JP5293218B2 - Vehicle motor control apparatus and method - Google Patents
Vehicle motor control apparatus and method Download PDFInfo
- Publication number
- JP5293218B2 JP5293218B2 JP2009013477A JP2009013477A JP5293218B2 JP 5293218 B2 JP5293218 B2 JP 5293218B2 JP 2009013477 A JP2009013477 A JP 2009013477A JP 2009013477 A JP2009013477 A JP 2009013477A JP 5293218 B2 JP5293218 B2 JP 5293218B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- rotation
- state
- sensor
- control
- 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.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
Abstract
Description
本発明は、ハイブリッド車両のモータを制御する技術に関する。 The present invention relates to a technique for controlling a motor of a hybrid vehicle.
特許文献1では、回転センサレス制御と回転センサ制御とをモータ回転数に応じて切り換えて行うことを開示している。回転センサレス制御では、センサでモータ回転角を検出することなくモータを制御している。また、回転センサ制御では、センサで検出したモータ回転角を基にモータを制御している。ここで、センサとしてクランク角センサを用いている。 Patent Document 1 discloses that the rotation sensorless control and the rotation sensor control are switched according to the motor rotation speed. In the rotation sensorless control, the motor is controlled without detecting the motor rotation angle by the sensor. In the rotation sensor control, the motor is controlled based on the motor rotation angle detected by the sensor. Here, a crank angle sensor is used as the sensor.
しかし、特許文献1のようにクランク角センサを用いたモータ制御(回転センサ制御)では、レゾルバ等の高度な回転センサを用いたモータ制御に比べて制御性が劣るという問題があった。その反面、モータ制御にレゾルバを用いてしまうと、レゾルバが大型のセンサであり高価であるため、モータ制御のシステム全体が、大型化、高コスト化してしまう。
本発明の課題は、簡易なセンサでも最適にモータ制御を行うことである。
However, motor control (rotation sensor control) using a crank angle sensor as in Patent Document 1 has a problem that controllability is inferior to motor control using an advanced rotation sensor such as a resolver. On the other hand, if a resolver is used for motor control, since the resolver is a large sensor and expensive, the entire motor control system is increased in size and cost.
An object of the present invention is to optimally perform motor control even with a simple sensor.
前記課題を解決するために、本発明は、センサを用いることなくモータの回転角を推定してモータを制御するセンサレス制御を行っている場合に、モータの回転が過渡変動状態にあると判定したとき、並びに、運転者の操作に基づいてモータの回転が過渡変動状態に遷移すると判定したとき、センサの検出値から得たモータの回転角を基にモータを制御するモータ制御に切り換える。 In order to solve the above problems, the present invention determines that the rotation of the motor is in a transient fluctuation state when performing sensorless control for controlling the motor by estimating the rotation angle of the motor without using a sensor. When it is determined that the rotation of the motor transitions to the transient fluctuation state based on the operation of the driver, the control is switched to the motor control for controlling the motor based on the rotation angle of the motor obtained from the detected value of the sensor.
本発明によれば、モータの回転状態に適合させてセンサレス制御とセンサの検出値を用いた制御とを切り換えてモータ制御を行うことで、簡易なセンサでも最適にモータ制御を行うことができる。 According to the present invention, motor control can be performed optimally even with a simple sensor by switching between sensorless control and control using the detected value of the sensor in accordance with the rotational state of the motor.
本発明を実施するための形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
(第1の実施形態)
第1の実施形態は、本発明を適用したモータ制御装置である。
図1は、モータ制御装置を備えた車両を示す。図1に示す車両は、パラレルハイブリッド車の構成例となる。図1に示すように、この車両は、走行駆動力を発生するエンジン1の出力軸に直接的に或いはギア等の動力伝達機能を介してモータ2を連結している。本実施形態では、エンジン1とモータ2とを同軸上で直結し、エンジン1及びモータ2の駆動力をトランスミッション4を経て駆動輪(例えば前輪)5に伝達する。そして、この車両は、高電圧バッテリ3からの電力によって駆動アシスト力をモータ2により発生する。さらに、この車両は、モータ2の回生電力によってバッテリ3を充電する。なお、車両は、エンジン1とモータ2とがギア結合する車両であっても良い。
A mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(First embodiment)
The first embodiment is a motor control device to which the present invention is applied.
FIG. 1 shows a vehicle equipped with a motor control device. The vehicle shown in FIG. 1 is a configuration example of a parallel hybrid vehicle. As shown in FIG. 1, this vehicle has a
この車両は、エンジン1及びモータ2を制御するHEV(Hybrid Electric Vehicle)制御系として、エンジン制御手段としてのエンジン制御ユニット(エンジンECU(ElectronicControl Unit))11、トランスミッション制御ユニット(トランスミッションECU)12、モータ制御手段としてのモータ制御ユニット(モータECU)30、バッテリ管理ユニット(バッテリECU)13、及びHEVシステム全体を統括するハイブリッド制御ユニット(HEV_ECU)14を有する。各ECU11,12,13,14,30は、マイクロコンピュータを中心として構成され、各種インターフェースや周辺回路等を有する。
The vehicle includes an HEV (Hybrid Electric Vehicle) control system that controls the engine 1 and the
また、この車両は、センサ類として、エンジン1のクランク角を検出するクランク角センサ6、及びカム角を検出するカム角センサ7を有する。各センサ6,7は、検出値をエンジンECU11に出力する。
また、この車両は、アクセル開度センサ(又はアクセルポジションセンサ(APS))17、車輪速センサ18及びブレーキ状態センサ19を有する。アクセル開度センサ17は、アクセルペダルの踏込み量を検出する。車輪速センサ18は、車輪(例えば駆動輪5)の車輪速を検出する。ブレーキ状態センサ19は、ブレーキ状態を検出する。具体的には、ブレーキ状態センサ19は、図示しないブレーキペダルの操作状態を検出する。また、ブレーキ状態センサ19は、パーキングブレーキ(PKB)の操作状態を検出する。各センサ17,18,19は、検出値をモータECU30に出力する。また、アクセルポジションセンサ17は、検出値をHEV_ECU14に出力する。
The vehicle also includes a
The vehicle also includes an accelerator opening sensor (or accelerator position sensor (APS)) 17, a
エンジンECU11は、エンジン1のスロットル開度、点火時期、燃料噴射量等のパラメータを演算する。エンジンECU11は、演算したそれらのパラメータの制御信号を、エンジン1のクランク角センサ6及びカム角センサ7からの情報に基づいて決定した制御タイミングで出力する。これにより、エンジンECU11は、エンジン1の出力を制御する。
トランスミッションECU12は、予め設定された変速スケジュールに従ってトランスミッション4の変速段を制御する。
モータECU30は、モータ駆動回路15を介してモータ2を制御する。モータECU30は、状況に応じて、センサで検出したモータ2の回転数を用いてモータ2を制御したり、センサレスでモータ2を制御したりする。モータECU30の構成については、後で詳述する。
The engine ECU 11 calculates parameters such as the throttle opening of the engine 1, the ignition timing, and the fuel injection amount. The engine ECU 11 outputs the calculated control signals for those parameters at a control timing determined based on information from the
The
The motor ECU 30 controls the
モータ2は、永久磁石型ロータを有する同期モータ、或いは永久磁石無しの突極型ロータを有するレラクタンスモータである。モータ2は、回転磁界を形成する三相のステータコイルがモータ駆動回路15から高圧リレー16を経てバッテリ3に接続される形態をなす。
このモータ2は、モータECU30からの制御信号によってモータ駆動回路15の各相毎のスイッチング素子がON,OFFされ、バッテリ3から供給される電流によって出力軸のロータが回転する(通常の力行動作)。そして、このモータ2は、外力によってロータを強制回転させることで、ステータコイルから起電力を発生する発電機としても動作し、バッテリ3を充電することができる(回生動作)。
The
In the
バッテリECU13は、バッテリ3の充電状態(SOC:State of charge)で示される残存容量、バッテリ3における入出力可能な最大電力で示される入出力可能パワー量、バッテリ3の劣化度等によりバッテリ状態を把握する。バッテリECU13は、把握したバッテリ状態を基に、バッテリ3の冷却や充電の制御、異常検出及び異常検出時の保護動作等を管理する。
The battery ECU 13 determines the battery state based on the remaining capacity indicated by the state of charge (SOC) of the
HEV_ECU14は、アクセル開度センサ17からの信号に対応する要求トルク(ドライバーの要求する車両駆動トルク)を得る。また、HEV_ECU14は、要求トルクに対してエンジン1で分担するトルクとモータ2で分担するトルクとの分配率を決定する。そして、HEV_ECU14は、そのトルク分配率に応じた制御制令をエンジンECU11及びモータECU30に出力する。また、HEV_ECU14は、バッテリ3とモータ駆動回路15との間の電力ラインを開閉する高圧リレー16を開閉制御する。
この車両では、図1中に破線で示すように、各ECU11,12,13,14,30を例えばCAN(Controller Area Network)等の通信ラインを介して双方向通信可能に接続している。これにより、各ECU11,12,13,14,30は、互いの制御情報や制御対象の動作状態に係わるセンシング情報を相互に通信している。
The
In this vehicle, as indicated by broken lines in FIG. 1, the
図2は、エンジン1の回転センサ系の構成を説明するための図である。
図2に示すように、エンジン1は、燃焼室21内の混合気を点火プラグ22からのスパークによって着火・燃焼させ、燃焼に伴うピストン23の往復動をクランクシャフト24の回転運動に変換する通常の火花点火式エンジンである。エンジン1は、出力軸であるクランクシャフト24にクランク角検出用のクランクロータ25を軸着している。
クランクロータ25には、その外周に沿って複数の被検出部を所定間隔で形成している。クランクロータ25の被検出部と所定間隔をもってクランク角センサ6を対向配置している。クランク角センサ6は、例えば電磁ピックアップ式のセンサである。クランク角センサ6は、クランクロータ25の回転に伴う被検出部の通過により、所定クランク角毎のパルス列(例えば、10°CA毎のパルス列)をクランク角信号としてエンジンECU11に出力する。
FIG. 2 is a diagram for explaining the configuration of the rotation sensor system of the engine 1.
As shown in FIG. 2, the engine 1 normally ignites and burns the air-fuel mixture in the
In the
また、エンジン1の上部には、クランクシャフト24に対して1/2回転し、吸気バルブ及び排気バルブを開閉駆動するためのカムシャフト26を配置している。カムシャフト26には、カム角検出用のカムロータ27を軸着している。カムロータ27には、その外周に沿って複数の被検出部を所定間隔で形成している。カムロータ27の被検出部と所定間隔をもってカム角センサ7を対向配置している。
In addition, a
カム角センサ7は、例えば電磁ピックアップ式のセンサである。カム角センサ7は、カムロータ27の回転に伴う被検出部の通過により、クランク角信号に対して規定のタイミングのパルス列をカム角信号としてエンジンECU11に出力する。このカム角信号は、特定気筒の圧縮上死点を含むパルス列(例えば、#1気筒の0°CA,120°CA毎のパルス列)となる。エンジンECU11では、燃料噴射や点火の対象気筒を判別するための気筒判別信号としてカム角信号を用いる。
The
図3は、モータECU(モータ制御部)30の具体的な構成を示す。また、図1に示すモータ駆動回路15は、図3に示すインバータ15aに相当する。
図3に示すように、モータECU30は、電流指令値演算部31、減算器32a,32b、PI演算器33a,33b、3相変換部34、PWM信号発生部35、dq変換部36、モータ回転角推定部37、スイッチ38、モータ回転角演算部39、モータ回転状態判定部40及びモータ回転速度演算部41を有する。
FIG. 3 shows a specific configuration of the motor ECU (motor control unit) 30. Further, the
As shown in FIG. 3, the
電流指令値演算部31は、トルク指令値Tm及びモータ回転速度Vmを基に、現在の動作点の最高効率となるようなd軸及びq軸電流指令Id*,Iq*を決定する。トルク指令値Tmは、HEV_ECU14からの出力値である。また、モータ回転速度Vmは、後述のモータ回転速度演算部41からの出力値である。例えば、電流指令値演算部31は、マップを有しており、そのマップを参照して、トルク指令値Tm及びモータ回転速度Vmを基に、d軸及びq軸電流指令Id*,Iq*を決定する。ここで、d軸電流指令Id*は、モータ回転子の磁束方向(d軸)の電流指令である。q軸電流指令Iq*は、モータ回転子の磁束方向に直交する方向(q軸)の電流指令である。電流指令値演算部31は、決定したd軸及びq軸電流指令Id*,Iq*を各減算器32a,32bに出力する。
Based on the torque command value Tm and the motor rotation speed Vm, the current command
減算器32aでは、d軸電流指令Id*と現在のd軸電流Idとの偏差ΔIdを算出する。また、減算器32bでは、q軸電流指令Iq*と現在のq軸電流Iqとの偏差ΔIqを算出する。減算器32a,32bは、算出した偏差ΔId,ΔIqを、対応する各PI演算器33a,33bに出力する。
PI演算器33aは、入力された偏差ΔIdを基に、PI制御演算によりd軸電圧指令Vd*を算出する。また、PI演算器33bは、入力された偏差ΔIqを基に、PI制御演算によりq軸電圧指令Vq*を算出する。PI演算器33a,33bは、算出したd軸及びq軸電圧指令Vd*,Vq*を3相変換部34及びモータ回転角推定部37に出力する。
The
The
3相変換部34は、d軸及びq軸電圧指令Vd*,Vq*を、d軸及びq軸からU,V,Wの3軸に座標変換して三相のモータ駆動電圧指令Vu*,Vv*,Vw*を得る。このとき、3相変換部34は、モータ回転角θを基に座標変換する。3相変換部34は、そのように変換して得たモータ駆動電圧指令Vu*,Vv*,Vw*をPWM信号発生部35に出力する。
The three-
PWM信号発生部35は、モータ駆動電圧指令Vu*,Vv*,Vw*を変換して各相のPWM制御信号Pu,Pv,Pwを得る。この変換は、例えばモータ駆動電圧指令Vu*,Vv*,Vw*を所定周波数の三角波と比較しPWM制御信号のデューティ比を決定することで行う。PWM信号発生部35は、そのように変換して得たPWM制御信号Pu,Pv,Pwをインバータ15a(モータ駆動回路15)に出力する。
The
インバータ15aは、バッテリ3からの直流電圧を正極母線および負極母線間に受け、これを3相の交流電流に変換する。具体的には、インバータ15aは、2つのスイッチング素子の直列接続からなるアームが正極母線と負極母線間に3つ接続された構成であり、各アームの中点が3相の出力になっている。そして、各相のPWM制御信号Pu,Pv,Pwにより各アームの2つのスイッチング素子を相補的にオンすることで、各アームの中点よりモータ駆動電流をモータ2に出力する。モータ2は、このモータ駆動電流が供給されることで出力トルク指令に応じた出力で駆動する。例えば、インバータ15aの正極母線と負極母線間には、バッテリ3からの直流電圧入力側には電圧安定化するためのコンデンサを設けている。
インバータ15aからの各相の出力電流Iu,Iv,Iwを電流センサ51u,51v,51wにより検出する。電流センサ51u,51v,51wは、検出した出力電流Iu,Iv,Iwをdq変換部36に出力する。
dq変換部36は、出力電流Iu,Iv,Iwを変換してd軸及びq軸検出電流(現在のd軸及びq軸電流)Id,Iqに得る。このとき、dq変換部36は、モータ回転角θを基に座標変換する。dq変換部36は、そのように変換して得たd軸及びq軸検出電流Id,Iqを減算器32a,32b及びモータ回転角推定部37に出力する。
Output currents Iu, Iv, Iw of each phase from the
The
モータ回転角推定部37は、dq変換部36からのd軸及びq軸検出電流Id,Iq及びPI演算器33a,33bからのd軸及びq軸電圧指令Vd*,Vq*を基に、モータ回転数を推定する。モータ回転角推定部37は、推定したモータ回転角(回転子位置)θをスイッチ38の第1接点38aに出力する。
スイッチ38は、第2接点38bにモータ回転角演算部39を接続している。スイッチ38は、スイッチングにより、第1接点38a及び第2接点38bの何れかと第3接点38cとを接続するようになっている。第3接点38cの出力(モータ回転角θ)は、3相変換部34、dq変換部36及びモータ回転速度演算部41に入力される。
モータ回転角演算部39は、クランク角センサ6の検出値を基に、モータ回転角(回転子位置)θを演算(推定)する。例えば、モータ回転角演算部39は、車両構造におけるクランク角センサ6とモータ2との接続関係を基に、モータ回転角θを演算(推定)する。
The motor rotation
The
The motor rotation
具体的には、エンジン1に同軸上で直結されるモータ2に対して特定の位置を基準としてクランク角センサ6を取付けている。例えば、モータ2が永久磁石式型ロータを有する場合には、図4(a)に示すように、クランク角センサ6の特定位置(例えば#1気筒の圧縮上死点前10°CA)と、モータ2のロータに配設された永久磁石2AのN極中心とを合わせて基準位置Rとする。そして、この基準位置Rを共通として、クランク角センサ6の検出位置とモータ2の推定回転位置とを合わせる。また、モータ2が永久磁石無しの突極型ロータを有する場合には、図4(b)に示すように、クランク角センサ6の特定位置(例えば#1気筒の圧縮上死点前10°CA)と、モータ2のロータの突極部2Bの中心とを合わせて基準位置Rとする。そして、この基準位置Rを共通として、クランク角センサ6の検出位置とモータ2の推定回転位置とを合わせる。
Specifically, a
これにより、クランク角センサ6からの回転位置情報とモータ2の推定回転位置情報とを同一基準の回転情報とすることができるため、これを利用し、クランク角センサ6を基に、モータ回転角θを演算(推定)する。モータ回転角演算部39は、算出したモータ回転角θをスイッチ38の第2接点38bに出力する。
モータ回転速度演算部41は、モータ回転角θを基に、モータ回転速度Vmを算出する。具体的には、モータ回転速度演算部41は、モータ回転角θの時間変化率からモータ回転速度Vmを算出する。モータ回転速度演算部41は、算出したモータ回転速度Vmを電流指令値演算部31に出力する。
モータ回転状態判定部40は、モータ回転状態を基に、スイッチ38のスイッチングを制御する。具体的には、モータ回転状態判定部40は、アクセル開度センサ17、車輪速センサ18及びブレーキ状態センサ19の検出値を基に推定されるモータ回転状態に応じてスイッチ38のスイッチングを制御する。
As a result, the rotational position information from the
The motor rotation
The motor rotation
図5は、モータ回転状態判定部40の判定処理の処理手順を示す。図5に示すように、先ずステップS1において、モータ回転状態判定部40は、車輪速センサ17が検出した前輪(駆動輪5)の車輪速Vfが、車輪速センサ17が検出した後輪の車輪速Vrに対し所定値αよりも大きいか否かを判定する。ここで、所定値αは、該判定処理に適した実験値、経験値又は理論値である。モータ回転状態判定部40は、前輪の車輪速Vfが後輪の車輪速Vrに対し所定値αよりも大きい場合(Vf>Vr+α)、モータ2の回転が過渡変動状態にあると判定して、ステップS6に進む。また、モータ回転状態判定部40は、そうでない場合(Vf≦Vr+α)、ステップS2に進む。
FIG. 5 shows a processing procedure of determination processing of the motor rotation
なお、車輪速センサ17が検出した前輪(駆動輪5)の車輪速Vfと車輪速センサ17が検出した後輪の車輪速Vrとの差分(Vf−Vr)の絶対値が所定値αよりも大きいか否かを判定することもできる。この場合、モータ回転状態判定部40は、その差分(Vf−Vr)の絶対値が所定値αよりも大きい場合(|Vf−Vr|>α)、ステップS6に進む。また、モータ回転状態判定部40は、そうでない場合(|Vf−Vr|≦α)、ステップS2に進む。
The absolute value of the difference (Vf−Vr) between the wheel speed Vf of the front wheel (drive wheel 5) detected by the
ステップS2では、モータ回転状態判定部40は、車輪速センサ17が検出した前輪(駆動輪5)の加速度(車輪速加速度)afを算出し、算出した加速度afが所定値(しきい値)βよりも大きいか否かを判定する。ここで、所定値βは、該判定処理に適した実験値、経験値又は理論値である。モータ回転状態判定部40は、前輪の加速度afが所定値βよりも大きい場合(af>β)、モータ2の回転が過渡変動状態にあると判定して、ステップS6に進む。また、モータ回転状態判定部40は、そうでない場合(af≦β)、ステップS3に進む。
In step S2, the motor rotation
ステップS3では、モータ回転状態判定部40は、車輪速センサ17が検出した前輪(駆動輪5)の加速度(車輪速加速度)afが所定値−βよりも小さいか否かを判定する。すなわち、車輪の加速度afの減速度の絶対値が、所定値βの絶対値よりも大きいか否かを判定する。モータ回転状態判定部40は、前輪の加速度afが所定値−βよりも大きい場合(af<−β)、モータ2の回転が過渡変動状態にあると判定して、ステップS6に進む。また、モータ回転状態判定部40は、そうでない場合(af≧−β)、ステップS4に進む。
In step S3, the motor rotation
ステップS4では、モータ回転状態判定部40は、アクセル開度センサ17が検出したアクセル開度ACCが所定値(しきい値)ACCthよりも大きいか否かを判定する。ここで、所定値ACCthは、該判定処理に適した実験値、経験値又は理論値である。モータ回転状態判定部40は、アクセル開度ACCが所定値ACCthよりも大きい場合(ACC>ACCth)、ステップS6に進む。また、モータ回転状態判定部40は、そうでない場合(ACC≦ACCth)、ステップS5に進む。
In step S4, the motor rotation
ステップS5では、モータ回転状態判定部40は、ブレーキ状態センサ19の検出結果を基に、ブレーキペダルがON(操作)されているか、又はパーキングブレーキがON(操作)されているか否かを判定する。モータ回転状態判定部40は、ブレーキペダル及びパーキングブレーキの少なくとも一方がONされている場合、ステップS6に進む。また、モータ回転状態判定部40は、そうでない場合(ブレーキペダル及びパーキングブレーキの何れもOFF)、モータ2の回転が定常状態にあるとして、該図5に示す処理を終了する。
ステップS6では、モータ回転状態判定部40は、スイッチ38をONにする。具体的には、モータ回転状態判定部40は、第2接点38bと第3接点38cとを接続する。なお、通常時(スイッチ38がOFF時)は、第1接点38aと第3接点38cとを接続している(図3に示すスイッチング状態にしている)。
In step S5, the motor rotation
In step S <b> 6, the motor rotation
(動作及び作用)
モータ回転状態判定部40の判定処理により次のようにモータECU30が動作する。
(1)図6は、前輪の車輪速Vf及び後輪の車輪速Vr(図6(a))とスイッチ38の状態(図6(b))との関係を示す。
モータECU30は、図6(a)に示すように前輪の車輪速Vfが後輪の車輪速Vrに対し所定値αよりも大きくなると(Vf>Vr+α)、図6(b)に示すようにスイッチ38をONにする。
(Operation and action)
The
(1) FIG. 6 shows the relationship between the front wheel speed Vf and the rear wheel speed Vr (FIG. 6A) and the state of the switch 38 (FIG. 6B).
When the wheel speed Vf of the front wheel becomes larger than a predetermined value α with respect to the wheel speed Vr of the rear wheel as shown in FIG. 6A (Vf> Vr + α), the
これにより、モータECU30は、モータ回転角演算部39がクランク角センサ6の検出値を基に算出したモータ回転角θを3相変換部34、dq変換部36及びモータ回転速度演算部41に出力する。3相変換部34、dq変換部36及びモータ回転速度演算部41は、入力されたモータ回転角θを基に、モータ2を駆動制御するための各種処理を行う。すなわち、モータECU30は、センサを使用したモータ制御を行う。
Accordingly, the
また、モータECU30は、図6(a)に示すように前輪の車輪速Vfが後輪の車輪速Vrに対し所定値αよりも大きくないとき(Vf≦Vr+α)、図6(b)に示すようにスイッチ38をOFFにする(OFFを維持する)。
これにより、モータECU30は、モータ回転角推定部37が推定したモータ回転角θを3相変換部34、dq変換部36及びモータ回転速度演算部41に出力する。3相変換部34、dq変換部36及びモータ回転速度演算部41は、入力されたモータ回転角θ(センサを用いずに推定したモータ回転角θ)を基に、モータ2を駆動制御するための各種処理を行う。すなわち、モータECU30は、センサレスのモータ制御(センサレス制御)を行う。
Further, as shown in FIG. 6 (a), the
Thus, the
ここで、前輪の車輪速Vfが後輪の車輪速Vrに対し所定値αよりも大きくなるような場合、モータ2が駆動する前輪がスリップしている可能性が高い。すなわち、モータ2の回転が過渡変動状態になっている可能性が高い。モータECU30は、このような状況下でセンサを使用したモータ制御を行っている。
これにより、モータ2の回転が定常状態である通常時には、センサレス制御によるモータ制御を行い、モータ2の回転が過渡変動状態になっているときには、センサを使用したモータ制御を行うことができ、適切なモータ回転角を基にモータ制御を行うことができる。
Here, when the wheel speed Vf of the front wheel is larger than the predetermined value α with respect to the wheel speed Vr of the rear wheel, there is a high possibility that the front wheel driven by the
As a result, when the rotation of the
例えば、センサレス制御では、モータの回転(モータ回転数)が過渡変動状態にある場合には追従性が悪い。ここで、過渡変動状態にある場合に追従性が悪くなる理由としては、過渡変動状態にある場合にはモータ回転角を推定する際に使用するパラメータが実際の値と乖離してしまうことで、F/Bゲインを上げても発散してしまうため、ゲインを上げることができないこと等がある。なお、現状のセンサレス制御をHEVの駆動モータに適用している例はない。
このようなことから、モータ2の回転が過渡変動状態になっているときには、センサを使用したモータ制御に切り換えることで、適切なモータ回転角を基にモータ制御を行うことができ、適切なモータ制御を行うことができる。
For example, in the sensorless control, the followability is poor when the motor rotation (motor rotation speed) is in a transient fluctuation state. Here, the reason why the followability deteriorates in the transient fluctuation state is that the parameter used when estimating the motor rotation angle in the transient fluctuation state deviates from the actual value. Even if the F / B gain is increased, it diverges, so that the gain cannot be increased. There is no example in which the current sensorless control is applied to an HEV drive motor.
Therefore, when the rotation of the
(2)図7は、前輪の加速度af(図7(a))とスイッチ38の状態(図7(b))との関係を示す。
モータECU30は、図7(a)に示すように前輪の加速度afが所定値βよりも大きくなると(af>β)、図7(b)に示すようにスイッチ38をONにする。すなわち、モータECU30は、センサを使用したモータ制御を行う。
また、モータECU30は、図7(a)に示すように前輪の加速度afが所定値β以下であるときには(af≦β、但しaf≧−β)、図7(b)に示すようにスイッチ38をOFFにする(OFFを維持する)。すなわち、モータECU30は、センサレスのモータ制御(センサレス制御)を行う。
(2) FIG. 7 shows the relationship between the acceleration af (FIG. 7A) of the front wheels and the state of the switch 38 (FIG. 7B).
When the front wheel acceleration af becomes larger than a predetermined value β (af> β) as shown in FIG. 7A, the
When the front wheel acceleration af is equal to or less than a predetermined value β as shown in FIG. 7A, the
ここで、前輪の加速度afが所定値βよりも大きくなるような場合、モータ2が駆動する前輪がスリップしている可能性が高い。すなわち、モータ2の回転が過渡変動状態になっている可能性が高い。モータECU30は、このような状況下でセンサを使用したモータ制御を行っている。
これにより、モータ2の回転が定常状態である通常時には、センサレス制御によるモータ制御を行い、モータ2の回転が過渡変動状態になっているときには、センサを使用したモータ制御を行うことができ、適切なモータ回転角を基にモータ制御を行うことができる。この結果、モータ2の回転が過渡変動状態になっているときでも、適切なモータ制御を行うことができる。
Here, when the acceleration af of the front wheels is larger than the predetermined value β, there is a high possibility that the front wheels driven by the
As a result, when the rotation of the
(3)図8は、前輪の加速度(減速度)af(図8(a))とスイッチ38の状態(図8(b))との関係を示す。
モータECU30は、図8(a)に示すように前輪の加速度(減速度)afが所定値−βよりも小さくなると(af<−β)、図8(b)に示すようにスイッチ38をONにする。すなわち、モータECU30は、センサを使用したモータ制御を行う。
また、モータECU30は、図8(a)に示すように前輪の加速度(減速度)afが所定値−β以上であるときには(af≧−β、但しaf≦β)、図8(b)に示すようにスイッチ38をOFFにする(OFFを維持する)。すなわち、モータECU30は、センサレスのモータ制御(センサレス制御)を行う。
(3) FIG. 8 shows the relationship between the acceleration (deceleration) af (FIG. 8A) of the front wheels and the state of the switch 38 (FIG. 8B).
When the front wheel acceleration (deceleration) af becomes smaller than a predetermined value −β (af <−β) as shown in FIG. 8A, the
8A, when the acceleration (deceleration) af of the front wheels is equal to or greater than a predetermined value −β (af ≧ −β, where af ≦ β), the
ここで、前輪の加速度(減速度)afが所定値−βよりも小さくなるような場合、車両が急停止したり、車輪が縁石に乗り上げたりしている等の状況に陥っている可能性が高い。すなわち、モータ2の回転が過渡変動状態になっている可能性が高い。モータECU30は、このような状況下でセンサを使用したモータ制御を行っている。
これにより、モータ2の回転が定常状態である通常時には、センサレス制御によるモータ制御を行い、モータ2の回転が過渡変動状態になっているときには、センサを使用したモータ制御を行うことができ、適切なモータ回転角を基にモータ制御を行うことができる。この結果、モータ2の回転が過渡変動状態になっているときでも、適切なモータ制御を行うことができる。
Here, when the acceleration (deceleration) af of the front wheels is smaller than the predetermined value −β, there is a possibility that the vehicle is suddenly stopped or the wheels are climbing on a curb. high. That is, there is a high possibility that the rotation of the
As a result, when the rotation of the
(4)図9は、アクセル開度ACC(図9(a))とスイッチ38の状態(図9(b))との関係を示す。
モータECU30は、図9(a)に示すようにアクセル開度ACCが所定値ACCthよりも大きくなると(ACC>ACCth)、図9(b)に示すようにスイッチ38をONにする。すなわち、モータECU30は、センサを使用したモータ制御を行う。
また、モータECU30は、図9(a)に示すようにアクセル開度ACCが所定値ACCth以下のときには(ACC≦ACCth)、図9(b)に示すようにスイッチ38をOFFにする(OFFを維持する)。すなわち、モータECU30は、センサレスのモータ制御(センサレス制御)を行う。
(4) FIG. 9 shows the relationship between the accelerator opening degree ACC (FIG. 9A) and the state of the switch 38 (FIG. 9B).
When the accelerator opening ACC is larger than a predetermined value ACCth (ACC> ACCth) as shown in FIG. 9A, the
Further, as shown in FIG. 9A, when the accelerator opening degree ACC is equal to or smaller than a predetermined value ACCth (ACC ≦ ACCth), the
ここで、アクセル開度ACCが所定値ACCthよりも大きくなるような場合とは、急加速するような場合である。この場合、モータ2に大きな負荷がかかる等の理由により、モータ2の回転が定常状態から過渡変動状態に遷移する可能性が高い。すなわち、モータ2の回転が過渡変動状態になると予測される。モータECU30は、このような状況下でセンサを使用したモータ制御を行っている。
Here, the case where the accelerator opening ACC is larger than the predetermined value ACCth is a case where rapid acceleration is performed. In this case, there is a high possibility that the rotation of the
これにより、モータ2の回転が定常状態である通常時には、センサレス制御によるモータ制御を行い、モータ2の回転が過渡変動状態になると予測されるときには、センサを使用したモータ制御を行うことができ、適切なモータ回転角を基にモータ制御を行うことができる。この結果、モータ2の回転が過渡変動状態になっているときでも、適切なモータ制御を行うことができる。
Thereby, when the rotation of the
(5)図10は、ブレーキ(ブレーキペダル又はパーキングブレーキ)の状態(図10(b))とスイッチ38の状態(図10(c))との関係を示す。
モータECU30は、図10(b)に示すようにブレーキがONになると、図10(c)に示すようにスイッチ38をONにする。すなわち、モータECU30は、センサを使用したモータ制御を行う。
また、モータECU30は、図10(a)に示すようにブレーキがOFFのときには、図10(b)に示すようにスイッチ38をOFFにする(OFFを維持する)。すなわち、モータECU30は、センサレスのモータ制御(センサレス制御)を行う。
(5) FIG. 10 shows the relationship between the state of the brake (brake pedal or parking brake) (FIG. 10B) and the state of the switch 38 (FIG. 10C).
When the brake is turned on as shown in FIG. 10 (b), the
Further, when the brake is OFF as shown in FIG. 10A, the
なお、モータECU30は、図10(a)に示すように、車速Vを考慮しスイッチ38をスイッチング制御することもできる。具体的には、モータECU30は、図10(a)に示すように車速Vが所定値(しきい値)Vthよりも大きくなっていること、すなわち車両が巡航中であることを前提に、図10(b)に示すようにスイッチ38をONにする。
The
ここで、車輪速センサ18の検出値を基に、車速Vを算出する。例えば、車輪速センサ18により得た駆動輪5の車輪速と従動輪の車輪速との平均値を基に、車速Vを算出する。
ここで、ブレーキ(ブレーキペダル又はパーキングブレーキ)が操作されるような場合とは、車両を急停車させるような場合である。この場合、モータ2に大きな負荷がかかる等の理由により、モータ2の回転が定常状態から過渡変動状態に遷移する可能性が高い。すなわち、モータ2の回転が過渡変動状態になると予測される。モータECU30は、このような状況下でセンサを使用したモータ制御を行っている。
Here, the vehicle speed V is calculated based on the detection value of the
Here, the case where the brake (the brake pedal or the parking brake) is operated is a case where the vehicle is suddenly stopped. In this case, there is a high possibility that the rotation of the
これにより、モータ2の回転が定常状態である通常時には、センサレス制御によるモータ制御を行い、モータ2の回転が過渡変動状態になると予測されるときには、センサを使用したモータ制御を行うことができ、適切なモータ回転角を基にモータ制御を行うことができる。この結果、モータ2の回転が過渡変動状態になっているときでも、適切なモータ制御を行うことができる。
Thereby, when the rotation of the
なお、前述のように車両が所定の車速で走行していること(車両の巡航中であること)をスイッチ38をONにする条件とすることで、より適切に車両の急停車を検出することができる。
また、ブレーキの操作速度、例えばブレーキペダルの踏み込み速度がある値よりも大きくなっていることをスイッチ38をONにする条件とすることで、より適切に車両の急停車を検出することができる。
As described above, it is possible to detect a sudden stop of the vehicle more appropriately by setting the
Further, by setting the
(第1の実施形態の変形例)
センサを使用したモータ制御からセンサレス制御によるモータ制御に切り換わったとき、その切り換わりの判定に使用したしきい値を異なる値に変更することもできる。ここで、切り換わりの判定に使用したしきい値とは、前記所定値α、β、ACCth等である。
(Modification of the first embodiment)
When the motor control using the sensor is switched to the motor control based on the sensorless control, the threshold value used for the switching determination can be changed to a different value. Here, the threshold values used for switching determination are the predetermined values α, β, ACCth, and the like.
なお、この第1の実施形態では、モータ回転状態判定部40は、前記モータの回転状態を判定するモータ回転状態判定手段を実現する。また、クランク角センサ6は、前記エンジンのクランク角を検出するクランク角検出手段を実現する。また、モータECU30における電流指令値演算部31、3相変換部34、PWM信号発生部35、dq変換部36及びモータ回転速度演算部41等のモータ2の指令値を演算等するための構成は、センサを用いることなく前記モータの回転角を推定してモータを制御するセンサレス制御をする制御手段を実現する。また、この第1の実施形態では、制御手段が、前記モータ回転状態判定手段が前記モータの回転が過渡変動状態にあると判定した場合、前記センサレス制御からセンサの検出値を用いるモータ制御に切り換えて前記モータを制御し、前記センサの検出値を用いるモータ制御では、前記クランク角検出手段の検出値を基に前記モータの回転角を得て、その得た前記モータの回転角を基に前記モータを制御することを実現する。
In the first embodiment, the motor rotation
また、この第1の実施形態では、車輪を駆動するモータを制御する車両用モータ制御方法において、センサを用いることなく前記モータの回転角を推定して前記モータを制御するセンサレス制御を行っている場合に、前記モータの回転が過渡変動状態にあると判定したとき、センサの検出値から得た前記モータの回転角を基に前記モータを制御するモータ制御に切り換える車両用モータ制御方法を実現する。 Moreover, in this 1st Embodiment, in the motor control method for vehicles which controls the motor which drives a wheel, the sensorless control which estimates the rotation angle of the said motor and controls the said motor is performed, without using a sensor. In this case, when it is determined that the rotation of the motor is in a transient fluctuation state, a vehicle motor control method for switching to motor control for controlling the motor based on the rotation angle of the motor obtained from the detection value of the sensor is realized. .
(第1の実施形態の効果)
(1)モータECU30は、センサを用いることなくモータ2の回転角を推定してモータを制御するセンサレス制御を行っている場合に、モータ2の回転が過渡変動状態にあると判定したとき、センサの検出値から得たモータの回転角を基にモータを制御するモータ制御に切り換える。
これにより、モータ2の回転状態に適合させてセンサレス制御とセンサの検出値を用いたモータ制御とを切り換えてモータ制御を行うことで、簡易なセンサでも最適にモータ制御を行うことができる。すなわち、モータ2の回転状態に適合させてセンサレス制御とセンサの検出値を用いたモータ制御とを切り換えることで、最適シーンでセンサレス制御及びセンサの検出値を用いた制御をそれぞれ行うことができる。
この結果、簡易なセンサでも高い精度でセンシングができて最適にモータ制御を行うことができる。
(Effects of the first embodiment)
(1) When the
Thus, by performing motor control by switching between sensorless control and motor control using the detection value of the sensor in conformity with the rotation state of the
As a result, even a simple sensor can perform sensing with high accuracy and optimally perform motor control.
(2)モータECU30は、モータ2の回転が定常状態にあると判定した場合、センサレス制御をする。
これにより、最適シーンでセンサレス制御によりモータ制御できる。
(3)モータ回転状態判定部40は、前後輪の車輪速の差分(Vf−Vr)の絶対値が所定値α(第1しきい値)よりも大きい場合、モータ2の回転が過渡変動状態にあると判定する。
これにより、高い精度でモータ2の回転が過渡変動状態にあると判定できる。
(2) When it is determined that the rotation of the
Thereby, motor control can be performed by sensorless control in an optimal scene.
(3) When the absolute value of the wheel speed difference (Vf−Vr) between the front and rear wheels is larger than the predetermined value α (first threshold value), the motor rotation
As a result, it can be determined that the rotation of the
(4)モータ回転状態判定部40は、モータ2に駆動される車輪の加速度afが所定値β(第2しきい値)よりも大きい場合、モータ2の回転が過渡変動状態にあると判定する。
これにより、高い精度でモータ2の回転が過渡変動状態にあると判定できる。
(5)モータ回転状態判定部40は、モータ2に駆動される車輪の減速度の絶対値|af|が所定値β(第3しきい値)よりも大きい場合、モータ2の回転が過渡変動状態にあると判定する。
これにより、高い精度でモータ2の回転が過渡変動状態にあると判定できる。
(4) The motor rotation
As a result, it can be determined that the rotation of the
(5) When the absolute value | af | of the deceleration of the wheel driven by the
As a result, it can be determined that the rotation of the
(6)モータECU30は、モータ回転状態判定部40がモータ2の回転が定常状態から過渡変動状態に遷移すると判定した場合、クランク角センサ6の検出値を基にモータ2の回転角を得て、その得たモータ2の回転角を基にモータを制御する。
これにより、センサの検出値を用いたモータ制御とセンサを用いないセンサレスのモータ制御とを適切なタイミングで切り替えることができる。この結果、センサの検出値を用いた制御とセンサレス制御とで適切にモータ制御できる。
(6) The
Thereby, the motor control using the detection value of the sensor and the sensorless motor control not using the sensor can be switched at an appropriate timing. As a result, the motor can be controlled appropriately by the control using the detection value of the sensor and the sensorless control.
(7)アクセル開度を検出するアクセル開度センサ17を備える。そして、モータ回転状態判定部40は、アクセル開度センサ17が検出したアクセル開度ACCが所定値ACCth(第4しきい値)よりも大きい場合、モータ2の回転が定常状態から過渡変動状態に遷移すると判定する。
これにより、高い精度でモータ2の回転が定常状態から過渡変動状態に遷移すると判定できる。
(7) The
Accordingly, it can be determined that the rotation of the
(8)車両走行状態を検出する車両走行状態検出手段となる車輪速センサ18と、ブレーキ操作状態を検出するブレーキ操作状態検出手段となるブレーキ状態センサ19と、を備える。そして、モータ回転状態判定部40は、車両走行状態検出手段及びブレーキ操作状態検出手段の検出結果を基に、車両走行中のブレーキ操作を検出した場合、モータ2の回転が定常状態から過渡変動状態に遷移すると判定する。
これにより、高い精度でモータ2の回転が定常状態から過渡変動状態に遷移すると判定できる。
(9)センサを使用したモータ制御からセンサレス制御によるモータ制御に切り換わったとき、その切り換わりの判定に使用したしきい値を異なる値に変更する。
これにより、ハンチングを防止して、センサを使用したモータ制御からセンサレス制御によるモータ制御に戻すことができる。
(8) A
Accordingly, it can be determined that the rotation of the
(9) When the motor control using the sensor is switched to the motor control based on the sensorless control, the threshold value used for determining the switching is changed to a different value.
Thereby, hunting can be prevented and the motor control using the sensor can be returned to the motor control by the sensorless control.
(第2の実施形態)
第2の実施形態では、本発明を適用したモータ制御装置である。第2の実施形態における車両の基本的構成は、前記図1及び図2に示した第1の実施形態における車両の構成と同一である。
第2の実施形態では、モータECU30のモータ回転角演算部39が、車輪の車軸に備えた車輪速センサ(ABS(Anti-lock Brake System)センサ)18の検出値を基に、モータ回転角θを演算(推定)する。
図11は、第2の実施形態におけるモータECU30の具体的な構成を示す。図11に示すように、第2の実施形態では、車輪速センサ18の検出値をモータ回転角演算部39に出力している。
(Second Embodiment)
The second embodiment is a motor control device to which the present invention is applied. The basic configuration of the vehicle in the second embodiment is the same as the configuration of the vehicle in the first embodiment shown in FIGS.
In the second embodiment, the motor rotation
FIG. 11 shows a specific configuration of the
モータ回転角演算部39は、車輪速センサ18の検出値を基に、モータ回転角θを演算(推定)する。例えば、車両においてモータ2と車軸とが直結又はギア結合している場合に、モータ回転角演算部39は、車両構造における車輪速センサ18とモータ2との接続関係を基にモータ回転角θを演算(推定)する。例えば、車輪径や車輪速センサ18とモータ2との間に介在するギアの比を考慮してモータ回転角θを演算(推定)する。モータ回転角演算部39は、算出したモータ回転角θをスイッチ38の第2接点38bに出力する。
The motor rotation
図12は、第2の実施形態におけるモータ回転状態判定部40の判定処理の処理手順を示す。前述のようにモータ回転角演算部39が車輪速センサ18の検出値を基にモータ回転角θを演算する結果、モータ回転状態判定部40がステップS6でスイッチ38をONにすると、モータECU30は、車輪速センサ18を使用したモータ制御を行うこととなる。
FIG. 12 shows a processing procedure of determination processing of the motor rotation
動作の詳細については、前記第1の実施形態と同様である(前記図6〜図10参照)。
なお、この第2の実施形態では、車輪速センサ18は、車輪の車輪速を検出する車輪速検出手段を実現する。また、この第2の実施形態では、制御手段が、前記モータ回転状態判定手段が前記モータの回転が過渡変動状態にあると判定した場合、前記センサレス制御からセンサの検出値を用いるモータ制御に切り換えて前記モータを制御し、前記センサの検出値を用いるモータ制御では、前記車輪速検出手段の検出値を基に前記モータの回転角を得て、その得た前記モータの回転角を基に前記モータを制御することを実現する。
Details of the operation are the same as those in the first embodiment (see FIGS. 6 to 10).
In the second embodiment, the
(第2の実施形態の効果)
(1)モータECU30は、センサを用いることなくモータ2の回転角を推定してモータを制御するセンサレス制御を行っている場合に、モータ2の回転が過渡変動状態にあると判定したとき、車輪速センサ18の検出値から得たモータ2の回転角を基にモータ2を制御するモータ制御に切り換える。
これにより、モータ2の回転状態に適合させてセンサレス制御とセンサの検出値を用いたモータ制御とを切り換えてモータ制御を行うことで、簡易なセンサでも最適にモータ制御を行うことができる。
(Effect of 2nd Embodiment)
(1) When the
Thus, by performing motor control by switching between sensorless control and motor control using the detection value of the sensor in conformity with the rotation state of the
(第3の実施形態)
第3の実施形態では、本発明を適用したモータ制御装置である。第3の実施形態における車両の基本的構成は、前記図1及び図2に示した第1の実施形態における車両の構成と同一である。
第3の実施形態では、モータECU30のモータ回転角演算部39が、クランク角センサ6及び車輪速センサ18の検出値を基に、モータ回転角θを演算(推定)する。
図13は、第3の実施形態におけるモータECU30の具体的な構成を示す。図13に示すように、第3の実施形態では、クランク角センサ6及び車輪速センサ18の検出値をモータ回転角演算部39に出力している。
(Third embodiment)
The third embodiment is a motor control device to which the present invention is applied. The basic configuration of the vehicle in the third embodiment is the same as the configuration of the vehicle in the first embodiment shown in FIGS.
In the third embodiment, the motor rotation
FIG. 13 shows a specific configuration of the
モータ回転角演算部39は、クランク角センサ6の検出値を基に、モータ回転角θを演算(推定)する(前記第1の実施形態参照)。さらに、モータ回転角演算部39は、車輪速センサ18の検出値を基に、モータ回転角θを演算(推定)する(前記第2の実施形態参照)。そして、モータ回転角演算部39は、クランク角センサ6及び車輪速センサ18の検出値を基に算出したそれらモータ回転角θの平均値を算出する。モータ回転角演算部39は、算出したモータ回転角θをスイッチ38の第2接点38bに出力する。
The motor rotation
図14は、第3の実施形態におけるモータ回転状態判定部40の判定処理の処理手順を示す。前述のようにモータ回転角演算部39がクランク角センサ6及び車輪速センサ18の検出値を基にモータ回転角θ(平均値)を演算する結果、モータ回転状態判定部40がステップS6でスイッチ38をONにすると、モータECU30は、クランク角センサ6及び車輪速センサ18を使用したモータ制御を行うこととなる。
FIG. 14 shows a processing procedure of determination processing of the motor rotation
動作の詳細については、前記第1の実施形態と同様である(前記図6〜図10参照)。
なお、この第3の実施形態では、前記制御手段が、前記モータ回転状態判定手段が前記モータの回転が過渡変動状態にあると判定した場合、前記センサレス制御からセンサの検出値を用いるモータ制御に切り換えて前記モータを制御し、前記センサの検出値を用いるモータ制御では、前記クランク角検出手段及び車輪速検出手段の検出値を基に前記モータの回転角を得て、その得た前記モータの回転角を基に前記モータを制御することを実現する。
Details of the operation are the same as those in the first embodiment (see FIGS. 6 to 10).
In the third embodiment, when the motor rotation state determination unit determines that the rotation of the motor is in a transient fluctuation state, the control unit changes from the sensorless control to the motor control using the detection value of the sensor. In the motor control using the detection value of the sensor by switching, the rotation angle of the motor is obtained based on the detection values of the crank angle detection means and the wheel speed detection means, and the obtained motor The motor is controlled based on the rotation angle.
(第3の実施形態の効果)
(1)モータECU30は、センサを用いることなくモータ2の回転角を推定してモータを制御するセンサレス制御を行っている場合に、モータ2の回転が過渡変動状態にあると判定したとき、クランク角センサ6及び車輪速センサ18の検出値から得たモータ2の回転角を基にモータ2を制御するモータ制御に切り換える。
これにより、モータ2の回転状態に適合させてセンサレス制御とセンサの検出値を用いたモータ制御とを切り換えてモータ制御を行うことで、簡易なセンサでも最適にモータ制御を行うことができる。
(Effect of the third embodiment)
(1) When the
Thus, by performing motor control by switching between sensorless control and motor control using the detection value of the sensor in conformity with the rotation state of the
(第4の実施形態)
第4の実施形態では、本発明を適用したモータ制御装置である。第4の実施形態における車両の基本的構成は、前記図1及び図2に示した第1の実施形態における車両の構成と同一である。
第4の実施形態では、車両は、モータECU30が前記第1〜第3の実施形態が有するクランク角センサ6、車輪速センサ18及びモータ回転角演算部39に換えて、モータ2の回転角を検出するロータリエンコーダを有する。
図15は、第4の実施形態におけるモータECU30の具体的な構成を示す。図15に示すように、第4の実施形態では、車両は、モータ2の回転角を検出するロータリエンコーダ61を有する。そして、ロータリエンコーダ61は、その検出値となるモータ回転角θをスイッチ38の第2接点38bに出力する。
(Fourth embodiment)
The fourth embodiment is a motor control device to which the present invention is applied. The basic configuration of the vehicle in the fourth embodiment is the same as the configuration of the vehicle in the first embodiment shown in FIGS.
In the fourth embodiment, the vehicle changes the rotation angle of the
FIG. 15 shows a specific configuration of the
図16は、第4の実施形態におけるモータ回転状態判定部40の判定処理の処理手順を示す。前述のようにロータリエンコーダ61の検出値(モータ回転角θ)をスイッチ38の第2接点38bに出力する結果、モータ回転状態判定部40がステップS6でスイッチ38をONにすると、モータECU30は、ロータリエンコーダ61を使用したモータ制御を行うこととなる。
動作の詳細については、前記第1の実施形態と同様である(前記図6〜図10参照)。
FIG. 16 shows a processing procedure of determination processing of the motor rotation
Details of the operation are the same as those in the first embodiment (see FIGS. 6 to 10).
(第4の実施形態の変形例)
この第4の実施形態では、センサを使用したモータ制御として、ロータリエンコーダ61を使用したモータ制御を行っている。これに対して、前記第1〜第3の実施形態のようなクランク角センサ6及び車輪速センサ18をさらに備えて、センサを使用したモータ制御として、クランク角センサ6、車輪速センサ18及びロータリエンコーダ61の少なくとも何れかを使用したモータ制御を行うこともできる。この場合、クランク角センサ6の検出値を基に得たモータ回転角、車輪速センサ18の検出値を基に得たモータ回転角及びロータリエンコーダ61により得たモータ回転角の平均値を基にモータ制御を行う。
(Modification of the fourth embodiment)
In the fourth embodiment, motor control using a
なお、この第4の実施形態では、ロータリエンコーダ61は、モータの回転角を検出するロータリエンコーダを実現する。また、この第4の実施形態では、前記制御手段が、前記モータ回転状態判定手段が前記モータの回転が過渡変動状態にあると判定した場合、前記センサレス制御からセンサの検出値を用いるモータ制御に切り換えて前記モータを制御し、前記センサの検出値を用いるモータ制御では、前記クランク角検出手段、車輪速検出手段及びロータリエンコーダのうちの少なくとも何れかの検出値を基に前記モータの回転角を得て、その得た前記モータの回転角を基に前記モータを制御することを実現する。
In the fourth embodiment, the
(第4の実施形態の効果)
(1)モータECU30は、センサを用いることなくモータ2の回転角を推定してモータ2を制御するセンサレス制御を行っている場合に、モータ2の回転が過渡変動状態にあると判定したとき、ロータリエンコーダ61の検出値から得たモータ2の回転角を基にモータ2を制御するモータ制御に切り換える。
これにより、モータ2の回転状態に適合させてセンサレス制御とセンサの検出値を用いたモータ制御とを切り換えてモータ制御を行うことで、簡易なセンサでも最適にモータ制御を行うことができる。この結果、車両から要求されるトルクをモータ2が適切に出力できる。
(Effect of the fourth embodiment)
(1) When the
Thus, by performing motor control by switching between sensorless control and motor control using the detection value of the sensor in conformity with the rotation state of the
(2)センサとしてロータリエンコーダ61を用いている。
これにより、ロータリエンコーダ61は、レゾルバと比較して非常に小さいのでレイアウトの点で有利であり、装置を小型化できる。さらに、ロータリエンコーダ61は、レゾルバと比較して非常に安価なのでコストメリットの点で有利であり、装置を低コスト化できる。
(2) A
As a result, the
1 エンジン、2 モータ、6 クランク角センサ、17 アクセル開度センサ、18 車輪速センサ、19 ブレーキ状態センサ、61 ロータリエンコーダ 1 engine, 2 motor, 6 crank angle sensor, 17 accelerator opening sensor, 18 wheel speed sensor, 19 brake state sensor, 61 rotary encoder
Claims (7)
前記モータの回転状態を判定するモータ回転状態判定手段と、
前記エンジンのクランク角を検出するクランク角検出手段、前記車輪の車輪速を検出する車輪速検出手段及び前記モータの回転角を検出するロータリエンコーダのうちの少なくともいずれか一つと、
センサを用いることなく前記モータの回転角を推定してモータを制御するセンサレス制御をする制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記モータ回転状態判定手段が前記モータの回転が過渡変動状態にあると判定した場合、並びに、前記モータ回転状態判定手段が運転者の操作に基づいて前記モータの回転が定常状態から過渡変動状態に遷移すると判定した場合、前記センサレス制御からセンサの検出値を用いるモータ制御に切り換えて前記モータを制御し、
前記センサの検出値を用いるモータ制御では、前記クランク角検出手段、車輪速検出手段又はロータリエンコーダの検出値を基に前記モータの回転角を得て、その得た前記モータの回転角を基に前記モータを制御すること
を特徴とする車両用モータ制御装置。 In a vehicle motor control apparatus for controlling a motor of a hybrid vehicle in which wheels are driven by an engine and a motor,
Motor rotation state determination means for determining the rotation state of the motor;
And at least one of a rotary encoder for detecting the rotation angle of the wheel speed detecting means and the motor for detecting the crank angle detecting means, the wheel speed of the front SL wheel for detecting the crank angle of the engine,
Control means for sensorless control for controlling the motor by estimating the rotation angle of the motor without using a sensor, and
When the motor rotation state determination unit determines that the rotation of the motor is in a transient fluctuation state, the control unit determines that the rotation of the motor is in a steady state based on a driver's operation. From the sensorless control to the motor control using the detection value of the sensor to control the motor,
The motor control using the detection value of the sensor, the crank angle detecting means, with the rotation angle of the motor based on detection detection value of the wheel speed detecting means or a rotary encoder, based on the rotation angle of the motor obtained the The motor control apparatus for vehicles characterized by controlling said motor.
前記モータ回転状態判定手段は、前記アクセル開度検出手段が検出したアクセル開度が第4しきい値よりも大きい場合、前記モータの回転が定常状態から過渡変動状態に遷移すると判定することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の車両用モータ制御装置。 Accelerator opening detection means for detecting the accelerator opening,
The motor rotation state determination means determines that the rotation of the motor transitions from a steady state to a transient fluctuation state when the accelerator opening detected by the accelerator opening detection means is larger than a fourth threshold value. The vehicle motor control device according to any one of claims 1 to 4 .
前記モータ回転状態判定手段は、前記車両走行状態検出手段及びブレーキ操作状態検出手段の検出結果を基に、車両走行中のブレーキ操作を検出した場合、前記モータの回転が定常状態から過渡変動状態に遷移すると判定することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の車両用モータ制御装置。 Vehicle running state detecting means for detecting the vehicle running state; and brake operation state detecting means for detecting the brake operation state;
When the motor rotation state determination means detects a brake operation during vehicle running based on the detection results of the vehicle running state detection means and the brake operation state detection means, the rotation of the motor changes from a steady state to a transient fluctuation state. The vehicle motor control device according to claim 1, wherein the vehicle motor control device is determined to make a transition.
センサを用いることなく前記モータの回転角を推定して前記モータを制御するセンサレス制御を行っている場合に、前記モータの回転が過渡変動状態にあると判定したとき、並びに、運転者の操作に基づいてモータの回転が過渡変動状態に遷移すると判定したとき、センサの検出値から得た前記モータの回転角を基に前記モータを制御するモータ制御に切り換えることを特徴とする車両用モータ制御方法。 In a vehicle motor control method for controlling a motor for driving wheels,
When performing sensorless control for controlling the motor by estimating the rotation angle of the motor without using a sensor, when it is determined that the rotation of the motor is in a transient fluctuation state , When the motor rotation is determined to transition to a transient fluctuation state based on the motor control method, the vehicle motor control method switches to motor control for controlling the motor based on the rotation angle of the motor obtained from the detection value of the sensor. .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009013477A JP5293218B2 (en) | 2009-01-23 | 2009-01-23 | Vehicle motor control apparatus and method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009013477A JP5293218B2 (en) | 2009-01-23 | 2009-01-23 | Vehicle motor control apparatus and method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010167962A JP2010167962A (en) | 2010-08-05 |
JP5293218B2 true JP5293218B2 (en) | 2013-09-18 |
Family
ID=42700519
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009013477A Active JP5293218B2 (en) | 2009-01-23 | 2009-01-23 | Vehicle motor control apparatus and method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5293218B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2825403B1 (en) | 2012-03-15 | 2018-06-13 | BorgWarner Sweden AB | An electric drive axle arrangement for a road vehicle |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002281780A (en) * | 2001-03-21 | 2002-09-27 | Mitsubishi Electric Corp | Electric motor driving system and electric motor controlling method |
JP3485905B2 (en) * | 2001-04-26 | 2004-01-13 | 本田技研工業株式会社 | Motor control device |
JP3933983B2 (en) * | 2002-04-26 | 2007-06-20 | 三菱電機株式会社 | Electric vehicle control device |
JP3894105B2 (en) * | 2002-11-18 | 2007-03-14 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicle drive control device |
-
2009
- 2009-01-23 JP JP2009013477A patent/JP5293218B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010167962A (en) | 2010-08-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8198836B2 (en) | Hybrid vehicle and method of controlling hybrid vehicle | |
JP4350676B2 (en) | Control device for hybrid vehicle | |
JP5321660B2 (en) | Vehicle control apparatus and control method | |
JP2009131043A (en) | Motor control device | |
US9649945B2 (en) | Vehicle and method of controlling the vehicle | |
JP3063589B2 (en) | Power transmission device and control method thereof | |
WO1998004431A1 (en) | Hybrid car controller | |
US10597026B2 (en) | Hybrid vehicle and control method therefor | |
CN109664875B (en) | Hybrid electric vehicle | |
JP5412845B2 (en) | Vehicle motor control apparatus and method | |
CA2915799A1 (en) | Motor control apparatus and motor control method | |
US10166870B2 (en) | Hybrid vehicle and control method for hybrid vehicle | |
CN108725175B (en) | Hybrid electric vehicle | |
US10532732B2 (en) | Hybrid vehicle and control method therefor | |
US10814862B2 (en) | Hybrid vehicle | |
US10245958B2 (en) | Hybrid vehicle and control method therefor | |
JP5293218B2 (en) | Vehicle motor control apparatus and method | |
US10745000B2 (en) | Hybrid vehicle and control method therefor | |
JP2006050764A (en) | Motor controller | |
JPH09322311A (en) | Power output device | |
US10730506B2 (en) | Hybrid vehicle and control method therefor | |
US10293813B2 (en) | Hybrid vehicle | |
US10889289B2 (en) | Vehicle and control method for vehicle | |
JP2002039008A (en) | Power outputting system | |
JP2015199411A (en) | Hybrid electric vehicle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20100917 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20111219 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130219 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130419 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130514 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130527 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5293218 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |