JP2006094669A - Drive control device for electromotive vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動車の駆動制御装置に関する。 The present invention relates to a drive control device for an electric vehicle.
従来、特許文献1に示すように、温度検出手段の信号系統に断線が生じていることを判断する技術が知られている。この技術によれば、トルク指令値を時間積分してモータの温度を推定し、推定した温度が十分高い値にも関わらず、温度検出手段により検出された温度が低温を示す場合には、温度検出手段の信号系統に断線が生じていると判断する(特許文献1参照)。
しかしながら、従来技術によれば、トルク指令値を時間積分してモータ温度を推定しなければならないため、所定時間熱量を与えるような運転を行わないと温度検出手段の信号系統に断線が生じていることを検知できない。故に、従来技術では、信号系統の断線を検出するあたり、モータの温度が高温にも関わらずモータ温度を上げるような運転を行い、モータの故障を引き起こしてしまう可能性がある。 However, according to the prior art, since the motor temperature must be estimated by integrating the torque command value over time, the signal system of the temperature detection means is disconnected unless an operation that provides a predetermined amount of heat is performed. Cannot be detected. Therefore, in the prior art, when detecting the disconnection of the signal system, there is a possibility that the operation is performed such that the motor temperature is raised despite the high temperature of the motor, which may cause a motor failure.
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、モータの故障を引き起こさないようにしつつも、温度検出手段の故障を検出することが可能な電動車の駆動制御装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve such a conventional problem. The object of the present invention is to detect a failure of the temperature detecting means while preventing the motor from being damaged. An object is to provide a drive control device for an electric vehicle.
本発明の電動車の駆動制御装置は、目標トルクを決定し、この目標トルクを発生させるべくモータコイルに交流電力を供給して駆動モータを駆動制御するものである。そして、この装置は、駆動モータの温度を検出する温度検出手段と、電圧推定手段とを有している。電圧推定手段は、温度検出手段により検出された駆動モータの温度、モータコイルに流れる電流の値、及び、温度とモータコイルの抵抗値との相関に基づいて、モータコイルに加わる電圧値を推定する。他方、電動車の駆動制御装置は、モータコイルに加わる電圧を検出する電圧検出手段を有している。また、電動車の駆動制御装置は、電圧推定手段により推定された電圧値と電圧検出手段により検出された電圧値との差が所定値以上の場合に、温度検出手段が故障していることを検出する。 The drive control apparatus for an electric vehicle according to the present invention determines a target torque and supplies AC power to a motor coil to control the drive motor so as to generate the target torque. The apparatus includes temperature detection means for detecting the temperature of the drive motor and voltage estimation means. The voltage estimation means estimates the voltage value applied to the motor coil based on the temperature of the drive motor detected by the temperature detection means, the value of the current flowing in the motor coil, and the correlation between the temperature and the resistance value of the motor coil. . On the other hand, the drive control device for an electric vehicle has voltage detection means for detecting a voltage applied to the motor coil. Further, the drive control device for the electric vehicle detects that the temperature detecting means has failed when the difference between the voltage value estimated by the voltage estimating means and the voltage value detected by the voltage detecting means is a predetermined value or more. To detect.
本発明によれば、温度検出手段により検出された駆動モータの温度、モータコイルに流れる電流の値、及び、温度とモータコイルの抵抗値との相関関係に基づいて、モータコイルに加わる電圧値を推定する。すなわち、モータコイルの抵抗値は温度によって変化するため、温度検出手段により検出された駆動モータの温度と相関とからモータコイルの抵抗値を求め、この抵抗値とモータコイルに流れる電流の値とから、電圧値を推定することとなる。 According to the present invention, the voltage value applied to the motor coil is determined based on the correlation between the temperature of the drive motor detected by the temperature detection means, the value of the current flowing in the motor coil, and the resistance value of the motor coil. presume. That is, since the resistance value of the motor coil changes depending on the temperature, the resistance value of the motor coil is obtained from the temperature and correlation of the drive motor detected by the temperature detecting means, and from the resistance value and the value of the current flowing in the motor coil. The voltage value is estimated.
また、電圧検出手段によりモータコイルに加わる電圧を検出し、これと上記推定した電圧値とを比較している。ここで、上記の推定した電圧値は、温度検出手段が故障していなければ、本来の値、すなわち電圧検出手段により検出された電圧値に近くなる。他方、温度検出手段が故障していれば、検出された温度は異常な値となり、モータコイルの抵抗値についても異常な値となることから、推定電圧も異常値となる。 Further, the voltage applied to the motor coil is detected by the voltage detecting means, and this is compared with the estimated voltage value. Here, the estimated voltage value is close to the original value, that is, the voltage value detected by the voltage detection means, unless the temperature detection means has failed. On the other hand, if the temperature detecting means is out of order, the detected temperature becomes an abnormal value, and the resistance value of the motor coil also becomes an abnormal value, so that the estimated voltage also becomes an abnormal value.
このため、電圧値の差が所定値以上の場合には、温度検出手段が故障していると検出できることとなる。このように、本発明では、モータの温度が高温にも関わらずモータ温度を上げるような運転をする必要なく、温度検出手段の故障を判断することができる。従って、モータの故障を引き起こさないようにしつつも、温度検出手段の故障を検出することができる。 For this reason, when the difference between the voltage values is equal to or greater than a predetermined value, it can be detected that the temperature detecting means is out of order. As described above, according to the present invention, it is possible to determine the failure of the temperature detecting means without performing an operation for increasing the motor temperature despite the high temperature of the motor. Therefore, it is possible to detect the failure of the temperature detecting means while preventing the motor from being damaged.
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において、同一又は同様の要素には同一の符号を付して説明を省略する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or similar elements are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
図1は実施形態に係る電動車の駆動制御装置の構成図である。同図に示す電動車の駆動制御装置1は、目標トルクを決定し、この目標トルクを発生させるべくモータコイルに交流電力を供給して駆動モータ2を駆動制御するものである。この電動車の駆動制御装置1は、上記駆動モータ2の他に、目標トルク算出部(制御手段)10、電流指令値算出部(電流指令値算出手段)11、モータ電流検出部(電流検出手段)12、電圧指令値算出部13、駆動モータ駆動部14、及び回転数検出部(回転数検出手段)15を備えている。
FIG. 1 is a configuration diagram of a drive control device for an electric vehicle according to an embodiment. The drive control apparatus 1 for an electric vehicle shown in FIG. 1 determines a target torque and supplies AC power to a motor coil to drive the drive motor 2 so as to generate the target torque. In addition to the drive motor 2, the electric vehicle drive control device 1 includes a target torque calculation unit (control unit) 10, a current command value calculation unit (current command value calculation unit) 11, a motor current detection unit (current detection unit). ) 12, a voltage command
目標トルク算出部10は、アクセル開度及び車速を示す信号を入力して目標トルクを算出するものである。電流指令値算出部11は、目標トルク算出部10により算出された目標トルクを発生させるべく駆動モータ2のモータコイルに通電すべき電流値(以下指令電流値という)Iq*,Id*を算出するものである。
The target
モータ電流検出部12は、駆動モータ2のモータコイルに流れる電流の値(以下実電流値という)Iu,Iv,Iwを検出するものである。電圧指令値算出部13は、電流指令値算出部11により算出された指令電流値Iq*,Id*、及びモータ電流検出部12により検出された実電流値Iu,Iv,Iwに基づいて駆動モータ2に印加すべき電圧値(以下指令電圧値という)を算出するものである。すなわち、電圧指令値算出部13は、指令電流値と実電流値とを一致させるような指令電圧値を求める構成となっている。
The motor
駆動モータ駆動部14は、駆動モータ2への印加電圧が電圧指令値と合致するようにPWM制御して、駆動モータ2を駆動させるものである。回転数検出部15は、駆動モータ2の回転数を検出するものであって、例えばロータリーエンコーダなどから構成されている。
The drive
図2は、図1に示した電流指令値算出部11の詳細を示す構成図である。同図に示すように、電流指令値算出部11は、Iq*マップ部11a及びId*マップ部11bを有している。Iq*マップ部11aは、トルク及び角速度とq軸電流との相関を示すマップを記憶している。また、Iq*マップ部11aは、目標トルクの信号と駆動モータ2の角速度信号ωを入力する構成となっている。このため、Iq*マップ部11aは、入力信号と記憶したマップとから、q軸電流指令値Iq*を求めることができるようになっている。さらに、Id*マップ部11bについても同様にマップを記憶し、d軸電流指令値Id*を求めることができるようになっている。
FIG. 2 is a configuration diagram illustrating details of the current command
図3は、図1に示した電圧指令値算出部13の詳細を示す構成図である。同図に示すように、電圧指令値算出部13は、3相2相変換部13a、電流制御部13b、及び2相3相変換部13cからなっている。
FIG. 3 is a configuration diagram illustrating details of the voltage command
3相2相変換部13aは、モータ電流検出部12により検出された3相コイルの実電流値Iu,Iv,Iwを入力し、これをdq軸上の実電流Id,Iqに変換するものである。電流制御部13bは、電流指令値算出部11により算出された電流指令値Iq*,Id*と、dq軸上の実電流Id,Iqとを入力して、両者の差が「0」となるような制御電圧Vd,Vqを出力するものである。2相3相変換部13cは、dq軸上の制御電圧Vd,Vqを入力し、3相電圧Vu、Vv、Vwに変換するものである。
The three-phase / two-
再度、図1を参照する。電動車の駆動制御装置1は、上記構成の他に、モータ電圧検出部(電圧検出手段)16、モータ温度検出部(温度検出手段)17、電圧推定部(電圧推定手段)18、及び故障検出部(故障検出手段)19を備えている。そして、本装置1は、これらの構成によりモータ温度検出部17の故障を検出するようになっている。なお、以下の実施形態において、モータ温度検出部17の故障とは、モータ温度検出部17の破損、断線及びレアショートなどの不良状態を含むものとする。
Reference is again made to FIG. In addition to the above configuration, the drive control apparatus 1 for an electric vehicle includes a motor voltage detection unit (voltage detection unit) 16, a motor temperature detection unit (temperature detection unit) 17, a voltage estimation unit (voltage estimation unit) 18, and a failure detection Part (failure detection means) 19 is provided. And this apparatus 1 detects the failure of the motor
モータ電圧検出部16は、駆動モータ2のモータコイルに加わる電圧を検出するものである。モータ温度検出部17は、駆動モータ2の温度を検出するものである。電圧推定部18は、モータコイルに加わる電圧値を推定するものであり、温度とモータコイルの抵抗値との相関関係を示すマップを記憶している。そして、電圧推定部18は、モータ温度検出部17により検出された駆動モータ2の温度を示す信号、及びモータコイルに流れる電流の値を示す信号を入力し、温度とモータコイルの抵抗値との相関関係を示すマップに基づいて、モータコイルに加わる電圧値を推定する構成となっている。
The motor
また、電圧推定部18は、回転数検出部15に接続され、回転数検出部15からモータ回転数の信号を入力する構成となっている。このため、電圧推定部18は、上記モータ温度検出部17により検出された駆動モータ2の温度、及びモータコイルに流れる電流の値、及び温度とモータコイルの抵抗値との相関関係を示すマップに加えて、モータ回転数に基づいてモータコイルに加わる電圧値を推定することとなる。
Further, the
故障検出部19は、モータ温度検出部17が故障しているか否かを判断するものである。具体的に故障検出部19は、モータ電圧検出部16により検出された電圧値と電圧推定部18により推定された電圧値との差が所定値以上の場合に、モータ温度検出部17が故障していると判断する。
The
図4は、図1に示したモータ温度検出部17の詳細を示す構成図である。同図に示すように、モータ温度検出部17は、サーミスタ17aと電源部17bと2つの抵抗17c,17dとを有している。サーミスタ17aは、駆動モータ2に隣接配置され、温度が低くなるほど抵抗値が大きくなる特性を有したものである。このサーミスタ17aは、一端が電源部17bに直列接続され、他端が接地されている。
FIG. 4 is a block diagram showing details of the motor
また、電源部17bとサーミスタ17aとの間には、第1抵抗17cが介在されている。さらに、第2抵抗17dは、第1抵抗17cと直列接続され、サーミスタ17aと並列接続されている。すなわち、第2抵抗17dの一端はサーミスタ17aと第1抵抗17cとの接続点17eにつながっており、他端は接地されていることとなる。
A
さらに、モータ温度検出部17はA/D変換器17fを有している。そして、A/D変換器17fは、上記接続点17eの電圧値をデジタル値に変換する。モータ温度検出部17は、この変換した電圧値から温度を検出することとなる。
Furthermore, the
図5は、図4に示したサーミスタ17aの特性を示すグラフである。なお、図5において縦軸は抵抗値(kΩ)を示し、横軸は温度(deg)を示している。同図に示すように、サーミスタ17aは温度が低くなると抵抗値が大きくなり、温度が高くなると抵抗値は小さくなる。
FIG. 5 is a graph showing the characteristics of the
図6は、図4に示した接続点17eにおける電圧値を示すグラフである。なお、図6において縦軸は電圧値(V)を示し、横軸は温度(deg)を示している。上記した如く、温度が高くなるとサーミスタ17aの抵抗値は小さくなる。このため、同図に示すように、正常時において接続点17eの電圧値は、温度の上昇にあわせて減少していく傾向にある。モータ温度検出部17は、このような特性を利用して、接続点17eの電圧値を監視し、マップを参照することで、モータ温度を検出することとなる。
FIG. 6 is a graph showing voltage values at the
他方、サーミスタ17aに断線などの異常が生じた場合、接続点17eの電圧値は一定値を保つこととなる。このため、モータ温度検出部17は、故障時において例えばモータ温度を約−25度(特定温度)としか検出できず、故障時に特定温度を超える温度を検出できないこととなる。なお、特定温度は、サーミスタ17aの特性及び第1及び第2抵抗17c,17dの抵抗値に依存するため、特に約−25度に限られるものではない。
On the other hand, when an abnormality such as disconnection occurs in the
図7は、図1に示した電圧推定部18の詳細を示す構成図である。同図に示すように、電圧推定部18は、電圧推定マップ部18aを有している。電圧推定マップ部18aは、温度とモータコイルの抵抗値との相関関係を示すマップを記憶している。また、電圧推定マップ部18aは、モータ温度検出部17により検出された駆動モータ2の温度の情報を入力する構成となっている。さらに、電圧推定マップ部18aは、入力した温度情報と上記の相関マップとからモータコイルの抵抗値を求めるようになっている。
FIG. 7 is a configuration diagram illustrating details of the
また、電圧推定マップ部18aは、モータコイルに流れる電流の値を示す信号を入力する。なお、ここで入力する信号は、モータ電流検出部12により検出された検出値、すなわち実電流値Iu,Iv,Iwであってもよいし、電流指令値算出部11により求められた電流指令値Iq*,Id*のいずれであっても構わない。そして、電圧推定マップ部18aは、モータコイルに流れる電流の値と、マップより求めたモータコイルの抵抗値とから、モータコイルに加わる電圧値を推定する。
The voltage
また、電圧推定マップ部18aは、回転数検出部15により検出されたモータ回転数を示す信号を入力する。ここで、駆動モータ2が駆動している場合、モータコイルには誘起電圧が発生する。このため、電圧推定マップ部18aは、回転数検出部15により検出されたモータ回転数を示す信号を入力し、誘起電圧を求めて、モータコイルに加わる電圧値を推定する。そして、電圧推定マップ部18aは、推定した電圧V0u,V0v,V0wを出力する。
In addition, the voltage
次に、本装置1の故障判断動作を説明する。図8は、本実施形態に係る電動車の駆動制御装置1による故障判断処理を示すフローチャートである。 Next, the failure determination operation of the apparatus 1 will be described. FIG. 8 is a flowchart showing a failure determination process performed by the drive control device 1 for an electric vehicle according to the present embodiment.
同図に示すように、ステップST10において故障検出部19は、モータ電圧を読み込む。次いで、ステップST11において電圧推定部18はモータ電流を読み込む。このとき電圧推定部18は、モータ電流検出部12の検出値Iu,Iv,Iw、又は電流指令値算出部11により算出された電流指令値Iq*,Id*のいずれかを読み込む。
As shown in the figure, in step ST10, the
次に、ステップST12において、電圧推定部18はモータ温度検出部17により検出された温度を示す信号を読み込む。そして、ステップST13において電圧推定部18は駆動モータ2のモータコイルに加わる電圧を推定する。ここで、電圧推定部18は、温度とモータコイルの抵抗値との相関を示すマップを参照して、駆動モータ2のモータコイルに加わる電圧を推定する。
Next, in step ST12, the
そして、ステップST14において故障検出部19は、ステップST13にて推定された電圧値と、ステップST10にて検出された実電圧値の差が所定値以上であるか否かを判断する。
In step ST14, the
ここで、ステップST13にて推定した電圧値は、モータ温度検出部17が故障していなければ、本来の値、すなわちステップST10にてモータ電圧検出部16により検出された電圧値に近くなる。このため、電圧値の差が所定値以上でない場合(ST14:NO)、ステップST15に示すように故障検出部19は、モータ温度検出部17が正常であると判断する。そして、処理はステップST10に戻り、装置1の電源がオフされるまで、図8に示す処理が繰り返されることとなる。
Here, the voltage value estimated in step ST13 is close to the original value, that is, the voltage value detected by the motor
他方、モータ温度検出部17が故障していれば、検出された温度は異常な値となり、モータコイルの抵抗値についても異常な値となる。このことから、推定電圧も異常値となる。このため、電圧値の差が所定値以上の場合(ST14:YES)、ステップST16に示すように故障検出部19は、モータ温度検出部17が故障していると検出する。そして、処理はステップST10に戻り、装置1の電源がオフされるまで、図8に示す処理が繰り返されることとなる。
On the other hand, if the motor
なお、上記したステップST14の処理では、差が所定値以上であることを判断しているが、電圧推定部18の推定電圧値が、モータ電圧検出部16の実電圧値よりも所定値以上小さいか否かを判断するようにしてもよい。
In the process of step ST14 described above, it is determined that the difference is greater than or equal to a predetermined value, but the estimated voltage value of the
具体的に説明すると、まず、モータ温度検出部17は、図4にて示したように故障時において特定温度を超える温度を検出できないようになっている。また、特定温度を超える温度を検出できないため、電圧推定部18により算出されるモータコイルの抵抗値は常に小さい値となる。このため、モータ温度検出部17の故障時ににおいて電圧推定部18により推定される電圧値は低くなってしまう。故に、電圧推定部18の推定電圧値が、モータ電圧検出部16の実電圧値よりも所定値以上小さいか否かを判断すれば足り、その逆は不要となる。すなわち、実電圧値の方が推定電圧値よりも大きくなる場合について判断する必要がなくなる。従って、不要な判断を減らし、誤判断の可能性を少なくすることができる。
More specifically, first, the motor
また、上記図8に示す処理では、電圧推定にあたり駆動モータ2の回転数が考慮されていないが、回転数検出部15により検出された駆動モータ2の回転数を示す信号を入力して、電圧を推定するようにしてもよい。これにより、誘起電圧をも考慮してモータコイルに加わる電圧値を推定することができる。
Further, in the process shown in FIG. 8, the rotational speed of the drive motor 2 is not taken into account in the voltage estimation, but a signal indicating the rotational speed of the drive motor 2 detected by the rotational
次に、図8に示した故障判断の変形処理例を説明する。図9は、本実施形態に係る電動車の駆動制御装置1による故障判断処理を示すフローチャートであって、第2の処理例を示している。まず、第2の処理例では、ステップST20において電圧推定部18がモータ温度検出部17により検出されたモータ温度を読み込む。また、このとき電圧推定部18は、読み込んだモータ温度の情報を故障検出部19に送信する。
Next, a modification example of failure determination shown in FIG. 8 will be described. FIG. 9 is a flowchart showing a failure determination process by the drive control apparatus 1 for an electric vehicle according to the present embodiment, and shows a second process example. First, in the second processing example, the
そして、ステップST21において故障検出部19は、モータ温度が所定温度を超えるか否かを判断する。ここで、モータ温度が所定温度を超える場合(ST21:YES)、ステップST22において故障検出部19はモータ温度検出部17が正常であると判断する。次いで、処理はステップST20に戻り、装置1の電源がオフされるまで、図9に示す処理が繰り返されることとなる。
In step ST21, the
他方、モータ温度が所定温度を超えない場合(ST21:NO)、処理はステップST23に移行する。その後、ステップST23〜ST28において、図8に示したステップST10,ST11,ST13〜ST16に示した処理と同様の処理が行われることとなる。 On the other hand, when the motor temperature does not exceed the predetermined temperature (ST21: NO), the process proceeds to step ST23. Thereafter, in steps ST23 to ST28, processing similar to the processing shown in steps ST10, ST11, ST13 to ST16 shown in FIG. 8 is performed.
なお、ステップST21の処理は以下の理由から設けられている。まず、モータ温度検出部17は、図4にて示したように故障時において特定温度を超える温度を検出できないようになっている。このため、モータ温度検出部17により特定温度を超える温度が検出できている場合、モータ温度検出部17は正常であるといえる。よって、故障検出部19は、モータ温度検出部17により検出されたモータ温度が所定温度を超えるか否か、すなわち特定温度以下であるか否かを判断し、特定温度以下のときにのみ、モータ温度検出部17が故障しているか否かの故障判断を行うこととしている。
The process in step ST21 is provided for the following reason. First, the motor
次に、本実施形態に係る電動車の駆動制御装置1においてモータ温度検出部17の故障が検出された後の処理について説明する。まず、モータ温度検出部17が故障した場合、本装置1は駆動モータ2の温度を正確に検出できなくなってしまう。このため、本装置1は、駆動モータ2の温度が不明となり、たとえ駆動モータ2の温度が上昇したとしても、その上昇を抑制することができなくなってしまう。従って、本実施形態に係る電動車の駆動制御装置1では、駆動モータ2の破損を招いてしまう可能性があることとなってしまう。
Next, processing after a failure of the motor
そこで、本実施形態に係る電動車の駆動制御装置1では、駆動モータ2の破損を招く可能性を無くすべく、駆動モータ2に流す電力を少なくする。つまり、目標トルク算出部10は、トルク指令値に上限値を設けて、上限値以上の目標トルクを算出しないようにする。これにより、本装置1は、駆動モータ2に加わる電力を制限して温度上昇を抑制することとなる。そして、例えば修理工場までの走行で駆動モータ2が破損してしまうことを防止するができる。
Therefore, in the drive control device 1 for an electric vehicle according to the present embodiment, the electric power supplied to the drive motor 2 is reduced in order to eliminate the possibility of causing damage to the drive motor 2. That is, the target
このようにして、本実施形態によれば、モータ温度検出部17により検出された駆動モータ2の温度、モータコイルに流れる電流の値、及び、温度とモータコイルの抵抗値との相関関係を示すマップに基づいて、モータコイルに加わる電圧値を推定する。すなわち、モータコイルの抵抗値は温度によって変化するため、モータ温度検出部17により検出された駆動モータ2の温度と相関マップとからモータコイルの抵抗値を求め、この抵抗値とモータコイルに流れる電流の値とから、電圧値を推定することとなる。
Thus, according to the present embodiment, the temperature of the drive motor 2 detected by the
また、モータ温度検出部17によりモータコイルに加わる電圧を検出し、これと上記推定した電圧値とを比較している。ここで、上記の推定した電圧値は、モータ温度検出部17が故障していなければ、本来の値、すなわちモータ電圧検出部16により検出された電圧値に近くなる。他方、モータ温度検出部17が故障していれば、検出された温度は異常な値となり、モータコイルの抵抗値についても異常な値となることから、推定電圧も異常値となる。
Further, the voltage applied to the motor coil is detected by the motor
このため、電圧値の差が所定値以上の場合には、モータ温度検出部17が故障していると検出できることとなる。このように、本実施形態では、モータの温度が高温にも関わらずモータ温度を上げるような運転をする必要なく、モータ温度検出部17の故障を判断することができる。従って、モータの故障を引き起こさないようにしつつも、モータ温度検出部17の故障を検出することができる。
For this reason, when the difference between the voltage values is equal to or greater than a predetermined value, it can be detected that the motor
また、駆動モータ2の温度、モータコイルに流れる電流の値、及び温度とモータコイルの抵抗値との相関関係を示すマップに加えて、駆動モータ2の回転数に基づいて、駆動モータ2に加わる電圧値を推定している。ここで、駆動モータ2が駆動している場合、モータコイルには誘起電圧が発生する。このため、モータ回転数に基づいて電圧値を推定することで、誘起電圧を考慮に入れた正確な電圧値を推定することとなる。従って、一層精度良く電圧を推定することができる。 In addition to the map showing the correlation between the temperature of the drive motor 2, the value of the current flowing through the motor coil, and the temperature and the resistance value of the motor coil, the map is added to the drive motor 2 based on the rotational speed of the drive motor 2. The voltage value is estimated. Here, when the drive motor 2 is driven, an induced voltage is generated in the motor coil. Therefore, by estimating the voltage value based on the motor rotation speed, an accurate voltage value taking into account the induced voltage is estimated. Therefore, the voltage can be estimated with higher accuracy.
また、モータ温度検出部17は、故障時に特定温度を超える温度を検出できない構成となっている。このため、検出された温度が特定温度より大きな値となっている場合には、モータ温度検出部17に故障が生じていないといえる。よって、モータ温度検出部17により検出された温度が特定温度以下であるときに、モータ温度検出部17が故障しているか否かの故障判断を行うようにすることにより、誤判断してしまう可能性を少なくすることができる。
Moreover, the motor
また、モータ温度検出部17は、故障時に特定温度を超える温度を検出できない構成となっている。ここで、一般的にモータコイルの抵抗値は温度が低いと小さい値となる傾向にある。このため、モータ温度検出部17が故障している場合、電圧推定部18は実際の電圧値よりも小さい値をモータ電圧として推定してしまうこととなる。すなわち、モータ温度検出部17が故障している場合、推定電圧値は実際の電圧値より大きくなることがない。よって、推定電圧値が実電圧値より小さい場合にのみ故障判断を行うようにすることで、誤判断してしまうことを少なくすることができる。
Moreover, the motor
また、モータ温度検出部17の故障が検出されたときに目標トルクが一定値以上にとならないように制御している。このため、駆動モータ2の温度上昇を抑制することとなり、モータ温度検出部17が故障して正確に駆動モータ2の温度を検出できない状況になったとしても、駆動モータ2が破損するまで温度が上昇しないようにすることとができる。従って、駆動モータ2の破損を防止することができる。
In addition, control is performed so that the target torque does not exceed a certain value when a failure of the
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。例えば、上記実施形態において、目標トルク算出部10はアクセル開度及び車速を示す信号を入力して目標トルクを算出しているが、これに限らず、さらにシフトポジションやブレーキ信号等に基づいて目標トルクを算出するようにしてもよい。
As described above, the present invention has been described based on the embodiment, but the present invention is not limited to the above embodiment, and may be modified without departing from the gist of the present invention. For example, in the above embodiment, the target
また、上記実施形態では、モータ温度検出部17の故障が検出されたときに目標トルクが一定値以上にとならないように制御しているが、これに限らず、例えば駆動モータ2の駆動を禁止してしまってもよい。これによっても同様に、駆動モータ2の破損を防止することができる。
In the above embodiment, control is performed so that the target torque does not exceed a certain value when a failure of the motor
また、上記実施形態では、検出した電圧値と推定した電圧値を比較するようにしているが、これに限らず、駆動モータ2の温度を検出し、一方で駆動モータ2の温度を推定し、この検出値と推定値とを比較して、モータ温度検出部17の故障を判断するようにしてもよい。具体的に説明すると、電圧推定マップ部18aは、上記したように、温度とモータコイルの抵抗値との相関関係を示すマップを記憶している。このため、モータコイルの抵抗値が判明すれば、電圧推定マップ部18aは駆動モータ2の温度を推定できることとなる。そこで、電圧推定マップ部18aは、モータコイルに流れる電流の値を示す信号と、駆動モータ2の回転数を示す信号と、モータ温度検出部17により検出された電圧値とを読み込む。これにより、電圧推定マップ部18aは、記憶したマップから駆動モータ2の温度を推定できることとなる。そして、本装置1は、推定した駆動モータ2の温度と、モータ温度検出部17により検出した温度との差が一定温度以上のときに、モータ温度検出部17の故障を検出する。
In the above embodiment, the detected voltage value is compared with the estimated voltage value. However, the present invention is not limited to this, and the temperature of the drive motor 2 is detected, while the temperature of the drive motor 2 is estimated. The detected value and the estimated value may be compared to determine whether the motor
さらに、上記の如く駆動モータ2の温度を推定する構成を採用した場合、本装置1は、たとえモータ温度検出部17に故障が生じたとしても、駆動モータ2の温度を推定することで温度の情報を取得することができる。このため、本装置1は、推定した温度に基づいて、出力トルク制御などを行うように構成されてもよい。ただし、この場合、温度は推定値であるので、推定値に基づいて駆動モータ2を駆動すると、推定値が誤っていた場合には駆動モータ2が破損してしまうことがある。よって、駆動モータ2の温度を推定して車両制御するときには、前述のようにトルク指令値に上限を設けておくことが好ましい。
Furthermore, when the configuration for estimating the temperature of the drive motor 2 is employed as described above, the apparatus 1 estimates the temperature of the drive motor 2 even if a failure occurs in the motor
1…電動車の駆動制御装置
2…駆動モータ
10…目標トルク算出部(制御手段)
11…電流指令値算出部(電流指令値算出手段)
12…モータ電流検出部(電流検出手段)
13…電圧指令値算出部
14…駆動モータ駆動部
15…回転数検出部(回転数検出手段)
16…モータ電圧検出部(電圧検出手段)
17…モータ温度検出部(温度検出手段)
17a…サーミスタ
17b…電源部
17c…第1抵抗
17d…第2抵抗
17e…接続点
17f…変換器
18…電圧推定部(電圧推定手段)
18a…電圧推定マップ部
19…故障検出部(故障検出手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric vehicle drive control apparatus 2 ... Drive
11: Current command value calculation unit (current command value calculation means)
12 ... Motor current detector (current detector)
13 ... Voltage command
16 ... Motor voltage detector (voltage detector)
17 ... Motor temperature detector (temperature detector)
17a ...
18a ... Voltage
Claims (8)
前記駆動モータの温度を検出する温度検出手段と、
前記モータコイルに加わる電圧を検出する電圧検出手段と、
前記温度検出手段により検出された駆動モータの温度、前記モータコイルに流れる電流の値、及び、温度とモータコイルの抵抗値との相関関係に基づいて、前記モータコイルに加わる電圧値を推定する電圧推定手段と、
前記電圧推定手段により推定された電圧値と前記電圧検出手段により検出された電圧値との差が所定値以上の場合に、前記温度検出手段が故障していることを検出する故障検出手段と、
を備えることを特徴とする電動車の駆動制御装置。 In a drive control device for an electric vehicle that determines a target torque and supplies AC power to a motor coil to drive the drive motor to generate the target torque.
Temperature detecting means for detecting the temperature of the drive motor;
Voltage detecting means for detecting a voltage applied to the motor coil;
A voltage for estimating the voltage applied to the motor coil based on the temperature of the drive motor detected by the temperature detection means, the value of the current flowing through the motor coil, and the correlation between the temperature and the resistance value of the motor coil. An estimation means;
A failure detection means for detecting that the temperature detection means is faulty when the difference between the voltage value estimated by the voltage estimation means and the voltage value detected by the voltage detection means is a predetermined value or more;
An electric vehicle drive control apparatus comprising:
前記電圧推定手段は、前記温度検出手段により検出された駆動モータの温度、前記モータコイルに流れる電流の値、及び温度とモータコイルの抵抗値との相関関係に加えて、前記回転数検出手段により検出された駆動モータの回転数に基づいて、前記駆動モータに加わる電圧値を推定する
ことを特徴とする請求項1に記載の電動車の駆動制御装置。 A rotation number detecting means for detecting the rotation number of the drive motor;
In addition to the temperature of the drive motor detected by the temperature detection means, the value of the current flowing through the motor coil, and the correlation between the temperature and the resistance value of the motor coil, the voltage estimation means is The drive control apparatus for an electric vehicle according to claim 1, wherein a voltage value applied to the drive motor is estimated based on the detected rotational speed of the drive motor.
前記電圧推定手段は、前記モータコイルに流れる電流の値として、前記電流検出手段の検出値を用いる
ことを特徴とする請求項1又は請求項2のいずれかに記載の電動車の駆動制御装置。 A current detecting means for detecting a value of a current flowing through the motor coil;
The drive control apparatus for an electric vehicle according to claim 1, wherein the voltage estimation unit uses a detection value of the current detection unit as a value of a current flowing through the motor coil.
前記電圧推定手段は、前記モータコイルに流れる電流の値として、前記電流指令値算出手段により求められた通電すべき電流値を用いる
ことを特徴とする請求項1又は請求項2のいずれかに記載の電動車の駆動制御装置。 A current command value calculating means for obtaining a current value to be supplied to the motor coil so as to generate the target torque;
3. The voltage estimation unit uses a current value to be energized obtained by the current command value calculation unit as a value of a current flowing through the motor coil. Electric vehicle drive control device.
前記故障判断手段は、前記温度検出手段により検出された温度が前記特定温度以下であるときに、前記温度検出手段が故障しているか否かの故障判断を行う
ことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の電動車の駆動制御装置。 The temperature detecting means has a configuration that cannot detect a temperature exceeding a specific temperature at the time of failure,
The failure determination means makes a failure determination as to whether or not the temperature detection means has failed when the temperature detected by the temperature detection means is equal to or lower than the specific temperature. The drive control apparatus of the electric vehicle of any one of Claim 4.
前記故障検出手段は、前記電圧推定手段により推定された電圧値が電圧検出手段により検出された電圧値よりも、所定値以上小さい場合に、前記温度検出手段が故障していることを検出する
ことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載の電動車の駆動制御装置。 The temperature detecting means has a configuration that cannot detect a temperature exceeding a specific temperature at the time of failure,
The failure detection means detects that the temperature detection means is faulty when the voltage value estimated by the voltage estimation means is smaller than a voltage value detected by the voltage detection means by a predetermined value or more. The drive control apparatus of the electric vehicle in any one of Claims 1-4 characterized by these.
前記駆動モータに隣接配置され、温度が低くなるほど抵抗値が大きくなる特性を有したサーミスタと、
前記サーミスタに直列接続された電源部と、
前記サーミスタと並列接続された抵抗と、を有し、
前記サーミスタと前記電源部と前記抵抗との接続点の電圧値を検出して、予め記憶した電圧値と温度との相関関係に基づいて、前記駆動モータの温度を検出する
ことを特徴とする請求項5又は請求項6のいずれかに記載の電動車の駆動制御装置。 The temperature detecting means includes
A thermistor disposed adjacent to the drive motor and having a characteristic that the resistance value increases as the temperature decreases;
A power supply connected in series to the thermistor;
A resistor connected in parallel with the thermistor,
The voltage of the connection point between the thermistor, the power supply unit, and the resistor is detected, and the temperature of the drive motor is detected based on the correlation between the voltage value stored in advance and the temperature. The drive control apparatus of the electric vehicle in any one of Claim 5 or Claim 6.
The control unit according to any one of claims 1 to 7, further comprising a control unit configured to control the target torque so that the target torque does not exceed a predetermined value when the failure detection unit detects a failure of the temperature detection unit. 2. A drive control device for an electric vehicle according to item 1.
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2004
- 2004-09-27 JP JP2004279411A patent/JP2006094669A/en active Pending
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