JPH0937416A - 電気自動車の駆動モータ制御装置 - Google Patents

電気自動車の駆動モータ制御装置

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JPH0937416A
JPH0937416A JP7205359A JP20535995A JPH0937416A JP H0937416 A JPH0937416 A JP H0937416A JP 7205359 A JP7205359 A JP 7205359A JP 20535995 A JP20535995 A JP 20535995A JP H0937416 A JPH0937416 A JP H0937416A
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JP
Japan
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load
value
drive motor
torque
rotation speed
Prior art date
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Withdrawn
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JP7205359A
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English (en)
Inventor
Taro Akaha
太郎 赤羽
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Suzuki Motor Corp
Original Assignee
Suzuki Motor Corp
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Publication date
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility
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    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

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  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 負荷の状態にかかわらず、アクセル又はブレ
ーキの操作量に対する加速性又は減速性を一定化するこ
とにより、電気自動車の操作性を向上させる。 【解決手段】 駆動モータ制御装置10は、駆動モータ
12の回転速度ωを検出する回転速度センサ14と、回
転速度センサ14で検出された回転速度ωとアクセルか
らのトルク指令値T0 * とに基づき負荷慣性推定値J-
及び負荷トルク推定値T- d を算出する負荷推定手段1
6と、負荷推定手段16で算出された負荷慣性推定値J
- 及び負荷トルク推定値T- d とトルク指令値T* とに
基づき駆動モータ12を制御するモータ制御手段18と
を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車の駆動
モータを制御するための駆動モータ制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の駆動モータ制御装置では、例え
ば、界磁電流の切り換えにより駆動モータの正転又は逆
転を切換え、界磁弱め制御により駆動モータの最大回転
速度を制御し、回転子電流により駆動モータのトルクを
制御している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
駆動モータ制御装置では、積載重量や道路勾配に基づく
負荷の状態に応じて、アクセル又はブレーキの操作量に
対する加速性又は減速性が変わってしまう。例えば、ア
クセルの操作量が同じでも、積載重量の大きい場合や上
り坂では加速しにくく、積載重量の小さい場合や下り坂
では加速やすい。また、ブレーキの操作量が同じでも、
積載重量の大きい場合や下り坂では減速しにくく、積載
重量の小さい場合や上り坂では減速しやすい。そのた
め、運転者が加速又は減速を予測しにくい場合があっ
た。
【0004】
【発明の目的】そこで、本発明の目的は、負荷の状態に
かかわらず、アクセル又はブレーキの操作量に対する加
速性又は減速性を一定化することにより、電気自動車の
操作性を向上させた駆動モータ制御装置を提供すること
にある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明に係る駆動モータ
制御装置は、上記目的を達成するためになされたもので
あり、駆動モータの回転速度を検出する回転速度センサ
と、この回転速度センサで検出された回転速度とアクセ
ルからのトルク指令値とに基づき負荷慣性推定値及び負
荷トルク推定値を算出する負荷推定手段と、この負荷推
定手段で算出された負荷慣性推定値及び負荷トルク推定
値とアクセルからのトルク指令値とに基づき前記駆動モ
ータを制御するモータ制御手段とから基本的に構成され
ている。
【0006】
【発明の実施の形態】図1は、本発明に係る駆動モータ
制御装置の第一実施形態を示すブロック図である。以
下、この図面に基づき説明する。
【0007】本実施形態の駆動モータ制御装置10は、
駆動モータ12の回転速度ωを検出する回転速度センサ
14と、回転速度センサ14で検出された回転速度ωと
アクセルからのトルク指令値T0 * とに基づき負荷慣性
推定値J- 及び負荷トルク推定値T- d を算出する負荷
推定手段16と、負荷推定手段16で算出された負荷慣
性推定値J- 及び負荷トルク推定値T- d とトルク指令
値T* とに基づき駆動モータ12を制御するモータ制御
手段18とを備えている。
【0008】回転速度センサ14は、例えばロータリエ
ンコーダである。
【0009】負荷推定手段16は、後述する方法により
負荷慣性推定値J- 及び負荷トルク推定値T- d を算出
する負荷推定部20と、負荷慣性推定値J- に係数KPH
を乗じて励磁指令φ* とする慣性補償部22と、負荷ト
ルク推定値T- d に係数−KT を乗じたものを補償前の
トルク指令値T0 * から減じてトルク指令値T* とする
トルク補償部24とから構成されている。
【0010】続いて、負荷慣性及び負荷トルクの推定方
法の一例について説明する。
【0011】まず、既知の値は、駆動モータ12の出力
トルクT及び角加速度ω’である。そして、算出する値
は、負荷慣性推定値J- 及び負荷トルク推定値T- d
ある。ただし、駆動モータ12のトルク制御が精度よく
行われ、出力トルクTはトルク指令値T* にほぼ等しい
(T≒T* )とする。
【0012】このとき、負荷慣性をJ、負荷トルクをT
d とすると、運動方程式T−Td =Jω’…が成り立
つので、T=Jω’+Td …となる。式の両辺を
ω’(ω’≠0)で割ると、T/ω’=J+Td /ω’
…が得られる。ここで、負荷慣性Jは、高速に変化す
ることはないと考えられる。よって、gf をローパスフ
ィルタのインパルス応答として式よりJ- =gf *T
/ω’(*はたたみ込み積分を表す。)…、式及び
よりT- d =T−J- ω’…が得られる。ローパス
フィルタの時定数は、適用する系に合わせて設定する。
目安としては、ω’の変化の有為な周波数成分を除去
し、また、駆動モータ12の電気的な時定数より十分大
きくなるように選ぶ。
【0013】図2は、図1の負荷推定部の一例を示すブ
ロック図である。以下、この図面に基づき説明する。
【0014】負荷推定部20は、微分器201、除算器
202、ローパスフィルタ203、乗算器204,加算
器205等から構成され、前述の負荷慣性及び負荷トル
クの推定方法を実行するものである。微分器201〜加
算器205は、オペアンプ等によって構成されアナログ
的に処理するもの、デジタルIC等によって構成されデ
ジタル的に処理するもの、マイクロコンピュータ等によ
って構成されソフトウェア的に処理するものなど、いず
れでもよい。
【0015】また、負荷推定部20は、ブレーキが操作
されている間は、負荷慣性推定値J- 及び負荷トルク推
定値T- d の算出を停止するとともに負荷慣性推定値J
- 及び負荷トルク推定値T- d をブレーキが操作される
直前の値とするものとしてもよい。ブレーキが操作され
ているか否かは、既設のブレーキセンサの出力を負荷推
定部20に接続することにより判断可能となる。この場
合は、ブレーキの制動力を打ち消してしまうことを回避
できる。
【0016】図3は、図1のモータ制御手段の第一例を
示すブロック図である。以下、この図面に基づき説明す
る。ただし、図1と同一部分は同一符号を付して重複説
明を省略する。
【0017】本例において、駆動モータ30は直流他励
モータである。モータ制御手段32は、磁束制御器32
1、励磁側の電流制御器322、励磁側駆動回路32
3、回転子側の電流制御器324、回転子側駆動回路3
25、電流センサ326,327等によって構成され、
励磁側と回転子側との電流を別個に制御するものであ
る。
【0018】図4は、図1のモータ制御手段の第二例を
示すブロック図である。以下、この図面に基づき説明す
る。ただし、図1と同一部分は同一符号を付して重複説
明を省略する。
【0019】本例において、駆動モータ40はベクトル
制御誘導モータである。モータ制御手段42は、磁束制
御器421、二次磁束角演算器422、d−q/三相座
標変換器423、インバータ主回路424、電流センサ
425,426等によって構成され、u相,v相,w相
の三相の周波数等を制御するものである。
【0020】電気自動車の駆動モータでは、機械系の時
定数が大きく、電気系の時定数の影響を無視できるの
で、励磁を制御量として用いることができる。励磁の操
作によって負荷慣性の補償を行うと、トルク指令のみに
よる補償と違い、駆動モータ自体の速度安定性が増す。
その理由は、トルク指令のみによる補償では駆動モータ
の回転数−トルク特性は変化しないが、励磁を変えると
駆動モータの回転数−トルク特性が変化するからであ
る。また、回転数/トルクが小さいほど速度安定性が増
すが速度可変範囲が小さくなる。しかし、本実施例の補
償では、回転数/トルク(励磁指令φ* に比例する。)
及び起動トルクを必要に応じて変えることにより、速度
可変範囲が狭くても問題とならない。
【0021】ただし、「速度可変範囲が狭くなる設定」
は、急激な負荷の変動には非常に有効ではあるが、車の
運用上よい特性とは言えない。そこで、本実施例では、
負荷補償の操作量をトルク指令と励磁指令との二つに
し、「狭い可変範囲」自体を動かすようにしている。こ
れにより、急激な負荷変動に対しては、「狭い可変範
囲」の利点を生かして対応できる一方、アクセル操作な
どの緩やかな変動に対しては、広い可変範囲を持つこと
ができる。
【0022】図5は、本発明に係る駆動モータ制御装置
の第二実施形態を示すブロック図である。図6は、図5
の負荷推定部の一例を示すブロック図である。以下、こ
れらの図面に基づき説明する。ただし、図1及び図2と
同一部分は同一符号を付して重複説明を省略する。
【0023】本実施形態の駆動モータ制御装置50は、
駆動モータ12の回転速度ωを検出する回転速度センサ
14と、ブレーキの操作量に対応する制動トルクTb
検出する制動トルク検出手段52と、制動トルク検出手
段52で検出された制動トルクTb ,回転速度センサ1
4で検出された回転速度ω及びアクセルからのトルク指
令値T0 * とに基づき負荷慣性推定値J- 及び負荷トル
ク推定値T- d を算出する負荷推定手段54と、負荷推
定手段54で算出された負荷慣性推定値J- 及び負荷ト
ルク推定値T- d とトルク指令値T* とに基づき駆動モ
ータ12を制御するモータ制御手段18とを備えてい
る。制動トルク検出手段52は、例えばブレーキペダル
の踏力を検出するロードセルである。負荷推定手段54
は、後述する負荷推定部56を備えている。
【0024】負荷推定部56には、補償前のトルク指令
値T* から制動トルクTb を減ずる加算器58が設けら
れている。
【0025】本実施形態の駆動モータ制御装置50によ
れば、ブレーキの制動力を打ち消してしまうことを回避
できる。
【0026】
【発明の効果】本発明に係る駆動モータ制御装置によれ
ば、駆動モータの回転速度とアクセルからのトルク指令
値とに基づき負荷慣性推定値及び負荷トルク推定値を算
出し、負荷慣性推定値,負荷トルク推定値及びトルク指
令値とに基づき駆動モータを制御するようにしたので、
負荷の状態にかかわらず、アクセル又はブレーキの操作
量に対する加速性又は減速性を一定化できる。したがっ
て、電気自動車の操作性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る駆動モータ制御装置の第一実施形
態を示すブロック図である。
【図2】図1の負荷推定部の一例を示すブロック図であ
る。
【図3】図1のモータ制御手段の第一例を示すブロック
図である。
【図4】図1のモータ制御手段の第二例を示すブロック
図である。
【図5】本発明に係る駆動モータ制御装置の第二実施形
態を示すブロック図である。
【図6】図5の負荷推定部の一例を示すブロック図であ
る。
【符号の説明】
10,50 駆動モータ制御装置 12,30,40 駆動モータ 14 回転速度センサ 16,54 負荷推定手段 18,32,42 モータ制御手段 52 制動トルク検出手段

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 駆動モータの回転速度を検出する回転速
    度センサと、この回転速度センサで検出された回転速度
    とアクセルからのトルク指令値とに基づき負荷慣性推定
    値及び負荷トルク推定値を算出する負荷推定手段と、こ
    の負荷推定手段で算出された負荷慣性推定値及び負荷ト
    ルク推定値とアクセルからのトルク指令値とに基づき前
    記駆動モータを制御するモータ制御手段とを備えた電気
    自動車の駆動モータ制御装置。
  2. 【請求項2】 前記負荷推定手段は、ブレーキが操作さ
    れている間は、前記負荷慣性推定値及び負荷トルク推定
    値の算出を停止するとともに当該負荷慣性推定値及び負
    荷トルク推定値をブレーキが操作される直前の値とす
    る、請求項1記載の電気自動車の駆動モータ制御装置。
  3. 【請求項3】 駆動モータの回転速度を検出する回転速
    度センサと、ブレーキの操作量に対応する制動トルクを
    検出する制動トルク検出手段と、この制動トルク検出手
    段で検出された制動トルク,前記回転速度センサで検出
    された回転速度及びアクセルからのトルク指令値に基づ
    き負荷慣性推定値及び負荷トルク推定値を算出する負荷
    推定手段と、この負荷推定手段で算出された負荷慣性推
    定値及び負荷トルク推定値とアクセルからのトルク指令
    値とに基づき前記駆動モータを制御するモータ制御手段
    とを備えた電気自動車の駆動モータ制御装置。
JP7205359A 1995-07-19 1995-07-19 電気自動車の駆動モータ制御装置 Withdrawn JPH0937416A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2031363A1 (en) 2007-08-28 2009-03-04 Rockwell Automation Technologies, Inc. Inertia and load torque estimating method and apparatus
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CN112706625A (zh) * 2021-01-28 2021-04-27 厦门金龙联合汽车工业有限公司 一种车辆扭矩斜率控制方法

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Effective date: 20021001