JPH0662592A - 電気自動車用同期モータ制御装置 - Google Patents
電気自動車用同期モータ制御装置Info
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Abstract
適の進角/遅角とすることで高効率な駆動/回生を行
い、バッテリの1回の満充電当たりの走行距離の長くし
た、経済的な電気自動車用同期モータ制御装置を提供す
ること。 【構成】 走行駆動源としての同期モータを車載バッテ
リの電力で駆動する電気自動車において、同期モータの
回転数を検出する回転数センサと、このセンサ出力とア
クセル操作量に基くトルク指令信号に応じて前記モータ
を駆動しかつ回生する制御手段とを有し、前記制御手段
は2つ以上のパラメータによる、進角と遅角の最適値が
記憶されたマップを有することを特徴とする。
Description
ータ制御装置に関する。
せた位相を有するコミュテーション信号に基きPWM制
御して励磁電流を制御し駆動/回生するようにした電気
自動車用同期モータ制御装置は知られている。
気自動車用同期モータ制御装置においては駆動/回生時
にコミュテーションセンサ(回転数センサ)で検出した
コミュテーション信号と同じタイミングで出力指令を行
い(図2(a)〜(f)参照)特別な進角/遅角制御は
行っていないので、回転速度が変化してくると励磁コイ
ルに生じる誘起逆起電力や周波数変化によるコイルリア
クタンス変化等により電流の位相変化が起り同期がくず
れ、駆動/回生はできてもその効率が低下してしまう問
題がある。ここで、図2はコミュテーション信号と相電
流のタイミングチャートである。
ギー源とする電気自動車ではこの効率の低下は1回の満
充電で走行できる距離が短くなることを意味し、電気自
動車の駆動モータの制御装置として使用するには最適な
ものとはいえない。
なされたもので、その目的はモータの回転数に対する励
磁タイミングを最適の進角/遅角とすることで高効率な
駆動/回生を行い、バッテリの1回の満充電当たりの走
行距離の長くした、経済的な電気自動車用同期モータ制
御装置を提供することにある。
本発明に係る電気自動車用同期モータ制御装置は、同期
モータの回転数を検出する回転数センサと、このセンサ
出力とアクセル操作量に基くトルク指令信号に応じて前
記モータを駆動しかつ回生する制御手段とを有し、前記
制御手段はモータ回転数とトルク指令値をパラメータと
する進角と遅角の最適値が記憶されたマップを有するこ
とを特徴とする。
は、モータの駆動/回生に際し、回転数に対する進角/
遅角の最適値を記憶したマップを用い最適のタイミング
でドライバを制御する。
明する。
タ制御装置のブロック構成図である。
えば200ボルトの直流電圧を出力する車載バッテリ
2、ドライバ3、同期モータ4、コントローラ5を備え
る。
ルクマップ7、デューティ指令手段8、進角マップ9、
遅角マップ10、回生/駆動タイミング算出手段11、
デコーダ12、PWM信号生成手段13から構成され
る。
に接続されている。ドライバ3は6個のトランジスタU
H,UL,VH,VL,WH,WLからなるスイッチン
グ素子から構成され、パルス幅制御される指令信号に基
いてこれらのトランジスタUH,UL,VH,VL,W
H,WLを順次オン、オフすることによってバッテリ2
から出力される直流電圧を三相交流電圧に変換して出力
している。すなわち、モータ4はバッテリ2の電力によ
り駆動される。
圧および電流は電圧計14および電流計15で検出され
る。これらの検出結果はコントローラ5を構成する実ト
ルク算出手段6に入力され、検出した電圧と電流を乗算
して入力電力を算出する。
操作量はアクセルの踏み操作にしたがって行われ、その
踏み量に基いている。実トルク算出手段6ではこのアク
セル操作量に前記算出された入力電力および後述するコ
ミュテーションセンサ(以下単に回転数センサと称す
る)16の出力を加味して実トルクを計算する。
手段8へ入力される。トルクマップ7は回転数およびア
クセル操作量(トルク指令信号)をパラメータとするも
のであり、例えば、予めトルクおよびアクセル操作量に
対応してバッテリ2の出力電流を最小となるデューティ
指令値が求めておく。
に基いて実トルクに対応するデューティ指令信号を求
め、これを出力する。このデューティ指令値はPWM信
号生成手段13に入力される。
のセンサを有する回転数センサ16を備え、モータ4の
三相を表すU,V,W相の磁束を検出する。すなわち、
センサによって回転子の位置を検知しモータの回転数が
検出される。また、センサA,B,Cで検出された磁束
信号は実トルク算出手段6およびコントローラ5を構成
する回生/駆動タイミング算出手段11に供給される。
前記磁束信号と進角マップ9または遅角マップ10より
入力される進角または遅角情報に基いてPWM信号発生
のタイミングを計算する。
をモータ回転数とトルク指令値を入力パラメータとして
実験によって求めた進角あるいは遅角量に対応した値
を、例えばROM等のメモリに記憶したものである。そ
して、或るモータ回転数とトルク指令値とが入力された
とき、それらのパラメータに基くサーチや補間計算によ
って該当する最適な進角または遅角を出力する(図2
(g)〜(l)参照)。すなわち、駆動時にはコミュテ
ーションセンサで検出したコミュテーション信号に対し
てモータの出力指令を早める進角制御を行う(図2
(g)〜(i)参照)。また、回生時にはコミュテーシ
ョンセンサで検出したコミュテーション信号に対して出
力指令を遅らせた遅角制御を行う(図2(i)〜(l)
参照)。
手段11から得られるデータを復号してタイミング指令
信号として出力する。このタイミング指令信号はPWM
信号生成手段13へ入力される。
令値とタイミング指令信号に基いてパルス幅変調信号を
生成する。このパルス幅変調された信号はドライバ3の
スイッチング素子をオン、オフして同期モータを駆動
し、これによりアクセル操作量に対応して出力が最大効
率となる最適の進角または遅角となるようフィードバッ
ク制御が行われることになる。
御装置は、モータの駆動/回生に際し、回転数に対する
進角/遅角の最適値を記憶したマップを用い最適のタイ
ミングでドライバを制御するようにしたので、モータの
回転数に対する励磁タイミングを最適の進角/遅角とし
て高効率な駆動/回生を行うことができ、したがってバ
ッテリの1回の満充電当たりの走行距離を長くでき、経
済的に優れたものとなる。
駆動できるので、装置を構成する素子の負担を軽減する
ことができる。
のブロック構成図
ャート
バ、4…同期モータ、5…コントローラ、6…実トルク
算出手段、7…トルクマップ、8…デューティ指令手
段、9…進角マップ、10…遅角マップ、11…回生/
駆動タイミング算出手段、12…デコーダ、13…PW
M信号生成手段、14…電圧計、15…電流計、16…
回転数センサ、UH,UL,VH,VL,WH,WL…
トランジスタ。
Claims (3)
- 【請求項1】 走行駆動源としての同期モータを車載バ
ッテリの電力で駆動する電気自動車において、同期モー
タの回転数を検出する回転数センサと、このセンサ出力
とアクセル操作量に基くトルク指令信号に応じて前記モ
ータを駆動しかつ回生する制御手段とを有し、前記制御
手段は2つ以上のパラメータによる、進角と遅角の最適
値が記憶されたマップを有することを特徴とする電気自
動車用同期モータ制御装置。 - 【請求項2】 前記制御手段は、モータ回転数と実トル
ク演算値をパラメータとする進角と遅角の最適値が記憶
されたマップを有することを特徴とする請求項1記載の
電気自動車用同期モータ制御装置。 - 【請求項3】 前記制御手段は、モータ回転数とトルク
指令値をパラメータとする進角と遅角の最適値が記憶さ
れたマップを有することを特徴とする請求項1記載の電
気自動車用同期モータ制御装置。
Priority Applications (4)
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