(57)【要約】【課題】目標とする回転状態を急激に変化させた場合においても的確に電動機を制御することが可能な電動機制御装置を提供する。【解決手段】電力制御部２４は、テーブル記憶部２６に記憶されている制御テーブルを参照し、トルク目標値および回転速度目標値に対応付けられた最適利得および対応電流値を取得する。そして、最適利得を示す利得情報ＧＩを増幅器１６に出力する。増幅器１６は、電流センサ１４が出力する電流検出値を最適利得で増幅し電力制御部２４に出力する。電力制御部２４は、増幅器１６が出力する電流検出値と利得情報ＧＩとに基づいて導線１２−１に流れる電流の値を電流測定値として求める。そして、電流測定値から対応電流値を減算した電流差に基づいて電力供給回路１０を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両を駆動する電動機に供給される電力に基づいて定まる電気物理量を、当該電動機に電力を供給する導線から取得し検出値として出力するセンサと、
前記センサが出力する検出値を増幅して出力する増幅部と、
前記増幅部によって増幅された検出値に基づいて、目標とする回転状態で前記電動機が回転するよう前記電動機に供給される電力を制御する制御部と、
前記目標とする回転状態に応じて前記増幅部の利得を調整する利得調整部と、
を備えることを特徴とする電動機制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電動機制御装置であって、
前記回転状態は、前記電動機の回転速度と、前記車両が備える車輪に前記電動機が与えるトルクと、によって定まる状態であることを特徴とする電動機制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電動機制御装置であって、
前記電気物理量は電流であることを特徴とする電動機制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両を駆動する電動機を制御する電動機制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動機に供給する電力を調整することで電動機の回転速度等の回転状態を制御する電動機制御装置が広く用いられる。図２に電動機制御装置１００の構成を示す。電動機制御装置１００は、電力供給回路１０、導線１２−１，１２−２、電流センサ１４、増幅器１６、利得調整部１８、および制御部２０を備えて構成される。
【０００３】
電力供給回路１０は導線１２−１および１２−２を介して電動機２２に電力を供給する。電動機２２は供給された電力に基づいて回転する。電流センサ１４は、導線１２−１に流れる電流を検出し検出値を電流検出値として増幅器１６に出力する。増幅器１６は、利得調整部１８が出力する利得情報ＧＩによって規定される利得で電流検出値を増幅し、利得調整部１８および制御部２０に出力する。利得調整部１８は、増幅器１６が出力する電流検出値に基づいて、増幅器１６が出力する電流検出値を所定の範囲内の値とするための利得を求め、その利得を示す利得情報ＧＩを増幅器１６および制御部２０に出力する。
【０００４】
制御部２０には、目標とする回転状態を示す目標情報ＳＩが他の装置から与えられる。制御部２０は、増幅器１６が出力する電流検出値および利得調整部１８が出力する利得情報ＧＩから導線１２−１を流れる電流の値を電流測定値として求め、目標とする回転状態で電動機２２が回転している場合に導線１２−１に流れる電流の既知の値と電流測定値との比較に基づいて、目標とする回転状態で電動機２２が回転するための電力が電動機２２に供給されるよう電力供給部１０を制御する。
【０００５】
電動機制御装置１００に増幅器１６を設けることにより、出力する値が微少である電流センサ１４を適用することができると共に、電流センサ１４が出力する電流検出値の微少な変化に応じた制御が可能となる。また、増幅器１６は、出力する電流検出値が所定の範囲内の値となるようその利得が調整されるため、増幅された電流検出値が増幅器１６が出力することが可能な最大値に達した飽和状態で動作すること、または制御部２０が検出可能な値よりも小さい値の電流検出値が出力される出力過小状態で動作することを回避することができる。これによって、制御部２０は、電流センサ１４が出力する電流検出値の広い範囲において電動機２２の回転状態の制御を行うことができる。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２７４９３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
電動機制御装置１００では、電動機２２の回転状態を急激に変化させる場合、電動機２２に供給する電力を急激に変化させる。このとき、電流センサ１４が出力する電流検出値は、電動機２２に供給される電力の変化に従って変化する。しかし、増幅器１６の利得はそれが出力する電流検出値に基づいて調整されるため、電流センサ１４が出力する電流検出値が変化した時から遅延して最適な値に調整される。したがって、電動機２２に供給する電力が変化してから増幅器１６が出力する電流検出値が所定の範囲内の値に調整されるまでの間、増幅器１６が飽和状態または出力過小状態となり、電動機２２の的確な制御が不可能となるという問題が生じる。
【０００８】
本発明はこのような課題に対してなされたものであり、目標とする回転状態を急激に変化させた場合においても的確に電動機を制御することが可能な電動機制御装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、車両を駆動する電動機に供給される電力に基づいて定まる電気物理量を、当該電動機に電力を供給する導線から取得し検出値として出力するセンサと、前記センサが出力する検出値を増幅して出力する増幅部と、前記増幅部によって増幅された検出値に基づいて、目標とする回転状態で前記電動機が回転するよう前記電動機に供給される電力を制御する制御部と、前記目標とする回転状態に応じて前記増幅部の利得を調整する利得調整部と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る電動機制御装置においては、前記回転状態は、前記電動機の回転速度と、前記車両が備える車輪に前記電動機が与えるトルクと、によって定まる状態とすることが好適である。
【００１１】
また、本発明に係る電動機制御装置においては、前記電気物理量は電流とすることが好適である。
【００１２】
また、本発明に係る電動機制御装置においては、前記利得調整部は、前記目標とする回転状態と前記増幅部の利得とを対応付けたテーブルを記憶し、当該テーブルに基づいて前記増幅部の利得を調整する構成とすることが好適である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、回転状態を急激に変化させる場合においても的確に電動機を制御することが可能な電動機制御装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１に本発明の実施形態に係る車両駆動システム１０２の構成を示す。車両駆動システム１０２は、電力供給回路１０、導線１２−１，１２−２、電流センサ１４、増幅器１６、電動機２２、電力制御部２４、テーブル記憶部２６、車両制御部２８、アクセルペダル３０、トルク伝達機構３２、車輪３４、および回転速度検出部３６を備えて構成される。図２と同一の構成部については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００１５】
電動機２２は、導線１２−１および１２−２を介して電力供給回路１０から供給される電力に基づいて回転し、トルク伝達機構３２にトルクを与える。トルク伝達機構３２は車輪３４にトルクを与える。
【００１６】
回転速度検出部３６は、電動機２２の回転速度を検出し、検出した値を回転速度検出値として車両制御部２８に出力する。
【００１７】
車両制御部２８は、アクセルペダル３０の踏み込み量と回転速度検出値とに基づいて、電動機２２のトルク目標値および回転速度目標値を決定する。そして、トルク目標値および回転速度目標値を含む目標情報ＳＩを電力制御部２４に出力する。
【００１８】
テーブル記憶部２６は、トルクの値および回転速度の値に対し対応電流値および最適利得を対応付けた制御テーブルを記憶する。ここで、対応電流値とは、所定のトルクおよび所定の回転速度で電動機２２が回転しているときに導線１２−１および１２−２に流れる電流の既知の値を、当該所定のトルクの値と当該所定の回転速度の値の組み合わせに対して対応付けたものをいう。また、最適利得とは、当該所定のトルクおよび当該所定の回転速度で電動機２２が回転しているときに、増幅器１６が出力する電流検出値を所定の範囲内の値とするための増幅器１６の利得を、当該所定のトルクの値と当該所定の回転速度の値の組み合わせに対して対応付けたものをいう。制御テーブルは、電動機２２の回転状態に対する消費電流の特性、導線１２−１に流れる電流の値に対する電流センサ１４が出力する電流検出値の特性、増幅器１６が出力することが可能な最大の電流検出値、電力制御部２４が取得可能な電流検出値の最小値等に基づいて予め設定される。
【００１９】
電力制御部２４は、テーブル記憶部２６に記憶されている制御テーブルを参照し、トルク目標値および回転速度目標値に対応付けられた最適利得を取得する。そして、最適利得を示す利得情報ＧＩを増幅器１６に出力する。
【００２０】
増幅器１６は、利得情報ＧＩによって規定される最適利得で、電流センサ１４が出力する電流検出値を増幅し電力制御部２４に出力する。本実施形態に係る電流センサ１４としては、磁界の変化を電圧の変化に変換して出力するホール素子を適用することが好適である。ホール素子が適用された電流センサ１４は、導線１２−１に流れる電流によって導線１２−１を取り囲んで発生する磁界を検出し、検出値を電流検出値として出力する。ホール素子は導線１２−１に接触させる必要がないため電流センサ１４と導線１２−１との間の電気的な絶縁を保つことができる。
【００２１】
電力制御部２４は、増幅器１６が出力する電流検出値と利得情報ＧＩとに基づいて導線１２−１に流れる電流の値を電流測定値として求める。また、電力制御部２４は、テーブル記憶部２６に記憶されている制御テーブルを参照し、トルク目標値および回転速度目標値に対応付けられた対応電流値を取得する。そして、電流測定値から対応電流値を減算した電流差に基づいて、電流差を０に収束させるための、電動機２２に供給する電力に対する調整値を求める。電力制御部２４は、電動機２２に供給される電力が調整値だけ変化するよう電力供給回路１０を制御する。
【００２２】
このような構成によれば、アクセルペダル３０の踏み込み量およびアクセルペダル３０の操作時点における電動機２２の回転速度に応じてトルク目標値および回転速度目標値が定められる。そして、トルク目標値で示されるトルク、および回転速度目標値で示される回転速度で回転するよう電動機２２が制御され、電動機２２の回転に応じて車両を駆動することができる。
【００２３】
また、電力制御部２４は、目標情報ＳＩが車両制御部２８から出力されると共に制御テーブルから最適利得を取得して増幅器１６に出力する。これによって、アクセルペダルの踏み込み量を急激に変化させることにより電動機２２に供給する電力が急激に変化し、導線１２−１に流れる電流の値が急激に変化した場合であっても、増幅器１６の利得は迅速に最適利得に調整される。したがって、アクセルペダル３０の踏み込み量を変化させてから増幅器１６が出力する電流検出値が所定の範囲内の値に調整されるまでの間、増幅器１６が飽和状態または出力過小状態となることによって電動機２２の的確な制御が不可能となるという問題が回避され、車両の走行状態を的確に制御することができる。
【００２４】
なお、上記では、電動機２２の回転状態を検出する手段の１つとして電流センサ１４を適用したものについて説明した。しかし、このような手段は電流センサ１４に限られず、導線１２−１と導線１２−２との間の電圧を検出する電圧センサ等を適用することもできる。この場合、車両駆動システム１０２では、電流検出値の代わりに電圧検出値に基づく制御がなされることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態に係る車両駆動システム１０２の構成を示す図である。
【図２】電動機制御装置１００の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０  電力供給回路、１２−１，１２−２  導線、１４  電流センサ、１６  増幅器、１８  利得制御部、２０  制御部、２２  電動機、２４  電力制御部、２６  テーブル記憶部、２８  車両制御部、３０  アクセルペダル、３２  トルク伝達機構、３４  車輪、３６  回転速度検出部、１００  電動機制御装置、１０２  車両駆動システム。
【図１】
2007267531.tif 000003
【図２】
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