JP2000023488A - モータの駆動電流制御装置 - Google Patents

モータの駆動電流制御装置

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JP2000023488A
JP2000023488A JP10190480A JP19048098A JP2000023488A JP 2000023488 A JP2000023488 A JP 2000023488A JP 10190480 A JP10190480 A JP 10190480A JP 19048098 A JP19048098 A JP 19048098A JP 2000023488 A JP2000023488 A JP 2000023488A
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JP
Japan
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motor
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JP10190480A
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English (en)
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Tsutomu Matsuki
務 松木
Kenichi Onishi
謙一 大西
Hirotaka Kamijiyou
弘貴 上條
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
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    • YGENERAL 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
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  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 モータ駆動制御におけるフィードバック電流
値におけるオフセットを解消する。 【解決手段】 車速0、シフトレンジがPまたはNとい
う条件に合致した時に(S13、14)、モータ駆動電
流値(フィードバック電流値)を記憶する(S15)。
10回記憶した場合には(S16)、平均値を計算し
(S18)、これをオフセット値として記憶する(S1
9)。そして、走行の際には、記憶しているオフセット
値によりフィードバック電流値を補正して制御に利用す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、モータ駆動指令値
に応じた駆動電流をモータへ供給すると共に、実際の駆
動電流を検出して駆動電流をフィードバック制御するモ
ータの駆動電流制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、電気自動車等の駆動モータで
は、その出力トルクを所定のものとするため、フィード
バック制御が行われている。すなわち、アクセルの踏み
込み量などに応じたトルク指令値を決定し、これにより
モータ駆動電流指令を生成する。そして、このモータ駆
動電流指令に基づいてモータへ駆動電流を供給するが、
実際にモータに流れる電流は必ずしもモータ駆動電流指
令通りにならない。そこで、実際のモータ駆動電流を検
出して、検出したモータ駆動電流がモータ駆動電流指令
通りになるようにフィードバック制御を行っている。
【0003】これによって、アクセルの踏み込み量など
に応じたトルクがモータから出力され、所望の走行が達
成される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなフィードバック制御において、検出したモータ駆動
電流値が不正確であると、適切なモータ駆動が行えなく
なる。特に、通常の電流検出器では、ある程度のオフセ
ットが発生し、このオフセットが大きいと駆動電流が不
適切なものになり、モータにおいて回転数変動が生じ振
動が発生してしまう。
【0005】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
り、オフセットを解消することができるモータの駆動電
流制御装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、モータ駆動指
令値に応じた駆動電流をモータに供給する電流供給手段
と、モータの駆動電流を検出する電流検出手段とを含
み、電流検出手段で検出した電流値をフィードバック電
流値として電流供給手段によりモータへ駆動する駆動電
流をフィードバック制御するモータの駆動電流制御装置
において、前記モータ駆動指令値に応じた駆動電流が0
である時のフィードバック電流値を検出し、この時のフ
ィードバック電流値に応じて決定されたオフセット値を
記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶されたオフセ
ット値を利用してフィードバック電流値を補正する補正
手段と、を有することを特徴とする。このように、オフ
セット値を検出し、これに基づいて、フィードバック電
流値を補正するため、オフセット誤差を解消して、適切
なモータのフィードバック制御を行うことができ、モー
タの回転数変動による振動などの発生を防止できる。
【0007】また、前記モータは車両に搭載された駆動
モータであり、前記モータ駆動指令値に応じた駆動電流
が0であるときは、車速が0でかつシフトレンジがモー
タ非回転のシフトレンジであることによって検出するこ
とを特徴とする。モータ駆動の車両では、車速が0であ
り、かつシフトレンジがモータ非回転状態のレンジ(例
えば、PまたはN)である場合に、モータ電流は0であ
る。従って、この状態において、オフセット値を検出す
ることができる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態(以下
実施形態という)について、図面に基づいて説明する。
【0009】図1は、実施形態に係るモータ駆動電流制
御装置を適用したシステムの構成を示すブロック図であ
る。モータ10は、例えば3相交流の永久磁石モータで
あり、インバータ12から供給されるモータ駆動電流に
よって回転される。このインバータ12には、モータ制
御ECU14が接続されており、このモータ制御ECU
14がインバータ12からモータ10へ供給されるモー
タ10の駆動電流を制御する。なお、モータ10として
は誘導モータなども利用できる。
【0010】本実施形態では、モータ10は電気自動車
の駆動用モータである。従って、モータ10の出力軸が
車輪に機械的に接続されており、モータ10の回転によ
って電気自動車が走行する。
【0011】ここで、インバータ12は、バッテリから
供給される直流電力を所定の交流電流に変換し、モータ
10を駆動する。また、モータ10は3相のモータであ
り、図2に示す3相の交流電流がモータ10に供給され
る。図においては、3相のモータ駆動電流を位相が互い
に120°異なるu、v、wの3相として示してある。
このために、インバータ12は、6つのパワートランジ
スタを内蔵しており、これらのオンオフによって、モー
タ10の3相のコイルに各々120°位相の異なる交流
電流を供給し、モータ10を駆動する。
【0012】モータ制御ECU14には、アクセル踏み
込み量などに応じたトルク指令値が供給されている。そ
こで、モータ制御ECU14は、トルク指令値に基づい
て、これに合致したモータ10の出力トルクが得られる
モータ駆動電流を演算算出する。そして、算出されたモ
ータ駆動電流がモータ10に供給されるように、インバ
ータ12の各パワートランジスタのスイッチングを制御
する。なお、この例では、モータ制御ECU14は、P
WM制御によって、トルク指令に応じたモータ駆動電流
をインバータ12から出力させている。
【0013】また、インバータ12からモータ10への
電流経路には、ここに流れるモータ駆動電流を検出する
電流計16が設けられている。図においては、1つだけ
示したが、2相または3相の電流を別々に検出すること
も好適である。そして、この検出した電流値がフィード
バック電流値としてモータ制御ECU14に供給されて
いる。モータ制御ECU14は、トルク指令値に基づい
て算出したモータ駆動電流とフィードバック電流値を比
較し、両者の偏差が0になるように、インバータ12を
制御する。このようなフィードバック制御によって、モ
ータ10の出力トルクをトルク指令に応じたものに確実
に制御することができる。
【0014】ここで、電流計16における計測には、誤
差がある。特に、図3に示すように、0点がシフトする
オフセット誤差が発生しやすい。そして、このオフセッ
ト誤差が発生すると、モータ電流の指令値と、オフセッ
トしたフィードバック電流値が比較されることになり、
モータ10の駆動電流が正常な回転を与えるものでなく
なり、回転数変動を起こす。さらに、回転数変動によっ
てモータ10の振動が生起される。
【0015】本実施形態においては、モータ制御ECU
14内に、オフセット値記憶用のメモリ18を有してお
り、このメモリ18に記憶されているオフセット値に基
づいて、フィードバック電流値を補正する。従って、モ
ータ制御ECU14において実際に利用されるフィード
バック電流値はオフセット誤差が除去された正しい値と
なっている。そこで、モータ10へ供給されるモータ駆
動電流を正しいものに制御することができ、回転数の変
動などの発生を防止することができる。
【0016】本実施形態においては、モータ制御ECU
14に、イグニッションのオンオフについての信号、車
速信号およびシフトレンジについての信号が供給されて
いる。モータ制御ECU14は、これら信号から車両が
停止しており、かつモータ10の出力が車輪に伝達され
ない状況を検出する。この状況では、モータ駆動電流が
0の状況であり、このときの電流計16の出力からオフ
セット値を検出する。なお、シフトレンジは、モータを
駆動して走行するD、エンジンブレーキ相当の減速を行
うB、モータの駆動を禁止するN、モータを駆動して後
進するR、モータの駆動を禁止すると共に車輪の回転を
ロックするPである。
【0017】そして、モータ制御ECU14において、
車速0であり、かつシフトがNレンジまたはPレンジで
あることを検出したことで、モータ駆動電流がこの状況
を検出し、その際の電流計16の出力をオフセットして
検出し、これをメモリ18に記憶する。
【0018】このような処理の動作について、図4のフ
ローチャートに基づいて説明する。まず、イグニッショ
ンキーの操作により、イグニッションがオンされる(S
11)と、車載の各機器にバッテリからの電力が供給さ
れ、これらが立ち上げられる。この場合に、処理回数を
示す変数nをn=1にセットする(S12)。そして、
車速が0であるかを判定する(S13)。車速が0でな
ければ、オフセット値の検出は行うことができないた
め、S13の判定を繰り返す。一方、車速が0であれ
ば、シフトレンジがNまたはPであるかを判定する(S
14)。シフトレンジがNまたはP以外であれば、モー
タ駆動電流は0でないため、S13に戻る。すなわち、
車速0でも、NまたはP以外のシフトレンジに入ってい
る場合、車両を低速で走行させる(クリープ)トルク指
令が発生しているため、モータ駆動電流は0ではない。
【0019】シフトレンジがPまたはNであれば、モー
タ10が駆動されておらず、かつ回転していない。この
状況では、モータ10の駆動電流は0である。そこで、
この時の電流計16で検出して1つのフィードバック電
流値Anをメモリ18に記憶する(S15)。そして、
n=10であるかを判定する(S16)。ここで、本例
では、10という値を採用したが、これはオフセット値
として十分正しい値を得るための回数として例示しただ
けであって、これ以外の値でもかまわない。また、時間
を決定しておき、その時間内の検出値を用いて平均値を
計算してもよい。この判定で、n=10でなかった場合
には、nに1を加算して(S17)、S12に戻る。こ
れによって、n=10になるまで、S12〜S16の処
理が繰り返されることになる。
【0020】S16の判定において、YESであれば、
10回のフィードバック電流値の記憶が行われたため、
これを平均し、平均値Aavを算出する(S18)。すな
わち、Aav=ΣAn/10(n=1〜10)を算出し、
これを負の値−Aavとしてメモリ18のオフセット値の
記憶エリアに記憶する(S19)。なお、平均値ではな
く、最も出現頻度の高い値を採用したり、中央値を採用
してもよい。また、特異値を捨てることも好適である。
【0021】そして、走行時においては、モータ制御E
CU14は、メモリ18からオフセット値−Aavを読み
出し、これをフィードバック電流値に加算し、この補正
されたフィードバック電流値を制御に用いる(S2
0)。これにより、フィードバック電流値のオフセット
誤差を除去し、正しいフィードバック電流値が得られ、
これを用いて適切なフィードバック制御が行える。従っ
て、オフセット誤差に基づくモータ10の回転数変動
や、これに基づくモータ10の振動発生を効果的に防止
することができる。
【0022】このようなオフセット値は、車両の使用開
始時、すなわちイグニッションキーによるイグニッショ
ンオン時の走行開始前に行うことが好適である。また、
車両の停止時においてもシフトレンジをNまたはPにセ
ットした場合には、オフセット値を得ることができる。
そして、新しいオフセット値が得られた場合には、記憶
しているオフセット値を新しいものに更新するとよい。
オフセット値は、温度などによっても変化するため、走
行開始後においてもオフセット値を更新することで、よ
り正確なオフセットの補正が行える。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
オフセット誤差を解消して、適切なモータのフィードバ
ック制御を行うことができ、モータの回転数変動による
振動などの発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施形態の全体構成を示すブロック図であ
る。
【図2】 3相のモータ駆動電流を示す図である。
【図3】 モータ駆動電流のオフセットを示す図であ
る。
【図4】 処理動作を示す図である。
【符号の説明】
10 モータ、12 インバータ、14 モータ制御E
CU、16 電流計、18 メモリ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上條 弘貴 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 Fターム(参考) 5H115 BA06 BB04 CA12 CB09 FA03 FA09 JC12 5H570 AA21 BB06 GG01 HA07 HB07 HB16 JJ17 KK00 LL02 5H576 AA01 BB04 DD02 EE11 GG04 HB01 JJ17 JJ30 LL22 LL51

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 モータ駆動指令値に応じた駆動電流をモ
    ータに供給する電流供給手段と、モータの駆動電流を検
    出する電流検出手段とを含み、電流検出手段で検出した
    電流値をフィードバック電流値として電流供給手段によ
    りモータへ駆動する駆動電流をフィードバック制御する
    モータの駆動電流制御装置において、 前記モータ駆動指令値に応じた駆動電流が0である時の
    フィードバック電流値を検出し、この時のフィードバッ
    ク電流値に応じて決定されたオフセット値を記憶する記
    憶手段と、 この記憶手段に記憶されたオフセット値を利用してフィ
    ードバック電流値を補正する補正手段と、 を有することを特徴とするモータの駆動電流制御装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の装置において、 前記モータは車両に搭載された駆動モータであり、 前記モータ駆動指令値に応じた駆動電流が0であるとき
    は、車速が0でかつシフトレンジがモータ非回転のシフ
    トレンジであることによって検出することを特徴とする
    モータの駆動電流制御装置。
JP10190480A 1998-07-06 1998-07-06 モータの駆動電流制御装置 Pending JP2000023488A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7772797B2 (en) 2000-04-18 2010-08-10 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Motor controller
JP2011009102A (ja) * 2009-06-26 2011-01-13 Toyota Motor Corp 燃料電池システム
JP2011188678A (ja) * 2010-03-10 2011-09-22 Toyota Motor Corp 車両用制御装置および車両用制御方法

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US7772797B2 (en) 2000-04-18 2010-08-10 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Motor controller
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