JPH1066383A - 永久磁石型同期モータの駆動制御装置 - Google Patents

永久磁石型同期モータの駆動制御装置

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JPH1066383A
JPH1066383A JP8221170A JP22117096A JPH1066383A JP H1066383 A JPH1066383 A JP H1066383A JP 8221170 A JP8221170 A JP 8221170A JP 22117096 A JP22117096 A JP 22117096A JP H1066383 A JPH1066383 A JP H1066383A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 弱め界磁制御を不要にする。 【解決手段】 トルク指令及びモータ回転数に基づき、
目標動作点を実現するために必要なモータ端子電圧又は
ＩＰＭ入力電圧Ｖを算出する（２０２）。電圧Ｖがバッ
テリ電圧ＶＢを下回っているときに（２０４）、バッテ
リとＩＰＭの間に昇圧回路を挿入し、バッテリ電圧ＶＢ
をＶ＜ＶＩとなる電圧ＶＩまで昇圧したうえでＩＰＭの
直流端子間に印加する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、永久磁石型同期モ
ータ（以下ＰＭモータと呼ぶ）を制御する駆動制御装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気自動車の車両走行用モータに対して
は、その小形化が強く要請されている。励磁束の発生手
段として永久磁石を用いたモータであるＰＭモータは、
単位体積当たり界磁起磁力が大きく従ってその他の種類
のモータに比べその小形化が容易であることから、その
車両走行用モータとしてＰＭモータを使用した電気自動
車がこれまで各種提案されている。
【０００３】電気自動車の車両走行用モータに対して
は、同時に、広い速度範囲（回転数範囲）をカバーでき
ることも要請されている。この要請に応える手法として
これまで用いられてきているのが、ベクトル制御の一部
分である弱め界磁制御である。ここに、ベクトル制御と
は、モータ電流ＩＭをトルク電流成分Ｉｄ及び界磁電流
成分Ｉｑに別けて目標制御する方法である。これらの成
分のうち、Ｉｑは主磁束即ち永久磁石にて得られる励磁
束との鎖交によってトルク（マグネットトルク）を発生
させる成分である。また、Ｉｄは主磁束を部分的に補助
し又は打ち消す励磁束を発生させる成分であり、モータ
に突極性がある場合にはＩｄもＩｄ・Ｉｑに比例するト
ルク（リラクタンストルク）を発生させる。モータの速
度範囲を拡張しようとすると、即ちより高速回転の領域
までモータの動作可能領域を延ばそうとすると、速度起
電力ω・Ｅ０即ち主磁束Ｅ０にて生じモータの回転角速
度ωに比例する起電力が原因となって、一般には回転数
Ｎの上昇に応じてモータの端子電圧が上昇し、しばしば
電源電圧たるバッテリ電圧ＶＢに相当する値を上回って
しまう。これを防ぐためＥ０を打ち消す方向の励磁束を
Ｉｄの制御により発生させ、モータの動作可能領域を通
常界磁領域よりも高回転側の弱め界磁領域まで延ばす手
法（図６参照）が、上掲の弱め界磁制御であり、これを
実行することにより、比較的小出力のモータでも高速回
転領域をカバーできる。なお、ベクトル制御には絶対値
及びトルク角による態様もあるが、Ｉｄ，Ｉｑによる態
様と等価であるため、以下の説明では区別しない。
【０００４】弱め界磁制御には、このような利点がある
反面、効率低下という側面もある。例えば、弱め界磁制
御を行っているときのＩｄ（以下、弱め界磁電流とも呼
ぶ）が多すぎると、トルク発生に寄与しない又は寄与し
にくい電流成分であるＩｄが増えることによって損失が
増えてしまう。逆に、弱め界磁電流が少なすぎると弱め
界磁本来の目的の達成に支障となる。即ち、モータ出力
制御のため電源たるバッテリと駆動対象たるモータの間
に設けた電力変換器にストレスが加わる他、必要なＩｑ
を出力できなくなる等の支障も生じる。これらを緩和す
る方法として、本願出願人は、先に、ＶＢに応じて弱め
界磁電流の値を変化させる方法を提案している（特開平
７−１０７７７２号公報参照）。この方法によれば、弱
め界磁制御にて発生する損失を、バッテリの電圧あるい
は充電状態との関連においては最小化最適化できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、弱め界
磁制御を行っている限り、弱め界磁電流に起因した損失
の発生やこれによるシステム効率の低下を無くすことは
できない。本発明の目的の一つは、バッテリ電圧の昇圧
という手段を新たに採用することによって、弱め界磁制
御を不要とし、ひいてはシステム効率の改善を実現する
ことにある。本発明の目的の一つは、ＰＭモータの目標
動作点の位置に応じて昇圧制御を行うことによって、Ｐ
Ｍモータの動作可能な速度範囲を従来と同程度以上に維
持確保することにある。本発明の目的の一つは、バッテ
リ電圧が低いときには昇圧を行わないようにすることに
よって、昇圧回路における損失の発生を抑制し、システ
ム効率を更に改善することにある。本発明の目的の一つ
は、昇圧回路を自律的にバイパスする手段を提供するこ
とによって、より自動化されたシステムを実現すること
にある。本発明の目的の一つは、昇圧回路を強制的にバ
イパスする手段を提供することによって、回生制動等必
要が生じたときに昇圧回路をバイパスできるようにする
ことにある。本発明の目的の一つは、昇圧回路の利用に
よって、突入防止回路を廃止できるようにすることにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため、本発明は、バッテリとＰＭモータの間に接続さ
れＶＢをＩＭに変換する電力変換器を用い、当該ＰＭモ
ータを制御する駆動制御装置において、上記電力変換器
への供給に先立ちかつ指令に応じ、上記ＶＢを昇圧する
昇圧回路と、上記ＰＭモータの目標動作点がその出力可
能領域に属しているか否かを、上記ＶＢの検出値に基づ
き判定する判定手段と、判定手段にて属していないと判
定されたときに、上記目標動作点の位置に応じ上記昇圧
回路に指令することにより、当該目標動作点が属するこ
とになるよう上記出力可能領域を拡張する手段と、を備
えることを特徴とする。かかる構成においては、例え
ば、ＰＭモータの目標動作点が現在のＶＢの下での出力
可能領域よりも高回転側に位置しているときに、この目
標動作点が出力可能領域に含まれることになるよう、Ｖ
Ｂが昇圧される。このように、Ｉｄの発生乃至増大を招
かない本発明の手法においては、Ｉｄに起因した損失の
発生やこれによるシステム効率の低下を無くすことが可
能になる。また、本発明の手法は、力行可能領域の拡張
という点では弱め界磁制御と同じ性格を有しているた
め、ＰＭモータの動作可能な速度範囲を従来と同程度以
上に維持確保できる。
【０００７】本発明は、昇圧回路を常時用いる構成に限
定されるものではない。例えば、昇圧回路を介さない導
通経路を昇圧回路前後の電圧差に応じバッテリと電力変
換器の間に形成／遮断する自律型ゲート素子（例えばダ
イオード）を設けることにより、昇圧を実行していない
ときに昇圧回路を自律型ゲート素子にてバイパスするこ
とができる。即ち、ＶＢが低いときに昇圧を行わないよ
うにすることで、昇圧回路における損失の発生を抑制
し、システム効率を更に改善することができる。また、
このバイパス形成／遮断は自律型ゲート素子により自律
的に即ち自動的に実行されるため、そのための制御装置
又は手順は不要である。あるいは、昇圧回路を介さない
導通経路を指令に応じバッテリと電力変換器の間に形成
／遮断する可制御型ゲート素子（例えばサイリスタ）
と、目標動作点が回生側に属しているときに可制御型ゲ
ート素子に指令を与え上記導通経路を強制的に形成させ
る手段とを、設けることにより、回生制動等の必要に応
じ昇圧回路をバイパス可能になる。
【０００８】本発明は、昇圧回路を昇圧のみに利用する
構成に限定されるものではない。例えば、昇圧回路とし
て、バッテリから放電されるエネルギを蓄積する受動素
子（昇圧リアクトル等）と、指令に応じこの受動素子を
電力変換器の正側及び負側入力端子に切替接続する能動
素子（トランジスタ等）とを有する回路を用いるのであ
れば、回生時の経路形成にこれらの素子を利用でき、ま
た、突入防止回路、即ち一般に電力変換器直流端子間に
設けられている平滑コンデンサの充電により生じる電流
を防止する回路を、これらの素子を利用して廃止でき
る。それには、目標動作点が力行側に属しているときに
は判定手段における判定の結果及び当該目標動作点の位
置に応じて、また当該目標動作点が回生側に属している
とき及び／又は上記永久磁石型同期モータを始動すると
きには上記受動素子を介した電流経路が上記バッテリと
上記電力変換器との間に形成されるよう、上記能動素子
に指令するようにすればよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
関し図面に基づき説明する。
【００１０】図１に、本発明の一実施形態に係る電気自
動車のシステム構成を示す。この実施形態においては三
相ＰＭモータ１０が車両走行用モータとして用いられて
いる。モータ１０の駆動電力は、バッテリ１２からイン
テリジェントパワーモジュール（ＩＰＭ）１４を介し供
給される。すなわち、バッテリ１２の放電出力は、平滑
コンデンサＣにて平滑されたうえでＩＰＭ１４にて直流
から三相交流に変換され、その結果得られた電流ｉｕ，
ｉｖ，ｉｗがモータ１０の各相巻線に供給される。ま
た、モータ１０の出力トルクはコントローラ１６によっ
て制御されている。すなわち、コントローラは、車両操
縦者によるアクセル、ブレーキ、シフト等の操作に応
じ、かつレゾルバ等の回転センサ１８にて検出されるモ
ータ１０の回転数（またはロータ角度位置）に応じ、ス
イッチング信号を発生させ、これにより、ＩＰＭ１４を
構成するスイッチング素子のスイッチングパターンを制
御する。このような制御を実行することによって、モー
タ１０の出力トルクを、車両操縦者のアクセル操作等に
応じたトルクとすることができる。この制御にあたって
は、モータ１０の各巻線に対応して設けられている電流
センサ２０ｕ，２０ｖ，２０ｗによってモータ１０の各
相電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗが検出され、コントローラ１６
にフィードバックされる。
【００１１】また、バッテリ１２とＩＰＭ１４の間に
は、突入防止回路２２、ダイオードＤｆ及びサイリスタ
Ｄｒ並びに昇圧回路２４が設けられている。これらのう
ち突入防止回路２２は、バッテリ１２をＩＰＭ１４に接
続した直後に平滑コンデンサＣの充電によって流れる突
入電流を抑制乃至防止するための回路であり、イグニッ
ション（ＩＧ）の操作に応じオン／オフされる並列接続
された２個のスイッチＳＷ１及びＳＷ２、並びにスイッ
チＳＷ２に直列接続された抵抗Ｒｓから、構成されてい
る。また、昇圧回路２４は本発明の特徴の一部をなして
おり、バッテリ１２の端子電圧ＶＢをコントローラ１６
の制御の下により高い電圧ＶＩに昇圧してＩＰＭ１４の
直流端子間に印加する。ダイオードＤｆは昇圧回路２４
の入力端と出力端の間に大きな電位差が発生していない
ときすなわち昇圧回路２４が昇圧動作を実行していない
ときにこの昇圧回路２４をバイパスする手段である。サ
イリスタＤｒはコントローラ１６から供給される信号に
てターンオン／オフし、ダイオードＤｆによって定まる
電流方向とは逆方向の電流経路を発生させる。なお、図
中符号２５及び２６で示されているのはそれぞれＶＢ及
びＶＩを検出するための電圧センサである。また、昇圧
回路２４の一例構成として、ＩＰＭ１４の直流端子間に
順方向直列接続された２個のトランジスタＴｒ１及びＴ
ｒ２、これらのトランジスタに逆並列接続されたダイオ
ードＤ１及びＤ２、並びにトランジスタＴｒ１及びＴｒ
２の接続点にその一端がまたバッテリ１２側に他端が接
続された昇圧リアクトルＬを備える構成を、示してい
る。
【００１２】図２に、この実施形態におけるモータ１０
の速度範囲拡張の原理を示す。この図において領域Ａと
して表されている領域は図６において通常界磁領域とし
て表された領域に相当している。従来は、モータ回転数
Ｎの上昇に応じて弱め界磁電流Ｉｄを増大させることに
より、図２中実線で示される特性、すなわち図６中弱め
界磁領域として示されている領域まで、モータ１０の出
力可能領域を拡張していた。これに対し、本実施形態に
おいては、Ｉｄの制御によらずに、昇圧回路２４の制御
によって、モータ１０の出力可能領域を拡張している。
すなわち、現在の目標動作点（Ｔ，Ｎ）が、現在のＶＢ
又はＶＩにて実現できる領域よりも高回転側に位置して
いるときに、本実施形態においては、例えば領域Ａから
Ｂへ、ＢからＣへ、さらにはＣからＤへ、…というよう
に、モータ１０の出力可能領域が広がっていくよう、昇
圧回路２４により昇圧比を高め、ＶＩを高めている。ま
た、この原理による出力可能領域乃至速度範囲拡張には
Ｉｄの制御は関与していないため、従来の弱め界磁制御
と異なり、そのような原因によってシステム効率が損わ
れることがない。
【００１３】図３及び図４に、このような原理を実現す
るためコントローラ１６により実行される手順の一例を
示す。まず、図３に示されるように、コントローラ１６
はＩＧオン直後に突入防止回路２２のスイッチＳＷ２を
オンさせ、その後しばらく時間が経過した後にスイッチ
ＳＷ１をオンさせる（１００）。すなわち、ＩＧオン直
後しばらくの間は抵抗Ｒｓを充電抵抗として平滑コンデ
ンサＣを充電し、その後平滑コンデンサＣが十分充電さ
れたとみなせる時点でＳＷ１をオンさせ抵抗Ｒｓの両端
を短絡する。この後、コントローラ１６の動作は、モー
タ１０の出力トルク制御のための一連の繰り返し手順に
移行する。
【００１４】モータ１０の出力トルクを制御するに際し
ては、コントローラ１６は、まず、車両各部から信号を
入力する（１０２）。例えば、アクセル開度、ブレーキ
踏力、シフトレバーのポジション、モータ回転数Ｎ、モ
ータ電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗ、バッテリ電圧ＶＢ、ＩＰＭ
入力電圧ＶＩ等を入力する。その後、コントローラ１６
は、アクセル開度、ブレーキ踏力、シフトポジション、
モータ回転数Ｎ等の情報に基づきトルク指令Ｔ* すなわ
ちモータ１０から出力させるべきトルクの目標値を決定
する（１０４）。コントローラ１６は、このようにして
決定したトルク指令Ｔ* に基づき、かつモータ１０のシ
ステム効率が最大になるよう、電流指令（Ｉｄ* ，Ｉｑ
* ）を決定する。ここにいう電流指令のうちＩｄ* は界
磁電流成分Ｉｄに関する指令であり、Ｉｑ* はトルク電
流成分Ｉｑに関する指令である。コントローラ１６は、
このようにして決定した電流指令（Ｉｄ* ，Ｉｑ* ）を
利用しＩＰＭ入力電圧ＶＩの調整を行った後（１０
８）、ＩＰＭ１４その他に信号を出力する（１１０）。
すなわち、電流指令（Ｉｄ* ，Ｉｑ* ）に応じた電流ｉ
ｕ，ｉｖ，ｉｗが流れるようＩＰＭ１４に対しスイッチ
ングパターンを示す信号を出力し、また、トルク指令Ｔ
* が回生領域（図２中Ｔ＜０の領域）に属しているとき
にはサイリスタＤｒにターンオンする旨の指令を与え
る。以上ステップ１０２〜１１０の動作は、車両操縦者
によってＩＧがオフされるまで繰り返される（１１
２）。ＩＧがオフされると、コントローラ１６はスイッ
チＳＷ１及びＳＷ２をオフさせ（１１４）、バッテリ１
２からモータ１０への電力の供給を断つ。
【００１５】ステップ１０８に示されているＩＰＭ入力
電圧の調整は図４に示されるような手順にて実行され
る。すなわち、コントローラ１６は、例えば次の式
【数１】 Ｖｄ＝（Ｒ＋ｐＬｄ）・Ｉｄ* −ω・Ｌｑ・Ｉｑ* Ｖｑ＝ ω・Ｌｄ・Ｉｄ* ＋（Ｒ＋ｐＬｑ）・Ｉｑ* ＋ω・Ｅ０ 但し、Ｒ：モータ巻線の抵抗 Ｌｄ，Ｌｑ：モータ巻線のｄ軸，ｑ軸インダクタンス ω：モータ電気角速度 Ｅ０：速度起電力（永久磁石による起電力） ｐ：微分演算子 に従い（Ｖｄ* ，Ｖｑ* ）を算出する（２００）。ある
いは、これに代え、次の式
【数２】 Ｖｄ＝Ｋｐ・ΔＩｄ＋Ｋｉ・∫ΔＩｄ−ω・Ｌｑ・Ｉｑ Ｖｑ＝Ｋｐ・ΔＩｑ＋Ｋｉ・∫ΔＩｑ＋ω・Ｌｄ・Ｉｄ
＋ωＥ０ 但し、ΔＩｄ＝Ｉｄ* −Ｉｄ ΔＩｑ＝Ｉｑ* −Ｉｑ に従い（Ｖｄ* ，Ｖｑ* ）を求めてもよい。このように
して得られた（Ｖｄ* ，Ｖｑ* ）は、トルク指令Ｔ* を
実現するのに、あるいは電流指令（Ｉｄ* ，Ｉｑ* ）を
実現するのに必要な電圧を表している。コントローラ１
６は、さらに、次の式
【数３】Ｖ＝ｋ・（Ｖｄ2 ＋Ｖｑ2 ）1/2 但し、ｋ：モータ端子電圧をＩＰＭ入力電圧に換算する
ための係数に従い電圧Ｖを求める。このようにして得ら
れる電圧Ｖは、モータ１０の目標動作点すなわち
（Ｔ* ，Ｎ）を実現するのに必要なモータ１０の端子電
圧をＩＰＭ１４の直流端子側の値に換算したものであ
る。コントローラ１６は、この電圧ＶがＶＢを上回って
いるか否か（２０４）及びＶＩを上回っているか否か
（２０６）を判定する。これらの判定条件のうちＶ＞Ｖ
Ｂの条件が成立していないときには、現在のバッテリ電
圧ＶＢをほぼそのまますなわちダイオードＤｆを介して
ＩＰＭ１４にＶＩとして印加したとき目標動作点
（Ｔ* ，Ｎ）を実現できるとみなせるため、コントロー
ラ１６は昇圧回路２４による昇圧なしで、ステップ１１
０に移行する。また、Ｖ＞ＶＢの条件が成立していると
きは、そのとき昇圧回路２４がその動作を開始していな
いのであればＶ＞ＶＩも必ず成り立つから、コントロー
ラ１６の動作はステップ２０８すなわち昇圧回路２４に
対する昇圧比の指令動作に移行する。ステップ２０８に
おいては、コントローラ１６は、Ｖ＜ＶＩを満たすＶＩ
が得られるよう、トランジスタＴｒ１及びＴｒ２を制御
する動作を開始する。さらに、昇圧回路２４による昇圧
動作が始まった後でも、昇圧比の不足によってＶ＞ＶＩ
の条件が成立することがあり、この場合（２０６）にも
ステップ２０８が実行される。
【００１６】以上のような制御手順により、本実施形態
においては、図２に示す原理による力行可能領域（特に
速度範囲）の確保及びモータシステム効率の改善を実現
している。
【００１７】図５に、本発明の第２の実施形態に係る電
気自動車のシステム構成を示す。この実施形態において
は、突入防止回路２２に代えて、バッテリ１２をＩＰＭ
１４側と昇圧回路２４側とに切替接続するためのスイッ
チＳＷが用いられており、かつダイオードＤｆ及びサイ
リスタＤｒは廃止されている。また、これに伴い、コン
トローラ１６の動作の手順にも変更が発生している。
【００１８】まず、前述の実施形態においては図３のス
テップ１００においてスイッチＳＷ１及びＳＷ２の時間
差オン制御が行われていたが、実施形態においては、ス
テップ１００においてまずスイッチＳＷが側に倒さ
れ、バッテリ１２が昇圧回路２４に接続される。昇圧回
路２４には前述のように昇圧リアクトルＬが内蔵されて
いる。コントローラ１６は、上側のトランジスタＴｒ１
をオンさせ、下側のトランジスタＴｒ２をオフさせるこ
とにより、昇圧リアクトルＬを介しバッテリ１２がＩＰ
Ｍ１４側に接続された状態を形成し、昇圧リアクトルＬ
を介し平滑コンデンサＣを充電することによって第１実
施形態における突入防止回路２２と同様の機能を達成し
ている。
【００１９】また、コントローラ１６は、平滑コンデン
サＣが十分充電されたとみなせる程度の時間が経過した
後にスイッチＳＷを側に倒し、バッテリ１２をＩＰＭ
１４側に接続する。これ以降は、前述の第１実施形態と
同様、ステップ１０２〜１１０にかかる手順が、車両操
縦者がＩＧをオフするまで繰り返し実行される。ただ
し、トルク指令Ｔ* が回生領域に属しているときには、
サイリスタＤｒをターンオンする制御に代えて、トラン
ジスタＴｒ１をオンさせトランジスタＴｒ２をオフさせ
る制御が実行される。このような制御により、ＩＧオン
直後と同様、昇圧リアクトルＬを介した電流経路が形成
されるため、バッテリ１２へ制動エネルギを回生するこ
とが可能になる。また制動エネルギを回生する手段とし
て、スイッチを倒し、昇圧リアクトルＬを介さないで
回生することも可能である。また、ＩＧがオフされた後
は、コントローラ１６はスイッチＳＷをに倒し、バッ
テリ１２をＩＰＭ１４からもまた昇圧回路２４からも切
り離す。
【００２０】このような構成及び手順によっても、前述
の第１実施形態と同様、モータ１０の出力可能領域を拡
張しかつシステム効率を改善することができる。さら
に、この実施形態では、突入防止回路その他を廃止する
ことができる。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、ＰＭモータの目標動作
点がその出力可能領域に属していないときに、当該目標
動作点の位置に応じＶＢを昇圧して電力変換器に供給
し、これにより、当該目標動作点が属することになるよ
うＰＭモータの出力可能領域を拡張するようにしたた
め、ＰＭモータの動作可能な速度範囲を従来と同程度以
上に維持確保しながら、弱め界磁制御の廃止ひいてはシ
ステム効率の改善を実現できる。特に、自律型ゲート素
子を設けることにより、そのための制御装置又は手順な
しで、昇圧回路における損失の発生を抑制し、システム
効率を更に改善することができる。また、可制御型ゲー
ト素子やその制御手段を設けることにより、回生制動等
の必要に応じ昇圧回路をバイパスできる。そして、昇圧
リアクトル等の受動素子を、改正の経路形成や、一般に
電力変換器直流端子間に設けられている平滑コンデンサ
の充電に利用でき、これにより突入防止回路の廃止等回
路の簡素化を達成できる。
【００２２】
【補遺】以上の説明では、本発明を「駆動制御装置」に
係る発明として表現したが、本発明は例えば「駆動制御
方法」「駆動装置」「駆動方法」「電力供給装置」「電
力供給方法」等としても表現できる。更に、純粋な電気
自動車への応用を想定したが、本発明は電気車やいわゆ
るハイブリッド車等の他、産業用・民生用の別を問わず
各種の用途に適用できる。また、制御対象たる永久磁石
型同期モータは、三相交流モータに限定されるものでは
なく、またリラクタンストルクの利用有無も問わない。
【００２３】更に、モータの出力トルクを回転数検出値
に基づきオープンループ制御する構成を前提として説明
を行ったが、出力トルクの制御（トルク制御）ではなく
回転数の制御（速度制御）を行う構成にも、またオープ
ンループ制御ではなくクローズドループ制御を行う構成
にも、更には回転数検出値ではなく回転数推定値に基づ
き制御を行う構成にも、本発明を適用できる。加えて、
モータの動作点を専らトルク回転数空間で表現したが、
モータ電圧電流空間等、モータの出力を表現できるので
あればその他の種類の空間に準拠してもよい。
【００２４】また、バッテリ電圧が低いときにこれを昇
圧しモータの逆起電力を上回るよう調整する例を述べた
が、バッテリ電圧が高い領域（の一部）で逆に降圧する
ようにしてもよい。また、回生時に昇（降）圧を行わな
い例を示したが、行うようにしてもよい。その場合、Ｉ
ＰＭ内のスイッチング素子等を利用できる。昇（降）圧
回路の具体的な構成には、様々な変形が可能である。更
に、昇降圧双方の機能を有する回路を用いる場合には、
昇圧回路をバイパスするためのスイッチ、ダイオード、
サイリスタ等の素子を、廃止することができる。また、
前述の第１実施形態ではダイオードとサイリスタの並列
回路を用いているが、これに代え双方向サイリスタ等の
素子を用いても構わない。昇圧回路の動作に関してはそ
の詳細を省略したが、当該動作は当業者には周知であ
る。
【００２５】なお、上述の実施形態の変形、特にこの欄
にて述べた趣旨のものについては、当業者であれば本願
の開示に基づき容易に実行できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態に係る電気自動車のシ
ステム構成を示すブロック図である。
【図２】 本実施形態における出力可能領域拡張及びシ
ステム効率改善の原理を示すトルク回転数空間図であ
る。
【図３】 本実施形態におけるコントローラの動作の流
れを示すフローチャートである。
【図４】 本実施形態におけるコントローラの動作の流
れを示すフローチャートである。
【図５】 本発明の第２実施形態に係る電気自動車のシ
ステム構成を示すブロック図である。
【図６】 従来の弱め界磁制御を説明するためのトルク
回転数空間図である。
【符号の説明】
１０ モータ、１２ バッテリ、１４ ＩＰＭ、１６
コントローラ、１８レゾルバ、２４ 昇圧回路、２５，
２６ 電圧センサ、Ｄｆ ダイオード、Ｄｒサイリス
タ、Ｌ 昇圧リアクトル、Ｔｒ１，Ｔｒ２ 昇圧用トラ
ンジスタ、ＳＷ スイッチ、Ｃ 平滑コンデンサ。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 バッテリと永久磁石型同期モータの間に
    接続されバッテリ電圧をモータ電流に変換する電力変換
    器を用い、当該永久磁石型同期モータを制御する駆動制
    御装置において、 上記電力変換器への供給に先立ちかつ指令に応じ、上記
    バッテリ電圧を昇圧する昇圧回路と、 上記永久磁石型同期モータの目標動作点がその出力可能
    領域に属しているか否かを、上記バッテリ電圧の検出値
    に基づき判定する判定手段と、 判定手段にて属していないと判定されたときに、上記目
    標動作点の位置に応じ上記昇圧回路に指令することによ
    り、当該目標動作点が属することになるよう上記出力可
    能領域を拡張する手段と、 を備えることを特徴とする駆動制御装置。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の駆動制御装置において、 上記昇圧回路を介さない導通経路を当該昇圧回路前後の
    電圧差に応じ上記バッテリと上記電力変換器の間に形成
    ／遮断する自律型ゲート素子を備え、 昇圧を実行していないときに上記昇圧回路が上記自律型
    ゲート素子により自動的にバイパスされることを特徴と
    する駆動制御装置。
  3. 【請求項３】 請求項１記載の駆動制御装置において、 上記昇圧回路を介さない導通経路を指令に応じ上記バッ
    テリと上記電力変換器の間に形成／遮断する可制御型ゲ
    ート素子と、 上記目標動作点が回生側に属しているときに上記可制御
    型ゲート素子に指令を与え上記導通経路を強制的に形成
    させる手段と、 を備えることを特徴とする駆動制御装置。
  4. 【請求項４】 請求項１記載の駆動制御装置において、 上記昇圧回路が、上記バッテリから放電されるエネルギ
    を蓄積する受動素子と、指令に応じ上記受動素子を上記
    電力変換器の正側及び負側入力端子に切替接続する能動
    素子と、を有し、 上記駆動制御装置が、上記目標動作点が力行側に属して
    いるときには判定手段における判定の結果及び当該目標
    動作点の位置に応じて、また当該目標動作点が回生側に
    属しているとき及び／又は上記永久磁石型同期モータを
    始動するときには上記受動素子を介した電流経路が上記
    バッテリと上記電力変換器との間に形成されるよう、上
    記能動素子に指令する手段を備えることを特徴とする駆
    動制御装置。
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