JP2002374698A - 電動機の制御装置 - Google Patents
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- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
- H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
- H02P29/024—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load
- H02P29/026—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load the fault being a power fluctuation
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
- H02M7/5387—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration
- H02M7/53871—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration with automatic control of output voltage or current
- H02M7/53873—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration with automatic control of output voltage or current with digital control
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/28—Arrangements for controlling current
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 バッテリの瞬時的な変動に左右されず、高精
度に電流指令値を求めることのできる電動機の制御装置
を提供することが課題である。 【解決手段】 バッテリＥ１の出力電圧ｖdc、及び出力
電流ｉdcを検出し、これらの検出結果に基づいて、バッ
テリＥ１が無負荷時における出力電圧値ｖ0を求める。
そして、無負荷時電圧ｖ0と電流指令値ｉd＊、ｉq＊が
予め記憶された電流指令値マップに基づいて、電流指令
値を求め、該電流指令値に基づいて、インバータ回路２
の出力を制御する。これにより、バッテリ電圧の瞬時的
な変動に左右されない効率の良い電流指令値を求めるこ
とができ、同期モータＭ１の制御性を向上させることが
できる。
度に電流指令値を求めることのできる電動機の制御装置
を提供することが課題である。 【解決手段】 バッテリＥ１の出力電圧ｖdc、及び出力
電流ｉdcを検出し、これらの検出結果に基づいて、バッ
テリＥ１が無負荷時における出力電圧値ｖ0を求める。
そして、無負荷時電圧ｖ0と電流指令値ｉd＊、ｉq＊が
予め記憶された電流指令値マップに基づいて、電流指令
値を求め、該電流指令値に基づいて、インバータ回路２
の出力を制御する。これにより、バッテリ電圧の瞬時的
な変動に左右されない効率の良い電流指令値を求めるこ
とができ、同期モータＭ１の制御性を向上させることが
できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、直流電源より出力
される直流電圧を交流電圧に変換し、これを供給して電
動機を回転させる電動機の制御装置に係り、特に、直流
電源電圧を効率良く使用する技術に関する。
される直流電圧を交流電圧に変換し、これを供給して電
動機を回転させる電動機の制御装置に係り、特に、直流
電源電圧を効率良く使用する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来における電動機の制御装置として、
例えば特開２０００−３２７９９号公報（以下、従来例
という）に記載されたものが知られている。該従来例に
は、トルク指令値と、速度によって電流指令値を定める
マップを、異なる電圧毎に予め用意しておくことによ
り、バッテリ電圧が変動したときにおいても、電圧値を
最大値とすることができ、効率を向上させることができ
る。
例えば特開２０００−３２７９９号公報（以下、従来例
という）に記載されたものが知られている。該従来例に
は、トルク指令値と、速度によって電流指令値を定める
マップを、異なる電圧毎に予め用意しておくことによ
り、バッテリ電圧が変動したときにおいても、電圧値を
最大値とすることができ、効率を向上させることができ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来例に記載された電動機の制御装置では、定常時に
は、バッテリ電圧に応じてマップを選択し、電流指令値
を求めれば良いが、例えば大きくトルクを変化させる場
合には（即ち、電流指令値変化が大きい場合には）、モ
ータの出力変動により、バッテリ電圧が一時的に変動す
る。
た従来例に記載された電動機の制御装置では、定常時に
は、バッテリ電圧に応じてマップを選択し、電流指令値
を求めれば良いが、例えば大きくトルクを変化させる場
合には（即ち、電流指令値変化が大きい場合には）、モ
ータの出力変動により、バッテリ電圧が一時的に変動す
る。
【０００４】その結果、電流マップが切り換えられる前
に、電圧が降下してしまい、脱調する可能性がある。こ
れを防止するために、電流マップに予めマージンを設定
しておく必要があり、その結果効率が低下するという問
題が生じる。
に、電圧が降下してしまい、脱調する可能性がある。こ
れを防止するために、電流マップに予めマージンを設定
しておく必要があり、その結果効率が低下するという問
題が生じる。
【０００５】また、フィードバック周期（即ち、トルク
指令値及び速度データを出力する時間間隔）を短くすれ
ば、バッテリ電圧の変動に追従させることが可能である
が、このような方法では、バッテリ電圧の計測ノイズを
除去するために、ノイズカットフィルタを搭載しなけれ
ばならず、やはり追従性の低下を招いてしまう。また、
コントローラの負荷が大きくなるという新たな問題が発
生する。
指令値及び速度データを出力する時間間隔）を短くすれ
ば、バッテリ電圧の変動に追従させることが可能である
が、このような方法では、バッテリ電圧の計測ノイズを
除去するために、ノイズカットフィルタを搭載しなけれ
ばならず、やはり追従性の低下を招いてしまう。また、
コントローラの負荷が大きくなるという新たな問題が発
生する。
【０００６】本発明はこのような従来の課題を解決する
ためになされたものであり、その目的とするところは、
バッテリ電圧の瞬時的な変動に左右されず、高精度に電
流指令値を得ることのできる電動機の制御装置を提供す
ることにある。
ためになされたものであり、その目的とするところは、
バッテリ電圧の瞬時的な変動に左右されず、高精度に電
流指令値を得ることのできる電動機の制御装置を提供す
ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本願請求項１に記載の発明は、バッテリより供給さ
れる直流電圧を交流電圧に変換して電動機に供給するイ
ンバータ回路を有し、該インバータ回路の出力を調整し
て電動機の回転駆動を制御する電動機の制御装置におい
て、前記バッテリの出力電圧を検出し、該出力電圧の検
出結果に基づいて、前記バッテリが無負荷時における出
力電圧値を求め、該無負荷時の電圧値と電流指令値とが
予め記憶された電流指令値マップに基づいて、電流指令
値を求め、該電流指令値に基づいて、前記インバータ回
路の出力を制御することが特徴である。
め、本願請求項１に記載の発明は、バッテリより供給さ
れる直流電圧を交流電圧に変換して電動機に供給するイ
ンバータ回路を有し、該インバータ回路の出力を調整し
て電動機の回転駆動を制御する電動機の制御装置におい
て、前記バッテリの出力電圧を検出し、該出力電圧の検
出結果に基づいて、前記バッテリが無負荷時における出
力電圧値を求め、該無負荷時の電圧値と電流指令値とが
予め記憶された電流指令値マップに基づいて、電流指令
値を求め、該電流指令値に基づいて、前記インバータ回
路の出力を制御することが特徴である。
【０００８】請求項２に記載の発明は、バッテリより供
給される直流電圧を交流電圧に変換して電動機に供給す
るインバータ回路を有し、該インバータ回路の出力を調
整して電動機の回転駆動を制御する電動機の制御装置に
おいて、前記バッテリの出力電圧を検出する電圧検出手
段と、前記電圧検出手段にて検出される電圧値に基づ
き、前記バッテリが無負荷時における出力電圧値を推定
する無負荷時電圧推定手段と、トルク指令値及び前記電
動機の回転数と、電流指令値との関係を示すマップデー
タが、前記無負荷時電圧毎に記憶され、前記無負荷時電
圧推定手段より無負荷時電圧値が与えられた際に、これ
に対応する電流指令値を出力する電流指令値マップ記憶
手段と、前記電流指令値マップ記憶手段より出力される
電流指令値に基づいて、前記インバータ回路の出力を制
御する電流制御手段と、を有することを特徴とする。
給される直流電圧を交流電圧に変換して電動機に供給す
るインバータ回路を有し、該インバータ回路の出力を調
整して電動機の回転駆動を制御する電動機の制御装置に
おいて、前記バッテリの出力電圧を検出する電圧検出手
段と、前記電圧検出手段にて検出される電圧値に基づ
き、前記バッテリが無負荷時における出力電圧値を推定
する無負荷時電圧推定手段と、トルク指令値及び前記電
動機の回転数と、電流指令値との関係を示すマップデー
タが、前記無負荷時電圧毎に記憶され、前記無負荷時電
圧推定手段より無負荷時電圧値が与えられた際に、これ
に対応する電流指令値を出力する電流指令値マップ記憶
手段と、前記電流指令値マップ記憶手段より出力される
電流指令値に基づいて、前記インバータ回路の出力を制
御する電流制御手段と、を有することを特徴とする。
【０００９】請求項３に記載の発明は、バッテリより供
給される直流電圧を交流電圧に変換して電動機に供給す
るインバータ回路を有し、該インバータ回路の出力を調
整して電動機の回転駆動を制御する電動機の制御装置に
おいて、前記バッテリの出力電圧を検出する電圧検出手
段と、前記電圧検出手段にて検出される電圧値に基づ
き、前記バッテリが無負荷時における出力電圧値を推定
する無負荷時電圧推定手段と、前記電動機の回転位置、
及び回転速度を求める位置センサと、前記インバータ回
路より出力される電流値を検出する電流センサと、上位
コントローラより与えられるトルク指令値及び前記位置
センサにて求められる電動機の回転速度と、電流指令値
との関係を示すマップデータが、前記無負荷時電圧毎に
記憶され、前記無負荷時電圧推定手段より無負荷時電圧
値が与えられた際に、これに対応する電流指令値を出力
する電流指令値マップ記憶手段と、前記電流指令値マッ
プ記憶手段より出力される電流指令値、及び前記位置セ
ンサにて検出される前記電動機の回転速度と回転位置、
及び前記電流センサにて検出される電流値に基づいて、
前記インバータ回路の出力を制御する電流制御手段と、
を具備したことを特徴とする。
給される直流電圧を交流電圧に変換して電動機に供給す
るインバータ回路を有し、該インバータ回路の出力を調
整して電動機の回転駆動を制御する電動機の制御装置に
おいて、前記バッテリの出力電圧を検出する電圧検出手
段と、前記電圧検出手段にて検出される電圧値に基づ
き、前記バッテリが無負荷時における出力電圧値を推定
する無負荷時電圧推定手段と、前記電動機の回転位置、
及び回転速度を求める位置センサと、前記インバータ回
路より出力される電流値を検出する電流センサと、上位
コントローラより与えられるトルク指令値及び前記位置
センサにて求められる電動機の回転速度と、電流指令値
との関係を示すマップデータが、前記無負荷時電圧毎に
記憶され、前記無負荷時電圧推定手段より無負荷時電圧
値が与えられた際に、これに対応する電流指令値を出力
する電流指令値マップ記憶手段と、前記電流指令値マッ
プ記憶手段より出力される電流指令値、及び前記位置セ
ンサにて検出される前記電動機の回転速度と回転位置、
及び前記電流センサにて検出される電流値に基づいて、
前記インバータ回路の出力を制御する電流制御手段と、
を具備したことを特徴とする。
【００１０】請求項４に記載の発明は、前記無負荷電時
電圧推定手段は、前記電圧検出手段にて検出される電圧
値ｖdcと、トルク指令値、電動機の回転数に基づいて、
前記バッテリの出力電流値を決定し、該出力電流値と、
前記電圧値ｖdcに基づいて、無負荷時電圧を推定するこ
とを特徴とする。
電圧推定手段は、前記電圧検出手段にて検出される電圧
値ｖdcと、トルク指令値、電動機の回転数に基づいて、
前記バッテリの出力電流値を決定し、該出力電流値と、
前記電圧値ｖdcに基づいて、無負荷時電圧を推定するこ
とを特徴とする。
【００１１】請求項５に記載の発明は、前記バッテリの
出力電流を検出する電流検出手段を具備し、前記無負荷
時電圧推定手段は、前記電圧検出手段にて検出される電
圧値に加え、前記電流検出手段にて検出される電流値に
基づいて、前記無負荷時電圧を推定することを特徴とす
る。
出力電流を検出する電流検出手段を具備し、前記無負荷
時電圧推定手段は、前記電圧検出手段にて検出される電
圧値に加え、前記電流検出手段にて検出される電流値に
基づいて、前記無負荷時電圧を推定することを特徴とす
る。
【００１２】請求項６に記載の発明は、前記無負荷時電
圧推定手段は、前記電流検出手段にて検出される電流値
ｉdcを時間積分して、充電電流量ＡＨを求め、該充電電
流量ＡＨと予め設定されているバッテリ満充電時の充電
電流量ＡＨ0との比率に基づいて、放電深度を演算し、
該放電深度に基づいて、前記バッテリの無負荷時電圧を
推定することを特徴とする。
圧推定手段は、前記電流検出手段にて検出される電流値
ｉdcを時間積分して、充電電流量ＡＨを求め、該充電電
流量ＡＨと予め設定されているバッテリ満充電時の充電
電流量ＡＨ0との比率に基づいて、放電深度を演算し、
該放電深度に基づいて、前記バッテリの無負荷時電圧を
推定することを特徴とする。
【００１３】請求項７に記載の発明は、前記無負荷時電
圧推定手段は、前記電流検出手段にて検出される電流値
ｉdcと、前記電圧検出手段にて検出される電圧値ｖdcと
を乗じ、且つ、この乗算結果（ｖdc×ｉdc）を時間積分
することにより充電電力量ＷＨを求め、該充電電力量Ｗ
Ｈと予め設定されているバッテリ満充電時の充電電力量
ＷＨ0との比率に基づいて、放電深度を演算し、該放電
深度に基づいて、前記バッテリの無負荷時電圧を推定す
ることを特徴とする。
圧推定手段は、前記電流検出手段にて検出される電流値
ｉdcと、前記電圧検出手段にて検出される電圧値ｖdcと
を乗じ、且つ、この乗算結果（ｖdc×ｉdc）を時間積分
することにより充電電力量ＷＨを求め、該充電電力量Ｗ
Ｈと予め設定されているバッテリ満充電時の充電電力量
ＷＨ0との比率に基づいて、放電深度を演算し、該放電
深度に基づいて、前記バッテリの無負荷時電圧を推定す
ることを特徴とする。
【００１４】請求項８に記載の発明は、前記無負荷時電
圧推定手段は、前記電流検出手段にて検出される電流値
ｉdcがゼロとなったときの、前記電圧検出手段にて検出
される電圧値をｖ0として求め、該電圧値ｖ0を無負荷時
電圧とすることを特徴とする。
圧推定手段は、前記電流検出手段にて検出される電流値
ｉdcがゼロとなったときの、前記電圧検出手段にて検出
される電圧値をｖ0として求め、該電圧値ｖ0を無負荷時
電圧とすることを特徴とする。
【００１５】
【発明の効果】請求項１の発明では、バッテリの出力電
圧を検出し、該出力電圧に基づいて、バッテリが無負荷
時のときの電圧値を求め、該無負荷時電圧に基づいて電
流指令値を設定するので、急激なトルク変化が発生した
場合でも、確実に電動機を制御することができる。
圧を検出し、該出力電圧に基づいて、バッテリが無負荷
時のときの電圧値を求め、該無負荷時電圧に基づいて電
流指令値を設定するので、急激なトルク変化が発生した
場合でも、確実に電動機を制御することができる。
【００１６】請求項２の発明では、電圧検出手段にて検
出されるバッテリの出力電圧値に基づいて、バッテリが
無負荷時の電圧値が求められ、この無負荷時電圧と電流
指令値マップ記憶手段に記憶されている電流指令値マッ
プとに基づいて、電流指令値を設定している。従って、
バッテリ電圧の瞬時的な変化に左右されない効率の良い
電流指令値を求めることができ、電動機の制御性を向上
させることができる。
出されるバッテリの出力電圧値に基づいて、バッテリが
無負荷時の電圧値が求められ、この無負荷時電圧と電流
指令値マップ記憶手段に記憶されている電流指令値マッ
プとに基づいて、電流指令値を設定している。従って、
バッテリ電圧の瞬時的な変化に左右されない効率の良い
電流指令値を求めることができ、電動機の制御性を向上
させることができる。
【００１７】請求項３の発明では、電圧検出手段にて検
出されるバッテリの出力電圧値に基づいて、バッテリが
無負荷時の電圧値が求められる。そして、この無負荷時
電圧、位置センサにて検出される電動機の回転数、及び
上位コントローラより与えられるトルク指令値を電流指
令値マップ記憶手段に記憶されている電流指令値マップ
に当てはめることにより、電流指令値を設定している。
従って、バッテリ電圧の瞬時的な変化に左右されない効
率の良い電流指令値を求めることができ、電動機の制御
性を向上させることができる。
出されるバッテリの出力電圧値に基づいて、バッテリが
無負荷時の電圧値が求められる。そして、この無負荷時
電圧、位置センサにて検出される電動機の回転数、及び
上位コントローラより与えられるトルク指令値を電流指
令値マップ記憶手段に記憶されている電流指令値マップ
に当てはめることにより、電流指令値を設定している。
従って、バッテリ電圧の瞬時的な変化に左右されない効
率の良い電流指令値を求めることができ、電動機の制御
性を向上させることができる。
【００１８】請求項４の発明では、バッテリの出力電圧
値に基づいて、該バッテリの出力電流値を求め、これら
の電圧値、及び電流値に基づいて、無負荷時電圧を演算
するようにしているので、高精度な電流指令値を求める
ことができる。
値に基づいて、該バッテリの出力電流値を求め、これら
の電圧値、及び電流値に基づいて、無負荷時電圧を演算
するようにしているので、高精度な電流指令値を求める
ことができる。
【００１９】請求項５の発明では、バッテリの出力電流
を検出する電流検出手段を具備し、該電流検出手段にて
検出される電流値と、電圧検出手段にて検出される電圧
値との双方を用いて無負荷時電圧を演算するようにして
いるので、無負荷時電圧を高精度に求めることができ、
効率の良い電流指令値を求めることができる。
を検出する電流検出手段を具備し、該電流検出手段にて
検出される電流値と、電圧検出手段にて検出される電圧
値との双方を用いて無負荷時電圧を演算するようにして
いるので、無負荷時電圧を高精度に求めることができ、
効率の良い電流指令値を求めることができる。
【００２０】請求項６の発明では、電流検出手段にて検
出される電流値に基づいて放電深度を演算し、該放電深
度より無負荷時電圧を求めるようにしているので、効率
の良い電流指令値を求めることができる。
出される電流値に基づいて放電深度を演算し、該放電深
度より無負荷時電圧を求めるようにしているので、効率
の良い電流指令値を求めることができる。
【００２１】請求項７の発明では、電流検出手段にて検
出される電流値、及び電圧検出手段にて検出される電圧
値に基づいて放電深度を演算し、該放電深度より無負荷
時電圧を求めるようにしているので、効率の良い電流指
令値を求めることができる。
出される電流値、及び電圧検出手段にて検出される電圧
値に基づいて放電深度を演算し、該放電深度より無負荷
時電圧を求めるようにしているので、効率の良い電流指
令値を求めることができる。
【００２２】請求項８の発明では、電流検出手段にて検
出される電流値がゼロとなったときの、電圧検出手段に
て検出される電圧値を無負荷時電圧としているので、簡
素な構成で、且つ効率の良い電流指令値を求めることが
できる。
出される電流値がゼロとなったときの、電圧検出手段に
て検出される電圧値を無負荷時電圧としているので、簡
素な構成で、且つ効率の良い電流指令値を求めることが
できる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に
係る電動機の制御装置の構成を示すブロック図である。
同図に示すように、該電動機の制御装置１は、同期モー
タ（電動機）Ｍ１の駆動を制御するものであり、バッテ
リＥ１より与えられる直流電圧を、３相交流電圧に変換
し、該３相交流電圧を同期モータＭ１に供給するインバ
ータ回路２と、バッテリＥ１の出力電圧ｖdcを検出する
電圧計（電圧検出手段）３と、バッテリＥ１の出力電流
ｉdcを検出する電流計（電流検出手段）４と、を具備し
ている。
基づいて説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に
係る電動機の制御装置の構成を示すブロック図である。
同図に示すように、該電動機の制御装置１は、同期モー
タ（電動機）Ｍ１の駆動を制御するものであり、バッテ
リＥ１より与えられる直流電圧を、３相交流電圧に変換
し、該３相交流電圧を同期モータＭ１に供給するインバ
ータ回路２と、バッテリＥ１の出力電圧ｖdcを検出する
電圧計（電圧検出手段）３と、バッテリＥ１の出力電流
ｉdcを検出する電流計（電流検出手段）４と、を具備し
ている。
【００２４】更に、電圧計３にて検出される電圧値Ｖd
c、及び電流計４にて検出される電流値ｉdcに基づい
て、バッテリＥ１が無負荷のときの出力電圧値ｖ0を推
定する無負荷時電圧推定部５と、同期モータＭ１に流れ
る各相（ｕ相、ｖ相、ｗ相）に流れる電流を検出する電
流センサ９と、同期モータＭ１のロータ位置及び回転速
度を検出する位置センサ１０と、を具備している。
c、及び電流計４にて検出される電流値ｉdcに基づい
て、バッテリＥ１が無負荷のときの出力電圧値ｖ0を推
定する無負荷時電圧推定部５と、同期モータＭ１に流れ
る各相（ｕ相、ｖ相、ｗ相）に流れる電流を検出する電
流センサ９と、同期モータＭ１のロータ位置及び回転速
度を検出する位置センサ１０と、を具備している。
【００２５】また、上位コントローラ６より与えられる
トルク指令値Ｔと、無負荷時電圧推定部５より与えられ
る電圧値ｖ0、及び位置センサ１０にて検出される同期
モータＭ１の回転速度のデータに基づいて、ｄ軸方向、
及びｑ軸方向の電流指令値ｉd、ｉqを求める電流指令値
マップが記憶されたマップ記憶部７と、電流制御部８
と、を具備している。
トルク指令値Ｔと、無負荷時電圧推定部５より与えられ
る電圧値ｖ0、及び位置センサ１０にて検出される同期
モータＭ１の回転速度のデータに基づいて、ｄ軸方向、
及びｑ軸方向の電流指令値ｉd、ｉqを求める電流指令値
マップが記憶されたマップ記憶部７と、電流制御部８
と、を具備している。
【００２６】図２は、電流制御部８の詳細な構成を示す
ブロック図であり、同図に示すように、該電流制御部８
は、位置センサ１０による検出データに基づいて、同期
モータＭ１のロータ位相角θを演算する位相演算部１２
と、この位相角θ及び電流センサ９で検出される電流値
（ｕ相、ｖ相、ｗ相の各電流値）に基づき、３相２相変
換して、２相の電流測定値ｉd、ｉqを求める３相２相変
換部１３と、を有している。
ブロック図であり、同図に示すように、該電流制御部８
は、位置センサ１０による検出データに基づいて、同期
モータＭ１のロータ位相角θを演算する位相演算部１２
と、この位相角θ及び電流センサ９で検出される電流値
（ｕ相、ｖ相、ｗ相の各電流値）に基づき、３相２相変
換して、２相の電流測定値ｉd、ｉqを求める３相２相変
換部１３と、を有している。
【００２７】また、電圧計３で測定される電圧値ｖdc、
及び後述する２相３相変換部１５より与えられる３相の
電圧指令値Ｖu＊、Ｖv＊、Ｖw＊に基づいて、所望のデ
ューティー比となるＰＷＭ信号を生成し、該ＰＷＭ信号
をインバータ回路２へ出力するＰＷＭ作成部１６と、マ
ップ記憶部７より出力される電流指令値ｉd＊、ｉq＊、
及び３相２相変換部１３にて求められた電流測定値ｉ
d、ｉqに基づいて、２相の電圧指令値Ｖd＊、Ｖq＊を求
めるＰＩ制御部１４と、を有している。
及び後述する２相３相変換部１５より与えられる３相の
電圧指令値Ｖu＊、Ｖv＊、Ｖw＊に基づいて、所望のデ
ューティー比となるＰＷＭ信号を生成し、該ＰＷＭ信号
をインバータ回路２へ出力するＰＷＭ作成部１６と、マ
ップ記憶部７より出力される電流指令値ｉd＊、ｉq＊、
及び３相２相変換部１３にて求められた電流測定値ｉ
d、ｉqに基づいて、２相の電圧指令値Ｖd＊、Ｖq＊を求
めるＰＩ制御部１４と、を有している。
【００２８】更に、ＰＩ制御部１４より出力される２相
の電圧指令値Ｖd＊、Ｖq＊と、位相演算部１２で求めら
れる位相角θとに基づき、２相３相変換により３相の電
圧指令値Ｖu＊、Ｖv＊、Ｖw＊を求め、該３相の電圧指
令値をＰＷＭ作成部１６に出力する２相３相変換部１５
と、を具備している。
の電圧指令値Ｖd＊、Ｖq＊と、位相演算部１２で求めら
れる位相角θとに基づき、２相３相変換により３相の電
圧指令値Ｖu＊、Ｖv＊、Ｖw＊を求め、該３相の電圧指
令値をＰＷＭ作成部１６に出力する２相３相変換部１５
と、を具備している。
【００２９】図３は、マップ記憶部７に記憶されている
電流指令値マップを模式的に示す説明図であり、同図に
示すように、該電流指令値マップには、上位コントロー
ラ６より出力されるトルク指令値Ｔ［Nm］（縦軸）、及
び同期モータＭ１の回転数Ｎ［rpm］（横軸）で示され
る平面上の各点に対して、ｄ軸電流指令値ｉd＊、及び
ｑ軸電流指令値ｉq＊が設定されている。また、図３に
示すマップは、バッテリＥ１の無負荷時電圧（開放電
圧）毎に設定されている。従って、バッテリＥ１の無負
荷時電圧ｖ0、トルク指令値Ｔ、及び同期モータＭ１の
回転数Ｎが与えられると、これらの情報に基づいて、電
流指令値ｉd＊、ｉq＊を求めることができる。
電流指令値マップを模式的に示す説明図であり、同図に
示すように、該電流指令値マップには、上位コントロー
ラ６より出力されるトルク指令値Ｔ［Nm］（縦軸）、及
び同期モータＭ１の回転数Ｎ［rpm］（横軸）で示され
る平面上の各点に対して、ｄ軸電流指令値ｉd＊、及び
ｑ軸電流指令値ｉq＊が設定されている。また、図３に
示すマップは、バッテリＥ１の無負荷時電圧（開放電
圧）毎に設定されている。従って、バッテリＥ１の無負
荷時電圧ｖ0、トルク指令値Ｔ、及び同期モータＭ１の
回転数Ｎが与えられると、これらの情報に基づいて、電
流指令値ｉd＊、ｉq＊を求めることができる。
【００３０】次に、前述のように構成された本実施形態
に係る電動機の制御装置１の、動作について説明する。
に係る電動機の制御装置１の、動作について説明する。
【００３１】同期モータＭ１の回転を開始させるべく、
インバータ回路２を起動させると、バッテリＥ１に充電
されている電圧がインバータ回路２に供給される。そし
て、インバータ回路２では、電流制御部８より与えられ
るＰＷＭ指令信号に基づいて３相交流電圧を生成し、こ
の電圧が同期モータＭ１に供給されるので、該同期モー
タＭ１を回転させることができる。
インバータ回路２を起動させると、バッテリＥ１に充電
されている電圧がインバータ回路２に供給される。そし
て、インバータ回路２では、電流制御部８より与えられ
るＰＷＭ指令信号に基づいて３相交流電圧を生成し、こ
の電圧が同期モータＭ１に供給されるので、該同期モー
タＭ１を回転させることができる。
【００３２】また、バッテリＥ１より出力される電圧値
ｖdc及び電流値ｉdcは、電圧計３及び電流計４にて検出
され、検出された電圧値ｖdc、及び電流値ｉdcは、無負
荷時電圧推定部５に供給される。そして、無負荷時電圧
推定部５では、与えられたデータに基づいて、バッテリ
Ｅ１が無負荷のとき（出力端が開放されているとき）の
出力電圧ｖ0を求める処理を行う。この演算処理には、
種々の方法を用いることができ、以下詳しく説明する。
ｖdc及び電流値ｉdcは、電圧計３及び電流計４にて検出
され、検出された電圧値ｖdc、及び電流値ｉdcは、無負
荷時電圧推定部５に供給される。そして、無負荷時電圧
推定部５では、与えられたデータに基づいて、バッテリ
Ｅ１が無負荷のとき（出力端が開放されているとき）の
出力電圧ｖ0を求める処理を行う。この演算処理には、
種々の方法を用いることができ、以下詳しく説明する。
【００３３】＜第１の演算方法＞電流値ｉdcを用いて、
以下の（１）式により、充電電流量ＡＨ（アンペアアワ
ー）を求める。
以下の（１）式により、充電電流量ＡＨ（アンペアアワ
ー）を求める。
【００３４】 ＡＨ＝（１／３６００）∫ｉdc ｄｔ ・・・（１） そして、以下の（２）式により、放電深度ＤＯＤ［％］
を求める。
を求める。
【００３５】 ＤＯＤ＝（１−ＡＨ／ＡＨ0）×１００ ・・・（２） 但し、ＡＨ0は、バッテリＥ１満充電時における充電電
流量である。
流量である。
【００３６】そして、バッテリＥ１の、無負荷時電圧
（開放電圧）ｖ0は、放電深度ＤＯＤの関数「ｆ0」、即
ち、ｖ0＝ｆ0（ＤＯＤ）で示すことができるので、この
関数に基づいて、無負荷時電圧ｖ0を求めることができ
る。
（開放電圧）ｖ0は、放電深度ＤＯＤの関数「ｆ0」、即
ち、ｖ0＝ｆ0（ＤＯＤ）で示すことができるので、この
関数に基づいて、無負荷時電圧ｖ0を求めることができ
る。
【００３７】＜第２の演算方法＞電流値ｉdc、及び電圧
値ｖdcを用いて、以下の（３）式により、充電電力量Ｗ
Ｈ（ワットアワー）を求める。
値ｖdcを用いて、以下の（３）式により、充電電力量Ｗ
Ｈ（ワットアワー）を求める。
【００３８】 ＷＨ＝（１／３６００）∫ｖdc×ｉdc ｄｔ ・・・（３） そして、以下の（４）式により、放電深度ＤＯＤ［％］
を求める。
を求める。
【００３９】 ＤＯＤ＝（１−ＷＨ／ＷＨ0）×１００ ・・・（４） 但し、ＷＨ0は、バッテリＥ１満充電時における充電電
力量である。
力量である。
【００４０】そして、バッテリＥ１の、無負荷時電圧
（開放電圧）ｖ0は、放電深度ＤＯＤの関数「ｆ1」、即
ち、ｖ0＝ｆ1（ＤＯＤ）で示すことができるので、この
関数に基づいて、無負荷時電圧ｖ0を求めることができ
る。
（開放電圧）ｖ0は、放電深度ＤＯＤの関数「ｆ1」、即
ち、ｖ0＝ｆ1（ＤＯＤ）で示すことができるので、この
関数に基づいて、無負荷時電圧ｖ0を求めることができ
る。
【００４１】＜第３の演算方法＞無負荷時電圧ｖ0、直
流電流値ｉdc、直流電圧値ｖdc、及びバッテリＥ１の内
部抵抗Ｒiとの間には、以下の（５）式に示す関係があ
る。
流電流値ｉdc、直流電圧値ｖdc、及びバッテリＥ１の内
部抵抗Ｒiとの間には、以下の（５）式に示す関係があ
る。
【００４２】ｖ0−Ｒi×ｉdc＝ｖdc ・・・（５） そして、ｉdc＝０である場合、ｖ0＝ｖdcであるので、
ｉdc＝０のタイミングで直流電圧ｖdcを測定すれば、こ
れが無負荷時電圧ｖ0になる。
ｉdc＝０のタイミングで直流電圧ｖdcを測定すれば、こ
れが無負荷時電圧ｖ0になる。
【００４３】また、バッテリＥ１の内部抵抗Ｒiが固定
値であれば（リチウムイオン電池を用いた場合等）、直
流電圧値ｖdc、及び直流電流値ｉdcが与えられれば、
（５）式より無負荷時電圧ｖ0を求めることができる。
値であれば（リチウムイオン電池を用いた場合等）、直
流電圧値ｖdc、及び直流電流値ｉdcが与えられれば、
（５）式より無負荷時電圧ｖ0を求めることができる。
【００４４】＜第４の演算方法＞バッテリＥ１の内部抵
抗Ｒiは、放電深度ＤＯＤの関数「ｆ2」で示すことがで
き、Ｒi＝ｆ2（ＤＯＤ）で示されるので、上記した第
１，第２の演算方法で求められる放電深度ＤＯＤに基づ
いて内部抵抗Ｒiを演算し、これを（５）式に代入して
無負荷時電圧ｖ0を求める。
抗Ｒiは、放電深度ＤＯＤの関数「ｆ2」で示すことがで
き、Ｒi＝ｆ2（ＤＯＤ）で示されるので、上記した第
１，第２の演算方法で求められる放電深度ＤＯＤに基づ
いて内部抵抗Ｒiを演算し、これを（５）式に代入して
無負荷時電圧ｖ0を求める。
【００４５】＜第５の演算方法＞上記したように、無負
荷時電圧ｖ0は放電深度ＤＯＤを用いて、ｖ0＝ｆ0（Ｄ
ＯＤ）で表すことができ、内部抵抗Ｒiは放電深度ＤＯ
Ｄを用いて、Ｒi＝ｆ2（ＤＯＤ）で表すことができるの
で、（５）式は、以下の（６）式で示すことができる。
荷時電圧ｖ0は放電深度ＤＯＤを用いて、ｖ0＝ｆ0（Ｄ
ＯＤ）で表すことができ、内部抵抗Ｒiは放電深度ＤＯ
Ｄを用いて、Ｒi＝ｆ2（ＤＯＤ）で表すことができるの
で、（５）式は、以下の（６）式で示すことができる。
【００４６】 ｆ0（ＤＯＤ）−ｆ2（ＤＯＤ）×ｉdc＝ｖdc ・・・（６） 従って、ｉdc、ｖdcが与えられれば、解を求めることが
でき、無負荷時電圧ｖ0を求めることができる。
でき、無負荷時電圧ｖ0を求めることができる。
【００４７】そして、上述した各演算方法を用いて、バ
ッテリＥ１の無負荷時電圧ｖ0が求められると、該電圧
ｖ0は、マップ記憶部７に供給される。マップ記憶部７
には、前述したように、図３に示す如くの電流指令値マ
ップが記憶されているので、該マップに、上位コントロ
ーラ６より出力されるトルク指令値Ｔ、位置センサ１０
より出力される同期モータＭ１の回転数Ｎ、及び無負荷
時電圧推定部５より出力される電圧ｖ0を入力すること
により、電流指令値ｉd＊、ｉq＊を求め、該電流指令値
ｉd＊、ｉq＊を電流制御部８のＰＩ制御部１４（図２参
照）に出力する。
ッテリＥ１の無負荷時電圧ｖ0が求められると、該電圧
ｖ0は、マップ記憶部７に供給される。マップ記憶部７
には、前述したように、図３に示す如くの電流指令値マ
ップが記憶されているので、該マップに、上位コントロ
ーラ６より出力されるトルク指令値Ｔ、位置センサ１０
より出力される同期モータＭ１の回転数Ｎ、及び無負荷
時電圧推定部５より出力される電圧ｖ0を入力すること
により、電流指令値ｉd＊、ｉq＊を求め、該電流指令値
ｉd＊、ｉq＊を電流制御部８のＰＩ制御部１４（図２参
照）に出力する。
【００４８】他方、電流制御部８の位相演算部１２で
は、同期モータＭ１の角速度ωに基づいて、ロータの位
相角θが求められ、３相２相変換部１３では、この位相
角θ及び電流センサ９で検出される電流値より、２相の
電流測定値ｉd、ｉqが演算される。そして、この電流測
定値ｉd、ｉqは、ＰＩ制御部１４に与えられるので、該
ＰＩ制御部１４では、電流測定値ｉd、ｉqと、電流指令
値マップ７より与えられる電流指令値ｉd＊、ｉq＊に基
づいて、所定の演算により、２相の電圧指令値Ｖd＊、
Ｖq＊を求める。
は、同期モータＭ１の角速度ωに基づいて、ロータの位
相角θが求められ、３相２相変換部１３では、この位相
角θ及び電流センサ９で検出される電流値より、２相の
電流測定値ｉd、ｉqが演算される。そして、この電流測
定値ｉd、ｉqは、ＰＩ制御部１４に与えられるので、該
ＰＩ制御部１４では、電流測定値ｉd、ｉqと、電流指令
値マップ７より与えられる電流指令値ｉd＊、ｉq＊に基
づいて、所定の演算により、２相の電圧指令値Ｖd＊、
Ｖq＊を求める。
【００４９】次いで、２相３相変換部１４では、２相の
電圧指令値Ｖd＊、Ｖq＊に基づき、３相の電圧指令値Ｖ
u＊、Ｖv＊、Ｖw＊が求められ、ＰＷＭ作成部１６で
は、これらのデータに基づいて、デューティー比を設定
し、デューティー比指令信号をインバータ回路２に出力
する。インバータ回路２は、このデューティー比に基づ
いた３相交流電圧を同期モータＭ１に出力する。
電圧指令値Ｖd＊、Ｖq＊に基づき、３相の電圧指令値Ｖ
u＊、Ｖv＊、Ｖw＊が求められ、ＰＷＭ作成部１６で
は、これらのデータに基づいて、デューティー比を設定
し、デューティー比指令信号をインバータ回路２に出力
する。インバータ回路２は、このデューティー比に基づ
いた３相交流電圧を同期モータＭ１に出力する。
【００５０】従って、バッテリＥ１の充電電圧に応じた
デューティー比で同期モータＭ１を回転駆動させること
ができ、バッテリＥ１の充電電圧を有効に利用すること
ができる。
デューティー比で同期モータＭ１を回転駆動させること
ができ、バッテリＥ１の充電電圧を有効に利用すること
ができる。
【００５１】また、本実施形態では、無負荷時電圧推定
部５により、無負荷時におけるバッテリＥ１の電圧ｖ0
を推定し、該電圧ｖ0に基づいて電流指令値ｉd＊、ｉq
＊を求めている。従って、給電時にバッテリＥ１の電圧
値が急激に変化した場合においても、これに影響されて
正確な電流指令値が得られないという問題を回避するこ
とができ、同期モータＭ１を常時安定に回転駆動させる
ことができるようになる。
部５により、無負荷時におけるバッテリＥ１の電圧ｖ0
を推定し、該電圧ｖ0に基づいて電流指令値ｉd＊、ｉq
＊を求めている。従って、給電時にバッテリＥ１の電圧
値が急激に変化した場合においても、これに影響されて
正確な電流指令値が得られないという問題を回避するこ
とができ、同期モータＭ１を常時安定に回転駆動させる
ことができるようになる。
【００５２】なお、放電深度ＤＯＤと無負荷時電圧ｖ0
とは、１対１の関係にあるため、無負荷時電圧毎に用意
するマップに代えて、予め放電深度ＤＯＤ毎のマップを
用意しておき、放電深度ＤＯＤに基づいて電流指令値ｉ
d＊、ｉq＊を求めるようにしても良い。
とは、１対１の関係にあるため、無負荷時電圧毎に用意
するマップに代えて、予め放電深度ＤＯＤ毎のマップを
用意しておき、放電深度ＤＯＤに基づいて電流指令値ｉ
d＊、ｉq＊を求めるようにしても良い。
【００５３】次に、本発明の第２の実施形態について説
明する。図４は、第２の実施形態に係る電動機の制御装
置２１の構成を示すブロック図である。同図に示すよう
に、該電動機の制御装置２１は、無負荷時電圧推定部２
２ａと、電流指令値マップが記憶されるマップ記憶部２
２ｂとを有する電流指令値設定部２２を搭載している
点、及び電流計４を具備していない点で、図１に示した
電動機の制御装置１と相違している。その他の構成要素
同一であるので、同一符号を付してその構成説明を省略
する。
明する。図４は、第２の実施形態に係る電動機の制御装
置２１の構成を示すブロック図である。同図に示すよう
に、該電動機の制御装置２１は、無負荷時電圧推定部２
２ａと、電流指令値マップが記憶されるマップ記憶部２
２ｂとを有する電流指令値設定部２２を搭載している
点、及び電流計４を具備していない点で、図１に示した
電動機の制御装置１と相違している。その他の構成要素
同一であるので、同一符号を付してその構成説明を省略
する。
【００５４】図５は、マップ記憶部２２ｂに記憶されて
いる電流指令値マップを模式的に示す説明図である。同
図に示すように、この電流指令値マップには、上位コン
トローラ６より出力されるトルク指令値Ｔ［Nm］（縦
軸）、及び同期モータの回転数Ｎ［rpm］（横軸）で示
される平面上の各点に対して、ｄ軸電流指令値ｉd、ｑ
軸電流指令値ｉq、及びバッテリＥ１の出力となる直流
電圧値ｖdc'が設定されている。つまり、図３に示した
マップと比較し、直流電圧値ｖdc'が設定されている点
で相違する。また、図５に示すマップは、バッテリＥ１
の無負荷時電圧（開放電圧）毎に設定されている。
いる電流指令値マップを模式的に示す説明図である。同
図に示すように、この電流指令値マップには、上位コン
トローラ６より出力されるトルク指令値Ｔ［Nm］（縦
軸）、及び同期モータの回転数Ｎ［rpm］（横軸）で示
される平面上の各点に対して、ｄ軸電流指令値ｉd、ｑ
軸電流指令値ｉq、及びバッテリＥ１の出力となる直流
電圧値ｖdc'が設定されている。つまり、図３に示した
マップと比較し、直流電圧値ｖdc'が設定されている点
で相違する。また、図５に示すマップは、バッテリＥ１
の無負荷時電圧（開放電圧）毎に設定されている。
【００５５】従って、電圧計３で検出される直流電圧値
ｖdcが与えられると、該直流電圧値ｖdcに基づいて、直
流電流値を求め、該直流電流値、及び直流電圧値ｖdcと
に基づいて、上述した第１の実施形態と同様の方式を用
いることにより、バッテリＥ１の無負荷時電圧ｖ0を推
定する。そして、この無負荷時電圧ｖ0、及びトルク指
令値Ｔ、同期モータＭ１の回転数Ｎの情報に基づいて、
電流指令値ｉd＊、ｉq＊を求めることができる。
ｖdcが与えられると、該直流電圧値ｖdcに基づいて、直
流電流値を求め、該直流電流値、及び直流電圧値ｖdcと
に基づいて、上述した第１の実施形態と同様の方式を用
いることにより、バッテリＥ１の無負荷時電圧ｖ0を推
定する。そして、この無負荷時電圧ｖ0、及びトルク指
令値Ｔ、同期モータＭ１の回転数Ｎの情報に基づいて、
電流指令値ｉd＊、ｉq＊を求めることができる。
【００５６】以下、上記の演算手順に基づく、具体的な
電流指令値の演算方法について説明する。
電流指令値の演算方法について説明する。
【００５７】＜第１の演算方法＞マップ記憶部２２ｂに
記憶されている電流指令値マップは、前述したように、
回転数Ｎ、トルクＴ、の２次元テーブルに対して、電流
指令値ｉd＊、ｉq＊を格納しており、更に、直流電圧値
ｖdc'が格納されている。
記憶されている電流指令値マップは、前述したように、
回転数Ｎ、トルクＴ、の２次元テーブルに対して、電流
指令値ｉd＊、ｉq＊を格納しており、更に、直流電圧値
ｖdc'が格納されている。
【００５８】無負荷時電圧ｖ0と、電圧計３で測定され
る電圧値ｖdcとは、次の（７）式に示す関数「ｆ3」で
示すことができる。
る電圧値ｖdcとは、次の（７）式に示す関数「ｆ3」で
示すことができる。
【００５９】 ｖ0｛（ｋ＋１）Ｔ｝＝ｆ3｛ｖdc（ｋＴ）｝ ・・・（７） 但し、「ｋ」は、回転数Ｎ及びトルク指令値Ｔが与えら
れる離散的な時間（制御ループ時間）を示す。
れる離散的な時間（制御ループ時間）を示す。
【００６０】そして、（７）式では、ｖ0とｖdcが一意
的に対応しているので、この式に基づいて無負荷時電圧
ｖ0を求めることができる。
的に対応しているので、この式に基づいて無負荷時電圧
ｖ0を求めることができる。
【００６１】例えば、同期モータＭ１の動作点が、回転
数Ｎ＝１０００［rpm］、トルク指令値Ｔ＝５０［Nm］
である場合には、図５に示す各無負荷時電圧（開放電
圧）毎のマップから、Ｎ＝１０００［rpm］、Ｔ＝５０
［Nm］となる直流電圧値を引き出し、図６に示すよう
に、直流電圧ｖdc'に対する無負荷時電圧の変化を示す
特性曲線を作成し、該特性曲線に測定された電圧ｖdcを
当てはめることにより、無負荷時電圧ｖ0を求める。
数Ｎ＝１０００［rpm］、トルク指令値Ｔ＝５０［Nm］
である場合には、図５に示す各無負荷時電圧（開放電
圧）毎のマップから、Ｎ＝１０００［rpm］、Ｔ＝５０
［Nm］となる直流電圧値を引き出し、図６に示すよう
に、直流電圧ｖdc'に対する無負荷時電圧の変化を示す
特性曲線を作成し、該特性曲線に測定された電圧ｖdcを
当てはめることにより、無負荷時電圧ｖ0を求める。
【００６２】＜第２の演算方法＞無負荷時電圧ｖ0と、
電圧計３で測定される電圧値ｖdc、及びマップに格納さ
れている直流電圧値ｖdc'は、次の（８）式にて示すこ
とができる。
電圧計３で測定される電圧値ｖdc、及びマップに格納さ
れている直流電圧値ｖdc'は、次の（８）式にて示すこ
とができる。
【００６３】 ｖ0｛（ｋ＋１）Ｔ｝ ＝ｖ0（ｋＴ）−Ｋ×｛ｖdc'（ｋＴ）−ｖdc（ｋＴ）｝ ・・・（８） 但し、「Ｋ」はフィードバック定数である。以下、
（８）式を説明する。
（８）式を説明する。
【００６４】いま、有る無負荷電圧ｖ0（ｋＴ）（例え
ば、１００Ｖ）のマップを使用しているとし、回転数Ｎ
において、トルク指令値Ｔが与えられているとする。こ
のとき、マップ内の電圧ｖdc'（ｋＴ）（例えば、９５
Ｖ）と計測される電圧値ｖdc（ｋＴ）とが一致していれ
ば、ｖ0｛（ｋ＋１）Ｔ｝＝ｖ0（ｋＴ）であり、今回
（ｋに対応する時刻）の無負荷時電圧を、次回（ｋ＋１
に対応する時刻）も使用する。
ば、１００Ｖ）のマップを使用しているとし、回転数Ｎ
において、トルク指令値Ｔが与えられているとする。こ
のとき、マップ内の電圧ｖdc'（ｋＴ）（例えば、９５
Ｖ）と計測される電圧値ｖdc（ｋＴ）とが一致していれ
ば、ｖ0｛（ｋ＋１）Ｔ｝＝ｖ0（ｋＴ）であり、今回
（ｋに対応する時刻）の無負荷時電圧を、次回（ｋ＋１
に対応する時刻）も使用する。
【００６５】また、計測値ｖdc（ｋＴ）が下がっていれ
ば（例えば、９４Ｖ）無負荷時電圧ｖ0は多少下がって
おり、ｖ0｛（ｋ＋１）Ｔ｝を下げる（例えば、９９
Ｖ）。反対に、計測値ｖdc（ｋＴ）が上がっていれば
（例えば、９６Ｖ）、無負荷時電圧ｖ0は多少上がって
おり、ｖ0｛（ｋ＋１）Ｔ｝を上げる（例えば、１０１
Ｖ）。こうして、高精度に無負荷時電圧ｖ0を推定する
ことができるのである。
ば（例えば、９４Ｖ）無負荷時電圧ｖ0は多少下がって
おり、ｖ0｛（ｋ＋１）Ｔ｝を下げる（例えば、９９
Ｖ）。反対に、計測値ｖdc（ｋＴ）が上がっていれば
（例えば、９６Ｖ）、無負荷時電圧ｖ0は多少上がって
おり、ｖ0｛（ｋ＋１）Ｔ｝を上げる（例えば、１０１
Ｖ）。こうして、高精度に無負荷時電圧ｖ0を推定する
ことができるのである。
【００６６】また、第１の演算方法、及び第２の演算方
法のいずれの場合においても、制御ループは遅い周期で
実現する。これは、無負荷時電圧が、すぐには変化しな
いことに起因するものである。
法のいずれの場合においても、制御ループは遅い周期で
実現する。これは、無負荷時電圧が、すぐには変化しな
いことに起因するものである。
【００６７】そして、上記した手順で求められた無負荷
時電圧ｖ0に基づいて、電流指令値ｉd＊、ｉq＊を求め
る。以下の処理手順は、前述した第１の実施形態と同様
であるので、動作説明を省略する。
時電圧ｖ0に基づいて、電流指令値ｉd＊、ｉq＊を求め
る。以下の処理手順は、前述した第１の実施形態と同様
であるので、動作説明を省略する。
【００６８】このようにして、本発明の第２の実施形態
においては、バッテリＥ１の出力電圧を検出する電圧計
３にて検出される電圧値ｖdcに基づいて、電流指令値を
求めているので、第１の実施形態と比較して電流計４が
不要となり、構成を簡素化することができる。
においては、バッテリＥ１の出力電圧を検出する電圧計
３にて検出される電圧値ｖdcに基づいて、電流指令値を
求めているので、第１の実施形態と比較して電流計４が
不要となり、構成を簡素化することができる。
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電動機の制御装
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】電流制御部の詳細な構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図３】第１の実施形態に係る電流指令値マップを示す
説明図である。
説明図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る電動機の制御装
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】第２の実施形態に係る電流指令値マップを示す
説明図である。
説明図である。
【図６】電圧値ｖdc'と無負荷時電圧ｖ0との関係を示す
特性図である。
特性図である。
１，２１ 電動機の制御装置 ２ インバータ回路 ３ 電圧計（電圧検出手段） ４ 電流計（電流検出手段） ５ 無負荷時電圧推定部（無負荷時電圧推定手段） ６ 上位コントローラ ７ マップ記憶部（電流指令値マップ記憶手段） ８ 電流制御部（電流制御手段） ９ 電流センサ １０ 位置センサ １２ 位相演算部 １３ ３相２相変換部 １４ ＰＩ制御部 １５ ２相３相変換部 １６ ＰＷＭ作成部 ２２ 電流指令値設定部 ２２ａ 無負荷時電圧推定部 ２２ｂ マップ記憶部 Ｍ１ 同期モータ（電動機） Ｅ１ バッテリ
Claims (8)
- 【請求項１】 バッテリより供給される直流電圧を交流
電圧に変換して電動機に供給するインバータ回路を有
し、該インバータ回路の出力を調整して電動機の回転駆
動を制御する電動機の制御装置において、 前記バッテリの出力電圧を検出し、該出力電圧の検出結
果に基づいて、前記バッテリが無負荷時における出力電
圧値を求め、該無負荷時の電圧値と電流指令値とが予め
記憶された電流指令値マップに基づいて、電流指令値を
求め、該電流指令値に基づいて、前記インバータ回路の
出力を制御することを特徴とする電動機の制御装置。 - 【請求項２】 バッテリより供給される直流電圧を交流
電圧に変換して電動機に供給するインバータ回路を有
し、該インバータ回路の出力を調整して電動機の回転駆
動を制御する電動機の制御装置において、 前記バッテリの出力電圧を検出する電圧検出手段と、 前記電圧検出手段にて検出される電圧値に基づき、前記
バッテリが無負荷時における出力電圧値を推定する無負
荷時電圧推定手段と、 トルク指令値及び前記電動機の回転数と、電流指令値と
の関係を示すマップデータが、前記無負荷時電圧毎に記
憶され、前記無負荷時電圧推定手段より無負荷時電圧値
が与えられた際に、これに対応する電流指令値を出力す
る電流指令値マップ記憶手段と、 前記電流指令値マップ記憶手段より出力される電流指令
値に基づいて、前記インバータ回路の出力を制御する電
流制御手段と、 を有することを特徴とする電動機の制御装置。 - 【請求項３】 バッテリより供給される直流電圧を交流
電圧に変換して電動機に供給するインバータ回路を有
し、該インバータ回路の出力を調整して電動機の回転駆
動を制御する電動機の制御装置において、 前記バッテリの出力電圧を検出する電圧検出手段と、 前記電圧検出手段にて検出される電圧値に基づき、前記
バッテリが無負荷時における出力電圧値を推定する無負
荷時電圧推定手段と、 前記電動機の回転位置、及び回転速度を求める位置セン
サと、 前記インバータ回路より出力される電流値を検出する電
流センサと、 上位コントローラより与えられるトルク指令値及び前記
位置センサにて求められる電動機の回転速度と、電流指
令値との関係を示すマップデータが、前記無負荷時電圧
毎に記憶され、前記無負荷時電圧推定手段より無負荷時
電圧値が与えられた際に、これに対応する電流指令値を
出力する電流指令値マップ記憶手段と、 前記電流指令値マップ記憶手段より出力される電流指令
値、及び前記位置センサにて検出される前記電動機の回
転速度と回転位置、及び前記電流センサにて検出される
電流値に基づいて、前記インバータ回路の出力を制御す
る電流制御手段と、 を具備したことを特徴とする電動機の制御装置。 - 【請求項４】 前記無負荷電時電圧推定手段は、 前記電圧検出手段にて検出される電圧値ｖdcと、トルク
指令値、電動機の回転数に基づいて、前記バッテリの出
力電流値を決定し、該出力電流値と、前記電圧値ｖdcに
基づいて、無負荷時電圧を推定することを特徴とする請
求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の電動機の制御
装置。 - 【請求項５】 前記バッテリの出力電流を検出する電流
検出手段を具備し、前記無負荷時電圧推定手段は、前記
電圧検出手段にて検出される電圧値に加え、前記電流検
出手段にて検出される電流値に基づいて、前記無負荷時
電圧を推定することを特徴とする請求項１〜請求項３の
いずれか１項に記載の電動機の制御装置。 - 【請求項６】 前記無負荷時電圧推定手段は、 前記電流検出手段にて検出される電流値ｉdcを時間積分
して、充電電流量ＡＨを求め、該充電電流量ＡＨと予め
設定されているバッテリ満充電時の充電電流量ＡＨ0と
の比率に基づいて、放電深度を演算し、該放電深度に基
づいて、前記バッテリの無負荷時電圧を推定することを
特徴とする請求項５に記載の電動機の制御装置。 - 【請求項７】 前記無負荷時電圧推定手段は、 前記電流検出手段にて検出される電流値ｉdcと、前記電
圧検出手段にて検出される電圧値ｖdcとを乗じ、且つ、
この乗算結果（ｖdc×ｉdc）を時間積分することにより
充電電力量ＷＨを求め、該充電電力量ＷＨと予め設定さ
れているバッテリ満充電時の充電電力量ＷＨ0との比率
に基づいて、放電深度を演算し、該放電深度に基づい
て、前記バッテリの無負荷時電圧を推定することを特徴
とする請求項５に記載の電動機の制御装置。 - 【請求項８】 前記無負荷時電圧推定手段は、 前記電流検出手段にて検出される電流値ｉdcがゼロとな
ったときの、前記電圧検出手段にて検出される電圧値を
ｖ0として求め、該電圧値ｖ0を無負荷時電圧とすること
を特徴とする請求項５に記載の電動機の制御装置。
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