JPH08289405A - 電気自動車の制御装置 - Google Patents
電気自動車の制御装置Info
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- JPH08289405A JPH08289405A JP7089436A JP8943695A JPH08289405A JP H08289405 A JPH08289405 A JP H08289405A JP 7089436 A JP7089436 A JP 7089436A JP 8943695 A JP8943695 A JP 8943695A JP H08289405 A JPH08289405 A JP H08289405A
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- slip frequency
- electric motor
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- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】駆動源として誘導電動機を用いた電気自動車に
おいて、高温時の駆動トルクの低下を防止する電気自動
車の御装置を提供する。 【構成】直流電源と、電気自動車駆動用の電動機と、運
転指令に応じて前記電動機のトルク指令を決定するトル
ク指令演算手段と、前記トルク指令及び前記電動機の回
転角速度に基づいてすべり周波数を演算するすべり周波
数演算手段５０とを備えた電気自動車の制御装置におい
て、すべり周波数演算手段は、すべり周波数の最大値を
設定するすべり周波数制限手段５３２，５３５と、該す
べり周波数の最大値を電気自動車の運転条件に応じて補
正するすべり周波数制限値補正手段５３３，５３４を備
えている。また、すべり周波数の制限値を電動機の温度
に応じて補正するすべり周波数制限値補正手段５２２を
備えている。 【効果】高温時の電動機トルク低下を防止することがで
きる。
おいて、高温時の駆動トルクの低下を防止する電気自動
車の御装置を提供する。 【構成】直流電源と、電気自動車駆動用の電動機と、運
転指令に応じて前記電動機のトルク指令を決定するトル
ク指令演算手段と、前記トルク指令及び前記電動機の回
転角速度に基づいてすべり周波数を演算するすべり周波
数演算手段５０とを備えた電気自動車の制御装置におい
て、すべり周波数演算手段は、すべり周波数の最大値を
設定するすべり周波数制限手段５３２，５３５と、該す
べり周波数の最大値を電気自動車の運転条件に応じて補
正するすべり周波数制限値補正手段５３３，５３４を備
えている。また、すべり周波数の制限値を電動機の温度
に応じて補正するすべり周波数制限値補正手段５２２を
備えている。 【効果】高温時の電動機トルク低下を防止することがで
きる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、駆動源として誘導電動
機を用いた電気自動車の制御装置に係る。
機を用いた電気自動車の制御装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】一般に電気自動車は、バッテリー電源を
交流電源に変換するインバータと、駆動用の電動機と、
アクセル開度に応じて電動機のトルク指令を決定するト
ルク指令演算手段と、トルク指令及び電動機の回転数に
基づいてすべり周波数を演算するすべり周波数演算手段
と、演算手段の出力に基づいてインバータに印加する信
号を発生する信号発生手段を備えている。
交流電源に変換するインバータと、駆動用の電動機と、
アクセル開度に応じて電動機のトルク指令を決定するト
ルク指令演算手段と、トルク指令及び電動機の回転数に
基づいてすべり周波数を演算するすべり周波数演算手段
と、演算手段の出力に基づいてインバータに印加する信
号を発生する信号発生手段を備えている。
【０００３】電気自動車駆動用の電動機としては、一般
に誘導電動機が用いられる。このような誘導電動機のト
ルクを制御するベクトル制御装置として、特開昭６０−
１３１０８８号公報に記載されているような、すべり周
波数制御形ベクトル制御装置が知られている。
に誘導電動機が用いられる。このような誘導電動機のト
ルクを制御するベクトル制御装置として、特開昭６０−
１３１０８８号公報に記載されているような、すべり周
波数制御形ベクトル制御装置が知られている。
【０００４】このすべり周波数制御形ベクトル制御装置
は、電動機の定数を用いてすべり角周波数ωsを演算に
て求める方式である。このベクトル制御方式の場合、二
次導体の抵抗値ｒ2を正確に模擬する必要がある。も
し、制御系で設定した二次導体の抵抗値が実際の抵抗値
と異なった場合には、周知のように、電動機の発生する
トルクが必要トルクに対して変化したり、トルク脈動が
発生する。そこで、このすべり周波数制御形ベクトル制
御におて、二次導体の抵抗値の温度変化に起因する発生
トルクの誤差を補正し、電動機の２次側温度上昇による
トルク低下を補正するために、すべり周波数の制限値を
設ける方法が知られている。
は、電動機の定数を用いてすべり角周波数ωsを演算に
て求める方式である。このベクトル制御方式の場合、二
次導体の抵抗値ｒ2を正確に模擬する必要がある。も
し、制御系で設定した二次導体の抵抗値が実際の抵抗値
と異なった場合には、周知のように、電動機の発生する
トルクが必要トルクに対して変化したり、トルク脈動が
発生する。そこで、このすべり周波数制御形ベクトル制
御におて、二次導体の抵抗値の温度変化に起因する発生
トルクの誤差を補正し、電動機の２次側温度上昇による
トルク低下を補正するために、すべり周波数の制限値を
設ける方法が知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】電気自動車駆動用の電
動機に必要なトルクは、電気自動車の運転条件の変化に
応じて広範囲に変化する。電気自動車の駆動源として誘
導電動機を用いた場合、電動機電流の大きさに比較して
駆動トルクが大きくない場合がある。これは、上記した
２次抵抗補正制御付のすべり周波数制御形ベクトル制御
におて、すべり周波数の制限値を設けたことにより、十
分なトルクが得られないためである。特に、電気自動車
の暖機運転時に誘導電動機のロータ温度が高温になり易
く、すべり回転数が制限値に達してトルク低下を来す場
合が多い。実験によれば、誘導電動機の回転数：毎分５
４００、トルク：６０Ｎ、水温６０℃確保で、約１時間
暖機運転した後の駆動トルクが低下している。
動機に必要なトルクは、電気自動車の運転条件の変化に
応じて広範囲に変化する。電気自動車の駆動源として誘
導電動機を用いた場合、電動機電流の大きさに比較して
駆動トルクが大きくない場合がある。これは、上記した
２次抵抗補正制御付のすべり周波数制御形ベクトル制御
におて、すべり周波数の制限値を設けたことにより、十
分なトルクが得られないためである。特に、電気自動車
の暖機運転時に誘導電動機のロータ温度が高温になり易
く、すべり回転数が制限値に達してトルク低下を来す場
合が多い。実験によれば、誘導電動機の回転数：毎分５
４００、トルク：６０Ｎ、水温６０℃確保で、約１時間
暖機運転した後の駆動トルクが低下している。
【０００６】本発明の目的は、駆動源として誘導電動機
を用いた電気自動車において、高温時の駆動トルクの低
下を防止する電気自動車の御装置を提供することにあ
る。
を用いた電気自動車において、高温時の駆動トルクの低
下を防止する電気自動車の御装置を提供することにあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、直流電
源と、電気自動車駆動用の電動機と、運転指令に応じて
前記電動機のトルク指令を決定するトルク指令演算手段
と、前記トルク指令及び前記電動機の回転角速度に基づ
いてすべり周波数を演算するすべり周波数演算手段とを
備えた電気自動車の制御装置において、前記すべり周波
数演算手段は、すべり周波数の最大値を設定するすべり
周波数制限手段と、該すべり周波数の最大値を電気自動
車の運転条件に応じて補正するすべり周波数制限値補正
手段を備えていることにある。
源と、電気自動車駆動用の電動機と、運転指令に応じて
前記電動機のトルク指令を決定するトルク指令演算手段
と、前記トルク指令及び前記電動機の回転角速度に基づ
いてすべり周波数を演算するすべり周波数演算手段とを
備えた電気自動車の制御装置において、前記すべり周波
数演算手段は、すべり周波数の最大値を設定するすべり
周波数制限手段と、該すべり周波数の最大値を電気自動
車の運転条件に応じて補正するすべり周波数制限値補正
手段を備えていることにある。
【０００８】本発明の他の特徴は、前記すべり周波数の
制限値を前記電動機の温度に応じて補正するすべり周波
数制限値補正手段を備えていることにある。
制限値を前記電動機の温度に応じて補正するすべり周波
数制限値補正手段を備えていることにある。
【０００９】
【作用】電気自動車用すべり周波数制御形ベクトル制御
装置において、すべり周波数の最大値を電気自動車の運
転条件、たとえば電動機の温度に応じて補正することに
より、駆動トルクの低下が防止される。
装置において、すべり周波数の最大値を電気自動車の運
転条件、たとえば電動機の温度に応じて補正することに
より、駆動トルクの低下が防止される。
【００１０】また、電動機の２次側温度上昇によるトル
ク低下を補正する２次抵抗補正制御付のすべり周波数制
御形ベクトル制御におて、すべり周波数の制限値を電動
機温度により可変することにより、高温時のトルク低下
を防止することができる。
ク低下を補正する２次抵抗補正制御付のすべり周波数制
御形ベクトル制御におて、すべり周波数の制限値を電動
機温度により可変することにより、高温時のトルク低下
を防止することができる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明による電気自動車の駆動制御の
一実施例を図により説明する。図１において、１は電気
自動車の主電源であるバッテリー、３は電気自動車駆動
用の三相交流電動機、４はパワースイッチング素子を用
いてバッテリー１の直流を交流に変換するインバータ、
５はコントローラ、６は電動機４の回転数Ｎを検出する
速度センサである。また、７（７ａ，７ｂ，７ｃ）は電
流センサーであり、交流電動機３の１次巻線に流れる３
相交流の１次電流ｉ（ｉu，ｉv，ｉw）を検出する。
一実施例を図により説明する。図１において、１は電気
自動車の主電源であるバッテリー、３は電気自動車駆動
用の三相交流電動機、４はパワースイッチング素子を用
いてバッテリー１の直流を交流に変換するインバータ、
５はコントローラ、６は電動機４の回転数Ｎを検出する
速度センサである。また、７（７ａ，７ｂ，７ｃ）は電
流センサーであり、交流電動機３の１次巻線に流れる３
相交流の１次電流ｉ（ｉu，ｉv，ｉw）を検出する。
【００１２】コントローラ５は、回転数Ｎに対応する回
転角速度ωrを求める回転速度検出手段８、アクセル開
度θAを検出し演算するするアクセル開度演算手段９、
トルク指令演算手段１０、電動機温度検出手段１５、ト
ルク電流演算手段３０、励磁電流演算手段４０、交流電
流指令発生手段５０、電流制御手段７０、電流指令発生
手段８０及びＰＷＭ信号発生手段９０を有する。
転角速度ωrを求める回転速度検出手段８、アクセル開
度θAを検出し演算するするアクセル開度演算手段９、
トルク指令演算手段１０、電動機温度検出手段１５、ト
ルク電流演算手段３０、励磁電流演算手段４０、交流電
流指令発生手段５０、電流制御手段７０、電流指令発生
手段８０及びＰＷＭ信号発生手段９０を有する。
【００１３】コントローラ５は、通常、電動機の回転速
度Ｎ、電動機の１次電流ｉ及びアクセル開度θAを取り
込み、トルク指令演算手段１０においてアクセル開度θ
Aと回転速度に相当する回転角速度ωrに基づいてトルク
指令τrを演算する。さらに、トルク電流演算手段３０
では、トルク指令τrを入力とし、トルク電流指令Ｉt*
を生成する。励磁電流演算手段４０では、回転角速度検
出手段８で検出された回転角速度ωmに基づき高効率制
御テーブル２０で変換された２次磁束指令φ*にもとづ
いて、電動機３の２次回路に発生すべき励磁電流指令Ｉ
m*を演算する。
度Ｎ、電動機の１次電流ｉ及びアクセル開度θAを取り
込み、トルク指令演算手段１０においてアクセル開度θ
Aと回転速度に相当する回転角速度ωrに基づいてトルク
指令τrを演算する。さらに、トルク電流演算手段３０
では、トルク指令τrを入力とし、トルク電流指令Ｉt*
を生成する。励磁電流演算手段４０では、回転角速度検
出手段８で検出された回転角速度ωmに基づき高効率制
御テーブル２０で変換された２次磁束指令φ*にもとづ
いて、電動機３の２次回路に発生すべき励磁電流指令Ｉ
m*を演算する。
【００１４】励磁電流演算手段４０は、２次磁束指令φ
*と電動機３の２次回路に発生している２次磁束φを２
次磁束推定器４４で推定したφ2との偏差を加算器４２
で求め、ＰＩ補償器４３の出力として励磁電流指令Ｉm*
を発生する。
*と電動機３の２次回路に発生している２次磁束φを２
次磁束推定器４４で推定したφ2との偏差を加算器４２
で求め、ＰＩ補償器４３の出力として励磁電流指令Ｉm*
を発生する。
【００１５】交流電流指令発生手段５０は、すべり周波
数演算手段５２、すべり周波数制限値補正器５３、加算
器５５、積分器５６、演算器５７および１次電流演算器
５８を備えている。交流電流指令発生手段５０では、ト
ルク電流指令Ｉt*，励磁電流指令Ｉm*に基づいて、交流
電流指令I1、位相θ1、１次角周波数ω1を演算し出力す
る。交流電流指令の周波数（１次角周波数）ω1は、す
べり角周波数ωsと回転角速度ωmを加算して求められ
る。交流電流指令の瞬時位相は、積分器５６により１次
周波数ω1の積分により求められる。
数演算手段５２、すべり周波数制限値補正器５３、加算
器５５、積分器５６、演算器５７および１次電流演算器
５８を備えている。交流電流指令発生手段５０では、ト
ルク電流指令Ｉt*，励磁電流指令Ｉm*に基づいて、交流
電流指令I1、位相θ1、１次角周波数ω1を演算し出力す
る。交流電流指令の周波数（１次角周波数）ω1は、す
べり角周波数ωsと回転角速度ωmを加算して求められ
る。交流電流指令の瞬時位相は、積分器５６により１次
周波数ω1の積分により求められる。
【００１６】電動機トルクτMは、トルク指令τｒをも
とに演算されたトルク電流Ｉt，励磁電流Ｉmを使って、
次式により求められる。 τM＝（３／２）・Ｐ・（Ｍ ／(Ｍ＋Ｌ2)）・Ｉm・Ｉt………………（１） ただし、Ｐ：極数 Ｍ：励磁インダクタンス Ｌ2：２次漏れインダクタンス よって、トルク電流指令Ｉtと励磁電流指令Ｉmに基づい
て、交流電流指令I1を演算する。また、回転速度Ｎｍ
（ωｍ）に対応して、電動機３の２次回路に発生すべき
２次磁束指令φ*を演算する。
とに演算されたトルク電流Ｉt，励磁電流Ｉmを使って、
次式により求められる。 τM＝（３／２）・Ｐ・（Ｍ ／(Ｍ＋Ｌ2)）・Ｉm・Ｉt………………（１） ただし、Ｐ：極数 Ｍ：励磁インダクタンス Ｌ2：２次漏れインダクタンス よって、トルク電流指令Ｉtと励磁電流指令Ｉmに基づい
て、交流電流指令I1を演算する。また、回転速度Ｎｍ
（ωｍ）に対応して、電動機３の２次回路に発生すべき
２次磁束指令φ*を演算する。
【００１７】次に、２次磁束指令φ*と、交流電動機３
の２次回路に発生している２次磁束を次式３で推定した
φ2との偏差を求め、励磁電流指令Ｉmを発生する。 φ2＝（Ｍ・Ｉm）／（１＋Ｔ2・ｓ）…………………………………（２） ただし、Ｔ2（＝（Ｍ＋Ｌ2）／ｒ2）：２次時定数
ｒ2：２次回路の抵抗 以上のようにして得られたトルク電流指令Ｉt及び励磁
電流指令Ｉmを使って次式(３)，(４)により、それぞれ
すべり周波数ωs，位相θ1を求める。 ωs＝Ｋs・（Ｉt／Ｉm）………………………………………………（３） ただし、Ｋs＝ｒ2／（Ｍ＋Ｌ2） θ1＝tan-1 （Ｉt／Ｉm）………………………………………（４） 交流電流指令の位相は、上記瞬時位相と位相θ1とを演
算器６０で比較して求め、該交流電流指令Ｉ1の大きさ
は加算により求められる。電流指令発生部６２では、こ
れらの値に基づいて三相の交流電流指令ｉu*，ｉv*，ｉ
w*を発生する。
の２次回路に発生している２次磁束を次式３で推定した
φ2との偏差を求め、励磁電流指令Ｉmを発生する。 φ2＝（Ｍ・Ｉm）／（１＋Ｔ2・ｓ）…………………………………（２） ただし、Ｔ2（＝（Ｍ＋Ｌ2）／ｒ2）：２次時定数
ｒ2：２次回路の抵抗 以上のようにして得られたトルク電流指令Ｉt及び励磁
電流指令Ｉmを使って次式(３)，(４)により、それぞれ
すべり周波数ωs，位相θ1を求める。 ωs＝Ｋs・（Ｉt／Ｉm）………………………………………………（３） ただし、Ｋs＝ｒ2／（Ｍ＋Ｌ2） θ1＝tan-1 （Ｉt／Ｉm）………………………………………（４） 交流電流指令の位相は、上記瞬時位相と位相θ1とを演
算器６０で比較して求め、該交流電流指令Ｉ1の大きさ
は加算により求められる。電流指令発生部６２では、こ
れらの値に基づいて三相の交流電流指令ｉu*，ｉv*，ｉ
w*を発生する。
【００１８】電流制御手段７０では、電流センサ７ａ，
７ｂ，７ｃから検出された３相の交流電流ｉu，ｉv，ｉ
wをｄ−ｑ変換して得られたトルク電流Ｉt，励磁電流Ｉ
mを、交流電流指令発生手段８０に供給する。また、電
流制御手段８０では、交流電流指令（ｉu*，ｉv*，ｉw
*）に３相の交流電流ｉu，ｉv，ｉwが追従するように、
ＰＩ補償器よって、ＰＷＭ信号を発生するための基準信
号Ｅu*，Ｅv*，Ｅw*を発生成し、ＰＷＭ信号発生手段９
０からＰＷＭ信号を出力する。このＰＷＭ信号に基づき
駆動されるインバータ４により、バッテリー１の直流電
圧から可変周波数、可変電圧の３相交流電圧が形成さ
れ、三相誘導電動機３のトルクが制御される。
７ｂ，７ｃから検出された３相の交流電流ｉu，ｉv，ｉ
wをｄ−ｑ変換して得られたトルク電流Ｉt，励磁電流Ｉ
mを、交流電流指令発生手段８０に供給する。また、電
流制御手段８０では、交流電流指令（ｉu*，ｉv*，ｉw
*）に３相の交流電流ｉu，ｉv，ｉwが追従するように、
ＰＩ補償器よって、ＰＷＭ信号を発生するための基準信
号Ｅu*，Ｅv*，Ｅw*を発生成し、ＰＷＭ信号発生手段９
０からＰＷＭ信号を出力する。このＰＷＭ信号に基づき
駆動されるインバータ４により、バッテリー１の直流電
圧から可変周波数、可変電圧の３相交流電圧が形成さ
れ、三相誘導電動機３のトルクが制御される。
【００１９】ＰＷＭ信号発生手段９０では、基準信号
（Ｖu＊，Ｖv＊，Ｖw＊）と三角波を比較してＰＷＭ信
号ＰＷＭＶｕ，ＰＷＭＶｖ，ＰＷＭＶｗを求め、このＰ
ＷＭ信号を基にＰＷＭインバータ４のアームを構成する
６個パワー素子のゲート信号を形成する。このＰＷＭ信
号に基づき駆動されるインバータ４により、バッテリー
１の直流電圧から可変周波数、可変電圧の３相交流電圧
が形成され、三相交流電動機３のトルクが制御される。
（Ｖu＊，Ｖv＊，Ｖw＊）と三角波を比較してＰＷＭ信
号ＰＷＭＶｕ，ＰＷＭＶｖ，ＰＷＭＶｗを求め、このＰ
ＷＭ信号を基にＰＷＭインバータ４のアームを構成する
６個パワー素子のゲート信号を形成する。このＰＷＭ信
号に基づき駆動されるインバータ４により、バッテリー
１の直流電圧から可変周波数、可変電圧の３相交流電圧
が形成され、三相交流電動機３のトルクが制御される。
【００２０】交流電流指令発生手段５０の要部拡大図を
図２に示す。すべり周波数演算手段５２において、トル
ク電流指令Ｉt*及び２次磁束φ２に基づいてすべり角周
波数ωsを演算し出力する。すべり周波数演算手段５２
は、２次抵抗補正手段５２２を備えている。交流電流指
令の周波数（１次角周波数）ω1は、すべり周波数制限
値補正器５３の加算器５５により、すべり周波数演算手
段５２により求められたすべり角周波数ωsと回転角速
度ωmを加算して求められる。すべり周波数制限値補正
器５３は、すべり回転数制限値ＴLMTを与える回転数制
限値設定器５３２、すべり周波数の制限値を電動機３の
温度に応じて補正するすべり周波数制限値補正手段５３
３、乗算器５３４及びリミッタ５３５を備えている。
図２に示す。すべり周波数演算手段５２において、トル
ク電流指令Ｉt*及び２次磁束φ２に基づいてすべり角周
波数ωsを演算し出力する。すべり周波数演算手段５２
は、２次抵抗補正手段５２２を備えている。交流電流指
令の周波数（１次角周波数）ω1は、すべり周波数制限
値補正器５３の加算器５５により、すべり周波数演算手
段５２により求められたすべり角周波数ωsと回転角速
度ωmを加算して求められる。すべり周波数制限値補正
器５３は、すべり回転数制限値ＴLMTを与える回転数制
限値設定器５３２、すべり周波数の制限値を電動機３の
温度に応じて補正するすべり周波数制限値補正手段５３
３、乗算器５３４及びリミッタ５３５を備えている。
【００２１】次に、本発明の特徴であるすべり周波数制
限値補正器５３の動作について説明する。その前に、す
べり周波数演算手段５２の２次抵抗補正手段５２２につ
いて説明する。
限値補正器５３の動作について説明する。その前に、す
べり周波数演算手段５２の２次抵抗補正手段５２２につ
いて説明する。
【００２２】ベクトル制御方式の場合、（３）式からも
判るように、２次回路の抵抗値ｒ2を正確に模擬する必
要がある。しかし、２次回路の抵抗値ｒ2は図３に示す
ように、二次導体の温度によって大きく変化する。すな
わち、 ｒt−ｒ0｛１＋ａ（Ｔt−Ｔ0）｝………（５） ここで、ｒtは温度Ｔtのときの抵抗値、ｒ0は基準温度
Ｔ0のときの抵抗値、ａは二次導体の抵抗温度係数（銅
の場合、ａ＝０．００３１）である。
判るように、２次回路の抵抗値ｒ2を正確に模擬する必
要がある。しかし、２次回路の抵抗値ｒ2は図３に示す
ように、二次導体の温度によって大きく変化する。すな
わち、 ｒt−ｒ0｛１＋ａ（Ｔt−Ｔ0）｝………（５） ここで、ｒtは温度Ｔtのときの抵抗値、ｒ0は基準温度
Ｔ0のときの抵抗値、ａは二次導体の抵抗温度係数（銅
の場合、ａ＝０．００３１）である。
【００２３】もし、制御系で設定した二次導体の抵抗値
が実際の抵抗値と異なった場合には、周知のように、電
動機の発生するトルクが必要トルクに対して変化した
り、トルク脈動が発生する。その一例として、図４は、
従来のすべり周波数制御形ベクトル制御によるトルク特
性の一例を、電動機３のコア温度と電動機の発生するト
ルクの関係として示したものである。電動機回転数：毎
分５４００min、トルク：１００Ｎ（最大トルク）の条
件で約１５分間連続運転した場合のトルク特性を示すも
のである。コア温度が６０℃以上ですべり回転数の制限
値（毎分１８０）に達しているためにトルクが低下す
る。この結果から暖機運転時に電動機ロータの温度が高
温になり、すべり回転数が制限値に達してトルク低下を
きたしているものと考えられる。
が実際の抵抗値と異なった場合には、周知のように、電
動機の発生するトルクが必要トルクに対して変化した
り、トルク脈動が発生する。その一例として、図４は、
従来のすべり周波数制御形ベクトル制御によるトルク特
性の一例を、電動機３のコア温度と電動機の発生するト
ルクの関係として示したものである。電動機回転数：毎
分５４００min、トルク：１００Ｎ（最大トルク）の条
件で約１５分間連続運転した場合のトルク特性を示すも
のである。コア温度が６０℃以上ですべり回転数の制限
値（毎分１８０）に達しているためにトルクが低下す
る。この結果から暖機運転時に電動機ロータの温度が高
温になり、すべり回転数が制限値に達してトルク低下を
きたしているものと考えられる。
【００２４】そこで、本発明では、すべり周波数制御形
ベクトル制御におて、二次導体の抵抗値の温度変化に起
因する発生トルクの誤差を補正するために、２次抵抗補
正手段５２２により二次導体の抵抗値を可変とする。す
なわち、トルクに影響する２次抵抗ｒ2は、温度上昇と
ともに上昇するので、この２次抵抗ｒ2を補償するため
に２次抵抗補正制御（ＫＳを可変）を行っている。ま
た、すべり周波数制限値補正器５３によりすべり回転数
の制限値ＴLMTの補正を行う。図２の実施例では、すべ
り回転数の制限値ＴLMTを温度により補正する。すなわ
ち、電動機温度検出手段１５により検出された電動機３
の温度ＴMに応じて、すべり周波数制限値補正手段５３
３において、すべり周波数の制限値ＴLMTを補正する係
数ＴLMTCを求める。すべり周波数制限値補正手段５３３
は、電動機３の温度ＴMが所定値にある時１．０とな
り、温度ＴMに比例して増減する線形の係数ＴLMTCを与
える。乗算器５３４において、予め与えられたすべり回
転数の制限値ＴLMTに係数ＴLMTCを掛けて補正されたす
べり回転数の制限値ＴLMTを求める。この乗算器５３４
の出力がリミッタ５３５に入力され、すべり角周波数ω
sの制限値ωsMAXを可変とする。
ベクトル制御におて、二次導体の抵抗値の温度変化に起
因する発生トルクの誤差を補正するために、２次抵抗補
正手段５２２により二次導体の抵抗値を可変とする。す
なわち、トルクに影響する２次抵抗ｒ2は、温度上昇と
ともに上昇するので、この２次抵抗ｒ2を補償するため
に２次抵抗補正制御（ＫＳを可変）を行っている。ま
た、すべり周波数制限値補正器５３によりすべり回転数
の制限値ＴLMTの補正を行う。図２の実施例では、すべ
り回転数の制限値ＴLMTを温度により補正する。すなわ
ち、電動機温度検出手段１５により検出された電動機３
の温度ＴMに応じて、すべり周波数制限値補正手段５３
３において、すべり周波数の制限値ＴLMTを補正する係
数ＴLMTCを求める。すべり周波数制限値補正手段５３３
は、電動機３の温度ＴMが所定値にある時１．０とな
り、温度ＴMに比例して増減する線形の係数ＴLMTCを与
える。乗算器５３４において、予め与えられたすべり回
転数の制限値ＴLMTに係数ＴLMTCを掛けて補正されたす
べり回転数の制限値ＴLMTを求める。この乗算器５３４
の出力がリミッタ５３５に入力され、すべり角周波数ω
sの制限値ωsMAXを可変とする。
【００２５】本発明の、すべり周波数制御形ベクトル制
御におけるすべり周波数制限値特性及びトルク特性の一
例を図５に示す。トルクに影響する２次抵抗ｒ2は、温
度上昇とともに上昇するので、２次抵抗補正制御を行な
うとともに、すべり周波数の制限値ωsMAXの可変制御を
行っている。この結果、電動機が高温になるとともにす
べり周波数（すべり回転数）ωsを上昇させて出力トル
クＴを確保する。図５の例では、電動機３のコア温度Ｔ
Mが常温から２００℃まで上昇しても、電動機の軸出力
トルクＴは常に１０kgfｍ余の値を維持している。
御におけるすべり周波数制限値特性及びトルク特性の一
例を図５に示す。トルクに影響する２次抵抗ｒ2は、温
度上昇とともに上昇するので、２次抵抗補正制御を行な
うとともに、すべり周波数の制限値ωsMAXの可変制御を
行っている。この結果、電動機が高温になるとともにす
べり周波数（すべり回転数）ωsを上昇させて出力トル
クＴを確保する。図５の例では、電動機３のコア温度Ｔ
Mが常温から２００℃まで上昇しても、電動機の軸出力
トルクＴは常に１０kgfｍ余の値を維持している。
【００２６】これにより、電動機の２次側温度上昇によ
るトルク低下が防止される。
るトルク低下が防止される。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、誘導電動機を駆動源と
する電気自動車における、高温時のトルク低下を防止す
ることができる。
する電気自動車における、高温時のトルク低下を防止す
ることができる。
【図１】電気自動車の駆動制御装置の基本構成のブロッ
ク図である。
ク図である。
【図２】交流電流指令発生手段５０の要部拡大図であ
る。
る。
【図３】電動機の２次回路の抵抗値ｒ2の温度特性を示
す図である。
す図である。
【図４】従来のすべり周波数制御形ベクトル制御による
トルク特性の一例を、電動機のコア温度と電動機の発生
するトルクの関係として示した図である。
トルク特性の一例を、電動機のコア温度と電動機の発生
するトルクの関係として示した図である。
【図５】本発明の、すべり周波数制御形ベクトル制御に
おけるすべり周波数制限値特性及びトルク特性の一例を
示す図である。
おけるすべり周波数制限値特性及びトルク特性の一例を
示す図である。
１…バッテリー、３…三相交流電動機、４…インバー
タ、５…コントローラ、６…速度センサ、７（７ａ，７
ｂ，７ｃ）…電流センサー、８…回転速度検出手段、９
…アクセル開度演算手段９、１０…トルク指令演算手
段、１５…電動機温度検出手段、３０…トルク電流演算
手段、４０…励磁電流演算手段、４４…２次磁束推定
器、５０…交流電流指令発生手段、５２…すべり周波数
演算手段、５３…すべり周波数制限値補正器、５５…加
算器、５６…積分器、５７…演算器、７０…電流制御手
段、８０…電流指令発生手段、９０…ＰＷＭ信号発生手
段
タ、５…コントローラ、６…速度センサ、７（７ａ，７
ｂ，７ｃ）…電流センサー、８…回転速度検出手段、９
…アクセル開度演算手段９、１０…トルク指令演算手
段、１５…電動機温度検出手段、３０…トルク電流演算
手段、４０…励磁電流演算手段、４４…２次磁束推定
器、５０…交流電流指令発生手段、５２…すべり周波数
演算手段、５３…すべり周波数制限値補正器、５５…加
算器、５６…積分器、５７…演算器、７０…電流制御手
段、８０…電流指令発生手段、９０…ＰＷＭ信号発生手
段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 博之 茨城県ひたちなか市大字高場字鹿島谷津 2477番地３日立オートモティブエンジニア リング株式会社内 (72)発明者 松平 信紀 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器事業部内
Claims (4)
- 【請求項１】直流電源と、電気自動車駆動用の電動機
と、運転指令に応じて前記電動機のトルク指令を決定す
るトルク指令演算手段と、前記トルク指令及び前記電動
機の回転角速度に基づいてすべり周波数を演算するすべ
り周波数演算手段とを備えた電気自動車の制御装置にお
いて、 前記すべり周波数演算手段は、すべり周波数の最大値を
設定するすべり周波数制限手段と、該すべり周波数の最
大値を電気自動車の運転条件に応じて補正するすべり周
波数制限値補正手段を備えていることを特徴とする電気
自動車の制御装置。 - 【請求項２】前記すべり周波数演算手段は、前記すべり
周波数の制限値を前記電動機の温度に応じて補正するす
べり周波数制限値補正手段を備えていることを特徴とす
る、請求項１記載の電気自動車の制御装置。 - 【請求項３】前記すべり周波数制限値補正手段は、前記
すべり周波数の制限値を前記電動機の温度上昇に比例し
て増加させることを特徴とする、請求項２記載の電気自
動車の制御装置。 - 【請求項４】直流電源と、電気自動車駆動用の電動機
と、運転指令に応じて前記電動機のトルク指令を決定す
るトルク指令演算手段と、前記トルク指令及び前記電動
機の回転角速度に基づいてすべり周波数を演算するすべ
り周波数演算手段とを備えた電気自動車の制御装置にお
いて、 前記すべり周波数演算手段は、前記電動機の温度変化に
起因する発生トルクの誤差を補正するために該２次導体
の抵抗値を前記電動機の温度ＴMに応じて可変とする２
次抵抗補正手段と、すべり回転数の制限値ＴLMTを設定
する制限値設定手段と、前記電動機の温度ＴMに応じて
該すべり回転数の制限値ＴLMTの補正を行うすべり周波
数制限値補正手段と、前記補正されたすべり回転数の制
限値ＴLMTに基づいて前記すべり角周波数の制限値ωsMA
Xを演算する演算手段とを備え、該すべり周波数の制限
値を前記電動機の温度上昇に応じて増加させることを特
徴とする電気自動車の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08943695A JP3341799B2 (ja) | 1995-04-14 | 1995-04-14 | 電気自動車の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08943695A JP3341799B2 (ja) | 1995-04-14 | 1995-04-14 | 電気自動車の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08289405A true JPH08289405A (ja) | 1996-11-01 |
| JP3341799B2 JP3341799B2 (ja) | 2002-11-05 |
Family
ID=13970632
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08943695A Expired - Fee Related JP3341799B2 (ja) | 1995-04-14 | 1995-04-14 | 電気自動車の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3341799B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002218607A (ja) * | 2001-01-19 | 2002-08-02 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池自動車の制御装置 |
| KR100460886B1 (ko) * | 2002-07-08 | 2004-12-09 | 현대자동차주식회사 | 전기자동차의 모터 슬립 제어장치 및 방법 |
| WO2013129024A1 (ja) * | 2012-02-27 | 2013-09-06 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 誘導電動機、電動駆動システム及びそれらを備えた電動車両 |
| WO2014188264A2 (en) | 2013-05-21 | 2014-11-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control device of rotating electric machine and method for controlling the same |
| US9148082B2 (en) | 2013-05-21 | 2015-09-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control device and control method |
| US9252699B2 (en) | 2013-05-21 | 2016-02-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control device and control method for vehicular rotating electric machine |
-
1995
- 1995-04-14 JP JP08943695A patent/JP3341799B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002218607A (ja) * | 2001-01-19 | 2002-08-02 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池自動車の制御装置 |
| KR100460886B1 (ko) * | 2002-07-08 | 2004-12-09 | 현대자동차주식회사 | 전기자동차의 모터 슬립 제어장치 및 방법 |
| WO2013129024A1 (ja) * | 2012-02-27 | 2013-09-06 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 誘導電動機、電動駆動システム及びそれらを備えた電動車両 |
| WO2014188264A2 (en) | 2013-05-21 | 2014-11-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control device of rotating electric machine and method for controlling the same |
| US9148082B2 (en) | 2013-05-21 | 2015-09-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control device and control method |
| US9252699B2 (en) | 2013-05-21 | 2016-02-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control device and control method for vehicular rotating electric machine |
| US9843283B2 (en) | 2013-05-21 | 2017-12-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control device of rotating electric machine and method for controlling the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3341799B2 (ja) | 2002-11-05 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |