JP2000023490A - 電動車の制御装置及び制御方法 - Google Patents
電動車の制御装置及び制御方法Info
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- JP2000023490A JP2000023490A JP10186117A JP18611798A JP2000023490A JP 2000023490 A JP2000023490 A JP 2000023490A JP 10186117 A JP10186117 A JP 10186117A JP 18611798 A JP18611798 A JP 18611798A JP 2000023490 A JP2000023490 A JP 2000023490A
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- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】電動機電流の各相の電流センサの出力にそれぞ
れ含まれているオフセットには、ばらつきがあり、電動
機のトルク脈動の原因となっている。 【解決手段】コントローラからインバータへＰＷＭ信号
を出力していないときに、各相のそれぞれの電流センサ
の出力値をオフセット補正量とし、電流センサの出力値
からオフセット補正量を加減算して補正し、電流値の値
を演算することによりオフセットのない正確な電動機電
流を求めることが出来る。
れ含まれているオフセットには、ばらつきがあり、電動
機のトルク脈動の原因となっている。 【解決手段】コントローラからインバータへＰＷＭ信号
を出力していないときに、各相のそれぞれの電流センサ
の出力値をオフセット補正量とし、電流センサの出力値
からオフセット補正量を加減算して補正し、電流値の値
を演算することによりオフセットのない正確な電動機電
流を求めることが出来る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車輪を電動機によ
って駆動する電動車において、その電動機を制御する制
御装置及び制御方法の改良に関するものである。
って駆動する電動車において、その電動機を制御する制
御装置及び制御方法の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、電動車における電動機の制御は、
電源からの直流電力をインバータ等の電力変換回路によ
り可変電圧、可変周波数の交流電力に変換している。そ
して、交流電動機に駆動電流として供給する際には、該
交流電動機やその電力変換回路に流れる電流を、電流セ
ンサを用いて検出し、指令電流になる様に制御し、必要
なトルクを得ている。
電源からの直流電力をインバータ等の電力変換回路によ
り可変電圧、可変周波数の交流電力に変換している。そ
して、交流電動機に駆動電流として供給する際には、該
交流電動機やその電力変換回路に流れる電流を、電流セ
ンサを用いて検出し、指令電流になる様に制御し、必要
なトルクを得ている。
【０００３】しかし、電流センサは、出力値にオフセッ
トがあり、電源投入時にオフセット補正を行っている。
トがあり、電源投入時にオフセット補正を行っている。
【０００４】このオフセット補正の方法として、特開平
5-252785号公報に開示されるように、検出された電動機
電流を１周期にわたって積分し、電流の正負の時間の比
から直接オフセットを算出し、逐次減算を行ってオフセ
ットの補正を行う方法が知られている。また、特開平5-
91780号公報に開示されるように、電動機に電流が流れ
てない状態でオフセット誤差を検出し、１つの相を基準
としてある相に直流電流を流し、その出力からゲイン誤
差を求め、オフセット誤差とゲイン誤差を用いて電流セ
ンサからの誤差を補正する方法も知られている。
5-252785号公報に開示されるように、検出された電動機
電流を１周期にわたって積分し、電流の正負の時間の比
から直接オフセットを算出し、逐次減算を行ってオフセ
ットの補正を行う方法が知られている。また、特開平5-
91780号公報に開示されるように、電動機に電流が流れ
てない状態でオフセット誤差を検出し、１つの相を基準
としてある相に直流電流を流し、その出力からゲイン誤
差を求め、オフセット誤差とゲイン誤差を用いて電流セ
ンサからの誤差を補正する方法も知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平5-252785号公報に開示された方法では、電動機制御
中でもリアルタイムでオフセットの演算をしており、そ
の分演算が複雑になり、演算時間も長くなるという問題
がある。また、特開平5-91780号公報に開示された方法
では、すべての相で電流センサのオフセットを入力して
いないので、各相によりオフセットが異なる場合など電
流センサのばらつきがある場合等は、各相でバランスよ
く電流を制御することが困難になる。
開平5-252785号公報に開示された方法では、電動機制御
中でもリアルタイムでオフセットの演算をしており、そ
の分演算が複雑になり、演算時間も長くなるという問題
がある。また、特開平5-91780号公報に開示された方法
では、すべての相で電流センサのオフセットを入力して
いないので、各相によりオフセットが異なる場合など電
流センサのばらつきがある場合等は、各相でバランスよ
く電流を制御することが困難になる。
【０００６】本発明は、上記従来技術の有する問題点を
解決し、演算時間を増やすことなく、すべての相で電流
センサのオフセットを補正でき、各相でバランスよく電
流制御を行なうことを可能とする電動車の制御装置及び
制御方法を提供することを目的とするものである。
解決し、演算時間を増やすことなく、すべての相で電流
センサのオフセットを補正でき、各相でバランスよく電
流制御を行なうことを可能とする電動車の制御装置及び
制御方法を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、電源の直流電力を交流電力に変換するイン
バータと、該インバータから電力を供給される車両駆動
用の電動機と、該電動機の電流を検出する電流センサ
と、運転指令及び前記電流センサの出力値に基づいて前
記電動機へ供給する電流値を演算し前記インバータを駆
動させるＰＷＭ信号を出力するコントローラとを備えた
電動車の制御装置において、前記電流センサは、前記電
動機のU相、V相、W相の少なくとも２相の電流を検出す
る電流センサであり、前記コントローラが、前記ＰＷＭ
信号を出力しない時前記電流センサの出力値をオフセッ
トとして記憶するオフセット記憶手段と、前記電流セン
サの出力値に対して前記オフセット相当を加減する電流
センサ出力補正手段とを備え、該補正された電流センサ
出力値に基づいて前記電流値の演算を行うことを特徴と
する。
に本発明は、電源の直流電力を交流電力に変換するイン
バータと、該インバータから電力を供給される車両駆動
用の電動機と、該電動機の電流を検出する電流センサ
と、運転指令及び前記電流センサの出力値に基づいて前
記電動機へ供給する電流値を演算し前記インバータを駆
動させるＰＷＭ信号を出力するコントローラとを備えた
電動車の制御装置において、前記電流センサは、前記電
動機のU相、V相、W相の少なくとも２相の電流を検出す
る電流センサであり、前記コントローラが、前記ＰＷＭ
信号を出力しない時前記電流センサの出力値をオフセッ
トとして記憶するオフセット記憶手段と、前記電流セン
サの出力値に対して前記オフセット相当を加減する電流
センサ出力補正手段とを備え、該補正された電流センサ
出力値に基づいて前記電流値の演算を行うことを特徴と
する。
【０００８】また、本発明は、前記制御装置において、
前記電源に対して前記インバータと並列に接続されたコ
ンデンサを有し、前記コントローラは、前記コンデンサ
の充電中、つまり、前記電源から電力が供給されてから
前記コンデンサに電圧が安定するまでの間、前記オフセ
ット記憶手段に対して前記オフセットの記憶を行うこと
を特徴とする。
前記電源に対して前記インバータと並列に接続されたコ
ンデンサを有し、前記コントローラは、前記コンデンサ
の充電中、つまり、前記電源から電力が供給されてから
前記コンデンサに電圧が安定するまでの間、前記オフセ
ット記憶手段に対して前記オフセットの記憶を行うこと
を特徴とする。
【０００９】また、本発明は、前記制御装置において、
前記オフセット記憶手段は不発生揮発性のメモリを備え
ており、車両のキースイッチをオフしても前記オフセッ
ト値を記憶することを特徴とする。
前記オフセット記憶手段は不発生揮発性のメモリを備え
ており、車両のキースイッチをオフしても前記オフセッ
ト値を記憶することを特徴とする。
【００１０】また、本発明は、前記制御装置において、
前記オフセット記憶手段が、前記電流センサの出力値を
複数回入力し、中間の値をオフセットとして記憶するこ
とを特徴とする。
前記オフセット記憶手段が、前記電流センサの出力値を
複数回入力し、中間の値をオフセットとして記憶するこ
とを特徴とする。
【００１１】また、本発明は、前記制御装置において、
前記オフセット記憶手段は、前記電流センサの出力値
が、所定範囲外にある場合はオフセットとしての記憶を
更新しないことを特徴とする。
前記オフセット記憶手段は、前記電流センサの出力値
が、所定範囲外にある場合はオフセットとしての記憶を
更新しないことを特徴とする。
【００１２】また、本発明は、前記電流センサが、前記
電動機のU相、V相、W相のうちの２相の電流を検出する
電流センサであり、前記オフセット記憶手段は、該２相
分の前記オフセットを記憶することを特徴とする。
電動機のU相、V相、W相のうちの２相の電流を検出する
電流センサであり、前記オフセット記憶手段は、該２相
分の前記オフセットを記憶することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。図１は電動車の電動機制御の概略を示
すものである。１は電源、２はコンデンサ、３は電力変
換回路のインバータ、４は電動機、５はインバータ３の
制御を行うコントローラ、６（６−１、６−２、６−
３）は電動機３に流れるU相、V相、W相それぞれの電流I
u0、Iv0、Iw0を検出する電流センサ、７（７−１、７−
２、７−３）は各相の電流センサ６から出力されたアナ
ログ信号をディジタル信号に変換する各相のＡ／Ｄ変換
器である。
づいて説明する。図１は電動車の電動機制御の概略を示
すものである。１は電源、２はコンデンサ、３は電力変
換回路のインバータ、４は電動機、５はインバータ３の
制御を行うコントローラ、６（６−１、６−２、６−
３）は電動機３に流れるU相、V相、W相それぞれの電流I
u0、Iv0、Iw0を検出する電流センサ、７（７−１、７−
２、７−３）は各相の電流センサ６から出力されたアナ
ログ信号をディジタル信号に変換する各相のＡ／Ｄ変換
器である。
【００１４】８は、電流センサ６の出力値のオフセット
を検出し電流センサの出力値に対してこのオフセット相
当を補正するオフセット処理部である。９は、トルク指
令ＴＲＱ及び前記電流センサの出力値に基づいて電動機
３へ供給する電流値を演算しインバータ３を駆動させる
ＰＷＭ信号を生成する電流制御部である。１０はアクセ
ル、１１はアクセル１０の踏み込み量からトルク指令τ
＊を演算するトルク指令演算装置である。２５は電流制
御部９で生成されたＰＷＭ信号を出力するか否かを制御
するＰＷＭ出力ゲート、３０は電動機４の回転速度RPM
を検出する速度センサである。
を検出し電流センサの出力値に対してこのオフセット相
当を補正するオフセット処理部である。９は、トルク指
令ＴＲＱ及び前記電流センサの出力値に基づいて電動機
３へ供給する電流値を演算しインバータ３を駆動させる
ＰＷＭ信号を生成する電流制御部である。１０はアクセ
ル、１１はアクセル１０の踏み込み量からトルク指令τ
＊を演算するトルク指令演算装置である。２５は電流制
御部９で生成されたＰＷＭ信号を出力するか否かを制御
するＰＷＭ出力ゲート、３０は電動機４の回転速度RPM
を検出する速度センサである。
【００１５】図２はコントローラ５の詳細の例を示した
ものである。オフセット処理部８は、オフセット補正量
を読み取るときの各相の切換えスイッチ１２（１２−
１、１２−２、１２−３）と、オフセット補正するため
のU相、V相、W相のオフセット補正量OFSU、OFSV、OFSW
を算出する各相のオフセット補正量演算部１３（１３−
１、１３−２、１３−３）を備えている。１４（１４−
１、１４−２、１４−３）は、各相のＡ／Ｄ変換器７で
変換された電流値から、オフセット補正量OFSU、OFSV、
OFSWを補正する各相の加減算器である。１５は、各相の
オフセット補正量OFSU、OFSV、OFSWを記憶しておく不揮
発性メモリである。
ものである。オフセット処理部８は、オフセット補正量
を読み取るときの各相の切換えスイッチ１２（１２−
１、１２−２、１２−３）と、オフセット補正するため
のU相、V相、W相のオフセット補正量OFSU、OFSV、OFSW
を算出する各相のオフセット補正量演算部１３（１３−
１、１３−２、１３−３）を備えている。１４（１４−
１、１４−２、１４−３）は、各相のＡ／Ｄ変換器７で
変換された電流値から、オフセット補正量OFSU、OFSV、
OFSWを補正する各相の加減算器である。１５は、各相の
オフセット補正量OFSU、OFSV、OFSWを記憶しておく不揮
発性メモリである。
【００１６】電流制御処理９は、電流値Iu、Iv、Iwやト
ルク指令TRQと電動機４の回転速度RPMからインバータ３
にＰＷＭ信号を発生させる。１６（１６−１、１６ー
２）は、トルク指令TRQと電動機４の回転速度RPMから電
流指令Id*,Iq*を検索するId*,Iq*検索処理、１７は電流
値Iu、Iv、Iwを実電流値Id^,Iq^に変換する３相２相変
換処理、１８は電流指令Id*,Iq*から実電流値Id^,Iq^を
減算した電流偏差を比例積分演算する比例積分演算処理
である。１９は比例積分演算処理１８で演算された値を
３相に変換する３相２相変換処理２０（２０−１，２０
−１）は加減算器、２１は３相２相変換処理１９で変換
した値からＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ生成処理であ
る。
ルク指令TRQと電動機４の回転速度RPMからインバータ３
にＰＷＭ信号を発生させる。１６（１６−１、１６ー
２）は、トルク指令TRQと電動機４の回転速度RPMから電
流指令Id*,Iq*を検索するId*,Iq*検索処理、１７は電流
値Iu、Iv、Iwを実電流値Id^,Iq^に変換する３相２相変
換処理、１８は電流指令Id*,Iq*から実電流値Id^,Iq^を
減算した電流偏差を比例積分演算する比例積分演算処理
である。１９は比例積分演算処理１８で演算された値を
３相に変換する３相２相変換処理２０（２０−１，２０
−１）は加減算器、２１は３相２相変換処理１９で変換
した値からＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ生成処理であ
る。
【００１７】２２は起動時に電源１からコンデンサ２に
充電されたか判定する充電判定処理、２３は充電判定処
理２２で充電判定完了した後に走行可能状態になりトル
ク指令TRQを受け取るためのスイッチである。
充電されたか判定する充電判定処理、２３は充電判定処
理２２で充電判定完了した後に走行可能状態になりトル
ク指令TRQを受け取るためのスイッチである。
【００１８】２４は、トルク指令TRQと電動機４の回転
速度RPMに基づき、ＰＷＭ出力ゲート２５を制御するゲ
ート制御部である。ゲート制御部２４は、トルク指令TR
Qがゼロでないとき、ＰＷＭ出力ゲート２５をオンにし
てＰＷＭ信号をインバータ３へ出力する。また、トルク
指令TRQがゼロでも、電動機４の回転速度RPMが高いとき
は、ＰＷＭ出力ゲート２５をオンにしてＰＷＭ信号をイ
ンバータ３へ出力する。一方、トルク指令TRQがゼロ
で、電動機４の回転速度RPMが低いときはＰＷＭ出力ゲ
ート２５をオフにしてＰＷＭ信号のインバータ３への出
力を停止する。
速度RPMに基づき、ＰＷＭ出力ゲート２５を制御するゲ
ート制御部である。ゲート制御部２４は、トルク指令TR
Qがゼロでないとき、ＰＷＭ出力ゲート２５をオンにし
てＰＷＭ信号をインバータ３へ出力する。また、トルク
指令TRQがゼロでも、電動機４の回転速度RPMが高いとき
は、ＰＷＭ出力ゲート２５をオンにしてＰＷＭ信号をイ
ンバータ３へ出力する。一方、トルク指令TRQがゼロ
で、電動機４の回転速度RPMが低いときはＰＷＭ出力ゲ
ート２５をオフにしてＰＷＭ信号のインバータ３への出
力を停止する。
【００１９】電動機４の駆動時、電動機４に流れている
電流Iu0、Iv0、Iw0を、各相の電流センサ６で検出し、
出力された電流値を各相のＡ／Ｄ変換器７で変換する。
変換した電流値は、オフセット補正量OFSU、OFSV、OFSW
を各相の加減算器１４で加減算して補正し、各相の電動
機電流Iu、Iv、Iwを得る。得られた各相の電動機電流I
u、Iv、Iwと、トルク指令TRQと電動機４の回転速度RPM
より、後述する電流制御装置１１によりＰＷＭ信号が生
成され、ＰＷＭ出力ゲート２５を介してインバータ３に
出力される。
電流Iu0、Iv0、Iw0を、各相の電流センサ６で検出し、
出力された電流値を各相のＡ／Ｄ変換器７で変換する。
変換した電流値は、オフセット補正量OFSU、OFSV、OFSW
を各相の加減算器１４で加減算して補正し、各相の電動
機電流Iu、Iv、Iwを得る。得られた各相の電動機電流I
u、Iv、Iwと、トルク指令TRQと電動機４の回転速度RPM
より、後述する電流制御装置１１によりＰＷＭ信号が生
成され、ＰＷＭ出力ゲート２５を介してインバータ３に
出力される。
【００２０】電動車が起動し、走行可能状態になると、
スイッチ２３がONになり、アクセル１０の踏み込み量か
らトルク指令演算装置１１によりトルク指令TRQが演算
され、コントローラ５によりこのトルク指令TRQが受け
取られる。その後、電流制御処理９により電流制御を行
なう。電流制御処理９は、コントローラが受け取ったト
ルク指令TRQと電動機回転数RPMからId検索処理１６−
１、Iq検索処理１６−２により、d軸、q軸の電流指令Id
*,Iq*が演算される。３相の電動機電流Iu.Iv,Iwは、３
相２相変換処理１７を行ない２相のd軸、q軸の電流に変
換され、実電流Id^,Iq^を得る。得られた実電流Id^,Iq^
は電流指令Id*,Iq*から減算され電流偏差が求まる。
スイッチ２３がONになり、アクセル１０の踏み込み量か
らトルク指令演算装置１１によりトルク指令TRQが演算
され、コントローラ５によりこのトルク指令TRQが受け
取られる。その後、電流制御処理９により電流制御を行
なう。電流制御処理９は、コントローラが受け取ったト
ルク指令TRQと電動機回転数RPMからId検索処理１６−
１、Iq検索処理１６−２により、d軸、q軸の電流指令Id
*,Iq*が演算される。３相の電動機電流Iu.Iv,Iwは、３
相２相変換処理１７を行ない２相のd軸、q軸の電流に変
換され、実電流Id^,Iq^を得る。得られた実電流Id^,Iq^
は電流指令Id*,Iq*から減算され電流偏差が求まる。
【００２１】この電流偏差に比例積分演算処理１８を行
い、２相３相変換処理１９を経て、ＰＷＭ生成処理２１
で、ＰＷＭ信号が生成され、ＰＷＭ信号がインバータ３
に出力される。電流制御は、トルク指令TRQに合うよう
なトルクを電動機４が出力するように電流を制御する。
い、２相３相変換処理１９を経て、ＰＷＭ生成処理２１
で、ＰＷＭ信号が生成され、ＰＷＭ信号がインバータ３
に出力される。電流制御は、トルク指令TRQに合うよう
なトルクを電動機４が出力するように電流を制御する。
【００２２】オフセット値を入力する時は、図２におい
て、コントローラ５からインバータ３に、インバータ３
を駆動させるＰＷＭ信号を出力しない時、すなわちＰＷ
Ｍ出力ゲート２５がオフのときであり、各相のオフセッ
ト補正値読み取り時切換えスイッチ１２がＯＮになり、
オフセット補正値OFSU、OFSV、OFSWが読み取られる。
て、コントローラ５からインバータ３に、インバータ３
を駆動させるＰＷＭ信号を出力しない時、すなわちＰＷ
Ｍ出力ゲート２５がオフのときであり、各相のオフセッ
ト補正値読み取り時切換えスイッチ１２がＯＮになり、
オフセット補正値OFSU、OFSV、OFSWが読み取られる。
【００２３】オフセット補正量を算出するには、電動機
電流Iu0、Iv0、Iw0が流れていないとき、つまりＰＷＭ
信号が出力されていないとき、各相の電流センサ６の出
力値は、0(A)に相当する値なので、この時のオフセット
値をオフセット補正値OFSU、OFSV、OFSWとしてメモリに
記憶する。
電流Iu0、Iv0、Iw0が流れていないとき、つまりＰＷＭ
信号が出力されていないとき、各相の電流センサ６の出
力値は、0(A)に相当する値なので、この時のオフセット
値をオフセット補正値OFSU、OFSV、OFSWとしてメモリに
記憶する。
【００２４】図３は、起動時の処理を含めた電動車の制
御処理の流れの例を示した図である。起動時、１０１に
おいて初期設定を行なう。次に１０２で、充電判定処理
を始める。電動車は電源１にバッテリーを用いており、
起動時にはまず、コンデンサ２に電荷を充電する。コン
デンサ２に電荷が充電され、電圧が安定するまで、１０
２、１０３の充電判定処理を繰り返す。この間、インバ
ータはオフ状態にある。１０３で充電処理が終了と判定
すると、１０７の起動時処理が行なわれ、走行可能とな
る。走行可能状態になると、１０８で電動機制御演算を
開始する。
御処理の流れの例を示した図である。起動時、１０１に
おいて初期設定を行なう。次に１０２で、充電判定処理
を始める。電動車は電源１にバッテリーを用いており、
起動時にはまず、コンデンサ２に電荷を充電する。コン
デンサ２に電荷が充電され、電圧が安定するまで、１０
２、１０３の充電判定処理を繰り返す。この間、インバ
ータはオフ状態にある。１０３で充電処理が終了と判定
すると、１０７の起動時処理が行なわれ、走行可能とな
る。走行可能状態になると、１０８で電動機制御演算を
開始する。
【００２５】電動機制御演算１０８を開始するまでの処
理で、電源１からコンデンサ２に電荷が充電されるまで
の充電判定中は、充電が完了するまで、１０２、１０３
の充電判定処理を繰り返しているので、その間にオフセ
ット補正処理１０４を行なう。これにより、起動時の処
理時間を増やすことなく、オフセット補正をする事がで
きる。また、電圧が安定するまでの充電判定中は、コン
トローラ５は走行可能状態になっていないので、電動機
電流Iu0、Iv0、Iw0は流れていないと判断できオフセッ
トの値OFSU、OFSV、OFSWも正確な値を記憶する事ができ
る。
理で、電源１からコンデンサ２に電荷が充電されるまで
の充電判定中は、充電が完了するまで、１０２、１０３
の充電判定処理を繰り返しているので、その間にオフセ
ット補正処理１０４を行なう。これにより、起動時の処
理時間を増やすことなく、オフセット補正をする事がで
きる。また、電圧が安定するまでの充電判定中は、コン
トローラ５は走行可能状態になっていないので、電動機
電流Iu0、Iv0、Iw0は流れていないと判断できオフセッ
トの値OFSU、OFSV、OFSWも正確な値を記憶する事ができ
る。
【００２６】また、起動時、コンデンサ２に電荷が充電
されていて、１０３で充電処理が終了と判断され、１０
４のオフセット補正処理を行なわない場合も考えられ
る。この場合などにはキースイッチをオフにしてもオフ
セット値を記憶しておくメモリ１５を備えておく。そし
て、１０３で充電処理が終了と判断された後、１０５で
起動時にオフセット補正を行なったか判別し、行なわな
かった場合にメモリ１５に記憶しておいたオフセット値
をオフセット補正値として用いる。
されていて、１０３で充電処理が終了と判断され、１０
４のオフセット補正処理を行なわない場合も考えられ
る。この場合などにはキースイッチをオフにしてもオフ
セット値を記憶しておくメモリ１５を備えておく。そし
て、１０３で充電処理が終了と判断された後、１０５で
起動時にオフセット補正を行なったか判別し、行なわな
かった場合にメモリ１５に記憶しておいたオフセット値
をオフセット補正値として用いる。
【００２７】電動機制御演算１０８の後、ＰＷＭ信号が
出力されていないとき（１０８）、オフセット補正処理
１１０を行う。以下、キースイッチがオフになるまで、
この処理を繰り返す。
出力されていないとき（１０８）、オフセット補正処理
１１０を行う。以下、キースイッチがオフになるまで、
この処理を繰り返す。
【００２８】オフセット補正値のデータをサンプリング
する時に、ノイズの影響でサンプリングしたオフセット
補正値が正しく読み取れない場合も考えられる。図４は
図３の起動時オフセット補正処理１０４及び、オフセッ
ト補正処理１１０のオフセット値のサンプリング処理の
流れの例を示した図である。ＯＦＳはサンプリングした
オフセット値で、ｎは指定したオフセット値読み取り回
数，ｉは整数、Ｘは集合を表し、Ｍａｘは最大値、ｍｉ
ｎは最小値、Σは和を示す。２０１でオフセット値をサ
ンプリングする。２０４でオフセット値のサンプリング
回数が所定回数ｎ回以上かの判定を行ない、サンプリン
グが所定回数ｎ回以上の時２０５に進む。２０５では、
サンプリングしたオフセット値の中から最大値と最小値
を取り除く。この時、ｎ個のデータから最大値と最小値
を除いたｎ−２個のデータとなる。２０６で、最大値と
最小値以外のｎ−２個のデータで平均を取る。２０６で
平均を取った値がオフセット値として、２０７で記憶手
段に記憶しているオフセット値の更新が行なわれる。こ
のようにすることで、ノイズが乗る可能性のあるデータ
を除くことができ、ノイズ対策になり、信頼性の高いデ
ータが得られることができる。
する時に、ノイズの影響でサンプリングしたオフセット
補正値が正しく読み取れない場合も考えられる。図４は
図３の起動時オフセット補正処理１０４及び、オフセッ
ト補正処理１１０のオフセット値のサンプリング処理の
流れの例を示した図である。ＯＦＳはサンプリングした
オフセット値で、ｎは指定したオフセット値読み取り回
数，ｉは整数、Ｘは集合を表し、Ｍａｘは最大値、ｍｉ
ｎは最小値、Σは和を示す。２０１でオフセット値をサ
ンプリングする。２０４でオフセット値のサンプリング
回数が所定回数ｎ回以上かの判定を行ない、サンプリン
グが所定回数ｎ回以上の時２０５に進む。２０５では、
サンプリングしたオフセット値の中から最大値と最小値
を取り除く。この時、ｎ個のデータから最大値と最小値
を除いたｎ−２個のデータとなる。２０６で、最大値と
最小値以外のｎ−２個のデータで平均を取る。２０６で
平均を取った値がオフセット値として、２０７で記憶手
段に記憶しているオフセット値の更新が行なわれる。こ
のようにすることで、ノイズが乗る可能性のあるデータ
を除くことができ、ノイズ対策になり、信頼性の高いデ
ータが得られることができる。
【００２９】また、各相の電流センサ６には、とり得る
範囲があり、電流センサの出力がオープン或いはショー
トしていた場合などの異常時は、センサの出力はとり得
る範囲より大きくなる。図４の２０２の処理はサンプリ
ングしたオフセット値がとり得る範囲内であるかの判別
を行なっている。２０２で、オフセット値がとり得る範
囲内であれば、２０３でサンプリングした回数と数え、
オフセット値をサンプリングした一つの値として記憶す
る。２０２でオフセット値がとり得る範囲外であれば、
そのオフセット値は記憶しないで、読み捨てる。これに
より、電流センサの値が異常な値となった場合などのデ
ータを除くことができ、より正確に電流値を求めること
ができる。
範囲があり、電流センサの出力がオープン或いはショー
トしていた場合などの異常時は、センサの出力はとり得
る範囲より大きくなる。図４の２０２の処理はサンプリ
ングしたオフセット値がとり得る範囲内であるかの判別
を行なっている。２０２で、オフセット値がとり得る範
囲内であれば、２０３でサンプリングした回数と数え、
オフセット値をサンプリングした一つの値として記憶す
る。２０２でオフセット値がとり得る範囲外であれば、
そのオフセット値は記憶しないで、読み捨てる。これに
より、電流センサの値が異常な値となった場合などのデ
ータを除くことができ、より正確に電流値を求めること
ができる。
【００３０】また、三相で３つの電流センサを使ってい
るが、電動機４の三相電流値の合計は０(A)となるの
で、各相の電流センサは少なくとも２つあれば三相電流
が求められる。
るが、電動機４の三相電流値の合計は０(A)となるの
で、各相の電流センサは少なくとも２つあれば三相電流
が求められる。
【００３１】そこで、図５に示すように、例えばU相、V
相の電流センサ６−１、６−２の２つだけを用いてIu
0、Iv0を検出し、W相演算部２６で、オフセット補正し
た値Iu、Ivから、W相の電流値Iwを、Iu + Iv + Iw =０
より、 Iw = -(Iu + Iv) ………（１） として求めるようにしてもよい。
相の電流センサ６−１、６−２の２つだけを用いてIu
0、Iv0を検出し、W相演算部２６で、オフセット補正し
た値Iu、Ivから、W相の電流値Iwを、Iu + Iv + Iw =０
より、 Iw = -(Iu + Iv) ………（１） として求めるようにしてもよい。
【００３２】このようにして、各相の電流値が正確に求
められるので、トルク指令演算装置１１からの指令値ど
おりに電動機のトルクを出力するように電流を制御する
電動車において、電動機の各相に流れる電流がバランス
よくでき、トルクの脈動等を抑えることができる。
められるので、トルク指令演算装置１１からの指令値ど
おりに電動機のトルクを出力するように電流を制御する
電動車において、電動機の各相に流れる電流がバランス
よくでき、トルクの脈動等を抑えることができる。
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、インバータにＰＷＭ信
号を出力しない時に、各相の電流センサのオフセットを
求める構成にしたので、電流センサのオフセット値を正
確に求めることができ、各相の電動機電流の値を正確な
値で求めることができる。また、起動時の充電判定中に
電流センサのオフセットを求めることで、演算時間を増
やすことなく、正確な電流値が求められる。これによっ
て、指令値どおりのトルクを制御するように各相の電流
がバランスよく制御でき、トルクの脈動を抑えることが
できる。
号を出力しない時に、各相の電流センサのオフセットを
求める構成にしたので、電流センサのオフセット値を正
確に求めることができ、各相の電動機電流の値を正確な
値で求めることができる。また、起動時の充電判定中に
電流センサのオフセットを求めることで、演算時間を増
やすことなく、正確な電流値が求められる。これによっ
て、指令値どおりのトルクを制御するように各相の電流
がバランスよく制御でき、トルクの脈動を抑えることが
できる。
【図１】電動車の電動機制御の一実施例を示す概略図。
【図２】本発明の電動車用コントローラの内部の処理の
一実施例を示す概略図。
一実施例を示す概略図。
【図３】本発明の電動車の制御の流れの一実施例を示す
フロー図。
フロー図。
【図４】本発明のデータサンプリング処理の一実施例を
示すフロー図。
示すフロー図。
【図５】本発明の電動車用コントローラの内部の処理の
他の実施例を示す概略図。
他の実施例を示す概略図。
１‥‥電源、２‥‥平滑コンデンサ、３‥‥インバー
タ、４‥‥電動機、５‥‥コントローラ、６（６−１、
６−２、６−３）‥‥電流センサ、７（７−１、７−
２、７−３）‥‥Ａ／Ｄ変換器、 ８‥‥オフセット処
理部、９‥‥電流制御部、１０‥‥アクセル、１１‥‥
トルク指令演算装置、１２（１２−１、１２−２、１２
−３）‥‥オフセット補正量演算時切換えスイッチ、１
３（１３−１、１３−２、１３−３）‥‥オフセット補
正量演算処理、１４（１４−１、１４−２、１４−３）
‥‥加減算器、１５‥‥メモリ、１６（１６−１、１６
−２‥‥）Id，Iq検索処理、１７‥‥３相２相変換処
理、１８‥‥比例積分演算処理、１９‥‥２相３相変換
処理、２０（２０−１、２０−２）‥‥加減算器、２１
‥‥ＰＷＭ生成処理、２２‥‥充電判定処理、２３‥‥
充電終了走行可能スイッチ、３０‥‥速度センサ
タ、４‥‥電動機、５‥‥コントローラ、６（６−１、
６−２、６−３）‥‥電流センサ、７（７−１、７−
２、７−３）‥‥Ａ／Ｄ変換器、 ８‥‥オフセット処
理部、９‥‥電流制御部、１０‥‥アクセル、１１‥‥
トルク指令演算装置、１２（１２−１、１２−２、１２
−３）‥‥オフセット補正量演算時切換えスイッチ、１
３（１３−１、１３−２、１３−３）‥‥オフセット補
正量演算処理、１４（１４−１、１４−２、１４−３）
‥‥加減算器、１５‥‥メモリ、１６（１６−１、１６
−２‥‥）Id，Iq検索処理、１７‥‥３相２相変換処
理、１８‥‥比例積分演算処理、１９‥‥２相３相変換
処理、２０（２０−１、２０−２）‥‥加減算器、２１
‥‥ＰＷＭ生成処理、２２‥‥充電判定処理、２３‥‥
充電終了走行可能スイッチ、３０‥‥速度センサ
フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H115 AA00 BC06 CA12 CB09 DD01 FA03 FA06 FA09 FA22 FA23 FB22 FB26 JC12 JC30 KB01 5H575 AA20 BB10 DD03 FF01 GG02 GG04 HB02 JJ03 JJ16 JJ17 JJ22 JJ24 JJ25 KK06 LL01 LL22 LL50 5H576 AA20 BB10 CC02 DD02 EE01 EE11 FF01 GG02 GG04 HB02 JJ03 JJ16 JJ17 JJ22 JJ24 KK06 LL03 LL22 LL60 MM15
Claims (7)
- 【請求項１】電源の直流電力を交流電力に変換するイン
バータと、該インバータから電力を供給される車両駆動
用の電動機と、該電動機の電流を検出する電流センサ
と、運転指令及び前記電流センサの出力値に基づいて前
記電動機へ供給する電流値を演算し前記インバータを駆
動させるＰＷＭ信号を出力するコントローラとを備えた
電動車の制御装置において、 前記電流センサは、前記電動機のU相、V相、W相の少な
くとも２相の電流を検出する電流センサであり、 前記コントローラが、前記ＰＷＭ信号を出力しない時前
記電流センサの出力値をオフセットとして記憶するオフ
セット記憶手段と、前記電流センサの出力値に対して前
記オフセット相当を加減する電流センサ出力補正手段と
を備え、該補正された電流センサ出力値に基づいて前記
電流値の演算を行うことを特徴とする電動車の制御装
置。 - 【請求項２】請求項１記載の電動車の制御装置におい
て、前記電源に対して前記インバータと並列に接続され
たコンデンサを有し、前記コントローラは、前記コンデ
ンサの充電中に前記オフセット記憶手段に対して前記オ
フセットの記憶を行うことを特徴とする電動車の制御装
置。 - 【請求項３】請求項１記載の電動車の制御装置におい
て、前記オフセット記憶手段は、不発生揮発性のメモリ
を備えていることを特徴とする電動車の制御装置。 - 【請求項４】請求項１記載の電動車の制御装置におい
て、前記オフセット記憶手段は、前記電流センサの出力
値を複数回入力し、該複数の入力値の中間値をオフセッ
トとして記憶することを特徴とする電動車の制御装置。 - 【請求項５】請求項１記載の電動車の制御装置におい
て、前記オフセット記憶手段は、前記電流センサの出力
値が、所定範囲外にある場合はオフセットとしての記憶
を更新しないことを特徴とする電動車の制御装置。 - 【請求項６】請求項１記載の電動車の制御装置におい
て、前記電流センサは、前記電動機のU相、V相、W相の
うちの２相の電流を検出する電流センサであり、前記オ
フセット記憶手段は、該２相分の前記オフセットを記憶
することを特徴とする電動車の制御装置。 - 【請求項７】電源の直流電力を交流電力に変換するイン
バータと、該インバータから電力を供給されて車両を駆
動する電動機と、該電動機の電流を検出する電流センサ
と、運転指令及び前記電流センサの出力値に基づいて前
記電動機へ供給する電流値を演算し前記インバータを駆
動させるＰＷＭ信号を出力するコントローラとを有する
制御装置を備えた電動車の制御方法において、 前記電流センサにより、前記電動機のU相、V相、W相の
少なくとも２相の電流を検出し、 前記コントローラが前記ＰＷＭ信号を出力しない時、前
記電流センサの出力値をオフセットとして記憶し、 前記電流センサの出力値に対して前記オフセット相当を
加減する電流センサ出力補正を行い、 該補正された電流センサ出力値に基づいて前記電流値の
演算を行うことを特徴とする電動車の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10186117A JP2000023490A (ja) | 1998-07-01 | 1998-07-01 | 電動車の制御装置及び制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10186117A JP2000023490A (ja) | 1998-07-01 | 1998-07-01 | 電動車の制御装置及び制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000023490A true JP2000023490A (ja) | 2000-01-21 |
Family
ID=16182666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10186117A Pending JP2000023490A (ja) | 1998-07-01 | 1998-07-01 | 電動車の制御装置及び制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000023490A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009081756A1 (ja) * | 2007-12-25 | 2009-07-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 燃料電池システム |
| JP2013017363A (ja) * | 2011-07-06 | 2013-01-24 | Omron Automotive Electronics Co Ltd | モータ制御装置 |
| JP2013128403A (ja) * | 2011-12-19 | 2013-06-27 | Ls Industrial Systems Co Ltd | 電流センサにおけるオフセット補償装置及びその方法 |
| WO2015036826A1 (en) | 2013-09-10 | 2015-03-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Motor controller |
| WO2016009262A1 (en) | 2014-07-15 | 2016-01-21 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Controller for electric motor system |
| CN113994587A (zh) * | 2019-06-26 | 2022-01-28 | 株式会社丰田自动织机 | 电动机的控制装置 |
| CN117148250A (zh) * | 2023-10-31 | 2023-12-01 | 江苏威进智控科技有限公司 | 一种交流电机定子电流传感器检测误差自校正方法 |
-
1998
- 1998-07-01 JP JP10186117A patent/JP2000023490A/ja active Pending
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009081756A1 (ja) * | 2007-12-25 | 2009-07-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 燃料電池システム |
| US8609289B2 (en) | 2007-12-25 | 2013-12-17 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell system |
| US8907610B2 (en) | 2011-07-06 | 2014-12-09 | Omron Automotive Electronics Co., Ltd. | Motor control device |
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| EP2607914B1 (en) * | 2011-12-19 | 2019-03-06 | LSIS Co., Ltd. | Apparatus and method for compensating offset of current sensor |
| US8981701B2 (en) | 2011-12-19 | 2015-03-17 | Lsis Co., Ltd. | Apparatus and method for compensating offset of current sensor |
| JP2013128403A (ja) * | 2011-12-19 | 2013-06-27 | Ls Industrial Systems Co Ltd | 電流センサにおけるオフセット補償装置及びその方法 |
| WO2015036826A1 (en) | 2013-09-10 | 2015-03-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Motor controller |
| CN105531923A (zh) * | 2013-09-10 | 2016-04-27 | 丰田自动车株式会社 | 电动机控制器 |
| RU2631266C1 (ru) * | 2013-09-10 | 2017-09-20 | Тойота Дзидося Кабусики Кайся | Контроллер двигателя |
| US10224857B2 (en) | 2013-09-10 | 2019-03-05 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Motor controller |
| WO2016009262A1 (en) | 2014-07-15 | 2016-01-21 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Controller for electric motor system |
| US9979344B2 (en) | 2014-07-15 | 2018-05-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Controller for electric motor system |
| CN113994587A (zh) * | 2019-06-26 | 2022-01-28 | 株式会社丰田自动织机 | 电动机的控制装置 |
| CN113994587B (zh) * | 2019-06-26 | 2023-09-01 | 株式会社丰田自动织机 | 电动机的控制装置 |
| CN117148250A (zh) * | 2023-10-31 | 2023-12-01 | 江苏威进智控科技有限公司 | 一种交流电机定子电流传感器检测误差自校正方法 |
| CN117148250B (zh) * | 2023-10-31 | 2024-02-09 | 江苏威进智控科技有限公司 | 一种交流电机定子电流传感器检测误差自校正方法 |
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