JPS61262006A - 車両用誘導電動機の制御装置 - Google Patents

車両用誘導電動機の制御装置

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JPS61262006A
JPS61262006A JP10042685A JP10042685A JPS61262006A JP S61262006 A JPS61262006 A JP S61262006A JP 10042685 A JP10042685 A JP 10042685A JP 10042685 A JP10042685 A JP 10042685A JP S61262006 A JPS61262006 A JP S61262006A
Authority
JP
Japan
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voltage
signal
coefficient
battery
induction motor
Prior art date
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Pending
Application number
JP10042685A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Imazeki
隆志 今関
Tomio Shindo
神藤 富雄
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS61262006A publication Critical patent/JPS61262006A/ja
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術的分野] この発明は、電気自動車を駆動する誘導電動機の動作を
バッテリ電圧の変動に対して補正するようにした車両用
誘導電動機の制御袋装置に関する。
[発明の技術的背景1 電気自動車は、エネルギ源の多様性や交通環境改善の可
能性等を有しているため、その普及が期待されているも
のである。電気自動車を駆動する電動機としては従来制
御が簡単な直流電動機が使用されていたが、直流電動機
に比べてm造が簡単でメンテナンスフリー、小型、軽量
、高効率等の多くの特徴を有する交流誘導電動機を使用
する電気自動車が開発されつつある。
この誘導電動機は、車載バッテリからの直流電圧をイン
バータ回路で変換された交流電圧により駆動されるが、
誘導電動機を応答特性良く、高効率で可変速制御するた
めの誘導電動機に供給される交流電圧の周波数および電
圧を可変制御する可変電圧可変周波数制御が行なわれて
いる。このような可変電圧可変周波数制御方式は例えば
特開昭55−63593号に記載されている。
このような制御方式を採用した電気自動車においては、
アクセルからのトルク指令信号、すなわち加減速信号お
よび誘導電動機から回転信号に基づいて誘導電動機に供
給される電圧指令信号■および周波数指令信号ωSを算
出し、これらの信号により電動機に供給される三相正弦
波電流指令信号を求め、この三相正弦波電流指令信号を
搬送三角波の振幅制御によりパルス幅変調し、この正弦
波パルス幅変調信号でトランジスタ等からなるインバー
タ回路を制御し、バッテリからの直流電圧を三相交流電
圧に変換して誘導電動機を駆動している。
ところで、このように構成された従来の制御装置におい
ては、誘導雷vJ機に供給される電圧指令信号Vがバッ
テリ電圧と全く関係なく形成されるように構成されてい
るため、バッテリ電圧が低下した場合にはアクセル感覚
がバッテリ電圧の高い場合または正常な場合に比較して
著しく異なり、安全運転に弊害を及ぼす恐れがあったり
、また更には回生制動時にバッテリ電圧が急激に上昇し
たような場合には誘導電動機に供給される電圧が異常に
高く、指令信号と異なった値になり、これにより更に大
きな回生発電が成されて異常な動作になる恐れがある。
[発明の目的] この発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、バッテリ電圧の変動に対して正常に作動
し、安全性を向上した車両用誘導電動機の制御装置を提
供することにある。
[発明の概要コ 上記目的を達成するため、トルク発生指令手段からのト
ルク信号および誘導電動機の回転速度信号に応じて交流
指令信号を演算し、該交流指令信号のパルス幅変調信号
によってインバータ回路を制御してバッテリからの直流
電圧を交流電圧に変換し、該交流電圧により誘導電動機
を駆動制御する装置において、この発明は、バッテリの
電圧値を検出するバッテリ電圧検出手段と、該バッテリ
電圧検出手段の検出電圧値に基づき前記交流指令信号を
補正する補正手段とを有することを要旨とする。
[発明の実施例] 以下、図面を用いてこの発明の詳細な説明する。
第1図はこの発明の一実施例に係わる車両用誘導電動機
の制御装置の回路ブロック図であり、この車両用誘導電
動機の制御装置は電気自動車に適用されている。
同図において、車載バッテリ1からの直流電圧は三相イ
ンバータブリッジ回路(以下、インバータと略称する)
3に供給されて三相交流電圧に変換され、電気自動車を
駆動する誘導雷vJ機5に供給されている。誘導電動機
5の回転速度は回転速度検出センサ7によって検出され
て、角速度ωとして第1および第2の係数発生器45.
47および三相正弦波発生器21に供給されている。第
1および第2の係数発生器45.47は誘導雷l711
R5の回転数に応じて係数γおよびλをそれぞれ発生す
る。アクセル13はトルク信号、すなわち加減速信@A
を第1および第2の関数発生器41゜43に供給し、こ
の第1および第2の関数発生器41.43はアクセル1
3から供給されたトルク信号Aに比例した係数/M、A
=−を発生する。
また、バッテリ1からインバータ3に電圧を供給する電
源線間にはバッテリ1の電圧を検出するバッテリ電圧検
出器31が接続され、このバッテリ電圧検出器31で検
出されたバッテリ1の電圧値は補正係数発生器33に供
給されている。補正係数発生器33は誘導電動機5への
印加電圧指令信号Vをバッテリ電圧に応じて補正する補
正係数μを発生するもので、バッテリ電圧が低下した場
合には「1」より大きな補正係数μ〉1を出力し、バッ
テリ電圧が高い場合には「1」に等しい補正係数μ゛を
出力する。また、バッテリ電圧検出器31は応答性を遅
クシて脈動を防止するために太きな時定数を有している
前記第1の係数発生器45からの係数γは、掛算器49
において補正係数発生器33からのバッテリ電圧に応じ
た補正係数μを掛けられて補正され、更にこの補正信号
を掛算器51において第1の関数発生器41からの係数
へ−に掛けて補正し、これにより補正された電圧指令信
号Vを三相正弦波発生器21に供給している。また、第
2の関数発生器43からの係数A′−は掛算器53にお
いて第2の係数発生器47からの係数λを掛けられ、こ
れにより周波数指令信号ωSを三相正弦波発生器21に
供給している。三相正弦波発生器21は、電圧指令信号
V、周波数指令信号ωSおよび回転速度検出センサ7か
らの角速度信号ωにより決定される振幅および位相電流
を有する三相正弦波信号を発生する。この三相正弦波信
号は、比較器25.27.29の各一方の入力に供給さ
れ、他方の各入力に供給されている三角波発生器23か
らの三角波信号と振幅比較されて三相正弦波信号をパル
ス幅変調し、このパルス幅変調した三相信号をインバー
タ3に供給してインバータ3を制御し、バッテリ1の直
流電圧を三相交流電圧に変換して誘導電動115に供給
し、誘81電動機5を駆動している。
以上のように構成されたものにおいて、三相正弦波発生
器21は、アクセル13からのトルク信号Aに応じて第
1および第2の関数発生器41゜43から出力される係
数A′、A=−に回転速度検出センサ7で検出した角速
度ωに応じた係数γ、λをそれぞれ掛けて算出される電
圧指令信号■、周波数指令信号ωSを入力され、これら
の各指令信号および角速度ωに基づいて三相正弦波信号
を出力する。そして、この場合において、電圧指令信号
Vを算出するために第1の係数発生器45から出力され
る係数γは、バッテリ電圧検出器31で検出されたバッ
テリ電圧に応じて出力される補正係数発生器33からの
補正係数μを掛算器49において掛けられて、バッテリ
電圧に応じて補正され、これにより適正な電圧指令信号
■が三相正弦波発生器21に供給されるようになってい
る。
より詳しくは、バッテリ1の電圧が例えば充電直後で高
い場合には、補正係数発生器33は補正係数μ=1を出
力し、掛算器49において特に第1の係数発生器45か
らの係数γの補正を行なわず三相正弦波発生器21に適
正な電圧指令信号Vを供給するが、バッテリ1の電圧が
低い場合には補正係数発生器33は「1」より大きな補
正係数μ〉1を出力し、この補正係数により第1の係数
発生器45からの係数γを補正し、これによりバッテリ
電圧の低下分に相当する補正が行なわれた電圧指令信号
■が三相正弦波発生器21に供給されるようになってい
る。そして、三相正弦波発生器21はこのようにバッテ
リ電圧に応じて補正された入力信号により適正な三相正
弦波信号を出力し、この信号は比較器25.27.29
においてシーケンサ23からの三角波信号の振幅制御に
よりパルス幅変調されてインバータ3に供給される。イ
ンバータ3はこのパルス幅変調信号によりバッテリ1か
らの直流電圧を三相交流電圧に変換して誘導電動機5に
供給し、誘導電動11i5を駆動している。
この結果、バッテリ1の電圧が低下している場合には、
誘導電動機5に供給される三相交流信号の振幅値は大き
くなっているので、バッテリ電圧の低下により誘導電動
機5の出力の低下はなく、正常時と同じようなアクセル
@党を得ることができ、円滑で安全な運転を行なうこと
ができるようになっている。
第2図はこの発明の他の実施例を示す車両用誘導電動機
の制御装置の回路ブロック図である。
同図に示す実施例は第1図に示す実施例において補正係
数発生器33の代りに第1および第2の2つの補正係数
発生器55.57を設け、この両補正係数発生器55.
57の出力を切替スイッチ75で切り替えて一方の補正
係数発生器の出力を掛算器49に供給するとともに、回
生制動状態になったことを示す回生指令信号を発生する
回生指令発生器15が設けられ、この回生指令発生器1
5の出力信号で切替スイッチ75を制御し、また回生指
令発生器15の出力信号を第2の係数発生器47に供給
している点が異なるのみで、その他の構成および作用は
第1図の実施例と同じであり、同じ構成要素には同じ符
号が付されている。
第1の補正係数発生器55は、バッテリ電圧検出器31
に一端が接続された抵抗59、この抵抗59の他端に接
続された演算増幅器65、この演算増幅器65の入出力
間に直列に接続された抵抗61および積分用コンデンサ
63で構成され、演算増幅器65の出力が切替スイッチ
75の一方の接点75aに接続されている。この第1の
補正係数発生器55は、回生指令発生器15の制御によ
り回生制動時でない場合に切替スイッチ75の切替接点
が一方の接点75a側に接続されて選択され、バッテリ
電圧検出器31で検出したバッテリ電圧値に比例しかつ
積分した「1」より大きな補正係数μ(μ〉1)を発生
し、この補正係数μを切替スイッチ75を介して掛算器
49に供給している。そして、以下の動作は第1図の場
合と同じである。なお、補正係数発生器55はコンデン
サ63を設けて常に積分動作を行なうようにしているが
、比例動作のみでもよい。
第2の補正例数発生器57は、バッテリ電圧検出器31
に一端が接続された抵抗67、この抵抗67に並列に接
続された微分用コンデンサ69、抵抗67の他端に接続
された演算増幅器73、演算増幅373の入出力間に接
続された抵抗71で構成され、演算増幅器73の出力が
切替スイッチ75の他方の接点75bに接続されている
。この第2の補正係数発生器57は、回生指令発生器1
5の制御により回生制動時の場合に切替スイッチ75の
切替接点が他方の接点75bに接続されて選択され、バ
ッテリ電圧検出器31で検出したバッテリ電圧に比例し
かつ微分した「1」より小さな補正係数μ(μく1)を
発生し、この補正係数μを切替スイッチ75を介して掛
算器49に供給している。この結果、回生制動時にバッ
テリ1の電圧が急激に上昇したとしても、この「1」よ
り小さな補正係数μにより三相正弦波発生器21に供給
される電圧指令信号Vはバッテリ電圧の上昇変動に応じ
て適正に低減補正されるので、誘導電動機5に印加され
る三相交流信号の電圧が高くなり過ぎることが防止され
、これにより更に大きな回生発電が成されて異常な動作
になることが防止されている。
[発明の効果] 以上説明したように、この発明によれば、バッテリ電圧
を検出し、この検出電圧に基づいて誘導電動機に供給さ
れる交流指令信号を補正しているので、バッテリ電圧が
低い場合には交流指令信号が高くなるように補正され、
また逆に回生制動時等においてバッテリ電圧が高い場合
には交流指令信号が低くなるように補正され、これによ
り、例えばバッテリ電圧の低下でアクセル感覚が異なっ
て悪くなったり、また回生制動時にバッテリ電圧が上昇
したことにより回生発電量が更に増大するようなことが
なくなり、バッテリ電圧が変動しても常に正常に作動し
、安全性が向上されている。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示す車両用誘導電動機の
制御装置の回路ブロック図、第2図はこの発明の他の実
施例を示す車両用誘導電動機の制御装置の回路ブロック
図である。 1・・・バッテリ、      3・・・インバータ5
・・・誘導電動機、 7・・・回転速度検出センサ、 13・・・アクセル、     15・・・回生指令発
生器、21・・・三相正弦波発生器、 23・・・三角波発生器、 25.27.29・・・比較器、 31・・・バッテリ電圧検出器、 33・・・補正係数発生器、 41.43・・・関数発生器、 45.47・・・係数発生器、 55.57・・・補正係数発生器、 75・・・切替スイッチ。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)トルク発生指令手段からのトルク信号および誘導
    電動機の回転速度信号に応じて交流指令信号を演算し、
    該交流指令信号のパルス幅変調信号によつてインバータ
    回路を制御してバッテリからの直流電圧を交流電圧に変
    換し、該交流電圧により誘導電動機を駆動制御する装置
    において、バッテリの電圧値を検出するバッテリ電圧検
    出手段と、該バッテリ電圧検出手段の検出電圧値に基づ
    き前記交流指令信号を補正する補正手段とを有すること
    を特徴とする車両用誘導電動機の制御装置。
  2. (2)前記補正手段は、回生制動時であることを検出す
    る回生制動検出手段と、該回生制動検出手段により回生
    制動時であることを検出したときに前記バッテリ電圧検
    出手段の検出電圧に比例する補正係数および該検出電圧
    の変動値に比例する補正係数の和の補正係数により前記
    交流指令信号を補正する回生制動時補正手段とを有する
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項または第2項記
    載の車両用誘導電動機の制御装置。
JP10042685A 1985-05-14 1985-05-14 車両用誘導電動機の制御装置 Pending JPS61262006A (ja)

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