JP5904583B2 - モータの制御装置 - Google Patents
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Description
この場合、バッテリ電圧、モータ回転速度、及びモータのトルクの値とd軸電流指令値との関係が規定されたマップを備え、前記マップを参照して前記トルク指令値に基づいてd軸電流指令値を導出するとともに、モータの回生時には、前記マップを参照して前記トルク指令値及びモータの出力トルクに基づいてd軸電流指令値をそれぞれ導出する、といった態様が好ましい。
モータが回生状態である場合としては、モータは前進方向に回転しているものの出力トルクが負である場合と、モータは後進方向に回転しているものの出力トルクが正である場合との2つの場合がある。このため、上記態様によれば、モータの回転方向と相関のあるモータ回転速度と、モータの出力トルクと相関のあるq軸電流の実値とに基づいてモータが回生状態であるか否かを的確に判断することができる。
Tout = p×{φ+(Ld−Lq)×Id}×Iq ・・・(1)
ここで、pはモータ1の極対数であり、φは鎖交磁束数であり、Ldはd軸インダクタンスであり、Lqはq軸インダクタンスである。
Iq×ωe < 0 ・・・(2)
回生状態判定部15によってモータ1が回生状態であると判断されているときには、開閉器16がオン状態とされる。このため、出力トルク演算部14によって算出されたモータ1の出力トルクToutが電流指令値設定部11に対して出力される。
ここで、モータ1の力行時には、d軸電流指令値Id*としてトルク指令値T*に基づいて導出された値IdTref*が電流制御部12に対して出力される。一方、モータ1の回生時には、モータ1の出力トルクToutに基づいて導出されたd軸電流指令値IdTout*とトルク指令値T*に基づいて導出されたd軸電流指令値IdTref*との大小比較が行なわれて、負側に大きい方の値が出力される。ちなみに、d軸電流の実値Id、及びその指令値IdTref*,IdTout*は常に負の値となるものである。d軸電流Idは「弱め界磁電流」とも称され、上記(1)を変形した以下の式(3)からも明らかなように、d軸電流Idが流れるほどリラクタンストルク(=p×(Ld−Lq)×Iq×Id)が大きくなり、モータ1の発電電圧(誘起電圧)が小さくなる。
Tout = p×φ×Iq + p×(Ld−Lq)×Iq×Id ・・・(3)
電流制御部12には上記各電流指令値Id*,Iq*、バッテリ電圧Vb、及びd軸電流の実値Id、q軸電流の実値Iqが入力される。電流制御部12はこれら上記各電流指令値Id*,Iq*、バッテリ電圧Vb、及び各電流の実値Id,Iqに基づいて各電流の実値Id,Iqを上記各電流指令値Id*,Iq*に見合った大きさとするための直流電圧指令値(d軸直流電圧指令値Vd*、q軸直流電圧指令値Vq*)を導出する。すなわち、モータ1に実際に流れる電流Id,Iqと、上記各電流指令値Id*,Iq*との乖離度合に基づいて各直流電圧指令値Vd*,Vq*がフィードバック制御される。
尚、図6に、従来のモータ制御におけるd軸電流指令値Id*(IdTref*)の推移を破線にて示すとともに、d軸電流の実値Idの推移を実線にて示す。
例えば車両の高速走行中において制御されるトルクの方向が急に変ったり、駆動輪の回転方向が急に変ったりすることで、モータ1の出力軸に作用する外部負荷が急激に変化することがある。このときモータ1が回生状態となって、図5に鎖線にて示すように、モータ1の回生電圧Vmotが過度に上昇して同図に一点鎖線にて示すインバータ2の電圧Vinvの上限値よりも高くなることがある。
一方、モータ1の回生時であってもモータ1の出力トルクToutに基づいて導出されるd軸電流指令値IdTout*がトルク指令値T*に基づいて導出されるd軸電流指令値IdTref*よりも負側に大きくない場合には、モータ1の回生電圧が過度に上昇するおそれがないとして、トルク指令値T*に基づいて導出されるd軸電流指令値IdTref*によってインバータ2が制御される。このため、モータ1からインバータ2に対して回生電流が好適に流れることとなる。
(1)電子制御装置10は、バッテリ電圧Vb、モータ回転速度ωe、及びモータ1のトルクの値Tとd軸電流指令値Id*、q軸電流指令値Iq*との関係がそれぞれ規定されたマップを備えている。そして、このマップを参照してトルク指令値T*に基づいてd軸電流指令値Id*及びq軸電流指令値Iq*が導出されるとともに、これらd軸電流指令値Id*及びq軸電流指令値Iq*に応じた電流がモータ1に流れるようにインバータ2が制御される。また、モータ1の回生時には、上記マップを参照してトルク指令値T*及びモータ1の出力トルクToutに基づいてd軸電流指令値IdTref*,IdTout*がそれぞれ導出される。そして、モータ1の出力トルクToutに基づいて導出されるd軸電流指令値IdTout*がトルク指令値T*に基づいて導出されるd軸電流指令値IdTref*よりも負側に大きい場合には、モータ1の出力トルクToutに基づいて導出されるd軸電流指令値IdTout*によりインバータ2が制御される。こうした構成によれば、回生エネルギを好適に回収しつつも、モータ1からインバータ2に対して過度に大きい回生電流が流れることを好適に抑制することができる。
・上記実施形態では、同一のマップを参照することによって、トルク指令値T*及びモータ1の出力トルクToutに基づいてそれぞれd軸電流指令値IdTref*,IdTout*を導出するようにしたが、本発明はこれに限られるものではない。すなわち、モータ1の回生時においてモータ1の出力トルクToutがトルク指令値T*に対して過度に増大或いは低下する状況下において、トルク指令値T*に基づいて導出される値IdTref*よりも負側に大きい値を設定し、この設定されたd軸電流指令値によりインバータ2を制御するものであればよい。従って、トルク指令値T*に基づいて導出される値IdTref*から所定値を減じることによってインバータ2を制御するためのd軸電流指令値を設定するようにしてもよい。また、モータ1の回生時においてモータ1の出力トルクToutの絶対値|Tout|とトルク指令値T*の絶対値|T*|との大小比較を行ない、モータ1の出力トルクToutの絶対値|Tout|がトルク指令値T*の絶対値|T*|よりも大きい場合(|Tout|>|T*|)、他の条件が同一であれば、上述した状況下であると判断すればよい。
Claims (3)
- トルク指令値に基づいてd軸電流指令値及びq軸電流指令値を導出するとともに、これらd軸電流指令値及びq軸電流指令値に応じた電流がモータに流れるようにインバータを制御するモータの制御装置において、
モータの回生時において、モータの出力トルクに基づいて導出されるd軸電流指令値が前記トルク指令値に基づいて導出されるd軸電流指令値よりも負側に大きい場合には、モータの出力トルクに基づいて導出されるd軸電流指令値によりインバータを制御する、
ことを特徴とするモータの制御装置。 - 請求項1に記載のモータの制御装置において、
バッテリ電圧、モータ回転速度、及びモータのトルクの値とd軸電流指令値との関係が規定されたマップを備え、
前記マップを参照して前記トルク指令値に基づいてd軸電流指令値を導出するとともに、モータの回生時には、前記マップを参照して前記トルク指令値及びモータの出力トルクに基づいてd軸電流指令値をそれぞれ導出する、
ことを特徴とするモータの制御装置。 - 請求項1または請求項2に記載のモータの制御装置において、
q軸電流の実値とモータ回転速度とに基づいてモータが回生状態であるか否かを判断する、
ことを特徴とするモータの制御装置。
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