置検出器１４からモータ１の回転位置と、電流検出器１５が検出した検出電流とを受け取り、補正情報と回転位置とに基づいて生成した電流指令と検出電流とを用いて、電圧指令を計算しインバータ９に出力する。
【００１７】
インバータ９は、電圧指令に基づいてモータ１に電圧を印加する。例えば、インバータ９は、電圧指令に基づいて生成されたＰＷＭ波形による電圧をモータ１に印加してモータ１を駆動する。
【００１８】
この結果、制御装置１０は、電流検出器１５で検出した検出電流が電流指令に追従するようにモータ１に印加する電圧を制御することができる。そして、制御装置１０は、モータ１の動作を変化させて、モータ１のトルクまたは回転速度を制御しモータ１の出力を制御する。
【００１９】
図２は、本実施の形態における制御システムを示すハードウェア構成図である。図２において、この制御システム１００に用いられる制御装置１０は、プロセッサ９０と、記憶装置９１とを備える。プロセッサ９０は、記憶装置９１に記憶されたプログラムを実行することにより、制御装置９１の処理を行う。
【００２０】
プロセッサ９０は、マイコン（マイクロコンピュータ）やＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＦＰＧＡなどのハードウェア回路に論理構成されたプロセッサにより構成される。
記憶装置９１は、図示していないが、ランダムアクセスメモリ等の揮発性記憶装置と、フラッシュメモリ等の不揮発性の補助記憶装置とを具備する。また、記憶装置９１は、図示していないが、ランダムアクセスメモリ等の揮発性記憶装置と、不揮発性の補助記憶装置の代わりにハードディスク等の補助記憶装置とを具備してもよい。
【００２１】
プロセッサ９０は、記憶装置９１から入力されたプログラムを実行する。記憶装置９１が補助記憶装置と揮発性記憶装置とを具備するため、プロセッサ９０に、補助記憶装置から揮発性記憶装置を介してプログラムが入力される。また、プロセッサ９０は、演算結果等のデータを記憶装置９１の揮発性記憶装置に出力してもよいし、揮発性記憶装置を介して補助記憶装置に前記データを保存してもよい。
【００２２】
図１の制御部１１、演算部１２および補正部１３は、記憶装置９１に記憶されたプログラムを実行するプロセッサ９０、または図示していないシステムＬＳＩ等の処理回路により実現される。また、複数のプロセッサ９０および複数の記憶装置９１が連携して上記機能を実行してもよいし、複数の処理回路が連携して上記機能を実行してもよい。また、複数のプロセッサ９０および複数の記憶装置９１と、複数の処理回路との組み合わせにより連携して上記機能を実行してもよい。
【００２３】
次に本実施の形態の動作について説明する。
図３は、本実施の形態における制御装置の一部を示すブロック図である。制御装置１０において、演算部１２は、センサ８である温度センサ３１が計測した計測情報の１つである計測温度Ｔ３１と、センサ８である熱流束センサ３２が計測した計測情報の１つである計測熱流量Ｕ３２と、補正部１３が出力した補正情報Ｃｃとを用いて、熱回路モデルに基づいてモータ１の温度分布を推定して推定温度Ｔ３３として出力する温度演算部３０とを有している。熱回路モデルは、オームの法則に従い成立する熱回路方程式を用いた熱回路を含む熱回路網で構成されたモデルである。
【００２４】
本実施形態では、計測温度Ｔ３１は温度センサｓｔ２の計測温度を、計測熱流量Ｕ３２は熱流束センサｓｆ１、ｓｆ３の計測熱流量を示している。なお、計測温度Ｔ３１および計測熱流量Ｕ３２は、複数個のセンサ８でそれぞれ測定された複数個の数値であってもよい。
【００２５】
補正部１３は、熱回路モデルの補正の判断を行う補正判断部３４と、補正に必要な熱回路モデルの一部の熱回路モデルである部分熱回路モデルの補正情報Ｃｃを出力する補正演算部３５とを有している。
【００２６】
補正判断部３４は、温度演算部３０が出力した推定温度Ｔ３３と、計測温度Ｔ３１または計測熱流量Ｕ３２とを用いて補正の判断を行い、補正が必要な場合には補正指令Ｄｃを出力する。ここで、センサ８である温度差センサ３１は、推定温度Ｔ３３に対応する計測位置の温度を計測温度として計測する。また、センサ８である熱流束センサ３２は、推定温度Ｔ３３に対応する計測位置の熱流量を計測熱流量として計測する。
【００２７】
補正演算部３５は、補正指令Ｄｃと、計測温度Ｔ３１と、計測熱流量Ｕ３２とを用いて、すなわち、モータ１においてセンサ８が計測した計測位置に対応する温度または熱流量を含む計測情報を用いて、部分熱回路モデルに基づいて計測位置に対応する熱抵抗、発熱量、および熱容量のうち少なくともいずれか１つを補正し補正情報Ｃｃとして出力する。ここで、部分熱回路モデルは、センサ８が計測する計測位置を含んでいる。
また、補正部１３は、モータ１に設けられた複数のセンサ８が計測した複数の計測温度Ｔ３１を用いて、複数のセンサ８が計測温度Ｔ３１を計測した計測位置のそれぞれに対応する熱抵抗、発熱量、熱容量の少なくともいずれか１つを補正してもよい。
【００２８】
次に、熱回路モデルについて図４を用いて説明する。
図４は、本実施の形態における制御装置が温度推定に用いるモータ全体の熱回路モデルを示す図である。図４において、熱回路モデル３０−１は、モータ１全体の空間的な熱流束や温度を熱回路で表したもので、ノード２０、熱抵抗２１、発熱源２２、および熱容量２４をそれぞれ１個以上有している。
【００２９】
ノード２０は、図４のノード２０ｂなどモータ１の内部を含む特定の部位を示しており、各ノード２０に対応する部位の温度Ｔが割り当てられる。
【００３０】
熱抵抗２１は、熱量の流れにくさを表したものであり、図４の熱抵抗Ｒｓｔ１、Ｒｓｔ２、・・・、Ｒｒｏ１、Ｒｒｏ２、・・・などモータ１に含まれる熱回路の全てに存在する。各熱抵抗２１には対応する熱流量Ｕがそれぞれ通過する。
【００３１】
発熱源２２は、図４の固定子巻線５に通電することによって発生する銅損による発熱Ｑｃ１、回転子巻線７に通電することによって発生する銅損による発熱量Ｑｃ２、モータ１の外部からの熱の流入である熱流量Ｑ３、Ｑ４、および固定子コア４や回転子コア６に発生する鉄損による発熱量Ｑｓｔ、Ｑｒを表す発熱量Ｑが、対応する発熱源２２からそれぞれ流入する。
【００３２】
熱容量２４は、温度上昇のしやすさを表したものでありノード２０に繋がっている。熱回路モデル３０−１は、複数のノード２０、複数の熱抵抗２１、複数の発熱源２２、複数の熱容量２４の組み合わせであり２次元モデルに限らず３次元的に接続されたモデルも同様に構成できる。また、温度の推定精度を向上させるため、ノード２０をより細分化して配置して熱抵抗２１、発熱源２２、および熱容量２４と接続したモデルでもよい。
【００３３】
図４において、モータ１の軸方向の中央部に対する軸方向の対称性から、最小限の熱回路モデルのみを記しているが、実際は、点線部にも熱回路が繋がっている。また、図４は、熱回路モデル３０−１の概略を示すものであり、各ノード２０や各熱抵抗２１等はより詳細に配置されている。より詳細な熱回路については、図５を用いて後述する。熱回路モデル３０−１では、固定子コアの軸方向中心の位置に温度センサｓｔ２、固定子巻線５および回転子巻線７の近傍に熱流束センサｓｆ１、ｓｆ３が設置されている。温度センサｓｔ２は、設置された各計測位置における温度を計測し、熱流束センサｓｆ１、ｓｆ３は、各計測位置における熱流量を計測する。ここで、熱流束センサｓｆ１、ｓｆ３は、各計測位置における熱流束を計測し、計測した各熱流束と対応する熱流束センサｓｆ１、ｓｆ３の各計測面積との積を取って計測熱流量として出力している。
【００３４】
ここで、センサ８が計測する計測位置は、センサ８が設置された位置と一致している。なお、計測する計測位置と設置された位置とが一致する必要はなく、センサ８が、計測位置から離れた位置に設置され、非接触によって計測位置の計測情報を計測してもよい。
【００３５】
次に熱回路モデル３０−１を用いた演算部１２の温度推定手法について図５および図６を用いて示す。
【００３６】
まず、熱回路モデル３０−１の熱回路方程式について図５を用いて説明する。図５は、図４の熱回路モデル３０−１の一部である部分熱回路モデル３０−２を示す図である。
【００３７】
図５は、図４の熱回路モデル３０−１のノード２０ａ、発熱源２２の発熱量Ｑｃ１ａ、および熱容量２４の値Ｃ１を含む熱回路モデルを詳細に示したものである。図５において、部分熱回路モデル３０−２は、４つのノード２０ａ１、２０ａ２、２０ａ３、２０ａ４と、３つの熱抵抗２１ａ１、２１ａ２、２１ａ３と、１つの発熱源２２ａと、２つの熱容量２４ａ１、２４ａ２とを有している。３つの熱抵抗２１、および４つのノード２０ａ１、２０ａ２、２０ａ３、２０ａ４は、図４の熱回路モデル３０−１のノード２０ａの一部である。部分熱回路モデル３０−２では、オームの法則に基づいて熱抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３に関して式（１）、（２）、（３）が成立する。
【００３８】
0006645633.tif 000002
【００３９】
式（１）、（２）、（３）において、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３およびＴ４はそれぞれ４つのノード２０ａ１、２０ａ２、２０ａ３、２０ａ４に対応する温度であり、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３はそれぞれ３つの熱抵抗２１に対応する熱抵抗の値であり、Ｕ１、Ｕ２およびＵ３はそれぞれ３つの熱抵抗２１に対応する熱流量である。式（１）、（２）、（３）は、図５の部分熱回路モデル３０−２で成立する熱回路方程式の一部を示したものであり、同様の式が熱回路モデル３０−１の全体で複数個成立する。よって、図４に示したモータ１全体の熱回路モデル３０−１で成立する熱回路方程式は式（４）のようになる。
【００４０】
0006645633.tif 000003
【００４１】
式（４）における右辺の関数Ｆは、熱回路モデル３０−１の熱回路方程式を表す関数の行列であり、ＲおよびＱは、それぞれ熱回路方程式に含まれる熱抵抗２１の値および発熱源２２の発熱量である。式（４）の左辺は、推定温度Ｔ３３の各々を各項とした縦ベクトルである。式（４）の右辺の｛Ｔ３１,Ｕ３２｝Ｔは、計測温度Ｔ３１および計測熱流量Ｕ３２のそれぞれを各項とした縦ベクトルである。よって、式（４）は、熱回路モデル３０−１で成立する全ての熱回路方程式を表したものである。ここで、Ｔ３３、ＲおよびＱに付けた「＾」は、計測値ではなく予め設定された推定値であることを示し、それぞれ推定温度、推定抵抗値、推定発熱量とする。温度センサ３１および熱流束センサ３２の計測情報である計測温度Ｔ３１および計測熱流量Ｕ３２を式（４）に入力して、式（４）の方程式を解くことによって推定温度Ｔ３３＾を算出する。以降、Ｔ３３＾をＴ３３と表記する。
【００４２】
式（４）は、熱回路モデル３０中の熱抵抗２１の値Ｒ及び発熱量Ｑがモータ１の熱抵抗２１の値及び発熱量に対して正確であれば、温度Ｔ３３を正確に推定可能である。しかしながら、モータ１の熱抵抗２１の値Ｒおよび発熱量Ｑは経年劣化やモータ１の使用状況により変化するため、モータ１の熱抵抗２１の値および発熱量と熱回路モデル３０中の熱抵抗２１の値Ｒおよび発熱量Ｑとの間に誤差が生じ、推定温度Ｔ３３を正確に推定することができなくなることが想定される。そこで熱回路モデル３０中の熱抵抗２１の値Ｒおよび発熱量Ｑを工場出荷時の初期値として推定抵抗値Ｒ＾、推定発熱量Ｑ＾を設定し、センサ８から送られてくる計測情報と熱回路方程式の一部とを用いて補正部１３によって補正する。その際、推定熱抵抗Ｒ＾は、初期値として（熱流路の長さ）÷（熱流路の断面積）÷（モータ１の部材の熱伝導率）で表しておけばよい。
【００４３】
発熱源２２が巻線の場合には、発熱の原因が銅損であるため、推定発熱量Ｑ＾は、初期値として（巻線の抵抗値）×（巻線の電流値）＾２で計算できる。
【００４４】
発熱源２２が固定子コア４および回転子コア６の場合には、発熱の主な成分は鉄損となる。また、鉄損は、磁束密度の大きさの２乗と磁束密度の周波数の２乗に比例する。固定子巻線５に磁束が鎖交することによって発生する誘起電圧は、（磁束密度）×（磁束が通る磁路の断面積）×（磁束密度の周波数）で表される。従って、鉄損は、固定子巻線５の誘起電圧の２乗に比例すると考えられる。このため、固定子コア４および回転子コア６の推定発熱量Ｑ＾は、（固定子巻線５の誘起電圧の値）＾２×（比例係数）で計算できる。
【００４５】
熱回路モデル３０−１中の熱抵抗の補正方法について図６を用いて説明する。
図６は、本実施の形態における制御装置において熱抵抗を補正するときに用いる熱回路モデルの部分図である。図６は、熱回路モデル３０−１の一部を抜粋した部分熱回路モデル３０−２ａである。図６の部分熱回路モデル３０−２ａは、例えば、図５におけるノード２０ａ２、２０ａ４と熱抵抗Ｒ２とが抜き出されたもので構成されている。部分熱回路モデル３０−２ａにおいて、温度センサ３１および熱流束センサ３２は、ノード２０ａ２、２０ａ４の温度Ｔ２、Ｔ４、および熱流量Ｕ２を計測する。熱抵抗２１は、熱抵抗の値Ｒ２を持っている。温度センサ３１および熱流束センサ３２は、モータ１の任意の位置に設置可能だが、補正する熱抵抗２１の近傍にあることが望ましい。この熱回路方程式は、オームの法則より上述した式（２）が成立する。
【００４６】
但し、Ｕ２は、温度Ｔ４のノード２０ａ４から温度Ｔ２のノード２０ａ２へ流れる熱流量を正とする。補正部１３は、温度センサ３１および熱流束センサ３２で計測される温度Ｔ２、Ｔ４および熱流量Ｕ２を用いて式（２）を解いた値によって、ノード２０ａ４と２０ａ２との間の熱抵抗２１の値である熱抵抗Ｒ２の値を補正する。
【００４７】
すなわち、センサ８は、モータ１における異なる２箇所の計測位置である計測位置２０ａ４および計測位置２０ａ２の温度をそれぞれ計測温度Ｔ４および計測温度Ｔ２として計測し、かつ計測位置２０ａ４から計測位置２０ａ２に流れる熱流量を計測熱流量Ｕ２として計測する。そして、補正部１３の補正演算部３５は、計測温度Ｔ４および計測温度Ｔ２の差分と計測熱流量Ｕ２とを用いて、計測位置２０ａ４および計測位置２０ａ２の間の熱抵抗Ｒ２を補正する。
これによって、熱抵抗２１の近傍にある２つの温度センサ３１と１つの熱流束センサ３２の計測情報があれば、熱抵抗Ｒ２の値を常時補正できる。
【００４８】
熱回路モデル３０−１中の発熱量の補正方法について図７を用いて説明する。
図７は、本実施の形態における制御装置において発熱量を補正するときに用いる熱回路モデルの部分図である。図７は、熱回路モデル３０−１の一部を抜粋した部分熱回路モデル３０−２ｂである。図７の部分熱回路モデル３０−２ｂは、例えば、図５における３つのノード２０ａ１、２０ａ２、２０ａ４と、それぞれ熱抵抗の値Ｒ１、Ｒ２を有する２つの熱抵抗２１と、１つの発熱源２２ａとが抜き出された熱回路で構成されている。温度Ｔ１、Ｔ２、Ｔ４は、温度センサ３１を用いて計測される計測温度である。温度センサ３１は、任意の位置に設置可能だが、補正する発熱源２２ａの近傍にあることが望ましい。この熱回路において、式（５）が成立する。
【００４９】
0006645633.tif 000004
【００５０】
但し、Ｕ１は、温度Ｔ１のノード２０ａ１から温度Ｔ４のノード２０ａ４へ流れる向きを正とする値であり、Ｕ２は、温度Ｔ４のノード２０ａ４から温度Ｔ２のノード２０ａ２へ流れる向きを正とする値である。Ｒ１は、ノード２０ａ１と２０ａ４との間の熱抵抗２１の値であり、Ｒ２は、ノード２０ａ４と２０ａ２との間の熱抵抗２１の値である。Ｑｃ１ａは、発熱源２２ａにおける発熱量であって温度Ｔ４のノード２０ａ４に流入する向きを正とする値である。補正部１３は、計測温度Ｔ１、Ｔ２、Ｔ４と、既知の熱抵抗の値Ｒ１、Ｒ２とを用いて式（５）を解いた値によって、発熱量Ｑｃ１ａを補正する。発熱量Ｑｃ１ａの補正において、温度Ｔ１、Ｔ２、Ｔ４を用いる代わりに、熱流量Ｕ１、Ｕ２を用いてもよい。その場合、熱流量Ｕ１、Ｕ２は、熱流束センサ３２を用いて計測される。
【００５１】
すなわち、センサ８は、モータ１における異なる３箇所の計測位置である計測位置２０ａ１、計測位置２０ａ４および計測位置２０ａ２の温度をそれぞれ計測温度Ｔ１、計測温度Ｔ４、および計測温度Ｔ２として計測する。補正部１３は、計測温度Ｔ１、計測温度Ｔ２および計測温度Ｔ４と、計測位置２０ａ２および計測位置２０ａ４の間の熱抵抗Ｒ２と、計測位置２０ａ４および計測位置２０ａ１の間の熱抵抗Ｒ１とを用いて、計測位置２０ａ４に対して流入または流出する発熱量Ｑｃ１ａを補正する。
これによって、発熱源２２ａの近傍にある２つの熱流束センサＵ１、Ｕ２の計測情報があれば発熱量Ｑｃ１ａを常時補正できる。
【００５２】
また、センサ８は、モータ１における異なる２箇所の計測位置であって、ノード２０ａ１と２０ａ４との第１計測位置、およびノード２０ａ４と２０ａ２との間の第２計測位置のうち、第１計測位置の熱流量を計測熱流量Ｕ１として計測し、かつ第２計測位置の熱流量を計測熱流量Ｕ２として計測する。補正部１３は、計測熱流量Ｕ１と計測熱流量Ｕ２との差分を用いて、第１計測位置および第２計測位置の間に対して流入または流出する発熱量Ｑｃ１ａを補正する。
これによって、発熱源２２ａの近傍にある２つの熱流束センサＵ１、Ｕ２の計測情報があれば発熱量Ｑｃ１ａを常時補正できる。
【００５３】
熱回路モデル中の熱容量の補正方法について図８を用いて説明する。
図８は、本実施の形態における制御装置において熱容量を補正するときに用いる熱回路モデルの部分図である。図８は、熱回路モデル３０−１の一部を抜粋した部分熱回路モデル３０−２ｃである。図８の部分熱回路モデル３０−２ｃは、例えば、図５における１つのノード２０ａ１と、１つの熱容量２４ａ１とが抜き出された熱回路で構成されている。ノード２０ａ１からは４つの熱の流路があり、それぞれ熱流量Ｕ１、Ｕ４、Ｕ５、Ｕ６が通過している。ノード２０ａ１の温度Ｔ１は、温度センサ３１により計測された計測温度である。また、熱流量Ｕ１、Ｕ５、Ｕ６は、熱流束センサ３２によりそれぞれ計測された計測熱流量である。この熱回路において、式（６）が成立する。
【００５４】
0006645633.tif 000005
【００５５】
ここでｄＴは、ノード２０ａ１の単位時間当たりの温度上昇であり、Ｃ１は、熱容量２４ａ１の熱容量の値である。補正部１３は、熱流束センサ３２の計測量Ｕ１、Ｕ５、Ｕ６を用いて式（６）を解いた値によって、熱容量Ｃ１を補正する。
【００５６】
すなわち、センサ８は、モータ１における１箇所の計測位置である計測位置２０ａ１の単位時間当たりの温度上昇を計測温度上昇ｄＴとして計測し、かつ計測位置２０ａ１に対して流入又は流出する４つの熱流量Ｕ１、Ｕ４、Ｕ５、Ｕ６のうち３つの熱流量を計測熱流量Ｕ１、計測熱流量Ｕ５、および計測熱流量Ｕ６として計測し、４つの熱流量Ｕ１、Ｕ４、Ｕ５、Ｕ６のうち計測熱流量Ｕ１、計測熱流量Ｕ５、および計測熱流量Ｕ６と異なる熱流量を熱流量Ｕ４とするとき、補正部１３は、計測熱流量Ｕ１と計測熱流量Ｕ５と計測熱流量Ｕ６と計測温度上昇ｄＴとを用いて、熱流量Ｕ４に対応する熱容量Ｃ１を補正する。
これによって、熱容量２４ａ１の近傍にある１つの温度センサ３１の計測情報と３つの熱流束センサ３２の計測情報とがあれば、熱容量２４ａ１の値Ｃ１を常時補正できる
【００５７】
なお、熱抵抗、発熱量、および熱容量の補正方法は、以上に示した式（２）、式（５）、式（６）を用いる補正方法に限らず、モータ１に設置された複数のセンサ８による計測情報と、図４の熱回路モデル３０−１で成立する熱回路方程式の少なくとも一部とを用いた補正方法であればよい。
【００５８】
以上の方法によって、補正部１３は、熱抵抗、発熱量、および熱容量のうち少なくともいずれか１つを補正する情報を補正情報Ｃｃとして演算部１２に出力する。図９のフロー図を用いて、制御装置１０の具体的な補正方法の手順を説明する。
【００５９】
図９は、本実施の形態における制御装置の制御のフロー図である。
図９の初期値設定ステップＳ０において、演算部１２の温度演算部３０は、演算部１２の温度演算部３０が用いる熱回路モデル３０−１を表す物理量である熱抵抗、発熱量、および熱容量のうち少なくともいずれか１つの予め定められた初期値が設定される。ここで、初期値については、例えば工場からの出荷時に設定してもよいし、補正部１３の補正演算部３５が、予め定められた初期値を補正情報Ｃｃとして温度演算部３０に出力させて設定してもよい。
【００６０】
次に、図９の計測ステップＳ１において、センサ８である温度センサ３１は、計測温度Ｔ３１を計測し、または熱流束センサ３２は、計測熱流量Ｕ３２を計測する。
【００６１】
次に、図９の温度推定ステップＳ２において、演算部１２の温度演算部３０は、計測温度Ｔ３１と計測熱流量Ｔ３２とを用いて、熱回路モデル３０−１に基づいて推定温度Ｔ３３を推定する。また、補正部１３が補正情報Ｃｃを出力した場合には、演算部１２の温度演算部３０は、補正情報Ｃｃを用いて補正された熱回路モデル３０−１に基づいて推定温度Ｔ３３を推定する。
【００６２】
次に、図９の判定ステップＳ３において、図３における補正部１３の補正判断部３４は、演算部１２で推定された推定温度Ｔ３３と、推定温度Ｔ３３に対応する計測温度Ｔ３１とを比較して、推定温度Ｔ３３と計測温度Ｔ３１との誤差εが予め設定された閾値以上の場合には、補正トリガーとして補正を行う指令である補正指令Ｄｃを出力する。誤差εが予め設定された閾値未満の場合には、計測ステップＳ１に戻って温度推定ステップＳ２、判定ステップＳ３の順で誤差εが予め設定された閾値以上となるまで繰り返す。なお、予め設定された閾値は、必要な温度推定に要求される精度に応じて決定される。また、補正判断部３４は、モータ１の停止中に限らずモータ１がトルクを発生しているときにおいても、補正指令Ｄｃを出力する。
【００６３】
次の図９の補正ステップＳ４において、誤差εが予め設定された閾値以上の場合には、補正演算部３５は、補正指令Ｄｃを受けて、式（２）によって熱抵抗を演算し、式（５）によって発熱量を演算し、または式（６）によって熱容量を演算する。そして、補正演算部３５は、演算した熱抵抗、発熱量、および熱容量のうち少なくともいずれか１つを補正情報Ｃｃとして演算部１２へ出力する。演算部１２の温度演算部３０は、補正情報Ｃｃを用いて、熱回路モデル３０−１の熱抵抗、発熱量、および熱容量のうち少なくともいずれか１つを補正する。
【００６４】
次に本実施の形態の効果について説明する。
上述したように制御装置１０は、センサ８の計測情報および熱回路モデル３０−１を用いて温度推定を行う演算部１２と、熱回路モデル３０−１中の熱抵抗、発熱量、および熱容量の少なくともいずれか１つを補正する補正部１３とを備えている。
【００６５】
このとき、熱抵抗、発熱量、および熱容量は、モータ１の生産工程において、制御装置１０へロジックを書込む時点で確定し、工場出荷以降に変更されることはないと仮定する。従来の温度を推定する制御装置では、モータ１の生産工程において、全てのモータ１の製品に対し熱回路モデル内の熱抵抗、発熱量、および熱容量についてそれぞれ製品に関係なく同一の値を設定すると、モータ１の製品ごとに存在する熱抵抗、発熱量、および熱容量のばらつきによって、モータ１の熱抵抗、発熱量、および熱容量と熱回路モデル内の熱抵抗、発熱量、および熱容量との間の誤差が大きくなる。このため、温度推定の精度が低下することが想定される。
【００６６】
熱抵抗は、（熱流路の長さ）÷（熱流路の断面積）÷（モータ１の部材の熱伝導率）で表される。（モータ１の部材の熱伝導率）は、モータ１の部材の物性であり、経年劣化により変化することが想定される。
【００６７】
また、発熱量は、モータ１の巻線の銅損よる発熱の場合（巻線抵抗値）×（巻線電流値）＾２で表され、回転子コア６や固定子コア４の鉄損による発熱の場合、（（磁束密度）×（磁路断面積）×（磁束密度の周波数））＾２×（比例係数）で表される。（巻線抵抗値）、（磁束密度）は、巻線やコアの物性であり、経年劣化により変化することが想定される。
【００６８】
また、熱容量は（部材の比熱）×（質量）で表される。（部材の比熱）は、部材の物性であり、経年劣化により変化することが想定される。
【００６９】
本実施の形態における制御装置１０において、経年劣化によってモータ１の実機の熱抵抗、発熱量、および熱容量の少なくともいずれか１つが変化した場合には、補正部１３は、モータ１の実機の熱抵抗、発熱量、および熱容量の少なくともいずれか１つの変化に対応した熱回路モデル３０−１中の熱抵抗、発熱量、または熱容量を補正することができる。このため、従来の温度を推定する制御装置に比べて、温度推定の精度を向上することができる。
【００７０】
また、補正部１３は、演算部１２において推定された推定温度Ｔ３３と推定温度Ｔ３３に対応する計測温度との誤差が予め設定された閾値以上の場合に補正を行う。閾値は、必要な温度推定の精度に合わせて設定されるため、一定の温度推定の精度を確保することができる。また、必要に応じて閾値を変更することで、温度推定の精度を調整することができる。
【００７１】
また、工場出荷時において、全てのモータ１の製品における熱回路モデル３０−１内の熱抵抗、発熱量、および熱容量についてそれぞれ同一の初期値を設定する場合でも、製品ごとに存在するモータ１の実機の熱抵抗、発熱量、または熱容量のばらつきに対応して、熱回路モデル３０−１内の熱抵抗、発熱量、または熱容量を補正することによって、温度推定の精度を向上することができる。また、工場出荷前にモータ１の動作試験を行う際に、制御装置１０が熱抵抗、発熱量、または熱容量を補正することによって、モータ１の製品ごとに工場出荷時の初期値を修正して温度推定の精度を向上することも可能である。
【００７２】
また、補正部１３は、２つの温度センサ３１の計測温度を用いて、部分熱回路モデル３０−２ａの式（２）を解くことによって熱抵抗２１の値Ｒを補正する。これによって、補正部１３は、熱抵抗２１の近傍にある２つの温度センサ３１の計測情報のみがあれば、熱抵抗２１の値Ｒを補正する補正情報Ｃｃを演算することができる。
【００７３】
また、補正部１３は、３つの温度センサの計測温度を用いて、部分熱回路モデル３０−２ｂ、３０−２ｃの式（５）を解くことによって発熱量Ｑを補正する。これによって、補正部１３は、発熱源２２の近傍にある３つの温度センサ３１の計測情報のみがあれば発熱量Ｑを補正する補正情報Ｃｃを演算することができる。また、補正部１３は、２つの熱流量を計測しても発熱量Ｑを補正する補正情報Ｃｃを演算する可能である。このため、補正部１３は、２つの熱流束センサ３２の計測情報からセンサ８近傍の発熱量Ｑを補正する補正情報Ｃｃを演算することができる。
【００７４】
また、熱抵抗の値、発熱量、および熱容量の補正方法は、上述した方法に限らず、センサ８の計測情報を用いてセンサ８を含む部分熱回路モデルの式を解く方法であればよい。このため、補正に用いる式は、式（２）、式（５）、式（６）に限らず、任意の熱回路モデルを表す式でもよい。
【００７５】
また、補正に用いられるセンサ８は、補正に用いる部分熱回路モデルの式を解くために必要な温度または熱流量を計測していればよい。このため、センサ８は、温度センサ３１および熱流束センサ３２の任意の組み合わせでもよい。例えば、発熱量を補正する場合において、式（５）で用いる計測情報は、（Ｔ１、Ｔ４、Ｔ２）や（Ｕ１、Ｕ２）の組み合わせの他に（Ｔ１、Ｔ４、Ｕ２）等の組み合わせも可能である。これによって、センサ８の種類や計測位置を変更することで任意の熱抵抗、発熱量、または熱容量を補正することができる。
【００７６】
また、上述のように熱抵抗、発熱量、または熱容量の補正は、モータ１の停止中に限らずモータ１にてトルクを発生している間でも行われる。モータ１において、トルクを発生している間、モータ１の全体の温度が上昇し熱伝導率が変化する。このため、（熱流路の長さ）÷（熱流路の断面積）÷（モータ１の部材の熱伝導率）によって表される熱抵抗の値が変化する。
【００７７】
また、トルクが発生している間には、固定子巻線５に流れる巻線電流によってモータ１の全体の温度が上がり、例えば、固定子巻線５の電気抵抗の値である巻線抵抗値が変化する。このため、（巻線抵抗値）×（巻線電流値）＾２で表される固定子巻線５の発熱量も変化する。
【００７８】
また、熱容量も温度依存性を有するため、温度変化に応じて熱容量も変化する。このため、トルクが発生している間には、モータ１の全体の温度が上昇した際に、モータ１の温度推定の精度が低下することが想定される。
【００７９】
上述のように想定した場合においても、モータ１においてトルクが発生している間に、熱抵抗、発熱量、または熱容量を補正することによって、モータ１の温度上昇時の温度推定の精度を向上することができる。
【００８０】
実施の形態２． 
図１０は、この出願に係る発明を実施するための実施の形態２における制御装置の制御のフロー図である。図１１は、本実施の形態における制御装置において時刻に対するモータの出力を示す図である。図１２は、本実施の形態における制御装置において時刻に対する推定温度を示す図である。図１３は、本実施の形態における制御装置において時刻に対するモータの出力を示す図である。図１４は、本実施の形態における制御装置において時刻に対する推定温度を示す図である。図１０、図１１、図１２、図１３および図１４において、本実施の形態における制御装置１０ａは、実施の形態１に係る制御装置１０と以下に述べる点で異なる。
【００８１】
図１０において温度推定ステップＳ２を実施した後、制御ステップＳ５において、図９と同じ温度推定ステップＳ２において実施の形態１と同様に演算部１２によって推定されたモータ１の推定温度Ｔ３３に応じて、制御部１１は、インバータ９に制御指令を送り、モータ１の出力を変化させる。次に、制御ステップＳ５において制御部１１によってモータ１の出力が制御された後、図９と同じ判定ステップＳ３において、実施の形態１と同様に補正部１３の補正判断部３４は、演算部１２で推定された推定温度Ｔ３３と、推定温度Ｔ３３に対応する計測温度Ｔ３１とを比較して、推定温度Ｔ３３と計測温度Ｔ３１との誤差εが予め設定された閾値以上の場合には、補正を行う指令である補正指令Ｄｃを補正トリガーとして出力する。誤差εが予め設定された閾値未満の場合には、計測ステップＳ１に戻って温度推定ステップＳ２、判定ステップＳ３の順で誤差εが予め設定された閾値以上となるまで繰り返す。補正ステップＳ４以降の処理は、実施の形態１と同様である。
【００８２】
次に、制御ステップＳ５におけるモータ１の出力の制御について説明する。
図１１において、横軸は、時刻ｔを表し、縦軸は、モータ１の出力を表す。図１２において、横軸は、時刻ｔを表し、縦軸は、モータ１の推定温度Ｔ３３を表す。図１１および図１２に示すように、制御部１１は、時刻ｔ１において推定温度Ｔ３３が予め設定した閾値Ｔｔｈを超える場合には、推定温度Ｔ３３が低下するようモータ１の出力を低下、または停止させる。この制御によって、推定温度Ｔ３３を閾値Ｔｔｈ以下に低下させることができる。
【００８３】
また、図１３において、横軸は、時刻ｔを表し、縦軸は、モータ１の出力を表す。図１４において、横軸は、時刻ｔを表し、縦軸は、モータ１の推定温度Ｔ３３を表す。図１３および図１４に示すように、制御部１１は、推定温度Ｔ３３が閾値Ｔｔｈ以下に維持されるように、モータ１の出力をＰｌｉｍ以下に制限し、Ｐｌｉｍ以下の範囲でモータ１を動作させてもよい。
【００８４】
次に本実施の形態の効果について説明する。
本実施の形態に係るモータシステム１００の制御装置１０は、演算部１２にて推定される推定温度Ｔ３３に応じてモータ１の動作を変化させる制御部１１を備える。すなわち、制御部１１は、インバータ９によってモータ１に印加する電圧を推定温度に応じて制御する。これにより、推定温度Ｔ３３が高い場合には、推定温度Ｔ３３に対応する温度が閾値Ｔｔｈ以上に上がらないようにモータ１の出力を低下、または出力停止する制御を行うことでモータ１の過熱保護を行うことができる。また、推定温度Ｔ３３を閾値Ｔｔｈ近傍以内で維持するようモータ１の出力を制限し、その範囲でモータ１を動作させることで、推定温度Ｔ３３を閾値Ｔｔｈ以内に抑えつつ、モータ１の出力を最大化することができる。
【００８５】
また、制御部１１は、モータ１がトルクを発生させているときに、インバータ９によってモータ１に印加する電圧を推定温度Ｔ３３に応じて制御してモータ１の出力を制御する。これにより、実施の形態１と同様に、モータ１においてトルクが発生している間に、熱抵抗、発熱量、または熱容量を補正することによって、モータ１の温度上昇時の温度推定の精度を向上することができる。
【符号の説明】
【００８６】
１  モータ（回転電機）、  ２  固定子、  ３  回転子、  ４  固定子コア、  ５  固定子巻線、  ６  回転子コア、  ７  回転子巻線、  ８  センサ、  ９  インバータ（電力変換器）、  １０，１０ａ  制御装置、  １１  制御部、  １２  演算部、  １３  補正部、  １４  回転位置検出器、  １５  電流検出器、  ２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆ、２０ｇ  ノード、  ２１  熱抵抗、  ２２、２２ａ  発熱源、  ２３  シャフト、  ２４、２４ａ１、２４ａ２  熱容量、  ３０  温度演算部、  ３０−１  熱回路モデル、  ３０−２、３０−２ａ、３０−２ｂ、３０−２ｃ  部分熱回路モデル、  ３１、ｓｔ２  温度センサ、  ３２、ｓｆ１、ｓｆ３  熱流束センサ、  ３４  補正判断部、  ３５  補正演算部、  ９０  プロセッサ、  ９１  記憶装置、  １００  制御システム（モータシステム）。
【要約】
経年劣化時に温度推定の精度が低下するのを抑制できる制御装置を得る。制御装置（１０）は、回転電機（１）の熱回路を含む熱回路モデル（３０−１）を表す物理量である熱抵抗、発熱量、および熱容量のうち少なくともいずれか１つを補正する補正部（１３）を備え、補正部（１３）は、回転電機（１）においてセンサ部（８）が計測した計測位置に対応する温度（Ｔ３１）または熱流量（Ｕ３２）を含む計測情報を用いて、計測位置に対応する熱抵抗、発熱量、および熱容量のうち少なくともいずれか１つを補正するものである。【図１】
0006645633.tif 000006
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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