JPS62236302A - Controlling method for induction motor of electric vehicle - Google Patents

Controlling method for induction motor of electric vehicle

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JPS62236302A
JPS62236302A JP61078018A JP7801886A JPS62236302A JP S62236302 A JPS62236302 A JP S62236302A JP 61078018 A JP61078018 A JP 61078018A JP 7801886 A JP7801886 A JP 7801886A JP S62236302 A JPS62236302 A JP S62236302A
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JP
Japan
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magnetic flux
motor
torque
motor magnetic
current
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Application number
JP61078018A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masashi Nakamura
誠志 中村
Takashi Shigematsu
重松 崇
Makoto Morita
真 森田
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

PURPOSE:To shorten the regulating time of a motor magnetic flux until a target torque is obtained by applying a correcting motor magnetic flux larger than the optimum motor magnetic flux when the motor magnetic flux is transiently regulated at an output torque increasing time. CONSTITUTION:A torque calculator 12 outputs a target torque T* in response to a travel command and traveling conditions. The torque T* is converted by an efficiency optimizing circuit 14 together with a motor frequency fm into an optimum motor magnetic flux phi* and optimum torque current I*T for minimizing a general motor loss. It instructs larger motor magnetic flux phi*n than the magnetic flux phi* at transient regulating time until the motor magnetic flux rises to the optimum motor magnetic flux. A correcting motor magnetic flux phi*n and the current I*T are supplied to a vector calculator 16, the output of which is supplied through a PWM controller 18 to an inverter main circuit 20.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は電気自1’JJ rLT用誘導モータの制御方
法、特にモータ損失の少ない効率の良い一次電流を供給
することによって、モータの目標トルクを(7る電気自
動車用誘電モータの制御方法に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for controlling an induction motor for electric motor vehicle 1'JJ (7) relates to a method of controlling a dielectric motor for an electric vehicle.

[従来の技術] 有害な排出ガスを生じない無公害自動車として電気自動
車が研究されており、一部に既に実用化の段階となって
いる。
[Prior Art] Electric vehicles are being researched as pollution-free vehicles that do not produce harmful exhaust gases, and some are already at the stage of practical application.

初期の電気自動車の駆動源としては制御が容易な直流モ
ータが用いられていたが、この直流モータはブラシその
他の保守が面倒であり、近年において電気自動車の駆動
源としては保守の容易なインバータ制御された誘導モー
タが用いられるようになってきた。
In the early days, easy-to-control DC motors were used as the drive source for electric vehicles, but maintenance of brushes and other parts of these DC motors was troublesome, so in recent years, easy-to-maintain inverter control has been used as the drive source for electric vehicles. Induction motors have come into use.

周知のごとく、電気自動車に用いられるモータは通常の
産業用上−夕と異なりトルク制御され、必要なトルク制
御を行い自動車の操縦性能を安定化させるために、ベク
トル制御あるいは滑り周波数制御l1等によって誘導モ
ータが1IIIJ御されている。
As is well known, motors used in electric vehicles are torque-controlled, unlike ordinary industrial motors, and in order to perform the necessary torque control and stabilize the vehicle's maneuverability, vector control or slip frequency control is used. The induction motor is controlled 1IIIJ.

[発明が解決しようとする問題点1 周知のごとく、誘導モータの出力トルクはモータ磁束と
トルクTi流との積に比例し、必要なトルクを1!7る
ためには前記モータ磁束とトルク電流のいずれかを変更
して必要な一次電流を誘導モータに与えれば良い。
[Problem to be Solved by the Invention 1] As is well known, the output torque of an induction motor is proportional to the product of the motor magnetic flux and the torque Ti current, and in order to reduce the required torque by 1!7, the motor magnetic flux and torque current must be All you have to do is change one of these to give the necessary primary current to the induction motor.

しかしながら、従来の装置にJ3いては、磁束−窓領域
での制御が行われ、トルク電流を変更することによって
のみ出力トルクを変えていた。
However, in the conventional device J3, control was performed in the magnetic flux-window region, and the output torque was changed only by changing the torque current.

このような従来の制御方法によれば、制御工程を簡素化
することができるが、一方において、広範囲に変動する
トルクに対応して常にモータ損失を小さくすることがで
きないとう問題があった。
According to such a conventional control method, the control process can be simplified, but on the other hand, there is a problem in that the motor loss cannot always be reduced in response to widely varying torque.

すなわら、誘導モータのモータ損失はモータ磁束による
磁束損失とトルク電流によるトルク電流損失の両者が存
在し、これらの両損失はそれぞれ設定されたモータ磁束
及びトルク電流に依存し、従来のごとくモータ磁束を一
定に保持している場合には、誘導モータの出力トルクに
よっては損失が著しく増大してしまうという問題があっ
た。
In other words, the motor loss of an induction motor includes both magnetic flux loss due to motor magnetic flux and torque current loss due to torque current, and both of these losses depend on the set motor magnetic flux and torque current, respectively. When the magnetic flux is held constant, there is a problem in that the loss increases significantly depending on the output torque of the induction motor.

特に、モータ磁束を一定にした制御の場合、通常は、前
記一定の磁束はモータ磁束を最大値に固定した領域とし
て設定され、到底広範囲の出力トルク領域において常に
最適な効率を1!?ることは不可能である。
In particular, in the case of control in which the motor magnetic flux is kept constant, the constant magnetic flux is usually set as a region where the motor magnetic flux is fixed at the maximum value, and the optimum efficiency is always maintained at 1! over a wide range of output torque regions. ? It is impossible.

このようなモータ損失の増大は電気自動車の消費電力を
増加させ、限られたバッテリ古本で走行できる距離を低
下させ、電気自動車の開発に大きな阻害要因となってい
た。
Such an increase in motor loss increases the power consumption of electric vehicles and reduces the distance that they can travel on the limited number of used batteries, which has been a major impediment to the development of electric vehicles.

本発明は上記従来の課題に鑑み為されたものであり、そ
の目的は、大きく変動する出力トルクの全範囲において
一次電流を制御することによりモータ磁束及びトルク電
流を調整し、磁束損失とトルク電流損失の両者の総合モ
ータ損失が最小値となるようにし、さらに目標トルクを
得るまでのモータ磁束の調整時間を短縮した電気自動車
用誘導モータの制御方法を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and its purpose is to adjust the motor magnetic flux and torque current by controlling the primary current in the entire range of output torque that fluctuates greatly, and to reduce magnetic flux loss and torque current. It is an object of the present invention to provide a control method for an induction motor for an electric vehicle, in which the total motor loss of both losses is minimized, and the time required to adjust the motor magnetic flux until a target torque is obtained is shortened.

[問題点を解決するための手段1 上記目的を達成するために、本発明は、従来のモータ磁
束一定制御とは異なり、必要な目標トルク及びモータ回
転数によって総合モータ損失が最小となる最適モータ磁
束をまず演算し、次にこの決定された最適モータ磁束に
おいて目標トルクを出力するための最適トルク電流を演
算し、走行指令及び走行条件に基づいて誘導を一タに必
要な目標トルクを求め、前記目標トルクが出力されるよ
うにXiモータに所望の一次電流を供給する電気自動車
用誘導モータの制御方法において、予め定められている
磁束/損失特性データから前記目標トルクとモータ回転
数に応じてモータ損失が最小となる最適モータ磁束を演
算し、次にモータ磁束/トルク電流特性データから前記
定められた最適モータ磁束で目標トルクを出力するため
の最適トルク電流を演算し、 更に前記最適モータ磁束と現在のモータ磁束との差に基
づいて、モータ磁束の増加調整の過渡時に生じるモータ
磁束の変化遅れを補償するための最適モータ磁束より大
きい補正モータ磁束を演算し、 出力トルク増加に応じたモータ磁束の調整過渡時には前
記補正モータ磁束を得るための磁化電流と、最適トルク
電流と、から定まる一次Ti流指令誘導モータに供給す
ることとし、 調整後モータ磁束が最適モータ磁束に達した侵は、前記
最適モータ磁束を得る磁化電流と前記最適トルク電流と
からモータ損失を最小にする一次電流指令を誘導モータ
に供給することを特徴とする。
[Means for Solving the Problems 1] In order to achieve the above object, the present invention, unlike conventional motor magnetic flux constant control, provides an optimal motor that minimizes the total motor loss depending on the required target torque and motor rotation speed. First calculate the magnetic flux, then calculate the optimal torque current for outputting the target torque at this determined optimal motor magnetic flux, and calculate the target torque required for all induction based on the travel command and travel conditions, In the control method for an electric vehicle induction motor that supplies a desired primary current to the Xi motor so that the target torque is output, Calculate the optimal motor magnetic flux that minimizes motor loss, then calculate the optimal torque current for outputting the target torque with the determined optimal motor magnetic flux from the motor magnetic flux/torque current characteristic data, and further calculate the optimal motor magnetic flux. Based on the difference between the current motor magnetic flux and the current motor magnetic flux, a correction motor magnetic flux greater than the optimum motor magnetic flux is calculated to compensate for the delay in motor magnetic flux change that occurs during transient increases in motor magnetic flux adjustment. During the magnetic flux adjustment transition, the primary Ti flow command is supplied to the induction motor determined by the magnetizing current to obtain the corrected motor magnetic flux and the optimum torque current, and when the adjusted motor magnetic flux reaches the optimum motor magnetic flux, The present invention is characterized in that a primary current command that minimizes motor loss is supplied to the induction motor from the magnetizing current for obtaining the optimum motor magnetic flux and the optimum torque current.

[作用] 従って、本発明によれば、必要な目標トルクを19るた
めにモータ磁束及びトルク゛電流の両者を最適値に、か
つ応答性良く調整することができ、全トルク領域及び周
波数領域において必要な消費電流を最小に制御IIする
結果、電気自動車の走行距離を茗しく拡大することが可
能となる。
[Operation] Therefore, according to the present invention, both the motor magnetic flux and the torque current can be adjusted to optimal values and with good responsiveness in order to obtain the necessary target torque, and the required target torque can be adjusted in the entire torque range and frequency range. As a result of controlling the current consumption to a minimum, it becomes possible to dramatically expand the travel distance of an electric vehicle.

本発明において、目標トル、りは与えられた走行指令及
び走行条デーから所定の演算式により求められ、この目
標トルクを得るために、予め設定された磁束/損失特性
データからまず現在のモータ回転数においてモータ損失
が最小となる最適モータ磁束が求められる。そして、こ
の1qられたR通計−夕磁束に応じて必要な目標トルク
を得ることのできるトルク電流が次に求められ、更に前
記最適を月 り一夕磁束ど現在のモータ磁束どに基づいて、調整過渡
時におけるモータ磁束の変化遅れを補償する補正モータ
磁束が求められ、出力トルクの増加時のモータ磁束の調
整過渡時には最適モータ磁束より大ぎい補正モータ磁束
を得るための磁化電流が設定され、そして調整後モータ
磁束が最適モータ磁束に達した後は、前記最適モータ磁
束を1″:Jる磁化電流と前記最適トルク電流の両者か
ら誘導モータに与えられる一次電流が最終的に演算され
る。
In the present invention, the target torque is determined by a predetermined calculation formula from the given travel command and travel data. The optimum motor magnetic flux that minimizes the motor loss in terms of the number is determined. Then, the torque current that can obtain the required target torque according to this 1q R total - evening magnetic flux is determined, and the optimum is further calculated based on the monthly evening magnetic flux and the current motor magnetic flux. , a corrected motor magnetic flux that compensates for the delay in the change in motor magnetic flux during an adjustment transient is determined, and a magnetizing current is set to obtain a corrected motor magnetic flux that is larger than the optimum motor magnetic flux during an adjustment transient of the motor magnetic flux when the output torque increases. , and after the adjusted motor magnetic flux reaches the optimum motor magnetic flux, the primary current given to the induction motor is finally calculated from both the magnetizing current that increases the optimum motor magnetic flux by 1":J and the optimum torque current. .

[実施例] 以下図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明する。[Example] Preferred embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.

第3図には誘導モータにおりる理想的なベクトル図が示
されて43す、縦軸の磁化電流1゜によって誘導モータ
の〔−タ磁束Φが生じ、また横軸のトルク電流I□によ
って前記モータ磁束のとともにモータにトルクを発生さ
せることができる。従って、誘導モータには前記磁化電
流I。とトルク電流1.とのベクトル和である一次電流
11が供給されることとなる。
Figure 3 shows an ideal vector diagram of the induction motor.A magnetizing current of 1° on the vertical axis produces a magnetic flux Φ of the induction motor, and a torque current I□ on the horizontal axis causes Along with the motor magnetic flux, torque can be generated in the motor. Therefore, the magnetizing current I in the induction motor. and torque current 1. A primary current 11, which is the vector sum of , is supplied.

従って、−次電流11が前記定トルク線上を移動するよ
うにぼf2磁化電流1゜とトルク電流I□とを制御する
ことによって常に一定の定トルクを47ることが可能と
なる。すなわら、本発明において、従来と異なり、モー
タ磁束Φを変化した場合においても、これに見合うトル
ク電流1.を設定することによって、必要な目標トルク
を得ることが可能どなる。
Therefore, by controlling the f2 magnetizing current 1° and the torque current I□ so that the -order current 11 moves on the constant torque line, it is possible to always maintain a constant constant torque. That is, in the present invention, unlike the conventional method, even when the motor magnetic flux Φ is changed, the torque current 1. By setting , it is possible to obtain the required target torque.

そして、前記モータ磁束Φとトルク電流ITもイれぞれ
によって定まる別個の損失をぞれらの総合損失が最小と
なるようなかつ一定トルクを出力するだめの一次電流1
1を任意に選択可能であることが理解される。
The motor magnetic flux Φ and the torque current IT are also determined by the separate losses determined by the primary current 1 such that the total loss of each is minimized and a constant torque is output.
It is understood that 1 can be arbitrarily selected.

また、第3図において、定1〜ルク線はモータコイルの
抵抗成分、インダクタンス成分による位相のずれを無視
した理想的なトルク一定の特性を示しているが、−次電
流調整時において実際にはこれら成分により[−夕磁束
は、トルク電流に対し変化遅れを生じている。
In addition, in Fig. 3, the constant 1 to lq line shows the ideal characteristic of constant torque, ignoring the phase shift due to the resistance component and inductance component of the motor coil, but in reality, when adjusting the -order current, Due to these components, the magnetic flux lags behind the torque current.

従って、この(−夕磁束が最適モータ磁束となるまでの
過渡時においてシ、11−次電流供給による必要な目標
トルクは今だ得られていない。
Therefore, during the transition period until the magnetic flux reaches the optimum motor magnetic flux, the required target torque by the 11th-order current supply has not yet been obtained.

本発明においては、このような原理に基づき、まず必要
な目標トルクを1!7るために最小のモータ損失となる
最適モータ磁束Φ1を求め、次にこのモータ磁束Φ“に
よって目標トルクT“を得るための最適トルク電流1.
“を求め、更に、目標トルクT1の増加時のモータ磁束
の調整過渡時においてモータ磁束を応答性良く調整する
ための補正エータ磁束Φ*nを演9し、モータ磁束調整
過渡時には最適モータ磁束Φ1より大きい補正モータ磁
束Φ*n@得るに必要な磁化電流と、最適トルク電流■
ビとから定まる一次電流を誘導モータ調整後モータ磁束
が最適モータ磁束の“に達した後は、最適モータ磁束を
得る磁化電流と最適トルク電流とによって決定される一
次電流11を誘導エータに供給することを特徴とする。
In the present invention, based on such a principle, first, the optimum motor magnetic flux Φ1 that results in the minimum motor loss is determined in order to reduce the required target torque by 1!7, and then the target torque T" is determined by this motor magnetic flux Φ". Optimal torque current to obtain1.
Further, calculate the corrected motor magnetic flux Φ*n for responsively adjusting the motor magnetic flux during the motor magnetic flux adjustment transient when the target torque T1 increases, and calculate the optimum motor magnetic flux Φ1 during the motor magnetic flux adjustment transient. Magnetizing current necessary to obtain larger correction motor magnetic flux Φ*n@ and optimal torque current ■
After the motor magnetic flux reaches the optimum motor magnetic flux after adjusting the induction motor with the primary current determined from It is characterized by

第4図は誘導モータの総合的な最小モータ10失を求め
るための磁束/U失時特性あり、横軸にはモータ磁束Φ
そして縦軸にはモータ磁束とトルク電流の両名によって
生じる総合的な℃−タ損失ηが示されている。
Figure 4 shows the magnetic flux/U loss characteristics for determining the overall minimum motor loss of 10 times for an induction motor, and the horizontal axis shows the motor magnetic flux Φ
The vertical axis shows the total temperature loss η caused by both the motor magnetic flux and the torque current.

第4図において、誘導モータの回転数は一定に保持され
、3本の特性はそれぞれ七−夕の出力トルクをバラメー
クとし、図のごとくモータ出力トルクの大、中、及び小
の特性が図示されている。
In Figure 4, the rotational speed of the induction motor is held constant, and the three characteristics are each made up of Tanabata's output torque, and the characteristics of large, medium, and small motor output torque are illustrated as shown in the figure. ing.

従って、第4図から、各特性の底値となる領域を結べば
、図の斜線を施したモータ損失最小領域を知ることが可
能となる。エータ出力1−ルクが小さくなるに従い、モ
ータ磁束が小さいところでモータ損失が最小になる傾向
にあることが理解される。もちろん、第4図は任意に定
めた一定回転数における特性であり、電気自動車に必要
な全てのモータ回転数に対してこのような特性を得るこ
とが可能である。
Therefore, from FIG. 4, by connecting the regions where the bottom values of each characteristic occur, it is possible to find the minimum motor loss region indicated by diagonal lines in the diagram. It is understood that as the motor output 1-lux decreases, the motor loss tends to be minimized where the motor magnetic flux is small. Of course, FIG. 4 shows the characteristics at an arbitrarily determined constant rotation speed, and it is possible to obtain such characteristics for all motor rotation speeds required for an electric vehicle.

第5図は前記第4図で説明した磁束/損失特性をモータ
回転数Nの各変化に応じて総合的なモータ損失が最小と
なるエータをマツプ上に示した図であり、必要なモータ
出力トルクTを得るために現在のモータU転数Nによれ
ば損失最小のモータ磁束のをとの値に定めればよいかが
明らかとなる。
Figure 5 is a diagram showing the magnetic flux/loss characteristics explained in Figure 4 above on a map showing the motor that minimizes the overall motor loss according to each change in the motor rotation speed N, and the required motor output. In order to obtain the torque T, it becomes clear whether the value of the motor magnetic flux with the minimum loss should be determined according to the current motor U rotation speed N.

このような磁束/IC1失特性データはbちろ/ν各誘
導モータあるいは実装される電気自動車によって異なり
、これらのデータは予め特定機種の電気自動車に対して
実験及び31r1の両省にJ:って決定することができ
、このマツプデータをモータ制御用の回路にROMその
他の記憶情報として任意に読出し可能に組込むことがで
きる。
Such magnetic flux/IC1 loss characteristic data differs depending on each induction motor or electric vehicle to be installed, and these data are determined in advance by experiment and 31r1 for a specific model of electric vehicle. This map data can be readably incorporated into a motor control circuit as ROM or other stored information.

そして、以上のようにして最適モータ磁束Φ“が決定さ
れれば、前述した第3図の定トルク特性に基づいて必要
な最適トルク電流■ビ求めることが可能となり、このト
ルク電流lビの決定も予め定めたデータから容易に導き
出すことができ、このようなデータも回路のROM上に
記録することができる。
If the optimal motor magnetic flux Φ" is determined as described above, it becomes possible to obtain the necessary optimal torque current Φ" based on the constant torque characteristics shown in FIG. can be easily derived from predetermined data, and such data can also be recorded on the ROM of the circuit.

第6図は最適トルク電流I *を求めるための丁 マツプの一例を示し、モータ回転数Nとモータ出力トル
クTに応じて求められるモータトルク電流■、が図示の
ごときマツプ上に表示され、このようなモータトルク電
流データも前述したごとく回路のROM上に任意に読出
し可能に記録可能である。
FIG. 6 shows an example of a map for determining the optimum torque current I*. The motor torque current ■, which is determined according to the motor rotation speed N and the motor output torque T, is displayed on the map as shown in the figure. Such motor torque current data can also be recorded on the ROM of the circuit in a readable manner as described above.

第1図には前述した本発明に係る制御方法を実際の電気
自動車用誘導モータ制御に用いた場合の70−ヂI/−
トを示し、更に第1図のフローチレートを実行覆るため
の制御回路が第2図に示されている。
FIG. 1 shows a case where the control method according to the present invention described above is used for actual control of an induction motor for an electric vehicle.
A control circuit for overriding the flow rate of FIG. 1 is shown in FIG.

第2図において、電気自動車の駆動源である誘導モータ
10はインバータ制御されており、また前記インバータ
1111制御を行うために、ベクトル演算回路が用いら
れている。
In FIG. 2, an induction motor 10, which is a drive source of an electric vehicle, is controlled by an inverter, and a vector calculation circuit is used to control the inverter 1111.

1〜ルク演算装¥ff12は車両の走行指令及び走行条
件に応じて必要な目標トルクTIを出力し、この目標ト
ルクは効率最適化回路14に送られ、本発明の特徴的な
最適モータ磁束Φ8及び最適トルク電流Iビの両者の演
n、更に最適モータ磁束Φ9と現在のモータ磁束に基づ
く、補正モータ磁束Φ*nの演算が行われる。そして、
このようにして求められた補正モータ磁束Φ*nと最適
トルク電流IT′がベクトル制御のためにベクトル演算
回路16に供給され、その出ツノがPWM制御回路18
によってインバータ主回路20に供給され、前記誘導モ
ータ10の一次電流が制御される。
1 to the torque calculation device ¥ff12 outputs the necessary target torque TI according to the vehicle running command and running conditions, and this target torque is sent to the efficiency optimization circuit 14 to calculate the optimum motor magnetic flux Φ8 characteristic of the present invention. The corrected motor magnetic flux Φ*n is calculated based on the calculation of both the optimum torque current Ibi and the optimum motor magnetic flux Φ9 and the current motor magnetic flux. and,
The corrected motor magnetic flux Φ*n and the optimum torque current IT' obtained in this way are supplied to the vector calculation circuit 16 for vector control, and the output of the correction motor magnetic flux Φ*n is supplied to the PWM control circuit 18.
is supplied to the inverter main circuit 20, and the primary current of the induction motor 10 is controlled.

前記誘導モータ10の電流はバッテリ22から前記イン
バータ主回路20を介して供給されてい企・ 更に、前記バッテリ22の電圧は電圧検出回路24によ
り検出されまたインバータ主回路2 Ohsら誘導モー
タ10に供給される電流が電流検出回路26により検出
され、更に誘導モータ10の回転数はパルスジェネレー
タ28により検出され、これら各検出信号がそれぞれ所
望の演算装置及び制御回路に供給されている。
The current of the induction motor 10 is supplied from a battery 22 via the inverter main circuit 20.Furthermore, the voltage of the battery 22 is detected by a voltage detection circuit 24 and is supplied to the induction motor 10 from the inverter main circuit 2 Ohs. The current detected by the induction motor 10 is detected by the current detection circuit 26, and the rotation speed of the induction motor 10 is detected by the pulse generator 28, and each of these detection signals is supplied to a desired arithmetic unit and control circuit.

第1図において制御回路の初期化が行われると、本発明
によるモータ制御が実行され、ステップ101において
各種データの読込みが行われる。
When the control circuit is initialized in FIG. 1, motor control according to the present invention is executed, and various data are read in step 101.

前記読込みデータは前後進スイッチ、アクセルセンサ、
アクセルスイッチ、ブレーキセンサ及びプレー:Vスイ
ッチからそれぞれ与えられる走行指令とモータ温度、イ
ンバータ温度、モータ回転数、バッテリ温度、バッテリ
電圧を含む走行条イ′1の両者を含み、トルク演粋装置
12はこれらの走行)F?令及び走行条件に基づき必要
な目標1〜ルクT*を演算する(ステップ102.10
3>。
The read data is a forward/reverse switch, an accelerator sensor,
Accelerator switch, brake sensor, and play: Contains both the running command given from the V switch and the running line '1' including motor temperature, inverter temperature, motor rotation speed, battery temperature, and battery voltage, and the torque estimating device 12 These runs) F? Calculate the required target 1~lux T* based on the command and driving conditions (step 102.10
3>.

実施例においてステップ103はバッテリ温度あるいは
インバータ温度による補正作用をを示し、温度上7?n
)に通常の場合必要トルクTI”所定分減停して必要な
目標トルクT“を定める。
In the embodiment, step 103 shows a correction effect based on battery temperature or inverter temperature, and if the temperature is above 7? n
), normally, the required torque TI is reduced by a predetermined amount to determine the required target torque T.

前記モータ走行指令及び走行条件における目標1ヘルク
の設定(,1従来と同様に各電気自動車に定められた特
性データから演算され、第7図はこのような特性データ
の一例を示す。
Setting of the target 1 Herc in the motor running command and running conditions (, 1) is calculated from characteristic data determined for each electric vehicle as in the conventional case, and FIG. 7 shows an example of such characteristic data.

第7図に、υいて、横軸はモータ回転数Nを示し、正領
域は正転、そして負領域は逆転を示している。
In FIG. 7, the horizontal axis represents the motor rotation speed N, with a positive region representing forward rotation and a negative region representing reverse rotation.

また、縦qsl+は[−夕出力トルクTを示す。Further, the vertical qsl+ indicates the output torque T.

今電気自動車が停止している状態では符号aで示した位
置にあり、この状態で前3Wする場合にはアクセルが開
かれ、アクセル100%の特性まで1.、;    モ
ータ出ツノトルクがbに向って急激に増加する。
When the electric vehicle is currently stopped, it is in the position indicated by the symbol a, and when moving forward 3W in this state, the accelerator is opened, and the accelerator is 100%. , ; The motor output torque increases rapidly toward b.

このモータ出力1−ルク発生にて電気自動車番よ発進し
、太い実線で示されるごとく、モータ回転数Nは順次増
加し、一定のモータ回転数すなりらC位置においてモー
タ出力トルクも順次dに向って減少する。dからアクセ
ルを戻づと一定のモータ回転数Nを保ちながらモータ出
ツノトルクT+Jeまで減少し、更にこのアクセル開度
においてモータ回転数Nはfに向って増加する。
The electric car starts when this motor output 1-lux is generated, and as shown by the thick solid line, the motor rotation speed N increases sequentially, and when the motor rotation speed is constant, the motor output torque also gradually reaches d at position C. It decreases towards the end. When the accelerator is released from d, the motor output torque decreases to T+Je while maintaining a constant motor rotation speed N, and further, at this accelerator opening, the motor rotation speed N increases toward f.

fから自動車を停止する場合アクセルの戻しとブレーキ
の踏込みが行われ、モータ出力トルクTは負領域に移行
し、ブレーキの踏込み状態で定まるqにモータ出力トル
クTが保持され、この状態は回生状態を示している。ブ
レーキの踏込みに応じ、モータ回転数Nは順次減少し、
hにて自動車は停止し、再び元の位Fiaまで戻る。
When stopping the car from f, the accelerator is released and the brake is depressed, and the motor output torque T shifts to the negative region, and the motor output torque T is maintained at q, which is determined by the brake depression state, and this state is a regeneration state. It shows. As the brake is depressed, the motor rotation speed N gradually decreases,
At h, the car stops and returns to its original position, Fia.

このような第7図に示した特性は予め各電気自動車の1
幾種に応じて定められ、この特性データは第2図に示し
たトルク演算装置12のROMWに書込まれており、前
記走行指令及び走行条件に応じて適宜この目標トルクが
読出される。
The characteristics shown in FIG. 7 are determined in advance by each electric vehicle.
This characteristic data is written in the ROMW of the torque calculating device 12 shown in FIG. 2, and this target torque is read out as appropriate according to the traveling command and traveling conditions.

前記目標トルクTIはパルスジェネレータ28から出力
されるも一タ回転数、実施例においては、モータ周波数
fmととともに効率F1適化回路17Iにおいて総合的
なモータ損失を最小とする最適モータ磁束Φ8及び最適
トルク電流TT′に変換される。この演算は第1図のス
テップ104に占いで行われる。ステップ104では必
要な目標トルクT*とモータ回転数N (fm)から前
述した第4あるいは第5図で示した磁束/損失特性デー
タに基づぎ仝体的なモータ損失を最小とする最適モータ
磁束Φ9が求められる。
The target torque TI is the motor rotation speed output from the pulse generator 28, and in the embodiment, together with the motor frequency fm, the efficiency F1 optimization circuit 17I calculates the optimum motor magnetic flux Φ8 and the optimum motor to minimize the overall motor loss. It is converted into torque current TT'. This calculation is performed by fortune-telling in step 104 of FIG. In step 104, an optimum motor is selected based on the required target torque T* and motor rotational speed N (fm) and the magnetic flux/loss characteristic data shown in FIG. Magnetic flux Φ9 is determined.

更に、前記求められた最適モータ磁束Φ9から前述した
第3図あるいは第6図のデータに基づいて必要な最適ト
ルク電流11*が求められる。
Furthermore, the necessary optimum torque current 11* is obtained from the optimum motor magnetic flux Φ9 obtained above based on the data shown in FIG. 3 or 6 described above.

次に、ステップ105においてこのモータ磁束のトルク
電流に対する変化遅れを考慮し、補正モータ磁束の98
を演算する。この補正モータ磁束Φ1oは、モータ磁束
が最適モーター1束に立ち上がるまでの調整過渡時にお
いては所望の目標トルクT*を(9ることができないこ
とを考慮し、最適モータ磁束Φ“よりも大きなモータ磁
束Φ1 を指令することにより、モータ磁束を応答性良
く変化さび一1調整過渡時間を短縮するために設定され
るものである。最適モータ磁束に応じた磁化電流より大
きな磁化電流を供給することによってモータ磁束の立ち
上りを速くするものである。
Next, in step 105, the delay in change of the motor magnetic flux with respect to the torque current is taken into account, and the corrected motor magnetic flux is
Calculate. This corrected motor magnetic flux Φ1o is determined to be larger than the optimal motor magnetic flux Φ1, considering that it is not possible to achieve the desired target torque T* (9) during the adjustment transition until the motor magnetic flux rises to the optimum motor flux. By commanding the magnetic flux Φ1, the motor magnetic flux is changed with good response.This is set in order to shorten the adjustment transient time.By supplying a magnetizing current larger than the magnetizing current corresponding to the optimum motor magnetic flux. This speeds up the rise of motor magnetic flux.

この補正モータ磁束Φ8 を青るための演算は次式によ
って行われる。
The calculation for changing this corrected motor magnetic flux Φ8 is performed by the following equation.

Φ n=中 +1/2(Φ1−01   )・・・(1
) 式(1)において、Φ9  は現在のモータ磁束を示し
、補正モータ磁束の9 は、最適り一タ磁束Φ1と現在
のモータ磁束Φゝn−1との差に応じて決定される。
Φ n=medium +1/2 (Φ1-01)...(1
) In Equation (1), Φ9 represents the current motor magnetic flux, and the corrected motor magnetic flux 9 is determined according to the difference between the optimum magnetic flux Φ1 and the current motor magnetic flux Φゝn-1.

従って、モータ磁束Φ8  が最適モータ磁束Φ9まで
立ち上った後は、最適モータ磁束Φ1が指令されること
となる。
Therefore, after the motor magnetic flux Φ8 rises to the optimum motor magnetic flux Φ9, the optimum motor magnetic flux Φ1 is commanded.

以上のステップ104及び105のrAq処11pは第
2図における効率最適化回路14にて常峙行ねれる。
The rAq processing 11p in steps 104 and 105 described above is constantly performed by the efficiency optimization circuit 14 in FIG.

以上のようにして、求めた補正モータ磁束Φ*nと前記
最適トルク電流r−が定まると、■ 次に本実施例においては、ベクトル制御によってモータ
電圧V1とモーター次周波数f1との演算をベクトルl
l 痺回路16によって行う(ステップ106)。
When the corrected motor magnetic flux Φ*n and the optimum torque current r- are determined as described above, (1) Next, in this embodiment, the calculation of the motor voltage V1 and the motor next frequency f1 is performed by vector control. l
1 by the numbing circuit 16 (step 106).

館記ベクトル演惇口路16にはパルスジェネレータ28
から与えられるモータ周波数fm、電流検出回路2Gか
ら検出されたモータを流11そしで、電圧検出回路24
から検出されたバッテリ電圧V。が入力8れており、こ
れらの検出信口と前記与えられた補正モータ磁束Φ*n
及び最適トルク電流1  ″によって所望のベクトル演
算が行わ■ れる。ベクトル演算の結果はモータ電圧■1としてPW
M制御回路18に供給され、まlこ滑り周波数FS′/
fi前記モータ周波数fmと加桿されてモー−ター次周
波数f1としてP W M ii!I tin回路18
に供給される。
There is a pulse generator 28 in the vector control path 16.
The motor frequency fm given from
Battery voltage V detected from . are input 8, and these detection ports and the given correction motor magnetic flux Φ*n
The desired vector calculation is performed using the optimum torque current 1''.The result of the vector calculation is PW
It is supplied to the M control circuit 18, and the round slip frequency FS'/
fi is added to the motor frequency fm and the motor frequency f1 is set as PW M ii! Itin circuit 18
is supplied to

、j 前記PWM制御回路18は供給されたモータ電圧■1と
モーター次周波数f1とからインバータ制御信号である
パルス信号Pをインバータ主回路20に供給しくステッ
プ107)、インバータ主回路20はこの与えられたパ
ルス信号Pに基づいてバッテリ22の直流電力を必要な
交流電力に変換し誘導モータ16に所望の一次電流を供
給する。
, j The PWM control circuit 18 supplies a pulse signal P, which is an inverter control signal, to the inverter main circuit 20 from the supplied motor voltage ■1 and motor frequency f1 (step 107), and the inverter main circuit 20 receives this input. Based on the generated pulse signal P, the direct current power of the battery 22 is converted into necessary alternating current power, and the desired primary current is supplied to the induction motor 16.

従って、本実施例によれば、誘導モータ10は広範囲に
変動する目標トルク領域及びモータ回転数領域において
、供給される一次電流を制mすることにより、モータ磁
束Φ及びトルク電流11を調整し、磁束損失とトルク電
流損失の両名の相互モータ損失が最小値となるようにし
、更に目標l・ルクを得るまでのモータ磁束調整過渡時
においてモータ磁束を応答性良く変化させその調整時間
を短縮することができ、この結果、バッテリ22の消耗
を著しく軽減することが可能となる。
Therefore, according to this embodiment, the induction motor 10 adjusts the motor magnetic flux Φ and the torque current 11 by controlling the supplied primary current in the target torque range and the motor rotation speed range that fluctuate over a wide range, The mutual motor loss of both magnetic flux loss and torque current loss is minimized, and the adjustment time is shortened by changing the motor magnetic flux with good responsiveness during the motor magnetic flux adjustment transient until the target l·ruq is obtained. As a result, consumption of the battery 22 can be significantly reduced.

[発明の効果] 以−りのごとく、本発明によれば、目標トルクを得るま
でのモータ磁束調整時間を短縮するとともに、目標トル
クを得た後の平常時においては、誘導モータは常に最小
の総合損失にて駆動され、この結果、バッテリ充電走行
距離を著しく延長させ、電気自UJ車の行動範囲を拡大
することが可能となる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the motor magnetic flux adjustment time until the target torque is obtained is shortened, and in normal times after the target torque is obtained, the induction motor is always kept at the minimum value. It is driven at total loss, and as a result, it is possible to significantly extend the battery charging mileage and expand the range of action of the electric UJ vehicle.

前記走行距離の延長はバッテリの充電回数を減少させ、
メンテナンスの煩雑さを減すことから電気自動車の実用
化に極めて有用である。
Extending the mileage reduces the number of times the battery needs to be charged,
It is extremely useful for the practical application of electric vehicles because it reduces the complexity of maintenance.

もちろん、走行距離の延長は必要な走行距離を短く設定
することによってバッテリ自体の小型化及び自動車Φ吊
の減少をもたらすことができ、更にバッテリの一小型化
は自動車のデザインの自由度を増大させる効果を生じる
Of course, extending the mileage can lead to the miniaturization of the battery itself and the reduction of vehicle Φ suspension by setting the necessary mileage short, and miniaturization of the battery also increases the degree of freedom in the design of the vehicle. produce an effect.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明に係る制御方法の好適な実施例を示すフ
ローヂレート図、 第2図は第1図のフローチ17−トを実行するための制
御回路図、 第3図は誘導モータにおけるモータ磁束Φとトルク電流
[1との関係を示す特性図、 第4図は回転数を一定としたときにモータ出力トルクを
パラメータとしたモータ磁束/損失特性図、 第5図及び第6図はそれぞれ本発明に用いられるモータ
磁束及びモータトルク電流のデータマツプ図、 第7図は本発明を用いた自動車走行状態を示ず特性図で
ある。 10 ・・・ 誘導モータ 12 ・・・ トルク演算装置 14 ・・・ 効率最適化回路 16 ・・・ ベクトル演算回路 18 ・・・ P W M i!III御回路20 ・
・・ インバータ主回路 22 ・・・ バッテリ。
Fig. 1 is a flow rate diagram showing a preferred embodiment of the control method according to the present invention, Fig. 2 is a control circuit diagram for executing flowchart 17 of Fig. 1, and Fig. 3 is a motor magnetic flux in an induction motor. A characteristic diagram showing the relationship between Φ and torque current [1, Figure 4 is a motor magnetic flux/loss characteristic diagram with the motor output torque as a parameter when the rotation speed is constant, and Figures 5 and 6 are the main characteristics, respectively. FIG. 7 is a data map diagram of motor magnetic flux and motor torque current used in the present invention, and is a characteristic diagram that does not show the driving state of a vehicle using the present invention. 10... Induction motor 12... Torque calculation device 14... Efficiency optimization circuit 16... Vector calculation circuit 18... PWM i! III control circuit 20 ・
... Inverter main circuit 22 ... Battery.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)走行指令及び走行条件に基づいて誘導モータに必
要な目標トルクを求め、前記目標トルクが出力されるよ
うに誘導モータに所望の一次電流を供給する電気自動車
用誘導モータの制御方法において、 予め定められている磁束/損失特性データから前記目標
トルクとモータ回転数に応じてモータ損失が最小となる
最適モータ磁束を演算し、 次にモータ磁束/トルク電流特性データから前記定めら
れた最適モータ磁束で目標トルクを出力するための最適
トルク電流を演算し、 更に前記最適モータ磁束と現在のモータ磁束との差に基
づいて、モータ磁束の増加調整の過渡時に生じるモータ
磁束の変化遅れを補償するための最適モータ磁束より大
きい補正モータ磁束を演算し、 出力トルク増加に応じたモータ磁束の調整過渡時には前
記補正モータ磁束を得るための磁化電流と、最適トルク
電流と、から定まる一次電流指令誘導モータに供給する
こととし、 調整後モータ磁束が最適モータ磁束に達した後は、前記
最適モータ磁束を得る磁化電流と前記最適トルク電流と
からモータ損失を最小にする一次電流指令を誘導モータ
に供給することを特徴とする電気自動車用誘導モータの
制御方法。
(1) A method for controlling an induction motor for an electric vehicle, in which a target torque required for the induction motor is determined based on a travel command and travel conditions, and a desired primary current is supplied to the induction motor so that the target torque is output. The optimal motor magnetic flux that minimizes motor loss is calculated according to the target torque and motor rotation speed from predetermined magnetic flux/loss characteristic data, and then the determined optimal motor magnetic flux is calculated from the motor magnetic flux/torque current characteristic data. Calculates the optimum torque current for outputting the target torque using the magnetic flux, and further compensates for a delay in change in the motor magnetic flux that occurs during the transition of increasing adjustment of the motor magnetic flux, based on the difference between the optimum motor magnetic flux and the current motor magnetic flux. Calculate a corrected motor magnetic flux that is larger than the optimum motor magnetic flux for the purpose, and adjust the motor magnetic flux according to the increase in output torque.During a transition, the primary current command for the induction motor is determined from the magnetizing current and the optimum torque current to obtain the corrected motor magnetic flux. After the adjusted motor magnetic flux reaches the optimum motor magnetic flux, a primary current command that minimizes motor loss is supplied to the induction motor from the magnetizing current that obtains the optimum motor magnetic flux and the optimum torque current. A method for controlling an induction motor for an electric vehicle, characterized in that:
JP61078018A 1986-04-03 1986-04-03 Controlling method for induction motor of electric vehicle Pending JPS62236302A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011050217A (en) * 2009-08-28 2011-03-10 Sumitomo Heavy Ind Ltd Controller for induction motor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011050217A (en) * 2009-08-28 2011-03-10 Sumitomo Heavy Ind Ltd Controller for induction motor

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