(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
目標トルクに基づいてトルク電流指令と磁束指令とを演算して誘導モータの１次電流指令と１次周波数指令とを算出し、インバーターにより前記誘導モータを駆動制御する電気自動車用モータの駆動制御装置において、
磁束指令の増加および減少を判別する判別回路と、
前記判別回路により増加と判別された時は、トルク電流指令と磁束指令とを同時に立ち上げ開始するとともに磁束指令の立上がりをトルク電流指令の立上がりよりも速くし、前記判別手段により減少と判別された時は、トルク電流指令と磁束指令とを同時に立ち下げ開始するとともに磁束指令の立ち下がりをトルク電流指令の立ち下がりよりも遅くする制御回路とを備えることを特徴とする電気自動車用モータの駆動制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電気自動車用モータの駆動制御装置において、
前記制御回路は目標トルクおよび磁束指令のフィルター処理を行ない、磁束指令の増加時と減少時に時定数を切り換えて磁束指令および／または目標トルクの立上がり時間と立ち下がり時間を調節することを特徴とする電気自動車用モータの駆動制御装置。
【請求項３】
目標トルクに基づいてトルク電流指令と磁束指令とを演算して誘導モータの１次電流指令と１次周波数指令とを算出し、インバーターにより前記誘導モータを駆動制御する電気自動車用モータの駆動制御装置において、
目標トルクの増加および減少を判別する判別回路と、
前記判別回路により増加と判別された時は、トルク電流指令と磁束指令とを同時に立ち上げ開始するとともにトルク電流指令の立上がりを磁束指令の立上がりよりも遅くし、前記判別回路により減少と判別された時は、トルク電流指令と磁束指令とを同時に立ち下げ開始するとともにトルク電流指令の立ち下がりを磁束指令の立ち下がりよりも速くする制御回路とを備えることを特徴とする電気自動車用モータの駆動制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の電気自動車用モータの駆動制御装置において、
前記制御回路は目標トルクおよび磁束指令のフィルター処理を行ない、目標トルクの増加時と減少時に時定数を切り換えて目標トルクおよび／または磁束指令の立上がり時間と立ち下がり時間を調節することを特徴とする電気自動車用モータの駆動制御装置。
【請求項５】
目標トルクに基づいてトルク電流指令と磁束指令とを演算して誘導モータの１次電流指令と１次周波数指令とを演算し、インバーターにより前記誘導モータを駆動制御する電気自動車用モータの駆動制御装置において、
アクセルの開度を検出する開度検出手段と、
前記開度検出手段により検出されたアクセル開度の増加時は、トルク電流指令と磁束指令とを同時に立ち上げ開始するとともに磁束指令の立上がりをトルク電流指令の立上がりよりも速くし、前記開度検出手段により検出されたアクセル開度の減少時は、トルク電流指令と磁束指令とを同時に立ち下げ開始するとともに磁束指令の立ち下がりをトルク電流指令の立ち下がりよりも遅くする制御回路とを備えることを特徴とする電気自動車用モータの駆動制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載の電気自動車用モータの駆動制御装置において、
前記制御回路は目標トルクおよび磁束指令のフィルター処理を行ない、アクセル開度の増加時と減少時に時定数を切り換えて磁束指令および／または目標トルクの立上がり時間と立ち下がり時間を調節することを特徴とする電気自動車用モータの駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は電気自動車用モータの駆動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気自動車の推進源として用いられる誘導モータを駆動制御する装置が知られている。
図２を参照して従来の電気自動車用モーターの駆動制御方法を説明する。
アクセル開度と車速に応じて設定された目標トルクＴｒを、１次遅れフィルタ（１）によりフィルター処理した後、トルク電流指令Ｉｔを演算する。一方、目標トルクＴｒに基づいて磁束指令φを演算し、１次遅れフィルタ（２）によりフィルタ処理した後（φ’）、励磁電流指令Ｉｍを演算する。さらに、トルク電流指令Ｉｔと励磁電流指令Ｉｍとに基づいて１次電流指令Ｉ１を演算するとともに、フィルタ処理後の磁束指令φ’とトルク電流指令Ｉｔとモータ回転数とに基づいて１次周波数指令ω１を演算する。そして、算出した１次電流指令Ｉ１と１次周波数指令ω１に基づいてインバーターにより誘導モータを駆動する。なお、１次遅れフィルタ（１）および（２）の時定数は一定である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の電気自動車用モータの駆動制御装置では、１次遅れフィルタ（１）および（２）の時定数を一定としているので、モータの出力トルクの立上がりが速くなるような時定数に設定すると、出力トルクの立ち下がり時にトルク振動が発生し、逆に出力トルクの立ち下がりがスムーズになるような時定数に設定すると出力トルクの立上がりが遅くなるという問題がある。
【０００４】
本発明の目的は、出力トルクの過渡振動を抑制しながらアクセル開度に対する出力トルクの応答性を向上させることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、目標トルクに基づいてトルク電流指令と磁束指令とを演算して誘導モータの１次電流指令と１次周波数指令とを算出し、インバーターにより前記誘導モータを駆動制御する電気自動車用モータの駆動制御装置に適用され、磁束指令の増加および減少を判別する判別回路と、前記判別回路により増加と判別された時は、トルク電流指令と磁束指令とを同時に立ち上げ開始するとともに磁束指令の立上がりをトルク電流指令の立上がりよりも速くし、前記判別手段により減少と判別された時は、トルク電流指令と磁束指令とを同時に立ち下げ開始するとともに磁束指令の立ち下がりをトルク電流指令の立ち下がりよりも遅くする制御回路とを備える。
請求項２の電気自動車用モータの駆動制御装置は、前記制御回路によって、目標トルクおよび磁束指令のフィルター処理を行ない、磁束指令の増加時と減少時に時定数を切り換えて磁束指令および／または目標トルクの立上がり時間と立ち下がり時間を調節するようにしたものである。
請求項３の発明は、目標トルクに基づいてトルク電流指令と磁束指令とを演算して誘導モータの１次電流指令と１次周波数指令とを算出し、インバーターにより前記誘導モータを駆動制御する電気自動車用モータの駆動制御装置に適用され、目標トルクの増加および減少を判別する判別回路と、前記判別回路により増加と判別された時は、トルク電流指令と磁束指令とを同時に立ち上げ開始するとともにトルク電流指令の立上がりを磁束指令の立上がりよりも遅くし、前記判別回路により減少と判別された時は、トルク電流指令と磁束指令とを同時に立ち下げ開始するとともにトルク電流指令の立ち下がりを磁束指令の立ち下がりよりも速くする制御回路とを備える。
請求項４の電気自動車用モータの駆動制御装置は、前記制御回路によって、目標トルクおよび磁束指令のフィルター処理を行ない、目標トルクの増加時と減少時に時定数を切り換えて目標トルクおよび／または磁束指令の立上がり時間と立ち下がり時間を調節するようにしたものである。
請求項５の発明は、目標トルクに基づいてトルク電流指令と磁束指令とを演算して誘導モータの１次電流指令と１次周波数指令とを演算し、インバーターにより前記誘導モータを駆動制御する電気自動車用モータの駆動制御装置に適用され、アクセルの開度を検出する開度検出手段と、前記開度検出手段により検出されたアクセル開度の増加時は、トルク電流指令と磁束指令とを同時に立ち上げ開始するとともに磁束指令の立上がりをトルク電流指令の立上がりよりも速くし、前記開度検出手段により検出されたアクセル開度の減少時は、トルク電流指令と磁束指令とを同時に立ち下げ開始するとともに磁束指令の立ち下がりをトルク電流指令の立ち下がりよりも遅くする制御回路とを備える。
請求項６の電気自動車用モータの駆動制御装置は、前記制御回路によって、目標トルクおよび磁束指令のフィルター処理を行ない、アクセル開度の増加時と減少時に時定数を切り換えて磁束指令および／または目標トルクの立上がり時間と立ち下がり時間を調節する。
【０００６】
【作用】
請求項１の電気自動車用モータの駆動制御装置では、目標トルクに基づいてトルク電流指令と磁束指令とを演算する際、磁束指令の増加時は、トルク電流指令と磁束指令とを同時に立ち上げ開始するとともに磁束指令の立上がりをトルク電流指令の立上がりよりも速くし、磁束指令の減少時は、トルク電流指令と磁束指令とを同時に立ち下げ開始するとともに磁束指令の立ち下がりをトルク電流指令の立ち下がりよりも遅くする。そして、これらのトルク電流指令と磁束指令により１次電流指令と１次周波数指令とを算出し、インバーターにより電気自動車用誘導モーターを駆動制御する。
請求項２の電気自動車用モータの駆動制御装置では、目標トルクおよび磁束指令のフィルター処理を行ない、磁束指令の増加時と減少時に時定数を切り換えて磁束指令および／または目標トルクの立上がり時間と立ち下がり時間を調節する。
請求項３の電気自動車用モータの駆動制御装置では、目標トルクの増加時は、トルク電流指令と磁束指令とを同時に立ち上げ開始するとともにトルク電流指令の立上がりを磁束指令の立上がりよりも遅くし、目標トルクの減少時は、トルク電流指令と磁束指令とを同時に立ち下げ開始するとともにトルク電流指令の立ち下がりを磁束指令の立ち下がりよりも速くする。そして、これらのトルク電流指令と磁束指令により１次電流指令と１次周波数指令とを算出し、インバーターにより電気自動車用誘導モーターを駆動制御する。
請求項４の電気自動車用モータの駆動制御装置では、目標トルクおよび磁束指令のフィルター処理を行ない、目標トルクの増加時と減少時に時定数を切り換えて目標トルクおよび／または磁束指令の立上がり時間と立ち下がり時間を調節する。
請求項５の電気自動車用モータの駆動制御装置では、アクセル開度の増加時は、トルク電流指令と磁束指令とを同時に立ち上げ開始するとともに磁束指令の立上がりをトルク電流指令の立上がりよりも速くし、アクセル開度の減少時は、トルク電流指令と磁束指令とを同時に立ち下げ開始するとともに磁束指令の立ち下がりをトルク電流指令の立ち下がりよりも遅くする。そして、これらのトルク電流指令と磁束指令により１次電流指令と１次周波数指令とを算出し、インバーターにより電気自動車用誘導モーターを駆動制御する。
請求項６の電気自動車用モータの駆動制御装置では、目標トルクおよび磁束指令のフィルター処理を行ない、アクセル開度の増加時と減少時に時定数を切り換えて磁束指令および／または目標トルクの立上がり時間と立ち下がり時間を調節する。
【０００７】
【実施例】
図１は一実施例の構成を示す機能ブロック図、図２はモータ制御演算部の動作を示す制御ブロック図である。
目標トルク演算部１は、不図示の開度センサーにより検出されたアクセル開度や不図示の車速センサーにより検出された車速などに基づいて目標トルクＴｒを演算する。モータ制御演算部２は、図２に示す制御ブロック図にしたがって目標トルクＴｒから１次電流指令Ｉ１と１次周波数指令ω１とを演算する。モータ駆動演算部３は、１次電流指令Ｉ１と１次周波数指令ω１にしたがってインバータ４を駆動し、３相交流電力を誘導モータ５へ供給する。
【０００８】
モータ制御演算部２は、基本的には上述した図２に示す構成と同様であるが、この実施例ではフィルタ（１）と（２）の作用が異なる。なお、フィルター（１），（２）は積分動作または単一積分動作のものが望ましい。
モータ５の出力トルクの立上がりを速くするためには、トルク電流（Ｉｔ）と磁束（φ）を速く立上げる必要がある。また、出力トルクの過度振動を発生させないようにするためには、トルク電流（Ｉｔ）よりも磁束（φ）を大きくしなければならない。
【０００９】
図３は、アクセル開度が変化した時のトルク電流指令Ｉｔと磁束指令φとの関係を示すタイムチャートである。
今、時刻ｔ１でアクセル開度が増加し、時刻ｔ２でアクセル開度が減少したとする。
まず、磁束指令の立上がり・立ち下がりをφ１に示すようにトルク電流指令Ｉｔの立上がり・立ち下がりよりも速くした場合は、アクセル開時にトルク電流指令Ｉｔよりも磁束指令φ１が速く立上がるので、出力トルクに過渡振動が発生しない。ところが、アクセル閉時にも、トルク電流指令Ｉｔと磁束指令φ１とが立上がり時と同様な時定数で立ち下がるので、磁束指令φ１がトルク電流指令Ｉｔよりも小さくなり、モータ出力トルクに振動が発生する。
次に、磁束指令の立上がり・立ち下がりをφ２に示すようにトルク電流指令Ｉｔの立上がり・立ち下がりよりも遅くした場合は、アクセル開時に磁束指令φ２がトルク電流指令Ｉｔよりも小さくなり、モータ出力トルクに振動が発生する。しかし、アクセル閉時には、磁束指令φ２がトルク電流指令Ｉｔよりも大きくなるので振動は発生しない。
【００１０】
そこでこの実施例では、１次遅れフィルタ（１）の時定数にアクセル開度に対するモータ出力トルクの応答性が十分に高くなるような値を設定し、トルク電流指令Ｉｔの立上がりと立ち下がりを調節するとともに、磁束指令φの立上がりと立ち下がりで１次遅れフィルタ（２）の時定数を切り換え、φ３に示すように、磁束指令の立ち上がりをトルク電流指令Ｉｔの立上がりよりも速くし、磁束指令の立ち下がりをトルク電流指令Ｉｔの立ち下がりよりも遅くする。
こうすると、アクセル開時および閉時に磁束指令φ３がトルク電流指令よりも大きくなり、モータ出力トルクに振動が発生しない。また、アクセル開操作に応じてモータの出力トルクが素速く立上がり、アクセル開度に対する出力トルクの応答性を上げることができる。
【００１１】
図４は、１次遅れフィルタ（２）の処理プログラムを示すフローチャートである。
モータ制御演算部２のマイクロコンピューターは、所定の時間間隔でこの制御プログラムを実行する。ステップ１において、今回算出された磁束指令φが前回のフィルタ（２）処理後の磁束指令φ’以上か否かを判別し、φ≧φ’であればアクセル開時であると判断してステップ２へ進み、フィルタ（２）の時定数にフィルタ（１）の時定数よりも小さい値を設定する。一方、φ＜φ’であればアクセル閉時であると判断してステップ３へ進み、フィルタ（２）の時定数にフィルタ（１）よりも大きな値を設定する。ステップ４で、設定された時定数に基づいて磁束指令φのフィルタ処理を行ない、磁束指令φ’を算出する。
これにより、トルク電流指令Ｉｔと磁束指令φとの関係は図３に示すＩｔとφ３との関係になり、アクセルの開閉時にモータ出力トルクに過渡振動を発生させずに、アクセル開度に対するモータ出力トルクの応答性を上げることができる。
【００１２】
−実施例の変形例−
上述した実施例では、アクセルの開時と閉時に１次遅れフィルタ（２）の時定数を切り換えて磁束指令φ’の立上がりと立ち下がりを調節したが、１次遅れフィルタ（１）の時定数を切り換えて目標トルクＴｒ’の立上がりと立ち下がりを調節するようにしてもよい。
図５は、変形例のアクセル開度が変化した時のトルク電流指令Ｉｔと磁束指令φとの関係を示すタイムチャートである。時刻ｔ１でアクセル開度が増加し、時刻ｔ２でアクセル開度が減少したとする。
１次遅れフィルタ（２）の時定数にアクセル開度に対するモータ出力トルクの応答性が十分に高くなるような値を設定し、磁束指令φの立上がりと立ち下がりを調節するとともに、目標トルクＴｒの立上がりと立ち下がりで１次遅れフィルタ（１）の時定数を切り換え、トルク電流指令Ｉｔの立ち上がりを磁束指令φの立上がりよりも遅くし、トルク電流指令Ｉｔの立ち下がりを磁束指令φの立ち下がりよりも速くする。
こうすると、アクセル開時および閉時に磁束指令φがトルク電流指令Ｉｔよりも大きくなり、モータ出力トルクに振動が発生しない。また、アクセル開操作に応じてモータの出力トルクが素速く立上がり、アクセル開度に対する出力トルクの応答性を上げることができる。
【００１３】
図６は、上記変形例の１次遅れフィルタ（１）の処理プログラムを示すフローチャートである。
モータ制御演算部２のマイクロコンピューターは、所定の時間間隔でこの制御プログラムを実行する。ステップ１１において、今回目標トルク演算部１で算出された目標トルクＴｒが前回のフィルタ（１）処理後の目標トルクＴｒ’以上か否かを判別し、Ｔｒ≧Ｔｒ’であればアクセル開時であると判断してステップ１２へ進み、フィルタ（１）の時定数にフィルタ（２）の時定数よりも大きい値を設定する。一方、Ｔｒ＜Ｔｒ’であればアクセル閉時であると判断してステップ１３へ進み、フィルタ（１）の時定数にフィルタ（２）よりも小さい値を設定する。ステップ４で、設定された時定数に基づいて目標トルクＴｒのフィルタ処理を行ない、目標トルクＴｒ’を算出する。
これにより、トルク電流指令Ｉｔと磁束指令φとの関係は図５に示すような関係になり、アクセルの開閉時にモータの出力トルクに過渡振動を発生させずに、アクセル開度に対するモータ出力トルクの応答性を上げることができる。
【００１４】
なお、アクセル開時と閉時でフィルタ（１）と（２）の両方の時定数を切り換えるようにしてもよい。
また、上述した実施例とその変形例では、磁束指令φと目標トルクＴｒの増加および減少によりアクセル開時と閉時の判断をしたが、アクセル開度を検出するセンサーからのアクセル開度信号の増加および減少によりアクセルの開閉判断を行ない、フィルター（１）および／または（２）の時定数を切り換えるようにしてもよい。
さらに、フィルタ（１）と（２）に高次遅れフィルタを用いてもよい。
【００１５】
以上の実施例の構成において、モータ制御演算部２が判別回路、制御回路および開度検出手段をそれぞれ構成する。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、目標トルクに基づいてトルク電流指令と磁束指令とを演算する際、磁束指令の増加時は、トルク電流指令と磁束指令とを同時に立ち上げ開始するとともに磁束指令の立上がりをトルク電流指令の立上がりよりも速くし、磁束指令の減少時は、トルク電流指令と磁束指令とを同時に立ち下げ開始するとともに磁束指令の立ち下がりをトルク電流指令の立ち下がりよりも遅くする。例えば、目標トルクおよび磁束指令のフィルター処理を行ない、磁束指令の増加時と減少時に時定数を切り換えて磁束指令および／または目標トルクの立上がり時間と立ち下がり時間を調節する。そして、これらのトルク電流指令と磁束指令により１次電流指令と１次周波数指令とを算出し、インバーターにより電気自動車用誘導モーターを駆動制御するようにしたので、アクセル開閉時の出力トルクの過度振動を抑制しながらアクセル開度に対する出力トルクの応答性を向上させることができる。
また、目標トルクの増加時は、トルク電流指令と磁束指令とを同時に立ち上げ開始するとともにトルク電流指令の立上がりを磁束指令の立上がりよりも遅くし、目標トルクの減少時は、トルク電流指令と磁束指令とを同時に立ち下げ開始するとともにトルク電流指令の立ち下がりを磁束指令の立ち下がりよりも速くする。例えば、目標トルクおよび磁束指令のフィルター処理を行ない、目標トルクの増加時と減少時に時定数を切り換えて目標トルクおよび／または磁束指令の立上がり時間と立ち下がり時間を調節する。そして、これらのトルク電流指令と磁束指令により１次電流指令と１次周波数指令とを算出し、インバーターにより電気自動車用誘導モーターを駆動制御するようにしたので、アクセル開閉時の出力トルクの過度振動を抑制しながらアクセル開度に対する出力トルクの応答性を向上させることができる。
さらに、アクセル開度の増加時は、トルク電流指令と磁束指令とを同時に立ち上げ開始するとともに磁束指令の立上がりをトルク電流指令の立上がりよりも速くし、アクセル開度の減少時は、トルク電流指令と磁束指令とを同時に立ち下げ開始するとともに磁束指令の立ち下がりをトルク電流指令の立ち下がりよりも遅くする。例えば、目標トルクおよび磁束指令のフィルター処理を行ない、アクセル開度の増加時と減少時に時定数を切り換えて磁束指令および／または目標トルクの立上がり時間と立ち下がり時間を調節する。そして、これらのトルク電流指令と磁束指令により１次電流指令と１次周波数指令とを算出し、インバーターにより電気自動車用誘導モーターを駆動制御する。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施例の構成を示す機能ブロック図。
【図２】モータ制御演算部の動作を示す制御ブロック図。
【図３】アクセル開度が変化した時のトルク電流指令Ｉｔと磁束指令φとの関係を示すタイムチャート。
【図４】１次遅れフィルタ（２）の処理プログラムを示すフローチャート。
【図５】実施例の変形例のアクセル開度が変化した時のトルク電流指令Ｉｔと磁束指令φとの関係を示すタイムチャート。
【図６】１次遅れフィルタ（１）の処理プログラムを示すフローチャート。
【符号の説明】
１  目標トルク演算部
２  モータ制御演算部
３  モータ駆動演算部
４  インバータ部
５  モータ
【図１】
0003572423.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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