JPH07115791A - 電気自動車用制御装置 - Google Patents
電気自動車用制御装置Info
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- JPH07115791A JPH07115791A JP5255821A JP25582193A JPH07115791A JP H07115791 A JPH07115791 A JP H07115791A JP 5255821 A JP5255821 A JP 5255821A JP 25582193 A JP25582193 A JP 25582193A JP H07115791 A JPH07115791 A JP H07115791A
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- current
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- 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
(57)【要約】
【目的】 本発明はエアコン用コンプレッサを駆動する
センサレスブラシレスモータを起動する際に生じる振動
を防止することを目的とする。 【構成】 永久磁石式回転子と、複数の電機子巻線３と
を有し、回転子の位置を電機子巻線３に発生する誘起電
圧により検出し電機子巻線３への通電制御するブラシレ
スモータにおいて、他制運転により電機子巻線３に通電
を行うための他制運転手段５は起動から所定の回転子の
回転速度までの領域において回転速度が徐々に上昇する
ようにし、通電の電流制限値を設定する電流制限設定手
段８は、他制運転手段より回転子の回転速度を入力し、
ブラシレスモータが駆動する負荷のトルクと回転速度の
関係に応じて、過電流を制限する。
センサレスブラシレスモータを起動する際に生じる振動
を防止することを目的とする。 【構成】 永久磁石式回転子と、複数の電機子巻線３と
を有し、回転子の位置を電機子巻線３に発生する誘起電
圧により検出し電機子巻線３への通電制御するブラシレ
スモータにおいて、他制運転により電機子巻線３に通電
を行うための他制運転手段５は起動から所定の回転子の
回転速度までの領域において回転速度が徐々に上昇する
ようにし、通電の電流制限値を設定する電流制限設定手
段８は、他制運転手段より回転子の回転速度を入力し、
ブラシレスモータが駆動する負荷のトルクと回転速度の
関係に応じて、過電流を制限する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電気自動車制御装置に関
し、特に本発明では車両に搭載されたエアコン用コンプ
レッサを駆動するセンサレスブラシレスモータを起動す
る際に生じる振動を防止することに関する。
し、特に本発明では車両に搭載されたエアコン用コンプ
レッサを駆動するセンサレスブラシレスモータを起動す
る際に生じる振動を防止することに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来このような分野の技術として、セン
サレスブラシレスモータを起動するために、自制運転
（位置検出モード）可能な回転速度まで他制（又は同
期）運転をすることが知られている。この他制運転で
は、複数の電機子巻線にロータ位置とは関係なくある一
定の周波数で回転磁界が作られ、その周波数が徐々に上
げられ、所望の回転速度まで起動される。なお、電機子
巻線により同期運転するための回転磁界が生成される
が、この回転磁界生成のために、バッテリからインバー
タを介して電機子巻線に電流が供給される。バッテリか
ら電機子巻線への電流は、電機子巻線のインダクタンス
により制限されるが、途中にはインバータを介するだけ
なので、このままでは電機子巻線に過電流が流れるの
で、これを制限する必要がある。このため、電機子巻線
に流れる電流を監視し、越える場合にはインバータを制
御して過電流を制限している。この電流制限は、負荷の
トルクを考慮して一定値が設定されている。
サレスブラシレスモータを起動するために、自制運転
（位置検出モード）可能な回転速度まで他制（又は同
期）運転をすることが知られている。この他制運転で
は、複数の電機子巻線にロータ位置とは関係なくある一
定の周波数で回転磁界が作られ、その周波数が徐々に上
げられ、所望の回転速度まで起動される。なお、電機子
巻線により同期運転するための回転磁界が生成される
が、この回転磁界生成のために、バッテリからインバー
タを介して電機子巻線に電流が供給される。バッテリか
ら電機子巻線への電流は、電機子巻線のインダクタンス
により制限されるが、途中にはインバータを介するだけ
なので、このままでは電機子巻線に過電流が流れるの
で、これを制限する必要がある。このため、電機子巻線
に流れる電流を監視し、越える場合にはインバータを制
御して過電流を制限している。この電流制限は、負荷の
トルクを考慮して一定値が設定されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この方式が
前記エアコン用コンプレッサに採用されると、センサレ
スブラシレスモータの回転速度の上昇に伴い、エアコン
用コンプレッサの負荷トルクも増加するので以下の問題
が生じる。エアコン用コンプレッサの起動初期では、セ
ンサレスブラシレスモータの駆動トルクとエアコン用コ
ンプレッサの負荷トルクとについて、駆動トルク≫負荷
トルクの関係が生じる。このため、ロータの回転速度が
所期のものより大きくなり、電機子へ供給する電流の周
期よりも短くなる。このため、センサレスブラシレスモ
ータには逆トルクが発生し、回転速度を小さくしようと
する。この様子は実施例の項の説明を参照すると、さら
に理解が深まるであろう。このようにして、起動初期の
回転速度がまだ上がらない場合には、センサレスブラシ
レスモータに振動現象が現れ、これがエアコン用コンプ
レッサマウントとの共振により車両に伝わり、乗り心地
が悪くなるという問題がある。
前記エアコン用コンプレッサに採用されると、センサレ
スブラシレスモータの回転速度の上昇に伴い、エアコン
用コンプレッサの負荷トルクも増加するので以下の問題
が生じる。エアコン用コンプレッサの起動初期では、セ
ンサレスブラシレスモータの駆動トルクとエアコン用コ
ンプレッサの負荷トルクとについて、駆動トルク≫負荷
トルクの関係が生じる。このため、ロータの回転速度が
所期のものより大きくなり、電機子へ供給する電流の周
期よりも短くなる。このため、センサレスブラシレスモ
ータには逆トルクが発生し、回転速度を小さくしようと
する。この様子は実施例の項の説明を参照すると、さら
に理解が深まるであろう。このようにして、起動初期の
回転速度がまだ上がらない場合には、センサレスブラシ
レスモータに振動現象が現れ、これがエアコン用コンプ
レッサマウントとの共振により車両に伝わり、乗り心地
が悪くなるという問題がある。
【０００４】したがって、本発明は、上記問題点に鑑
み、センサレスブラシレスモータの起動初期に生じる著
しい振動現象を防止できる電気自動車制御装置を提供す
ることを目的とする。
み、センサレスブラシレスモータの起動初期に生じる著
しい振動現象を防止できる電気自動車制御装置を提供す
ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記問題点を
解決するために、永久磁石式回転子と、複数の電機子巻
線とを有し、前記回転子の位置を前記電機子巻線に発生
する誘起電圧により検出し前記電機子巻線への通電制御
するブラシレスモータにおいて、同期運転のような他制
運転により前記電機子巻線に通電を行うための他制運転
手段は、回転子の位置とは無関係に一定の周波数で回転
磁界を形成することにより、起動から所定の前記回転子
の回転速度までの領域において前記回転速度を徐々に上
昇させる。前記通電の電流制限値を設定する電流制限設
定手段は、前記電機子巻線への過電流を制限しさらに前
記他制運転手段より前記回転子の回転速度を入力し、前
記ブラシレスモータが駆動する負荷のトルクと回転速度
の関係に応じるように過電流が制限される。特に、回転
速度と共に連続的に上昇する電流制限値が設定されるよ
うにしてもよい。さらに、複数の電流制限値を有し、回
転速度の上昇に伴い小さい方から各前記複数の電流制限
値を切り替え設定するようにしてもよい。
解決するために、永久磁石式回転子と、複数の電機子巻
線とを有し、前記回転子の位置を前記電機子巻線に発生
する誘起電圧により検出し前記電機子巻線への通電制御
するブラシレスモータにおいて、同期運転のような他制
運転により前記電機子巻線に通電を行うための他制運転
手段は、回転子の位置とは無関係に一定の周波数で回転
磁界を形成することにより、起動から所定の前記回転子
の回転速度までの領域において前記回転速度を徐々に上
昇させる。前記通電の電流制限値を設定する電流制限設
定手段は、前記電機子巻線への過電流を制限しさらに前
記他制運転手段より前記回転子の回転速度を入力し、前
記ブラシレスモータが駆動する負荷のトルクと回転速度
の関係に応じるように過電流が制限される。特に、回転
速度と共に連続的に上昇する電流制限値が設定されるよ
うにしてもよい。さらに、複数の電流制限値を有し、回
転速度の上昇に伴い小さい方から各前記複数の電流制限
値を切り替え設定するようにしてもよい。
【０００６】
【作用】本発明の電気自動車用制御装置によれば、起動
から所定の前記回転子の回転速度までの領域において前
記回転速度が徐々に上昇し、前記電機子巻線への過電流
が制限されさらに前記ブラシレスモータが駆動する負荷
のトルクと回転速度の関係に応じるように過電流が制限
されることにより、他制運転時、回転速度の上昇に伴
い、起動トルクを決める電流制限値が、負荷トルクを若
干上回るように、徐々に上昇して可変になり、通電の電
流位相が進められ、駆動トルク＞負荷トルクが維持され
つつ振動現象が抑えられる。
から所定の前記回転子の回転速度までの領域において前
記回転速度が徐々に上昇し、前記電機子巻線への過電流
が制限されさらに前記ブラシレスモータが駆動する負荷
のトルクと回転速度の関係に応じるように過電流が制限
されることにより、他制運転時、回転速度の上昇に伴
い、起動トルクを決める電流制限値が、負荷トルクを若
干上回るように、徐々に上昇して可変になり、通電の電
流位相が進められ、駆動トルク＞負荷トルクが維持され
つつ振動現象が抑えられる。
【０００７】
【実施例】以下本発明の実施例について図面を参照して
説明する。図１は本発明の実施例に係る電気自動車制御
装置を示す図である。本図に示すように、電気自動車制
御装置は、先ず、電気自動車の主バッテリ１を具備す
る。該主バッテリ１に接続されるインバータ２はエアコ
ン用コンプレッサモータ３を駆動する。エアコン用コン
プレッサモータ３はＤＣブラシレスモータであり、エア
コン用コンプレッサを駆動するもので図示せぬコンプレ
ッサと一体になっている。インバータ２を構成する出力
トランジスタ群２ａ〜２ｆは絶縁ゲートバイポーラトラ
ンジスタであり、出力トランジスタ群２ａ〜２ｆのそれ
ぞれコレクタ及びエミッタ間には逆並列にフライホイー
ル用のダイオード２’ａ〜２’ｆが設けられる。インバ
ータ２の絶縁ゲートバイポーラトランジスタ２ａ〜２ｆ
のベースに接続されるゲート駆動回路４は、これらの絶
縁ゲートバイポーラトランジスタ２ａ〜２ｆをＯＮ・Ｏ
ＦＦ駆動し、通常上アーム（２ａ〜２ｃ）と、下アーム
（２ｄ〜２ｆ）のそれぞれ１つがＯＮ（但し、上下異な
った相）することで３相ブラシレスモータ３の２相ずつ
が通電される。ブラシレスモータ３の他制運転指令回路
５は起動から自制運転に至るまで予め３相の通電ロジッ
クを決め、周波数（回転速度）を徐々に上げていく機能
を持つ。３相ブラシレスモータ３の図示せぬ永久磁石式
回転子（以後ロータと呼ぶ）の位置を３相Ｕ、Ｖ、Ｗの
端子に発生する誘起電圧から演算するロータ位置検出回
路６は、自制運転に切り替わるとインバータ２の出力ト
ランジスタ群２ａ〜２ｆがＯＮ・ＯＦＦ制御を可能にす
るものである。インバータ２に流れる電流を検出する電
流検出回路７は、例えば、シャント抵抗である。他制運
転指令回路５の周波数（回転速度）信号を入力する電流
制限回路８は徐々に増加する周波数信号を基準例として
比較器の一方に入力し、実際の電流信号を電流検出回路
７の出力信号として比較器の他方に入力し、周波数（回
転速度）の上昇に伴い、比較基準を徐々に上げ、ゲート
駆動回路４にトランジスタ２ａ〜２ｆのＯＮ・ＯＦＦ信
号を与えて、ダイオード２’ａ〜２’ｆと相まって電流
制限値を可変とするようにしてある。
説明する。図１は本発明の実施例に係る電気自動車制御
装置を示す図である。本図に示すように、電気自動車制
御装置は、先ず、電気自動車の主バッテリ１を具備す
る。該主バッテリ１に接続されるインバータ２はエアコ
ン用コンプレッサモータ３を駆動する。エアコン用コン
プレッサモータ３はＤＣブラシレスモータであり、エア
コン用コンプレッサを駆動するもので図示せぬコンプレ
ッサと一体になっている。インバータ２を構成する出力
トランジスタ群２ａ〜２ｆは絶縁ゲートバイポーラトラ
ンジスタであり、出力トランジスタ群２ａ〜２ｆのそれ
ぞれコレクタ及びエミッタ間には逆並列にフライホイー
ル用のダイオード２’ａ〜２’ｆが設けられる。インバ
ータ２の絶縁ゲートバイポーラトランジスタ２ａ〜２ｆ
のベースに接続されるゲート駆動回路４は、これらの絶
縁ゲートバイポーラトランジスタ２ａ〜２ｆをＯＮ・Ｏ
ＦＦ駆動し、通常上アーム（２ａ〜２ｃ）と、下アーム
（２ｄ〜２ｆ）のそれぞれ１つがＯＮ（但し、上下異な
った相）することで３相ブラシレスモータ３の２相ずつ
が通電される。ブラシレスモータ３の他制運転指令回路
５は起動から自制運転に至るまで予め３相の通電ロジッ
クを決め、周波数（回転速度）を徐々に上げていく機能
を持つ。３相ブラシレスモータ３の図示せぬ永久磁石式
回転子（以後ロータと呼ぶ）の位置を３相Ｕ、Ｖ、Ｗの
端子に発生する誘起電圧から演算するロータ位置検出回
路６は、自制運転に切り替わるとインバータ２の出力ト
ランジスタ群２ａ〜２ｆがＯＮ・ＯＦＦ制御を可能にす
るものである。インバータ２に流れる電流を検出する電
流検出回路７は、例えば、シャント抵抗である。他制運
転指令回路５の周波数（回転速度）信号を入力する電流
制限回路８は徐々に増加する周波数信号を基準例として
比較器の一方に入力し、実際の電流信号を電流検出回路
７の出力信号として比較器の他方に入力し、周波数（回
転速度）の上昇に伴い、比較基準を徐々に上げ、ゲート
駆動回路４にトランジスタ２ａ〜２ｆのＯＮ・ＯＦＦ信
号を与えて、ダイオード２’ａ〜２’ｆと相まって電流
制限値を可変とするようにしてある。
【０００８】図２はＤＣブラシレスモータ３の起動から
他制運転−自制運転に至るまでのタイムチャートであ
り、詳細には、図２（ａ）は時間とロータの回転速度の
関係を示し、図２（ｂ）は電流制限値の設定を示す図で
ある。他制運転指令回路５は、図２（ａ）に示すよう
に、例えばロータの回転速度１００〜５００ｒｐｍまで
の回転速度制御を受持ち、ゲート駆動回路４、インバー
タ２を介して、電機子巻線の３相のうち２相が通電さ
れ、その組合せは、（Ｕ−Ｗ）→（Ｖ−Ｗ）→（Ｖ−
Ｕ）→（Ｗ−Ｕ）→（Ｗ−Ｖ）のように順に電気角６０
°ずつ通電切替が行われる。ここで、Ｕ、Ｖ、Ｗは上ア
ームＯＮを、Ｕ、Ｖ、Ｗは下アームＯＮを表すものとす
る。ロータ位置検出回路６は、ロータ回転速度５００ｒ
ｐｍ以上での回転速度制御を受け持つ。本発明の直接の
対象ではないので説明を省略する。電流制限回路８は、
図２（ｂ）に示すように、他制運転及び自制運転での電
流制限値の制御を行うが、特に他制運転ではロータの回
転速度と共に増大する電流制限値が形成される。図中の
他制運転での点線は従来の一定の電流制限値を示す。
他制運転−自制運転に至るまでのタイムチャートであ
り、詳細には、図２（ａ）は時間とロータの回転速度の
関係を示し、図２（ｂ）は電流制限値の設定を示す図で
ある。他制運転指令回路５は、図２（ａ）に示すよう
に、例えばロータの回転速度１００〜５００ｒｐｍまで
の回転速度制御を受持ち、ゲート駆動回路４、インバー
タ２を介して、電機子巻線の３相のうち２相が通電さ
れ、その組合せは、（Ｕ−Ｗ）→（Ｖ−Ｗ）→（Ｖ−
Ｕ）→（Ｗ−Ｕ）→（Ｗ−Ｖ）のように順に電気角６０
°ずつ通電切替が行われる。ここで、Ｕ、Ｖ、Ｗは上ア
ームＯＮを、Ｕ、Ｖ、Ｗは下アームＯＮを表すものとす
る。ロータ位置検出回路６は、ロータ回転速度５００ｒ
ｐｍ以上での回転速度制御を受け持つ。本発明の直接の
対象ではないので説明を省略する。電流制限回路８は、
図２（ｂ）に示すように、他制運転及び自制運転での電
流制限値の制御を行うが、特に他制運転ではロータの回
転速度と共に増大する電流制限値が形成される。図中の
他制運転での点線は従来の一定の電流制限値を示す。
【０００９】図３は図１の電流制限回路８の実施例を示
す図である。本図に示すように、電流制限回路８は、ゲ
ート駆動回路４が駆動できるように、他制運転指令回路
５からの時間と回転速度の関係情報に基づき、回転速度
と共に増大する上記電流制限値を形成するために、バッ
ファ８４、抵抗８５、コンデンサ８６は、Ｆ／Ｖ変換回
路を構成し、他制運転指令回路５からの回転速度情報を
端子８２を介して入力する。次にバッファ８７、ダイオ
ード８８により電流制限基準値としてコンデンサ８６の
電圧が比較器９１のプラス側に入力するようにしてあ
る。一方、抵抗８９、９０により回転速度が１００ｒｐ
ｍでの電流制限基準値の最小値ＩP1が、図２（ｂ）に示
すように、設定される。比較器９１の他方のマイナス入
力側には、電流検出回路７から電流値が端子８１を介し
て入力するようにしてある。このようにして、モータ回
転速度が１００〜５００ｒｐｍまでの電流制限値は回転
速度と共にＩP1からＩP2まで直線的に増大するように形
成される。比較器９１では、電流検出回路７からの検出
電流が大きくなると、“Ｌ（low)”信号を出力し、ゲー
ト駆動回路４を介してＯＮにしているトランジスタをＯ
ＦＦにする。なお、自制運転になると電流制限値はＩP3
に設定される。次に本実施例の動作を説明する。
す図である。本図に示すように、電流制限回路８は、ゲ
ート駆動回路４が駆動できるように、他制運転指令回路
５からの時間と回転速度の関係情報に基づき、回転速度
と共に増大する上記電流制限値を形成するために、バッ
ファ８４、抵抗８５、コンデンサ８６は、Ｆ／Ｖ変換回
路を構成し、他制運転指令回路５からの回転速度情報を
端子８２を介して入力する。次にバッファ８７、ダイオ
ード８８により電流制限基準値としてコンデンサ８６の
電圧が比較器９１のプラス側に入力するようにしてあ
る。一方、抵抗８９、９０により回転速度が１００ｒｐ
ｍでの電流制限基準値の最小値ＩP1が、図２（ｂ）に示
すように、設定される。比較器９１の他方のマイナス入
力側には、電流検出回路７から電流値が端子８１を介し
て入力するようにしてある。このようにして、モータ回
転速度が１００〜５００ｒｐｍまでの電流制限値は回転
速度と共にＩP1からＩP2まで直線的に増大するように形
成される。比較器９１では、電流検出回路７からの検出
電流が大きくなると、“Ｌ（low)”信号を出力し、ゲー
ト駆動回路４を介してＯＮにしているトランジスタをＯ
ＦＦにする。なお、自制運転になると電流制限値はＩP3
に設定される。次に本実施例の動作を説明する。
【００１０】図４は図１の電機子巻線３の各相の電圧、
電流波形を示す図であり、本図に示すように、各誘起電
圧ＥU 、ＥV 、ＥW はロータの同期回転に対してブラシ
レスモータ３の各電機子巻線のＵ、Ｖ、Ｗ各端子に発生
する誘起電圧波形であり、１２０°ずつ位相がずれて、
回転磁界が形成されていることが判る。さらに本図に
は、本実施例により制御された電機子電流の一例として
Ｕ相の相電流ＩU の波形が示される。このように、Ｕ、
Ｖ、Ｗ各相に発生する誘起電圧は、例えば、Ｕ相を代表
として説明すると、正の誘起電圧が発生している期間に
正の電流が、負の誘起電圧が発生している期間に負の電
流が流れるとそれぞれ正の回転トルクが得られる。相電
流ＩU の波形に多数の微小なリップルがあるのは、電流
制限回路８により、電流検出回路７の検出電流が電流制
限値を越えるとＯＮになっているトランジスタが一担Ｏ
ＦＦになり、電流の増大を防止するが、そのトランジス
タに並列に接続されたダイオードを介して電機子巻線に
蓄積したエネルギーが還流するようにして、電流が急激
に零にならないようにおり、ある程度電流が電流制限値
より低下したらＯＦＦにしたトランジスタをＯＮにな
る。この動作を繰り返すため上記の微小なリップルが発
生する。
電流波形を示す図であり、本図に示すように、各誘起電
圧ＥU 、ＥV 、ＥW はロータの同期回転に対してブラシ
レスモータ３の各電機子巻線のＵ、Ｖ、Ｗ各端子に発生
する誘起電圧波形であり、１２０°ずつ位相がずれて、
回転磁界が形成されていることが判る。さらに本図に
は、本実施例により制御された電機子電流の一例として
Ｕ相の相電流ＩU の波形が示される。このように、Ｕ、
Ｖ、Ｗ各相に発生する誘起電圧は、例えば、Ｕ相を代表
として説明すると、正の誘起電圧が発生している期間に
正の電流が、負の誘起電圧が発生している期間に負の電
流が流れるとそれぞれ正の回転トルクが得られる。相電
流ＩU の波形に多数の微小なリップルがあるのは、電流
制限回路８により、電流検出回路７の検出電流が電流制
限値を越えるとＯＮになっているトランジスタが一担Ｏ
ＦＦになり、電流の増大を防止するが、そのトランジス
タに並列に接続されたダイオードを介して電機子巻線に
蓄積したエネルギーが還流するようにして、電流が急激
に零にならないようにおり、ある程度電流が電流制限値
より低下したらＯＦＦにしたトランジスタをＯＮにな
る。この動作を繰り返すため上記の微小なリップルが発
生する。
【００１１】ここで、本発明の特徴をより明確にするた
めに、従来の一定の電流制限値ＩP2（図２（ｂ）の点
線）を用いた場合のＵ相の電機子巻線に流れる相電流波
形ＩU’（図４）を説明する。この相電流波形ＩU ’は
他制運転での一例として回転速度が中間の３００ｒｐｍ
付近のものである。この場合、従来電流制限値ＩP2は、
他制→自制切替ポイントの負荷トルクより若干大きめの
値に設定されている。エアコン用コンプレッサの負荷ト
ルクは、前述のように、回転上昇に伴いトルク上昇する
ことが確認されているので、起動初期の負荷トルクは、
電流制限値ＩP2に対応する駆動トルクに比し非常に小さ
い。センサレスブラシレスモータの駆動トルクがエアコ
ン用コンプレッサの負荷よりも大きいことに起因し、ロ
ータの回転速度が回転磁界の回転速度よりも大きくな
り、ロータによる誘起電圧の発生が電流よりも進むこと
になる。このため、誘起電圧が正の時に正の電流が流れ
る期間（Ａ）と、誘起電圧が負のときにも正の相電流が
流れる期間（Ｂ）が生じることになる。従って、他制運
転動作は、図２のＩU2に示す如く、正トルク発生する期
間（Ａ）＞負トルク発生期間（Ｂ）の関係になり、電気
角で１回転する間に正トルク→負トルク→正トルク→負
トルクのように発生トルク方向が変化する。但し、正ト
ルクでは回転速度が増大するが、負トルクでは回転速度
が減少するので、ロータの平均的回転速度は回転磁界の
回転速度と結果的に一致するが、位相がずれることにな
る。このため正トルク→負トルクの繰り返しが発生し振
動しながら回転することになる。これは、設定値ＩP2に
対し、負荷トルクが小さいほど顕著になるので起動初期
１００から３００ｒｐｍぐらいまで、振動しながら回転
上昇していく。したがって、本実施例によれば、前記期
間（Ｂ）をなくすか、前記期間（Ａ）に比べて非常に小
さくすることができ、振動を抑える効果がより大きくな
ることがわかる。このように、本願発明では、電流制限
回路８により、電流制限値を回転速度と共に増大するよ
うに可変にし、起動初期の電流制限値ＩP1と他制末期の
電流制限値ＩP2を異なる値に（但し、ＩP1＜ＩP2）設定
したので、所期の目的を達成することができるようにな
った。
めに、従来の一定の電流制限値ＩP2（図２（ｂ）の点
線）を用いた場合のＵ相の電機子巻線に流れる相電流波
形ＩU’（図４）を説明する。この相電流波形ＩU ’は
他制運転での一例として回転速度が中間の３００ｒｐｍ
付近のものである。この場合、従来電流制限値ＩP2は、
他制→自制切替ポイントの負荷トルクより若干大きめの
値に設定されている。エアコン用コンプレッサの負荷ト
ルクは、前述のように、回転上昇に伴いトルク上昇する
ことが確認されているので、起動初期の負荷トルクは、
電流制限値ＩP2に対応する駆動トルクに比し非常に小さ
い。センサレスブラシレスモータの駆動トルクがエアコ
ン用コンプレッサの負荷よりも大きいことに起因し、ロ
ータの回転速度が回転磁界の回転速度よりも大きくな
り、ロータによる誘起電圧の発生が電流よりも進むこと
になる。このため、誘起電圧が正の時に正の電流が流れ
る期間（Ａ）と、誘起電圧が負のときにも正の相電流が
流れる期間（Ｂ）が生じることになる。従って、他制運
転動作は、図２のＩU2に示す如く、正トルク発生する期
間（Ａ）＞負トルク発生期間（Ｂ）の関係になり、電気
角で１回転する間に正トルク→負トルク→正トルク→負
トルクのように発生トルク方向が変化する。但し、正ト
ルクでは回転速度が増大するが、負トルクでは回転速度
が減少するので、ロータの平均的回転速度は回転磁界の
回転速度と結果的に一致するが、位相がずれることにな
る。このため正トルク→負トルクの繰り返しが発生し振
動しながら回転することになる。これは、設定値ＩP2に
対し、負荷トルクが小さいほど顕著になるので起動初期
１００から３００ｒｐｍぐらいまで、振動しながら回転
上昇していく。したがって、本実施例によれば、前記期
間（Ｂ）をなくすか、前記期間（Ａ）に比べて非常に小
さくすることができ、振動を抑える効果がより大きくな
ることがわかる。このように、本願発明では、電流制限
回路８により、電流制限値を回転速度と共に増大するよ
うに可変にし、起動初期の電流制限値ＩP1と他制末期の
電流制限値ＩP2を異なる値に（但し、ＩP1＜ＩP2）設定
したので、所期の目的を達成することができるようにな
った。
【００１２】なお、上記実施例では、起動初期と他制運
転終了時点での電流制限値を回転速度上昇に伴い可変し
たが、段階的（少なくとも２段階）に切替制御しても、
本願目的を十分達成できる。
転終了時点での電流制限値を回転速度上昇に伴い可変し
たが、段階的（少なくとも２段階）に切替制御しても、
本願目的を十分達成できる。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、起
動から所定の前記回転子の回転速度までの領域において
前記回転速度が徐々に上昇し、前記電機子巻線への過電
流が制限されさらに前記ブラシレスモータが駆動する負
荷のトルクと回転速度の関係に応じるように過電流が制
限されるので、他制運転時、回転速度の上昇に伴い、起
動トルクを決める電流制限値が、負荷トルクを若干上回
るように、徐々に上昇して可変になり、通電の電流位相
が進められ、負荷のトルクが回転速度にともなって変化
しても振動現象が抑えられる。
動から所定の前記回転子の回転速度までの領域において
前記回転速度が徐々に上昇し、前記電機子巻線への過電
流が制限されさらに前記ブラシレスモータが駆動する負
荷のトルクと回転速度の関係に応じるように過電流が制
限されるので、他制運転時、回転速度の上昇に伴い、起
動トルクを決める電流制限値が、負荷トルクを若干上回
るように、徐々に上昇して可変になり、通電の電流位相
が進められ、負荷のトルクが回転速度にともなって変化
しても振動現象が抑えられる。
【図１】本発明の実施例に係る電気自動車用制御装置を
示す図である。
示す図である。
【図２】ＤＣブラシレスモータ３の起動から他制運転−
自制運転に至るまでのタイムチャートを示す図である。
自制運転に至るまでのタイムチャートを示す図である。
【図３】図１の電流制限回路８の実施例を示す図であ
る。
る。
【図４】図１の電機子巻線３の各相の電圧、電流波形を
示す図である。
示す図である。
１…バッテリ ２…インバータ ３…電機子巻線 ４…ゲート駆動回路 ５…他制運転指令回路 ６…ロータ位置検出回 ７…電流検出回路 ８…電流制限回路
Claims (3)
- 【請求項１】 永久磁石式回転子と、複数の電機子巻線
とを有し、前記回転子の位置を前記電機子巻線に発生す
る誘起電圧により検出し前記電機子巻線への通電を制御
するブラシレスモータにおいて、 起動から所定の前記回転子の回転速度までの領域におい
て前記回転速度が徐々に上昇する他制運転により前記電
機子巻線に通電を行うための他制運転手段と、 前記他制運転手段より他制運転時の前記回転子の回転速
度を入力し、前記ブラシレスモータが駆動する負荷のト
ルクと回転速度の関係に応じて前記通電の電流制限値を
設定する電流制限設定手段とを備えることを特徴とする
電気自動車用制御装置。 - 【請求項２】 前記電流制限設定手段は、回転速度と共
に連続的に上昇する電流制限値を設定することを特徴と
する請求項１に記載の電気自動車用制御装置。 - 【請求項３】 前記電流制限設定手段は、複数の電流制
限値を有し、回転速度の上昇に伴い小さい方から各前記
複数の電流制限値を切り替えして設定することを特徴と
する請求項１に記載の電気自動車用制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5255821A JPH07115791A (ja) | 1993-10-13 | 1993-10-13 | 電気自動車用制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5255821A JPH07115791A (ja) | 1993-10-13 | 1993-10-13 | 電気自動車用制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07115791A true JPH07115791A (ja) | 1995-05-02 |
Family
ID=17284093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5255821A Pending JPH07115791A (ja) | 1993-10-13 | 1993-10-13 | 電気自動車用制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07115791A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1993
- 1993-10-13 JP JP5255821A patent/JPH07115791A/ja active Pending
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