JP3399396B2 - Motor control system - Google Patents

Motor control system

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JP3399396B2
JP3399396B2 JP08562299A JP8562299A JP3399396B2 JP 3399396 B2 JP3399396 B2 JP 3399396B2 JP 08562299 A JP08562299 A JP 08562299A JP 8562299 A JP8562299 A JP 8562299A JP 3399396 B2 JP3399396 B2 JP 3399396B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はモータを制御するモ
ータ制御システムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor control system for controlling a motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年においては、電気自動車に車載され
たモータ等を制御するモータ制御システムは、モータの
運転時に、モータ制御システムにおける異常発生を監視
し、異常が発生した場合にはモータの通電を遮断して運
転を停止させるフェイルセーフ機能を備えている。ま
た、モータの始動時に、フェイルセーフ機能を含めたモ
ータの制御動作が正常に行われるか否かの初期作動チェ
ック機能を備えているものもある。
2. Description of the Related Art In recent years, a motor control system for controlling a motor or the like mounted on an electric vehicle monitors the occurrence of an abnormality in the motor control system during operation of the motor and, when an abnormality occurs, energizes the motor. It is equipped with a fail-safe function that shuts off and shuts down the operation. Further, there is also one having an initial operation check function of whether or not a motor control operation including a fail-safe function is normally performed at the time of starting the motor.

【0003】図3に示すような、従来の車載モータ用の
モータ制御システムでは、通常の動作時には、メイン演
算部5において、アクセル開度、車速等に応じて図示省
略したトルク指令値算出部で算出されたトルク指令値に
基づいて、目標とするトルクをモータに発生させるため
に、まず、2相の励磁電流指令値Idと、トルク電流指
令値Iqを算出し、電流制御部4へ出力する。
In a conventional motor control system for an on-vehicle motor as shown in FIG. 3, during a normal operation, a torque command value calculation unit (not shown) is used in the main calculation unit 5 in accordance with an accelerator opening degree, a vehicle speed and the like. In order to generate a target torque in the motor based on the calculated torque command value, first, a two-phase excitation current command value Id and a torque current command value Iq are calculated and output to the current control unit 4. .

【0004】電流制御部4では、図示省略したフィード
バック回路の出力を用いて、励磁電流指令値Idと、ト
ルク電流指令値Iqの出力精度を向上させる。座標変換
部21では、回転角センサ13で検出されたモータ1の
回転角に基づいて、励磁電流指令値Idと、トルク電流
指令値Iqの座標変換をおこない3相の電流指令値I
u、Iv、Iwを算出し、バッテリ6へ接続されたイン
バータ2に出力する。インバータは、電流指令値I
u、Iv、Iwをモータ電流Iu’、Iv’、Iw’に
変換し、モータ1を制御する。
The current control section 4 improves the output accuracy of the exciting current command value Id and the torque current command value Iq by using the output of a feedback circuit (not shown). The coordinate conversion unit 21 performs coordinate conversion of the excitation current command value Id and the torque current command value Iq based on the rotation angle of the motor 1 detected by the rotation angle sensor 13, and the three-phase current command value I.
u, Iv, and Iw are calculated and output to the inverter 2 connected to the battery 6. The inverter 2 has a current command value I
The motors 1 are controlled by converting u, Iv, and Iw into motor currents Iu ′, Iv ′, and Iw ′.

【0005】モータ制御システムにおける異常発生を監
視するために、サブ演算部7では、メイン演算部5と同
じトルク指令値を受け取り、メイン演算部5と同一の演
算を行って、励磁電流指令値Id’と、トルク電流指令
値Iq’を算出し、比較部8へ出力する。電流センサ1
4では、モータ電流Iu’、Iv’、Iw’を検知し、
座標変換部15では、回転角センサ13で検出されたモ
ータ1の回転角に基づいて、モータ電流Iu’、I
v’、Iw’を座標変換して、励磁電流検出値Id”
と、トルク電流検出値Iq”を算出する。
In order to monitor the occurrence of an abnormality in the motor control system, the sub-calculation unit 7 receives the same torque command value as the main calculation unit 5 and performs the same calculation as the main calculation unit 5 to generate the exciting current command value Id. 'And the torque current command value Iq' are calculated and output to the comparison unit 8. Current sensor 1
In 4, the motor currents Iu ′, Iv ′, Iw ′ are detected,
In the coordinate conversion unit 15, based on the rotation angle of the motor 1 detected by the rotation angle sensor 13, the motor currents Iu ′, Iu.
Coordinate conversion of v'and Iw 'is performed, and the exciting current detection value Id "
Then, the detected torque current value Iq ″ is calculated.

【0006】比較部8では、サブ演算部7で算出された
励磁電流指令値Id’と座標変換部15で変換された励
磁電流検出値Id”の値を比較し、またトルク電流指令
値Iq’とトルク電流検出値Iq”の値を比較する。モ
ータ制御システムが正常に動作している場合には、励磁
電流指令値Id’と励磁電流検出値Id”の値は略同一
になり、またトルク電流指令値Iq’とトルク電流検出
値Iq”の値も略同一になる。何らかの異常が発生し、
指令値の差が所定以上になった場合には、比較部8から
異常信号がフェイルセーフ部10へ出力される。フェイ
ルセーフ部10では、異常信号が入力されると図示省略
したモータ駆動リレーを遮断する。したがって、モータ
の駆動は不可能になり、モータ制御の安全性が確保され
る。
The comparing unit 8 compares the exciting current command value Id 'calculated by the sub-calculating unit 7 with the exciting current detection value Id "converted by the coordinate converting unit 15, and also the torque current command value Iq'. And the detected torque current value Iq ″ are compared. When the motor control system is operating normally, the values of the exciting current command value Id ′ and the exciting current detection value Id ″ are substantially the same, and the values of the torque current command value Iq ′ and the torque current detection value Iq ″ are the same. The values are almost the same. Something went wrong,
When the difference between the command values exceeds a predetermined value, the comparing unit 8 outputs an abnormal signal to the fail safe unit 10. In the fail safe unit 10, when an abnormal signal is input, the motor drive relay (not shown) is cut off. Therefore, it becomes impossible to drive the motor, and the safety of the motor control is ensured.

【0007】また、運転者がキースイッチをオンにした
直後には、フェイルセーフ機能が正常に動作しているか
否かを確認する初期作動チェックが行われる。キー操作
検知部11によりモータを始動するキースイッチがオン
されたことが検知されると、まず、初期作動チェック制
御部22から初期作動チェック信号がメイン演算部5、
サブ演算部7および比較部8へ出力される。
Immediately after the driver turns on the key switch, an initial operation check is performed to confirm whether the failsafe function is operating normally. When the key operation detection unit 11 detects that the key switch for starting the motor is turned on, first, the initial operation check signal is sent from the initial operation check control unit 22 to the main operation unit 5,
It is output to the sub calculation unit 7 and the comparison unit 8.

【0008】初期作動チェック信号が入力されると、メ
イン演算部5では、モータ1にトルクを発生させること
なく作動チェックを行うために、励磁電流指令値Idと
しては所定値を出力し、トルク電流指令値Iqとしては
Iq=0を出力する。サブ演算部7では、初期作動チェ
ック信号が入力されると、励磁電流指令値Id’として
Id’=0を、トルク電流指令値Iq’としてIq’=
0を出力する。
When the initial operation check signal is input, the main arithmetic unit 5 outputs a predetermined value as the excitation current command value Id in order to perform an operation check without generating torque in the motor 1, and the torque current Iq = 0 is output as the command value Iq. In the sub-calculation unit 7, when the initial operation check signal is input, Id '= 0 as the excitation current command value Id' and Iq '= as the torque current command value Iq'.
Outputs 0.

【0009】比較部8では、初期作動チェック信号が入
力されると、励磁電流指令値Id’と励磁電流検出値I
d”の差またはトルク電流指令値Iq’とトルク電流検
出値Iq”の差が所定以上ある場合には異常信号を初期
作動チェック制御部22へ出力する。メイン演算部5お
よびサブ演算部7から異なる値の励磁電流指令値Idと
励磁電流指令値Id’が出力されているため、比較部8
は異常信号を初期作動チェック制御部22に出力する。
上記の動作により、初期作動チェック制御部22では、
フェイルセーフ機能が正常に動作しているか否かを確認
できる。
In the comparison unit 8, when the initial operation check signal is input, the exciting current command value Id 'and the exciting current detection value I
If the difference in d ″ or the difference between the torque current command value Iq ′ and the detected torque current value Iq ″ is greater than or equal to a predetermined value, an abnormal signal is output to the initial operation check control unit 22. Since the exciting current command value Id and the exciting current command value Id 'having different values are output from the main computing unit 5 and the sub computing unit 7, the comparing unit 8
Outputs an abnormal signal to the initial operation check control unit 22.
By the above operation, the initial operation check control unit 22
You can check whether the fail-safe function is operating normally.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、回転角
センサ13は、モータ1のステータ側に取り付けられた
フォトエンコーダとロータ側に設けられたスリットから
構成され、回転角を検出しているため、停止しているモ
ータ1の位相角を検出する際に、最初に検出した初期位
相角検出値には、0°〜30°の誤差が存在する。ロー
タが回転し、6ヶ所に分割された領域の一つから、別の
領域に移るときに、初めて、正確な位相角が検出され
る。
However, since the rotation angle sensor 13 is composed of a photo encoder attached to the stator side of the motor 1 and a slit provided on the rotor side, and detects the rotation angle, it stops. When detecting the phase angle of the motor 1, the initial detected initial phase angle value has an error of 0 ° to 30 °. An accurate phase angle is detected only when the rotor rotates and moves from one of the six divided areas to another area.

【0011】このため、図4の(a)に示すように、ロ
ータのS極SrおよびN極Nrの位相角θr4が30°
であるにも係らず、回転センサ13による最初の位相角
の検出値である初期位相角検出値θs4としては60°
であると出力されてしまうことがある。なお、説明を簡
単にするために、実際の磁極ではなく、モデル化したS
極およびN極を用いている。
Therefore, as shown in FIG. 4A, the phase angle θr4 of the S pole Sr and the N pole Nr of the rotor is 30 °.
However, the initial phase angle detection value θs4, which is the detection value of the first phase angle by the rotation sensor 13, is 60 °.
May be output. In order to simplify the explanation, the modeled S is used instead of the actual magnetic pole.
A pole and a north pole are used.

【0012】初期作動チェック時に、まず座標変換部2
1では、上記の初期位相角検出値θs4=60°を基準
としてトルクが0になるように、電流指令値を算出し、
インバータ2に出力し、モータ1のステータ17に通電
する。このため、ステータ17に発生するS極Ssおよ
びN極Nsの位相角は初期位相角検出値θs4=60°
と等しくなる。ロータ16の実際のS極SrおよびN極
Nrの位置と、ステータ17に生じたN極NsおよびS
極Ssの位置がずれているため、ロータ16にはトルク
が生じ、矢印の方向へ回転する。
At the time of checking the initial operation, first, the coordinate conversion unit 2
In 1, the current command value is calculated so that the torque becomes 0 with reference to the detected initial phase angle value θs4 = 60 °,
It outputs to the inverter 2 and energizes the stator 17 of the motor 1. Therefore, the phase angles of the S pole Ss and the N pole Ns generated in the stator 17 are the initial phase angle detection value θs4 = 60 °.
Is equal to The actual positions of the S pole Sr and the N pole Nr of the rotor 16 and the N poles Ns and S generated in the stator 17
Since the position of the pole Ss is displaced, torque is generated in the rotor 16 and the rotor 16 rotates in the direction of the arrow.

【0013】座標変換部21における、電流指令値の算
出は2ms毎に行われ、その度に、新たに、モータ1の
トルクが0になるように、回転角センサ13で検出され
たロータ16の位相角検出値に基づいて座標変換をおこ
ない電流指令値を算出する。回転角センサ13では、回
転角度は検出初期から精度良く検出可能であり、ロータ
16が回転した場合には、回転センサ13から出力され
る位相角検出値は、最初に検出した初期位相角検出値に
回転角度を足した値となる。
The calculation of the current command value in the coordinate converter 21 is performed every 2 ms, and each time, the current of the rotor 16 of the rotor 16 detected by the rotation angle sensor 13 is newly adjusted so that the torque of the motor 1 becomes zero. Coordinate conversion is performed based on the detected phase angle value to calculate a current command value. The rotation angle sensor 13 can accurately detect the rotation angle from the initial stage of detection, and when the rotor 16 rotates, the detected phase angle value output from the rotation sensor 13 is the initially detected initial phase angle value. It is the value obtained by adding the rotation angle to.

【0014】したがって、最初にロータ16の位相角を
検出してから10ms後に、図4の(b)に示すよう
に、ロータ16が20°回転して、ロータの実際の位相
角θr5が50°になった場合には、位相角検出値θs
5としては、80°が出力されることとなる。このた
め、座標変換部21では、上記の位相角検出値θs5=
80°を基準としてトルクが0になるように、電流指令
値が算出され、モータに通電される。このため、ステー
タ17においては、S極SsおよびN極Nsの位相角は
位相角検出値θs5=80°となる。
Therefore, 10 ms after the phase angle of the rotor 16 is first detected, the rotor 16 rotates 20 ° and the actual phase angle θr5 of the rotor becomes 50 °, as shown in FIG. 4 (b). If it becomes, the phase angle detection value θs
As for 5, 80 ° is output. Therefore, in the coordinate conversion unit 21, the phase angle detection value θs5 =
The current command value is calculated and the motor is energized so that the torque becomes 0 on the basis of 80 °. Therefore, in the stator 17, the phase angle of the S pole Ss and the N pole Ns is the phase angle detection value θs5 = 80 °.

【0015】ある程度ロータ16が回転すれば、実際の
ロータ16の位相角と回転センサ13で検出される位相
角の誤差が解消される。しかし、例えばロータ16の位
相角が60°に達した時点で位相角の誤差が解消される
場合には、図4の(3)に示すように、ロータ16の位
相角θr6が60°になる直前まで、ステータ17の位
相角θs6はロータの位相角θr6より30°大きい値
となり、ロータ16を回転させるトルクが連続的に発生
し、ロータ16すなわちモータ1が回転する。
When the rotor 16 rotates to some extent, the error between the actual phase angle of the rotor 16 and the phase angle detected by the rotation sensor 13 is eliminated. However, for example, when the phase angle error is eliminated when the phase angle of the rotor 16 reaches 60 °, the phase angle θr6 of the rotor 16 becomes 60 ° as shown in (3) of FIG. Until immediately before, the phase angle θs6 of the stator 17 becomes a value larger than the phase angle θr6 of the rotor by 30 °, and the torque for rotating the rotor 16 is continuously generated, so that the rotor 16 or the motor 1 rotates.

【0016】上記のように、初期位相角の検出誤差が大
きい値であった場合には、モータ1が回転し、ショック
が運転者に伝わり、不快感を与えることがあるという問
題があった。本発明は、このような従来の問題点に鑑
み、初期作動チェック時等のモータ停止状態でモータを
通電する際に生じるモータの回転を低減し、運転者に与
える不快感を少なくすることを目的とする。
As described above, when the detection error of the initial phase angle is large, there is a problem in that the motor 1 rotates and a shock is transmitted to the driver, which may cause discomfort. In view of the above conventional problems, the present invention aims to reduce the rotation of the motor that occurs when the motor is energized while the motor is stopped during the initial operation check or the like, and to reduce the discomfort given to the driver. And

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1記載の発明では、モータの回転角または位
相角を検出する回転角センサと、回転角センサで検出さ
れたモータの回転角検出値または位相角検出値に基づい
て、モータを駆動するためのモータ駆動信号を算出する
モータ制御部と、モータ制御部で算出されたモータ駆動
信号に応じてモータを駆動するインバータとからなるモ
ータ制御システムにおいて、モータ停止状態でモータを
通電する際にモータ通電信号を出力するモータ通電信号
出力部を有し、モータ制御部は、モータ通電信号が入力
されたときには、回転角センサで最初に検出された位相
角検出値である初期位相角検出値に基づいて、モータに
発生するトルクを0にするモータ駆動信号を算出するも
のとした。
In order to solve the above problems, according to the invention of claim 1, a rotation angle sensor for detecting a rotation angle or a phase angle of the motor, and a rotation of the motor detected by the rotation angle sensor. The motor control unit calculates a motor drive signal for driving the motor based on the detected angle value or the detected phase angle, and an inverter that drives the motor according to the motor drive signal calculated by the motor control unit. The motor control system has a motor energization signal output unit that outputs a motor energization signal when energizing the motor in a motor stopped state.When the motor energization signal is input, the motor control unit first uses the rotation angle sensor. The motor drive signal that makes the torque generated in the motor zero is calculated based on the detected initial phase angle value that is the detected phase angle detection value.

【0018】請求項2記載の発明では、モータ通電信号
出力部は、モータが停止している状態で、初期作動チェ
ックが行われる際に、モータ通電信号を出力するものと
した。
According to the second aspect of the present invention, the motor energization signal output section outputs the motor energization signal when the initial operation check is performed while the motor is stopped.

【0019】[0019]

【発明の効果】請求項1記載の発明では、モータ停止状
態でモータを通電する際に、回転角センサで最初に検出
された位相角検出値である初期位相角検出値に基づい
て、モータ駆動信号を算出する。このため、初期位相角
検出値に誤差が存在しても、モータのステータに発生す
る磁極の位相角は変化しない。モータのロータの位相角
が回転角センサでの初期位相角検出値と等しくなるまで
の間は、ステータに発生する磁極の位相角がロータの位
相角より大きい値となるため、ロータを回転させるトル
クが発生し、ロータは回転する。
According to the first aspect of the present invention, when the motor is energized while the motor is stopped, the motor is driven based on the initial phase angle detection value which is the phase angle detection value first detected by the rotation angle sensor. Calculate the signal. Therefore, even if there is an error in the detected initial phase angle value, the phase angle of the magnetic pole generated in the stator of the motor does not change. Until the phase angle of the motor rotor becomes equal to the initial phase angle detection value of the rotation angle sensor, the phase angle of the magnetic poles generated in the stator becomes larger than the phase angle of the rotor. Occurs and the rotor rotates.

【0020】しかし、ステータにおける磁極の位相角が
最初の初期位相角検出値から変化させないため、ロータ
の位相角が、ステータの磁極の位相角に近づくにしたが
って、ロータを回転させるトルクは減少する。従って、
モータに発生するトルクの総量が減少するため、モータ
の回転量が小さくなり、発生するショックも小さくなる
ため、運転者に与える不快感は低減する。
However, since the phase angle of the magnetic pole in the stator does not change from the initial detected initial phase angle value, the torque for rotating the rotor decreases as the phase angle of the rotor approaches the phase angle of the magnetic pole of the stator. Therefore,
Since the total amount of torque generated in the motor is reduced, the amount of rotation of the motor is reduced and the shock generated is also reduced, so that the driver's discomfort is reduced.

【0021】請求項2に記載する発明では、初期作動チ
ェックを行う際に、モータが停止している場合には、回
転角センサで最初に検出された初期位相角検出値に固定
された位相角検出値に基づいて、モータ駆動信号を算出
するので、初期作動チェック時に発生するモータのトル
クの総量を減少でき、運転者に与える不快感は低減す
る。
According to the second aspect of the present invention, when the initial operation check is performed and the motor is stopped, the phase angle fixed to the initial phase angle detection value first detected by the rotation angle sensor. Since the motor drive signal is calculated based on the detected value, the total amount of motor torque generated during the initial operation check can be reduced, and discomfort given to the driver is reduced.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を実施例によ
り説明する。図1は実施例の構成を示すブロック図であ
る。モータ1は電気自動車に搭載される走行用のモータ
であり、交流同期電動機である。モータ1には図示しな
いトランスアクスルが連接され、このトランスアクスル
からの駆動力が、左右の前輪軸を介して、図示しない両
前輪に伝達されるようになっている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described with reference to examples. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the embodiment. The motor 1 is a running motor mounted on an electric vehicle and is an AC synchronous motor. A transaxle (not shown) is connected to the motor 1, and the driving force from this transaxle is transmitted to both front wheels (not shown) via the left and right front wheel shafts.

【0023】モータ1はインバータ2、座標変換部3お
よび電流制御部4を介してメイン演算部5に接続されて
いる。メイン演算部5は、サブ演算部7、比較部8およ
び初期作動チェック制御部9に接続され、また、図示省
略したトルク指令値算出部に接続されている。初期作動
チェック制御部9には、モータ1を始動させるためのキ
ースイッチの操作を検出するキー操作検知部11および
シフトレバーのポジションから走行レンジを検出するシ
フト位置検知部12が接続され、またメイン演算部5、
サブ演算部7、座標変換部3および比較部8へも接続さ
れている。
The motor 1 is connected to the main arithmetic unit 5 via an inverter 2, a coordinate conversion unit 3 and a current control unit 4. The main calculation unit 5 is connected to the sub calculation unit 7, the comparison unit 8, and the initial operation check control unit 9, and is also connected to a torque command value calculation unit (not shown). The initial operation check control unit 9 is connected to a key operation detection unit 11 that detects an operation of a key switch for starting the motor 1 and a shift position detection unit 12 that detects a travel range from the position of a shift lever, and the main operation detection control unit 9 is also connected. Arithmetic unit 5,
It is also connected to the sub calculation unit 7, the coordinate conversion unit 3, and the comparison unit 8.

【0024】初期作動チェック制御部9は、キー操作検
知部11でモータを始動させるキースイッチが操作され
たことが検知されると、初期作動チェック信号をメイン
制御部5、サブ制御部7および比較部8へ出力する。ま
た、キー操作が行われた時の走行レンジをシフト位置検
知部12から読み込み、パーキングであれば、モータ通
電信号を座標変換部3へ出力する。すなわち、シフトレ
バーのポジションがパーキング状態であり、モータが停
止している場合にはモータ通電信号を座標変換部3へ出
力する。
When the key operation detector 11 detects that the key switch for starting the motor is operated, the initial operation check controller 9 sends an initial operation check signal to the main controller 5, the sub controller 7, and the comparison controller. Output to the unit 8. In addition, the travel range when the key operation is performed is read from the shift position detection unit 12, and if it is parking, the motor energization signal is output to the coordinate conversion unit 3. That is, when the position of the shift lever is in the parking state and the motor is stopped, the motor energization signal is output to the coordinate conversion unit 3.

【0025】座標変換部3では、初期作動チェック制御
部9からモータ通電信号が入力されていない場合には、
励磁電流指令値Idとトルク電流指令値Iqを、回転角
センサ13で逐次検出されるモータ1の回転角検出値ま
たは位相角検出値に基づいて座標変換をおこないモータ
駆動信号として3相の電流指令値Iu、Iv、Iwを算
出し、インバータ2に出力する。
In the coordinate conversion unit 3, when the motor energization signal is not input from the initial operation check control unit 9,
The excitation current command value Id and the torque current command value Iq are coordinate-converted based on the rotation angle detection value or the phase angle detection value of the motor 1 sequentially detected by the rotation angle sensor 13, and the three-phase current command is used as a motor drive signal. The values Iu, Iv, and Iw are calculated and output to the inverter 2.

【0026】モータ通電信号が入力された場合には、励
磁電流指令値Idとトルク電流指令値Iqを、回転角セ
ンサ13で最初に検出されるモータ1の位相角検出値で
ある初期位相角検出値に基づいて座標変換をおこない3
相の電流指令値Iu、Iv、Iwを算出し、インバータ
2に出力する。その他の構成は図3に示す従来例と同様
である。なお、初期作動チェック制御部9は発明のモー
タ通電信号出力部を構成し、メイン演算部5および座標
変換部3はモータ制御部を構成する。
When the motor energization signal is input, the exciting current command value Id and the torque current command value Iq are the initial phase angle detection values which are the phase angle detection values of the motor 1 which are first detected by the rotation angle sensor 13. Perform coordinate conversion based on the value 3
The phase current command values Iu, Iv, Iw are calculated and output to the inverter 2. Other configurations are similar to those of the conventional example shown in FIG. The initial operation check control unit 9 constitutes the motor energization signal output unit of the invention, and the main calculation unit 5 and the coordinate conversion unit 3 constitute the motor control unit.

【0027】次に、本実施例の動作を説明する。通常時
の動作は従来例と同様である。モータの始動時に初期作
動チェックを行う際の動作の詳細を説明する。まず、モ
ータ1を始動させるキースイッチがオンされたときに、
シフトレバーのポジショニングがパーキングであった場
合の動作を説明する。初期作動チェック制御部9は、キ
ースイッチが操作され、かつシフトレバーのポジショニ
ングがパーキングであると検出されると、初期作動チェ
ック信号をメイン演算部5、サブ演算部7および比較部
8へ出力し、またモータ通電信号を座標変換部3へ出力
する。
Next, the operation of this embodiment will be described. The normal operation is the same as the conventional example. The details of the operation when the initial operation check is performed at the time of starting the motor will be described. First, when the key switch for starting the motor 1 is turned on,
The operation when the shift lever positioning is parking will be described. When the key switch is operated and the shift lever positioning is detected as parking, the initial operation check control unit 9 outputs an initial operation check signal to the main calculation unit 5, the sub calculation unit 7, and the comparison unit 8. , And outputs a motor energization signal to the coordinate conversion unit 3.

【0028】メイン演算部5では、モータ1にトルクを
発生させないように、励磁電流指令値Idとしては所定
値を出力し、トルク電流指令値IqとしてはIq=0を
電流制御部4へ出力する。サブ演算部7では、励磁電流
指令値Id’としてはId’=0を、トルク電流指令値
Iq’としてはIq’=0を比較部8へ出力する。
In the main arithmetic unit 5, a predetermined value is output as the excitation current command value Id and Iq = 0 is output to the current control unit 4 as the torque current command value Iq so that the motor 1 does not generate torque. . The sub-calculation unit 7 outputs Id ′ = 0 as the excitation current command value Id ′ and Iq ′ = 0 as the torque current command value Iq ′ to the comparison unit 8.

【0029】座標変換部3は、回転角センサ13で最初
にロータ1の位相角を検出した時の検出値である初期位
相角検出値に基づいて、電流制御部4を介して入力され
た励磁電流指令値Idと、トルク電流指令値Iqの座標
変換を行い、3相の電流指令値Iu、Iv、Iwを算出
し、インバータ2へ出力する。インバータ2では、電流
指令値Iu、Iv、Iwをモータ電流Iu’、Iv’、
Iw’に変換し、モータ1を制御する。
The coordinate conversion unit 3 is based on an initial phase angle detection value, which is a detection value when the rotation angle sensor 13 first detects the phase angle of the rotor 1, and the excitation input via the current control unit 4 is performed. The current command value Id and the torque current command value Iq are coordinate-converted to calculate three-phase current command values Iu, Iv, and Iw, which are output to the inverter 2. In the inverter 2, the current command values Iu, Iv, Iw are converted into motor currents Iu ′, Iv ′,
It is converted into Iw ′ and the motor 1 is controlled.

【0030】電流センサ14は、モータ電流Iu’、I
v’、Iw’を検知し、座標変換部15は、ロータ1の
位相角に基づいてモータ電流Iu’、Iv’、Iw’を
座標変換し、励磁電流検出値Id”およびトルク電流検
出値Iq”を算出し、比較部8へ出力する。比較部8で
は、サブ演算部7から入力された励磁電流指令値Id’
(Id’=0)と、座標変換部15から入力された励磁
電流検出値Id”(正常に動作していれば所定値)の差
が所定以上あるため、異常信号を初期作動チェック制御
部9へ報知する。上記の動作により、初期作動チェック
制御部9では、フェイルセーフ機能が正常に動作してい
ることが確認できる。
The current sensor 14 controls the motor currents Iu ', Iu.
Detecting v ′ and Iw ′, the coordinate conversion unit 15 performs coordinate conversion of the motor currents Iu ′, Iv ′, and Iw ′ based on the phase angle of the rotor 1, and detects the excitation current detection value Id ″ and the torque current detection value Iq. Is calculated and output to the comparison unit 8. In the comparison unit 8, the exciting current command value Id ′ input from the sub calculation unit 7 is input.
Since the difference between (Id ′ = 0) and the exciting current detection value Id ″ (predetermined value when operating normally) input from the coordinate conversion unit 15 is greater than or equal to a predetermined value, an abnormal signal is output as the initial operation check control unit 9 By the above operation, the initial operation check control unit 9 can confirm that the fail-safe function is operating normally.

【0031】上記のように、座標変換部3で、初期位相
角検出値に基づいて座標変換を行う際に、モータ1に生
じるトルクについて説明する。なお、説明を簡単にする
ために、実際の磁極ではなく、モデル化したS極および
N極を用いている。回転角センサ13によりモータ1の
位相角を検出する際、回転角センサ13の検出誤差によ
り、モータ1の実際の位相角と、回転角センサ13の位
相角検出値に0〜30°の誤差が生じてしまうことがあ
る。
The torque generated in the motor 1 when the coordinate conversion unit 3 performs the coordinate conversion based on the initial phase angle detection value as described above will be described. For simplification of explanation, modeled S poles and N poles are used instead of actual magnetic poles. When the phase angle of the motor 1 is detected by the rotation angle sensor 13, there is an error of 0 to 30 ° between the actual phase angle of the motor 1 and the detected value of the phase angle of the rotation angle sensor 13 due to the detection error of the rotation angle sensor 13. May occur.

【0032】例えば、図2の(a)に示すように、実際
の位相角θr1が30°であるにも係らず、回転センサ
13による最初の検出値である初期位相角検出値θs1
は60°であると出力されることがある。このとき、座
標変換部3では、上記の初期位相角検出値θs1=60
°を基準としてトルクが0になるように、電流指令値を
算出し、インバータ2に出力し、モータ1のステータ1
7に通電する。
For example, as shown in FIG. 2A, although the actual phase angle θr1 is 30 °, the initial phase angle detection value θs1 which is the first detection value by the rotation sensor 13 is detected.
May be output as being 60 °. At this time, the coordinate conversion unit 3 detects the initial phase angle detection value θs1 = 60.
The current command value is calculated so that the torque becomes 0 on the basis of °, and output to the inverter 2 and the stator 1 of the motor 1
Energize 7.

【0033】このため、ステータ17に発生するS極S
sおよびN極Nsの位相角は初期位相角検出値θs1=
60°と等しくなる。ロータの実際のS極SrおよびN
極Nrの位置と、ステータ17に生じたN極Nsおよび
S極Ssの位置がずれているため、ロータ16にはトル
クが生じ、矢印の方向へ回転する。
Therefore, the S pole S generated in the stator 17
The initial phase angle detection value θs1 =
It is equal to 60 °. Actual S poles Sr and N of the rotor
Since the position of the pole Nr and the positions of the N pole Ns and the S pole Ss generated in the stator 17 are displaced, torque is generated in the rotor 16 and the rotor 16 rotates in the direction of the arrow.

【0034】座標変換部3では、電流指令値の算出は2
ms毎に行われるが、モータ通電信号が入力されている
ため、毎回最初に位相角を検出した時の検出値である初
期位相角検出値θs1に基づいて、モータ1のトルクが
0になるように電流指令値を算出する。最初に位相角を
検出してから10ms後に、例えばロータ16が20°
回転した場合には、図2の(b)に示すように、ロータ
16の実際の位相角θr2は50°となる。
In the coordinate conversion unit 3, the calculation of the current command value is 2
Although it is performed every ms, since the motor energization signal is input, the torque of the motor 1 is set to 0 based on the initial phase angle detection value θs1 which is the detection value when the phase angle is first detected each time. Calculate the current command value. 10 ms after the first detection of the phase angle, for example, the rotor 16 moves 20 °
When rotated, the actual phase angle θr2 of the rotor 16 becomes 50 °, as shown in FIG.

【0035】しかし、座標変換部3では、初期位相角検
出値θs1=60°を基準としてトルクが0になるよう
に、電流指令値を算出しているため、ステータ17にお
いては、通電当初と変わらずに、S極SsおよびN極N
sの位相角は60°となる。すなわち、初期作動チェッ
ク中は、座標変換部3から出力される電流指令値は、一
番最初に算出された値から変化せず、したがって、ステ
ータ17に発生する磁極の位置も変化しない。
However, since the coordinate conversion unit 3 calculates the current command value so that the torque becomes 0 with the initial phase angle detection value θs1 = 60 ° as a reference, the stator 17 is different from the beginning of energization. Without S pole Ss and N pole N
The phase angle of s is 60 °. That is, during the initial operation check, the current command value output from the coordinate conversion unit 3 does not change from the value calculated first, and therefore the position of the magnetic pole generated in the stator 17 also does not change.

【0036】ロータ16の実際の位相角が、初期位相角
検出値である60°に達するまでの間は、ロータ16を
回転させるトルクが連続的に発生し、ロータ16が回転
する。しかし、ステータ17におけるS極およびN極の
位置が最初から変化しないため、ロータ16のN極およ
びS極の位置が、ステータ17におけるS極およびN極
の位置に近づくにしたがって、ロータ16を回転させる
トルクは減少し、図2の(c)に示すようにロータ16
の実際の位相角θr3と初期位相角検出値θs1とが一
致したところで、発生するトルクは0となる。従って、
初期作動チェック時に、モータに発生するトルクの総量
が減少し、モータの回転も小さくなり、発生するショッ
クも小さくなるので、運転者に与え得る不快感も少なく
なる。
Until the actual phase angle of the rotor 16 reaches the initial phase angle detection value of 60 °, torque for rotating the rotor 16 is continuously generated and the rotor 16 rotates. However, since the positions of the S pole and the N pole in the stator 17 do not change from the beginning, the rotor 16 is rotated as the positions of the N pole and the S pole of the rotor 16 approach the positions of the S pole and the N pole in the stator 17. The torque to be applied is reduced, and as shown in FIG.
When the actual phase angle θr3 and the initial phase angle detection value θs1 match, the generated torque becomes zero. Therefore,
At the time of checking the initial operation, the total amount of torque generated in the motor is reduced, the rotation of the motor is reduced, and the shock generated is also reduced, so that the driver's discomfort is reduced.

【0037】また、モータ1を始動させるキースイッチ
がオンされたときに、シフトレバーのポジショニングが
パーキング以外であった場合には、初期作動チェック制
御部9からモータ通電信号が出力されないので、従来例
における初期作動チェック時の動作と同様に、逐次検出
される回転センサ13での位相角検出値に基づいて、座
標変換を行う。すなわち、坂道等でモータを始動させる
場合等の安全性を保つために、回転センサ13によるモ
ータ1の位相角検出値をモータ制御に使用する。
Further, when the key switch for starting the motor 1 is turned on and the positioning of the shift lever is other than parking, the motor activation signal is not output from the initial operation check control unit 9, so that the conventional example is used. Similar to the operation at the time of initial operation check in, coordinate conversion is performed based on the phase angle detection value of the rotation sensor 13 that is sequentially detected. That is, in order to maintain safety when the motor is started on a slope or the like, the detected value of the phase angle of the motor 1 by the rotation sensor 13 is used for motor control.

【0038】なお、本実施例では、モータが停止してい
ることをシフトレバーの位置から検知するために、シフ
ト位置検知部12を設けたが、これに限定されるもので
はなく、モータの動作を監視し、停止しているか否かを
直接判定する手段を設けてもよい。すなわち、モータが
停止しているか否かを判定できるものであればよい。
In this embodiment, the shift position detector 12 is provided in order to detect the stop of the motor from the position of the shift lever. However, the present invention is not limited to this. It is also possible to provide a means for directly monitoring whether or not it is stopped. That is, it is possible to determine whether or not the motor is stopped.

【0039】さらに、本実施例では、初期作動チェック
を行うシステムに本発明のモータ制御システムを適用し
たが、これに限定されるものではなく、モータ停止状態
でモータを通電させる必要のあるシステムであれば、本
発明を適用可能である。例えば、初期作動チェック時以
外では、キーオフ時にコンデンサを放電する場合などに
も適用できる。
Further, in the present embodiment, the motor control system of the present invention is applied to the system for checking the initial operation, but the present invention is not limited to this, and it is a system in which it is necessary to energize the motor in the motor stopped state. If so, the present invention can be applied. For example, it can be applied to a case where the capacitor is discharged at the time of key-off, other than at the time of initial operation check.

【0040】通常、電気自動車のモータ駆動用のバッテ
リには、大容量のコンデンサが並列に接続され、キーオ
ンされ走行中には、コンデンサがバッテリにより充電さ
れている。電気自動車の運転をやめ、キーオフした場合
には、充電されているコンデンサを放電する必要があ
る。モータにトルクが発生しないように、モータに電流
を流すことにより、コンデンサを放電することができ
る。上記のようなコンデンサの放電システムに本発明を
適用することにより、コンデンサ放電時に生じるモータ
のトルクを低減することができる。
Usually, a large-capacity capacitor is connected in parallel to a battery for driving a motor of an electric vehicle, and the capacitor is charged by the battery during key-on and traveling. When the electric vehicle is stopped and keyed off, it is necessary to discharge the charged capacitor. The capacitor can be discharged by passing a current through the motor so that no torque is generated in the motor. By applying the present invention to the above-described capacitor discharging system, it is possible to reduce the torque of the motor generated when the capacitor is discharged.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例の構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an exemplary embodiment of the present invention.

【図2】実施例におけるモータの位相角と位相角検出値
を説明する図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a phase angle of a motor and a detected value of the phase angle in the embodiment.

【図3】従来例の構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a conventional example.

【図4】従来例におけるモータの位相角と位相角検出値
を説明する図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a phase angle of a motor and a phase angle detection value in a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 モータ 2 インバータ 3、15、21 座標変換部 4 電流制御部 5 メイン演算部 6 バッテリ 7 サブ演算部 8 比較部 9、22 初期作動チェック制御部 10 フェイルセーフ部 11 キー操作検知部 12 シフト位置検知部 13 回転センサ 14 電流センサ 16 ロータ 17 ステータ 1 motor 2 inverter 3,15,21 Coordinate converter 4 Current control section 5 Main computing section 6 battery 7 Sub calculation unit 8 comparison section 9, 22 Initial operation check control unit 10 Fail-safe section 11 Key operation detector 12 Shift position detector 13 Rotation sensor 14 Current sensor 16 rotor 17 Stator

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 モータの回転角または位相角を検出する
回転角センサと、該回転角センサで検出されたモータの
回転角検出値または位相角検出値に基づいて、モータを
駆動するためのモータ駆動信号を算出するモータ制御部
と、該モータ制御部で算出されたモータ駆動信号に応じ
てモータを駆動するインバータとからなるモータ制御シ
ステムにおいて、 モータ停止状態でモータを通電する際にモータ通電信号
を出力するモータ通電信号出力部を有し、 前記モータ制御部は、前記モータ通電信号が入力された
ときには、前記回転角センサで最初に検出された位相角
検出値である初期位相角検出値に基づいて、モータに発
生するトルクを0にするモータ駆動信号を算出すること
を特徴とするモータ制御システム。
1. A rotation angle sensor for detecting a rotation angle or a phase angle of the motor, and a motor for driving the motor based on the rotation angle detection value or the phase angle detection value of the motor detected by the rotation angle sensor. In a motor control system including a motor control unit that calculates a drive signal and an inverter that drives the motor according to the motor drive signal calculated by the motor control unit, a motor energization signal when energizing the motor in a motor stopped state The motor control unit outputs a motor energization signal output unit, when the motor energization signal is input, to the initial phase angle detection value which is the phase angle detection value first detected by the rotation angle sensor. A motor control system that calculates a motor drive signal that reduces the torque generated in the motor to 0 based on the above.
【請求項2】 前記モータ通電信号出力部は、モータが
停止している状態で、初期作動チェックが行われる際
に、モータ通電信号を出力することを特徴とする請求項
1記載のモータ制御システム。
2. The motor control system according to claim 1, wherein the motor energization signal output unit outputs a motor energization signal when an initial operation check is performed while the motor is stopped. .
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