JP2004215316A

JP2004215316A - 電動駆動制御装置、電動駆動制御方法及びそのプログラム

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Publication number: JP2004215316A
Application number: JP2002378398A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Yanagida; 将義柳田; Takeshi Iwatsuki; 健岩月; Takeshi Kitahata; 剛北畑
Original assignee: Toshiba Corp; Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2002-12-26
Filing date: 2002-12-26
Publication date: 2004-07-29
Anticipated expiration: 2022-12-26
Also published as: JP3920213B2

Abstract

【課題】電動駆動装置に異常が発生したかどうかを少ない計算量で判断することができるようにする。
【解決手段】電動機械と、該電動機械に供給される電流を検出する電流検出部と、検出された電流を、所定の軸の電流指令値が固定された基準値にされる所定の座標軸上の所定の軸電流に変換する変換処理手段９１と、前記所定の軸の軸電流に基づいて電動駆動装置に異常が発生したかどうかを判断する異常判定処理手段とを有する。検出された電流が、所定の軸の電流指令値が固定された基準値にされる所定の座標軸上の所定の軸電流に変換され、前記所定の軸の軸電流に基づいて電動駆動装置に異常が発生したかどうかが判断されるので、電動駆動装置に異常が発生したかどうかを少ない計算量で判断することができる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動駆動制御装置、電動駆動制御方法及びそのプログラムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電動車両は、電動駆動装置を備え、該電動駆動装置においては、回転自在に配設され、Ｎ極及びＳ極の永久磁石から成る磁極対を備えたロータ、及び該ロータより径方向外方に配設され、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相のステータコイルを備えたステータを有するモータが電動機械として使用される。そして、電動機械制御装置としてのモータ制御装置において発生させられたＵ相、Ｖ相及びＷ相のパルス幅変調信号をインバータに送り、該インバータにおいて発生させられた相電流、すなわち、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の電流を前記各ステータコイルに供給することによって、前記モータを駆動し、モータのトルク、すなわち、電動機械トルクとしてのモータトルクを発生させ、該モータトルクを駆動輪に伝達して電動車両を走行させるようになっている。
【０００３】
そのために、前記ステータコイルに供給される電流が電流センサによって検出され、前記ロータの磁極の位置、すなわち、磁極位置θがレゾルバによって検出され、電流センサによって検出された電流、及びレゾルバによって検出された磁極位置が前記モータ制御装置に送られる。
【０００４】
そして、該モータ制御装置においては、ロータの磁極対の方向にｄ軸を、該ｄ軸に対して直角の方向にｑ軸をそれぞれ採ったｄｑ座標軸上でベクトル制御演算によるフィードバック制御が行われ、電流センサによって検出された電流、レゾルバによって検出された磁極位置θ、及び電動車両の全体の制御を行う車両制御装置から送られ、モータトルクの目標値を表すモータ目標トルクに基づいてｄ軸電流指令値及びｑ軸電流指令値が発生させられ、該ｄ軸電流指令値及びｑ軸電流指令値に基づいてｄ軸電圧指令値及びｑ軸電圧指令値が発生させられる。
【０００５】
また、前記モータ制御装置において、ｄ軸電圧指令値、ｑ軸電圧指令値及び磁極位置θに基づいて、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の電圧指令値が発生させられ、該各相の電圧指令値に基づいて更に各相のパルス幅変調信号が発生させられる。
【０００６】
ところで、前記電動駆動装置において、例えば、前記モータ、モータを構成する部品、ゲート信号線等に異常が発生することがある。そこで、各ステータコイルに供給される各相の電流を検出し、各相の電流をｄ軸電流及びｑ軸電流に変換するとともに、該ｄ軸電流とｄ軸電流指令値との偏差、及びｑ軸電流とｑ軸電流指令値との偏差に基づいて、又は該各偏差の積分値に基づいて、前記モータ、モータを構成する部品、ゲート信号線等に異常が発生したかどうかを判断するようにした異常判定方法が提供されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−３３２００２号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の異常判定方法においては、ｄ軸電流とｄ軸電流指令値との偏差、及びｑ軸電流とｑ軸電流指令値との偏差に基づいて、又は前記各偏差の積分値に基づいて、電動駆動装置に異常が発生したかどうかを判断する必要があるので、計算量が多くなり、モータ制御装置に加わる負荷が大きくなってしまう。
【０００９】
また、各相の矩（く）形波の電圧を発生させ、ワンパルス制御を行うことによってモータを駆動するようにしたモータ制御装置においては、電圧位相をずらすことによって弱め界磁制御を行うようにしているので、各ステータコイルを実際に供給される各相の電流と電流指令値とは対応しない。したがって、仮に、ｄ軸電流とｄ軸電流指令値との偏差、及びｑ軸電流とｑ軸電流指令値との偏差を算出しても、電動駆動装置に異常が発生したかどうかを判断することができない。
【００１０】
本発明は、前記従来の異常検出方法の問題点を解決して、電動駆動装置に異常が発生したかどうかを少ない計算量で判断することができ、電動機械制御装置に加わる負荷を小さくすることができ、ワンパルス制御を行う電動機械制御装置においても、電動駆動装置に異常が発生したかどうかを判断することができる電動駆動制御装置、電動駆動制御方法及びそのプログラムを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の電動駆動制御装置においては、電動機械と、該電動機械に供給される電流を検出する電流検出部と、検出された電流を、所定の軸の電流指令値が固定された基準値にされる所定の座標軸上の所定の軸電流に変換する変換処理手段と、前記所定の軸の軸電流に基づいて電動駆動装置に異常が発生したかどうかを判断する異常判定処理手段とを有する。
【００１２】
本発明の他の電動駆動制御装置においては、さらに、前記電動機械は、各相の矩形波の電圧を発生させるワンパルス制御を行うことによって駆動される。
【００１３】
本発明の更に他の電動駆動制御装置においては、さらに、前記変換処理手段は、各相の電流を、前記電動機械のロータの磁極対の方向に対応するｄ軸、及び該ｄ軸に対して直角の方向に対応するｑ軸から成るｄｑ座標軸上のｄ軸電流及びｑ軸電流に変換する相変換処理手段、並びにｄｑ座標軸上のｄ軸電流及びｑ軸電流を、弱め界磁軸角度に対応するｆ軸、及び該ｆ軸に対して直角の方向に対応するｔ軸から成るｆｔ座標軸上のｆ軸電流及びｔ軸電流に変換する座標変換処理手段を備える。
【００１４】
本発明の更に他の電動駆動制御装置においては、さらに、前記所定の軸電流はｔ軸電流である。そして、該ｔ軸電流の電流指令値は零にされる。また、ｔ軸電流は零になるように制御される。
【００１５】
本発明の更に他の電動駆動制御装置においては、さらに、前記異常判定処理手段は、前記所定の軸上において所定の軸電流についての異常判定条件が成立したときに、電動駆動装置に異常が発生したと判断する。
【００１６】
本発明の更に他の電動駆動制御装置においては、さらに、前記異常判定処理手段は、前記異常判定条件が成立したことの繰返しについての繰返条件が成立したときに、異常が発生したと判断する。
【００１７】
本発明の更に他の電動駆動制御装置においては、さらに、前記電動機械が第１の速度領域で駆動されているか、第１の速度領域より高い第２の速度領域で駆動されているかを判断する速度領域判定処理手段を有する。
【００１８】
そして、第１の速度領域で駆動されているときと、第２の速度領域で駆動されているときとで、前記異常判定条件は異なる。
【００１９】
本発明の更に他の電動駆動制御装置においては、さらに、前記電動機械が第１の速度領域で駆動されているか、第１の速度領域より高い第２の速度領域で駆動されているかを判断する速度領域判定処理手段を有する。
【００２０】
そして、第１の速度領域で駆動されているときと、第２の速度領域で駆動されているときとで、前記繰返条件は異なる。
【００２１】
本発明の電動駆動制御方法においては、電動機械に供給される電流を検出し、検出された電流を、所定の軸の電流指令値が固定された基準値にされる所定の座標軸上の所定の軸電流に変換し、前記所定の軸の軸電流に基づいて電動駆動装置に異常が発生したかどうかを判断する。
【００２２】
本発明の電動駆動制御方法のプログラムにおいては、コンピュータを、電流検出部によって検出された電流を、所定の軸の電流指令値が固定された基準値にされる所定の座標軸上の所定の軸電流に変換する変換処理手段、及び前記所定の軸の軸電流に基づいて電動駆動装置に異常が発生したかどうかを判断する異常判定処理手段として機能させる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この場合、電動機械としてモータを使用した電動駆動装置の制御を行うための電動駆動制御装置について説明する。
【００２４】
図１は本発明の第１の実施の形態における電動駆動制御装置の機能ブロック図である。
【００２５】
図において、３１は電動機械としてのモータ、３３、３４は該モータ３１に供給される電流を検出する電流検出部としての電流センサ、９１は検出された電流を、所定の軸の電流指令値が固定された基準値にされる所定の座標軸上の所定の軸電流に変換する変換処理手段、６５は前記所定の軸の軸電流に基づいて電動駆動装置に異常が発生したかどうかを判断する異常判定処理手段としての異常判定部である。
【００２６】
図２は本発明の第１の実施の形態における電動駆動制御装置のブロック図、図３は本発明の第１の実施の形態における電動駆動制御装置の要部を示すブロック図である。
【００２７】
図において、３１は電動機械としてのモータ、４５は電動機械制御装置としてのモータ制御装置であり、本実施の形態においては、前記モータ３１としてＤＣブラシレスモータが使用される。前記モータ３１は、回転自在に配設された図示されないロータ、及び該ロータより径方向外方に配設された図示されないステータを備える。前記ロータは、図示されないシャフトに取り付けられたロータコア、及び該ロータコアの円周方向における複数箇所に配設された永久磁石を備え、該永久磁石のＳ極及びＮ極によって磁極対が構成される。また、前記ステータは、円周方向における複数箇所に、径方向内方に向けて突出させてティースが形成されたステータコア、並びに前記ティースに巻装されたＵ相、Ｖ相及びＷ相のコイルとしてのステータコイルを備える。
【００２８】
そして、前記モータ３１を駆動して電動車両を走行させるために、図示されないバッテリからの直流の電流がインバータ４０によってＵ相、Ｖ相及びＷ相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗに変換され、各相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗはそれぞれ各ステータコイルに供給される。
【００２９】
そのために、前記インバータ４０は、２〜６個のスイッチング素子としての図示されないトランジスタを備え、各トランジスタを選択的にオン・オフさせることによって、前記各相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを発生させることができるようになっている。なお、前記２〜６個のスイッチング素子を一つのパッケージに組み込むことによってＩＧＢＴ等のパワーモジュールを構成したり、ＩＧＢＴにドライブ回路等を組み込むことによってＩＰＭを構成したりすることができる。
【００３０】
ところで、前記各ステータコイルはスター結線されているので、各相のうちの二つの相の電流の値が決まると、残りの一つの相の電流の値も決まる。したがって、各相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを制御するために、例えば、所定の二つのステータコイルのリード線にＵ相及びＶ相の電流Ｉｕ、Ｉｖを検出する電流検出部としての電流センサ３３、３４が配設され、該電流センサ３３、３４は、検出電流ｉｕ、ｉｖを前記モータ制御装置４５の第１の相変換処理手段としてのＵＶ−ｄｑ変換部６１に送る。該ＵＶ−ｄｑ変換部６１は、第１の相変換処理を行い、３相の電流を２相の電流に変換するためのものであり、本実施の形態においては、磁極位置θに基づいて検出電流ｉｕ、ｉｖをｄ軸電流ｉｄ及びｑ軸電流ｉｑに変換する。なお、前記ｄ軸電流ｉｄ及びｑ軸電流ｉｑは、ｄｑ座標軸上の電流であり、前記ｄｑ座標軸は、モータ３１のロータの磁極対の方向に対応させて設定されたｄ軸、及び該ｄ軸に対して直角の方向に対応させて設定されたｑ軸から成る。
【００３１】
前記モータ制御装置４５には、コンピュータとして機能する図示されないＣＰＵのほかに、データを記録したり、各種のプログラムを記録したりするためのＲＡＭ、ＲＯＭ等の図示されない記録装置が配設される。そして、前記ＲＯＭには、各種のプログラム、データ等が記録されるようになっているが、プログラム、データ等を外部記憶装置を構成する図示されない記録媒体に記録することもできる。この場合、例えば、前記モータ制御装置４５にフラッシュメモリを配設し、前記記録媒体から前記プログラム、データ等を読み出してフラッシュメモリに記録することもできる。したがって、前記記録媒体を交換することによって、前記プログラム、データ等を更新することもできる。
【００３２】
また、前記モータ制御装置４５の図示されない回転速度算出処理手段は、回転速度算出処理を行い、磁極位置検出部としての図示されないレゾルバによって検出された磁極位置θ、検出パルス等に基づいて、電動機械回転速度としてのモータ回転速度ＮＭを算出するとともに、車速Ｖを算出する。
【００３３】
そして、電動車両の全体の制御を行う車両制御装置の指令値発生処理手段としての図示されない指令値発生部は、指令値発生処理を行い、前記車速Ｖ、及び図示されないアクセルセンサによって検出されたアクセル開度αに基づいて電動車両を走行させるのに必要な車両要求トルクを算出し、該車両要求トルクに対応させて、電動機械目標トルクとしてのモータ目標トルク（トルク指令値）ＴＭ^*を発生させ、前記モータ制御装置４５に送る。
【００３４】
ところで、該モータ制御装置４５においては、前記ｄｑ座標軸上でベクトル制御演算によるフィードバック制御が行われるようになっている。
【００３５】
そのために、前記モータ制御装置４５のＲＯＭはｄ軸用及びｑ軸用の指令値マップを備える。そして、前記モータ制御装置４５の指令値算出処理手段としてのトルク指令・電流指令変換部１１は、指令値算出処理を行い、電源電圧検出部としての図示されないバッテリ電圧検出センサによって検出されたバッテリの電圧、すなわち、バッテリ電圧ＶＢを読み込むとともに、モータ回転速度ＮＭ及びモータ目標トルクＴＭ^*を読み込み、前記各指令値マップを参照して、前記モータ目標トルクＴＭ^*に対応するｄ軸電流指令値Ｉｄ^*及びｑ軸電流指令値Ｉｑ^*を第１の電流指令値として算出する。
【００３６】
また、前記モータ制御装置４５においては、車両の高速走行時のように、モータ３１を高速で、かつ、一定のモータトルクＴＭを発生させて駆動する場合に、モータ３１を駆動するための電圧指令値Ｖｄ^*、Ｖｑ^*がインバータ４０による出力可能な最高の電圧を超えることがないように、弱め界磁制御を行い、電圧指令値Ｖｄ^*、Ｖｑ^*を抑制するようにしている。
【００３７】
この場合、ｄｑ座標軸上において、弱め界磁電流として、負の極性のｄ軸電流Ｉｄを発生させることによって電圧指令値Ｖｄ^*、Ｖｑ^*を抑制することが考えられるが、モータトルクＴＭが最大になる最大トルク動作点で弱め界磁制御を有効に行うことができず、動作が不安定になってしまう。そこで、モータトルクＴＭの大きさが変化するのに伴って、弱め界磁電流の方向を変化させることができるように座標を変換し、所定の座標軸としてのｆｔ座標軸上において弱め界磁電流を発生させるようにしている。前記ｆｔ座標軸は、弱め界磁軸角度に対応させて設定されたｆ軸、及び該ｆ軸に対して直角の方向に対応させて設定されたｔ軸から成り、該ｆｔ座標軸上においてｆ軸電流ｉｆ及びｔ軸電流ｉｔが発生させられる。
【００３８】
そのために、第１の座標変換処理手段としてのｄｑ−ｆｔ変換部２３が配設されるとともに、弱め界磁軸角度設定部２２が配設され、前記ｄ軸電流指令値Ｉｄ^*及びｑ軸電流指令値Ｉｑ^*はｄｑ−ｆｔ変換部２３に送られるようになっている。
【００３９】
前記弱め界磁軸角度設定部２２は、前記モータ目標トルクＴＭ^*を読み込み、該モータ目標トルクＴＭ^*に基づいて弱め界磁軸角度Ｑｆｔを算出する。また、前記ｄｑ−ｆｔ変換部２３は、第１の座標変換処理を行い、前記弱め界磁軸角度Ｑｆｔを読み込み、該弱め界磁軸角度Ｑｆｔに基づいて、ｄ軸及びｑ軸から成るｄｑ座標軸をｆ軸及びｔ軸から成るｆｔ座標軸に変換することによって、ｄｑ座標軸上のｄ軸電流指令値Ｉｄ^*及びｑ軸電流指令値Ｉｑ^*をｆｔ座標軸上のｆ軸電流指令値ｉｆ^*及びｔ軸電流指令値ｉｔ^*に変換する。このようにして、ｆ軸電流、令値ｉｆ^*及びｔ軸電流指令値ｉｔ^*が第２の電流指令値として算出される。そして、前記ｆｔ座標軸上において、所定の軸としてのｔ軸上の前記ｔ軸電流指令値ｉｔ^*は固定された基準値として零（０）にされる。
【００４０】
このように、ｆｔ座標軸上において弱め界磁電流が発生させられるようになっているので、モータトルクＴＭが最大になる最大トルク動作点で弱め界磁制御を有効に行うことができ、動作を安定させることができる。
【００４１】
続いて、前記ｄｑ−ｆｔ変換部２３によって発生させられたｆ軸電流指令値ｉｆ^*は、電流指令値補正処理手段としての電流指令値補正部２４に送られ、該電流指令値補正部２４は、前記ｆ軸電流指令値ｉｆ^*に対して、前記モータ３１の端子電圧に基づいて所定の制限を行い、ｆ軸電流指令値ｉｆｍ^*を算出し、該ｆ軸電流指令値ｉｆｍ^*を第２の座標変換処理手段としてのｆｔ−ｄｑ変換部２５に送る。また、ｔ軸電流指令値ｉｔ^*は、そのまま、ｆｔ−ｄｑ変換部２５に送られる。
【００４２】
そして、該ｆｔ−ｄｑ変換部２５は、第２の座標変換処理を行い、弱め界磁軸角度設定部２２において設定された弱め界磁軸角度Ｑｆｔを読み込み、該弱め界磁軸角度Ｑｆｔに基づいて、ｆｔ座標軸をｄｑ座標軸に変換することによって、ｆｔ座標軸上のｆ軸電流指令値ｉｆｍ^*及びｔ軸電流指令値ｉｔ^*をｄｑ座標軸上のｄ軸電流指令値ｉｄ^*及びｑ軸電流指令値ｉｑ^*に変換する。続いて、所定の制限が行われた後のｄ軸電流指令値ｉｄ^*及びｑ軸電流指令値ｉｑ^*が第３の電流指令値として算出される。
【００４３】
このようにして、ｄ軸電流指令値ｉｄ^*及びｑ軸電流指令値ｉｑ^*が算出されると、モータトルクＴＭの大きさが変化するのに伴って、弱め界磁電流の方向を変化させることができる。すなわち、ｄｑ座標軸上において、ｄ軸電流指令値ｉｄ^*及びｑ軸電流指令値ｉｑ^*に基づいて弱め界磁電流を発生させると、例えば、モータトルクＴＭが最大になる最大トルク動作点の付近で弱め界磁電流として、負の極性のｑ軸電流ｉｑを発生させることができ、モータトルクＴＭが最小になる最小トルク動作点の付近で弱め界磁電流として、負の極性のｄ軸電流ｉｄを発生させることができる。
【００４４】
続いて、該ｄ軸電流ｉｄ及びｄ軸電流指令値ｉｄ^*が第１の電圧指令値発生処理手段としての電圧指令値発生部１６に送られる。そして、該電圧指令値発生部１６は、第１の電圧指令値発生処理を行い、ｄ軸電流ｉｄとｄ軸電流指令値ｉｄ^*とのｄ軸電流偏差Δｉｄを算出し、該ｄ軸電流偏差Δｉｄが零になるようにｄ軸電圧指令値Ｖｄ^*を発生させ、該ｄ軸電圧指令値Ｖｄ^*を第２の相変換処理手段としてのｄｑ−ＵＶ変換部２１に送る。また、前記ｑ軸電流ｉｑ及びｑ軸電流指令値ｉｑ^*が第２の電圧指令値発生処理手段としての電圧指令値発生部１７に送られる。そして、該電圧指令値発生部１７は、第２の電圧指令値発生処理を行い、ｑ軸電流ｉｑとｑ軸電流指令値ｉｑ^*とのｑ軸電流偏差Δｉｑを算出し、該ｑ軸電流偏差Δｉｑが零になるようにｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*を発生させ、該ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*を前記ｄｑ−ＵＶ変換部２１に送る。なお、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ^*及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*によって第１の電圧指令値が構成される。
【００４５】
続いて、前記ｄｑ−ＵＶ変換部２１は、第２の相変換処理を行い、前記ｄ軸電圧指令値Ｖｄ^*、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*及び磁極位置θに基づいて、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ^*及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*を第２の電圧指令値としてのＵ相、Ｖ相及びＷ相の電圧指令値Ｖｕ^*、Ｖｖ^*、Ｖｗ^*に変換し、該電圧指令値Ｖｕ^*、Ｖｖ^*、Ｖｗ^*をＰＷＭ発生部６８に送る。該ＰＷＭ発生部６８は、前記各相の電圧指令値Ｖｕ^*、Ｖｖ^*、Ｖｗ^*及び前記バッテリ電圧ＶＢに基づいて、電圧指令値Ｖｕ^*、Ｖｖ^*、Ｖｗ^*に対応するパルス幅を有するＵ相、Ｖ相及びＷ相のパルス幅変調信号Ｍｕ、Ｍｖ、Ｍｗを発生させ、ドライブ回路５１に送る。
【００４６】
該ドライブ回路５１は、前記各相のパルス幅変調信号Ｍｕ、Ｍｖ、Ｍｗを受けて、前記トランジスタを駆動するための６個の駆動信号をそれぞれ発生させ、該駆動信号をインバータ４０に送る。該インバータ４０は、前記駆動信号がオンの間だけトランジスタをオンにして各相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを発生させ、該各相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを前記各ステータコイルに供給する。このように、モータ３１を駆動することによって電動車両を走行させることができる。
【００４７】
ところで、前記電流指令値補正部２４において、ｆ軸電流指令値ｉｆ^*に対して所定の制限を行うに当たり、電圧ベクトル長が制限される。そのために、電圧ベクトル長演算部１８が配設され、該電圧ベクトル長演算部１８は、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ^*及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*を読み込み、電圧ベクトル長ｈを算出する。そして、該電圧ベクトル長ｈを制限するために、電圧ベクトル長制限部１９が配設され、該電圧ベクトル長制限部１９は、電圧検出部としての電圧センサ６２によって検出されたインバータ４０の入力側の電圧Ｖｄｃ、及び電圧ベクトル長ｈを読み込み、該電圧ベクトル長ｈの制限値ｈｍｘを算出する。
【００４８】
続いて、電圧ベクトル長ｈ及びその制限値ｈｍｘが算出されると、端子電圧一定制御部２０は、電流指令値補正部２４においてｆ軸電流指令値ｉｆ^*に対して制限を行うための制限値Δｉｆを算出し、該制限値Δｉｆを電流指令値補正部２４に送る。
【００４９】
このようにして、弱め界磁制御が行われる。
【００５０】
ところで、前記電動駆動装置において、例えば、前記モータ３１、モータ３１を構成する部品、インバータ４０、ドライブ回路５１等において発生させられた駆動信号をインバータ４０に送るためのゲート信号線等に異常が発生することがあるので、前記電動駆動装置においては、弱め界磁制御を行うことができるように、ｄｑ−ｆｔ変換部２３において、常時、ｄｑ座標軸からｆｔ座標軸への変換が行われ、かつ、ｔ軸電流指令値ｉｔ^*が零にされるようになっている。そして、異常が発生しない限り、モータ３１の駆動に伴って実際に発生させられるｔ軸電流ｉｔは、常に零になる。
【００５１】
そこで、図３に示されるように、異常判定処理手段としての異常判定部６５が配設され、該異常判定部６５によって、電動駆動装置に異常が発生したかどうかを判断するようにしている。そのために、前記ＵＶ−ｄｑ変換部６１において算出されたｄ軸電流ｉｄ及びｑ軸電流ｉｑが第３の座標変換処理手段としてのｄｑ−ｆｔ変換部６４に送られる。そして、該ｄｑ−ｆｔ変換部６４は、第３の座標変換処理を行い、ｄ軸電流ｉｄ、ｑ軸電流ｉｑ及び弱め界磁軸角度Ｑｆｔを読み込み、該弱め界磁軸角度Ｑｆｔに基づいて、ｄｑ座標軸をｆｔ座標軸に変換することによって、ｄｑ座標軸上のｄ軸電流ｉｄ及びｑ軸電流ｉｑをｆｔ座標軸上の実際に流れるｆ軸電流ｉｆ及びｔ軸電流ｉｔに変換する。このようにして、ｆ軸電流ｉｆ及びｔ軸電流ｉｔを所定の座標軸上の所定の軸電流として算出することができる。
【００５２】
なお、前記ｄｑ−ＵＶ変換部２１、ｄｑ−ｆｔ変換部２３、ｆｔ−ｄｑ変換部２５、ＵＶ−ｄｑ変換部６１及びｄｑ−ｆｔ変換部６４によって、変換処理を行うための変換処理手段９１（図１）が構成される。
【００５３】
そして、異常判定部６５は、前記ｔ軸電流ｉｔ、モータ目標トルクＴＭ^*及びモータ回転速度ＮＭを読み込み、ｔ軸電流ｉｔ及びモータ回転速度ＮＭに基づいて電動駆動装置に異常が発生したかどうかを判断し、異常が発生したと判断した場合、インバータ４０に送る駆動信号を停止させ、モータ３１のシャットダウンを行う。
【００５４】
次に、前記異常判定部６５の動作について説明する。
【００５５】
図４は本発明の第１の実施の形態における異常判定部の動作を示すフローチャート、図５は本発明の第１の実施の形態における速度領域ヒステリシスを示す図、図６は本発明の第１の実施の形態における異常判定部の動作を示す電流波形図である。
【００５６】
まず、前記異常判定部６５（図１）の図示されない速度領域判定処理手段は、速度領域判定処理を行い、図５に示される速度領域ヒステリシスに基づいてモータ３１が低速側の第１の速度領域としての低回転領域ＡＲＬで駆動されているか、又は高速側の第２の速度領域としての中・高回転領域ＡＲＨで駆動されているかを判断する。この場合、前記速度領域判定処理手段は、モータ回転速度ＮＭが低くなり、第１の閾（しきい）値ＮＭｔｈ１（本実施の形態においては、１００〔ｒｐｍ〕）以下になったときに、モータ３１は低回転領域ＡＲＬで駆動されていると判断し、モータ回転速度ＮＭが高くなり、第２の閾値ＮＭｔｈ２（本実施の形態においては、５００〔ｒｐｍ〕）以上になったときに、モータ３１は中・高回転領域ＡＲＨで駆動されていると判断する。
【００５７】
続いて、異常判定部６５の図示されない異常判定条件成立判断処理手段は、異常判定条件成立判断処理を行い、異常判定条件が成立したかどうかを判断する。そのために、前記異常判定条件成立判断処理手段は、モータ３１が低回転領域ＡＲＬで駆動されている場合、単位時間当たり（本実施の形態においては、例えば、１制御タイミング当たりであるが、２以上の制御タイミング当たりであってもよい。）のモータ目標トルクＴＭ^*の変化率、すなわち、トルク指令値変化率ΔＴＭ^*を算出し、該トルク指令値変化率ΔＴＭ^*が閾値ΔＴＭ^*ｔｈ（例えば、１００〔Ｎｍ／ｓ〕）より小さいかどうかによって第１の条件が成立しているかどうかを判断する。また、前記異常判定条件成立判断処理手段は、ｔ軸電流ｉｔの絶対値が閾値ε（例えば、５０〔Ａ〕）より大きいかどうかによって第２の条件が成立したかどうかを判断する。そして、前記異常判定条件成立判断処理手段は、第１、第２の条件がいずれも成立した場合、異常判定条件が成立したと判断し、第１、第２の条件のうちの一方が成立しない場合、異常判定条件が成立しないと判断する。
【００５８】
続いて、前記異常判定部６５の図示されない繰返条件成立判断処理手段は繰返条件成立判断処理を行い、前記異常判定条件が所定の時間（本実施の形態においては、１秒間）内に、通算で所定の回数（本実施の形態においては、通算で５０回）成立したかどうかによって、繰返条件が成立したかどうかを判断する。繰返条件が成立した場合、異常判定部６５は異常が発生したと判断し、ドライブ回路５１にシャットダウン信号を送り、モータ３１のシャットダウンを行う。また、繰返条件が成立しない場合、異常判定部６５は異常が発生しないと判断する。
【００５９】
このように、モータ３１が低回転領域ＡＲＬで駆動されている場合においては、１周期が長くなるので、各周期ごとに異常判定条件が繰り返し成立したかどうかを判断するのではなく、所定の時間内に異常判定条件が繰り返し成立したかどうかを判断するようにしている。したがって、異常が発生したかどうかを短時間で判断することができる。
【００６０】
一方、モータ３１が中・高回転領域ＡＲＨで駆動されている場合、前記異常判定条件成立判断処理手段は、低回転領域ＡＲＬで駆動されている場合と同様に、単位時間当たり（本実施の形態においては、例えば、１制御タイミング当たりであるが、２以上の制御タイミング当たりであってもよい。）のトルク指令値変化率ΔＴＭ^*を算出し、該トルク指令値変化率ΔＴＭ^*が閾値ΔＴＭ^*ｔｈ（例えば、１００〔Ｎｍ／ｓ〕）より小さいかどうかによって第１の条件が成立しているかどうかを判断する。また、前記異常判定条件成立判断処理手段は、ｔ軸電流ｉｔの絶対値が閾値ε（例えば、５０〔Ａ〕）より大きいかどうかによって第２の条件が成立したかどうかを判断する。そして、前記異常判定条件成立判断処理手段は、第１、第２の条件がいずれも成立した場合、異常判定条件が成立したと判断し、第１、第２の条件のうちの一方が成立しない場合、異常判定条件が成立しないと判断する。
【００６１】
続いて、前記繰返条件成立判断処理手段は、繰返条件が成立したかどうかを判断する。そのために、前記繰返条件成立判断処理手段は、異常判定条件が所定の周期（本実施の形態においては、１周期であり、電気角で３６０〔°〕）内に、連続で所定の回数（本実施の形態においては、図６において点τ１、τ２で表されるように、連続で２回）成立したかどうかによって、異常周期が発生したかどうか、すなわち、第１の条件が成立したかどうかを判断する。次に、第１の条件が成立した場合、前記繰返条件成立判断処理手段は、異常周期が連続して発生した回数、すなわち、連続発生回数Ｎｔを計数し、該連続発生回数Ｎｔが所定の値（本実施の形態においては、４）になったかどうかによって第２の条件が成立したかどうかを判断する。そして、前記繰返条件成立判断処理手段は、第１、第２の条件がいずれも成立した場合、繰返条件が成立したと判断し、第１、第２の条件のうちの一方が成立しない場合、繰返条件が成立しないと判断する。
【００６２】
そして、繰返条件が成立した場合、異常判定部６５は異常が発生したと判断し、ドライブ回路５１にシャットダウン信号を送り、モータ３１のシャットダウンを行う。また、繰返条件が成立しない場合、異常判定部６５は異常が発生しないと判断する。
【００６３】
このように、モータ３１が中・高回転領域ＡＲＨで駆動されている場合においては、異常判定条件が所定の周期内に、連続で所定の回数成立しない場合には、第１の条件が成立せず、異常が発生したと判断されないので、ノイズによって異常が発生したかどうかの判断に影響が及ぶのを防止することができる。
【００６４】
また、連続発生回数Ｎｔが所定の値にならない場合には、第２の条件が成立せず、異常が発生したと判断されないので、ノイズによって異常が発生したかどうかの判断に影響が及ぶのを防止することができる。
【００６５】
このように、本実施の形態においては、実際に発生させられたｔ軸電流ｉｔが零にならないことに基づいて、異常が発生したかどうかが判断されるので、短絡によって過電流、過電圧、過熱等の現象が起こった場合に、異常が発生したとを判断することができるだけでなく、過電流、過電圧、過熱等の現象が起こらない場合、例えば、インバータを構成するスイッチング素子が破損したり、ゲート信号線等が断線したりして、前記電動駆動装置に開放による異常が発生した場合においても、異常を発生したと判断することができる。
【００６６】
例えば、ｄ軸電流ｉｄとｄ軸電流指令値ｉｄ^*とのｄ軸電流偏差Δｉｄ、及びｑ軸電流ｉｑとｑ軸電流指令値ｉｑ^*とのｑ軸電流偏差Δｉｑが大きくなったときに、仮に過電流の現象が起こらず、不規則な回転をしながら、モータ３１が駆動され続けてしまっても、ｔ軸電流ｉｔを零にすることができなくなるので、異常が発生したと確実に判断することができる。
【００６７】
そして、レゾルバ、磁極位置θをディジタル化するためのＲ／Ｄコンバータ等の磁極位置取得部に関する装置に異常が発生したかどうかを判断することができる。
【００６８】
また、モータ３１が低回転領域ＡＲＬで駆動されているか、中・高回転領域ＡＲＨで駆動されているかによって、異常判定条件が異なるので、異常が発生したかどうかの判断を、モータ３１の駆動状態に対応させて適正に行うことができる。さらに、モータ３１が低回転領域ＡＲＬで駆動されているか、中・高回転領域ＡＲＨで駆動されているかによって、繰返条件が異なるので、異常が発生したかどうかの判断を、モータ３１の駆動状態に対応させて一層適正に行うことができる。
【００６９】
ところで、前記トルク指令値変化率ΔＴＭ^*が大きく、例えば、閾値ΔＴＭ^*ｔｈ以上であると、モータ制御装置４５による制御が安定するのに時間が掛かり、過渡的にｔ軸電流ｉｔが大きく変動してしまう。本実施の形態においては、トルク指令値変化率ΔＴＭ^*が閾値ΔＴＭ^*ｔｈ以上である場合には、前記第１の条件が成立せず、異常判定条件が成立しないので、電動駆動装置に異常が発生したかどうかを確実に判断することができる。
【００７０】
次に、図４のフローチャートについて説明する。
ステップＳ１低回転領域ＡＲＬで駆動されているかどうかを判断する。低回転領域ＡＲＬで駆動されている場合はステップＳ２に、駆動されていない場合はステップＳ５に進む。
ステップＳ２異常判定条件が成立したかどうかを判断する。異常判定条件が成立した場合はステップＳ３に進み、成立していない場合は処理を終了する。
ステップＳ３１秒間に通算で５０回成立したかどうかを判断する。１秒間に通算で５０回成立した場合はステップＳ４に進み、成立していない場合は処理を終了する。
ステップＳ４異常が発生したと判断し、シャットダウンを行い、処理を終了する。
ステップＳ５異常判定条件が成立したかどうかを判断する。異常判定条件が成立した場合はステップＳ６に進み、成立していない場合は処理を終了する。
ステップＳ６１周期内に２回連続して成立したかどうかを判断する。１周期内に２回連続して成立した場合はステップＳ７に進み、成立していない場合は処理を終了する。
ステップＳ７異常周期が発生したと判断する。
ステップＳ８異常周期の連続発生回数Ｎｔを計数する。
ステップＳ９連続発生回数Ｎｔが４であるかどうかを判断する。連続発生回数Ｎｔが４である場合はステップＳ１０に進み、４でない場合は処理を終了する。
ステップＳ１０異常が発生したと判断し、シャットダウンを行い、処理を終了する。
【００７１】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００７２】
図７は本発明の第２の実施の形態における異常判定部の動作を示すフローチャートである。
【００７３】
この場合、異常判定処理手段としての異常判定部６５（図１）の図示されないｔ軸電流積分値算出処理手段は、ｔ軸電流積分値算出処理を行い、ｔ軸電流ｉｔの絶対値を積分し、ｔ軸電流積分値Σｉｔを算出する。
【００７４】
そして、前記異常判定部６５の図示されない速度領域判定処理手段は、速度領域判定処理を行い、電動機械としてのモータ３１が低速側の第１の速度領域としての低回転領域で駆動されているか、又は高速側の第２の速度領域としての中・高回転領域で駆動されているかを判断する。この場合、電動機械回転速度としてのモータ回転速度ＮＭが閾値ＮＭｔｈ３（本実施の形態においては、１００〔ｒｐｍ〕）以下であるとき、モータ３１は低回転領域で駆動されていると判断し、１００〔ｒｐｍ〕より高いとき、モータ３１は中・高回転領域で駆動されていると判断する。
【００７５】
続いて、異常判定部６５の図示されない異常判定条件成立判断処理手段は、異常判定条件成立判断処理を行い、異常判定条件が成立したかどうかを判断する。そのために、前記異常判定条件成立判断処理手段は、モータ３１が低回転領域で駆動されている場合、所定の時間（本実施の形態においては、２００〔ｍｓ〕）内でｔ軸電流積分値Σｉｔが閾値βより大きいかどうかを判断し、ｔ軸電流積分値Σｉｔが閾値βより大きい場合に異常判定条件が成立したと判断し、ｔ軸電流積分値Σｉｔが閾値β以下である場合、異常判定条件が成立しないと判断する。
【００７６】
そして、異常判定条件が成立した場合、異常判定部６５は異常が発生したと判断し、ドライブ回路５１にシャットダウン信号を送り、モータ３１のシャットダウンを行う。また、繰返条件が成立しない場合、異常判定部６５は異常が発生しないと判断する。
【００７７】
このように、モータ３１が低回転領域で駆動されている場合においては、１周期が長くなるので、各周期ごとに異常判定条件が繰り返し成立したかどうかを判断するのではなく、所定の時間内に異常判定条件が成立したかどうかを判断するようにしている。したがって、異常が発生したかどうかを短時間で判断することができる。
【００７８】
一方、モータ３１が中・高回転領域で駆動されている場合、前記異常判定条件成立判断処理手段は、所定の周期（本実施の形態においては、１周期であり、電気角で３６０〔°〕）内に、ｔ軸電流積分値Σｉｔが閾値γより大きいどうかを判断し、ｔ軸電流積分値Σｉｔが閾値γより大きい場合に異常周期が発生したか、すなわち、異常判定条件が成立したと判断し、ｔ軸電流積分値Σｉｔが閾値γ以下である場合、異常周期が発生せず、異常判定条件が成立しないと判断する。
【００７９】
続いて、前記異常判定部６５の図示されない繰返条件成立判断処理手段は、繰返条件成立判断処理を行い、繰返条件が成立したかどうかを判断する。そのために、前記繰返条件成立判断処理手段は、異常周期が連続して発生した回数、すなわち、連続発生回数Ｎｔを計数し、該連続発生回数Ｎｔが所定の値（本実施の形態においては、４）になったかどうかによって繰返条件が成立したと判断し、連続発生回数Ｎｔが所定の値にならない場合、繰返条件が成立しないと判断する。
【００８０】
そして、繰返条件が成立した場合、異常判定部６５は異常が発生したと判断し、ドライブ回路５１にシャットダウン信号を送り、モータ３１のシャットダウンを行う。また、繰返条件が成立しない場合、異常判定部６５は異常が発生しないと判断する。
【００８１】
このように、モータ３１が中・高回転領域で駆動されている場合においては、連続発生回数Ｎｔが所定の値にならないと、繰返条件が成立せず、異常が発生したと判断されないので、ノイズによって異常が発生したかどうかの判断に影響が及ぶのを防止することができる。
【００８２】
次に、図７のフローチャートについて説明する。
ステップＳ２１ｔ軸電流ｉｔの絶対値を積分する。
ステップＳ２２モータ回転速度ＮＭが１００〔ｒｐｍ〕以下であるかどうかを判断する。モータ回転速度ＮＭが１００〔ｒｐｍ〕以下である場合はステップＳ２３に、モータ回転速度ＮＭが１００〔ｒｐｍ〕より大きい場合はステップＳ２５に進む。
ステップＳ２３２００〔ｍｓ〕間のｔ軸電流積分値Σｉｔが閾値βより大きいかどうかを判断する。２００〔ｍｓ〕間のｔ軸電流積分値Σｉｔが閾値βより大きい場合はステップＳ２４に進み、小さい場合は処理を終了する。
ステップＳ２４異常が発生したと判断し、シャットダウンを行い、処理を終了する。
ステップＳ２５１周期内のｔ軸電流積分値Σｉｔが閾値γより大きいかどうかを判断する。１周期内のｔ軸電流積分値Σｉｔが閾値γより大きい場合はステップＳ２６に進み、小さい場合は処理を終了する。
ステップＳ２６異常周期が発生したと判断する。
ステップＳ２７異常周期の連続発生回数Ｎｔを計数する。
ステップＳ２８連続発生回数Ｎｔが４であるかどうかを判断する。連続発生回数Ｎｔが４である場合はステップＳ２９に進み、４でない場合は処理を終了する。
ステップＳ２９異常が発生したと判断し、シャットダウンを行い、処理を終了する。
【００８３】
ところで、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の矩形波の電圧を発生させてワンパルス制御を行うモータ制御装置においては、前記矩形波の電圧に基づいてゲート信号を発生させ、インバータのスイッチング素子としてのトランジスタを、出力周波数の１周期について１回ずつオン・オフさせるようになっている。この場合、電圧位相をずらすことによって弱め界磁を行うようにしているが、ｄｑ座標軸をｆｔ座標軸に変換することによって、ｔ軸電流ｉｔを算出し、算出されたｔ軸電流ｉｔに基づいて異常が発生したかどうかを判断することができる。
【００８４】
次に、モータ制御装置においてワンパルス制御を行う本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。
【００８５】
図８は本発明の第３の実施の形態における電動駆動制御装置のブロック図である。
【００８６】
この場合、ｄｑ−ｆｔ変換部２３は、第１の座標変換処理を行い、前記弱め界磁軸角度Ｑｆｔを読み込み、該弱め界磁軸角度Ｑｆｔに基づいて、ｄ軸及びｑ軸から成るｄｑ座標軸をｆ軸及びｔ軸から成るｆｔ座標軸に変換することによって、ｄｑ座標軸上のｄ軸電流指令値Ｉｄ^*及びｑ軸電流指令値Ｉｑ^*をｆｔ座標軸上のｆ軸電流指令値ｉｆ^*及びｔ軸電流指令値ｉｔ^*に変換する。このようにして、ｆ軸電流指令値ｉｆ^*及びｔ軸電流指令値ｉｔ^*が第２の電流指令値として算出される。そして、前記ｆｔ座標軸上において、所定の軸としてのｔ軸上の前記ｔ軸電流指令値ｉｔ^*は固定された基準値として零にされる。
【００８７】
また、ｄｑ−ｆｔ変換部６４は、第３の座標変換処理を行い、ｄ軸電流ｉｄ、ｑ軸電流ｉｑ及び弱め界磁軸角度Ｑｆｔを読み込み、該弱め界磁軸角度Ｑｆｔに基づいて、ｄｑ座標軸をｆｔ座標軸に変換することによって、ｄｑ座標軸上のｄ軸電流ｉｄ及びｑ軸電流ｉｑをｆｔ座標軸上の実際に流れるｆ軸電流ｉｆ及びｔ軸電流ｉｔに変換する。このようにして、ｆ軸電流ｉｆ及びｔ軸電流ｉｔは所定の座標軸上の所定の軸電流として算出される。
【００８８】
そして、電圧位相算出処理手段としての電圧位相算出部８１は、電圧位相算出処理を行い、前記ｔ軸電流指令値ｉｔ^*及びｔ軸電流ｉｔを読み込み、電圧位相δＶ
δＶ＝Ｇ（ｓ）・（ｉｔ^*−ｔ軸電流ｉｔ）
を算出し、電圧位相δＶを波形発生処理手段としてのワンパルス波形電圧演算部８２に送る。なお、ｓは微分演算子、Ｇ（ｓ）は比例積分制御等における制御ゲインを表す。
【００８９】
ところで、前記ワンパルス波形電圧演算部８２は、波形発生処理を行い、前記電圧位相δＶ、磁極位置θ及びインバータ４０（図２）の入力側の電圧Ｖｄｃを読み込み、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の矩形波の電圧を発生させ、該電圧をドライブ回路５１にＵ相、Ｖ相及びＷ相のワンパルス波形電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗとして送るようになっている。そのために、前記ワンパルス波形電圧演算部８２は、第１段階として、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の電圧正弦波Ｖｕｏ、Ｖｖｏ、Ｖｗｏ
Ｖｕｏ＝ｃｏｓ（θ＋δＶ）
Ｖｖｏ＝ｃｏｓ（θ＋δＶ−２π／３）
Ｖｗｏ＝ｃｏｓ（θ＋δＶ−４π／３）
を発生させ、第２段階として、電圧正弦波Ｖｕｏ、Ｖｖｏ、Ｖｗｏに基づいてワンパルス波形電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗを発生させる。
【００９０】
すなわち、電圧正弦波Ｖｕｏが
Ｖｕｏ＞０
であるとき、ワンパルス波形電圧Ｖｕを
Ｖｕ＝＋Ｖｄｃ／２
とし、電圧正弦波Ｖｕｏが
Ｖｕｏ≦０
であるとき、ワンパルス波形電圧Ｖｕを
Ｖｕ＝−Ｖｄｃ／２
とし、電圧正弦波Ｖｖｏが
Ｖｖｏ＞０
であるとき、ワンパルス波形電圧Ｖｖを
Ｖｖ＝＋Ｖｄｃ／２
とし、電圧正弦波Ｖｖｏが
Ｖｖｏ≦０
であるとき、ワンパルス波形電圧Ｖｖを
Ｖｖ＝−Ｖｄｃ／２
とし、電圧正弦波Ｖｗｏが
Ｖｗｏ＞０
であるとき、ワンパルス波形電圧Ｖｗを
Ｖｗ＝＋Ｖｄｃ／２
とし、電圧正弦波Ｖｗｏが
Ｖｗｏ≦０
であるとき、ワンパルス波形電圧Ｖｗを
Ｖｗ＝−Ｖｄｃ／２
とする。
【００９１】
そして、異常判定処理手段としての異常判定部６５が配設され、該異常判定部６５によって、電動駆動装置に異常が発生したかどうかを判断するようにしている。そのために、異常判定部６５は、第１の実施の形態と同様に、前記ｔ軸電流ｉｔ、モータ目標トルクＴＭ^*及びモータ回転速度ＮＭを読み込み、ｔ軸電流ｉｔ及びモータ回転速度ＮＭに基づいて電動駆動装置に異常が発生したかどうかを判断し、異常が発生したと判断した場合、インバータ４０に送る駆動信号を停止させ、モータ３１のシャットダウンを行う。
【００９２】
また、前記異常判定部６５は、第２の実施の形態と同様に、ｔ軸電流積分値Σｉｔに基づいて電動駆動装置に異常が発生したかどうかを判断することもできる。
【００９３】
このように、各相の矩形波の電圧を発生させるワンパルス制御を行うモータ制御装置４５においても、ｔ軸電流ｉｔに基づいて電動駆動装置に異常が発生したかどうかを判断することができるので、パルス幅変調信号による制御とワンパルス制御とを切り換えてモータ３１を駆動する場合でも、ｔ軸電流ｉｔに基づいて電動駆動装置に異常が発生したかどうかを判断することができる。
【００９４】
前記各実施の形態においては、電動機械としてモータを使用した電動駆動装置の制御を行うようにしているが、電動機械として発電機を使用した電動駆動装置の制御を行う場合にも本発明を適用することができる。
【００９５】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００９６】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、電動駆動制御装置においては、電動機械と、該電動機械に供給される電流を検出する電流検出部と、検出された電流を、所定の軸の電流指令値が固定された基準値にされる所定の座標軸上の所定の軸電流に変換する変換処理手段と、前記所定の軸の軸電流に基づいて電動駆動装置に異常が発生したかどうかを判断する異常判定処理手段とを有する。
【００９７】
この場合、検出された電流が、所定の軸の電流指令値が固定された基準値にされる所定の座標軸上の所定の軸電流に変換され、前記所定の軸の軸電流に基づいて電動駆動装置に異常が発生したかどうかが判断されるので、電動駆動装置に異常が発生したかどうかを少ない計算量で判断することができる。
【００９８】
したがって、電動機械制御装置に加わる負荷を小さくすることができる。
【００９９】
また、各相の矩形波の電圧を発生させるワンパルス制御を行う電動機械制御装置においても、前記所定の軸の軸電流に基づいて電動駆動装置に異常が発生したかどうかが判断されるので、パルス幅変調信号による制御とワンパルス制御とを切り換えて電動機械を駆動する場合でも、前記所定の軸の軸電流に基づいて電動駆動装置に異常が発生したかどうかを判断することができる。
【０１００】
本発明の他の電動駆動制御装置においては、さらに、前記電動機械が第１の速度領域で駆動されているか、第１の速度領域より高い第２の速度領域で駆動されているかを判断する速度領域判定処理手段を有する。
【０１０１】
そして、第１の速度領域で駆動されているときと、第２の速度領域で駆動されているときとで、前記異常判定条件は異なる。
【０１０２】
この場合、電動機械が第１の速度領域で駆動されているときと、第２の速度領域で駆動されているときとで、異常判定条件が異なるので、異常が発生したかどうかの判断を、電動機械の駆動状態に対応させて適正に行うことができる。
【０１０３】
本発明の更に他の電動駆動制御装置においては、さらに、前記電動機械が第１の速度領域で駆動されているか、第１の速度領域より高い第２の速度領域で駆動されているかを判断する速度領域判定処理手段を有する。
【０１０４】
そして、第１の速度領域で駆動されているときと、第２の速度領域で駆動されているときとで、前記繰返条件は異なる。
【０１０５】
この場合、電動機械が第１の速度領域で駆動されているときと、第２の速度領域で駆動されているときとで、繰返条件が異なるので、異常が発生したかどうかの判断を、電動機械の駆動状態に対応させて一層適正に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における電動駆動制御装置の機能ブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における電動駆動制御装置のブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における電動駆動制御装置の要部を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における異常判定部の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第１の実施の形態における速度領域ヒステリシスを示す図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態における異常判定部の動作を示す電流波形図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態における異常判定部の動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第３の実施の形態における電動駆動制御装置のブロック図である。
【符号の説明】
２１ｄｑ−ＵＶ変換部
２３、６４ｄｑ−ｆｔ変換部
２５ｆｔ−ｄｑ変換部
３１モータ
３３、３４電流センサ
６１ＵＶ−ｄｑ変換部
６５異常判定部
９１変換処理手段

Claims

電動機械と、該電動機械に供給される電流を検出する電流検出部と、検出された電流を、所定の軸の電流指令値が固定された基準値にされる所定の座標軸上の所定の軸電流に変換する変換処理手段と、前記所定の軸の軸電流に基づいて電動駆動装置に異常が発生したかどうかを判断する異常判定処理手段とを有することを特徴とする電動駆動制御装置。
前記電動機械は、各相の矩形波の電圧を発生させるワンパルス制御を行うことによって駆動される請求項１に記載の電動駆動制御装置。
前記変換処理手段は、各相の電流を、前記電動機械のロータの磁極対の方向に対応するｄ軸、及び該ｄ軸に対して直角の方向に対応するｑ軸から成るｄｑ座標軸上のｄ軸電流及びｑ軸電流に変換する相変換処理手段、並びにｄｑ座標軸上のｄ軸電流及びｑ軸電流を、弱め界磁軸角度に対応するｆ軸、及び該ｆ軸に対して直角の方向に対応するｔ軸から成るｆｔ座標軸上のｆ軸電流及びｔ軸電流に変換する座標変換処理手段を備える請求項１又は２に記載の電動駆動制御装置。
前記所定の軸電流はｔ軸電流であり、該ｔ軸電流の電流指令値は零にされ、ｔ軸電流は零になるように制御される請求項１に記載の電動駆動制御装置。
前記異常判定処理手段は、前記所定の軸上において所定の軸電流についての異常判定条件が成立したときに、電動駆動装置に異常が発生したと判断する請求項１に記載の電動駆動制御装置。
前記異常判定処理手段は、前記異常判定条件が成立したことの繰返しについての繰返条件が成立したときに、異常が発生したと判断する請求項５に記載の電動駆動制御装置。
前記電動機械が第１の速度領域で駆動されているか、第１の速度領域より高い第２の速度領域で駆動されているかを判断する速度領域判定処理手段を有するとともに、第１の速度領域で駆動されているときと、第２の速度領域で駆動されているときとで、前記異常判定条件は異なる請求項５に記載の電動駆動制御装置。
前記電動機械が第１の速度領域で駆動されているか、第１の速度領域より高い第２の速度領域で駆動されているかを判断する速度領域判定処理手段を有するとともに、第１の速度領域で駆動されているときと、第２の速度領域で駆動されているときとで、前記繰返条件は異なる請求項６に記載の電動駆動制御装置。
電動機械に供給される電流を検出し、検出された電流を、所定の軸の電流指令値が固定された基準値にされる所定の座標軸上の所定の軸電流に変換し、前記所定の軸の軸電流に基づいて電動駆動装置に異常が発生したかどうかを判断することを特徴とする電動駆動制御方法。
コンピュータを、電流検出部によって検出された電流を、所定の軸の電流指令値が固定された基準値にされる所定の座標軸上の所定の軸電流に変換する変換処理手段、及び前記所定の軸の軸電流に基づいて電動駆動装置に異常が発生したかどうかを判断する異常判定処理手段として機能させることを特徴とする電動駆動制御方法のプログラム。