JP3339208B2 - モータ制御装置 - Google Patents
モータ制御装置Info
- Publication number
- JP3339208B2 JP3339208B2 JP25293494A JP25293494A JP3339208B2 JP 3339208 B2 JP3339208 B2 JP 3339208B2 JP 25293494 A JP25293494 A JP 25293494A JP 25293494 A JP25293494 A JP 25293494A JP 3339208 B2 JP3339208 B2 JP 3339208B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- torque
- motor
- temperature
- estimating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ベクトル制御を行うモ
ータ制御装置に関する。
ータ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のモータ制御装置においては、「誘
導機のセンサレスベクトル制御」（金東海、電気学会誌
１１２巻３号 平成４年）にも記載されているように、
最近のモータのベクトル制御において緊急に解決しなけ
ればならない課題として、トルク脈動の抑制があり、ま
た、モータのロータ温度変化によりロータ２次抵抗が変
化すると、トルク脈動が発生する問題が指摘されてい
る。
導機のセンサレスベクトル制御」（金東海、電気学会誌
１１２巻３号 平成４年）にも記載されているように、
最近のモータのベクトル制御において緊急に解決しなけ
ればならない課題として、トルク脈動の抑制があり、ま
た、モータのロータ温度変化によりロータ２次抵抗が変
化すると、トルク脈動が発生する問題が指摘されてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のモータ制御装置にあっては、モータ温度を測
定しモータ制御モデルの中で使用する２次抵抗の値を補
正して、トルク脈動を抑止、制御する構成となっている
が、もともとモータ内部で回転しているロータの温度を
正確に検出する手段等がないため、ロータ温度検出と称
しても従来の検出はラフで精度が低い。したがって、そ
のような温度データを基にモータ制御（ベクトル制御）
モデルを補正計算してみても、正確なトルク制御は不可
能であるという問題があった。本発明は上述の問題点に
着目してなされたもので、発生するトルク脈動を監視し
て効果的にフィードバックして低減するとともに、さら
には、実際のロータ温度に極めて近いロータ温度近似値
を推定演算して、正確なトルク制御を可能にするモータ
制御装置を提供することを目的とする。
うな従来のモータ制御装置にあっては、モータ温度を測
定しモータ制御モデルの中で使用する２次抵抗の値を補
正して、トルク脈動を抑止、制御する構成となっている
が、もともとモータ内部で回転しているロータの温度を
正確に検出する手段等がないため、ロータ温度検出と称
しても従来の検出はラフで精度が低い。したがって、そ
のような温度データを基にモータ制御（ベクトル制御）
モデルを補正計算してみても、正確なトルク制御は不可
能であるという問題があった。本発明は上述の問題点に
着目してなされたもので、発生するトルク脈動を監視し
て効果的にフィードバックして低減するとともに、さら
には、実際のロータ温度に極めて近いロータ温度近似値
を推定演算して、正確なトルク制御を可能にするモータ
制御装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の本発明は、トルク指令およびモー
タ回転数に基づいてトルク電流指令および励磁電流指令
を生成する手段を備え、ベクトル制御を行なうモータ制
御装置において、バッテリ出力電流値の変動を検知する
出力電流値検出手段と、出力電流値検出手段により検知
された変動に応じてトルク脈動を低減させる方向に前記
トルク電流指令を変化させるトルク電流指令調整手段
と、モータの冷却ファンの風量検出手段と、モータケー
スの温度を検出する温度検出手段と、風量検出手段およ
び温度検出手段の検出値からモータのロータ放熱係数を
推定するロータ放熱係数設定手段と、ロータ放熱係数を
基に、ロータ温度を推定するロータ温度推定手段と、ロ
ータ温度からロータ２次抵抗を推定するロータ２次抵抗
推定手段と、推定されたロータ２次抵抗を基に、ロータ
温度の変化に伴うロータ２次抵抗の変化によるトルク脈
動を補正するトルク脈動補正手段を備えたものとした。
め、請求項１に記載の本発明は、トルク指令およびモー
タ回転数に基づいてトルク電流指令および励磁電流指令
を生成する手段を備え、ベクトル制御を行なうモータ制
御装置において、バッテリ出力電流値の変動を検知する
出力電流値検出手段と、出力電流値検出手段により検知
された変動に応じてトルク脈動を低減させる方向に前記
トルク電流指令を変化させるトルク電流指令調整手段
と、モータの冷却ファンの風量検出手段と、モータケー
スの温度を検出する温度検出手段と、風量検出手段およ
び温度検出手段の検出値からモータのロータ放熱係数を
推定するロータ放熱係数設定手段と、ロータ放熱係数を
基に、ロータ温度を推定するロータ温度推定手段と、ロ
ータ温度からロータ２次抵抗を推定するロータ２次抵抗
推定手段と、推定されたロータ２次抵抗を基に、ロータ
温度の変化に伴うロータ２次抵抗の変化によるトルク脈
動を補正するトルク脈動補正手段を備えたものとした。
【０００５】また請求項２に記載の発明は、上記の風量
検出手段、温度検出手段、ロータ放熱係数設定手段、お
よびロータ放熱係数を基にロータ温度を推定するロータ
温度推定手段の代りに、モータのトルク電流を検出する
トルク電流検出手段と、該トルク電流検出手段の検出値
を基に、ロータ温度を推定するロータ温度推定手段とを
有するものとした。そして請求項３に記載の発明は、請
求項１と請求項２の構成を組み合わせたもので、ロータ
温度推定手段がトルク電流検出手段の検出値およびロー
タ放熱係数を基に、ロータ温度を推定するものとしたも
のである。
検出手段、温度検出手段、ロータ放熱係数設定手段、お
よびロータ放熱係数を基にロータ温度を推定するロータ
温度推定手段の代りに、モータのトルク電流を検出する
トルク電流検出手段と、該トルク電流検出手段の検出値
を基に、ロータ温度を推定するロータ温度推定手段とを
有するものとした。そして請求項３に記載の発明は、請
求項１と請求項２の構成を組み合わせたもので、ロータ
温度推定手段がトルク電流検出手段の検出値およびロー
タ放熱係数を基に、ロータ温度を推定するものとしたも
のである。
【０００６】
【作用】請求項１のものでは、出力電流値検出手段がバ
ッテリ出力電流値変動を検出すると、トルク電流指令調
整手段が検出された変動に応じてトルク脈動を低減させ
る方向にトルク電流指令を変化させる。そして、モータ
の冷却用ファンの風量およびモータケースの温度からロ
ータ放熱係数設定手段でロータ放熱係数が推定され、ロ
ータ放熱係数を基にロータ温度推定手段でロータ温度が
推定され、さらにロータ２次抵抗推定手段でロータ温度
からロータ２次抵抗が推定される。そして、トルク脈動
補正手段が上に推定されたロータ２次抵抗を基に、ロー
タ温度の変化に伴うロータ２次抵抗の変化によるトルク
脈動を補正する。請求項２のものでは、ロータ放熱係数
の代りにトルク電流検出手段でモータのトルク電流が検
出され、そのトルク電流値を基にロータ温度推定手段で
ロータ温度が推定される。これによってもトルク脈動の
抑止が可能となり、正確なトルク制御ができる。
ッテリ出力電流値変動を検出すると、トルク電流指令調
整手段が検出された変動に応じてトルク脈動を低減させ
る方向にトルク電流指令を変化させる。そして、モータ
の冷却用ファンの風量およびモータケースの温度からロ
ータ放熱係数設定手段でロータ放熱係数が推定され、ロ
ータ放熱係数を基にロータ温度推定手段でロータ温度が
推定され、さらにロータ２次抵抗推定手段でロータ温度
からロータ２次抵抗が推定される。そして、トルク脈動
補正手段が上に推定されたロータ２次抵抗を基に、ロー
タ温度の変化に伴うロータ２次抵抗の変化によるトルク
脈動を補正する。請求項２のものでは、ロータ放熱係数
の代りにトルク電流検出手段でモータのトルク電流が検
出され、そのトルク電流値を基にロータ温度推定手段で
ロータ温度が推定される。これによってもトルク脈動の
抑止が可能となり、正確なトルク制御ができる。
【０００７】図１は本発明の実施例の構成を示すブロッ
ク図である。まず電流指令比マップ４が設けられ、これ
に図示省略したモータ回転センサからの回転数信号Ｎ
と、同じく図示省略のアクセル開度センサからのアクセ
ル開度信号Ｐがトルク指令変換器３で変換されたトルク
指令Ｔ* が入力される。電流指令比マップ４では、これ
らトルク指令Ｔ* と回転数信号Ｎとから、モータトルク
電流指令ｉT*と励磁電流指令ｉφ* の電流指令比（ｉT*
／ｉφ* ）を出力する。電流指令比（ｉT*／ｉφ* ）は
減算器７を介して乗算器６へ送られる。
ク図である。まず電流指令比マップ４が設けられ、これ
に図示省略したモータ回転センサからの回転数信号Ｎ
と、同じく図示省略のアクセル開度センサからのアクセ
ル開度信号Ｐがトルク指令変換器３で変換されたトルク
指令Ｔ* が入力される。電流指令比マップ４では、これ
らトルク指令Ｔ* と回転数信号Ｎとから、モータトルク
電流指令ｉT*と励磁電流指令ｉφ* の電流指令比（ｉT*
／ｉφ* ）を出力する。電流指令比（ｉT*／ｉφ* ）は
減算器７を介して乗算器６へ送られる。
【０００８】さらに励磁電流指令マップ５が設けられ、
これにモータ回転センサからの回転数信号Ｎが入力され
て、回転数に対応する励磁電流指令ｉφ* が求められ
る。励磁電流指令ｉφ* はベクトル制御演算器８へ出力
されるとともに、乗算器６へ送られる。一方、モータ１
３を駆動するバッテリ１１の出力電流値Ｉが電流センサ
１４により検出され、電流値Ｉの変化量計算回路１０お
よび比例ゲイン回路９とを介して、変化量信号が減算器
７へ入力される。
これにモータ回転センサからの回転数信号Ｎが入力され
て、回転数に対応する励磁電流指令ｉφ* が求められ
る。励磁電流指令ｉφ* はベクトル制御演算器８へ出力
されるとともに、乗算器６へ送られる。一方、モータ１
３を駆動するバッテリ１１の出力電流値Ｉが電流センサ
１４により検出され、電流値Ｉの変化量計算回路１０お
よび比例ゲイン回路９とを介して、変化量信号が減算器
７へ入力される。
【０００９】減算器７で電流指令比マップ４からの電流
指令比（ｉT*／ｉφ* ）を、比例ゲイン回路９の出力に
応じて調節して調整出力（ｉT * ／ｉφ* ）’としたあ
と、乗算器６により励磁電流指令マップ５からの励磁電
流指令ｉφ* と乗算され、トルク電流指令ｉT*’が作成
される。このトルク電流指令ｉT*’は、先の励磁電流指
令ｉφ* とともにベクトル制御演算器８に入力される。
また、ベクトル制御演算器８には、回転数信号Ｎも入力
される。
指令比（ｉT*／ｉφ* ）を、比例ゲイン回路９の出力に
応じて調節して調整出力（ｉT * ／ｉφ* ）’としたあ
と、乗算器６により励磁電流指令マップ５からの励磁電
流指令ｉφ* と乗算され、トルク電流指令ｉT*’が作成
される。このトルク電流指令ｉT*’は、先の励磁電流指
令ｉφ* とともにベクトル制御演算器８に入力される。
また、ベクトル制御演算器８には、回転数信号Ｎも入力
される。
【００１０】ベクトル制御演算器８では、上記トルク電
流指令、励磁電流指令、およびモータの回転数（角速
度）を基に、ベクトル演算を行ない、その演算結果によ
りインバータ１２を制御してモータ１３を駆動する。電
流指令比マップ４、励磁電流指令マップ５および乗算器
６が、発明のトルク電流指令および励磁電流指令を生成
する手段を構成し、比例ゲイン回路９、変化量計算回路
１０および電流センサ１４が出力電流値検出手段を構成
している。そして、減算器７がトルク電流指令調整手段
を構成している。
流指令、励磁電流指令、およびモータの回転数（角速
度）を基に、ベクトル演算を行ない、その演算結果によ
りインバータ１２を制御してモータ１３を駆動する。電
流指令比マップ４、励磁電流指令マップ５および乗算器
６が、発明のトルク電流指令および励磁電流指令を生成
する手段を構成し、比例ゲイン回路９、変化量計算回路
１０および電流センサ１４が出力電流値検出手段を構成
している。そして、減算器７がトルク電流指令調整手段
を構成している。
【００１１】モータ１３には、前述のモータ回転センサ
のほか、モータ冷却用ファンのファンモードセンサ１６
と、モータケースのロータになるべく接近した部位の温
度を測定する温度センサ１７が付設されている。ファン
モードセンサ１６によるモード信号および温度センサ１
７による温度検出値は、ロータ放熱係数設定器１８に入
力され、ここでマップからロータ放熱係数αが求められ
る。
のほか、モータ冷却用ファンのファンモードセンサ１６
と、モータケースのロータになるべく接近した部位の温
度を測定する温度センサ１７が付設されている。ファン
モードセンサ１６によるモード信号および温度センサ１
７による温度検出値は、ロータ放熱係数設定器１８に入
力され、ここでマップからロータ放熱係数αが求められ
る。
【００１２】また、モータ１３に供給される電流値を３
相交流電流センサ１５で測定するようになっており、そ
の測定信号から３相／２相変換器１９により、モータの
トルク成分電流ｉT が求められる。このトルク成分電流
ｉT と先のロータ放熱係数αは、ロータ温度推定器２０
に入力されて、ロータ温度ＨROT が推定演算される。こ
こで求められたロータ温度ＨROT をもとに、ロータ２次
抵抗推定器２１によりロータ２次抵抗Ｒ2 が推定演算さ
れる。このロータ２次抵抗Ｒ2 はベクトル制御演算器８
へ送られる。ベクトル制御演算器８では、ロータ２次抵
抗Ｒ2 を用いてすべり角周波数ωsを新ためて求め、こ
れに基づいて新たなトルク成分出力電流をインバータ１
２へ指示するようになっている。
相交流電流センサ１５で測定するようになっており、そ
の測定信号から３相／２相変換器１９により、モータの
トルク成分電流ｉT が求められる。このトルク成分電流
ｉT と先のロータ放熱係数αは、ロータ温度推定器２０
に入力されて、ロータ温度ＨROT が推定演算される。こ
こで求められたロータ温度ＨROT をもとに、ロータ２次
抵抗推定器２１によりロータ２次抵抗Ｒ2 が推定演算さ
れる。このロータ２次抵抗Ｒ2 はベクトル制御演算器８
へ送られる。ベクトル制御演算器８では、ロータ２次抵
抗Ｒ2 を用いてすべり角周波数ωsを新ためて求め、こ
れに基づいて新たなトルク成分出力電流をインバータ１
２へ指示するようになっている。
【００１３】上記構成における制御はつぎのように行な
われる。まず、ユーザによる自動車のアクセルペダル等
の操作量がアクセル開度センサで検出され、そのアクセ
ル開度信号Ｐがトルク指令変換器３でトルク指令Ｔ* に
変換される。トルク指令Ｔ* とモータ１３のモータ回転
センサからの回転数信号Ｎ（角速度）とに基づいて、電
流指令比マップ４においてモータトルク電流指令と励磁
電流指令の電流指令比（ｉT*／ｉφ* ）が求められる。
われる。まず、ユーザによる自動車のアクセルペダル等
の操作量がアクセル開度センサで検出され、そのアクセ
ル開度信号Ｐがトルク指令変換器３でトルク指令Ｔ* に
変換される。トルク指令Ｔ* とモータ１３のモータ回転
センサからの回転数信号Ｎ（角速度）とに基づいて、電
流指令比マップ４においてモータトルク電流指令と励磁
電流指令の電流指令比（ｉT*／ｉφ* ）が求められる。
【００１４】一方、励磁電流指令マップ５において、回
転数信号Ｎから励磁電流指令ｉφ*が求められる。ここ
で、モータにトルク脈動が発生しておらず、電流センサ
１４の検出値に変化がなく変化量計算回路１０の出力が
０の場合は、減算器７の出力（ｉT*／ｉφ* ）’は電流
指令比マップ４の出力（ｉT*／ｉφ* ）のままであり、
乗算器６からは出力ｉT*’としてｉT*がベクトル制御演
算器８への入力となる。
転数信号Ｎから励磁電流指令ｉφ*が求められる。ここ
で、モータにトルク脈動が発生しておらず、電流センサ
１４の検出値に変化がなく変化量計算回路１０の出力が
０の場合は、減算器７の出力（ｉT*／ｉφ* ）’は電流
指令比マップ４の出力（ｉT*／ｉφ* ）のままであり、
乗算器６からは出力ｉT*’としてｉT*がベクトル制御演
算器８への入力となる。
【００１５】ベクトル制御演算器８では上記励磁電流指
令マップ５からのｉφ* と乗算器６からのｉT*’とをも
とに通常のベクトル演算が行われる。すなわち、まず、
ｔａｎ-1［ｉT*’／ｉφ* ］の演算結果としてαが、そ
して、ｋ・Ｒ2 ・［ｉT*’／ｉφ* ］の演算結果として
ωS が求められる。ここで、ロータ２次抵抗Ｒ2 は予め
設定された所定値が用いられる。また、ｋはモータ定数
より求められる比例定数である。一方、モータ回転数を
換算したモータ回転相当周波数ω（Ｎ）を求め、これを
基に指令電流周波数ω＝ωS ＋ω（Ｎ）が得られる。
令マップ５からのｉφ* と乗算器６からのｉT*’とをも
とに通常のベクトル演算が行われる。すなわち、まず、
ｔａｎ-1［ｉT*’／ｉφ* ］の演算結果としてαが、そ
して、ｋ・Ｒ2 ・［ｉT*’／ｉφ* ］の演算結果として
ωS が求められる。ここで、ロータ２次抵抗Ｒ2 は予め
設定された所定値が用いられる。また、ｋはモータ定数
より求められる比例定数である。一方、モータ回転数を
換算したモータ回転相当周波数ω（Ｎ）を求め、これを
基に指令電流周波数ω＝ωS ＋ω（Ｎ）が得られる。
【００１６】このあと、指令電流の位相として、上記の
各値から ｕ相： ω・ｔ＋α ｖ相： ω・ｔ＋α＋（２／３）π ｗ相： ω・ｔ＋α＋（４／３）π が求められる。
各値から ｕ相： ω・ｔ＋α ｖ相： ω・ｔ＋α＋（２／３）π ｗ相： ω・ｔ＋α＋（４／３）π が求められる。
【００１７】さらに、電流の振幅は、ｉφ* 、ｉT*’を
用いて、 Ｉ* ＝［ｉφ* 2 ＋ｉT*’2 ］1/2 として得られるので、３相交流電流指令として
用いて、 Ｉ* ＝［ｉφ* 2 ＋ｉT*’2 ］1/2 として得られるので、３相交流電流指令として
【数１】 が得られる。これをベクトル表記して
【数２】 となる。以上のベクトル制御演算器８の演算値に基づい
て、バッテリ１１の電圧がインバータ１２により変換さ
れモータ１３が駆動される。
て、バッテリ１１の電圧がインバータ１２により変換さ
れモータ１３が駆動される。
【００１８】つぎに、モータにトルク脈動があって、電
流センサ１４の検出値に変化がある場合には、すべり角
周波数ωS のミスフィットであり、図２（ａ）のωS −
Ｔ相関グラフに示すように、トルクＴとすべり角周波数
ωS の相関が不安定ゾーンＣ領域に入っている可能性が
ある。したがってこれを安定ゾーンＡに移すため、変化
量計算回路１０の出力を比例ゲイン回路９を通して、変
化量に応じた補正量を減算器７に送出する。これによ
り、減算器７において（ｉT*／ｉφ* ）’量が低減方向
へ変化させられ、すべり角周波数ωS と（ｉT*／ｉφ*
）は比例関係にあることから、トルク脈動が低減す
る。
流センサ１４の検出値に変化がある場合には、すべり角
周波数ωS のミスフィットであり、図２（ａ）のωS −
Ｔ相関グラフに示すように、トルクＴとすべり角周波数
ωS の相関が不安定ゾーンＣ領域に入っている可能性が
ある。したがってこれを安定ゾーンＡに移すため、変化
量計算回路１０の出力を比例ゲイン回路９を通して、変
化量に応じた補正量を減算器７に送出する。これによ
り、減算器７において（ｉT*／ｉφ* ）’量が低減方向
へ変化させられ、すべり角周波数ωS と（ｉT*／ｉφ*
）は比例関係にあることから、トルク脈動が低減す
る。
【００１９】つぎに、ファンモードセンサ１６のモード
信号Ｘと温度センサ１７の測定信号とをもとに、ロータ
放熱係数設定器１８においてロータ放熱係数αが求めら
れる。 ファンモードに対しては、各モードに対応して
予め冷却ファンの風量が設計値で与えられているから、
モード信号Ｘはファン風量を示している。すなわち、フ
ァンモードセンサ１６は、発明の風量検出手段を構成し
ている。ここでは、縦軸にモードＸ（ファン風量）、横
軸にモータケース温度Ｈ0 をとる係数マップからαが読
み出される。すなわち、モータケース温度Ｈ0 で境界条
件を与え、ファン風量Ｘで冷却係数を与えることによ
り、ロータ放熱係数αが高精度に定まる。
信号Ｘと温度センサ１７の測定信号とをもとに、ロータ
放熱係数設定器１８においてロータ放熱係数αが求めら
れる。 ファンモードに対しては、各モードに対応して
予め冷却ファンの風量が設計値で与えられているから、
モード信号Ｘはファン風量を示している。すなわち、フ
ァンモードセンサ１６は、発明の風量検出手段を構成し
ている。ここでは、縦軸にモードＸ（ファン風量）、横
軸にモータケース温度Ｈ0 をとる係数マップからαが読
み出される。すなわち、モータケース温度Ｈ0 で境界条
件を与え、ファン風量Ｘで冷却係数を与えることによ
り、ロータ放熱係数αが高精度に定まる。
【００２０】つぎに３相交流電流センサ１５の検出値が
３相／２相変換器１９で変換され、トルク成分電流ｉT
が求められる。そして、ロータ温度推定器２０で、上記
ロータ放熱係数αとトルク成分電流ｉT の関数ｆ（α，
ｉT ）として、ロータ推定温度ＨROT が求められる。
３相／２相変換器１９で変換され、トルク成分電流ｉT
が求められる。そして、ロータ温度推定器２０で、上記
ロータ放熱係数αとトルク成分電流ｉT の関数ｆ（α，
ｉT ）として、ロータ推定温度ＨROT が求められる。
【００２１】続いて、ロータ温度ＨROT を基に、ロータ
２次抵抗推定器２１によりロータ２次抵抗Ｒ2 ＝ｇ（Ｈ
ROT ）が求められ、ベクトル制御演算器８へフィードバ
ックされる。そして、ここで新しいロータ２次抵抗値Ｒ
2 を用いて、すべり角周波数が、 ωS ＝ｋ・Ｒ2 ・（ｉT*’／ｉφ* ） （ｋは定数） により再演算され、新しい制御量が算出されてインバー
タ１２へ制御指令が出力される。ベクトル制御演算器８
が、発明のトルク脈動補正手段の機能を備えている。
２次抵抗推定器２１によりロータ２次抵抗Ｒ2 ＝ｇ（Ｈ
ROT ）が求められ、ベクトル制御演算器８へフィードバ
ックされる。そして、ここで新しいロータ２次抵抗値Ｒ
2 を用いて、すべり角周波数が、 ωS ＝ｋ・Ｒ2 ・（ｉT*’／ｉφ* ） （ｋは定数） により再演算され、新しい制御量が算出されてインバー
タ１２へ制御指令が出力される。ベクトル制御演算器８
が、発明のトルク脈動補正手段の機能を備えている。
【００２２】本実施例は以上のように構成され、冷却フ
ァン風量とモータケース温度とから風量毎に予め記憶さ
れた放熱特性に基づきモータのロータ放熱係数を求め、
これとモータ電流とからロータの温度を推定演算するよ
うにしたので、直接測定が困難であるにもかかわらず、
高い精度でロータ温度が得られ、これをもとにロータ２
次抵抗を演算してすべり角周波数をフィードバック設定
できる。これにより、図２の（ｂ）に示すようにロータ
２次抵抗Ｒ2 の変動に追従した制御が可能になり、すべ
り角周波数ωS のミスフィットが抑えられる。そしてさ
らに、バッテリ電流の変化に基づく減算器を含むトルク
脈動低減系を備えるから、極めて安定したベクトル制御
が行なわれるという効果を有する。
ァン風量とモータケース温度とから風量毎に予め記憶さ
れた放熱特性に基づきモータのロータ放熱係数を求め、
これとモータ電流とからロータの温度を推定演算するよ
うにしたので、直接測定が困難であるにもかかわらず、
高い精度でロータ温度が得られ、これをもとにロータ２
次抵抗を演算してすべり角周波数をフィードバック設定
できる。これにより、図２の（ｂ）に示すようにロータ
２次抵抗Ｒ2 の変動に追従した制御が可能になり、すべ
り角周波数ωS のミスフィットが抑えられる。そしてさ
らに、バッテリ電流の変化に基づく減算器を含むトルク
脈動低減系を備えるから、極めて安定したベクトル制御
が行なわれるという効果を有する。
【００２３】なお、冷却ファン風量を求めるのにファン
モード信号を用いたので、複雑な測定センサが不要で安
価に構成される。なおまた、上記実施例では電流指令比
マップ４や励磁電流指令マップ５等においてはマップか
ら読み出すものとしたが、これに限定されず、関数演算
を行なうものとすることもできる。ただし、演算よりも
マップからの読み出しの方が処理速度が速いという利点
がある。したがってまた、ロータ温度推定器２０やロー
タ２次抵抗推定器２１等も、演算で求めるかわりにマッ
プから読み出すようにしてもよい。
モード信号を用いたので、複雑な測定センサが不要で安
価に構成される。なおまた、上記実施例では電流指令比
マップ４や励磁電流指令マップ５等においてはマップか
ら読み出すものとしたが、これに限定されず、関数演算
を行なうものとすることもできる。ただし、演算よりも
マップからの読み出しの方が処理速度が速いという利点
がある。したがってまた、ロータ温度推定器２０やロー
タ２次抵抗推定器２１等も、演算で求めるかわりにマッ
プから読み出すようにしてもよい。
【００２４】
【発明の効果】以上のとおり、本発明は、バッテリから
モータへ流れる出力電流の変動を出力電流値検出手段で
検出し、トルク電流指令調整手段がその変動に応じてト
ルク脈動を低減させる方向にトルク電流指令を変化させ
るようにし、さらにモータ冷却用ファンの風量およびモ
ータケースの温度からロータ放熱係数を推定し、このロ
ータ放熱係数を基にロータ温度を推定したうえ、ロータ
２次抵抗を求めて、トルク脈動補正手段によりロータ温
度の変化に伴うロータ２次抵抗の変化によるトルク脈動
を補正するようにしたので、モータ温度の変化にもとづ
くトルク脈動を抑止して正確なトルク制御が可能にな
り、精度の高い加速・減速システムを構築できるという
効果がある。また、ロータ温度の推定は、ロータ放熱係
数の代りにモータのトルク電流値を基に行うこともで
き、同様に、モータ温度の変化にもとづくトルク脈動を
抑止することができる。
モータへ流れる出力電流の変動を出力電流値検出手段で
検出し、トルク電流指令調整手段がその変動に応じてト
ルク脈動を低減させる方向にトルク電流指令を変化させ
るようにし、さらにモータ冷却用ファンの風量およびモ
ータケースの温度からロータ放熱係数を推定し、このロ
ータ放熱係数を基にロータ温度を推定したうえ、ロータ
２次抵抗を求めて、トルク脈動補正手段によりロータ温
度の変化に伴うロータ２次抵抗の変化によるトルク脈動
を補正するようにしたので、モータ温度の変化にもとづ
くトルク脈動を抑止して正確なトルク制御が可能にな
り、精度の高い加速・減速システムを構築できるという
効果がある。また、ロータ温度の推定は、ロータ放熱係
数の代りにモータのトルク電流値を基に行うこともで
き、同様に、モータ温度の変化にもとづくトルク脈動を
抑止することができる。
【図１】本発明を電気自動車用モータ制御装置に適用し
た実施例を示すブロック図である。
た実施例を示すブロック図である。
【図２】トルクとすべり角周波数の相関特性を示す図で
ある。
ある。
３ トルク指令変換器 ４ 電流指令比マップ ５ 励磁電流指令マップ ６ 乗算器 ７ 減算器（トルク電流指令調整手段） ８ ベクトル制御演算器（トルク脈動補正手段） ９ 比例ゲイン回路 １０ 変化量計算回路 １１ バッテリ １２ インバータ １３ モータ １４ 電流センサ １５ ３相交流電流センサ １６ ファンモードセンサ（風量検出手段） １７ 温度センサ １８ ロータ放熱係数設定器（ロータ放熱係数設定
手段） １９ ３相／２相変換器 ２０ ロータ温度推定器（ロータ温度推定手段） ２１ ロータ２次抵抗推定器（ロータ２次抵抗推
定） Ｎ 回転数信号 Ｐ アクセル開度信号
手段） １９ ３相／２相変換器 ２０ ロータ温度推定器（ロータ温度推定手段） ２１ ロータ２次抵抗推定器（ロータ２次抵抗推
定） Ｎ 回転数信号 Ｐ アクセル開度信号
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02P 5/408 - 5/412 H02P 7/628 - 7/632 H02P 21/00 B60L 1/00 - 3/12 B60L 7/00 - 13/00 B60L 15/00 - 15/42 G01R 31/327 - 31/36
Claims (3)
- 【請求項１】 トルク指令およびモータ回転数に基づい
てトルク電流指令および励磁電流指令を生成する手段を
備え、ベクトル制御を行なうモータ制御装置において、 バッテリ出力電流値の変動を検知する出力電流値検出手
段と、 該出力電流値検出手段により検知された変動に応じてト
ルク脈動を低減させる方向に前記トルク電流指令を変化
させるトルク電流指令調整手段と、 モータの冷却ファンの風量検出手段と、 モータケースの温度を検出する温度検出手段と、 前記風量検出手段および温度検出手段の検出値からモー
タのロータ放熱係数を推定するロータ放熱係数設定手段
と、 前記ロータ放熱係数を基に、ロータ温度を推定するロー
タ温度推定手段と、 前記ロータ温度からロータ２次抵抗を推定するロータ２
次抵抗推定手段と、 推定された前記ロータ２次抵抗を基に、ロータ温度の変
化に伴うロータ２次抵抗の変化によるトルク脈動を補正
するトルク脈動補正手段を備えた ことを特徴とするモー
タ制御装置。 - 【請求項２】 トルク指令およびモータ回転数に基づい
てトルク電流指令および励磁電流指令を生成する手段を
備え、ベクトル制御を行なうモータ制御装置において、 バッテリ出力電流値の変動を検知する出力電流値検出手
段と、 該出力電流値検出手段により検知された変動に応じてト
ルク脈動を低減させる方向に前記トルク電流指令を変化
させるトルク電流指令調整手段と、 モータのトルク電流を検出するトルク電流検出手段と、該トルク電流検出手段の検出値を基に、 ロータ温度を推
定するロータ温度推定手段と、 前記ロータ温度からロータ２次抵抗を推定するロータ２
次抵抗推定手段と、 推定された前記ロータ２次抵抗を基に、ロータ温度の変
化に伴うロータ２次抵抗の変化によるトルク脈動を補正
するトルク脈動補正手段を備えたことを特徴とするモー
タ制御装置。 - 【請求項３】 トルク指令およびモータ回転数に基づい
てトルク電流指令および励磁電流指令を生成する手段を
備え、ベクトル制御を行なうモータ制御装置において、 バッテリ出力電流値の変動を検知する出力電流値検出手
段と、 該出力電流値検出手段により検知された変動に応じてト
ルク脈動を低減させる方向に前記トルク電流指令を変化
させるトルク電流指令調整手段と、 モータの冷却ファンの風量検出手段と、 モータケースの温度を検出する温度検出手段と、 前記風量検出手段および温度検出手段の検出値からモー
タのロータ放熱係数を推定するロータ放熱係数設定手段
と、 モータのトルク電流を検出するトルク電流検出手段と、 該トルク電流検出手段の検出値および前記ロータ放熱係
数を基に、ロータ温度を推定するロータ温度推定手段
と、 前記ロータ温度からロータ２次抵抗を推定するロータ２
次抵抗推定手段と、 推定された前記ロータ２次抵抗を基に、ロータ温度の変
化に伴うロータ２次抵抗の変化によるトルク脈動を補正
するトルク脈動補正手段を備えたことを特徴とするモー
タ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25293494A JP3339208B2 (ja) | 1994-09-21 | 1994-09-21 | モータ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25293494A JP3339208B2 (ja) | 1994-09-21 | 1994-09-21 | モータ制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0898600A JPH0898600A (ja) | 1996-04-12 |
| JP3339208B2 true JP3339208B2 (ja) | 2002-10-28 |
Family
ID=17244200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25293494A Expired - Fee Related JP3339208B2 (ja) | 1994-09-21 | 1994-09-21 | モータ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3339208B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9479094B2 (en) | 2014-08-25 | 2016-10-25 | Hyundai Motor Company | Apparatus and method for compensating for torque for current order of driving motor |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100460886B1 (ko) * | 2002-07-08 | 2004-12-09 | 현대자동차주식회사 | 전기자동차의 모터 슬립 제어장치 및 방법 |
| JP4895939B2 (ja) * | 2007-07-27 | 2012-03-14 | 株式会社キトー | 巻上機の電動機巻線温度測定方法、電動機制御装置 |
| KR101272955B1 (ko) | 2011-12-07 | 2013-06-12 | 기아자동차주식회사 | 환경자동차용 모터 제어 방법 |
| EP2894782B1 (en) * | 2014-01-13 | 2018-08-29 | Nissan Motor Co., Ltd. | Torque estimating system for synchronous electric motor |
-
1994
- 1994-09-21 JP JP25293494A patent/JP3339208B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9479094B2 (en) | 2014-08-25 | 2016-10-25 | Hyundai Motor Company | Apparatus and method for compensating for torque for current order of driving motor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0898600A (ja) | 1996-04-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6577096B2 (en) | Sensorless vector control system of induction motor and method thereof | |
| JP3707535B2 (ja) | 誘導電動機の速度推定値補正方法およびその装置 | |
| JP2014515244A (ja) | 温度補償と共に電気モータを制御する方法およびシステム | |
| JP2014507108A (ja) | 電気的制御システムを較正するためのシステム | |
| US6528966B2 (en) | Sensorless vector control apparatus and method thereof | |
| JP3339208B2 (ja) | モータ制御装置 | |
| JP2005522171A (ja) | 永久磁石式電気モーターを制御するためのシステム及び方法 | |
| JP3196311B2 (ja) | 電動機の速度推定オブザーバ | |
| WO2008065978A1 (fr) | Dispositif de commande de moteur à induction et son procédé de commande | |
| US7043395B2 (en) | Method for detecting the magnetic flux the rotor position and/or the rotational speed | |
| JP5334524B2 (ja) | 永久磁石同期モータの制御装置及びその制御方法 | |
| US6879130B2 (en) | Controller for induction motor | |
| US11404982B2 (en) | Method for estimating mechanical parameters of an electrical motor | |
| JP4273775B2 (ja) | 永久磁石型同期電動機の磁極位置推定方法および制御装置 | |
| JPH09238492A (ja) | 交流電動機の制御装置 | |
| KR100561733B1 (ko) | 순시무효전력을 이용한 영구자석 동기전동기의 센서리스제어방법 | |
| JPH0775398A (ja) | 誘導電動機のベクトル制御装置 | |
| CN115004538A (zh) | 用于电驱动中的磁通量和转矩误差的在线直接估计和补偿的方法 | |
| JP2707680B2 (ja) | 誘導電動機の速度演算装置及び速度制御装置 | |
| JP3770302B2 (ja) | 誘導電動機の速度制御装置 | |
| JP3536114B2 (ja) | 電力変換器の制御方法および電力変換装置 | |
| JP3160778B2 (ja) | インバータ駆動電動機の速度推定方法及び装置並びにその速度推定方法を用いてなる電動機のベクトル制御装置 | |
| US6815921B1 (en) | High performance motor control with feedforward bus supply voltage | |
| JP2850091B2 (ja) | 抵抗変動補償付きセンサレスインバータ装置 | |
| JP3213763B2 (ja) | 誘導電動機の制御方法、制御装置及びその制御装置を具備してなる空気調和装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020716 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |