(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同期フレーム内で互いに直交する磁束およびトルク電流コマンドを生成するためのフィールド−オリエンテッド制御装置と、
前記磁束電流コマンド信号からフィードバック界磁電流信号を減算し、それによって界磁電流エラー信号を発生させるために、前記フィールド−オリエンテッド制御装置に連結された第一エラー信号ゼネレータと、
前記トルク電流コマンドからフィードバックトルク電流信号を減算し、それによってトルク電流エラー信号を発生させるために、前記フィールド−オリエンテッド制御装置に連結された第二エラー信号ゼネレータと、
前記第一エラー信号ゼネレータに連結され、かつ前記磁束電流エラー信号に応答する第一変数制限比例積分レギュレータであって、比例および積分成分を含む指令された磁束電圧信号（Ｖｄ）を発生し、そして前記指令された磁束電圧信号（Ｖｄ）の前記比例成分を−Ｖｂｕｓ／√３以上＋Ｖｂｕｓ／√３以下（Ｖｂｕｓ：有効なバス電圧）に制限し、前記指令された磁束電圧信号（Ｖｄ）の前記積分成分を（−Ｖｂｕｓ／√３−（Ｖｄの比例成分））以上（＋Ｖｂｕｓ／√３−（Ｖｄの比例成分））以下となるように制限するものと、
前記第二エラー信号ゼネレータに連結され、かつ前記トルク電流エラー信号に応答する第二変数制限比例積分レギュレータであって、比例および積分成分を含む指令されたトルク電圧信号（Ｖｑ）を発生し、そして前記指令されたトルク電圧信号（Ｖｑ）の前記比例成分を−√（（Ｖｂｕｓ／√３）２−Ｖｄ２）以上＋√（（Ｖｂｕｓ／√３）２−Ｖｄ２）以下に制限し、前記指令されたトルク電圧信号（Ｖｑ）の前記積分成分を（−√（（Ｖｂｕｓ／√３）２−Ｖｄ２）−（Ｖｑの比例成分））以上（＋√（（Ｖｂｕｓ／√３）２−Ｖｄ２）−（Ｖｑの比例成分））以下となるように制限するものと、
前記フィードバック界磁電流信号および前記フィードバックトルク電流信号を発生するために、また前記フィードバック界磁電流信号を前記第一エラー信号ゼネレータに連結し、前記フィードバックトルク電流信号を前記第二エラー信号ゼネレータに連結し、それによってモータ制御電流フィードバックループを閉じるために、連結されてモータの巻線中の電流を検知するフィードバック手段とを含んで成ることを特徴とする、バス電圧を有する直流電圧バスから電力が供給されるインダクションモータを用いるシステム。
【請求項２】
前記第一変数制限比例積分レギュレータは更に、前記界磁電流エラー信号を受信するために連結されて、前記モータ界磁電圧の比例成分を表す信号を発生する第一乗算器と、前記第一乗算器に連結されて、前記モータ界磁電圧の比例成分を表す信号を受信し、前記モータ界磁電圧の比例成分を表す前記信号を前記バスの最大電圧に制限し、それによって前記モータ界磁電圧の制限された比例成分を表す信号を発生する第一リミッタと、前記界磁電流エラー信号を受信するために連結されて、前記界磁電圧の積分成分の第一導関数を表す信号を発生する第二乗算器と、前記第二乗算器に連結されて、前記界磁電圧の積分成分の第一導関数を表す信号を受信し、かつ前記界磁電圧の積分成分の第一導関数を表す前記信号を積分し、それにより第一積分信号を生成する状態−制限積分器であり、ここにおいて前記第一積分信号および前記磁束電圧の比例成分を表す信号の和が前記バス電圧値以下であるように、前記第一積分信号値が制限されるものと、前記第一リミッタおよび前記状態−制限積分器に連結されて、前記モータ界磁電圧の制限された比例成分を表す信号および前記第一積分信号を加算して前記指令された磁束電圧を表す信号を発生する第一加算アレンジメントとを含んで成る請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記第二変数制限比例積分レギュレータが、前記第一変数制限比例積分レギュレータに連結されて、前記指令された磁束電圧に応答し、トルク電圧制限信号であって、（ａ）前記指令された磁束電圧の二乗と（ｂ）有効なバス電圧の二乗との差の平方根を表すものを発生させるトルク電圧制限信号ゼネレータと、前記トルク電流エラー信号に連結されて、そのモータトルク電圧の比例成分を表す信号を発生させる第三乗算器と、前記第三乗算器に連結されて、前記モータトルク電圧の前記比例成分を受信し、前記モータトルク電圧の前記比例成分を前記トルク電圧制限信号によって表される値に制限し、それによって前記モータトルク電圧の制限された比例成分を発生させる第二リミッタと、前記トルク電流エラー信号を受信するために連結されて、前記トルク電圧の積分成分の第一導関数を表す信号を発生させる第四乗算器と、前記第四乗算器に連結されて、前記トルク電圧の積分成分の第一導関数を表す信号を積分し、それによって第二積分信号を生成する第二状態−制限積分器であって、前記第二積分信号と前記モータトルク電圧の前記制限された比例成分との和が前記トルク電圧制限信号値以下であるように、前記第二積分信号は制限されるものと、前記モータトルク電圧の前記制限された比例成分と前記第二積分信号とを加算し、前記指令されたトルク電圧を発生する第二加算アレンジメントとを含んで成る請求項２記載のシステム。
【請求項４】
更に、車体と、前記車体および前記モータに連結されて、前記車体を前記モータの回転に応答して進行させる車両走行装置とを含んで成る請求項１記載のシステム。
【請求項５】
同期フレーム内で互いに直交する磁束およびトルク電流コマンドを生成するためのフィールド−オリエンテッド制御装置と、
前記磁束電流コマンド信号からフィードバック界磁電流信号を減算し、それによって界磁電流エラー信号を発生させるために、前記フィールド−オリエンテッド制御装置に連結された第一エラー信号ゼネレータと、
前記トルク電流コマンドからフィードバックトルク電流信号を減算し、それによってトルク電流エラー信号を発生させるために、前記フィールド−オリエンテッド制御装置に連結された第二エラー信号ゼネレータと、
前記第一エラー信号ゼネレータに連結され、かつ前記磁束電流エラー信号に応答する第一変数制限比例積分レギュレータであって、比例および積分成分を含む指令された磁束電圧信号（Ｖｄ）を発生し、そして前記指令された磁束電圧信号（Ｖｄ）の前記比例成分を−Ｖｂｕｓ／√３以上＋Ｖｂｕｓ／√３以下（Ｖｂｕｓ：有効なバス電圧）に制限し、前記指令された磁束電圧信号（Ｖｄ）の前記積分成分を（−Ｖｂｕｓ／√３−（Ｖｄの比例成分））以上（＋Ｖｂｕｓ／√３−（Ｖｄの比例成分））以下となるように制限するものと、
前記第二エラー信号ゼネレータに連結され、かつ前記トルク電流エラー信号に応答する第二変数制限比例積分レギュレータであって、比例および積分成分を含む指令されたトルク電圧信号（Ｖｑ）を発生し、そして前記指令されたトルク電圧信号（Ｖｑ）の前記比例成分を−√（（Ｖｂｕｓ／√３）２−Ｖｄ２）以上＋√（（Ｖｂｕｓ／√３）２−Ｖｄ２）以下に制限し、前記指令されたトルク電圧信号（Ｖｑ）の前記積分成分を（−√（（Ｖｂｕｓ／√３）２−Ｖｄ２）−（Ｖｑの比例成分））以上（＋√（（Ｖｂｕｓ／√３）２−Ｖｄ２）−（Ｖｑの比例成分））以下となるように制限するものと、
前記フィードバック界磁電流信号および前記フィードバックトルク電流信号を発生するために、また前記フィードバック界磁電流信号を前記第一エラー信号ゼネレータに連結し、前記フィードバックトルク電流信号を前記第二エラー信号ゼネレータに連結し、それによってモータ制御電流フィードバックループを閉じるために、連結されてモータの巻線中の電流を検知するフィードバック手段とを含んで成ることを特徴とする、バス電圧を有する直流電圧バスから電力が供給されるインダクション走行用モータを用いる電気自動車。
【請求項６】
前記第一変数制限比例積分レギュレータは更に、前記界磁電流エラー信号を受信するために連結されて、前記モータ界磁電圧の比例成分を表す信号を発生する第一乗算器と、前記第一乗算器に連結されて、前記モータ界磁電圧の比例成分を表す信号を受信し、前記モータ界磁電圧の比例成分を表す前記信号を前記バスの最大電圧に制限し、それによって前記モータ界磁電圧の制限された比例成分を表す信号を発生する第一リミッタと、前記界磁電流エラー信号を受信するために連結されて、前記界磁電圧の積分成分の第一導関数を表す信号を発生する第二乗算器と、前記第二乗算器に連結されて、前記界磁電圧の積分成分の第一導関数を表す信号を受信し、かつ前記界磁電圧の積分成分の第一導関数を表す前記信号を積分し、それにより第一積分信号を生成する状態−制限積分器であり、ここにおいて前記第一積分信号および前記磁束電圧の比例成分を表す信号の和が前記バス電圧値以下であるように、前記第一積分信号値が制限されるものと、前記第一リミッタおよび前記状態−制限積分器に連結されて、前記モータ界磁電圧の制限された比例成分を表す信号および前記第一積分信号を加算して前記指令された磁束電圧を表す信号を発生する第一加算アレンジメントとを含んで成る請求項５記載の電気自動車。
【請求項７】
前記第二変数制限比例積分レギュレータが、前記第一変数制限比例積分レギュレータに連結されて、前記指令された磁束電圧に応答し、トルク電圧制限信号であって、（ａ）前記指令された磁束電圧の二乗と（ｂ）有効なバス電圧の二乗との差の平方根を表すものを発生させるトルク電圧制限信号ゼネレータと、前記トルク電流エラー信号に連結されて、そのモータトルク電圧の比例成分を表す信号を発生させる第三乗算器と、前記第三乗算器に連結されて、前記モータトルク電圧の前記比例成分を受信し、前記モータトルク電圧の前記比例成分を前記トルク電圧制限信号によって表される値に制限し、それによって前記モータトルク電圧の制限された比例成分を発生させる第二リミッタと、前記トルク電流エラー信号を受信するために連結されて、前記トルク電圧の積分成分の第一導関数を表す信号を発生させる第四乗算器と、前記第四乗算器に連結されて、前記トルク電圧の積分成分の第一導関数を表す信号を積分し、それによって第二積分信号を生成する第二状態−制限積分器であって、前記第二積分信号と前記モータトルク電圧の前記制限された比例成分との和が前記トルク電圧制限信号値以下であるように、前記第二積分信号は制限されるものと、前記モータトルク電圧の前記制限された比例成分と前記第二積分信号とを加算し、前記指令されたトルク電圧を発生する第二加算アレンジメントとを含んで成る請求項６記載の電気自動車。
【請求項８】
界磁電流コマンド信号およびトルク電流コマンド信号を発生させる工程と、
前記界磁電流コマンド信号から界磁電流フィードバック信号を減算することにより界磁電流エラー信号を発生させる工程と、
前記トルク電流コマンド信号からトルク電流フィードバック信号を減算することによりトルク電流エラー信号を発生させる工程と、
前記界磁電流エラー信号に第一および第二定数を乗算することにより界磁電圧信号および第二信号をそれぞれ生成する工程と、
前記界磁電圧信号の値を、直流電圧バスの有効バス電圧値以下に制限することによって、制限された比例界磁電圧信号を生成する工程と、
前記第二信号を状態が制限されるように積分することにより、積分された界磁電圧信号を発生させる工程であって、前記状態は、前記制限された比例界磁電圧信号と前記積分された界磁電圧信号との和の値が前記バス電圧値以下を示すように制限される工程と、
前記制限された比例界磁電圧信号と前記積分された界磁電圧信号とを加算することによって磁束電圧コマンド信号を生成する工程と、
（ａ）前記有効バス電圧の二乗と（ｂ）前記磁束電圧コマンドの二乗との差の平方根を表す制限信号を発生させる工程と、
前記トルク電流エラー信号に第三および第四定数を乗算することにより、トルク電圧の比例成分および第四信号をそれぞれ表す信号を生成する工程と、
前記トルク電圧の比例成分を示す前記信号の値を、前記制限信号の値以下を示すように制限して、それによって制限された比例トルク電圧信号を生成する工程と、
前記第四信号を状態が制限されるように積分し、それにより積分されたトルク電圧信号を発生させる工程であって、前記状態は、前記制限された比例トルク電圧信号と前記積分された界磁電圧信号との和の値が前記制限信号値以下を示すように制限されており、それによって積分されたトルク電圧信号を生成する工程と、
前記比例トルク電圧信号と前記積分されたトルク電圧信号とを加算して、トルク電圧コマンド信号を生成する工程と、
前記界磁電圧コマンド信号および前記トルク電圧コマンド信号をモータ巻線電流に変換する工程と、
前記モータ巻線電流を検知して、検知されたモータ巻線信号を生成する工程と、
前記検知されたモータ巻線電流信号を前記界磁電流フィードバック信号および前記トルク電流フィードバック信号に変換する工程とを含んで成ることを特徴とする直流電圧バスから駆動されるインダクションモータを制御するための方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は一般に負荷制御装置に関し、特にインダクションモータの制御に有用である制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気自動車は商業的に重要になりつつある。この種の自動車は走行用バッテリーおよび走行用モータを包含している。一部の現在の提案では、ハイブリッドコンセプトを用いており、それは付加的な動力源、たとえばモータ／発電機を運転中に走行用バッテリーを再充電することによって自動車の到達距離を改良するために利用するというものである。自動車は直流電圧走行用バッテリーによって動力を供給されるので、一部のこの種の自動車は直流電圧モータを使用している。直流モータは摩耗ポイントであるブラシを備えている。ｄｃブラシレスモータは永久磁石モータであり、これは交流電圧によって励磁される。インダクションモータはより頑丈であり、そして比較的高いパワー出力をｄｃブラシレスモータより安価に確立し得る。電磁誘導は完全な制御に関して可変電圧、可変周波数交流電圧を必要とする。一部のインダクションモータ制御装置は電圧／周波数（Ｖ／Ｆ）コントローラを用いているが、その制御はフィールド−オリエンテッド−コントロール(Field-Oriented-Control)（ＦＯＣ）によることは少なく、それでインダクションモータを「公称」モータ速度であって、特定の駆動電圧が加えられた際にモータが回転する無負荷速度である速度以上に回転させることは困難である。インダクションモータは概して公称よりも遙かに大きい回転速度において回転し得るものである。インダクション走行用モータを固定されたギア比によって駆動輪に連結することはトランスミッションのコストおよび重量を回避するために望ましい。走行用モータを駆動輪に直接連結する場合に、固定ギア比を決定する動機は一例として4000 RPMの公称速度を有し、そして最大推定（ブレークダウン）回転速度16000 RPM を有するインダクションモータを考えることによって理解し得る。もし、一方で最大モータ回転速度を4000 RPMに制限することを望んだとすれば、その所望最大車輛速度は65 MPHとなり、そのギア減速比は、その最大速度が16,000 RPMに選択された場合よりも４倍低くなる。別な言い方をすれば、16000 RPM において65 MPHをもたらすギア減速比は4000 RPMにおいて65 MPHを要するそれよりも大きい訳である。このより大きいギア減速比は全速度領域に及んで順次より大きなトルクを有利に生成する。従って、インダクションモータは公称のバス電圧(bus voltage) の近傍で作動されるべきである。
【０００３】
図１はインダクションモータのモータ速度ω対電界強度λ特性についての簡略化されたプロット１である。図１において、プロット１はλnominal の線束値(flux value)においてゼロから公称モータ速度ωnominal まで一定である部分を含んでいる。プロットのこの部分は、このモータが適用されたバス電圧によっては制限されないが、むしろ他の考慮すべき事項、たとえば最大巻線電流により制限される作動領域を表している。プロット１の領域３はモータ速度が公称速度ωnominal より高い領域であり、ここにおいて逆起電力は
【数１】
0004327294.tif 000002
で与えられ、これは公称速度において逆EMF が特定のバス電圧に等しいことを示している。ωmax で示されるモータ速度は遠心力によるロータの崩壊が予想される点における速度を表しており、従って絶対最大上限速度限界を示している。公称速度ωnominal より高い速度ωにおいて、逆EMF はその線束フィールドが維持される限りバス電圧を超える。そのような訳で、公称を超える速度で運転するために、また逆EMF を減少させるために電界強度を減少させねばならず、そうすれば一部の電圧差動(voltage differential)がバス電圧と逆EMF との間に残留してモータ電流をもたらす。しかしながら、線束を減少させることはトルクをも減少させる。公称速度から選択された最大許容速度（ωmax 未満）までモータ速度の範囲を超えるトルクの最大量を維持するために、その逆EMF はバス電圧の直ぐ下方に維持せねばならない。従って、モータは公称速度を超える領域において、バス電圧の限界近傍で常に作動するものである。その結果、制御装置が最大バス電圧以上のモータ電圧の適用を要求する期間中その安定性は妥協せねばならない。
【０００４】
状況−限定、比例−積分・レギュレータ(state-limited proportional-integral regulator) は、たとえばDusan Borojevic による"Nonlinear Algorithms for Fast and Robust Control of Electrical Drive"、PHD 学位論文、1986年、Virgnia Polytechnic Institute & State University、Blacksburg、Virginia中に記載されるように、制御回路に使用するために知られている。
【０００５】
図２は従来技術による制御システム１０についての簡略化したブロック図である。図２において、基準信号またはユーザのコマンドは端子１２を経由してエラー信号ゼネレータ１４の非逆転（＋）入力口１４i1に加えられる。ここに記載する信号は、それらの名前が示唆する値、すなわち、たとえばモータの界磁電圧コマンド信号は、直接または比例定数によるものか、フィールドの実効値または界磁電流のそれか、あるいはまたフィールドそれ自体の対応値または他の基準システムにおいて測定された場合のフィールドを生成する電流についてのものかを表しているので、信号の処理は代表的な信号またはそれらの信号が表している値によって説明し得ることが理解されるべきである。図２のエラー信号ゼネレータ１４は基準信号から制御された変数であって、逆転（−）入力口１４i2に加えられてシステムエラー信号を生成するものを減算する。このエラー信号は第一および第二乗算器１６および１８にそれぞれ加えられる。第一乗算器１６は、当該技術分野において知られるように、エラー信号に定数Ｋｐを乗じ、その出力口１６o において比例コマンド成分を生成する。その比例コマンド成分はリミッタ２０の入力口２０i に加えられる。リミッタ２０は、その上限口２０ulおよび下限口２０llにそれぞれ加えられる最大および最小値間に横たわる比例コマンドの範囲を限定する。リミッタ２０の上限口２０ulに加えられる上限信号または値はMAX CMD 源２２によって生成され、また下限入力口２０llに加えられる下限信号または値はMIN CMD 源２４により生成される。リミッタ２０はその出力口２０o において限定された比例コマンド信号を生成する。
【０００６】
図２の第二乗算器１８は、その入力口１８i に加えられるエラー信号に定数Ｋｉを乗じて、その出力口１８o において信号を生成するが、これは以下に記載するフィードバックループの作用に起因して、限定された統合コマンドの積分成分についての第一導関数を表す。状況−限定積分器２６は乗算器１８の出力口１８o からの信号を積分して、積分信号であってリミッタ２６の積分状態を限定するものにより制限される信号を生成する。より詳細に、状況−限定積分器２６の積分状態は、その上限口２６ulに加えられる上位値の下方に、またその下限口２６llに加えられる下位値の上方に横たわるように制限される。状況−限定積分器２６の上限口２６ulに加えられる上限信号は減算または差分回路２８によって表される。差分回路２８はリミッタ２０の出力口２０o からのコマンドの限定された比例成分と源２２からのMAX CMD と間の差分を取る。同様に、状況−限定積分器２６の下限口２６llに加えられた下限信号は、源２４により生成されたMIN CMD 値からコマンド信号の限定された比例成分を減算する差分回路３０によって生成される。このようにして、積分器２６の上位積分限界値は差分回路２８によって確立される最大限界値に位置するように限定され、また積分器２６の下位積分限界値は差分回路３０により確立される最小限界値の上位に位置するように限定される。限定積分器２６の出力口２６o における出力はコマンド信号の限定された積分成分である。
【０００７】
図２の加算回路３２は限定された比例成分およびコマンド信号の限定された積分成分を合計してプラント３４を制御するための合計コマンド信号を生成する。プラント３４はコマンド信号に応答して制御された変数、すなわちエラー信号ゼネレータ１４の逆転入力口１４i2に復帰して変性フィードバックループを閉じるフィードバック信号を調整する。図２のアレンジメントは、過渡入力または基準信号の存在下で、積分器の時定数に関連するプラントの遅い応答に起因する行き過ぎ量を制限する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
インダクションモータの界磁およびトルク成分を制御するために２基の制御リミッタを用いると、或る操作モードにおいてモータ制御が不可能であった。改良されたインダクションモータ制御装置が所望される。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によるシステムは、バス電圧を有する直流電圧バスから電力が供給されるインダクションモータを利用している。このシステムは、同期フレーム内で互いに直交する線束およびトルク電流コマンドを生成するためのフィールド−オリエンテッド制御装置を含んでいる。線束電流コマンド信号からフィードバック界磁電流信号を減算し、それによって界磁電流エラー信号を発生させるために、第一エラー信号ゼネレータがフィールド−オリエンテッド制御装置に連結される。トルク電流コマンドからフィードバックトルク電流信号を減算し、それによってトルク電流エラー信号を発生させるために、第二エラー信号ゼネレータがフィールド−オリエンテッド制御装置に連結される。第一可変−限界値比例−積分レギュレータは第一エラー信号ゼネレータに連結され、そして線束電流エラー信号に応答する。第一可変−限界値比例−積分レギュレータは比例および積分成分を含む指令された線束電圧信号を発生し、そしてその指令された線束電圧の比例および積分成分の和が有効なバス電圧未満となるように、指令された線束電圧の比例および積分成分のそれぞれを或る値に限定する。第二可変−限界値比例−積分レギュレータは第二エラー信号ゼネレータに連結され、そしてトルク電流エラー信号に応答する。第二可変−限界値比例−積分レギュレータは比例および積分成分を含む指令されたトルク電圧信号を発生し、そしてその指令されたトルク電圧の比例および積分成分の各々を選択された値に限定する結果、指令された線束電圧および指令されたトルク電圧のベクトル和の大いさは有効なバス電圧未満となる。フィードバック・アレンジメントが連結されてモータ巻線中の電流を検知し、フィードバック界磁電流信号およびフィードバックトルク電流信号を発生し、またそのフィードバック界磁電流信号を第一エラー信号ゼネレータに連結し、そしてフィードバックトルク電流信号を第二エラー信号ゼネレータに連結し、それによってモータ制御電流フィードバックループを閉じる。
【００１０】
本発明の特定の実施態様において、第一可変−限界値比例−積分レギュレータは更に、界磁電流エラー信号を受信するために連結されて、モータ界磁電圧の比例成分を表す信号を発生する第一乗算器を包含する。第一リミッタは第一乗算器に連結されて、モータ界磁電圧の比例成分を表す信号を受信し、そのモータ界磁電圧の比例成分を表す信号をバスの最大電圧に限定し、それによってモータ界磁電圧の限定された比例成分を表す信号を発生する。第二乗算器が連結されて界磁電流エラー信号を受信し、界磁電圧の積分成分の第一導関数を表す信号を発生する。状況−限定積分器は第二乗算器に連結されて、その界磁電圧の積分成分の第一導関数を表す信号を受信し、また界磁電圧の積分成分の第一導関数を表す信号を積分し、それによって第一積分信号を生成する。（ａ）第一積分信号と（ｂ）線束電圧の比例成分を表す信号との和が（ｃ）バス電圧未満であるように、その第一積分信号は或る値に制限される。第一加算アレンジメントは第一リミッタおよび状況−限定積分器に連結されて、第一積分信号と共にモータ界磁電圧の限定された比例成分を表す信号を加算し、それにより指令された線束電圧を表す信号を発生する。
【００１１】
この実施態様の更なる具体化において、第二可変限界値比例−積分レギュレータは、第一可変−限界値比例−積分レギュレータに連結されて、トルク電圧限界値信号であって、（ａ）指令された線束電圧の二乗と（ｂ）有効なバス電圧の二乗との差の平方根を表すものを発生させることにより、指令された線束電圧に応答するためのトルク電圧限界値信号ゼネレータを包含する。第三乗算器は連結されて、トルク電流エラー信号を受信し、モータトルク電圧の比例成分を表す信号を発生させる。第二リミッタは第三乗算器に連結されて、モータトルク電圧の比例成分を受信し、そのモータトルク電圧の比例成分をトルク電圧限界値信号によって表される値に限定し、それによりモータトルク電圧の限定された比例成分を発生させる。第四乗算器は連結されて、トルク電流エラー信号を受信し、トルク電圧の積分成分の第一導関数を表す信号を発生させる。第二状況−限定積分器は第四乗算器に連結されて、トルク電圧の積分成分の第一導関数を表す信号を積分し、それによって第二積分信号を生成する。その第二積分信号とモータトルク電圧の限定された比例成分との和がトルク電圧限界値信号未満であるように、第二積分信号は限定される。第二加算アレンジメントが提供されて、モータトルク電圧の限定された比例成分と第二積分信号とを加算し、それにより指令されたトルク電圧を発生する。
【００１２】
好ましい実施態様は、このシステムを利用して、電気的に動力を供給される車輛、たとえばハイブリッド電気自動車の駆動輪に連結された走行用モータを制御する。
【００１３】
直流電圧バスから駆動されるインダクションモータを制御するための本発明による方法は、界磁電流コマンド信号およびトルク電流コマンド信号を発生させる工程を包含する。界磁電流エラー信号は、界磁電流コマンド信号から界磁電流フィードバック信号を減算することにより発生される。トルク電流エラー信号は、トルク電流コマンド信号からトルク電流フィードバック信号を減算することにより発生される。界磁電流エラー信号は、第一および第二定数によって乗算されることにより界磁および第二信号を生成する。界磁電圧信号は、直流電圧バスの有効バス電圧未満を表す値に限定され、それにより限定された比例界磁電圧信号を生成する。第二信号は状況−限定方式において積分され、それによって積分界磁電圧信号を発生するが、積分器の状態は（ａ）限定された比例界磁電圧信号と（ｂ）積分された界磁電圧信号との和が（ｃ）バス電圧未満を表すように、限定されている。その限定された比例界磁電圧信号は、積分された界磁電圧信号と加算され、それによって線束電圧コマンド信号を生成する。限定信号が発生され、これらは（ａ）有効バス電圧の二乗と（ｂ）線束電圧コマンドの二乗との差の平方根を表している。トルクエラー信号は、第三および第四定数を乗算されて、トルク電圧の比例成分および第四信号をそれぞれ表す信号を生成する。トルク電圧の比例成分を表す信号が限定されて、限定信号未満の値を表し、それにより限定された比例トルク電圧信号を生成する。第四信号は状況−限定方式で積分され、それによって積分されたトルク電圧信号を発生させ、それにより積分されたトルク電圧信号を生成するが、積分器の状態は、（ａ）限定された比例トルク電圧信号と（ｂ）積分された界磁電圧信号との和が限定信号未満であるように、限定されている。比例トルク電圧信号と積分されたトルク電圧信号とは加算されて、トルク電圧コマンド信号を生成する。界磁電圧コマンド信号およびトルク電圧コマンド信号はモータ巻線電流に変換される。そのモータ巻線電流は検知されて、検知されたモータ巻線信号を生成し、そしてその検知されたモータ巻線電流信号は界磁電流フィードバック信号およびトルク電流フィードバック信号に変換される。
【００１４】
図３ＡはＶｑおよびＶｄ軸を示すFOC-制御されたインダクションモータの同期制御フレーム内のバス電圧を示す図である。図３Ａにおいて、円３１０は最大バス電圧を示し、またベクトル３１２はモータに印加される交流電圧のマグニチュードを表している。ベクトル３１２はＶｄ軸に沿って存在する成分３１４およびＶｑ軸に平行に存在する成分３１６を有する。図３Ａに示す条件下で作動されるモータは最大有効バス電圧におけるものであり、これはそのモータが公称未満の速度にあることを意味し、それは公称未満の速度においてはそのモータのバックEMF は公称バス電圧未満であり、そして限度一杯のバス電圧が印加される筈は無く、限度一杯のバス電圧は、逆EMF が高い場合にのみ印加されるものである。レギュレータの出力は図３Ｂ中のベクトル３１８に示すような電圧コマンドを発すればよく、これはＶｄ軸に沿って成分３２０およびＶｑ軸に沿って成分３１９を生成する。明らかに、実際のバス電圧は指令された値３１９を提供することは不可能である。従って、印加されるモータ電圧が実際の最大バス電圧に限定されると、ベクトル３１８はマグニチュードにおいて減少され、その減少されたマグニチュードのベクトル３１８は図３Ｃ中に３２４として示されている。この方法において減少させると、印加されたモータ電圧３２４はｄおよびｑ軸に沿ってそれぞれ成分３２６および３２８を生成し、これらはそれらの当初値３２０および３１９に関連するマグニチュードにおいて比例的に減少される。
【００１５】
図２に関連して説明されるような制御装置において、印加されたモータ電圧のｄおよびｑ軸における比例的減少は、所望を超えるモータ電流によって、またことによると、或る作動モードにおいては若干の不安定さにより特徴づけられる一時的な反応をもたらすことが判明している。本発明の一特徴によれば、図３Ｂの３１８のような印加されたベクトル電圧は、たとえ何時であってもその指令された値が最大有効バス電圧３２０を超える傾向を有する場合はFOC 同期フレーム内のマグニチュードにおいて回転かつ調整される。従って、図３Ｄにおいて、指令された印加電圧が図３Ｂのベクトル３１８によって表されるであろう場合は何時でも、図３Ｂのベクトル３３８によって示されるように、図３Ｂの線束電圧成分３２０のマグニチュードを維持するような方法においては、指令された電圧は回転ならびにマグニチュードにおいて減少されることはない。図３Ｄに示すように、当初のバスベクトル３１８以上の回転位置３３８およびその減少されたマグニチュードは、その当初の指令された値に関してより多く減少されるｑ軸またはトルクをもたらす。線束マグニチュード３２０を維持し、そしてトルクマグニチュードを３１９から３３９へのように減少させることによって図３Ｂから図３Ｃへの移行において示される状況であって、指令されたベクトル３１８のマグニチュードは、おおよそ一定の線束コマンドを維持することなく単純に減少されるものに関してモータ制御は安定することが見出だされている。
【００１６】
図４は本発明による制御システムのブロックおよび概略形式における簡略化した図である。この特別な制御システムは、ハイブリッド電気自動車であってよい電気モータ車輛の走行用モータを制御する。図４において、フィールド−オリエンテッドモータ制御(FMC) ４１０はトルク入力信号およびモータ速度信号を受信し、そしてｉａおよびｉｑ信号であって、それぞれエラー信号ゼネレータ４１４ａおよび４１５ｂの逆転入力口に加えられるものを生成する。エラー信号ゼネレータ４１４ａおよび４１４ｂはフィードバックモータ電流信号ｉｄＦＢおよびｉｑＦＢをそれぞれそれらの各ｉｄおよびｉｑ信号から減算して、信号路４１５ａおよび４１５ｂ上に線束およびトルクエラー信号をそれぞれ生成する。
【００１７】
図４のエラー信号ゼネレータ４１４ａからの界磁線束（ｄ）エラー信号はブロック４９０ａに加えられるが、このブロックは通常、図２のブロック１０に類似している。図４において、エラー信号ゼネレータ４１４ａからの界磁線束エラー信号は路４１５ａの分岐点を経由して乗算器４１６ａであって、比例定数Ｋｐｄで界磁線束エラー信号を乗算するものに加えられる。乗算器４１６ａの出力口４１６aoからの乗算された界磁線束エラー信号は加算回路４８８ａを経由してリミッタ４２０ａの入力口４２０aiに加えられる。加算回路４８８ａは、ブロック４８６ａとして示される手段により発生されたフィード−前方修正信号ＶｄＰＦを乗算器４１６ａからの乗算された界磁線束エラー信号に加算して、システム４００のｄおよびｑチャンネル間の信号のクロス−カップリングについて修正する。リミッタ４２０ａに加えられたクロス−カップリング−修正乗算界磁線束エラー信号は、多くを図２のリミッタ２０に関連して説明したように、限定される。リミッタ４２０ａの上限入力口４２０aul に加えられた上限値は最大有効バス電圧Ｖavailable に等しく、これは３相インダクションモータのコンテクストにおいて
【数２】
0004327294.tif 000003
に等しい。このＶavailable 信号は源２２ａの出力において生成され、かつリミッタ４２０ａの上限入力口４２０aul に直接加えられ、そしてインバータまたは−１オペレータ２４ａを経由してリミッタ４２０ａの下限入力口４２０all に加えられる。このようにして、リミッタ４２０ａからの出力信号の最大および最小値は有効バス電圧に対応する。界磁電流電圧の限定された比例成分はリミッタ４２０ａから信号路４１２ａを経由して加算回路４３２ａの非逆転入力口に加えられる。
【００１８】
図４のエラー信号ゼネレータ４１４ａからの界磁線束（ｄ）エラー信号はまた、路４１５ａを経由して乗算器４１８ａに加えられ、この乗算器は界磁線束エラー信号に積分定数Ｋｉｄを乗ずる。以下で説明する包括的なフィードバックループの作用に起因して、乗算器４１８ａの出力口４１８aoからの乗算された界磁線束エラー信号はボルト／秒の次元を有し、また界磁電圧コマンドＶｄの積分成分についての第一導関数を表す。界磁電圧コマンド信号はパワ信号プロセッサまたはインバータ４９６に指令してモータ巻線を横切って有効な界磁電圧を生成し、これはモータ内の流れに均等な所望の界磁電流を惹き起こさせるに十分なものである。上述したように、ここに記載する信号はそれらの名称が示唆する値を表すので、界磁電圧コマンド信号Ｖｄは、直接または比例定数によって、モータの界磁巻線の磁界について実際の値または異なった座標系において測定されるような界磁巻線の磁界に、機能において、相当する磁界の値を示す。その結果、その信号処理は信号が表している代表的な信号または値によって説明することが出来る。より詳細に、FOC 制御はモータフィールドおよびトルクに対応するｄおよびｑ座標における分析および信号処理を意図するものであるが、インダクションモータに印加される電流は界磁およびトルク成分に容易に分離可能なものではなく、むしろａ、ｂおよびｃ座標において測定されるものである。界磁電圧コマンドの積分成分についての第一導関数、あるいはより適切に、界磁電圧コマンドの積分成分の第一導関数を表す信号は乗算器４１８ａの出力口４１８ａからブロック４９０ａの状況−限定積分器４２６ａの入力口４２６aiに加えられる。差分回路４８４ａは信号路４２１ａに連結されて界磁電圧電流コマンドの限定された比例成分を受信する、その逆転入力口ならびにまた、源２２ａに連結されて、有効バス電圧を表す信号を受信するための非逆転入力口を有している。差分回路４８４ａは界磁電圧コマンドの限定された比例成分と有効バス電圧との差分を取って、状況−限定積分器４２６ａの上限値入力口４２６aul に対する適用のために上限信号を発生する。同様に、差分回路４８２ａは界磁電圧コマンドの限定された比例成分を受けるための、信号路４２１ａに連結された逆転入力口を有し、また界磁電圧コマンドＶｄの限定された比例成分間の差分を取るための、インバータ２４ａに連結された非逆転入力口をも含んでおり、そしてその差分を状況−限定積分器４２６ａの下限入力口４２６all に加える。状況−限定積分器４２６ａは界磁電圧コマンドの積分成分を生成し、そしてそれを信号路４２７ａによって加算回路４３２ａの第二非逆転入力口に加える。
【００１９】
図４の加算回路４３２ａは界磁電圧コマンドの限定された比例および限定された積分成分を加算し、そして界磁電圧コマンド信号Ｖｄを信号路４３３ａ上で４９６で示される座標変換ブロックに適用するために生成する。以下で説明するように、座標コンバータブロック４９６は路４３３ａからの界磁電圧コマンド信号Ｖｄを受信し、バス４９７からバス電圧を受け、そしてまたトルク電圧コマンド信号Ｖｑおよびモータ４９８の界磁位置表示信号θＲＦを受信して、電圧のａ、ｂおよびｃ成分を発生し、これらは巻線を励磁し、かつモータに指令する。
【００２０】
上述したように、エラー信号ゼネレータ４１４ｂはフィードバックモータ電流信号ｉｑＦＢからそのｉｑ基準または入力信号を減算して、信号路４１５ｂ上にトルクエラー信号を生成する。図４のエラー信号ゼネレータ４１４ｂからのトルク線束（ｑ）エラー信号はブロック４９０ｂに加えられるが、このブロックは通常、図２のブロック１０および図４のブロック４９０ａに類似するものである。図４において、エラー信号ゼネレータ４１４ｂからのトルク線束エラー信号は路４１５ｂを経由して乗算器４１６ｂであって、トルク線束エラー信号に比例定数Ｋｐｑを乗ずるものに加えられる。乗算器４１６ｂの出力口４１６boからの乗算されたトルク線束エラー信号は加算回路４８８ｂを経由してリミッタ４２０ｂの入力口４２０biに加えられる。加算回路４８８ｂはブロック４８６ｂとして示される手段により発生されたフィード前方修正信号ＶｑＦＦを乗算器４１６ｂからの乗算された界磁線束エラー信号に付加して、システム４００のｄおよびｑチャンネル間の信号のクロス−カップリングを修正する。そのクロス−カップリング修正され、乗算されたトルク線束エラー信号はリミッタ４２０ｂに適用され、そしてリミッタ４２０ａに関連して多くを上記したように、限定される。
【００２１】
図４の制御ブロック４９０ｂは、バス電圧Ｖbus を受けるためのバス４９７に連結されるブロック４８０を含み、そしてまた界磁限定電圧コマンド信号Ｖｄを受けるために、信号路４３３ａに連結された別の入力口４８０ｉを含んでいる。ブロック４８０はトルク電圧限界値信号Ｖtorque limitを確立し、これはトルク限界値バス４８１に加えられる。ブロック４８０内で計算されるように、そのＶtorque limitの値は、ブロック４９０ｂのリミッタによって制御されたトルク電圧コマンド信号Ｖｑの比例および積分成分のマグニチュードに対し限界値を、トルク電圧コマンド信号が許容される値が閉ループ状態において界磁電圧コマンド信号Ｖｄが必要とされるであろう程大量の界磁電圧を指令した後の残余に限定して、所望の界磁電流を成就するような態様において、設定する。他の方法を採用すると、ブロック４９０ａ内で選択された限定値に関連してブロック４８０内で選択された値は、指令された値まで指令された界磁電流を伴うモータを提供する界磁電圧コマンドＶｄに優先し、そしてトルク電圧コマンドＶｑを、それ程大量のバス電圧が利用可能な侭であるようにのみ指令せしめるものである。このようにして、本発明の一特徴によれば、優先権または先取権がトルク電流を超えて界磁電流に与えられる。
【００２２】
図４のブロック４８０により生成されるＶtorque limitの値はリミッタ４２０ｂの上限入力口４２０bul に加えられ、そしてＶtorque limitの値は２４ｂで示される逆転または−１乗算回路を経由してリミッタ４２０ｂの下限入力口４２０bll に加えられる。リミッタ４２０ｂはリミッタ４２０ｂの入力口４２０biに加えられたクロス−カップリング−修正、乗算トルク線束エラー信号の値を限定して、限界値入力口４２０bul に加えられた＋Ｖtorque limitおよび下限入力口４２０bll に加えられた−Ｖtorque limit間に置く。トルク電圧コマンドＶｑの限定された比例成分はリミッタ４２０ｂの出力口４２０boにおいて発生され、そして信号路４２１ｂによって加算回路４３２ｂの非逆転入力口に加えられて、トルク電圧コマンドの限定された積分部または成分と共に該加算回路において加算される。
【００２３】
図４のエラー信号ゼネレータ４１４ｂによって信号路４１５ｂ上で生成されるトルクエラー信号は定数Ｋiqを乗ずるために別の乗算器４１８ｂに加えられ、そしてボルト／秒の次元を有し、かつトルク電圧コマンドＶｑの積分成分の第一導関数を表している、得られた信号は状況−限定積分器４２６ｂの入力口４２６biに加えられる。状況−限定積分器４２６ｂは、その状況がその上限および下限入力口４２６bul および４２６bll にそれぞれ加えられた限界値を超えない限り、その入力口４２６biに加えられる信号を積分する。その上限値は差分回路４８４ｂによって発生され、その回路は、連結されて信号路４２１ｂからのトルク電圧コマンドの限定された比例成分を受ける逆転入力口を含み、また更に連結されてブロック４８０から路４８１を経由してトルク電圧限界値信号Ｖtorque limitを受ける非逆転入力口をも包含する。差分回路４８４ｂはトルク電圧限界値信号Ｖtorque limitとトルク電圧コマンドの限定された比例成分との差分を取って、状況−限定積分器４２６ｂの上限入力口４２６bul に加えるための上限値を生成する。同様に、別の差分回路４８２ｂは、連結されて信号路４２１ｂからのトルク電圧コマンドの限定された比例成分を受ける逆転入力口を有し、また更に連結されてインバータ２４ｂからの逆転されたトルク電圧限界値信号−Ｖtorque limitを受ける非逆転入力口をも包含している。状況−限定積分器４２６ｂは加算回路４３２ｂに加えるために信号路４２７ｂ上でトルク電圧コマンドの限定された積分成分を生成する。加算回路４３２ｂはトルク電圧コマンドの限定された比例成分をトルク電圧コマンドの限定された積分成分と共に加算し、信号路４３３ｂ上にトルク電圧コマンドＶｑを生成する。
【００２４】
図４において、信号路４３３ａ上にブロック４９０ａによって生成される界磁電圧コマンドＶｄおよび信号路４３３ｂ上にブロック４９０ｂによって生成されるトルク電圧コマンドＶｑは処理ブロック４９６内で共に加算される。処理ブロック４９６は、モータ４９８の線束の角位置を表すθRF信号、界磁およびトルク電圧コマンドを受け、そしてそれらのコマンドをａｂｃ座標に変換して、インダクションモータ４９８の３相巻線にＶa 、Ｖb およびＶc 励磁として加えられるバス４９７からの電圧の部分を制御する。モータ４９８のロータ角位置は検知され、そして信号路θROT により、そこで利用するためにFOC 制御装置に加えられる。
【００２５】
図４のモータ４９８の巻線内の電流は、ａ、ｂおよびｃモータ巻線中の、但し２個の巻線中の電流の測定、たとえばａおよびｃ路内の電流を測定することによって決定することが出来る。４７８ａおよび４７８ｃとして示される電流センサはモータ４９８のａおよびｃ路に連結され、そして電流−表示信号ｉa およびｉc を生成し、これらは４７６で示される演算ブロックに加えられる。モータ４９８の界磁の位置に関係する情報θRFを利用するブロック４７６は、同期界磁形式、すなわちｉdFB およびｉqFB 信号の形式でモータ電流フィードバック信号を生成し、これらはFOC 制御装置４１０に逆に適用され、またエラー信号ゼネレータ４１４ａおよび４１４ｂの逆転入力口にそれぞれ加えられる。このフィードバックは一般に４０２で示される変性フィードバックループを閉じ、これがモータ電流を、界磁およびトルク電圧コマンドによって表される性能を提供する態様において、流させることになる。
【００２６】
本発明の他の実施態様は当業者には明らかであろう。たとえば、説明した信号プロセッサはその本質においてアナログでもデジタルでもよいが、デジタルが遙かに好ましい。そのデジタル信号は専用のハードウェアプロセッサまたは好ましくは汎用プロセッサにおいて作動するソフトウェアによって処理すればよい。デジタル信号は、そのサブシステムの特質が要求するときは、適切な変換を伴うパラレルまたはシリアル形式であってもよい。
【００２７】
このような訳で、本発明によるシステム（４００）は、バス電圧を有する直流電圧バス（４９７）から電力が供給されるインダクションモータ（４９８）を利用している。このシステム（４００）は、同期フレーム（たとえば、図３Ａまたは３Ｂのようなそれの）内で互いに直交する線束（「界磁」）およびトルク電流コマンド（ｉｄ＊、ｉｑ＊）を生成するためのフィールド−オリエンテッド制御装置（４１０）を含んでいる。線束電流コマンド信号（ｉｄ＊）からフィードバック界磁電流信号（導体４１３ａ上のｉdFB ）を減算し、それによって界磁電流エラー信号を（路４１５ａ上に）発生させるために、第一エラー信号ゼネレータ（４１４ａ）がフィールド−オリエンテッド制御装置（４１０）に連結される。トルク電流コマンド（ｉｑ＊）からフィードバックトルク電流信号（信号路４１３ｂ上のｉdFB ）を減算し、それによってトルク電流エラー信号を（路４１５ｂ上に）発生させるために、第二エラー信号ゼネレータ（４１４ｂ）がフィールド−オリエンテッド制御装置（４１０）に連結される。第一可変−限界値比例−積分レギュレータ（４９０ａ）は第一エラー信号ゼネレータ（４１４ａ）に連結され、そして線束電流エラー信号に応答する。第一可変−限界値比例−積分レギュレータ（４９０ａ）は比例および積分成分（それぞれ路４２１ａおよび４２７ａ上）を含む指令された線束電圧信号（信号路４３３ａ上のＶｄ）を発生し、そしてその指令された線束電圧（Ｖｄ）の比例および積分成分の和が有効なバス（４９７）電圧未満となるように、指令された線束電圧（Ｖｄ）の比例および積分成分のそれぞれを或る値に限定する。第二可変−限界値比例−積分レギュレータ（４９０ｂ）は第二エラー信号ゼネレータ（４１４ｂ）に連結され、そしてトルク電流エラー信号に応答する。第二可変−限界値比例−積分レギュレータ（４９０ｂ）は比例および積分成分（それぞれ信号路４２１ｂおよび４２６ｂ上）を含む指令されたトルク電圧信号（信号路４３３ｂ上のＶｑ）を発生し、そしてその指令されたトルク電圧（Ｖｑ）の比例および積分成分の各々を選択された値に限定する結果、指令された線束電圧（Ｖｄ）および指令されたトルク電圧（Ｖｑ）のベクトル和の大いさ（たとえば、図３Ａの３１２）は有効なバス電圧（３１０）未満となる。フィードバック・アレンジメント（４１３ａ、４１３ｂ、４７６、４７８ａ、４７８ｂ、θROT ）が連結されてモータ（４９８）巻線中の電流を検知し、フィードバック界磁電流信号（ｉdFB ）およびフィードバックトルク電流信号（ｉdFB ）を発生し、またそのフィードバック界磁電流信号（ｉdFB ）を第一エラー信号ゼネレータ（４１４ａ）に連結し、そしてフィードバックトルク電流信号（ｉqFB ）を第二エラー信号ゼネレータ（４１４ｂ）に連結し、それによってモータ制御電流フィードバックループ（４０２）を閉じる。このフィードバックアレンジメント（４０２）はまた、モータのロータ位置を検知するための部分（θROT ）をも含んでいる。
【００２８】
本発明の特定の実施態様において、第一可変−限界値比例−積分レギュレータ（４９０ａ）は更に、界磁電流エラー信号を受信するために連結されて、モータ界磁電圧の比例成分を表す信号を発生する第一乗算器（４１６ａ）を包含する。第一リミッタ（４２０ａ）は第一乗算器（４１６ａ）に連結されて、モータ界磁電圧の比例成分を表す信号を（口４２０aiにおいて）受信し、そのモータの界磁電圧の比例成分を表す信号をバスの最大電圧に限定し、それによってモータ界磁電圧の限定された比例成分を表す信号を（信号路４２１ａ上に）発生する。第二乗算器（４１８ａ）が連結されて界磁電流エラー信号を受信し、界磁電圧の積分成分の第一導関数を表す信号を（口４１８aoにおいて）発生する。状況−限定積分器（４２６ａ）は第二乗算器（４１８ａ）に連結されて、その界磁電圧の積分成分の第一導関数を表す信号を受信し、また界磁電圧の積分成分の第一導関数を表す信号を積分し、それによって第一積分信号を生成する。（ａ）第一積分信号と（ｂ）線束電圧の比例成分を表す信号との和が（ｃ）バス（４９７）の電圧未満であるように、その第一積分信号は（積分器の状態を限定することによって）或る値に制限される。そのように限定された第一の積分信号は界磁電圧コマンド（Ｖｄ）の積分成分である。第一加算アレンジメント（４３２ａ）は第一リミッタ（４２０ａ）および状況−限定積分器（４２６ａ）に連結されて、第一積分信号（界磁電圧コマンドの積分成分に相当）と共に界磁電圧コマンドの限定された比例成分を表す信号を加算し、それにより指令された線束電圧を表す（Ｖｄ）信号を発生する。
【００２９】
この実施態様の更なる具体化において、第二可変限界値比例−積分レギュレータ（４９０ｂ）は、第一可変−限界値比例−積分レギュレータ（４９０ａ）に連結されて、トルク電圧限界値信号であって、（ａ）指令された線束電圧の二乗と（ｂ）有効なバス電圧の二乗との差の平方根を表すものを（路４８１上に）発生させることにより、指令された線束電圧（信号路４３３ａ上のＶｄ）に応答するためのトルク電圧限界値信号ゼネレータ（４８０）を包含する。第三乗算器（４１６ｂ）は連結されて、（路４１５ｂからの）トルク電流エラー信号を受信し、モータトルク電圧コマンド（Ｖｑ）の比例成分を表す信号を（その出力口４１６boにおいて）発生させる。第二リミッタ（４２０ｂ）は第三乗算器（４１６ｂ）に連結されて、モータトルク電圧の比例成分、そのモータトルク電圧の比例成分をトルク電圧限界値信号によって表される値（信号路４８１上）に限定し、それによりモータトルク電圧（Ｖｑ）の限定された比例成分を（その出力口４２０boにおいて）発生させる。第四乗算器（４１８ｂ）は（信号路４１５ｂに）連結されて、トルク電流エラー信号を受信し、トルク電圧（Ｖｑ）の積分成分の第一導関数を表す信号を（出力口４１８boにおいて）発生させる。第二状況−限定積分器（４２６ｂ）は第四乗算器（４１８ｂ）に連結されて、トルク電圧の積分成分の第一導関数を表す信号を積分し、それによって第二積分信号（これはトルク電圧コマンドＶｑの積分成分に相当する）を（信号路４２７ｂ上で）生成する。その第二積分信号とモータトルク電圧の限定された比例成分との和が（信号路４８１上の）トルク電圧限界値信号未満であるように、第二積分信号は限定される。第二加算アレンジメント（４３２ｂ）が提供されて、モータトルク電圧の限定された比例成分と第二積分信号とを加算し、それにより指令されたトルク電圧（Ｖｑ）を発生する。
【００３０】
好ましい実施態様は、このシステムを利用して、電気的に動力を供給される車輛（４０３）、たとえばハイブリッド電気自動車の駆動輪（４９９）に連結された走行用モータ（４９８）を制御する。
【図面の簡単な説明】
【図１】インダクションモータにおける線束対速度についての簡略化されたプロットである。
【図２】状況−限定積分器を用いる従来技術による変数−閾値比例−積分制御装置の一部をブロックおよび概略形式において簡略化した図である。
【図３】３Ａ、３Ｂ、３Ｃおよび３Ｄはインダクションモータの作動に関連する、それぞれｄおよびｑ軸を備えた同期フレームを示す図である。
【図４】本発明の一特徴によるインダクションモータ制御回路を示すブロックおよび概略形式において簡略化した図である。
【符号の説明】
４００  システム
４０２  フィードバックアレンジメント
４１０、４７６  フィールド−オリエンテッド制御装置
４２６ａ  第一状況−限定積分器
４２６ｂ  第二状況−限定積分器
４３２ａ  第一加算器
４３２ｂ  第二加算器
４９０ａ  第一限定−状況ＰＩプロセッサ
４９０ｂ  第二限定−状況ＰＩプロセッサ
４９８  可変−速度インダクションモータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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