JP2001268978A - 電動機制御装置 - Google Patents
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- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電力変換半導体１０に内蔵されたパワー素子
７のスイッチングを制御して、電動機２の通電電流を制
御する電動機制御装置１１において、電動機２に流れる
電流値を信頼性良く高精度に検出して制御性を向上させ
る。 【解決手段】 電導機２に流れる電流検出のための電流
検出器２６に抵抗特性を有するものを採用して、電力変
換半導体１０に内蔵し、該電流検出器２６の近傍に温度
検出器２５を配置し、温度変動による電流検出器２６の
特性バラツキを補償するデータを予め格納部２２に記憶
し、制御運転時において、温度検出器２５からの検出温
度に基づいて、格納部２２の補償データを用いて、電流
検出器２６からの検出値を補正して電流値を算出する。
７のスイッチングを制御して、電動機２の通電電流を制
御する電動機制御装置１１において、電動機２に流れる
電流値を信頼性良く高精度に検出して制御性を向上させ
る。 【解決手段】 電導機２に流れる電流検出のための電流
検出器２６に抵抗特性を有するものを採用して、電力変
換半導体１０に内蔵し、該電流検出器２６の近傍に温度
検出器２５を配置し、温度変動による電流検出器２６の
特性バラツキを補償するデータを予め格納部２２に記憶
し、制御運転時において、温度検出器２５からの検出温
度に基づいて、格納部２２の補償データを用いて、電流
検出器２６からの検出値を補正して電流値を算出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、パワー素子を内
蔵する電力変換装置を用いて電動機を駆動する電動機制
御装置に関するものである。
蔵する電力変換装置を用いて電動機を駆動する電動機制
御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】パワー素子のスイッチングを制御して電
動機の通電電流を制御するようにした従来の電動機制御
装置について以下に示す。図１７は、従来の電動機制御
装置の構成例を示すブロック図である。ここでは、車両
に搭載される車載用電動機制御装置の例であり、また、
電動機として三相交流電動機を用いる。図において、１
は電動機制御装置、２は電動機、３は制御演算装置、４
は電力変換装置としての電力変換半導体である。電力変
換半導体４は、三相のスイッチングアーム（Ｕ相アー
ム、Ｖ相アーム、Ｗ相アーム）を備え、スイッチングア
ームの一つであるＵ相アームは、上アームスイッチング
素子５ａ、下アームスイッチング素子５ｂ、上アームフ
リーホイーリングダイオード６ａ、下アームフリーホイ
ーリングダイオード６ｂで構成される。なお、Ｖ相アー
ム、Ｗ相アームの構成も同様で、上アームスイッチング
素子５ｃ，５ｅ、下アームスイッチング素子５ｄ，５
ｆ、上アームフリーホイーリングダイオード６ｃ，６
ｅ、下アームフリーホイーリングダイオード６ｄ，６ｆ
で構成される。なお、１個のスイッチング素子５（５ａ
〜５ｆ）と１個のフリーホイーリングダイオード６（６
ａ〜６ｆ）とにより１個のパワー素子７（７ａ〜７ｆ）
が構成される。また、８（８ａ〜８ｃ）はそれぞれＵ
相、Ｖ相、Ｗ相の電流検出器であり、電力変換半導体４
の外部で電動機２との電力線路上に配置される。図に示
すように、三相交流の一相に当たり２個のパワー素子７
が直列に接続されており、直流電力入力の高電位側に連
なる側を上アーム、低電位側に連なる側を下アームと呼
ぶ。
動機の通電電流を制御するようにした従来の電動機制御
装置について以下に示す。図１７は、従来の電動機制御
装置の構成例を示すブロック図である。ここでは、車両
に搭載される車載用電動機制御装置の例であり、また、
電動機として三相交流電動機を用いる。図において、１
は電動機制御装置、２は電動機、３は制御演算装置、４
は電力変換装置としての電力変換半導体である。電力変
換半導体４は、三相のスイッチングアーム（Ｕ相アー
ム、Ｖ相アーム、Ｗ相アーム）を備え、スイッチングア
ームの一つであるＵ相アームは、上アームスイッチング
素子５ａ、下アームスイッチング素子５ｂ、上アームフ
リーホイーリングダイオード６ａ、下アームフリーホイ
ーリングダイオード６ｂで構成される。なお、Ｖ相アー
ム、Ｗ相アームの構成も同様で、上アームスイッチング
素子５ｃ，５ｅ、下アームスイッチング素子５ｄ，５
ｆ、上アームフリーホイーリングダイオード６ｃ，６
ｅ、下アームフリーホイーリングダイオード６ｄ，６ｆ
で構成される。なお、１個のスイッチング素子５（５ａ
〜５ｆ）と１個のフリーホイーリングダイオード６（６
ａ〜６ｆ）とにより１個のパワー素子７（７ａ〜７ｆ）
が構成される。また、８（８ａ〜８ｃ）はそれぞれＵ
相、Ｖ相、Ｗ相の電流検出器であり、電力変換半導体４
の外部で電動機２との電力線路上に配置される。図に示
すように、三相交流の一相に当たり２個のパワー素子７
が直列に接続されており、直流電力入力の高電位側に連
なる側を上アーム、低電位側に連なる側を下アームと呼
ぶ。
【０００３】次に、動作について説明する。電動機制御
装置１は図示しない電源装置からの直流電力を交流電力
に変換して電動機２に供給する。その際、直流電力から
交流電力への変換は電力変換半導体４のパワー素子７を
構成するスイッチング素子５をスイッチングすることに
よりなされる。制御演算装置３では電動機２に所望の動
作を行わせるべく、通電する電流の指令値を演算し、電
流指令値通りの電流が流れるようにスイッチング素子５
をＯＮ／ＯＦＦするゲート駆動信号を生成する。ゲート
駆動信号は各相のスイッチング素子５のゲートＧに伝達
される。
装置１は図示しない電源装置からの直流電力を交流電力
に変換して電動機２に供給する。その際、直流電力から
交流電力への変換は電力変換半導体４のパワー素子７を
構成するスイッチング素子５をスイッチングすることに
よりなされる。制御演算装置３では電動機２に所望の動
作を行わせるべく、通電する電流の指令値を演算し、電
流指令値通りの電流が流れるようにスイッチング素子５
をＯＮ／ＯＦＦするゲート駆動信号を生成する。ゲート
駆動信号は各相のスイッチング素子５のゲートＧに伝達
される。
【０００４】電動機２の発生トルクを精度良く制御する
手法として良く用いられるベクトル制御方法による制御
の例を説明する。この方法では、三相交流である電圧、
電流等の諸量を、磁束の方向と一致して回転する座標軸
（ｄ軸）と、これに直交して回転する座標軸（ｑ軸）と
にベクトル分解し、この直交座標上での電圧、電流を調
整・制御することで発生トルクを制御する。
手法として良く用いられるベクトル制御方法による制御
の例を説明する。この方法では、三相交流である電圧、
電流等の諸量を、磁束の方向と一致して回転する座標軸
（ｄ軸）と、これに直交して回転する座標軸（ｑ軸）と
にベクトル分解し、この直交座標上での電圧、電流を調
整・制御することで発生トルクを制御する。
【０００５】電動機２として永久磁石式同期機を用いた
場合の回転直交座標（ｄ，ｑ座標）上での電圧と電流の
関係は次式となる。
場合の回転直交座標（ｄ，ｑ座標）上での電圧と電流の
関係は次式となる。
【数１】 但し、Ｖｄはｄ軸電圧、Ｖｑはｑ軸電圧、ｉｄはｄ軸電
流、ｉｑはｑ軸電流、Ｒａは一次抵抗、Ｌはインダクタ
ンス、φａは磁石磁束、ωは回転角速度である。
流、ｉｑはｑ軸電流、Ｒａは一次抵抗、Ｌはインダクタ
ンス、φａは磁石磁束、ωは回転角速度である。
【０００６】この時の電動機２の発生トルクτｍは次式
で表わされる。
で表わされる。
【数２】 但し、Ｐｍは電動機２の極対数である。
【０００７】極対数Ｐｍ及び磁石磁束φａは電動機２に
よって固定の量であり、発生トルクτｍの調整はｑ軸電
流ｉｑの量を調整することによりなされる。したがっ
て、電動機２を精度良く制御することは、電動機２の発
生トルクを精度良く、すなわちｑ軸電流ｉｑの量を精度
良く制御することに帰着する。このため電流検出器８に
より電動機２に流れる三相交流電流を検出し、ｄ軸、ｑ
軸にベクトル分解してｄ軸電流ｉｄ、ｑ軸電流ｉｑを算
出する。更にこのｉｄ、ｉｑを用いて所望の発生トルク
τｍを得るべきｄ軸電圧Ｖｄ、ｑ軸電圧Ｖｑを算出し、
これに基づいてゲート駆動信号を生成する。
よって固定の量であり、発生トルクτｍの調整はｑ軸電
流ｉｑの量を調整することによりなされる。したがっ
て、電動機２を精度良く制御することは、電動機２の発
生トルクを精度良く、すなわちｑ軸電流ｉｑの量を精度
良く制御することに帰着する。このため電流検出器８に
より電動機２に流れる三相交流電流を検出し、ｄ軸、ｑ
軸にベクトル分解してｄ軸電流ｉｄ、ｑ軸電流ｉｑを算
出する。更にこのｉｄ、ｉｑを用いて所望の発生トルク
τｍを得るべきｄ軸電圧Ｖｄ、ｑ軸電圧Ｖｑを算出し、
これに基づいてゲート駆動信号を生成する。
【０００８】ところで車載用電動機制御装置１は、その
適用対象が電動機２を駆動源とする電気自動車の場合に
は、発生トルクの制御精度が車両の加減速に関係するこ
とから乗車フィーリングを左右する大切な要素となる。
また、対象が電動機２と内燃機関の両者を駆動源とする
ハイブリッド自動車の場合には、燃費の改善、排出ガス
中の有害物質の低減を目的にして電動機２と内燃機関双
方の発生トルクの協調制御を行うことから制御精度がよ
り重要となる。このように車載用の電動機制御装置１で
は、高い制御精度が要求されるものであり、上述したよ
うに、電動機２に流れる電流を電流検出器８を備えて検
出して、電動機２の発生トルクを直接制御しているた
め、高精度な制御が可能である。
適用対象が電動機２を駆動源とする電気自動車の場合に
は、発生トルクの制御精度が車両の加減速に関係するこ
とから乗車フィーリングを左右する大切な要素となる。
また、対象が電動機２と内燃機関の両者を駆動源とする
ハイブリッド自動車の場合には、燃費の改善、排出ガス
中の有害物質の低減を目的にして電動機２と内燃機関双
方の発生トルクの協調制御を行うことから制御精度がよ
り重要となる。このように車載用の電動機制御装置１で
は、高い制御精度が要求されるものであり、上述したよ
うに、電動機２に流れる電流を電流検出器８を備えて検
出して、電動機２の発生トルクを直接制御しているた
め、高精度な制御が可能である。
【０００９】しかしながら従来の電動機制御装置１で
は、電力変換半導体４の外部に電流検出器８を配置して
電動機２の三相電流を検出していたため、電流検出器８
を構成する固定部材が必要となるだけでなく、電流検出
器８と制御演算装置３とを接続する信号線が必要とな
り、組み立て工数が発生する。また、この信号線がノイ
ズの影響を受けて検出電流値に悪影響を及ぼしたり、さ
らには信号線がハーネスの経年劣化やコネクタのルーズ
コンタクト等により断線するような場合、動作中の発生
トルクの急激な変動を引き起こす要因となり、車載用電
動機制御装置１において制御の連続性を損ない、車両の
挙動に悪影響を与えることもあった。
は、電力変換半導体４の外部に電流検出器８を配置して
電動機２の三相電流を検出していたため、電流検出器８
を構成する固定部材が必要となるだけでなく、電流検出
器８と制御演算装置３とを接続する信号線が必要とな
り、組み立て工数が発生する。また、この信号線がノイ
ズの影響を受けて検出電流値に悪影響を及ぼしたり、さ
らには信号線がハーネスの経年劣化やコネクタのルーズ
コンタクト等により断線するような場合、動作中の発生
トルクの急激な変動を引き起こす要因となり、車載用電
動機制御装置１において制御の連続性を損ない、車両の
挙動に悪影響を与えることもあった。
【００１０】このような問題点を改善するために、近
年、以下に示すような電動機制御装置が開発されてい
る。当出願人が出願した特願平１１−１４９９２８号記
載の電動機制御装置では、電流検出器に抵抗特性を有す
るものを採用して、パワー素子と同一基板上に構成して
電力変換半導体に内蔵し、該電力変換半導体と制御演算
装置とを同一容器内に収納して一体化した。これによ
り、電流検出器の外部配置に起因する組み立て工数を解
消、構成部品を削減、故障要因箇所を削減すると共に、
電流検出器と制御演算装置との間の信号経路を短縮でき
てノイズの影響も低減された。
年、以下に示すような電動機制御装置が開発されてい
る。当出願人が出願した特願平１１−１４９９２８号記
載の電動機制御装置では、電流検出器に抵抗特性を有す
るものを採用して、パワー素子と同一基板上に構成して
電力変換半導体に内蔵し、該電力変換半導体と制御演算
装置とを同一容器内に収納して一体化した。これによ
り、電流検出器の外部配置に起因する組み立て工数を解
消、構成部品を削減、故障要因箇所を削減すると共に、
電流検出器と制御演算装置との間の信号経路を短縮でき
てノイズの影響も低減された。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】このように、電流検出
器に抵抗特性を有するものを採用して、パワー素子と同
一基板上に構成して電力変換半導体に内蔵した電動機制
御装置では、電流検出器が周囲環境の変動、特に温度変
動の影響を受け易く、電流検出器で検出する電流値の信
頼性が悪くなるという問題点があった。また、この傾向
は電流検出器を車室外に配置した場合に、周囲の環境温
度の変動が大きいため顕著であり、ひいては制御精度の
悪化や電流検出器自体の耐久性の劣化につながるもので
あった。
器に抵抗特性を有するものを採用して、パワー素子と同
一基板上に構成して電力変換半導体に内蔵した電動機制
御装置では、電流検出器が周囲環境の変動、特に温度変
動の影響を受け易く、電流検出器で検出する電流値の信
頼性が悪くなるという問題点があった。また、この傾向
は電流検出器を車室外に配置した場合に、周囲の環境温
度の変動が大きいため顕著であり、ひいては制御精度の
悪化や電流検出器自体の耐久性の劣化につながるもので
あった。
【００１２】この発明は、上記のような問題点を解消す
るために成されたものであって、電流検出器によって検
出される電動機に流れる電流値を、周囲環境の変動、特
に温度変動の影響を防止して信頼性良く検出し、電動機
制御の信頼性を向上させ、安定して高精度な制御が可能
な電動機制御装置を提供することを目的とする。
るために成されたものであって、電流検出器によって検
出される電動機に流れる電流値を、周囲環境の変動、特
に温度変動の影響を防止して信頼性良く検出し、電動機
制御の信頼性を向上させ、安定して高精度な制御が可能
な電動機制御装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】この発明に係る請求項１
記載の電動機制御装置は、パワー素子を内蔵した電力変
換装置と、該パワー素子と電動機とを接続する電力線路
上に配された電流検出器と、該電流検出器からの検出電
流を用いて上記パワー素子のスイッチングを制御する制
御演算装置とを備えて、上記電動機の通電電流を制御す
る装置構成であって、上記制御演算装置が、上記電流検
出器の特性バラツキを補償するための電流検出特性補償
データを予め記憶した格納部と、該電流検出特性補償デ
ータに基づいて上記電流検出器からの検出電流を補正し
て電流値を算出する電流値算出手段と、該算出された電
流値に基づいて上記パワー素子のスイッチングを制御す
る駆動信号を演算生成する手段とを備えたものである。
記載の電動機制御装置は、パワー素子を内蔵した電力変
換装置と、該パワー素子と電動機とを接続する電力線路
上に配された電流検出器と、該電流検出器からの検出電
流を用いて上記パワー素子のスイッチングを制御する制
御演算装置とを備えて、上記電動機の通電電流を制御す
る装置構成であって、上記制御演算装置が、上記電流検
出器の特性バラツキを補償するための電流検出特性補償
データを予め記憶した格納部と、該電流検出特性補償デ
ータに基づいて上記電流検出器からの検出電流を補正し
て電流値を算出する電流値算出手段と、該算出された電
流値に基づいて上記パワー素子のスイッチングを制御す
る駆動信号を演算生成する手段とを備えたものである。
【００１４】またこの発明に係る請求項２記載の電動機
制御装置は、電力変換装置内のパワー素子と電動機とを
接続する電力線路上に配された電流検出器と、該電流検
出器からの検出電流を用いて上記パワー素子のスイッチ
ングを制御する制御演算装置とを備えて、上記電動機の
通電電流を制御する電動機制御装置であって、上記制御
演算装置の周囲温度を検出する周囲温度検出器を設け、
該制御演算装置が、検出された周囲温度に基づいて、該
制御演算装置内の電子回路部品における温度変動による
定数変動を補償するように、上記電流検出器からの検出
電流を補正して電流値を算出する電流値算出手段を備え
たものである。
制御装置は、電力変換装置内のパワー素子と電動機とを
接続する電力線路上に配された電流検出器と、該電流検
出器からの検出電流を用いて上記パワー素子のスイッチ
ングを制御する制御演算装置とを備えて、上記電動機の
通電電流を制御する電動機制御装置であって、上記制御
演算装置の周囲温度を検出する周囲温度検出器を設け、
該制御演算装置が、検出された周囲温度に基づいて、該
制御演算装置内の電子回路部品における温度変動による
定数変動を補償するように、上記電流検出器からの検出
電流を補正して電流値を算出する電流値算出手段を備え
たものである。
【００１５】またこの発明に係る請求項３記載の電動機
制御装置は、請求項１において、制御演算装置の周囲温
度を検出する周囲温度検出器を設け、電流検出特性補償
データに基づいて電流検出器からの検出電流を補正して
電流値を算出する電流値算出手段が、該電流値算出の際
に、上記検出された周囲温度に基づいて該制御演算装置
内の電子回路部品における温度変動による定数変動を補
償するような補正演算を併せて行うことを可能としたも
のである。
制御装置は、請求項１において、制御演算装置の周囲温
度を検出する周囲温度検出器を設け、電流検出特性補償
データに基づいて電流検出器からの検出電流を補正して
電流値を算出する電流値算出手段が、該電流値算出の際
に、上記検出された周囲温度に基づいて該制御演算装置
内の電子回路部品における温度変動による定数変動を補
償するような補正演算を併せて行うことを可能としたも
のである。
【００１６】またこの発明に係る請求項４記載の電動機
制御装置は、請求項１〜３のいずれかにおいて、電流検
出器が電力変換装置に内蔵され、該電力変換装置と制御
演算装置とが単一の容器内に収納されたものである。
制御装置は、請求項１〜３のいずれかにおいて、電流検
出器が電力変換装置に内蔵され、該電力変換装置と制御
演算装置とが単一の容器内に収納されたものである。
【００１７】またこの発明に係る請求項５記載の電動機
制御装置は、請求項１または３において、電力変換装置
と制御演算装置とが単一の容器内に収納され、電流検出
器に抵抗特性を有するものを採用して上記電力変換装置
に内蔵し、該電流検出器近傍に温度検出器を備え、格納
部が上記電流検出器の温度変動による特性バラツキを補
償する電流検出特性補償データを予め記憶したものであ
って、該電流検出特性補償データおよび上記温度検出器
からの検出温度に基づいて、上記電流検出器からの検出
電流を電流値算出手段により補正して電流値を算出する
ものである。
制御装置は、請求項１または３において、電力変換装置
と制御演算装置とが単一の容器内に収納され、電流検出
器に抵抗特性を有するものを採用して上記電力変換装置
に内蔵し、該電流検出器近傍に温度検出器を備え、格納
部が上記電流検出器の温度変動による特性バラツキを補
償する電流検出特性補償データを予め記憶したものであ
って、該電流検出特性補償データおよび上記温度検出器
からの検出温度に基づいて、上記電流検出器からの検出
電流を電流値算出手段により補正して電流値を算出する
ものである。
【００１８】またこの発明に係る請求項６記載の電動機
制御装置は、請求項５において、電流検出器がパワー素
子近傍に配置され、温度検出器が、該パワー素子の過熱
を防止するためのパワー素子温度検出器を兼ねるもので
ある。
制御装置は、請求項５において、電流検出器がパワー素
子近傍に配置され、温度検出器が、該パワー素子の過熱
を防止するためのパワー素子温度検出器を兼ねるもので
ある。
【００１９】またこの発明に係る請求項７記載の電動機
制御装置は、請求項５または６において、温度検出器の
特性が、請求項３記載の周囲温度検出器からの検出温度
と関連したデータで構成されて予め記憶され、制御演算
装置が、該温度検出器の特性データに基づいて該温度検
出器からの検出値から温度を算出する温度算出手段を備
えたものである。
制御装置は、請求項５または６において、温度検出器の
特性が、請求項３記載の周囲温度検出器からの検出温度
と関連したデータで構成されて予め記憶され、制御演算
装置が、該温度検出器の特性データに基づいて該温度検
出器からの検出値から温度を算出する温度算出手段を備
えたものである。
【００２０】またこの発明に係る請求項８記載の電動機
制御装置は、請求項１、３または５〜７のいずれかにお
いて、電動機の制御運転を行う前に予め電流検出特性補
償データを作成する手段を制御演算装置内に備え、電流
検出器の特性を測定し、該特性バラツキを補償する上記
電流検出特性補償データを作成して格納部に記憶するも
のである。
制御装置は、請求項１、３または５〜７のいずれかにお
いて、電動機の制御運転を行う前に予め電流検出特性補
償データを作成する手段を制御演算装置内に備え、電流
検出器の特性を測定し、該特性バラツキを補償する上記
電流検出特性補償データを作成して格納部に記憶するも
のである。
【００２１】またこの発明に係る請求項９記載の電動機
制御装置は、請求項８において、電流検出特性補償デー
タを作成する際に、パワー素子のスイッチング動作を伴
って電流検出器の特性を測定することを特徴とする請求
項８記載の電動機制御装置。
制御装置は、請求項８において、電流検出特性補償デー
タを作成する際に、パワー素子のスイッチング動作を伴
って電流検出器の特性を測定することを特徴とする請求
項８記載の電動機制御装置。
【００２２】またこの発明に係る請求項１０記載の電動
機制御装置は、請求項５〜７のいずれかにおいて、電動
機の制御運転を行う前に予め電流検出特性補償データを
作成する手段を制御演算装置内に備え、温度検出器から
の検出温度に基づいてパワー素子のスイッチング動作を
調整して電流検出器の特性を測定し、該電流検出器の温
度変動による特性バラツキを補償する上記電流検出特性
補償データを作成して格納部に記憶するものである。
機制御装置は、請求項５〜７のいずれかにおいて、電動
機の制御運転を行う前に予め電流検出特性補償データを
作成する手段を制御演算装置内に備え、温度検出器から
の検出温度に基づいてパワー素子のスイッチング動作を
調整して電流検出器の特性を測定し、該電流検出器の温
度変動による特性バラツキを補償する上記電流検出特性
補償データを作成して格納部に記憶するものである。
【００２３】またこの発明に係る請求項１１記載の電動
機制御装置は、請求項９または１０において、電流検出
特性補償データ作成時のパワー素子のスイッチング動作
を、電流検出器に流れる電流が直流となるように行うも
のである。
機制御装置は、請求項９または１０において、電流検出
特性補償データ作成時のパワー素子のスイッチング動作
を、電流検出器に流れる電流が直流となるように行うも
のである。
【００２４】またこの発明に係る請求項１２記載の電動
機制御装置は、請求項１、３または５〜１１のいずれか
において、電流検出特性補償データは、各電流検出器に
対して個別に記憶され、電流値算出手段による電流値の
算出も各電流検出器に対して行うものである。
機制御装置は、請求項１、３または５〜１１のいずれか
において、電流検出特性補償データは、各電流検出器に
対して個別に記憶され、電流値算出手段による電流値の
算出も各電流検出器に対して行うものである。
【００２５】またこの発明に係る請求項１３記載の電動
機制御装置は、請求項１、３または５〜１２のいずれか
において、電流検出特性補償データが、温度に関する補
正マップあるいは、温度に関する補正式で構成されるも
のである。
機制御装置は、請求項１、３または５〜１２のいずれか
において、電流検出特性補償データが、温度に関する補
正マップあるいは、温度に関する補正式で構成されるも
のである。
【００２６】またこの発明に係る請求項１４記載の電動
機制御装置は、請求項１３において、電流検出器からの
検出値データを、請求項５記載の温度検出器から検出さ
れた温度データと共に、上記電流検出器を流れる指示電
流値に対して該温度データの値が所定の間隔になるよう
に収集し、上記指示電流値を所定の間隔で変化させて収
集した（指示電流値、温度データ、検出値データ）によ
り補正マップを構成したものである。
機制御装置は、請求項１３において、電流検出器からの
検出値データを、請求項５記載の温度検出器から検出さ
れた温度データと共に、上記電流検出器を流れる指示電
流値に対して該温度データの値が所定の間隔になるよう
に収集し、上記指示電流値を所定の間隔で変化させて収
集した（指示電流値、温度データ、検出値データ）によ
り補正マップを構成したものである。
【００２７】
【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
実施の形態１を図について説明する。図１は、この発明
の実施の形態１による電動機制御装置の構成を示すブロ
ック図である。ここでは、車両に搭載される車載用電動
機制御装置の例であり、また、電動機として三相交流電
動機を用いる。なお、図中、従来のものと同一符号は、
同一または相当部分を示す。図において、２は電動機、
９は制御演算装置、１０は電力変換装置としての電力変
換半導体であり、１１は制御演算装置９と電力変換半導
体１０とを単一の容器内に収納して一体化した電動機制
御装置である。また、制御演算装置９は制御演算手段１
２と、この装置９の周囲温度を検出する周囲温度検出器
１３を備えている。
実施の形態１を図について説明する。図１は、この発明
の実施の形態１による電動機制御装置の構成を示すブロ
ック図である。ここでは、車両に搭載される車載用電動
機制御装置の例であり、また、電動機として三相交流電
動機を用いる。なお、図中、従来のものと同一符号は、
同一または相当部分を示す。図において、２は電動機、
９は制御演算装置、１０は電力変換装置としての電力変
換半導体であり、１１は制御演算装置９と電力変換半導
体１０とを単一の容器内に収納して一体化した電動機制
御装置である。また、制御演算装置９は制御演算手段１
２と、この装置９の周囲温度を検出する周囲温度検出器
１３を備えている。
【００２８】電力変換半導体１０は、三相のスイッチン
グアーム（Ｕ相アーム、Ｖ相アーム、Ｗ相アーム）を備
え、スイッチングアームの一つであるＵ相アームは、上
アームスイッチング素子５ａ、下アームスイッチング素
子５ｂ、上アームフリーホイーリングダイオード６ａ、
下アームフリーホイーリングダイオード６ｂで構成され
る。なお、Ｖ相アーム、Ｗ相アームの構成も同様で、上
アームスイッチング素子５ｃ，５ｅ、下アームスイッチ
ング素子５ｄ，５ｆ、上アームフリーホイーリングダイ
オード６ｃ，６ｅ、下アームフリーホイーリングダイオ
ード６ｄ，６ｆで構成される。なお、１個のスイッチン
グ素子５（５ａ〜５ｆ）と１個のフリーホイーリングダ
イオード６（６ａ〜６ｆ）とにより１個のパワー素子７
（７ａ〜７ｆ）が構成される。また、１４（１４ａ〜１
４ｃ）はそれぞれＵ相、Ｖ相、Ｗ相の電流検出器であ
り、パワー素子７と電動機２とを接続する電力線路上に
配置されて、電力変換半導体１０に内蔵される。また、
三相交流の一相に当たり２個のパワー素子７が直列に接
続されており、直流電力入力の高電位側に連なる側を上
アーム、低電位側に連なる側を下アームと呼ぶ。
グアーム（Ｕ相アーム、Ｖ相アーム、Ｗ相アーム）を備
え、スイッチングアームの一つであるＵ相アームは、上
アームスイッチング素子５ａ、下アームスイッチング素
子５ｂ、上アームフリーホイーリングダイオード６ａ、
下アームフリーホイーリングダイオード６ｂで構成され
る。なお、Ｖ相アーム、Ｗ相アームの構成も同様で、上
アームスイッチング素子５ｃ，５ｅ、下アームスイッチ
ング素子５ｄ，５ｆ、上アームフリーホイーリングダイ
オード６ｃ，６ｅ、下アームフリーホイーリングダイオ
ード６ｄ，６ｆで構成される。なお、１個のスイッチン
グ素子５（５ａ〜５ｆ）と１個のフリーホイーリングダ
イオード６（６ａ〜６ｆ）とにより１個のパワー素子７
（７ａ〜７ｆ）が構成される。また、１４（１４ａ〜１
４ｃ）はそれぞれＵ相、Ｖ相、Ｗ相の電流検出器であ
り、パワー素子７と電動機２とを接続する電力線路上に
配置されて、電力変換半導体１０に内蔵される。また、
三相交流の一相に当たり２個のパワー素子７が直列に接
続されており、直流電力入力の高電位側に連なる側を上
アーム、低電位側に連なる側を下アームと呼ぶ。
【００２９】次に、動作について説明する。電動機制御
装置１１は図示しない電源装置からの直流電力を交流電
力に変換して電動機２に供給する。その際、直流電力か
ら交流電力への変換は電力変換半導体１０のパワー素子
７を構成するスイッチング素子５をスイッチングするこ
とによりなされる。制御演算装置９では電動機２に所望
の動作を行わせるべく、通電する電流の指令値を演算
し、電流指令値通りの電流が流れるようにスイッチング
素子５をＯＮ／ＯＦＦするゲート駆動信号を生成する。
ゲート駆動信号は各相のスイッチング素子５のゲートＧ
に伝達される。
装置１１は図示しない電源装置からの直流電力を交流電
力に変換して電動機２に供給する。その際、直流電力か
ら交流電力への変換は電力変換半導体１０のパワー素子
７を構成するスイッチング素子５をスイッチングするこ
とによりなされる。制御演算装置９では電動機２に所望
の動作を行わせるべく、通電する電流の指令値を演算
し、電流指令値通りの電流が流れるようにスイッチング
素子５をＯＮ／ＯＦＦするゲート駆動信号を生成する。
ゲート駆動信号は各相のスイッチング素子５のゲートＧ
に伝達される。
【００３０】ここで具体的に電動機２として永久磁石式
同期機を用いてベクトル制御方法により制御する例につ
いて説明する。まず、図示しない外部装置より電動機制
御装置１１に対して電動機２へ要求する発生トルクの指
令値τｍ*が入力される。電動機２の発生トルクτｍ
は、上述したように磁石磁束φａとｑ軸電流ｉｑに比例
することから（数式（２）参照）、制御演算手段１２で
発生トルク指令値τｍ*に応じたｑ軸電流指令値ｉｑ*が
算出される。また、Ｕ相電流検出器１４ａ、Ｖ相電流検
出器１４ｂ、Ｗ相電流検出器１４ｃから出力される電動
機２のＵ相電流検出信号、Ｖ相電流検出信号、Ｗ相電流
検出信号を制御演算手段１２に入力すると、これら検出
信号からそれぞれＵ相電流ｉｕ、Ｖ相電流ｉｖ、Ｗ相電
流ｉｗが算出された後、公知の演算方法により磁束の方
向と一致して回転する座標軸（ｄ軸）と、これに直交し
て回転する座標軸（ｑ軸）とにベクトル分解され、それ
ぞれｄ軸実電流値ｉｄ、ｑ軸実電流値ｉｑとして算出さ
れる。
同期機を用いてベクトル制御方法により制御する例につ
いて説明する。まず、図示しない外部装置より電動機制
御装置１１に対して電動機２へ要求する発生トルクの指
令値τｍ*が入力される。電動機２の発生トルクτｍ
は、上述したように磁石磁束φａとｑ軸電流ｉｑに比例
することから（数式（２）参照）、制御演算手段１２で
発生トルク指令値τｍ*に応じたｑ軸電流指令値ｉｑ*が
算出される。また、Ｕ相電流検出器１４ａ、Ｖ相電流検
出器１４ｂ、Ｗ相電流検出器１４ｃから出力される電動
機２のＵ相電流検出信号、Ｖ相電流検出信号、Ｗ相電流
検出信号を制御演算手段１２に入力すると、これら検出
信号からそれぞれＵ相電流ｉｕ、Ｖ相電流ｉｖ、Ｗ相電
流ｉｗが算出された後、公知の演算方法により磁束の方
向と一致して回転する座標軸（ｄ軸）と、これに直交し
て回転する座標軸（ｑ軸）とにベクトル分解され、それ
ぞれｄ軸実電流値ｉｄ、ｑ軸実電流値ｉｑとして算出さ
れる。
【００３１】電動機２の発生トルクを指令値τｍ*に一
致させるように制御するために、ｑ軸電流については、
実電流値ｉｑが指令値ｉｑ*に一致するように、偏差Δ
ｉｑ（＝ｉｑ*−ｉｑ）を比例積分（ＰＩ）演算してｑ
軸電圧指令値Ｖｑ*を算出する。ｄ軸電流については、
流さずとも良いため、電流指令値ｉｄ*はゼロである。
ｄ軸電流についてもｑ軸電流と同様に、実電流値ｉｄが
指令値ｉｄ*に一致するように、偏差Δｉｄ（＝ｉｄ*−
ｉｄ）を比例積分（ＰＩ）演算してｄ軸電圧指令値Ｖｄ
*を算出する。このとき、電動機２が定常状態であれば
ｑ軸電圧指令値Ｖｑ*、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ*は、上述し
た電圧電流方程式（数式（１））に示されるｑ軸電圧Ｖ
ｑ、ｄ軸電圧Ｖｄと一致する。
致させるように制御するために、ｑ軸電流については、
実電流値ｉｑが指令値ｉｑ*に一致するように、偏差Δ
ｉｑ（＝ｉｑ*−ｉｑ）を比例積分（ＰＩ）演算してｑ
軸電圧指令値Ｖｑ*を算出する。ｄ軸電流については、
流さずとも良いため、電流指令値ｉｄ*はゼロである。
ｄ軸電流についてもｑ軸電流と同様に、実電流値ｉｄが
指令値ｉｄ*に一致するように、偏差Δｉｄ（＝ｉｄ*−
ｉｄ）を比例積分（ＰＩ）演算してｄ軸電圧指令値Ｖｄ
*を算出する。このとき、電動機２が定常状態であれば
ｑ軸電圧指令値Ｖｑ*、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ*は、上述し
た電圧電流方程式（数式（１））に示されるｑ軸電圧Ｖ
ｑ、ｄ軸電圧Ｖｄと一致する。
【００３２】続いて、上述した実電流値演算の際のベク
トル分解と逆の演算を辿って、電圧指令値Ｖｑ*、Ｖｄ*
により、電動機２に印加すべき電圧である三相交流電圧
指令値であるＵ相電圧指令値Ｖｕ*、Ｖ相電圧指令値Ｖ
ｖ*、Ｗ相電圧指令値Ｖｗ*が算出される。更に、この三
相交流電圧指令を印加するために、公知の三角波比較正
弦波形近似ＰＷＭ作成法などによってＵ、Ｖ、Ｗ各相上
下アームの計６個のスイッチング素子５に対するゲート
駆動信号が作られて制御演算装置９から電力変換半導体
１０内のスイッチング素子５ａ〜５ｆのゲートＧへ伝達
される。
トル分解と逆の演算を辿って、電圧指令値Ｖｑ*、Ｖｄ*
により、電動機２に印加すべき電圧である三相交流電圧
指令値であるＵ相電圧指令値Ｖｕ*、Ｖ相電圧指令値Ｖ
ｖ*、Ｗ相電圧指令値Ｖｗ*が算出される。更に、この三
相交流電圧指令を印加するために、公知の三角波比較正
弦波形近似ＰＷＭ作成法などによってＵ、Ｖ、Ｗ各相上
下アームの計６個のスイッチング素子５に対するゲート
駆動信号が作られて制御演算装置９から電力変換半導体
１０内のスイッチング素子５ａ〜５ｆのゲートＧへ伝達
される。
【００３３】このような制御処理を行う制御演算装置９
の具体的な構成例を、図２を用いて以下に説明する。図
２において、１５は信号入力インタフェース回路、１６
はＡ／Ｄ変換器、１７はＣＰＵ、１８はＲＯＭ、１９は
ＲＡＭ、２０はゲート駆動信号作成回路、２１はゲート
駆動信号出力インタフェース回路であり、これら１５〜
２１により制御演算手段１２が構成される。
の具体的な構成例を、図２を用いて以下に説明する。図
２において、１５は信号入力インタフェース回路、１６
はＡ／Ｄ変換器、１７はＣＰＵ、１８はＲＯＭ、１９は
ＲＡＭ、２０はゲート駆動信号作成回路、２１はゲート
駆動信号出力インタフェース回路であり、これら１５〜
２１により制御演算手段１２が構成される。
【００３４】次に、動作の詳細を示す。電動機２に流れ
る三相電流量が電流検出器１４により検出され、制御演
算手段１２内の信号入力インタフェース回路１５に信号
伝達される。電流検出信号は信号入力インタフェース回
路１５にて波形整形、レベル変換された後、Ａ／Ｄ変換
器１６にて離散数値に変換されてＣＰＵ１７に取り込ま
れる。一方、図示しない外部装置より出力される電動機
２への発生トルク指令信号も、信号入力インタフェース
回路１５、Ａ／Ｄ変換器１６を経て離散数値に変換され
て発生トルク指令値τｍ*としてＣＰＵ１７に取り込ま
れる。同様に周囲温度検出器１３からの信号も信号入力
インタフェース回路１５、Ａ／Ｄ変換器１６を経て制御
演算装置３の周囲温度としてＣＰＵ１７に取り込まれ
る。
る三相電流量が電流検出器１４により検出され、制御演
算手段１２内の信号入力インタフェース回路１５に信号
伝達される。電流検出信号は信号入力インタフェース回
路１５にて波形整形、レベル変換された後、Ａ／Ｄ変換
器１６にて離散数値に変換されてＣＰＵ１７に取り込ま
れる。一方、図示しない外部装置より出力される電動機
２への発生トルク指令信号も、信号入力インタフェース
回路１５、Ａ／Ｄ変換器１６を経て離散数値に変換され
て発生トルク指令値τｍ*としてＣＰＵ１７に取り込ま
れる。同様に周囲温度検出器１３からの信号も信号入力
インタフェース回路１５、Ａ／Ｄ変換器１６を経て制御
演算装置３の周囲温度としてＣＰＵ１７に取り込まれ
る。
【００３５】ところで、電流検出器１４により検出され
て制御演算手段１２へ伝達され、電流値としてＣＰＵ１
７に取り込まれた電流値データには、誤差が含まれる。
この誤差が発生する要因は、まず、第１に電流検出器１
４の特性のバラツキ、第２に電流検出器１４の検出信号
を制御演算手段１２へ伝達する経路におけるノイズの影
響、第３に制御演算手段１２へ伝達した後、電流値とし
て変換して取り扱う際の誤差が挙げられる。これらのう
ち第２の要因であるノイズの影響については、この場
合、電力変換半導体１０に電流検出器１４を内蔵する構
成であること、さらに制御演算装置９と電力変換半導体
１０とが単一の容器内に収納して一体化された構造とし
て電動機制御装置１１を構成するため、各電流検出器１
４と制御演算手段１２との間の信号経路が短くて済み、
ノイズの重畳が低減されているため問題ない。また、第
３の要因については、制御演算手段１２内の信号入力イ
ンタフェース回路１５を構成する電子回路部品における
温度変動による定数変動によるものである。
て制御演算手段１２へ伝達され、電流値としてＣＰＵ１
７に取り込まれた電流値データには、誤差が含まれる。
この誤差が発生する要因は、まず、第１に電流検出器１
４の特性のバラツキ、第２に電流検出器１４の検出信号
を制御演算手段１２へ伝達する経路におけるノイズの影
響、第３に制御演算手段１２へ伝達した後、電流値とし
て変換して取り扱う際の誤差が挙げられる。これらのう
ち第２の要因であるノイズの影響については、この場
合、電力変換半導体１０に電流検出器１４を内蔵する構
成であること、さらに制御演算装置９と電力変換半導体
１０とが単一の容器内に収納して一体化された構造とし
て電動機制御装置１１を構成するため、各電流検出器１
４と制御演算手段１２との間の信号経路が短くて済み、
ノイズの重畳が低減されているため問題ない。また、第
３の要因については、制御演算手段１２内の信号入力イ
ンタフェース回路１５を構成する電子回路部品における
温度変動による定数変動によるものである。
【００３６】このように、ＣＰＵ１７に取り込まれた電
流検出器１４からの電流値データには、電流検出器１４
の特性のバラツキおよび制御演算手段１２内の電子回路
部品における温度変動による定数変動によって、誤差が
含まれるものである。このような誤差を補償する電流検
出特性補償データを制御演算手段１２内のＲＯＭ１８に
予め記憶しておき、ＣＰＵ１７では、周囲温度検出器１
３からの周囲温度に基づいて、ＲＯＭ１８内の電流検出
特性補償データを用い、取り込んだ電流値データに対し
て補正して電流値を算出する。
流検出器１４からの電流値データには、電流検出器１４
の特性のバラツキおよび制御演算手段１２内の電子回路
部品における温度変動による定数変動によって、誤差が
含まれるものである。このような誤差を補償する電流検
出特性補償データを制御演算手段１２内のＲＯＭ１８に
予め記憶しておき、ＣＰＵ１７では、周囲温度検出器１
３からの周囲温度に基づいて、ＲＯＭ１８内の電流検出
特性補償データを用い、取り込んだ電流値データに対し
て補正して電流値を算出する。
【００３７】次に、ＣＰＵ１７はＲＯＭ１８に記憶され
たプログラムに従い、ＲＡＭ１９を演算領域として使用
しながら三相電流値のベクトル分解演算を行いｄ軸実電
流値ｉｄ、ｑ軸実電流値ｉｑを算出する。また、入力さ
れた発生トルク指令値τｍ*に基づきｑ軸電流指令値ｉ
ｑ*を算出する。また、ｄ軸電流指令値ｉｄ*を所定の値
（この場合はゼロ）に設定する。続いて、ＣＰＵ１７は
ｄ軸、ｑ軸各実電流値を各指令値に一致させるように、
比例積分（ＰＩ）演算を行って各電圧指令値Ｖｄ*、Ｖ
ｑ*を算出し、三相交流座標軸へのベクトル逆変換を行
い、三相交流電圧指令値Ｖｕ*、Ｖｖ*、Ｖｗ*を算出す
る。次に、算出した三相交流電圧指令値をゲート駆動信
号作成回路２０に入力し、スイッチング素子５をスイッ
チングするためのゲート駆動信号を作成する。この信号
はゲート駆動信号出力インタフェース回路２１へ伝達さ
れて波形整形、レベル変換された後、電力変換半導体１
０内のスイッチング素子５ａ〜５ｆのゲートＧに伝達さ
れる。
たプログラムに従い、ＲＡＭ１９を演算領域として使用
しながら三相電流値のベクトル分解演算を行いｄ軸実電
流値ｉｄ、ｑ軸実電流値ｉｑを算出する。また、入力さ
れた発生トルク指令値τｍ*に基づきｑ軸電流指令値ｉ
ｑ*を算出する。また、ｄ軸電流指令値ｉｄ*を所定の値
（この場合はゼロ）に設定する。続いて、ＣＰＵ１７は
ｄ軸、ｑ軸各実電流値を各指令値に一致させるように、
比例積分（ＰＩ）演算を行って各電圧指令値Ｖｄ*、Ｖ
ｑ*を算出し、三相交流座標軸へのベクトル逆変換を行
い、三相交流電圧指令値Ｖｕ*、Ｖｖ*、Ｖｗ*を算出す
る。次に、算出した三相交流電圧指令値をゲート駆動信
号作成回路２０に入力し、スイッチング素子５をスイッ
チングするためのゲート駆動信号を作成する。この信号
はゲート駆動信号出力インタフェース回路２１へ伝達さ
れて波形整形、レベル変換された後、電力変換半導体１
０内のスイッチング素子５ａ〜５ｆのゲートＧに伝達さ
れる。
【００３８】図２では、制御演算装置９の構成例を、用
いられている回路等により具体的に示したが、制御演算
手段１２が備えた機能を図３を用いて以下に説明する。
図３において、２２は電流検出特性補償データ格納部、
２３は電流値算出手段、２４は電動機駆動信号演算生成
手段である。電流検出器１４により検出された三相の電
流検出信号は電流値算出手段２３に入力され、電流値算
出手段２３では、電流検出信号に応じて、電流検出特性
補償データ格納部２２が予め記憶している電流検出器１
４の特性バラツキを補償するための電流検出特性補償デ
ータを用いて、補正演算して三相電流値を算出する。ま
た同時に、周囲温度検出器１３からの信号が電流値算出
手段２３へ入力され、制御演算装置９の周囲温度が検出
される。電流値算出手段２３は周囲温度に応じて、電流
検出特性補償データ格納部２２が予め記憶している電子
回路部品の定数変動を補償するための電流検出特性補償
データを用い、電流検出器１４からの三相の電流検出信
号に対して補正演算を行って三相電流値を算出する。電
動機駆動信号演算生成手段２４では、電流値算出手段２
３からの電流値を入力として上述した電動機駆動のため
の演算を行い、スイッチング素子５をスイッチングする
ためのゲート駆動信号を生成して出力する。
いられている回路等により具体的に示したが、制御演算
手段１２が備えた機能を図３を用いて以下に説明する。
図３において、２２は電流検出特性補償データ格納部、
２３は電流値算出手段、２４は電動機駆動信号演算生成
手段である。電流検出器１４により検出された三相の電
流検出信号は電流値算出手段２３に入力され、電流値算
出手段２３では、電流検出信号に応じて、電流検出特性
補償データ格納部２２が予め記憶している電流検出器１
４の特性バラツキを補償するための電流検出特性補償デ
ータを用いて、補正演算して三相電流値を算出する。ま
た同時に、周囲温度検出器１３からの信号が電流値算出
手段２３へ入力され、制御演算装置９の周囲温度が検出
される。電流値算出手段２３は周囲温度に応じて、電流
検出特性補償データ格納部２２が予め記憶している電子
回路部品の定数変動を補償するための電流検出特性補償
データを用い、電流検出器１４からの三相の電流検出信
号に対して補正演算を行って三相電流値を算出する。電
動機駆動信号演算生成手段２４では、電流値算出手段２
３からの電流値を入力として上述した電動機駆動のため
の演算を行い、スイッチング素子５をスイッチングする
ためのゲート駆動信号を生成して出力する。
【００３９】電流検出器１４からの検出信号には、電流
検出器１４の特性のバラツキおよび制御演算手段１２内
の電子回路部品における温度変動による定数変動によっ
て、誤差が含まれるものであるが、この実施の形態で
は、このような誤差を補償する電流検出特性補償データ
を予め記憶した格納部２２を備え、電流検出特性補償デ
ータを用いて補正して電流値を算出する。このため、電
動機２の発生トルクτｍをトルク指令値τｍ*に追従さ
せる電動機制御が、電流検出器１４が有している製造時
に発生する個体毎の特性バラツキや制御演算手段１２内
の電子回路部品への温度変動の影響を低減して、安定し
て信頼性の高い制御が可能になる。
検出器１４の特性のバラツキおよび制御演算手段１２内
の電子回路部品における温度変動による定数変動によっ
て、誤差が含まれるものであるが、この実施の形態で
は、このような誤差を補償する電流検出特性補償データ
を予め記憶した格納部２２を備え、電流検出特性補償デ
ータを用いて補正して電流値を算出する。このため、電
動機２の発生トルクτｍをトルク指令値τｍ*に追従さ
せる電動機制御が、電流検出器１４が有している製造時
に発生する個体毎の特性バラツキや制御演算手段１２内
の電子回路部品への温度変動の影響を低減して、安定し
て信頼性の高い制御が可能になる。
【００４０】なお、周囲温度に基づいて行う温度変動に
よる電子回路部品の定数変動を補償する補正と、個体毎
の特性バラツキを補償する補正とは、同時に行っても、
別々に行っても良く、また、どちらか一方のみの補正を
可能としたものでも良い。さらに、それぞれの補正のた
めの電流検出特性補償データは共に格納部２２に予め記
憶されているものとしたが、各々別の格納部に記憶して
も良い。
よる電子回路部品の定数変動を補償する補正と、個体毎
の特性バラツキを補償する補正とは、同時に行っても、
別々に行っても良く、また、どちらか一方のみの補正を
可能としたものでも良い。さらに、それぞれの補正のた
めの電流検出特性補償データは共に格納部２２に予め記
憶されているものとしたが、各々別の格納部に記憶して
も良い。
【００４１】また、電流検出特性補償データのみ、ある
いは個体毎の特性バラツキのための電流検出特性補償デ
ータのみを１つのＲＯＭに記憶する等により、格納部２
２の範囲を明確にすることができ、その部分のみを容易
に変更することが可能になる。このため、電流値検出時
の補正に関連して、例えば車種や使用国等による設定変
更が容易に行うことができ、煩雑さを低減しつつ電流検
出精度を高く維持できる。
いは個体毎の特性バラツキのための電流検出特性補償デ
ータのみを１つのＲＯＭに記憶する等により、格納部２
２の範囲を明確にすることができ、その部分のみを容易
に変更することが可能になる。このため、電流値検出時
の補正に関連して、例えば車種や使用国等による設定変
更が容易に行うことができ、煩雑さを低減しつつ電流検
出精度を高く維持できる。
【００４２】実施の形態２．以下、この発明の実施の形
態２を説明する。図４は、この発明の実施の形態２によ
る電動機制御装置の構成を示すブロック図である。な
お、図中、図１〜図３のものと同一符号は、同一または
相当部分を示す。図に示すように、各相の上下アームの
パワー素子７に対して、その近傍にパワー素子温度検出
器２５（２５ａ〜２５ｃ）を配し、また、パワー素子７
と電動機２とを接続する電力線路上に配置してＵ相、Ｖ
相、Ｗ相の電流を検出する電流検出器２６（２６ａ〜２
６ｃ）を、抵抗特性を有する素子で構成してパワー素子
７と同一基板上でパワー素子７近傍に配置して電力変換
半導体１０に内蔵する。また、制御演算手段１２内にパ
ワー素子温度算出手段２７と、パワー素子温度算出のた
めに温度検出器２５の特性データを予め記憶した温度検
出特性格納部２８とを備える。
態２を説明する。図４は、この発明の実施の形態２によ
る電動機制御装置の構成を示すブロック図である。な
お、図中、図１〜図３のものと同一符号は、同一または
相当部分を示す。図に示すように、各相の上下アームの
パワー素子７に対して、その近傍にパワー素子温度検出
器２５（２５ａ〜２５ｃ）を配し、また、パワー素子７
と電動機２とを接続する電力線路上に配置してＵ相、Ｖ
相、Ｗ相の電流を検出する電流検出器２６（２６ａ〜２
６ｃ）を、抵抗特性を有する素子で構成してパワー素子
７と同一基板上でパワー素子７近傍に配置して電力変換
半導体１０に内蔵する。また、制御演算手段１２内にパ
ワー素子温度算出手段２７と、パワー素子温度算出のた
めに温度検出器２５の特性データを予め記憶した温度検
出特性格納部２８とを備える。
【００４３】次に、動作について説明する。パワー素子
温度検出器２５により検出されたパワー素子温度検出信
号はパワー素子温度算出手段２７に入力される。パワー
素子温度算出手段２７は入力したＵ、Ｖ、Ｗ各相パワー
素子温度検出信号に応じて、予め温度検出特性格納部２
８に記憶されたパワー素子温度検出器２５の特性データ
に基づいて各相のパワー素子温度を算出する。なお、パ
ワー素子温度検出器２５は、例えば温度検出用ダイオー
ドで構成され、スイッチング素子５の過熱防止のために
パワー素子温度を認識するため配置されたもので、この
温度検出器２５の近傍に電流検出器２６が配置されるよ
うに、電流検出器２６をパワー素子７近傍に配置したた
め、パワー素子温度検出器２５で認識されるパワー素子
温度を電流検出器２５の温度として利用できる。
温度検出器２５により検出されたパワー素子温度検出信
号はパワー素子温度算出手段２７に入力される。パワー
素子温度算出手段２７は入力したＵ、Ｖ、Ｗ各相パワー
素子温度検出信号に応じて、予め温度検出特性格納部２
８に記憶されたパワー素子温度検出器２５の特性データ
に基づいて各相のパワー素子温度を算出する。なお、パ
ワー素子温度検出器２５は、例えば温度検出用ダイオー
ドで構成され、スイッチング素子５の過熱防止のために
パワー素子温度を認識するため配置されたもので、この
温度検出器２５の近傍に電流検出器２６が配置されるよ
うに、電流検出器２６をパワー素子７近傍に配置したた
め、パワー素子温度検出器２５で認識されるパワー素子
温度を電流検出器２５の温度として利用できる。
【００４４】電流検出器２６により検出された三相の電
流検出信号は電流値算出手段２３に入力される。ここで
電流検出器２６が抵抗特性を持つことより、三相交流電
流が電流検出器２６の中を流れる際に抵抗成分の両端に
発生する電位差が、電流検出信号となる。電流値算出手
段２３では、パワー素子温度算出手段２７からの各相パ
ワー素子温度に応じて、電流検出特性補償データ格納部
２２が予め記憶している電流検出特性補償データを用い
て、電流検出器２６からの三相の電流検出信号に対して
補正演算して三相電流値を算出する。ここで用いる電流
検出特性補償データ格納部２２に予め記憶された電流検
出特性補償データは、この場合、電流検出器２６の個体
毎の温度変動による特性バラツキを補償するデータであ
る。
流検出信号は電流値算出手段２３に入力される。ここで
電流検出器２６が抵抗特性を持つことより、三相交流電
流が電流検出器２６の中を流れる際に抵抗成分の両端に
発生する電位差が、電流検出信号となる。電流値算出手
段２３では、パワー素子温度算出手段２７からの各相パ
ワー素子温度に応じて、電流検出特性補償データ格納部
２２が予め記憶している電流検出特性補償データを用い
て、電流検出器２６からの三相の電流検出信号に対して
補正演算して三相電流値を算出する。ここで用いる電流
検出特性補償データ格納部２２に予め記憶された電流検
出特性補償データは、この場合、電流検出器２６の個体
毎の温度変動による特性バラツキを補償するデータであ
る。
【００４５】また上記実施の形態１と同様に、周囲温度
検出器１３からの信号も電流値算出手段２３へ入力さ
れ、制御演算装置９の周囲温度が検出される。電流値算
出手段２３は周囲温度に応じて、電流検出特性補償デー
タ格納部２２が予め記憶している電子回路部品の定数変
動を補償するための電流検出特性補償データを用い、電
流検出器２６からの三相の電流検出信号に対して補正演
算を行って三相電流値を算出する。電動機駆動信号演算
生成手段２４では、電流値算出手段２３からの電流値を
入力として上述した電動機駆動のための演算を行い、ス
イッチング素子５をスイッチングするためのゲート駆動
信号を生成して出力する。
検出器１３からの信号も電流値算出手段２３へ入力さ
れ、制御演算装置９の周囲温度が検出される。電流値算
出手段２３は周囲温度に応じて、電流検出特性補償デー
タ格納部２２が予め記憶している電子回路部品の定数変
動を補償するための電流検出特性補償データを用い、電
流検出器２６からの三相の電流検出信号に対して補正演
算を行って三相電流値を算出する。電動機駆動信号演算
生成手段２４では、電流値算出手段２３からの電流値を
入力として上述した電動機駆動のための演算を行い、ス
イッチング素子５をスイッチングするためのゲート駆動
信号を生成して出力する。
【００４６】この実施の形態では、電流検出器２６に抵
抗特性を有する素子を採用したため電流検出器２６をパ
ワー素子７と同一基板上に容易に構成することができる
が、周囲環境の変動、特に温度変動の影響を受けやす
く、電流検出信号には、個体毎の特性バラツキに加えて
温度変動による誤差が大きくなるものである。このよう
な誤差を解消するため、パワー素子温度検出器２５を用
いて、電流検出器２６の温度を検出させ、この検出温度
に応じて、予め記憶された電流検出特性補償データを用
いて補正して電流値を算出するようにした。このため、
高精度で信頼性の高い電流値が得られる。また、周囲温
度検出器１３からの周囲温度に基づいた補正も併せて行
い、制御演算手段１２内の電子回路部品への温度変動の
影響も低減して、安定して信頼性の高い制御が可能にな
る。
抗特性を有する素子を採用したため電流検出器２６をパ
ワー素子７と同一基板上に容易に構成することができる
が、周囲環境の変動、特に温度変動の影響を受けやす
く、電流検出信号には、個体毎の特性バラツキに加えて
温度変動による誤差が大きくなるものである。このよう
な誤差を解消するため、パワー素子温度検出器２５を用
いて、電流検出器２６の温度を検出させ、この検出温度
に応じて、予め記憶された電流検出特性補償データを用
いて補正して電流値を算出するようにした。このため、
高精度で信頼性の高い電流値が得られる。また、周囲温
度検出器１３からの周囲温度に基づいた補正も併せて行
い、制御演算手段１２内の電子回路部品への温度変動の
影響も低減して、安定して信頼性の高い制御が可能にな
る。
【００４７】また、予めパワー素子温度検出器２５の特
性データを温度検出特性格納部２８に記憶しておき、パ
ワー素子温度算出手段２７は、パワー素子温度検出器２
５により検出されたパワー素子温度検出信号に応じて、
パワー素子温度検出器２５の特性データを用いて、各相
のパワー素子温度を算出する。このパワー素子温度検出
器２５の特性データは、例えば、周囲温度検出器１３か
ら得られる周囲温度と関連した実績データを予め記憶し
たもので、このような特性データを用いて温度算出を行
うようにしたため、信頼性良く高精度な温度検出が、個
々のパワー素子温度検出器２５に対して行なうことがで
き、これにより、電流値算出手段２３で算出される電流
値の精度もさらに向上する。
性データを温度検出特性格納部２８に記憶しておき、パ
ワー素子温度算出手段２７は、パワー素子温度検出器２
５により検出されたパワー素子温度検出信号に応じて、
パワー素子温度検出器２５の特性データを用いて、各相
のパワー素子温度を算出する。このパワー素子温度検出
器２５の特性データは、例えば、周囲温度検出器１３か
ら得られる周囲温度と関連した実績データを予め記憶し
たもので、このような特性データを用いて温度算出を行
うようにしたため、信頼性良く高精度な温度検出が、個
々のパワー素子温度検出器２５に対して行なうことがで
き、これにより、電流値算出手段２３で算出される電流
値の精度もさらに向上する。
【００４８】なお、この実施の形態では、電流検出器２
６をパワー素子７の近傍に配置してパワー素子温度検出
器２５からの検出温度を電流検出器２６の温度として利
用したが、各相の電流を検出する電流検出器２６のそれ
ぞれの近傍に温度検出器を設けて、電流検出器２６の温
度検出を行っても良い。
６をパワー素子７の近傍に配置してパワー素子温度検出
器２５からの検出温度を電流検出器２６の温度として利
用したが、各相の電流を検出する電流検出器２６のそれ
ぞれの近傍に温度検出器を設けて、電流検出器２６の温
度検出を行っても良い。
【００４９】実施の形態３．次に、上記実施の形態２に
おいて、温度検出特性格納部２８に予め記憶され、パワ
ー素子温度算出手段２７での温度算出の際に用いるパワ
ー素子温度検出器２５の特性データについて、特性マッ
プ、および特性の記憶方法の例を具体的に図を用いて説
明する。このような特性データを作成して記憶する手段
は、制御演算手段１２が予め備えており、電動機２の制
御運転に先立って行われる。図５は、パワー素子温度検
出器２５の特性マップ作成時に用いるシステムの構成を
示すブロック図である。なお、便宜上、Ｖ相、Ｗ相につ
いては図示を省略するものとし、図中、図４と同一符号
は、同一または相当部分を示す。ここでは、制御演算手
段１２の具体的な構成例として図２に示されるものを考
える。図５において、２９は電力変換半導体１０の外部
に配置されて三相電流実際値を検出する高精度電流検出
器である。図６は、パワー素子温度特性マップ作成時の
スイッチング素子５ａ〜５ｆをスイッチングするパター
ンを示す図である。図７は、温度検出特性格納部２８に
記憶されるパワー素子温度検出器２５の特性データとし
てのパワー素子温度検出特性マップである。図８および
図９は、パワー素子温度検出特性マップの作成・記憶処
理を示すフローチャートである。
おいて、温度検出特性格納部２８に予め記憶され、パワ
ー素子温度算出手段２７での温度算出の際に用いるパワ
ー素子温度検出器２５の特性データについて、特性マッ
プ、および特性の記憶方法の例を具体的に図を用いて説
明する。このような特性データを作成して記憶する手段
は、制御演算手段１２が予め備えており、電動機２の制
御運転に先立って行われる。図５は、パワー素子温度検
出器２５の特性マップ作成時に用いるシステムの構成を
示すブロック図である。なお、便宜上、Ｖ相、Ｗ相につ
いては図示を省略するものとし、図中、図４と同一符号
は、同一または相当部分を示す。ここでは、制御演算手
段１２の具体的な構成例として図２に示されるものを考
える。図５において、２９は電力変換半導体１０の外部
に配置されて三相電流実際値を検出する高精度電流検出
器である。図６は、パワー素子温度特性マップ作成時の
スイッチング素子５ａ〜５ｆをスイッチングするパター
ンを示す図である。図７は、温度検出特性格納部２８に
記憶されるパワー素子温度検出器２５の特性データとし
てのパワー素子温度検出特性マップである。図８および
図９は、パワー素子温度検出特性マップの作成・記憶処
理を示すフローチャートである。
【００５０】パワー素子温度検出特性マップの作成・記
憶処理は、上記実施の形態２による電動機制御装置によ
り図５に示されるシステムを構成して行い、図８、図９
のフローチャートに基づいて以下に説明する。まず、制
御演算装置９および電力変換半導体１０はパワー素子７
の動作温度範囲の下限値、例えば常温付近に初期設定
し、ｍ、ｊの値も初期値０に設定する（Ｓ０）。ＣＰＵ
１７は図６に示すスイッチングパターン０〜７を組み合
せてスイッチング素子５ａ〜５ｆをＯＮあるいはＯＦＦ
する。ここでスイッチングパターンの組合わせは、電動
機２に流れる三相電流値、即ち高精度電流検出器２９に
より検出される三相電流実際値が、所定の指示値ｉ*と
なるように、上記実施の形態１で述べた演算を経て公知
の三角波比較正弦波形近似ＰＷＭ作成法などにより決定
される。但し三相電流を流す目的はＵ、Ｖ、Ｗ相各アー
ムの上下のスイッチング素子５を均等にＯＮしてパワー
素子７の温度を調整することにあるため、この目的に沿
うものであればスイッチングのパターンについて制約さ
れない。このように、スイッチングパターン０〜７を組
み合わせて、電動機電流値が指示値ｉ*となるように、
スイッチングによりパワー素子７の温度を上昇させ、周
囲温度検出器１３により制御演算装置９の周囲温度ｔmj
を検出する（Ｓ１）。
憶処理は、上記実施の形態２による電動機制御装置によ
り図５に示されるシステムを構成して行い、図８、図９
のフローチャートに基づいて以下に説明する。まず、制
御演算装置９および電力変換半導体１０はパワー素子７
の動作温度範囲の下限値、例えば常温付近に初期設定
し、ｍ、ｊの値も初期値０に設定する（Ｓ０）。ＣＰＵ
１７は図６に示すスイッチングパターン０〜７を組み合
せてスイッチング素子５ａ〜５ｆをＯＮあるいはＯＦＦ
する。ここでスイッチングパターンの組合わせは、電動
機２に流れる三相電流値、即ち高精度電流検出器２９に
より検出される三相電流実際値が、所定の指示値ｉ*と
なるように、上記実施の形態１で述べた演算を経て公知
の三角波比較正弦波形近似ＰＷＭ作成法などにより決定
される。但し三相電流を流す目的はＵ、Ｖ、Ｗ相各アー
ムの上下のスイッチング素子５を均等にＯＮしてパワー
素子７の温度を調整することにあるため、この目的に沿
うものであればスイッチングのパターンについて制約さ
れない。このように、スイッチングパターン０〜７を組
み合わせて、電動機電流値が指示値ｉ*となるように、
スイッチングによりパワー素子７の温度を上昇させ、周
囲温度検出器１３により制御演算装置９の周囲温度ｔmj
を検出する（Ｓ１）。
【００５１】次に、パワー素子温度特性マップ作成開始
後の経過時間が所定時間を超過しているか否かを判定す
る（Ｓ２）。Ｓ２で超過している場合は特性マップ作成
の進行が不調であることから異常終了とする（Ｓ３）。
Ｓ２で超過していない場合は、パワー素子温度が飽和し
て落ち着いたか否かを判定する。これは、前回周期にサ
ンプルした制御演算装置９の周囲温度ｔm(j-1)と今回周
期にサンプルした周囲温度ｔmjの偏差｜Δｔmj｜（＝｜
ｔmj−ｔm(j-1)｜）が所定の温度飽和判定閾値Δｔth以
下であるか否かを判定する。ここで温度飽和判定閾値Δ
ｔthは周囲温度と各相パワー素子温度が等しいとみなせ
るような適切な値に設定する。また、ｊ＝０の時は、判
定しないでＳ５に移る（Ｓ４）。Ｓ４で｜Δｔmj｜＞Δ
ｔthであり、まだ温度が飽和していないと判定される場
合、ｊに１を加算して（Ｓ５）、Ｓ１に戻り、次回周期
の周囲温度ｔmjを検出する。
後の経過時間が所定時間を超過しているか否かを判定す
る（Ｓ２）。Ｓ２で超過している場合は特性マップ作成
の進行が不調であることから異常終了とする（Ｓ３）。
Ｓ２で超過していない場合は、パワー素子温度が飽和し
て落ち着いたか否かを判定する。これは、前回周期にサ
ンプルした制御演算装置９の周囲温度ｔm(j-1)と今回周
期にサンプルした周囲温度ｔmjの偏差｜Δｔmj｜（＝｜
ｔmj−ｔm(j-1)｜）が所定の温度飽和判定閾値Δｔth以
下であるか否かを判定する。ここで温度飽和判定閾値Δ
ｔthは周囲温度と各相パワー素子温度が等しいとみなせ
るような適切な値に設定する。また、ｊ＝０の時は、判
定しないでＳ５に移る（Ｓ４）。Ｓ４で｜Δｔmj｜＞Δ
ｔthであり、まだ温度が飽和していないと判定される場
合、ｊに１を加算して（Ｓ５）、Ｓ１に戻り、次回周期
の周囲温度ｔmjを検出する。
【００５２】Ｓ４で｜Δｔmj｜≦Δｔthであり、温度が
飽和したと判定される場合、パワー素子温度検出器２５
ａ〜２５ｃからの検出信号（Ｕ相αum、Ｖ相αvm、Ｗ相
αwm）が妥当性のある値であるか否かを判定する。これ
は、検出信号どうしの偏差が所定のＵ、Ｖ、Ｗ相温度検
出値飽和判定閾値Δαth以下であるか否かを判定する
（Ｓ６）。Ｓ６で、Δαth＜ｍａｘ（｜αum−αvm｜，
｜αvm−αwm｜，｜αwm−αum｜）であり、検出信号が
妥当性なしと判定される場合、ｊに１を加算して（Ｓ
５）、Ｓ１に戻る。Ｓ６で、Δαth≧ｍａｘ（｜αum−
αvm｜，｜αvm−αwm｜，｜αwm−αum｜）であり、検
出信号が妥当性ありと判定される場合、周囲温度ｔmjを
パワー素子温度ｔmと読み替え（Ｓ７）、パワー素子温
度ｔm、Ｕ相パワー素子温度検出値αum、Ｖ相パワー素
子温度検出値αvm、Ｗ相パワー素子温度検出値αwmをパ
ワー素子温度検出特性マップのｍ行目（図７参照）に記
憶する（Ｓ８）。
飽和したと判定される場合、パワー素子温度検出器２５
ａ〜２５ｃからの検出信号（Ｕ相αum、Ｖ相αvm、Ｗ相
αwm）が妥当性のある値であるか否かを判定する。これ
は、検出信号どうしの偏差が所定のＵ、Ｖ、Ｗ相温度検
出値飽和判定閾値Δαth以下であるか否かを判定する
（Ｓ６）。Ｓ６で、Δαth＜ｍａｘ（｜αum−αvm｜，
｜αvm−αwm｜，｜αwm−αum｜）であり、検出信号が
妥当性なしと判定される場合、ｊに１を加算して（Ｓ
５）、Ｓ１に戻る。Ｓ６で、Δαth≧ｍａｘ（｜αum−
αvm｜，｜αvm−αwm｜，｜αwm−αum｜）であり、検
出信号が妥当性ありと判定される場合、周囲温度ｔmjを
パワー素子温度ｔmと読み替え（Ｓ７）、パワー素子温
度ｔm、Ｕ相パワー素子温度検出値αum、Ｖ相パワー素
子温度検出値αvm、Ｗ相パワー素子温度検出値αwmをパ
ワー素子温度検出特性マップのｍ行目（図７参照）に記
憶する（Ｓ８）。
【００５３】続いてパワー素子温度検出特性マップのｍ
＋１行目のデータを作成するために、電動機２に流れる
三相電流指示値ｉ*にΔｉ*を加算して漸増させる。ここ
でΔｉ*は周囲温度から読み替えたｍ行目データである
パワー素子温度ｔmをｍ＋１行目データであるパワー素
子温度ｔm+1まで上昇させるのに適切な値に設定される
（Ｓ９）。次にパワー素子の温度検出を要する温度範囲
の上限値まで特性マップが作成されたか否かを、ｍが所
定の値ｎ以上であるかどうかで判定する（Ｓ１０）。ｍ
＜ｎならばｍに１を加算し、ｊを初期値０に戻した後
（Ｓ１１）、Ｓ１に戻る。Ｓ１０で、ｍ≧ｎならば、必
要な温度範囲のパワー素子温度特性マップが作成された
として処理を終了する。
＋１行目のデータを作成するために、電動機２に流れる
三相電流指示値ｉ*にΔｉ*を加算して漸増させる。ここ
でΔｉ*は周囲温度から読み替えたｍ行目データである
パワー素子温度ｔmをｍ＋１行目データであるパワー素
子温度ｔm+1まで上昇させるのに適切な値に設定される
（Ｓ９）。次にパワー素子の温度検出を要する温度範囲
の上限値まで特性マップが作成されたか否かを、ｍが所
定の値ｎ以上であるかどうかで判定する（Ｓ１０）。ｍ
＜ｎならばｍに１を加算し、ｊを初期値０に戻した後
（Ｓ１１）、Ｓ１に戻る。Ｓ１０で、ｍ≧ｎならば、必
要な温度範囲のパワー素子温度特性マップが作成された
として処理を終了する。
【００５４】以上の流れによりパワー素子温度検出特性
マップが作成されて温度検出特性格納部２８に記憶さ
れ、電動機制御装置１１の制御演算装置１２の運転時に
は、パワー素子温度算出手段２７での温度算出の際に、
予め記憶されているパワー素子温度検出器２５の特性デ
ータとして用いられる。即ち、パワー素子温度算出手段
２７において、Ｕ、Ｖ、Ｗ各相のパワー素子温度検出信
号それぞれにて、パワー素子温度検出特性マップを参照
することにより各相のパワー素子温度を算出する。例え
ば、Ｕ相のパワー素子温度の算出は次の手順となる。ま
ずＵ相パワー素子温度検出器２５ａの検出値αuxに基づ
いて、図７に示されるパワー素子温度検出特性マップの
Ｕ相要素列の内からαuxを間に挟んで低温側、高温側の
２つの要素を選択する。ここで低温側の要素をαum、こ
れに対応する温度をｔmとする。また、高温側の要素を
αu(m+1)、これに対応する温度をｔm+1とする。検出値
がαuxの場合のパワー素子温度ｔuxは比例計算により、
ｔux＝（ｔm+1−ｔm）×（αux−αum）／（αu(m+1)−
αum）＋ｔmの形で補間して算出される。また、Ｖ相、
Ｗ相についても同様にして算出される。
マップが作成されて温度検出特性格納部２８に記憶さ
れ、電動機制御装置１１の制御演算装置１２の運転時に
は、パワー素子温度算出手段２７での温度算出の際に、
予め記憶されているパワー素子温度検出器２５の特性デ
ータとして用いられる。即ち、パワー素子温度算出手段
２７において、Ｕ、Ｖ、Ｗ各相のパワー素子温度検出信
号それぞれにて、パワー素子温度検出特性マップを参照
することにより各相のパワー素子温度を算出する。例え
ば、Ｕ相のパワー素子温度の算出は次の手順となる。ま
ずＵ相パワー素子温度検出器２５ａの検出値αuxに基づ
いて、図７に示されるパワー素子温度検出特性マップの
Ｕ相要素列の内からαuxを間に挟んで低温側、高温側の
２つの要素を選択する。ここで低温側の要素をαum、こ
れに対応する温度をｔmとする。また、高温側の要素を
αu(m+1)、これに対応する温度をｔm+1とする。検出値
がαuxの場合のパワー素子温度ｔuxは比例計算により、
ｔux＝（ｔm+1−ｔm）×（αux−αum）／（αu(m+1)−
αum）＋ｔmの形で補間して算出される。また、Ｖ相、
Ｗ相についても同様にして算出される。
【００５５】このように、パワー素子温度検出特性マッ
プの特性データは、周囲温度検出器１３からの周囲温度
と関連したデータで構成され、周囲温度を用いた特性デ
ータに基づいて、各相のパワー素子温度検出器２５ａ〜
２５ｃの検出信号からパワー素子温度を精度良く算出す
ることができる。
プの特性データは、周囲温度検出器１３からの周囲温度
と関連したデータで構成され、周囲温度を用いた特性デ
ータに基づいて、各相のパワー素子温度検出器２５ａ〜
２５ｃの検出信号からパワー素子温度を精度良く算出す
ることができる。
【００５６】なお、Ｕ、Ｖ、Ｗ各相のパワー素子温度検
出器２５ａ〜２５ｃのそれぞれについて別々に特性デー
タを採取して相毎の特性データを作成しても良い。ま
た、ここでは基準となる温度を周囲温度検出器１３から
の周囲温度としたが、温度データが容易に信頼性良く検
出できるものであれば、これに限るものではない。その
場合、各相毎に温度検出器を備えて用いても良く、特性
データの精度がさらに向上する。
出器２５ａ〜２５ｃのそれぞれについて別々に特性デー
タを採取して相毎の特性データを作成しても良い。ま
た、ここでは基準となる温度を周囲温度検出器１３から
の周囲温度としたが、温度データが容易に信頼性良く検
出できるものであれば、これに限るものではない。その
場合、各相毎に温度検出器を備えて用いても良く、特性
データの精度がさらに向上する。
【００５７】さらにまた、このようなパワー素子温度検
出器２５の特性データに基づいてパワー素子温度算出手
段２７で算出されたパワー素子温度は、電流検出器２６
の温度として利用するだけでなく、スイッチング素子５
の過熱防止のためのパワー素子温度として当然用いるこ
とができ、パワー素子温度が精度良く検出できるため、
過熱防止の信頼性も向上する。
出器２５の特性データに基づいてパワー素子温度算出手
段２７で算出されたパワー素子温度は、電流検出器２６
の温度として利用するだけでなく、スイッチング素子５
の過熱防止のためのパワー素子温度として当然用いるこ
とができ、パワー素子温度が精度良く検出できるため、
過熱防止の信頼性も向上する。
【００５８】実施の形態４．次に、上記実施の形態２に
おいて、電流検出特性補償データ格納部２２に記憶され
る電流検出器２６の個体毎の温度変動による特性バラツ
キを補償するデータについて、補正マップとしての特性
マップ、および特性の記憶方法の例を具体的に図を用い
て説明する。このような電流検出特性補償データを作成
して記憶する手段は、制御演算手段１２が予め備えてお
り、電動機２の制御運転を行うに先立って行われる。パ
ワー素子温度検出特性マップは、例えば、上記実施の形
態３に示す処理により既に作成されて温度検出特性格納
部２８に記憶されているものとする。図１０は、電流検
出器２６の特性マップ作成時のシステムの構成を示すブ
ロック図である。なお、便宜上、Ｖ相、Ｗ相については
図示を省略するものとし、図中、図４と同一符号は、同
一または相当部分を示す。ここでは、制御演算手段１２
の具体的な構成例として図２に示されるものを考える。
図１０において、３０は電力変換半導体１０の外部に配
置され、電流実際値を検出する高精度電流検出器、３１
は電流偏差出力器、３２は相切替え器、３３は定電流負
荷装置であり、特性マップ作成時に電動機２に替えて電
力変換半導体１０と接続される。
おいて、電流検出特性補償データ格納部２２に記憶され
る電流検出器２６の個体毎の温度変動による特性バラツ
キを補償するデータについて、補正マップとしての特性
マップ、および特性の記憶方法の例を具体的に図を用い
て説明する。このような電流検出特性補償データを作成
して記憶する手段は、制御演算手段１２が予め備えてお
り、電動機２の制御運転を行うに先立って行われる。パ
ワー素子温度検出特性マップは、例えば、上記実施の形
態３に示す処理により既に作成されて温度検出特性格納
部２８に記憶されているものとする。図１０は、電流検
出器２６の特性マップ作成時のシステムの構成を示すブ
ロック図である。なお、便宜上、Ｖ相、Ｗ相については
図示を省略するものとし、図中、図４と同一符号は、同
一または相当部分を示す。ここでは、制御演算手段１２
の具体的な構成例として図２に示されるものを考える。
図１０において、３０は電力変換半導体１０の外部に配
置され、電流実際値を検出する高精度電流検出器、３１
は電流偏差出力器、３２は相切替え器、３３は定電流負
荷装置であり、特性マップ作成時に電動機２に替えて電
力変換半導体１０と接続される。
【００５９】図１１は、電流検出特性マップ作成時のス
イッチング素子５ａ〜５ｆをスイッチングするパターン
を示す図である。図１２は、電流検出特性補償データ格
納部２２に記憶される電流検出特性補償データが構成す
る電流検出特性マップであり、Ｕ、Ｖ、Ｗ各相毎の検出
特性がそれぞれ対応した特性マップとして構成される例
を示している。図１３〜図１５は、電流検出特性マップ
の内、Ｕ相とＷ相の特性マップの作成・記憶処理を示す
フローチャートである。Ｕ相とＷ相の電流検出特性マッ
プの作成・記憶は、上記実施の形態２による電動機制御
装置１１により図１０に示されるシステムを構成して行
い、図１３〜図１５のフローチャートに基づいて以下に
説明する。
イッチング素子５ａ〜５ｆをスイッチングするパターン
を示す図である。図１２は、電流検出特性補償データ格
納部２２に記憶される電流検出特性補償データが構成す
る電流検出特性マップであり、Ｕ、Ｖ、Ｗ各相毎の検出
特性がそれぞれ対応した特性マップとして構成される例
を示している。図１３〜図１５は、電流検出特性マップ
の内、Ｕ相とＷ相の特性マップの作成・記憶処理を示す
フローチャートである。Ｕ相とＷ相の電流検出特性マッ
プの作成・記憶は、上記実施の形態２による電動機制御
装置１１により図１０に示されるシステムを構成して行
い、図１３〜図１５のフローチャートに基づいて以下に
説明する。
【００６０】まず、制御演算装置９および電力変換半導
体１０はパワー素子７の使用温度範囲の下限値ｔ0*、例
えば常温付近に初期設定し、ｍ、ｊの値も初期値０に設
定する（Ｔ０）。制御演算手段１２により定電流負荷装
置３３に対して負荷電流指示値として基準電流値ｉmを
設定する。また、実電流は高精度電流検出器３０で検出
され電流偏差出力器３１および電流値算出手段２３に入
力される。電流偏差出力器３１では基準電流値ｉmと実
電流値との偏差を算出し定電流負荷装置３３に入力す
る。この入力により定電流負荷装置３３は負荷電流を微
調整する（Ｔ１）。次に、図１０に示されるスイッチン
グパターンＡ１に従いスイッチング素子５ａ、５ｆをＯ
Ｎ、これ以外をＯＦＦして、電力変換半導体１０のＵ相
からＷ相へ直流電流（＝基準電流値ｉm）を流し、この
時のＵ相電流検出器２６ａの検出値βｕmj_A1、Ｗ相電
流検出器２６ｃの検出値βｗmj_A1を読み込む。なお、
相切替え器３２は電流がＵＷ間に流れるようＵ相側に接
続される（Ｔ２）。
体１０はパワー素子７の使用温度範囲の下限値ｔ0*、例
えば常温付近に初期設定し、ｍ、ｊの値も初期値０に設
定する（Ｔ０）。制御演算手段１２により定電流負荷装
置３３に対して負荷電流指示値として基準電流値ｉmを
設定する。また、実電流は高精度電流検出器３０で検出
され電流偏差出力器３１および電流値算出手段２３に入
力される。電流偏差出力器３１では基準電流値ｉmと実
電流値との偏差を算出し定電流負荷装置３３に入力す
る。この入力により定電流負荷装置３３は負荷電流を微
調整する（Ｔ１）。次に、図１０に示されるスイッチン
グパターンＡ１に従いスイッチング素子５ａ、５ｆをＯ
Ｎ、これ以外をＯＦＦして、電力変換半導体１０のＵ相
からＷ相へ直流電流（＝基準電流値ｉm）を流し、この
時のＵ相電流検出器２６ａの検出値βｕmj_A1、Ｗ相電
流検出器２６ｃの検出値βｗmj_A1を読み込む。なお、
相切替え器３２は電流がＵＷ間に流れるようＵ相側に接
続される（Ｔ２）。
【００６１】次に図１０に示されるスイッチングパター
ンＡ２に従いスイッチング素子５ｂ、５ｅをＯＮ、これ
以外をＯＦＦして、電力変換半導体１０のＷ相からＵ相
へ直流電流を流し、この時のＵ相電流検出器２６ａの検
出値βｕmj_A2、Ｗ相電流検出器２６ｃの検出値βｗmj_
A2を読み込む（Ｔ３）。次に、電流検出特性マップ作成
開始後の経過時間が所定時間を超過しているか否かを判
定する（Ｔ４）。Ｔ４で超過している場合は特性マップ
作成の進行が不調であることから異常終了とする（Ｔ
５）。Ｔ４で超過していない場合は、Ｕ相パワー素子温
度ｔｕmjおよびＷ相パワー素子温度ｔｗmjが、前回周期
でのデータ記憶時パワー素子温度ｔｕm(j-1)、ｔｗm(j-
1)に比較して所定の温度上昇判定閾値Δｔth（特性マッ
プの温度軸のデータ刻み）よりも上昇したか否かを判定
する。ここで、Ｕ相パワー素子温度ｔｕmjおよびＷ相パ
ワー素子温度ｔｗmjは、パワー素子温度検出器２５ａ、
２５ｂの検出信号から温度検出特性格納部２８に記憶さ
れたパワー素子温度検出器２５の特性データに基づいて
パワー素子温度算出手段２７により算出するものであ
る。また、ｊ＝０のときは判定しないでＴ７に移る（Ｔ
６）。Ｔ６で、（ｔｕmj−ｔｕm(j-1)＜Δｔth）または
（ｔｗmj−ｔｗm(j-1)＜Δｔth）であり、特性マップの
温度軸のデータ刻みよりもパワー素子温度が上昇してい
ないと判定される場合には、Ｔ２に戻る。
ンＡ２に従いスイッチング素子５ｂ、５ｅをＯＮ、これ
以外をＯＦＦして、電力変換半導体１０のＷ相からＵ相
へ直流電流を流し、この時のＵ相電流検出器２６ａの検
出値βｕmj_A2、Ｗ相電流検出器２６ｃの検出値βｗmj_
A2を読み込む（Ｔ３）。次に、電流検出特性マップ作成
開始後の経過時間が所定時間を超過しているか否かを判
定する（Ｔ４）。Ｔ４で超過している場合は特性マップ
作成の進行が不調であることから異常終了とする（Ｔ
５）。Ｔ４で超過していない場合は、Ｕ相パワー素子温
度ｔｕmjおよびＷ相パワー素子温度ｔｗmjが、前回周期
でのデータ記憶時パワー素子温度ｔｕm(j-1)、ｔｗm(j-
1)に比較して所定の温度上昇判定閾値Δｔth（特性マッ
プの温度軸のデータ刻み）よりも上昇したか否かを判定
する。ここで、Ｕ相パワー素子温度ｔｕmjおよびＷ相パ
ワー素子温度ｔｗmjは、パワー素子温度検出器２５ａ、
２５ｂの検出信号から温度検出特性格納部２８に記憶さ
れたパワー素子温度検出器２５の特性データに基づいて
パワー素子温度算出手段２７により算出するものであ
る。また、ｊ＝０のときは判定しないでＴ７に移る（Ｔ
６）。Ｔ６で、（ｔｕmj−ｔｕm(j-1)＜Δｔth）または
（ｔｗmj−ｔｗm(j-1)＜Δｔth）であり、特性マップの
温度軸のデータ刻みよりもパワー素子温度が上昇してい
ないと判定される場合には、Ｔ２に戻る。
【００６２】Ｔ６で、（ｔｕmj−ｔｕm(j-1)≧Δｔth）
かつ（ｔｗmj−ｔｗm(j-1)≧Δｔth）であり、特性マッ
プの温度軸のデータ刻みよりもパワー素子温度が上昇し
たと判定される場合には、Ｕ相電流検出値βｕmj_A1、
βｕmj_A2およびＷ相電流検出値βｗmj_A1、βｗmj_A2
が妥当性のある値であるか否かを、検出信号どうしの偏
差が所定値Δβth（電流検出器検出値収束判定閾値）以
内に収まっているか否かで判定する（Ｔ７）。Ｔ７で、
Δβth＜ｍａｘ（｜βｕmj_A1＋βｕmj_A2｜，｜βｗmj
_A2＋βｗmj_A1｜）であり検出信号が妥当性なしと判定
される場合、Ｔ２に戻る。
かつ（ｔｗmj−ｔｗm(j-1)≧Δｔth）であり、特性マッ
プの温度軸のデータ刻みよりもパワー素子温度が上昇し
たと判定される場合には、Ｕ相電流検出値βｕmj_A1、
βｕmj_A2およびＷ相電流検出値βｗmj_A1、βｗmj_A2
が妥当性のある値であるか否かを、検出信号どうしの偏
差が所定値Δβth（電流検出器検出値収束判定閾値）以
内に収まっているか否かで判定する（Ｔ７）。Ｔ７で、
Δβth＜ｍａｘ（｜βｕmj_A1＋βｕmj_A2｜，｜βｗmj
_A2＋βｗmj_A1｜）であり検出信号が妥当性なしと判定
される場合、Ｔ２に戻る。
【００６３】Ｔ７で、Δβth≧ｍａｘ（｜βｕmj_A1＋
βｕmj_A2｜，｜βｗmj_A2＋βｗmj_A1｜）であり検出
信号が妥当性ありと判定される場合、Ｕ相からＷ相へ電
流が流れた場合のＵ相電流検出値βｕmj_A1とＷ相から
Ｕ相へ電流が流れた場合のＵ相電流検出値βｕmj_A2の
平均を取りβｕmjとする。またＷ相からＵ相へ電流が流
れた場合のＷ相電流検出値βｗmj_A2とＵ相からＷ相へ
電流が流れた場合のＷ相電流検出値βｗmj_A1の平均を
取りβｗmjとする。但し、いずれも電力変換半導体１０
から外部へ電流が流れ出す方向を正方向とする（Ｔ
８）。次に、Ｕ相パワー素子温度ｔｕmjとＵ相電流検出
値βｕmjとを電流検出特性マップのうち、Ｕ相特性マッ
プのｕｍブロック（図１２参照）に記憶する。これは、
Ｕ相パワー素子温度がｔｕmjの場合にＵ相電流検出器２
６ａに電流ｉmが流れた際の電流検出器出力信号はβｕm
jとなることを関連付けて記憶するものである（Ｔ
９）。続いて、Ｕ相特性マップの場合と同様にＷ相特性
マップのｗｍブロックにＷ相パワー素子温度ｔｗmjとＷ
相電流検出値βｗmjとをそれぞれ記憶する（Ｔ１０）。
βｕmj_A2｜，｜βｗmj_A2＋βｗmj_A1｜）であり検出
信号が妥当性ありと判定される場合、Ｕ相からＷ相へ電
流が流れた場合のＵ相電流検出値βｕmj_A1とＷ相から
Ｕ相へ電流が流れた場合のＵ相電流検出値βｕmj_A2の
平均を取りβｕmjとする。またＷ相からＵ相へ電流が流
れた場合のＷ相電流検出値βｗmj_A2とＵ相からＷ相へ
電流が流れた場合のＷ相電流検出値βｗmj_A1の平均を
取りβｗmjとする。但し、いずれも電力変換半導体１０
から外部へ電流が流れ出す方向を正方向とする（Ｔ
８）。次に、Ｕ相パワー素子温度ｔｕmjとＵ相電流検出
値βｕmjとを電流検出特性マップのうち、Ｕ相特性マッ
プのｕｍブロック（図１２参照）に記憶する。これは、
Ｕ相パワー素子温度がｔｕmjの場合にＵ相電流検出器２
６ａに電流ｉmが流れた際の電流検出器出力信号はβｕm
jとなることを関連付けて記憶するものである（Ｔ
９）。続いて、Ｕ相特性マップの場合と同様にＷ相特性
マップのｗｍブロックにＷ相パワー素子温度ｔｗmjとＷ
相電流検出値βｗmjとをそれぞれ記憶する（Ｔ１０）。
【００６４】次に、パワー素子温度がパワー素子７の使
用温度範囲の上限値まで達して、電流検出特性マップで
必要な個数のデータが記憶されたか否かを、（ｔｕmj≧
ｔr）かつ（ｔｗmj≧ｔr）であるか否かで判定する。但
しｔrはパワー素子７の使用温度範囲の上限値である
（Ｔ１１）。Ｔ１１で、（ｔｕmj＜ｔr）または（ｔｗm
j＜ｔr）であり、パワー素子温度がパワー素子７の使用
温度範囲の上限値まで達していない場合、ｊに１加算し
（Ｔ１２）、更にパワー素子７の温度が上昇した場合の
電流検出特性マップのデータを作成するため、Ｔ２に戻
る。Ｔ１１で、（ｔｕmj≧ｔr）かつ（ｔｗmj≧ｔr）で
あり、パワー素子温度がパワー素子７の使用温度範囲の
上限値まで達した場合、即ち、電流ｉmが流れた時のパ
ワー素子７の使用温度範囲内でのデータが揃ったことか
ら、ｊの値を０に戻して、ｍに１加算し（Ｔ１３）、パ
ワー素子７の温度をパワー素子使用温度範囲内での下限
値にあわせるため、スイッチングを停止する（Ｔ１
４）。
用温度範囲の上限値まで達して、電流検出特性マップで
必要な個数のデータが記憶されたか否かを、（ｔｕmj≧
ｔr）かつ（ｔｗmj≧ｔr）であるか否かで判定する。但
しｔrはパワー素子７の使用温度範囲の上限値である
（Ｔ１１）。Ｔ１１で、（ｔｕmj＜ｔr）または（ｔｗm
j＜ｔr）であり、パワー素子温度がパワー素子７の使用
温度範囲の上限値まで達していない場合、ｊに１加算し
（Ｔ１２）、更にパワー素子７の温度が上昇した場合の
電流検出特性マップのデータを作成するため、Ｔ２に戻
る。Ｔ１１で、（ｔｕmj≧ｔr）かつ（ｔｗmj≧ｔr）で
あり、パワー素子温度がパワー素子７の使用温度範囲の
上限値まで達した場合、即ち、電流ｉmが流れた時のパ
ワー素子７の使用温度範囲内でのデータが揃ったことか
ら、ｊの値を０に戻して、ｍに１加算し（Ｔ１３）、パ
ワー素子７の温度をパワー素子使用温度範囲内での下限
値にあわせるため、スイッチングを停止する（Ｔ１
４）。
【００６５】続いて、Ｕ相パワー素子温度およびＷ相パ
ワー素子温度をパワー素子温度検出器２５からの検出値
から算出し、特性マップ要素の０番目の基準値である使
用温度範囲内での下限値ｔ0*まで低下したか否かを判定
する。（ｔｕmj＞ｔ0*）または（ｔｗmj＞ｔ0*）であ
り、まだ温度が十分低下していない場合には、再びＵ相
パワー素子温度およびＷ相パワー素子温度を検出して上
記判定を行う（Ｔ１５）。Ｔ１５で、（ｔｕmj≦ｔ0*）
かつ（ｔｗmj≦ｔ0*）であり、温度が低下した場合、Ｕ
相電流検出特性マップおよびＷ相電流検出特性マップの
データが揃い作成が終了したか否かを、ｍが所定の値ｎ
を越えたかどうかで判定する。但しｎ行目のデータは電
流検出特性マップの最終行のデータであり、標準的に
は、電流検出器２５に要求される内の最大電流でのデー
タである（Ｔ１６）。
ワー素子温度をパワー素子温度検出器２５からの検出値
から算出し、特性マップ要素の０番目の基準値である使
用温度範囲内での下限値ｔ0*まで低下したか否かを判定
する。（ｔｕmj＞ｔ0*）または（ｔｗmj＞ｔ0*）であ
り、まだ温度が十分低下していない場合には、再びＵ相
パワー素子温度およびＷ相パワー素子温度を検出して上
記判定を行う（Ｔ１５）。Ｔ１５で、（ｔｕmj≦ｔ0*）
かつ（ｔｗmj≦ｔ0*）であり、温度が低下した場合、Ｕ
相電流検出特性マップおよびＷ相電流検出特性マップの
データが揃い作成が終了したか否かを、ｍが所定の値ｎ
を越えたかどうかで判定する。但しｎ行目のデータは電
流検出特性マップの最終行のデータであり、標準的に
は、電流検出器２５に要求される内の最大電流でのデー
タである（Ｔ１６）。
【００６６】Ｔ１６で、ｍ≦ｎであり、電流検出特性マ
ップのデータがまだ揃っていない場合、次の行のデータ
を作成するために、定電流負荷装置３３に指示する負荷
電流値ｉmに電流検出特性マップの電流軸の刻み値であ
るΔｉmを加算して漸増させ、Ｔ１に戻る（Ｔ１７）。
Ｔ１６で、ｍ＞ｎであり、電流検出特性マップのデータ
がすべて揃った場合には、Ｕ相、Ｗ相の電流検出特性マ
ップの作成が完了したとして終了する。
ップのデータがまだ揃っていない場合、次の行のデータ
を作成するために、定電流負荷装置３３に指示する負荷
電流値ｉmに電流検出特性マップの電流軸の刻み値であ
るΔｉmを加算して漸増させ、Ｔ１に戻る（Ｔ１７）。
Ｔ１６で、ｍ＞ｎであり、電流検出特性マップのデータ
がすべて揃った場合には、Ｕ相、Ｗ相の電流検出特性マ
ップの作成が完了したとして終了する。
【００６７】以上の流れによりＵ相、Ｗ相の電流検出特
性マップが作成される。Ｖ相の電流検出特性マップの作
成については、図１３〜図１５のＵ相とＷ相の特性マッ
プの作成・記憶処理を示すフローチャートにてＵ相をＶ
相に置き換えるとともに、更に相切替え器３２をＶ相側
に接続すること、および図１１に示されるスイッチング
パターンＢ１、Ｂ２に従いスイッチング素子をスイッチ
ングすることにより、同様に作成される。
性マップが作成される。Ｖ相の電流検出特性マップの作
成については、図１３〜図１５のＵ相とＷ相の特性マッ
プの作成・記憶処理を示すフローチャートにてＵ相をＶ
相に置き換えるとともに、更に相切替え器３２をＶ相側
に接続すること、および図１１に示されるスイッチング
パターンＢ１、Ｂ２に従いスイッチング素子をスイッチ
ングすることにより、同様に作成される。
【００６８】電動機制御装置１１における電動機２の制
御運転時には、電流値算出手段２３において、電流検出
器２６の検出信号値に基づいて、Ｕ、Ｖ、Ｗ各相毎に電
流検出特性補償データ格納部２２に記憶された電流検出
特性マップを参照し、Ｕ、Ｖ、Ｗ各相の電流検出特性補
償データを用いて各相の電流値を算出する。例えばＵ相
の電流値の算出は次の手順となる。まず図１２に示され
るＵ相電流検出特性マップにおいて、データ参照の対象
として、パワー素子温度算出手段２７より得られるＵ相
パワー素子温度ｔｕｘに基づいて、記憶ブロックｕ０〜
ｕｎにおける要素の内、ｔｕｘを間に挟んで高温側、低
温側で最も値が近い２つの要素をそれぞれの記憶ブロッ
ク毎に選択する。続いて、記憶ブロックｕ０〜ｕｎ毎に
２つずつ選択した要素のペアの中から、Ｕ相電流検出器
２６ａの検出信号値βｕｘに基づいて、βｕｘを間に挟
むものを選択する。これにより、隣接する２つの記憶ブ
ロックｕｍ、ｕ(m+1)の要素が２つずつ選択され、すなわ
ち、Ｕ相電流検出特性マップの要素においてＵ相パワー
素子温度ｔｕｘ、検出信号値βｕｘを取り囲む４つのデ
ータを選択することになる。
御運転時には、電流値算出手段２３において、電流検出
器２６の検出信号値に基づいて、Ｕ、Ｖ、Ｗ各相毎に電
流検出特性補償データ格納部２２に記憶された電流検出
特性マップを参照し、Ｕ、Ｖ、Ｗ各相の電流検出特性補
償データを用いて各相の電流値を算出する。例えばＵ相
の電流値の算出は次の手順となる。まず図１２に示され
るＵ相電流検出特性マップにおいて、データ参照の対象
として、パワー素子温度算出手段２７より得られるＵ相
パワー素子温度ｔｕｘに基づいて、記憶ブロックｕ０〜
ｕｎにおける要素の内、ｔｕｘを間に挟んで高温側、低
温側で最も値が近い２つの要素をそれぞれの記憶ブロッ
ク毎に選択する。続いて、記憶ブロックｕ０〜ｕｎ毎に
２つずつ選択した要素のペアの中から、Ｕ相電流検出器
２６ａの検出信号値βｕｘに基づいて、βｕｘを間に挟
むものを選択する。これにより、隣接する２つの記憶ブ
ロックｕｍ、ｕ(m+1)の要素が２つずつ選択され、すなわ
ち、Ｕ相電流検出特性マップの要素においてＵ相パワー
素子温度ｔｕｘ、検出信号値βｕｘを取り囲む４つのデ
ータを選択することになる。
【００６９】上記４つのデータを、（記憶ブロック、パ
ワー素子温度、電流検出値）で表すと、（ｕｍ、ｔｕm
j、βｕmj）、（ｕｍ、ｔｕm(j+1)、βｕm(j+1)）、
（ｕ(m+1)、ｔｕ(m+1)j、βｕ(m+1)j）、（ｕ(m+1)、ｔ
ｕ(m+1)(j+1)、βｕ(m+1)(j+1)）となる。次に、記憶ブ
ロックｕｍにおけるＵ相パワー素子温度ｔｕｘでの電流
検出値をｔｕmj、ｔｕm(j+1)およびβｕmj、βｕm(j+1)
を用いて補間して算出しβｕｍとする。この時βｕｍは
Ｕ相パワー素子温度ｔｕｘにて電流ｉmが流れている場
合のＵ相電流検出値を指す。ここで例えば、βｕｍ＝
（βｕm(j+1)−βｕmj）×（ｔｕｘ−ｔｕmj）／（ｔｕ
m(j+1)−ｔｕmj）＋βｕmjの形で比例計算により線形補
間する。同様にして、記憶ブロックｕ(m+1)におけるＵ
相パワー素子温度ｔｕｘでの電流検出値をｔｕ(m+1)j、
ｔｕ(m+1)(j+1)およびβｕ(m+1)j、βｕ(m+1)(j+1)を用
いて補間して算出しβｕ(m+1)とする。この時βｕ(m+1)
はＵ相パワー素子温度ｔｕｘにて電流ｉ(m+1)が流れて
いる場合のＵ相電流検出値を指す。このとき、βｕ(m+
1)＝（βｕ(m+1)(j+1)−βｕ(m+1)j）×（ｔｕｘ−ｔｕ
(m+1)j）／（ｔｕ(m+1)(j+1)−ｔｕ(m+1)j）＋βｕ(m+
1)jの形で線形補間する。最後にＵ相電流検出値がβｕ
ｘの場合のＵ相電流値ｉｕｘを、ｉｕｘ＝（ｉ(m+1)−
ｉm）×（βｕｘ−βｕｍ）／（βｕ(m+1)−βｕｍ）＋
ｉmとして算出する。Ｖ相、Ｗ相についても同様にして
算出される。
ワー素子温度、電流検出値）で表すと、（ｕｍ、ｔｕm
j、βｕmj）、（ｕｍ、ｔｕm(j+1)、βｕm(j+1)）、
（ｕ(m+1)、ｔｕ(m+1)j、βｕ(m+1)j）、（ｕ(m+1)、ｔ
ｕ(m+1)(j+1)、βｕ(m+1)(j+1)）となる。次に、記憶ブ
ロックｕｍにおけるＵ相パワー素子温度ｔｕｘでの電流
検出値をｔｕmj、ｔｕm(j+1)およびβｕmj、βｕm(j+1)
を用いて補間して算出しβｕｍとする。この時βｕｍは
Ｕ相パワー素子温度ｔｕｘにて電流ｉmが流れている場
合のＵ相電流検出値を指す。ここで例えば、βｕｍ＝
（βｕm(j+1)−βｕmj）×（ｔｕｘ−ｔｕmj）／（ｔｕ
m(j+1)−ｔｕmj）＋βｕmjの形で比例計算により線形補
間する。同様にして、記憶ブロックｕ(m+1)におけるＵ
相パワー素子温度ｔｕｘでの電流検出値をｔｕ(m+1)j、
ｔｕ(m+1)(j+1)およびβｕ(m+1)j、βｕ(m+1)(j+1)を用
いて補間して算出しβｕ(m+1)とする。この時βｕ(m+1)
はＵ相パワー素子温度ｔｕｘにて電流ｉ(m+1)が流れて
いる場合のＵ相電流検出値を指す。このとき、βｕ(m+
1)＝（βｕ(m+1)(j+1)−βｕ(m+1)j）×（ｔｕｘ−ｔｕ
(m+1)j）／（ｔｕ(m+1)(j+1)−ｔｕ(m+1)j）＋βｕ(m+
1)jの形で線形補間する。最後にＵ相電流検出値がβｕ
ｘの場合のＵ相電流値ｉｕｘを、ｉｕｘ＝（ｉ(m+1)−
ｉm）×（βｕｘ−βｕｍ）／（βｕ(m+1)−βｕｍ）＋
ｉmとして算出する。Ｖ相、Ｗ相についても同様にして
算出される。
【００７０】以上のように、電流検出特性補償データ格
納部２２に（指示電流値による記憶ブロック、パワー素
子温度、電流検出値）により電流検出特性マップを構成
して格納したため、電流検出器２６からの電流検出信号
には、個体毎の特性バラツキに加えて温度変動による誤
差が含まれているものであるが、上記格納部２２からの
電流検出特性補償データにより補正して誤差を解消で
き、高精度で信頼性の高い電流値が得られる。また、電
流検出特性補償データ作成時のパワー素子７のスイッチ
ング動作を、電流検出器２６に流れる電流が直流となる
ように行うため、電流検出特性補償データ作成が容易に
行うことができ、データ作成時間も短縮できる。
納部２２に（指示電流値による記憶ブロック、パワー素
子温度、電流検出値）により電流検出特性マップを構成
して格納したため、電流検出器２６からの電流検出信号
には、個体毎の特性バラツキに加えて温度変動による誤
差が含まれているものであるが、上記格納部２２からの
電流検出特性補償データにより補正して誤差を解消で
き、高精度で信頼性の高い電流値が得られる。また、電
流検出特性補償データ作成時のパワー素子７のスイッチ
ング動作を、電流検出器２６に流れる電流が直流となる
ように行うため、電流検出特性補償データ作成が容易に
行うことができ、データ作成時間も短縮できる。
【００７１】実施の形態５．次に、格納部に記憶された
電流検出特性補償データが、温度に関する補正式で構成
される場合について説明する。なお、電流検出特性補償
データの記憶構成を除くシステム全体の構成は実施の形
態２で示される構成と同一であるため、説明を省略す
る。図１６は、電流検出特性補償データを温度に関する
補正式で構成する場合の補正式演算係数マップを示す図
である。電流検出器２６は抵抗特性を持つことから電流
検出器２６に流れる電流ｉk、電流検出器２６の抵抗分
Ｒｔk、電流検出器２６の検出値Ｖsenの間には次の関係
が成り立つ。ここで上述したように、三相交流電流が電
流検出器２６の中を流れる際に抵抗成分の両端に発生す
る電位差が、電流検出信号（検出値Ｖsen）となる。 ｉk＝Ｖsen／Ｒｔk … （３） ここで抵抗分Ｒｔkは温度により変化をし、その特性は
次式のようになることが判っている。 Ｒｔk＝Ｒｔ(m-1)・｛１＋αｔm×１０-6×（ｔk−ｔ(m-1)）｝… （４） 但し、ｔk、ｔm、ｔ(m-1)は温度であり、ｔ(m-1)＜ｔk
≦ｔmとする。Ｒｔkは温度ｔkでの抵抗分、Ｒｔ(m-1)は
温度ｔ(m-1)での抵抗分であり、αｔmはｔ(m-1)からｔm
の温度間における１℃当りの抵抗分の変化率を示す温度
係数である。
電流検出特性補償データが、温度に関する補正式で構成
される場合について説明する。なお、電流検出特性補償
データの記憶構成を除くシステム全体の構成は実施の形
態２で示される構成と同一であるため、説明を省略す
る。図１６は、電流検出特性補償データを温度に関する
補正式で構成する場合の補正式演算係数マップを示す図
である。電流検出器２６は抵抗特性を持つことから電流
検出器２６に流れる電流ｉk、電流検出器２６の抵抗分
Ｒｔk、電流検出器２６の検出値Ｖsenの間には次の関係
が成り立つ。ここで上述したように、三相交流電流が電
流検出器２６の中を流れる際に抵抗成分の両端に発生す
る電位差が、電流検出信号（検出値Ｖsen）となる。 ｉk＝Ｖsen／Ｒｔk … （３） ここで抵抗分Ｒｔkは温度により変化をし、その特性は
次式のようになることが判っている。 Ｒｔk＝Ｒｔ(m-1)・｛１＋αｔm×１０-6×（ｔk−ｔ(m-1)）｝… （４） 但し、ｔk、ｔm、ｔ(m-1)は温度であり、ｔ(m-1)＜ｔk
≦ｔmとする。Ｒｔkは温度ｔkでの抵抗分、Ｒｔ(m-1)は
温度ｔ(m-1)での抵抗分であり、αｔmはｔ(m-1)からｔm
の温度間における１℃当りの抵抗分の変化率を示す温度
係数である。
【００７２】ここで温度係数αｔmは電流検出器２６の
構成材料に固有の値として概略定まる値であるが、厳密
に値を設定することでより正確な電流値の算出が可能と
なる。このため、電流検出特性補償データとなる上記式
（４）に示す補正式の演算係数を、図１６で示される補
正式演算係数マップの様式にて各温度における温度係数
αｔmおよび抵抗分Ｒｔmを電流検出特性補償データ格納
部２２に予め記憶しておく。電動機制御装置１１の運転
時には、まず、パワー素子温度算出手段２７により算出
されたパワー素子温度に応じ、電流検出特性補償データ
格納部２２の補正式演算係数マップより温度係数αｔm
と抵抗分Ｒｔmを抽出して上記式（４）の補正式に基づ
いて抵抗分Ｒｔkを算出し、さらに電流値算出手段２３
にて上記式（３）に基づいて電流値ｉkを算出する。
構成材料に固有の値として概略定まる値であるが、厳密
に値を設定することでより正確な電流値の算出が可能と
なる。このため、電流検出特性補償データとなる上記式
（４）に示す補正式の演算係数を、図１６で示される補
正式演算係数マップの様式にて各温度における温度係数
αｔmおよび抵抗分Ｒｔmを電流検出特性補償データ格納
部２２に予め記憶しておく。電動機制御装置１１の運転
時には、まず、パワー素子温度算出手段２７により算出
されたパワー素子温度に応じ、電流検出特性補償データ
格納部２２の補正式演算係数マップより温度係数αｔm
と抵抗分Ｒｔmを抽出して上記式（４）の補正式に基づ
いて抵抗分Ｒｔkを算出し、さらに電流値算出手段２３
にて上記式（３）に基づいて電流値ｉkを算出する。
【００７３】この実施の形態においても、上記実施の形
態４と同様に、格納部２２からの電流検出特性補償デー
タにより個体毎の特性バラツキおよび温度変動による誤
差を補正して解消でき、高精度で信頼性の高い電流値が
得られる。また、図１７で示される補正式演算係数マッ
プは、電流検出器２６の使用温度範囲すなわちパワー素
子７の動作温度範囲における温度係数αの変動が少ない
場合には温度軸の刻みを粗くすることが可能なため、相
対的に上記実施の形態４における図１２に示す電流検出
特性マップより少ない要素数で構成できる。なお、補正
式演算係数マップの作成は上記実施の形態４で示した電
流検出特性マップの作成と同様に、図１３〜図１５のフ
ローチャートに示す同様の処理により、素子温度ｔ、温
度係数α、抵抗値Ｒを記憶することにより、作成でき
る。但し、抵抗値Ｒは上記式（３）を、温度係数αは上
記式（４）を用いて逆算して得るものである。
態４と同様に、格納部２２からの電流検出特性補償デー
タにより個体毎の特性バラツキおよび温度変動による誤
差を補正して解消でき、高精度で信頼性の高い電流値が
得られる。また、図１７で示される補正式演算係数マッ
プは、電流検出器２６の使用温度範囲すなわちパワー素
子７の動作温度範囲における温度係数αの変動が少ない
場合には温度軸の刻みを粗くすることが可能なため、相
対的に上記実施の形態４における図１２に示す電流検出
特性マップより少ない要素数で構成できる。なお、補正
式演算係数マップの作成は上記実施の形態４で示した電
流検出特性マップの作成と同様に、図１３〜図１５のフ
ローチャートに示す同様の処理により、素子温度ｔ、温
度係数α、抵抗値Ｒを記憶することにより、作成でき
る。但し、抵抗値Ｒは上記式（３）を、温度係数αは上
記式（４）を用いて逆算して得るものである。
【００７４】
【発明の効果】以上のようにこの発明に係る請求項１記
載の電動機制御装置は、パワー素子を内蔵した電力変換
装置と、該パワー素子と電動機とを接続する電力線路上
に配された電流検出器と、該電流検出器からの検出電流
を用いて上記パワー素子のスイッチングを制御する制御
演算装置とを備えて、上記電動機の通電電流を制御する
装置構成であって、上記制御演算装置が、上記電流検出
器の特性バラツキを補償するための電流検出特性補償デ
ータを予め記憶した格納部と、該電流検出特性補償デー
タに基づいて上記電流検出器からの検出電流を補正して
電流値を算出する電流値算出手段と、該算出された電流
値に基づいて上記パワー素子のスイッチングを制御する
駆動信号を演算生成する手段とを備えたため、スイッチ
ング制御の基となる電流検出器からの検出電流を、電流
検出器の特性バラツキなどの誤差を補償して信頼性良く
高精度に検出することができ、制御性が向上する。
載の電動機制御装置は、パワー素子を内蔵した電力変換
装置と、該パワー素子と電動機とを接続する電力線路上
に配された電流検出器と、該電流検出器からの検出電流
を用いて上記パワー素子のスイッチングを制御する制御
演算装置とを備えて、上記電動機の通電電流を制御する
装置構成であって、上記制御演算装置が、上記電流検出
器の特性バラツキを補償するための電流検出特性補償デ
ータを予め記憶した格納部と、該電流検出特性補償デー
タに基づいて上記電流検出器からの検出電流を補正して
電流値を算出する電流値算出手段と、該算出された電流
値に基づいて上記パワー素子のスイッチングを制御する
駆動信号を演算生成する手段とを備えたため、スイッチ
ング制御の基となる電流検出器からの検出電流を、電流
検出器の特性バラツキなどの誤差を補償して信頼性良く
高精度に検出することができ、制御性が向上する。
【００７５】またこの発明に係る請求項２記載の電動機
制御装置は、電力変換装置内のパワー素子と電動機とを
接続する電力線路上に配された電流検出器と、該電流検
出器からの検出電流を用いて上記パワー素子のスイッチ
ングを制御する制御演算装置とを備えて、上記電動機の
通電電流を制御する電動機制御装置であって、上記制御
演算装置の周囲温度を検出する周囲温度検出器を設け、
該制御演算装置が、検出された周囲温度に基づいて、該
制御演算装置内の電子回路部品における温度変動による
定数変動を補償するように、上記電流検出器からの検出
電流を補正して電流値を算出する電流値算出手段を備え
たため、スイッチング制御の基となる電流検出器からの
検出電流を、上記電子回路部品による定数変動による誤
差を補償して信頼性良く高精度に検出することができ、
制御性が向上する。
制御装置は、電力変換装置内のパワー素子と電動機とを
接続する電力線路上に配された電流検出器と、該電流検
出器からの検出電流を用いて上記パワー素子のスイッチ
ングを制御する制御演算装置とを備えて、上記電動機の
通電電流を制御する電動機制御装置であって、上記制御
演算装置の周囲温度を検出する周囲温度検出器を設け、
該制御演算装置が、検出された周囲温度に基づいて、該
制御演算装置内の電子回路部品における温度変動による
定数変動を補償するように、上記電流検出器からの検出
電流を補正して電流値を算出する電流値算出手段を備え
たため、スイッチング制御の基となる電流検出器からの
検出電流を、上記電子回路部品による定数変動による誤
差を補償して信頼性良く高精度に検出することができ、
制御性が向上する。
【００７６】またこの発明に係る請求項３記載の電動機
制御装置は、請求項１において、制御演算装置の周囲温
度を検出する周囲温度検出器を設け、電流検出特性補償
データに基づいて電流検出器からの検出電流を補正して
電流値を算出する電流値算出手段が、該電流値算出の際
に、上記検出された周囲温度に基づいて該制御演算装置
内の電子回路部品における温度変動による定数変動を補
償するような補正演算を併せて行うことを可能としたも
のである。上記電流検出器からの検出電流を補正して電
流値を算出する電流値算出手段を備えたため、スイッチ
ング制御の基となる電流検出器からの検出電流を、電流
検出器の特性バラツキや上記電子回路部品による定数変
動による誤差を補償して信頼性良く高精度に検出するこ
とができ、制御性が一層向上する。
制御装置は、請求項１において、制御演算装置の周囲温
度を検出する周囲温度検出器を設け、電流検出特性補償
データに基づいて電流検出器からの検出電流を補正して
電流値を算出する電流値算出手段が、該電流値算出の際
に、上記検出された周囲温度に基づいて該制御演算装置
内の電子回路部品における温度変動による定数変動を補
償するような補正演算を併せて行うことを可能としたも
のである。上記電流検出器からの検出電流を補正して電
流値を算出する電流値算出手段を備えたため、スイッチ
ング制御の基となる電流検出器からの検出電流を、電流
検出器の特性バラツキや上記電子回路部品による定数変
動による誤差を補償して信頼性良く高精度に検出するこ
とができ、制御性が一層向上する。
【００７７】またこの発明に係る請求項４記載の電動機
制御装置は、請求項１〜３のいずれかにおいて、電流検
出器が電力変換装置に内蔵され、該電力変換装置と制御
演算装置とが単一の容器内に収納されたため、組み立て
工数、構成部品、および故障要因箇所が少ない構造とな
ると共に、さらに電流検出器と制御演算装置との間の信
号経路短縮によりノイズの影響が低減でき、検出電流値
の信頼性が一層向上する。
制御装置は、請求項１〜３のいずれかにおいて、電流検
出器が電力変換装置に内蔵され、該電力変換装置と制御
演算装置とが単一の容器内に収納されたため、組み立て
工数、構成部品、および故障要因箇所が少ない構造とな
ると共に、さらに電流検出器と制御演算装置との間の信
号経路短縮によりノイズの影響が低減でき、検出電流値
の信頼性が一層向上する。
【００７８】またこの発明に係る請求項５記載の電動機
制御装置は、請求項１または３において、電力変換装置
と制御演算装置とが単一の容器内に収納され、電流検出
器に抵抗特性を有するものを採用して上記電力変換装置
に内蔵し、該電流検出器近傍に温度検出器を備え、格納
部が上記電流検出器の温度変動による特性バラツキを補
償する電流検出特性補償データを予め記憶したものであ
って、該電流検出特性補償データおよび上記温度検出器
からの検出温度に基づいて、上記電流検出器からの検出
電流を電流値算出手段により補正して電流値を算出する
ため、抵抗特性を有して電力変換装置内に容易に内蔵で
きる電流検出器における、温度変動による特性バラツキ
に起因する誤差を補償して、信頼性良く高精度に電流値
を検出することができ、制御性が一層向上する。
制御装置は、請求項１または３において、電力変換装置
と制御演算装置とが単一の容器内に収納され、電流検出
器に抵抗特性を有するものを採用して上記電力変換装置
に内蔵し、該電流検出器近傍に温度検出器を備え、格納
部が上記電流検出器の温度変動による特性バラツキを補
償する電流検出特性補償データを予め記憶したものであ
って、該電流検出特性補償データおよび上記温度検出器
からの検出温度に基づいて、上記電流検出器からの検出
電流を電流値算出手段により補正して電流値を算出する
ため、抵抗特性を有して電力変換装置内に容易に内蔵で
きる電流検出器における、温度変動による特性バラツキ
に起因する誤差を補償して、信頼性良く高精度に電流値
を検出することができ、制御性が一層向上する。
【００７９】またこの発明に係る請求項６記載の電動機
制御装置は、請求項５において、電流検出器がパワー素
子近傍に配置され、温度検出器が、該パワー素子の過熱
を防止するためのパワー素子温度検出器を兼ねるため、
電流検出器の温度をパワー素子温度検出器で容易に検出
でき、電流検出器における検出電流値の精度向上とパワ
ー素子の過熱防止効果とを併せ持ち、簡略な装置構成で
信頼性向上が図れる。
制御装置は、請求項５において、電流検出器がパワー素
子近傍に配置され、温度検出器が、該パワー素子の過熱
を防止するためのパワー素子温度検出器を兼ねるため、
電流検出器の温度をパワー素子温度検出器で容易に検出
でき、電流検出器における検出電流値の精度向上とパワ
ー素子の過熱防止効果とを併せ持ち、簡略な装置構成で
信頼性向上が図れる。
【００８０】またこの発明に係る請求項７記載の電動機
制御装置は、請求項５または６において、温度検出器の
特性が、請求項３記載の周囲温度検出器からの検出温度
と関連したデータで構成されて予め記憶され、制御演算
装置が、該温度検出器の特性データに基づいて該温度検
出器からの検出値から温度を算出する温度算出手段を備
えたため、温度検出器の特性データを信頼性良く容易に
構築できて高精度に温度が検出できる。
制御装置は、請求項５または６において、温度検出器の
特性が、請求項３記載の周囲温度検出器からの検出温度
と関連したデータで構成されて予め記憶され、制御演算
装置が、該温度検出器の特性データに基づいて該温度検
出器からの検出値から温度を算出する温度算出手段を備
えたため、温度検出器の特性データを信頼性良く容易に
構築できて高精度に温度が検出できる。
【００８１】またこの発明に係る請求項８記載の電動機
制御装置は、請求項１、３または５〜７のいずれかにお
いて、電動機の制御運転を行う前に予め電流検出特性補
償データを作成する手段を制御演算装置内に備え、電流
検出器の特性を測定し、該特性バラツキを補償する上記
電流検出特性補償データを作成して格納部に記憶するた
め、電動機の制御運転時と同一装置を用いて、制御のた
めの電流検出特性補償データの作成が容易に行うことが
でき、効率的で信頼性の高い電動機制御が可能になる。
制御装置は、請求項１、３または５〜７のいずれかにお
いて、電動機の制御運転を行う前に予め電流検出特性補
償データを作成する手段を制御演算装置内に備え、電流
検出器の特性を測定し、該特性バラツキを補償する上記
電流検出特性補償データを作成して格納部に記憶するた
め、電動機の制御運転時と同一装置を用いて、制御のた
めの電流検出特性補償データの作成が容易に行うことが
でき、効率的で信頼性の高い電動機制御が可能になる。
【００８２】またこの発明に係る請求項９記載の電動機
制御装置は、請求項８において、電流検出特性補償デー
タを作成する際に、パワー素子のスイッチング動作を伴
って電流検出器の特性を測定するため、信頼性の高いデ
ータ作成が容易で効果的に行える。
制御装置は、請求項８において、電流検出特性補償デー
タを作成する際に、パワー素子のスイッチング動作を伴
って電流検出器の特性を測定するため、信頼性の高いデ
ータ作成が容易で効果的に行える。
【００８３】またこの発明に係る請求項１０記載の電動
機制御装置は、請求項５〜７のいずれかにおいて、電動
機の制御運転を行う前に予め電流検出特性補償データを
作成する手段を制御演算装置内に備え、温度検出器から
の検出温度に基づいてパワー素子のスイッチング動作を
調整して電流検出器の特性を測定し、該電流検出器の温
度変動による特性バラツキを補償する上記電流検出特性
補償データを作成して格納部に記憶するため、電動機の
制御運転時と同一装置を用いて、制御のための電流検出
特性補償データの作成が容易に行うことができ、信頼性
の高いデータ作成が容易で効果的に行えるとともに、効
率的で信頼性の高い電動機制御が可能になる。
機制御装置は、請求項５〜７のいずれかにおいて、電動
機の制御運転を行う前に予め電流検出特性補償データを
作成する手段を制御演算装置内に備え、温度検出器から
の検出温度に基づいてパワー素子のスイッチング動作を
調整して電流検出器の特性を測定し、該電流検出器の温
度変動による特性バラツキを補償する上記電流検出特性
補償データを作成して格納部に記憶するため、電動機の
制御運転時と同一装置を用いて、制御のための電流検出
特性補償データの作成が容易に行うことができ、信頼性
の高いデータ作成が容易で効果的に行えるとともに、効
率的で信頼性の高い電動機制御が可能になる。
【００８４】またこの発明に係る請求項１１記載の電動
機制御装置は、請求項９または１０において、電流検出
特性補償データ作成時のパワー素子のスイッチング動作
を、電流検出器に流れる電流が直流となるように行うた
め、電流検出特性補償データ作成が容易に行うことがで
き、データ作成時間も短縮できる。
機制御装置は、請求項９または１０において、電流検出
特性補償データ作成時のパワー素子のスイッチング動作
を、電流検出器に流れる電流が直流となるように行うた
め、電流検出特性補償データ作成が容易に行うことがで
き、データ作成時間も短縮できる。
【００８５】またこの発明に係る請求項１２記載の電動
機制御装置は、請求項１、３または５〜１１のいずれか
において、電流検出特性補償データは、各電流検出器に
対して個別に記憶され、電流値算出手段による電流値の
算出も各電流検出器に対して行うため、電流検出器の個
体毎の特性バラツキも補償でき、高精度に電流値を検出
できる。
機制御装置は、請求項１、３または５〜１１のいずれか
において、電流検出特性補償データは、各電流検出器に
対して個別に記憶され、電流値算出手段による電流値の
算出も各電流検出器に対して行うため、電流検出器の個
体毎の特性バラツキも補償でき、高精度に電流値を検出
できる。
【００８６】またこの発明に係る請求項１３記載の電動
機制御装置は、請求項１、３または５〜１２のいずれか
において、電流検出特性補償データが、温度に関する補
正マップあるいは、温度に関する補正式で構成されるた
め、電流検出器の温度変動による特性バラツキを補償す
る電流検出特性補償データが確実に得られる。
機制御装置は、請求項１、３または５〜１２のいずれか
において、電流検出特性補償データが、温度に関する補
正マップあるいは、温度に関する補正式で構成されるた
め、電流検出器の温度変動による特性バラツキを補償す
る電流検出特性補償データが確実に得られる。
【００８７】またこの発明に係る請求項１４記載の電動
機制御装置は、請求項１３において、電流検出器からの
検出値データを、請求項５記載の温度検出器から検出さ
れた温度データと共に、上記電流検出器を流れる指示電
流値に対して該温度データの値が所定の間隔になるよう
に収集し、上記指示電流値を所定の間隔で変化させて収
集した（指示電流値、温度データ、検出値データ）によ
り補正マップを構成したため、電流検出器の温度変動に
よる特性バラツキを補償する電流検出特性補償データ
を、容易で確実に得ることができる。
機制御装置は、請求項１３において、電流検出器からの
検出値データを、請求項５記載の温度検出器から検出さ
れた温度データと共に、上記電流検出器を流れる指示電
流値に対して該温度データの値が所定の間隔になるよう
に収集し、上記指示電流値を所定の間隔で変化させて収
集した（指示電流値、温度データ、検出値データ）によ
り補正マップを構成したため、電流検出器の温度変動に
よる特性バラツキを補償する電流検出特性補償データ
を、容易で確実に得ることができる。
【図１】 この発明の実施の形態１による電動機制御装
置の構成を示すブロック図である。
置の構成を示すブロック図である。
【図２】 この発明の実施の形態１による制御演算装置
の具体的な構成例を示す図である。
の具体的な構成例を示す図である。
【図３】 この発明の実施の形態１による電動機制御装
置の構成を示すブロック図である。
置の構成を示すブロック図である。
【図４】 この発明の実施の形態２による電動機制御装
置の構成を示すブロック図である。
置の構成を示すブロック図である。
【図５】 この発明の実施の形態３による電動機制御装
置による温度検出特性データ作成時の構成を示すブロッ
ク図である。
置による温度検出特性データ作成時の構成を示すブロッ
ク図である。
【図６】 この発明の実施の形態３において電動機制御
装置による温度検出特性データ作成時の、スイッチング
素子のスイッチングパターンを示す図である。
装置による温度検出特性データ作成時の、スイッチング
素子のスイッチングパターンを示す図である。
【図７】 この発明の実施の形態３によるパワー素子温
度検出特性マップを示す図である。
度検出特性マップを示す図である。
【図８】 この発明の実施の形態３において電動機制御
装置による温度検出特性データ作成における作成・記憶
処理を示すフローチャートである。
装置による温度検出特性データ作成における作成・記憶
処理を示すフローチャートである。
【図９】 この発明の実施の形態３において電動機制御
装置による温度検出特性データ作成における作成・記憶
処理を示すフローチャートである。
装置による温度検出特性データ作成における作成・記憶
処理を示すフローチャートである。
【図１０】 この発明の実施の形態４において電動機制
御装置による電流検出検出特性データ作成時の構成を示
すブロック図である。
御装置による電流検出検出特性データ作成時の構成を示
すブロック図である。
【図１１】 この発明の実施の形態４において電動機制
御装置による電流検出特性データ作成時の、スイッチン
グ素子のスイッチングパターンを示す図である。
御装置による電流検出特性データ作成時の、スイッチン
グ素子のスイッチングパターンを示す図である。
【図１２】 この発明の実施の形態４による電流検出特
性マップを示す図である。
性マップを示す図である。
【図１３】 この発明の実施の形態４において電動機制
御装置による電流検出特性データ作成における作成・記
憶処理を示すフローチャートである。
御装置による電流検出特性データ作成における作成・記
憶処理を示すフローチャートである。
【図１４】 この発明の実施の形態４において電動機制
御装置による電流検出特性データ作成における作成・記
憶処理を示すフローチャートである。
御装置による電流検出特性データ作成における作成・記
憶処理を示すフローチャートである。
【図１５】 この発明の実施の形態４において電動機制
御装置による電流検出特性データ作成における作成・記
憶処理を示すフローチャートである。
御装置による電流検出特性データ作成における作成・記
憶処理を示すフローチャートである。
【図１６】 この発明の実施の形態５による電流検出特
性の補正式演算係数マップを示す図である。
性の補正式演算係数マップを示す図である。
【図１７】 従来の電動機制御装置の構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
２ 電動機、５，５ａ〜５ｆ スイッチング素子、７，
７ａ〜７ｆ パワー素子、９ 制御演算装置、１０ 電
力変換装置としての電力変換半導体、１１ 電動機制御
装置、１２ 制御演算手段、１３ 周囲温度検出器、１
４，１４ａ〜１４ｃ 電流検出器、２２ 電流検出特性
補償データ格納部、２３ 電流値算出手段、２４ 電動
機駆動信号演算生成手段、２５，２５ａ〜２５ｃ パワ
ー素子温度検出器、２６，２６ａ〜２６ｃ 電流検出
器、２７ パワー素子温度算出手段、２８ 温度特性デ
ータ格納部。
７ａ〜７ｆ パワー素子、９ 制御演算装置、１０ 電
力変換装置としての電力変換半導体、１１ 電動機制御
装置、１２ 制御演算手段、１３ 周囲温度検出器、１
４，１４ａ〜１４ｃ 電流検出器、２２ 電流検出特性
補償データ格納部、２３ 電流値算出手段、２４ 電動
機駆動信号演算生成手段、２５，２５ａ〜２５ｃ パワ
ー素子温度検出器、２６，２６ａ〜２６ｃ 電流検出
器、２７ パワー素子温度算出手段、２８ 温度特性デ
ータ格納部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前川 博敏 東京都千代田区大手町二丁目６番２号 三 菱電機エンジニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 5H570 AA21 BB09 DD04 HA01 HA07 HB01 JJ03 JJ17 JJ25 KK06 LL02 LL17 5H575 AA17 BB06 DD06 GG04 HA01 HA08 JJ03 JJ17 JJ25 KK06 LL22 LL33 MM13 5H576 AA15 BB06 DD02 DD07 EE01 EE11 GG04 HA02 JJ03 JJ16 JJ17 JJ24 JJ25 KK06 LL22 LL44 MM12
Claims (14)
- 【請求項１】 パワー素子を内蔵した電力変換装置と、
該パワー素子と電動機とを接続する電力線路上に配され
た電流検出器と、該電流検出器からの検出電流を用いて
上記パワー素子のスイッチングを制御する制御演算装置
とを備えて、上記電動機の通電電流を制御する電動機制
御装置において、上記制御演算装置が、上記電流検出器
の特性バラツキを補償するための電流検出特性補償デー
タを予め記憶した格納部と、該電流検出特性補償データ
に基づいて上記電流検出器からの検出電流を補正して電
流値を算出する電流値算出手段と、該算出された電流値
に基づいて上記パワー素子のスイッチングを制御する駆
動信号を演算生成する手段とを備えたことを特徴とする
電動機制御装置。 - 【請求項２】 電力変換装置内のパワー素子と電動機と
を接続する電力線路上に配された電流検出器と、該電流
検出器からの検出電流を用いて上記パワー素子のスイッ
チングを制御する制御演算装置とを備えて、上記電動機
の通電電流を制御する電動機制御装置において、上記制
御演算装置の周囲温度を検出する周囲温度検出器を設
け、該制御演算装置が、検出された周囲温度に基づい
て、該制御演算装置内の電子回路部品における温度変動
による定数変動を補償するように、上記電流検出器から
の検出電流を補正して電流値を算出する電流値算出手段
を備えたことを特徴とする電動機制御装置。 - 【請求項３】 制御演算装置の周囲温度を検出する周囲
温度検出器を設け、電流検出特性補償データに基づいて
電流検出器からの検出電流を補正して電流値を算出する
電流値算出手段が、該電流値算出の際に、上記検出され
た周囲温度に基づいて該制御演算装置内の電子回路部品
における温度変動による定数変動を補償するような補正
演算を併せて行うことを可能としたことを特徴とする請
求項１記載の電動機制御装置。 - 【請求項４】 電流検出器が電力変換装置に内蔵され、
該電力変換装置と制御演算装置とが単一の容器内に収納
されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載
の電動機制御装置。 - 【請求項５】 電力変換装置と制御演算装置とが単一の
容器内に収納され、電流検出器に抵抗特性を有するもの
を採用して上記電力変換装置に内蔵し、該電流検出器近
傍に温度検出器を備え、格納部が上記電流検出器の温度
変動による特性バラツキを補償する電流検出特性補償デ
ータを予め記憶したものであって、該電流検出特性補償
データおよび上記温度検出器からの検出温度に基づい
て、上記電流検出器からの検出電流を電流値算出手段に
より補正して電流値を算出することを特徴とする請求項
１または３記載の電動機制御装置。 - 【請求項６】 電流検出器がパワー素子近傍に配置さ
れ、温度検出器が、該パワー素子の過熱を防止するため
のパワー素子温度検出器を兼ねることを特徴とする請求
項５記載の電動機制御装置。 - 【請求項７】 温度検出器の特性が、請求項３記載の周
囲温度検出器からの検出温度と関連したデータで構成さ
れて予め記憶され、制御演算装置が、該温度検出器の特
性データに基づいて該温度検出器からの検出値から温度
を算出する温度算出手段を備えたことを特徴とする請求
項５または６記載の電動機制御装置。 - 【請求項８】 電動機の制御運転を行う前に予め電流検
出特性補償データを作成する手段を制御演算装置内に備
え、電流検出器の特性を測定し、該特性バラツキを補償
する上記電流検出特性補償データを作成して格納部に記
憶することを特徴とする請求項１、３または５〜７のい
ずれかに記載の電動機制御装置。 - 【請求項９】 電流検出特性補償データを作成する際
に、パワー素子のスイッチング動作を伴って電流検出器
の特性を測定することを特徴とする請求項８記載の電動
機制御装置。 - 【請求項１０】 電動機の制御運転を行う前に予め電流
検出特性補償データを作成する手段を制御演算装置内に
備え、温度検出器からの検出温度に基づいてパワー素子
のスイッチング動作を調整して電流検出器の特性を測定
し、該電流検出器の温度変動による特性バラツキを補償
する上記電流検出特性補償データを作成して格納部に記
憶することを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載
の電動機制御装置。 - 【請求項１１】 電流検出特性補償データ作成時のパワ
ー素子のスイッチング動作を、電流検出器に流れる電流
が直流となるように行うことを特徴とする請求項９また
は１０記載の電動機制御装置。 - 【請求項１２】 電流検出特性補償データは、各電流検
出器に対して個別に記憶され、電流値算出手段による電
流値の算出も各電流検出器に対して行うことを特徴とす
る請求項１、３または５〜１１のいずれかに記載の電動
機制御装置。 - 【請求項１３】 電流検出特性補償データが、温度に関
する補正マップあるいは、温度に関する補正式で構成さ
れることを特徴とする請求項１、３または５〜１２のい
ずれかに記載の電動機制御装置。 - 【請求項１４】 電流検出器からの検出値データを、請
求項５記載の温度検出器から検出された温度データと共
に、上記電流検出器を流れる指示電流値に対して該温度
データの値が所定の間隔になるように収集し、上記指示
電流値を所定の間隔で変化させて収集した（指示電流
値、温度データ、検出値データ）により補正マップを構
成したことを特徴とする請求項１３記載の電動機制御装
置。
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| JP2006033937A (ja) * | 2004-07-13 | 2006-02-02 | Mitsubishi Electric Corp | 交流電動機の制御装置 |
| US8589719B2 (en) | 2010-03-31 | 2013-11-19 | Fujitsu Limited | Control apparatus and method, and signal processing apparatus |
| CN110095647A (zh) * | 2018-01-29 | 2019-08-06 | 瑞萨电子株式会社 | 半导体器件、负载驱动系统和电感器电流的电流感测的方法 |
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