[发明专利]温度推定装置以及温度推定方法

说明书

技术领域

本发明涉及对构成具备马达的电子设备的设备构成部件的温度进行推定的温度推定装置以及温度推定方法。

背景技术

以往，作为具备马达的电子设备，提出一种例如专利文献1中记载的电动动力转向装置。在该专利文献1中，公开了没有使用用于检测马达的温度的传感器而对马达的温度上升量的推定值进行运算的方法。具体而言，基于以下所示的关系式(式1)，对马达的温度上升量的推定值(Δθ)进行运算。而且，通过对马达的驱动开始前的温度加上这样运算得到的温度上升量的推定值(Δθ)，从而获取马达的温度推定值。

数1

Δθ=HTA·TRS·{1-exp(-tT)}]]>…(式1)

其中，Δθ...温度上升量的推定值，HTA...马达驱动时的损失功率，TRS...马达的热阻，t...马达的驱动时间，T...马达的热时间常数

专利文献1：日本特开2002-34283号公报

然而，专利文献1所记载的推定方法中，与马达的负载的大小没有关系而以马达的热时间常数(T)为恒定值作为前提，对马达的温度上升量的推定值(Δθ)进行运算。然而，实际上，需要根据马达的负载的大小来将马达的热时间常数(T)设定为不同的值。图12(a)(b)(c)(d)是表示马达的温度上升量的推定值(Δθ)与驱动时间(t)的关系、实际的温度上升量与驱动时间(t)的关系的图。此外，在驱动的马达的负载中，图12(a)的情况为最小，图12(b)的情况为第2小，图12(c)的情况为第3小，图12(d)的情况为最大。

如图12(a)(b)(c)(d)所示，在马达的负载小、温度上升量的推定值(Δθ)低的情况下，实测值与推定值的差较小。可是，在马达的负载变大、温度上升量的推定值(Δθ)高的情况下，实测值与推定值的差变大。因此，如果将热时间常数(T)设定为与马达的负载对应的适当的值，则能够精确地推定马达的温度。

然而，即使将热时间常数(T)设为与负载对应的值，在马达的驱动中途，负载变化的情况下，也不能正确地运算温度上升量的推定值(Δθ)。图13是表示在马达驱动中的定时t11，该马达的负载从第1负载变成第2负载(＞第1负载)的情况下的温度上升量的推定值(Δθ)与马达的驱动时间(t)的关系的图。在负载从中途变大的情况下，马达中的发热量变多，所以马达的温度上升量缓缓变大。然而，若将热时间常数(T)在上述定时t11，从第1负载用的值变更为第2负载用的值，则温度上升量的推定值(Δθ)在定时t11急剧地变大。换句话说，即使设定与负载对应的热时间常数(T)，在马达的温度因负载的变化而缓缓变化的过程中，也不能够适当地推定该马达的温度。

这样，在温度推定值的精度不好的情况下，必须稍低地设定用于防止马达的故障的限制控制的开始判定用的阈值。这样，若稍低地设定阈值，则存在不管本来能否使马达安全地驱动，都提前开始限制控制的倾向。此外，所谓限制控制是指，能够进行在恒定期间内，禁止马达的驱动，或者使马达的驱动速度变慢的控制。

一般，在推定马达的温度的情况下，对设置在马达的电刷的温度进行推定。这是因为若电刷成为过热状态，则牵连到起因于电刷的故障的马达的故障。

然而，在马达驱动时，以电刷为代表的对象部件的温度上升量的推定值使用关系式(式1)进行运算。可是，在马达的驱动停止后，在使用了关系式(式1)的运算中，损失功率(HTA)成为“0(零)”。即、在专利文献1中未公开对马达的驱动停止后的温度变化量进行推定的方法。

于是，近年来，考虑一种推定对象部件中的发热量和来自对象部件的散热量，且基于该发热量与散热量的差量，推定对象部件的温度变化量的方法。在该方法中，即使在马达的驱动停止时，也能够推定对象部件的温度变化量。来自对象部件的散热量一般考虑马达的设置环境的环境温度而进行推定。