JP2017005843A - 電動機制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は本発明の一実施形態による全体システム構成を示す図である。なお、本実施形態では電動機制御装置を電気自動車に適用した例で説明するがハイブリッド自動車にも同様に適用することができる。
図2に示すように、電動機2は温度が低下するに従い、同じ電圧と電流の入力であっても出力トルクが増加する特性を有している。そのため、電動機2の温度が低い場合に電動機2を駆動すると、所望のトルクよりも多いトルクが出力される場合があるということが分かる。
ハイブリッド自動車等では、一般的にエンジンと電動機2を協調して制御することが必要とされる。エンジンと電動機2との協調制御は上位制御部4によって行われる。上位制御部4には、図示省略しているが、エンジン及びエンジン制御部が接続されている。上位制御部4は、エンジンと電動機2の出力トルクτmを協調制御する役割を果たしている。例えばエンジンと電動機2の間にクラッチを配置した構成のハイブリッド自動車で、クラッチを切った状態で電動機2のみで走行している状態から、走行しながらクラッチを接続して電動機2の出力トルクτmでエンジンを始動し、エンジンと電動機2を併用した走行に遷移する場合を考える。この場合、クラッチ接続、エンジン始動、およびエンジンと電動機2の併用走行の間に駆動トルクに不連続や段差が生じないように電動機2の出力トルクτmを細かく制御する必要がある。また、クラッチの容量等の観点から、電動機2が必要以上の出力トルクτmを出力しないような配慮が必要である。
制御部5は、まず、処理S11で、外気温度検出器17より外気温度Taを取得する。次に処理S12で、冷媒温度検出器8より冷媒温度Twを取得する。次に処理S13で、電動機温度検出器7より電動機温度Tmを取得する。処理S14で、制御部5は、外気温度Taが所定のしきい値La以下であるかを判断し、以下であれば処理S15に進む。しきい値Laを超えていれば処理S19に進む。処理S15では、電動機温度Tmがしきい値Lmを超えているかどうかを判断し、越えている場合は処理S16に進んで通常モード制御を実行する。これは電動機温度Tmが十分高く、電動機2の昇温が必要ないと判断した場合の処理である。
τm =p・φ・iq+p(Ld-Lq)id・iq ・・・・ 式(1)
但し、p:極対数 φ:磁束 iq:q軸電流 id:d軸電流
Ld:d軸インダクタンス Lq:q軸インダクタンス
制御部5は、このベクトル制御のd軸電流idとq軸電流iqの配分を変化させることにより、電動機2の昇温を行うことができる。
(1)本発明による電動機制御装置は、電源3から供給された電力を変換する電力変換部1と、電力変換部1を制御して電動機2に通電する電流を制御する制御部5とを備える。制御部5は、電動機2の温度が所定の第1のしきい値を下回る場合には、電動機2の温度を上昇させて電動機2が発生するトルクを低減させるように、電動機2に通電する電流を制御する。これにより、電動機2を効率良く駆動することができる。例えば、電動機2の温度が第1のしきい値より低い場合に、車両を駆動しながら電動機2の温度をすみやかに昇温させることができ、運転者の意図しないトルク発生を抑制して違和感のない車両を実現できる。
2…電動機
3…電源
4…上位制御部
5…制御部
6…回転角度検出器
7…電動機温度検出器
8…冷媒温度検出器
9…冷媒循環ポンプ
10…放熱器
11…アクセル信号
12…ブレーキ信号
13…冷媒温度検出信号
14…回転角度検出信号
15…電動機温度検出信号
16…冷媒
17…外気温度検出器
18…外気温度検出信号
19…通信ネットワーク
20…駆動信号
Claims (5)
- 電源から供給された電力を変換する電力変換部と、
前記電力変換部を制御して電動機に通電する電流を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記電動機の温度が所定の第1のしきい値を下回る場合には、前記電動機の温度を上昇させて前記電動機が発生するトルクを低減させるように、前記電動機に通電する電流を制御する電動機制御装置。 - 請求項1に記載の電動機制御装置において、
前記制御部は、前記電動機の温度を上昇させるための昇温モード制御と、前記昇温モード制御以外の通常モード制御を有し、
前記制御部は、前記昇温モード制御では、前記電力変換部のパワー半導体素子をスイッチングするキャリア周波数を前記通常モード制御よりも低い周波数に設定して制御する電動機制御装置。 - 請求項1に記載の電動機制御装置において、
前記制御部は、前記電動機の温度を上昇させるための昇温モード制御と、前記昇温モード制御以外の通常モード制御を有し、
前記制御部は、前記昇温モード制御では、前記電動機をベクトル制御するq軸電流指令を前記通常モード制御よりも小さく設定し、d軸電流指令を前記通常モード制御よりも大きく設定し、且つ、前記電動機が発生するトルクを前記通常モード制御と略等しくなるように制御する電動機制御装置。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の電動機制御装置において、
前記電力変換部と前記電動機に冷媒を循環して放熱を行う放熱部を更に備え、
前記制御部は、外気の温度、前記冷媒の温度、前記電動機の温度を元に、前記電動機の温度が前記第1のしきい値よりも低く、かつ前記外気の温度が所定の第2のしきい値よりも低いか、前記冷媒の温度が所定の第3のしきい値より低い場合に、前記電動機の温度を上昇させて、前記電動機が発生するトルクを低減させるように、前記電動機に通電する電流を制御する電動機制御装置。 - 請求項1に記載の電動機制御装置において、
前記制御部は、前記電動機の出力トルクが、エンジンと前記電動機の出力トルクを協調制御するための前記電動機のシステム制限トルクを下回るまで前記電動機が発生するトルクを低減させるように、前記電動機に通電する電流を制御する電動機制御装置。
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JP2009083583A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Toyota Motor Corp | 車両の制御装置 |
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