JP3499666B2 - AC motor control device - Google Patents

AC motor control device

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JP3499666B2
JP3499666B2 JP31006695A JP31006695A JP3499666B2 JP 3499666 B2 JP3499666 B2 JP 3499666B2 JP 31006695 A JP31006695 A JP 31006695A JP 31006695 A JP31006695 A JP 31006695A JP 3499666 B2 JP3499666 B2 JP 3499666B2
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泰道 大貫
直樹 大澤
隆史 ▲鶴▼見
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Honda Motor Co Ltd
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  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

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】本発明は交流モータ制御装置
に係り、特に、電動車両の駆動用として用いられる交流
モータの制御に好適な交流モータ制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an AC motor control device, and more particularly to an AC motor control device suitable for controlling an AC motor used for driving an electric vehicle.

【0002】[0002]

【従来の技術】 近年、電気自動車や電動二輪車等に代
表される電動車両の駆動用モ−タとして3相交流モ−タ
が普及している。この種の交流モ−タを駆動源とする電
動車両では、運転者がアクセル開度として走行速度を指
示すると、当該速度での走行を可能にするトルク指令が
目標電流値として発せられ、この目標電流値は交流モ−
タの各相を流れる励磁電流の実測値と比較される。モ−
タ制御部では、前記比較結果に基づいて励磁電流を前記
目標電流値に一致させるトルク制御が行われ、これによ
りアクセル開度に応じた車速制御が可能になる。
2. Description of the Related Art In recent years, a three-phase AC motor has become widespread as a driving motor for an electric vehicle typified by an electric vehicle and an electric motorcycle. In an electric vehicle using an AC motor of this type as a drive source, when a driver gives an instruction for a traveling speed as an accelerator opening, a torque command that enables traveling at the speed is issued as a target current value. The current value is AC
It is compared with the measured value of the exciting current flowing through each phase of the motor. Mode
The torque control unit performs torque control based on the comparison result so as to match the exciting current with the target current value, which enables vehicle speed control according to the accelerator opening.

【0003】図7は従来の交流モ−タ制御装置の構成を
示したブロック図である。バッテリ電圧は、直列接続さ
れて各インバ−タ回路70U,70V,70Wを構成す
る一対のパワ−スイッチング素子の両端にそれぞれ印加
され、ここで交流電圧に変換されてモ−タ40の各相
U,V,Wに供給される。モ−タ40の各相U,V,W
に流れる励磁電流IU ,IV ,IW は、それぞれ電流セ
ンサ50U,50V,50Wで検出され、それぞれ励磁
電流記号SU ,SV ,SW として選択回路30に入力さ
れる。
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of a conventional AC motor control device. The battery voltage is applied to both ends of a pair of power switching elements, which are connected in series to form each inverter circuit 70U, 70V, 70W, and are converted into an AC voltage here, and each phase U of the motor 40 is converted. , V, W. Each phase U, V, W of the motor 40
The exciting currents IU, IV, and IW flowing through are detected by current sensors 50U, 50V, and 50W, respectively, and are input to the selection circuit 30 as exciting current symbols SU, SV, and SW, respectively.

【0004】選択回路30は、モ−タ40の回転角を検
出する角度センサ60の出力信号に基づいて前記励磁電
流信号SU ,SV ,SW のいずれかを選択的に出力す
る。出力された励磁電流信号はコンパレ−タ10の非反
転入力端子に入力され、その反転入力端子には、CPU
(図示せず)がアクセル開度に応じて演算した目標電流
値が入力される。コンパレ−タ10は両者を比較して比
較結果をPWM処理回路80へ出力する。PWM処理回
路80は比較結果に応じてデューティ−比を演算し、こ
の演算結果に基づいてデューティ−比が補正されたPM
W信号を生成して出力する。励磁相決定器20は、前記
角度センサ60の検出信号に基づいて励磁相を決定する
と、この励磁相のインバ−タ回路を構成するパワ−スイ
ッチング素子のゲ−トに前記PWM信号を供給する。
The selection circuit 30 selectively outputs any one of the excitation current signals SU, SV, SW based on the output signal of the angle sensor 60 for detecting the rotation angle of the motor 40. The output exciting current signal is input to the non-inverting input terminal of the comparator 10, and its inverting input terminal is connected to the CPU.
A target current value (not shown) calculated according to the accelerator opening is input. The comparator 10 compares the two and outputs the comparison result to the PWM processing circuit 80. The PWM processing circuit 80 calculates the duty ratio according to the comparison result, and the PM with the duty ratio corrected based on the calculation result.
W signal is generated and output. When the excitation phase determiner 20 determines the excitation phase based on the detection signal of the angle sensor 60, the excitation phase determiner 20 supplies the PWM signal to the gate of the power switching element that constitutes the excitation phase inverter circuit.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記した従来技術で
は、電流センサ50U,50V,50Wのいずれかが故
障し、その出力信号が各相の励磁電流を反映しなくなる
と正確なトルク制御が不可能となってしまう。このた
め、例えば特開平7−177602号公報では、電流セ
ンサの故障が検知されると、その出力信号に基づくフィ
−ドバック制御を中止してフィ−ドフォワ−ド制御に切
り替えたり、故障した電流センサが1相のみであれば、
残りの複数の相の電流センサの出力信号に基づいて当該
故障した電流センサの出力を予測し、フィ−ドバック制
御を継続する技術が開示されている。
In the above-mentioned prior art, if any one of the current sensors 50U, 50V and 50W fails and the output signal thereof does not reflect the exciting current of each phase, accurate torque control is impossible. Will be. Therefore, for example, in Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-177602, when a failure of the current sensor is detected, the feedback control based on the output signal is stopped to switch to the feedforward control, or the failed current sensor is detected. Is only one phase,
A technique is disclosed in which the output of the faulty current sensor is predicted based on the output signals of the remaining plural-phase current sensors and the feedback control is continued.

【0006】しかしながら、上記した従来技術では複数
の制御方式を備えたり、故障した電流センサの出力を、
残りの電流センサの出力信号に基づいて求める構成が必
要となるので構成が複雑化してしまうという問題があっ
た。
However, in the above-mentioned prior art, a plurality of control methods are provided, or the output of a failed current sensor is
There is a problem that the configuration is complicated because a configuration that is obtained based on the output signals of the remaining current sensors is required.

【0007】さらに、電流センサ50の出力信号はCP
Uやゲ−ト回路等に合わせて、図8に示したように例え
ば0.5〜4.5Vの範囲で変動し、電流ゼロの場合の
2.5Vを中心にして、正方向電流に関しては電流値に
応じて2.5〜4.5Vの検出信号を出力し、逆方向電
流に関しては2.5〜0.5Vの検出信号を出力するよ
うに構成されている。
Further, the output signal of the current sensor 50 is CP
Depending on the U and the gate circuit, etc., as shown in FIG. 8, it fluctuates in the range of 0.5 to 4.5 V, and the forward direction current is centered around 2.5 V when the current is zero. The detection signal of 2.5 to 4.5 V is output according to the current value, and the detection signal of 2.5 to 0.5 V is output for the reverse current.

【0008】ここで、電流センサ50が故障し、その出
力電圧が“L”レベル(0.5V以下)や“H”レベル
(4.5V以上)に固定されてしまった場合には、その
故障検出が比較的容易であるものの、電流ゼロレベル
(2.5V)に固定されてしまった場合には、正常時で
も電流センサ50は電流ゼロレベルを示し得ることから
その検出が難しいという問題があった。
If the current sensor 50 fails and its output voltage is fixed at "L" level (0.5 V or less) or "H" level (4.5 V or more), the failure occurs. Although the detection is relatively easy, if the current is fixed at the zero current level (2.5 V), the current sensor 50 may show the zero current level even in a normal state, which makes the detection difficult. It was

【0009】本発明の目的は、上記した従来技術の問題
点を解決し、電流センサの一部が故障した場合でも引き
続き走行できるようにするフェ−ルセ−フ機構を簡単な
構成で提供できるようにすると共に、電流センサの出力
が電流ゼロレベルに固定されてしまうような故障時にも
引き続き走行できるようにするフェ−ルセ−フ機構を備
えた交流モ−タ制御装置を提供することにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art and to provide a fail-safe mechanism with a simple structure so that the current sensor can continue to run even if a part of the current sensor fails. Another object of the present invention is to provide an AC motor control device equipped with a fail-safe mechanism that allows the vehicle to continue running even in the event of a failure in which the output of the current sensor is fixed at the zero current level.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明では、直流電圧を交流電圧に変換して交
流モ−タの各励磁相へ供給するインバ−タと、前記各励
磁相に流れる電流を検出する複数の電流センサと、前記
各電流センサの出力信号を別途に決定された目標値と比
較して比較結果を出力する比較手段と、前記各比較結果
の論理和を演算する論理和回路と、交流モ−タの回転角
に基づいて選択された励磁相に対する電流制御を前記論
理和回路の出力信号に基づいて行う電流制御手段とを具
備した点に特徴がある。
In order to achieve the above-mentioned object, in the present invention, an inverter which converts a DC voltage into an AC voltage and supplies it to each excitation phase of an AC motor, and each of the above excitations. A plurality of current sensors for detecting currents flowing in the phases; a comparing means for comparing the output signals of the respective current sensors with a separately determined target value to output a comparison result; and a logical sum of the comparison results. And a current control means for controlling the current for the excitation phase selected based on the rotation angle of the AC motor based on the output signal of the logical sum circuit.

【0011】このような構成において、例えばU,V,
W相から成る3相交流モ−タにおいて励磁電流がU相か
らV相に流れている場合、U相の電流値とV相の電流値
とは、その向きを無視すれば実質上同一となるはずであ
る。同様に、励磁電流がU相からW相に流れている場合
もU相の電流値とW相の電流値とは同一となる。したが
って、U相に関する電流センサが故障していても、励磁
電流がU相からV相に流れている期間はU相の励磁電流
をV相に関する電流センサの検出値で代表することがで
き、励磁電流がU相からW相に流れている期間はW相に
関する電流センサの検出値で代表することができる。し
たがって、各比較結果の論理和をとれば、たとえいずれ
かの電流センサが故障しているとしても、その論理和は
常時の出力信号と何等変わりがなく、簡単な構成で正確
な交流モ−タ制御が可能になる。
In such a structure, for example, U, V,
When an exciting current is flowing from the U phase to the V phase in a three-phase AC motor composed of the W phase, the current value of the U phase and the current value of the V phase are substantially the same, ignoring their directions. Should be. Similarly, when the exciting current is flowing from the U phase to the W phase, the current value of the U phase and the current value of the W phase are the same. Therefore, even if the current sensor for the U phase is out of order, the exciting current for the U phase can be represented by the detection value of the current sensor for the V phase during the period in which the exciting current is flowing from the U phase to the V phase. The period during which the current is flowing from the U phase to the W phase can be represented by the detection value of the current sensor regarding the W phase. Therefore, if the logical sum of the respective comparison results is taken, even if any of the current sensors has failed, the logical sum is no different from the output signal at all times, and an accurate AC motor with a simple structure. Control becomes possible.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を詳
細に説明する。図1は、本発明の一実施形態である交流
モ−タ制御装置のブロック図であり、前記と同一の符号
は同一または同等部分を表している。図7に関して説明
した従来技術と比較すれば明らかなように、本実施形態
では前記コンパレ−タ10および選択回路30の代わり
に比較選択回路100aを設けた点に特徴がある。図2
は、この比較選択回路100aの構成を具体的に示した
ブロック図であり、図3は、図1、2の主要部の信号波
形を示した図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of an AC motor control device according to an embodiment of the present invention, and the same symbols as those used above represent the same or equivalent portions. As is clear from comparison with the conventional technique described with reference to FIG. 7, the present embodiment is characterized in that a comparison / selection circuit 100a is provided in place of the comparator 10 and the selection circuit 30. Figure 2
3 is a block diagram specifically showing the configuration of the comparison / selection circuit 100a, and FIG. 3 is a diagram showing signal waveforms of the main parts of FIGS.

【0013】図2において、前記電流センサ50Uによ
って検出されたU相に関する励磁電流信号SU はコンパ
レ−タ101の非反転入力端子およびコンパレ−タ10
2の反転入力端子に入力される。同様に、電流センサ5
0Vから出力された励磁電流信号SV はコンパレ−タ1
03の非反転入力端子およびコンパレ−タ104の反転
入力端子に入力され、電流センサ50Wから出力された
励磁電流信号SW はコンパレ−タ105の非反転入力端
子およびコンパレ−タ106の反転入力端子に入力され
る。前記各電流センサの出力電圧も、前記図8に関して
説明したように0.5〜4.5Vの範囲で変動し、電流
ゼロの場合の2.5Vを中心にして、正方向電流に関し
ては電流値に応じて2.5〜4.5Vの励磁電流信号を
出力し、逆方向電流に関しては2.5〜0.5Vの励磁
電流信号を出力する。
In FIG. 2, the exciting current signal SU relating to the U phase detected by the current sensor 50U is the non-inverting input terminal of the comparator 101 and the comparator 10.
2 is input to the inverting input terminal. Similarly, the current sensor 5
The exciting current signal SV output from 0V is the comparator 1
03, and the inverting input terminal of the comparator 104, the exciting current signal SW output from the current sensor 50W is input to the non-inverting input terminal of the comparator 105 and the inverting input terminal of the comparator 106. Is entered. The output voltage of each of the current sensors also fluctuates within the range of 0.5 to 4.5 V as described with reference to FIG. According to the above, the exciting current signal of 2.5 to 4.5 V is output, and the exciting current signal of 2.5 to 0.5 V is output for the reverse current.

【0014】励磁電流の目標値は、これをデュ−ティ−
比の大小に換算したパルス信号PXとしてCPU90か
ら出力される。すなわち、目標値が高ければ“H”レベ
ル期間の長いパルスが出力され、目標値が低ければ
“H”レベル期間の短いパルスが出力される。このパル
ス信号PX は第1の積分回路111に入力されると共
に、インバ−タ110を介して第2の積分回路112に
も入力される。
The target value of the exciting current is the duty value.
The pulse signal PX converted into the magnitude of the ratio is output from the CPU 90. That is, if the target value is high, a pulse having a long "H" level period is output, and if the target value is low, a pulse having a short "H" level period is output. The pulse signal PX is input to the first integrating circuit 111 and also to the second integrating circuit 112 via the inverter 110.

【0015】第1および第2の積分回路111、112
は入力パルスを積分し、デュ−ティ−比に応じたレベル
の直流電圧に変換して出力する。したがって、パルス信
号PX が0−5Vの振幅でデュ−ティ−比が80%
(“H”レベルの期間が80%)であれば、第1の積分
回路111の出力信号IH は4V,第2の積分回路11
2の出力信号IL は1Vとなる。
First and second integrating circuits 111 and 112
Integrates the input pulse, converts it into a DC voltage of a level according to the duty ratio, and outputs it. Therefore, the pulse signal PX has an amplitude of 0-5V and a duty ratio of 80%.
If the “H” level period is 80%, the output signal IH of the first integrator circuit 111 is 4V, and the second integrator circuit 11 is
The output signal IL of 2 becomes 1V.

【0016】前記第1の積分回路111の出力信号IH
は正方向目標値としてコンパレ−タ101,103,1
05の反転入力端子に入力され、前記第2の積分回路1
12の出力信号IL は逆方向目標値としてコンパレ−タ
102,104,106の非反転入力端子に入力され
る。なお、本実施例ではデジタル信号で表された目標値
を積分回路を用いて直流電圧に変換しているが、積分回
路に代わりにD/Aコンバータを利用するようにしても
良い。各コンパレ−タ101〜106の出力信号S1 〜
S6 は6入力ORゲ−ト回路120に入力され、ORゲ
−ト回路120の出力信号は前記PWM処理回路80に
入力される。
Output signal IH of the first integrating circuit 111
Are comparators 101, 103, 1 as positive target values.
05 input to the inverting input terminal of the second integration circuit 1
The output signal IL of 12 is input to the non-inverting input terminals of the comparators 102, 104 and 106 as the target value in the reverse direction. In this embodiment, the target value represented by the digital signal is converted into the DC voltage by using the integrating circuit, but a D / A converter may be used instead of the integrating circuit. Output signals S1 ... Of each comparator 101-106
S6 is input to the 6-input OR gate circuit 120, and the output signal of the OR gate circuit 120 is input to the PWM processing circuit 80.

【0017】このような構成において、各電流センサ5
0U,50V,50Wが正常に機能しており、それぞれ
の電流センサから出力される励磁電流信号に基づいてP
WM制御が実行されれば、図3に示したように、例えば
U相に関する励磁電流信号SU は、電流の方向がU相か
らV相あるいはU相からW相の正方向である間はコンパ
レ−タ101によって正方向目標電流IH と比較され、
励磁電流信号SU が正方向目標値IH を上回ればコンパ
レ−タ101の出力信号S1 が“H”レベルとなる。ま
た、電流の方向がV相からU相あるいはW相からU相の
逆方向である間はコンパレ−タ102によって逆方向目
標値IL と比較され、励磁電流SU が逆方向目標値IL
を下回ればコンパレ−タ102の出力信号S2 は“H”
レベルとなる。さらに、励磁電流信号SU が各目標値I
H ,IL の間にあれば、各出力信号S1 ,S2 は共に
“L”レベルとなる。
In such a configuration, each current sensor 5
0U, 50V, 50W is functioning normally, P based on the exciting current signal output from each current sensor
When the WM control is executed, as shown in FIG. 3, for example, the exciting current signal SU relating to the U phase is compared while the current direction is the positive direction of the U phase to the V phase or the U phase to the W phase. Is compared with the forward target current IH by
If the exciting current signal SU exceeds the positive target value IH, the output signal S1 of the comparator 101 becomes "H" level. Further, while the direction of the current is in the reverse direction from the V phase to the U phase or from the W phase to the U phase, it is compared with the reverse direction target value IL by the comparator 102, and the exciting current SU shows the reverse direction target value IL.
If it is less than, the output signal S2 of the comparator 102 is "H".
It becomes a level. Further, the exciting current signal SU is set to the target value I
If it is between H and IL, both output signals S1 and S2 are at "L" level.

【0018】同様に、V相に関する励磁電流信号SV お
よびW相に関する励磁電流信号SWについても、正方向
目標値IH を上回ればコンパレ−タ103,105の出
力信号S3 ,S5 が“H”レベルとなり、逆方向目標値
IL を下回ればコンパレ−タ104,106の出力信号
S4 ,S6 が“H”レベルとなり、各目標値IH ,IL
の間にあれば出力信号S3 〜S6 は共に“L”レベルと
なる。
Similarly, regarding the V-phase exciting current signal SV and the W-phase exciting current signal SW, if the positive target value IH is exceeded, the output signals S3 and S5 of the comparators 103 and 105 become "H" level. , If the reverse direction target value IL is exceeded, the output signals S4, S6 of the comparators 104, 106 become "H" level, and the respective target values IH, IL
If it is between the two, the output signals S3 to S6 are all at the "L" level.

【0019】ORゲ−ト回路120の出力は、いずれか
のコンパレ−タの出力信号が“H”レベルであれば
“H”レベルとなる。そして、PWM処理回路80は、
ORゲ−ト回路120から出力された信号が“L”レベ
ルであれば励磁電流を増やし、“H”レベルであれば励
磁電流を減じるためのPWM信号を生成して出力するの
で目標に応じたトルク制御が可能になる。
The output of the OR gate circuit 120 becomes "H" level if the output signal of either comparator is "H" level. Then, the PWM processing circuit 80
If the signal output from the OR gate circuit 120 is at the "L" level, the exciting current is increased, and if it is at the "H" level, a PWM signal for reducing the exciting current is generated and output. Torque control becomes possible.

【0020】ここで、例えば電流センサ50Uが故障
し、図4に示したように、その励磁電流信号SU が電流
ゼロレベルに固定されてしまうと、コンパレ−タ10
1,102の出力信号も“L”レベルとなる。しかしな
がら、残りの電流センサ50V,50Wが正常に機能
し、コンパレ−タ103〜106の出力パルスS3〜S
6が正常に出力され続ければ、ORゲ−ト回路120は
前記図3の場合と同様にパルス信号を切れ目なく出力し
続けるので、PWM処理回路80では常時と同様にPW
M信号を生成・出力することが可能となる。
Here, for example, if the current sensor 50U fails and the exciting current signal SU is fixed at the current zero level as shown in FIG.
The output signals of 1 and 102 also become "L" level. However, the remaining current sensors 50V and 50W function normally, and output pulses S3 to S of the comparators 103 to 106 are output.
If 6 is continuously output normally, the OR gate circuit 120 continuously outputs the pulse signal as in the case of FIG. 3, so that the PWM processing circuit 80 outputs the PW in the same manner as usual.
It becomes possible to generate and output the M signal.

【0021】このように、本実施形態によれば各電流セ
ンサの出力信号の論理和に基づいてPWM信号が生成さ
れるので、極めて簡単な構成により、いずれかの電流セ
ンサが故障した場合のフェ−ルセ−フが可能となり、ト
ルク指令に応じた励磁電流制御を継続できるようにな
る。また、本実施形態では目標電流と比較すべき電流セ
ンサ出力を、比較選択回路100aにおいてモータの回
転角ごとに選択する必要がないので構成の簡単化が可能
になる。
As described above, according to the present embodiment, the PWM signal is generated based on the logical sum of the output signals of the respective current sensors. Therefore, the PWM signal is generated by the extremely simple structure when any one of the current sensors fails. -It becomes possible to make a relief, and the exciting current control according to the torque command can be continued. Further, in the present embodiment, since it is not necessary to select the current sensor output to be compared with the target current for each rotation angle of the motor in the comparison / selection circuit 100a, the configuration can be simplified.

【0022】さらに、本実施例では電流センサが故障し
て電流ゼロレベルに固定されるとコンパレ−タの出力信
号が“L”レベルとなるようにしたので、故障した電流
センサの出力信号はORゲ−ト回路120によって無視
されることになる。このため、故障した電流センサの影
響がなくなってトルク制御の継続が可能になる。
Further, in this embodiment, when the current sensor fails and is fixed at the current zero level, the output signal of the comparator becomes "L" level, so that the output signal of the failed current sensor is OR. It will be ignored by the gate circuit 120. For this reason, the influence of the faulty current sensor is eliminated and the torque control can be continued.

【0023】ところで、上記した実施形態では、例えば
電流センサ50Uが故障して、その励磁電流信号SU が
“H”レベルまたは“L”レベルに固定されてしまう
と、コンパレ−タ101,102の出力が常に“H”レ
ベルとなるのでORゲ−ト回路120の出力波形も常に
“H”レベルとなってしまう。このため、PWM処理回
路80では励磁電流を減じるためのPWM信号が生成さ
れてしまう。
In the above embodiment, when the current sensor 50U fails and the exciting current signal SU is fixed at "H" level or "L" level, the outputs of the comparators 101 and 102 are output. Is always at "H" level, the output waveform of the OR gate circuit 120 is always at "H" level. Therefore, the PWM processing circuit 80 generates a PWM signal for reducing the exciting current.

【0024】もっとも、当該PWM信号によるトルク制
御が行われれば車速が低下し、最終的には車両が停止す
ることから安全面での問題はないもののドライバビリテ
ィ−が低下することになる。そこで、次に説明する本発
明の第2実施形態では、故障した電流センサの励磁電流
信号が“H”レベルまたは“L”レベルに固定されてし
まっても引き続き走行できるようにした。
However, if torque control is performed by the PWM signal, the vehicle speed decreases, and eventually the vehicle stops, so there is no problem in terms of safety, but drivability decreases. Therefore, in the second embodiment of the present invention to be described next, even if the exciting current signal of the faulty current sensor is fixed to the “H” level or the “L” level, the vehicle can continue to run.

【0025】図5は、本発明の第2実施形態である比較
選択回路100bの構成を示したブロック図であり、前
記と同一の符号は同一または同等部分を表している。本
実施形態の比較選択回路100bは前記第1実施形態の
比較選択回路100aと置換して使用することができ
る。
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the comparison / selection circuit 100b according to the second embodiment of the present invention, and the same reference numerals as those used above represent the same or equivalent portions. The comparison / selection circuit 100b of the present embodiment can be used by replacing the comparison / selection circuit 100a of the first embodiment.

【0026】本実施形態では、各コンバレ−タ101〜
106の出力段とORゲ−ト回路120との間にAND
ゲ−ト回路201〜206を設けると共に、前記各電流
センサ50U,50V,50Wから出力された励磁電流
信号SU ,SV ,SW をCPU91にも入力し、各電流
センサの励磁電流信号に応じて各ANDゲ−ト回路20
1〜206を制御するようにした点に特徴がある。
In this embodiment, each converter 101-101.
AND between the output stage 106 and the OR gate circuit 120
The gate circuits 201 to 206 are provided, and the exciting current signals SU, SV, and SW output from the current sensors 50U, 50V, and 50W are also input to the CPU 91, and the exciting current signals SU, SV, and SW are input in accordance with the exciting current signals of the current sensors. AND gate circuit 20
It is characterized in that it controls 1 to 206.

【0027】図6は、前記CPU91の動作を示したフ
ロ−チャ−トである。ステップS1では、U相に関する
励磁電流信号SU と上限値Imax とが比較され、励磁電
流信号SU が上限値Imax を上回るとステップS3へ進
み、上限値Imax を下回るとステップS2へ進む。この
上限値Imax は、電流センサ50が正常に機能している
限り出力し得ない高電圧(例えば、4.6V以上)に設
定される。
FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the CPU 91. In step S1, the exciting current signal SU relating to the U phase is compared with the upper limit value Imax. If the exciting current signal SU exceeds the upper limit value Imax, the process proceeds to step S3, and if it falls below the upper limit value Imax, the process proceeds to step S2. The upper limit value Imax is set to a high voltage (for example, 4.6 V or higher) that cannot be output as long as the current sensor 50 functions normally.

【0028】ステップS2では、今度は励磁電流信号S
U と下限値Imin とが比較され、励磁電流信号SU が下
限値Imin を下回るとステップS3へ進み、励磁電流信
号SU が下限値Imin を上回るとステップS4へ進む。
この下限値Imin も、電流センサ50が正常に機能して
いる限り出力し得ない低電圧(例えば、0.4V以下)
に設定される。
In step S2, the exciting current signal S
U is compared with the lower limit value Imin, and when the exciting current signal SU is below the lower limit value Imin, the process proceeds to step S3, and when the exciting current signal SU is above the lower limit value Imin, the process proceeds to step S4.
This lower limit value Imin is also a low voltage (for example, 0.4 V or less) that cannot be output as long as the current sensor 50 functions normally.
Is set to.

【0029】ステップS3では、U相の電流センサ50
Uが故障していると判断され、警告表示あるいは警報音
等の適宜の警告が運転者に発せられる同時に、ゲ−ト信
号SUGを“L”レベルにしてANDゲ−ト回路201、
202の出力を“L”レベルに固定する。
In step S3, the U-phase current sensor 50
It is determined that U is out of order, and an appropriate warning such as a warning display or a warning sound is issued to the driver, and at the same time, the gate signal SUG is set to "L" level, and the AND gate circuit 201,
The output of 202 is fixed at "L" level.

【0030】以下同様に、V相に関する励磁電流信号S
V が上下限値を外れればゲ−ト信号SVGを“L”レベル
にしてANDゲ−ト回路203、204の出力を“L”
レベルに固定し、W相に関する励磁電流信号SW が上下
限値を外れればゲ−ト信号SWGを“L”レベルにしてA
NDゲ−ト回路205、206の出力を“L”レベルに
固定する。この結果、故障した電流センサの出力信号は
ANDゲ−ト回路によって無視されることになるので、
故障した電流センサの影響がなくなってトルク制御の継
続が可能になる。
Similarly, the exciting current signal S relating to the V phase
If V is out of the upper and lower limit values, the gate signal SVG is set to "L" level and the outputs of the AND gate circuits 203 and 204 are set to "L".
If the exciting current signal SW for the W phase deviates from the upper and lower limit values, the gate signal SWG is set to the “L” level and fixed to the level A
The outputs of the ND gate circuits 205 and 206 are fixed at "L" level. As a result, the output signal of the faulty current sensor will be ignored by the AND gate circuit.
Torque control can be continued without the influence of the faulty current sensor.

【0031】上記した実施形態では、PWM処理回路8
0は比較選択回路100aによる比較結果に基づいて演
算したデューティ−比のパルス信号を出力するものとし
て説明したが、本発明はこれのみに限定されず、比較結
果(ORゲ−ト回路120の出力信号)を常時監視し、
比較結果が反転するごとにレベルが反転するパルス信号
を出力するようにした回路にも同様に適用することがで
きる。
In the above embodiment, the PWM processing circuit 8
0 has been described as outputting the pulse signal of the duty ratio calculated based on the comparison result by the comparison and selection circuit 100a, but the present invention is not limited to this, and the comparison result (output of the OR gate circuit 120 Signal),
It can be similarly applied to a circuit that outputs a pulse signal whose level is inverted each time the comparison result is inverted.

【0032】なお、上記した各実施形態では、電流セン
サの出力が目標値よりも高ければ(電流センサの出力信
号が正方向目標値IH を上回るか、逆方向目標値IL を
下回る)コンパレ−タの出力信号が“H”レベルとな
り、各目標値よりも低ければ“L”レベルとなる論理を
採用し、ORゲ−ト回路120の出力信号が“L”レベ
ルであれば励磁電流を増やし、“H”レベルであれば励
磁電流を減じる制御が実行されるが、その趣旨は以下の
通りである。
In each of the above-described embodiments, when the output of the current sensor is higher than the target value (the output signal of the current sensor is higher than the positive direction target value IH or lower than the reverse direction target value IL), the comparator. When the output signal of the OR gate circuit 120 is at the "L" level, the exciting current is increased when the output signal of the OR gate circuit 120 is at the "L" level. If it is at "H" level, the control for reducing the exciting current is executed, and the purpose is as follows.

【0033】すなわち、上記とは逆の論理を採用する
と、電流センサの出力が目標値よりも高ければコンパレ
−タの出力信号が“L”レベルとなり、各目標値よりも
低ければ“H”レベルとなるようにすると共に、ORゲ
−ト回路120の出力信号が“H”レベルであれば励磁
電流を増やし、“L”レベルであれば励磁電流を減じる
制御が実行されることになる。
That is, if the reverse logic to the above is adopted, the output signal of the comparator becomes "L" level when the output of the current sensor is higher than the target value, and "H" level when it is lower than each target value. In addition, when the output signal of the OR gate circuit 120 is "H" level, the exciting current is increased, and when it is "L" level, the exciting current is reduced.

【0034】しかしながら、このような論理を採用する
と、電流センサが故障して、その出力が電流ゼロレベル
に固定されるとコンパレ−タの出力信号が“H”レベル
となってしまい、ORゲ−ト回路120の出力も他の電
流センサの出力とは無関係に“H”レベルとなってしま
う。そして、これは励磁電流を増やして車速を増す制御
が行われてしまうことを意味する。
However, if such a logic is adopted, the output signal of the comparator becomes the "H" level when the output of the current sensor is fixed to the current zero level due to the failure of the current sensor, and the OR gate is used. The output of the output circuit 120 also becomes "H" level regardless of the outputs of the other current sensors. Then, this means that the control for increasing the exciting current to increase the vehicle speed is performed.

【0035】また、このような“車速を増す制御”を禁
止するためには、前記図5に関して説明したANDゲー
トを設けることになるが、その際に前記図6に関して説
明したプログラム処理として、今度は電流センサの出力
がゼロレベルか否かの判定を行い、“ゼロレベル”が検
出されるとゲートを閉じる制御を行うことになる。しか
しながら、電流センサの出力は常時でもゼロレベルを取
り得るために、その検出プログラムが非常に複雑になっ
てしまう。
In order to prohibit such "control for increasing the vehicle speed", the AND gate described with reference to FIG. 5 is provided. At that time, the program processing described with reference to FIG. Determines whether the output of the current sensor is at the zero level, and when "zero level" is detected, the gate is closed. However, since the output of the current sensor can always be zero level, its detection program becomes very complicated.

【0036】これに対して上記した実施形態の構成によ
れば、検出の難しい“電流センサ出力のゼロレベルへの
固定”はORゲ−ト回路120によって無視することが
でき、図6に関して説明した検出プログラムは“H”レ
ベルまたは“L”レベルという、常時では起こり得ない
信号レベルを検出すれば良いので処理が簡単になる。
On the other hand, according to the configuration of the above-described embodiment, "fixing the current sensor output to the zero level" which is difficult to detect can be ignored by the OR gate circuit 120, and it has been described with reference to FIG. Since the detection program only needs to detect the "H" level or "L" level, which is a signal level that cannot occur at all times, the processing becomes simple.

【0037】[0037]

【発明の効果】本発明によれば以下のような効果が達成
される。 (1) 各電流センサが故障して、その出力電圧が“L”レ
ベルまたは“H”レベルに固定されてしまった場合であ
っても、各電流センサの出力信号の論理和に基づいてP
WM信号が生成されるので、極めて簡単な構成によるフ
ェ−ルセ−フが可能となり、トルク指令に応じた励磁電
流制御を継続できるようになる。
According to the present invention, the following effects can be achieved. (1) Even if each current sensor fails and its output voltage is fixed at "L" level or "H" level, P is calculated based on the logical sum of the output signals of each current sensor.
Since the WM signal is generated, it is possible to perform fail-safe with an extremely simple configuration, and it becomes possible to continue the excitation current control according to the torque command.

【0038】さらに、本発明では目標電流と比較すべき
電流センサ出力を、比較選択回路100aにおいてモー
タの回転角ごとに選択する必要がないので構成の簡単化
が可能になる。 (2) 各電流センサが故障して、その出力が電流ゼロレベ
ルに固定されるとコンパレ−タの出力信号が“L”レベ
ルとなるようにしたので、故障した電流センサの出力信
号はORゲ−ト回路によって無視されることになる。こ
のため、故障した電流センサの影響がなくなってトルク
制御の継続が可能になる。
Further, in the present invention, it is not necessary to select the current sensor output to be compared with the target current for each rotation angle of the motor in the comparison / selection circuit 100a, so that the structure can be simplified. (2) When each current sensor fails and its output is fixed at the current zero level, the output signal of the comparator is set to "L" level. Therefore, the output signal of the failed current sensor is OR gated. -Will be ignored by the circuit. For this reason, the influence of the faulty current sensor is eliminated and the torque control can be continued.

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

【図1】 本発明を適用した交流モータ制御装置のブロ
ック図である。
FIG. 1 is a block diagram of an AC motor control device to which the present invention is applied.

【図2】 本発明を適用した比較選択回路100aの第
1実施形態の構成を示したブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a first embodiment of a comparison / selection circuit 100a to which the present invention is applied.

【図3】 図1,2の主要部の信号波形を示した図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing signal waveforms of main parts of FIGS.

【図4】 図1,2の主要部の信号波形を示した図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing signal waveforms of main parts of FIGS.

【図5】 本発明を適用した比較選択回路100bの第
2実施形態の構成を示したブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a second embodiment of a comparison / selection circuit 100b to which the present invention is applied.

【図6】 第2実施形態の動作を示したフローチャート
である。
FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the second embodiment.

【図7】 従来技術の構成を示したブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a conventional technique.

【図8】 電流センサの出力特性を示した図である。FIG. 8 is a diagram showing output characteristics of a current sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

50U,50V,50W…電流センサ,80…PWM処
理回路,90,91…CPU,100a,100b…比
較選択回路,101〜106…コンパレータ,111,
112…積分回路,120…ORゲ−ト回路,201〜
206…ANDゲート回路
50U, 50V, 50W ... Current sensor, 80 ... PWM processing circuit, 90, 91 ... CPU, 100a, 100b ... Comparison selection circuit, 101-106 ... Comparator, 111,
112 ... Integrator circuit, 120 ... OR gate circuit, 201 ...
206 ... AND gate circuit

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−153571(JP,A) 特開 昭54−161026(JP,A) 特開 昭60−2075(JP,A) 特開 昭58−149095(JP,A) 特開 平5−284777(JP,A) 特開 平4−45078(JP,A) 特開 平2−266884(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60L 3/00 B60L 15/00 H02M 7/48 Continuation of the front page (56) Reference JP-A-57-153571 (JP, A) JP-A-54-161026 (JP, A) JP-A-60-2075 (JP, A) JP-A-58-149095 (JP , A) JP-A-5-284777 (JP, A) JP-A-4-45078 (JP, A) JP-A-2-266884 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB) Name) B60L 3/00 B60L 15/00 H02M 7/48

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 直流電圧を交流電圧に変換して交流モ−
タの各励磁相へ供給するインバ−タ回路と、 前記各励磁相に流れる電流を検出する複数の電流センサ
と、 前記各電流センサの出力信号を、別途に決定された目標
値と比較して比較結果を出力する比較手段と、 前記各比較結果の論理和を演算する論理和回路と、 交流モ−タの回転角に基づいて選択された励磁相に対す
る電流制御を前記論理和回路の出力信号に基づいて行う
電流制御手段とを具備し、 前記比較手段は、電流センサの出力信号が前記目標値を
越えなければ“L”レベル信号を出力することを特徴と
する交流モータ制御装置。
1. A DC voltage is converted into an AC voltage to convert the AC voltage.
Inverter circuit for supplying to each excitation phase, a plurality of current sensors for detecting the current flowing in each excitation phase, and the output signal of each current sensor is compared with a separately determined target value. A comparison means for outputting a comparison result, a logical sum circuit for calculating a logical sum of the comparison results, and a current control for an excitation phase selected based on the rotation angle of the AC motor. An output signal of the logical sum circuit. The AC motor control device is characterized in that the comparison means outputs an "L" level signal if the output signal of the current sensor does not exceed the target value.
【請求項2】 前記電流センサの出力信号が予定の範囲
を外れたか否かを検出する手段と、 予定範囲外の信号が検出されると、当該電流センサの後
段に接続された前記比較手段の出力を禁止するゲート手
段とをさらに具備したことを特徴とする請求項1に記載
の交流モータ制御装置。
2. A means for detecting whether or not the output signal of the current sensor is out of a predetermined range, and a means for detecting the signal out of the predetermined range in the comparing means connected to the subsequent stage of the current sensor. The AC motor control device according to claim 1, further comprising gate means for prohibiting output.
【請求項3】 前記電流制御手段は、 前記論理和回路の出力信号に基づいてデューティー比を
調整されたPWM信号を発生するPWM処理手段と、 交流モータの回転角に基づいて励磁量を決定し、この励
磁相に対して前記PWM信号を供給する励磁相決定手段
とによって構成されたことを特徴とする請求項1または
2に記載の交流モータ制御装置。
3. The current control means, a PWM processing means for generating a PWM signal whose duty ratio is adjusted based on the output signal of the OR circuit, and an excitation amount based on the rotation angle of the AC motor. The AC motor control device according to claim 1 or 2, further comprising: an excitation phase determining unit that supplies the PWM signal to the excitation phase.
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