JPH07131904A - 電動車の電動機制御装置 - Google Patents

電動車の電動機制御装置

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JPH07131904A
JPH07131904A JP5275383A JP27538393A JPH07131904A JP H07131904 A JPH07131904 A JP H07131904A JP 5275383 A JP5275383 A JP 5275383A JP 27538393 A JP27538393 A JP 27538393A JP H07131904 A JPH07131904 A JP H07131904A
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motor
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JP5275383A
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English (en)
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Yukihiko Itai
幸彦 板井
Mitsuaki Hirakawa
三昭 平川
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Honda Motor Co Ltd
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Honda Motor Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電動車において、ストール時等の極低回転域
での電動機の出力トルクの底上げを図り、発進、登坂性
能の向上を図る。 【構成】 直流電源4をインバータ5を介して交流電源
へ変換し電動機6を駆動させて走行させる電動車におい
て、インバータ5の運転を制御する制御部9に、回転速
度検出手段12で検出した電動機6の回転速度12aが
極低回転であるときは、それ以上の回転速度での電流上
限値IAよりも大きな許容電流の上限値IBを設定する
許容電流上限値設定手段13を設け、運転制御手段11
はアクセル操作量検出手段3から供給されるトルク指令
信号3aに基づいて電動機6へ供給する駆動電流を増加
させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、電動車の電動機制御
装置に係り、特に電動機の回転速度が極めて低いストー
ル時の駆動電流の上限値を、通常回転速度時の上限値よ
りも高く設定し、発進、登坂性能の向上を図るようにし
た電動車の電動機制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】電動機の低速域でのトルクを増大させ、
電車性能の向上を図るようにした電車駆動用インバータ
の制御方法が、特開平4−271208号公報で提案さ
れている。この制御方法は、電動機の回転速度が低い領
域ではチョッパの直流出力電圧を下げて電動機駆動用の
インバータの直流入力電圧を低下させるとともに、パワ
ートランジスタの許容最大電流の範囲内でインバータの
出力電流制限レベルを高く設定し、電動機の回転速度が
高い領域ではインバータの直流入力電圧を上げて、出力
電流制限レベルを低く設定するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前述の制御方法は、低
速回転域全般のトルクを向上させるものであるが、イン
バータの入力電圧を可変するチョッパ等が必要となる。
一方、車載のバッテリを電源とする電動車では、バッテ
リの容量がそれほど大きくないので、インバータへ供給
する電圧を低下させるのは得策でないし、チョッパを備
える分だけ回路構成が複雑となる。
【0004】また、電動機の出力トルクには変動成分
(トルクリップル)が含まれるため、サーボ性を強く要
求される電動機では、様々な手段(例えばスキュー、磁
石形状の変更、正弦波駆動等)によってトルクリップル
の低減を図っている。しかし、それらは往々にして形状
を複雑にしたり、効率が下がる等の欠点を生ずる。電動
車においてトルクリップルは、高回転域では平均化され
たトルクとなるため問題とならないが、例えば毎分30
回転以下の極低回転域(ストール時)では所望のトルク
を確保できず、発進時や登坂時に十分な性能が得られな
いことがある。
【0005】この発明はこのような課題を解決するため
なされたもので、ストール時等の極低回転域において電
動機の出力トルクの底上げを図り、発進、登坂性能の向
上を図るようにした電動車の電動機制御装置を提供する
ことを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
この発明に係る電動車の電動機制御装置は、直流電源を
インバータを介して交流電源へ変換し電動機を駆動して
走行させる電動車において、インバータの運転を制御す
る制御部は、回転速度検出手段で検出した電動機の回転
速度が予め設定した極低回転速度以下である間は、電動
機へ供給する駆動電流を増加させるよう構成したことを
特徴とする。
【0007】
【作用】電動機の回転速度が例えば毎分30回転以下の
極低回転速度の時に、インバータの運転を制御する制御
部は、電動機へ供給する駆動電流をそれ以上の回転速度
のときよりも増加させる。よって、極低回転速度時の出
力トルクが増加し、電動車の発進、登坂性能の向上を図
ることができる。
【0008】
【実施例】以下この発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。図1はこの発明に係る電動車の電動機制御装
置のブロック構成図である。この発明に係る電動機制御
装置1は、アクセル操作手段2の操作量を検出してトル
ク指令信号3aを出力するアクセル操作量検出手段3
と、電動車(図示しない)に搭載された走行用の直流電
源(2次電池)4からインバータ(直流−交流変換器)
5を介して電動機6に供給される電流を検出する電流検
出器7と、電動機6の回転位置を検出する位置検出器8
と、インバータ5の運転を制御する制御部9とからな
る。符号10は電動車を走行させるための動力伝達系等
の負荷である。
【0009】アクセル操作手段2は、アクセル操作量に
応じた電気信号を出力するもので、例えば、アクセルの
操作に応じて回動される可変抵抗器で分圧された電圧を
アクセル操作量信号2aとして出力するよう構成してい
る。アクセル操作量検出手段3は、アクセル操作量信号
2aに基づいてトルク指令信号3aを生成し、制御部9
内の運転制御手段11へ供給する。
【0010】インバータ5は、3相ブリッジ接続された
6個の半導体電力用のスイッチング素子(電界効果トラ
ンジスタ)5a〜5fと、ゲート駆動回路5gとを備え
る。ゲート駆動回路5gは、制御部9から出力される各
アーム毎の(各スイッチング素子5a〜5fに対応し
た)通電指令信号A〜Fに基づいて、対応する各スイッ
チング素子5a〜5fを導通状態に駆動させるために必
要な電力(ゲート駆動信号)を供給する。
【0011】電動機6は、例えば3相永久磁石式同期モ
ータで構成している。電動機6の出力軸には位置検出器
8と電動車を走行させるための負荷10が接続される。
位置検出器8は、電動機6の磁極の位置を検出し磁極位
置信号US,VS,WSを出力するとともに、例えば1
回転に1個のパルス信号PSを出力する。磁極位置信号
US,VS,WSは、制御部9内の運転制御手段11へ
供給され、パルス信号PSは制御部9内の回転速度検出
手段12へ供給される。
【0012】電流検出器7は、ホール素子等を利用した
電流センサを用いて、電動機6の駆動電流に対応した電
圧信号7aを得るようにしている。なお、電流検出器7
は、インバータ5の出力側と電動機6との間に設けて、
U,V,Wの3相からなる3相巻線の中の1相または2
相の電流を検出するようにしてもよい。
【0013】インバータ5の運転を制御する制御部9
は、マイクロコンピュータシステムを利用して構成して
おり、予めROM等(図示しない)に格納した制御プロ
グラムに基づいて、運転制御手段11と、回転速度検出
手段12と、許容電流上限値設定手段13とを構成して
いる。
【0014】回転速度検出手段12は、パルス信号PS
の周期を測定し、もしくは、所定時間内のパルス信号P
Sの発生回数を計数し、測定した周期もしくは発生回数
に基づいて電動機6の回転速度を演算し、回転速度に係
る回転速度(例えば毎分N回転)信号12aを駆動電流
上限値設定手段13へ供給する。駆動電流上限値設定手
段13は、電動機6の回転速度が例えば毎分30回転以
下の極低回転速度であるときは、それ以上の回転速度の
ときの電流上限値IBよりも大きい電流上限値IAを運
転制御手段11へ供給するよう構成している。
【0015】電流上限値IBは、例えば制御対象である
電動機6の連続運転定格電流値とし、極低回転時の電流
上限値IAは電動機6の短時間許容電流値としてもよ
い。また、電流上限値IBは、通常の走行状態において
加速・減速を十分に行なえる電流値とし、極低回転時の
電流上限値IAはそれよりも大きい電流値としてもよ
い。
【0016】運転制御手段11は、磁極位置信号US,
VS,WSに基づいて電動機6の回転位置を判断し、磁
極位置に応じてインバータ5内の各スイッチング素子5
a〜5fの通電パターンを順次生成するとともに、トル
ク指令信号3aに基づいてPWM変調の通電時間比率
(デューティ)を設定し、PWM変調された通電指令信
号A〜Fを出力する。
【0017】ここで、この運転制御手段11は、トルク
指令信号3aに基づく要求トルクが大となった場合で
も、電流検出器7で検出した電動機6の駆動電流が許容
上限値を越えないようPWM変調の通電時間比率(デュ
ーティ)を設定する構成としている。そして、許容電流
上限値設定手段13は、電動機6の回転速度が極めて低
い回転速度である場合は、それ以上の回転速度のときの
電流上限値IBよりも大きい電流上限値IAを運転制御
手段11へ供給する構成としているので、例えば電動車
の発進時等で低回転速度で大きな出力トルクが要求され
る状態では、電動機6へより大きな駆動電流を供給させ
ることができる。
【0018】なお、許容電流上限値設定手段13内に、
回転速度信号12aが予め設定した所定回転数(例えば
毎分30回転)以下の状態の継続時間を計時するタイマ
手段、もしくは、極低回転時の電流上限値(短時間許容
電流)IAの出力継続時間を計時するタイマ手段を設
け、その時間が予め設定した継続許容時間(例えば15
秒)を越えた場合は、連続運転定格電流値等に相当する
電流上限値IBを出力させるようにして、出力トルクを
増加させた状態の継続時間を制限するようにしてもよ
い。これにより、負荷側の原因で電動機6の回転速度が
上昇できない場合に、大きな駆動電流が電動機6へ供給
されつづけるのを防止することができる。
【0019】以上の構成であるから制御部9は、電動機
6の回転速度が極回転速度である間は、電動機6へ供給
する駆動電流を増加させ、より大きな出力トルクを発生
させることができる。よって、電動車の発進や登坂性能
を向上させることができる。
【0020】図2はこの発明に係る他の電動機制御装置
のブロック構成図である。この電動機制御装置21は、
アクセル操作検出手段3から出力されるトルク指令信号
3aと回転速度検出手段12で検出した電動機6の回転
速度12aとに基づいて、電動機6の各巻線(図示しな
い)へ供給する電圧を制御するようにした電圧フィード
フォワード方式の制御部22を備える。
【0021】この制御部22は、位置検出器8から供給
される磁極位置信号US,VS,WSに基づいて電動機
6の回転位置を判断し、回転位置に応じて通電パターン
を順次生成する通電パターン生成手段23と、PWM信
号生成手段24と、このPWM信号生成手段24から出
力されるPWM信号24aに基づいてインバータ5の下
側アームを構成する各スイッチング素子(電界効果トラ
ンジスタ)5d〜5fに対してPWM変調された通電指
令信号d〜fを供給するPWM変調回路25と、PWM
変調の通電比率(デューティ)を指定する通電比率信号
26aを発生する通電比率設定手段26と、回転速度検
出手段12とを備える。
【0022】この実施例では、インバータ5の上側アー
ムを構成する各スイッチング素子5a〜5cは各相の通
電期間中は導通状態を継続させ、下側アームを構成する
各スイッチング素子5d〜5fをPWM信号24aに基
づいてスイッチング動作させることで、各相へ供給する
電圧を制御するようにしている。したがって、上側アー
ムを構成する各スイッチング素子5a〜5cには、オン
電圧の低い低電力損失型の素子(電界効果トランジス
タ)を用い、下側アームを構成する各スイッチング素子
5d〜5fにはスイッチング損失が小さい高速スイッチ
ング用の素子(電界効果トランジスタ)を用いること
で、インバータ5での電力損失を軽減させることができ
る。
【0023】通電比率設定手段26は、アクセル操作検
出手段3から出力されるトルク指令信号3aと回転速度
検出手段12で検出した電動機6の回転速度12aとに
基づいて、通電比率(デューティ)を設定するもので、
図3に示すような特性を備えた変換テーブルで構成して
いる。
【0024】図3(a)は通電比率設定手段を構成する
変換テーブルの変換特性を示すグラフ、図3(b)は極
回転速度部分の拡大図である。横軸は電動機6の回転速
度(回転数)、縦軸は通電比率(デューティ)である。
パラメータはトルク指令値であり、特性Tminはアク
セル操作量が最小(要求トルクが小)の場合、特性Tm
axはアクセル操作量が最大(要求トルクが大)の場合
を示している。電動機6の回転速度に比例して通電比率
(デューティ)は大きくなるよう設定しているが、回転
速度が極めて低い範囲(例えば毎分30回転以下)で
は、回転数にかかわらず図3(b)に点線で示す特性T
1,T2よりも通電比率(デューティ)を大きく設定し
ている。
【0025】そして、図2に示すPWM信号生成手段2
4は、通電比率設定手段26から供給される通電比率信
号26aで指定された通電比率(デューティ)のPWM
信号24aを発生させる。なお、このPWM信号生成手
段24は、電流検出器7で検出した電動機6の駆動電流
を監視しており、駆動電流が予め設定した上限値を若干
越えている場合は、通電比率信号25aで指定された通
電比率(デューティ)よりも少し低い通電比率のPWM
信号24aを生成し、駆動電流が上限値を大幅に越えて
いる場合は、インバータ5もしくは電動機6等に異常が
発生しているものと判断して、PWM信号24a出力を
停止させように異常検出・保護機能を備えている。
【0026】PWM変調回路25は、アンドゲート回路
Gd,Ge,Gfを備え、各アンドゲート回路Gd,G
e,Gfは通電パターン生成手段23から出力される下
側アームに対する通電指令信号と、PWM信号24aと
の論理積出力d,e,fをゲート駆動回路5gへ供給す
る。
【0027】以上の構成であるから図2に示した電動機
制御装置21は、電動機6の回転速度とアクセル操作量
に応じて通電比率が設定され、設定された通電比率に基
づいてインバータ5がPWM変調駆動されるので、アク
セル操作量に応じた駆動電流が電動機6へ供給され、ア
クセル操作量に応じた出力トルクを発生させることがで
きる。そして、電動機6の回転速度が極めて低い間は
(例えば毎分30回転以下)、通電比率を高め設定し
て、駆動電流を増加させているのでより大きな出力トル
クを得ることができ、発進性能等を向上させることがで
きる。
【0028】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明に係る電動
車の電動機制御装置は、電動機の回転速度が予め設定し
た極低回転速度以下である間は、電動機へ供給する駆動
電流を増加させる構成としたので、例えば電動車の発進
時等のより大きなトルクが要求される極低回転時の出力
トルクを増加させることができる。よって、電動車の発
進、登坂性能の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る電動車の電動機制御装置のブロ
ック構成図
【図2】この発明に係る他の電動機制御装置のブロック
構成図
【図3】通電比率設定手段を構成する変換テーブルの変
換特性を示すグラフ
【符号の説明】
1,21 電動機制御装置 2 アクセル操作手段 3 アクセル操作量検出手段 3a トルク指令信号 4 直流電源 5 インバータ 6 電動機 7 電流検出器 8 位置検出器 9,22 制御部 11 運転制御手段 12 回転速度検出手段 13 許容電流上限値設定手段 24 PWM信号生成手段 26 通電比率設定手段

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直流電源をインバータを介して交流電源
    へ変換し電動機を駆動して走行させる電動車において、 前記インバータの運転を制御する制御部は、回転速度検
    出手段で検出した前記電動機の回転速度が予め設定した
    極低回転速度以下である間は、前記電動機へ供給する駆
    動電流を増加させるよう構成したことを特徴とする電動
    車の電動機制御装置。
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0989352A (ja) * 1995-09-28 1997-04-04 Toshiba Corp 室外送風機の駆動装置
JP2001103603A (ja) * 1999-09-28 2001-04-13 Fuji Heavy Ind Ltd 電気自動車の制御方法
JP2001320802A (ja) * 2000-05-01 2001-11-16 Honda Motor Co Ltd 電気自動車走行用モータのストールトルク制御装置
JP2004215374A (ja) * 2002-12-27 2004-07-29 Nissan Motor Co Ltd 車両用電動機の制御装置
JP2006271072A (ja) * 2005-03-23 2006-10-05 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp 電力変換装置
JP2010011647A (ja) * 2008-06-27 2010-01-14 Honda Motor Co Ltd 電動車両のモータ制御装置
JP2012239290A (ja) * 2011-05-11 2012-12-06 Honda Motor Co Ltd 電動車両のバッテリ残量推定装置
JP2016134937A (ja) * 2015-01-15 2016-07-25 トヨタ自動車株式会社 車両制御装置
WO2017119227A1 (ja) * 2016-01-04 2017-07-13 日立オートモティブシステムズ株式会社 回転電機駆動システムの制御装置
JP2018019598A (ja) * 2017-09-15 2018-02-01 トヨタ自動車株式会社 車両制御装置
EP3490137A1 (en) * 2017-11-22 2019-05-29 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Controller for switched reluctance motor
JP2021005968A (ja) * 2019-06-27 2021-01-14 Ntn株式会社 インバータ装置および車両制御装置

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0989352A (ja) * 1995-09-28 1997-04-04 Toshiba Corp 室外送風機の駆動装置
JP2001103603A (ja) * 1999-09-28 2001-04-13 Fuji Heavy Ind Ltd 電気自動車の制御方法
JP4585061B2 (ja) * 1999-09-28 2010-11-24 富士重工業株式会社 電気自動車の制御方法
JP2001320802A (ja) * 2000-05-01 2001-11-16 Honda Motor Co Ltd 電気自動車走行用モータのストールトルク制御装置
JP2004215374A (ja) * 2002-12-27 2004-07-29 Nissan Motor Co Ltd 車両用電動機の制御装置
JP4662245B2 (ja) * 2005-03-23 2011-03-30 東芝三菱電機産業システム株式会社 電力変換装置
JP2006271072A (ja) * 2005-03-23 2006-10-05 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp 電力変換装置
JP4659857B2 (ja) * 2008-06-27 2011-03-30 本田技研工業株式会社 電動車両のモータ制御装置
JP2010011647A (ja) * 2008-06-27 2010-01-14 Honda Motor Co Ltd 電動車両のモータ制御装置
JP2012239290A (ja) * 2011-05-11 2012-12-06 Honda Motor Co Ltd 電動車両のバッテリ残量推定装置
JP2016134937A (ja) * 2015-01-15 2016-07-25 トヨタ自動車株式会社 車両制御装置
WO2017119227A1 (ja) * 2016-01-04 2017-07-13 日立オートモティブシステムズ株式会社 回転電機駆動システムの制御装置
JPWO2017119227A1 (ja) * 2016-01-04 2018-07-26 日立オートモティブシステムズ株式会社 回転電機駆動システムの制御装置
JP2018019598A (ja) * 2017-09-15 2018-02-01 トヨタ自動車株式会社 車両制御装置
EP3490137A1 (en) * 2017-11-22 2019-05-29 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Controller for switched reluctance motor
JP2019097299A (ja) * 2017-11-22 2019-06-20 トヨタ自動車株式会社 スイッチトリラクタンスモータの制御装置
JP2021005968A (ja) * 2019-06-27 2021-01-14 Ntn株式会社 インバータ装置および車両制御装置

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