JPH0951699A - 多相交流モータの制御装置 - Google Patents

多相交流モータの制御装置

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JPH0951699A
JPH0951699A JP7199536A JP19953695A JPH0951699A JP H0951699 A JPH0951699 A JP H0951699A JP 7199536 A JP7199536 A JP 7199536A JP 19953695 A JP19953695 A JP 19953695A JP H0951699 A JPH0951699 A JP H0951699A
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JP
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torque
motor
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mode
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JP7199536A
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English (en)
Inventor
Kazuyoshi Obayashi
和良 大林
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Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/02Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles characterised by the form of the current used in the control circuit
    • B60L15/025Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles characterised by the form of the current used in the control circuit using field orientation; Vector control; Direct Torque Control [DTC]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility

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  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トルク応答を重視する運転モードの場合に
は、アクセル操作に対して良好なトルク応答性が得られ
る、多相交流モータの制御装置の提供。 【解決手段】 アクセルペダルを急激に踏み込み、モー
タトルク指令値の変化量が大きい場合には、運転モード
判別手段432は、運転モードをトルク応答を重視する
トルク応答重視モードとし、第2演算手段434は、励
磁電流指令値を現在の値に固定するとともに、固定した
励磁電流指令値とモータトルク指令値とからトルク電流
指令値を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車に用い
る、多相交流モータの制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】多相交流モータのトルクを変化させる場
合に、励磁電流を一定値に維持し、トルク電流を増減す
れば、多相交流モータで直流モータ並のトルク応答性が
得られる事が1970年当初より知られている(従来技
術1)。
【0003】現在、電気自動車には、走行時のエネルギ
ー効率を高める為に、アクセル開度に対応したモータト
ルク指令値の大きさに基づいて励磁電流指令値及びトル
ク電流指令値を算出し、これら指令値に基づき多相交流
モータをベクトル制御する技術が使われている。尚、各
指令値の算出は、モータ定数、鉄損、銅損等に基づいて
作成された、モータトルク指令値- トルク電流指令値・
励磁電流指令値マップ(図6に示す)に基づいて行われ
る(従来技術2)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】電気自動車に従来技術
1を使用すると、エネルギー効率が悪くなり、1回の充
電で走行できる距離が短くなる。
【0005】従来技術2の場合、トルク指令値が変わる
と、励磁電流とトルク電流の双方が変化する。この時、
トルク電流はモータトルク指令値に略追従するが、励磁
電流により発生する磁束は、多相交流モータの二次時定
数の影響により緩やかに変化する(図7参照)。モータ
トルクは、トルク電流と磁束の積に比例するので、上記
の様に磁束の立ち上がりが遅れると、モータトルクの立
ち上がりも遅れ、アクセル操作に対して車両の加速応答
が悪くなる現象が発生する。
【0006】本発明の目的は、トルク応答を重視する運
転モードの場合には、アクセル操作に対して良好なトル
ク応答性が得られる、多相交流モータの制御装置の提供
にある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する為、
本発明は、以下の構成を採用した。 (1) 車載バッテリと、二個直列接続したスイッチング素
子組を複数並列接続し、両端を前記車載バッテリに接続
したインバータ回路と、各スイッチング素子の接続点に
電気接続される多相交流モータと、トルク電流指令値及
び励磁電流指令値に基づいて前記インバータ回路を制御
するベクトル制御器とを有する交流モータの制御装置で
あって、前記ベクトル制御器は、アクセルペダルの踏み
量等のトルク要求量に基づいてモータトルク指令値を算
出する指令値算出手段と、各種条件に基づき、運転モー
ドを、トルク応答を重視するトルク応答重視モード、若
しくは、エネルギー効率を重視する効率重視モードとす
る運転モード判別手段と、該運転モード判別手段が前記
効率重視モードを判別した場合には、前記モータトルク
指令値に基づき、エネルギー効率が最大となる様に、前
記励磁電流指令値及び前記トルク電流指令値を演算によ
り求める第1演算手段と、前記運転モード判別手段が前
記トルク応答重視モードを判別した場合には、前記励磁
電流指令値を、現在の励磁電流指令値又は所定値に固定
し、固定した励磁電流指令値と前記モータトルク指令値
とからトルク電流指令値を算出する第2演算手段とを具
備する。
【0008】(2) 上記(1) の構成を有し、前記指令値算
出手段は、前記トルク要求量以外に、前記多相交流モー
タを流れる電流、前記車載バッテリの端子電圧、モータ
回転数、相間の電圧等の測定値も考慮して前記モータト
ルク指令値を算出する。
【0009】(3) 上記(1) 又は(2) の構成を有し、前記
運転モード判別手段は、前記指令値算出手段が算出した
前記モータトルク指令値の変化量が大きい場合には前記
運転モードをトルク応答重視モードとし、小さい場合に
は効率重視モードとする。
【0010】(4) 上記(1) 又は(2) の構成を有し、トル
ク応答重視又は効率重視の何れかを手動選択する走行モ
ード選択スイッチを設け、前記運転モード判別手段は、
前記走行モード選択スイッチで前記トルク応答重視が選
択された場合には前記運転モードを前記トルク応答重視
モードとし、前記走行モード選択スイッチで前記効率重
視が選択された場合には前記運転モードを前記効率重視
モードとする。
【0011】(5) 上記(1) 乃至(4) の何れかの構成を有
し、バッテリの残存容量を検出する残存容量検出手段を
設け、前記運転モード判別手段は、前記残存容量が少な
い場合には前記運転モードを前記効率重視モードとす
る。
【0012】(6) 上記(1) 乃至(5) の何れかの構成を有
し、前記励磁電流指令値はローパスフィルタで処理され
る。
【0013】(7) 上記(1) 乃至(5) の何れかの構成を有
し、前記励磁電流指令値及び前記トルク電流指令値はロ
ーパスフィルタで処理される。
【0014】
【作用】
〔請求項1について〕指令値算出手段は、アクセルペダ
ルの踏み量等のトルク要求量に基づいてモータトルク指
令値を算出する。運転モード判別手段は、各種条件に基
づき、運転モードを、トルク応答を重視するトルク応答
重視モード、又はエネルギー効率を重視する効率重視モ
ードの何れかにする。
【0015】効率重視モードが判別された場合には、モ
ータトルク指令値に基づき、エネルギー効率が最大とな
る様に、励磁電流指令値及びトルク電流指令値を第1演
算手段が演算により求める。
【0016】トルク応答重視モードが判別された場合に
は、第2演算手段は、励磁電流指令値を、現在の励磁電
流指令値又は所定値に固定するとともに、固定された励
磁電流指令値とモータトルク指令値とからトルク電流指
令値を算出する。
【0017】ベクトル制御器は、励磁電流指令値及びト
ルク電流指令値に基づき、モータに印加すべき電圧指令
値をインバータ回路に送出し、インバータ回路は、前記
電圧指令値に基づきモータに電圧を印加する。
【0018】〔請求項2について〕指令値算出手段は、
アクセルペダルの踏み量等のトルク要求量の他、多相交
流モータを流れる電流、車載バッテリの端子電圧、モー
タ回転数、相間の電圧等の測定値を考慮してモータトル
ク指令値を算出する。
【0019】〔請求項3について〕素早い加速が必要な
場合には運転者がアクセルペダルを急激に踏み込むので
モータトルク指令値の変化量(増大変化量)は大きい。
又、普通の増速を要求する場合)には運転者はアクセル
ペダルを緩やかに踏み込むのでモータトルク指令値の変
化量(増大変化量)は小さい。
【0020】運転モード判別手段は、モータトルク指令
値の変化量が大きい場合には、運転モードをトルク応答
を重視するトルク応答重視モードとし、小さい場合には
エネルギー効率を重視する効率重視モードとする。
【0021】〔請求項4について〕トルク応答を重視す
る場合(素早い加速が必要な場合)には、運転者は、運
転モード選択スイッチをトルク応答重視モード側に切り
替え、エネルギー効率を重視する場合(素早い加速が不
要な場合)には、効率重視モード側に切り替える。
【0022】〔請求項5について〕運転モード判別手段
は、バッテリ残存容量が少ない場合には運転モードを効
率重視モードとしてエネルギー効率を最大にする。
【0023】〔請求項6について〕励磁電流指令値をロ
ーパスフィルタで処理する。
【0024】〔請求項7について〕励磁電流指令値及び
トルク電流指令値をローパスフィルタで処理する。
【0025】
【発明の効果】
〔請求項1について〕運転モード判別手段がトルク応答
重視モードを判別した場合には、ベクトル制御器が、励
磁電流指令値を、現在の励磁電流指令値又は所定値に固
定(磁束変化を抑制する)し、モータトルク指令値と固
定された励磁電流指令値とからトルク電流指令値を算出
する。モータトルクは、磁束とトルク電流の積に比例す
るので、この場合は、一定の磁束と早い立ち上がりのト
ルク電流により、アクセル操作に対して良好なトルク応
答性が得られる。
【0026】運転モード判別手段が効率重視モードを判
別した場合には、ベクトル制御器は、モータトルク指令
値に基づき、エネルギー効率が最大となる様に、第1演
算手段が、励磁電流指令値及びトルク電流指令値を演算
により求める。この場合は、トルク電流と励磁電流は共
にエネルギー効率の良い動作点に設定されるので、高い
エネルギー効率が得られる。
【0027】即ち、トルク応答重視モード中においてア
クセル操作を行うと、アクセル操作に対して良好なトル
ク応答性が得られ、効率重視モード中にアクセル操作を
行うと、高いエネルギー効率で走行する事ができる。
【0028】〔請求項2について〕指令値算出手段は、
アクセルペダルの踏み量等のトルク要求量の他、多相交
流モータを流れる電流、車載バッテリの端子電圧、モー
タ回転数、相間の電圧等の測定値を考慮してモータトル
ク指令値を算出する構成であるので、車載バッテリの端
子電圧の高低等の車両状態に係わらず、トルク要求量に
応じたモータトルク指令値が得られる。
【0029】〔請求項3について〕運転者がアクセルペ
ダルを急激に踏み込むと運転モードがトルク応答重視モ
ードとなる。そして、ベクトル制御器が、励磁電流指令
値を、現在の励磁電流指令値又は所定値に固定して磁束
変化を抑制し、モータトルク指令値と固定された励磁電
流指令値とからトルク電流指令値を算出する。モータト
ルクは、磁束とトルク電流の積に比例するので、この場
合は、一定の磁束と早い立ち上がりのトルク電流によ
り、アクセル操作に対して良好なトルク応答性が得ら
れ、電気自動車は素早く加速する。
【0030】〔請求項4について〕運転者が運転モード
選択スイッチをトルク応答重視モード側に切り替える
(素早い加速が必要な場合)と、第2演算手段が、励磁
電流指令値を、現在の励磁電流指令値又は所定値に固定
し(磁束変化を抑制する)、モータトルク指令値と固定
した励磁電流指令値とからトルク電流指令値を算出す
る。モータトルクは、磁束とトルク電流の積に比例する
ので、この場合は、一定の磁束と早い立ち上がりのトル
ク電流により、アクセル操作に対して良好なトルク応答
性が得られる。
【0031】運転者が運転モード選択スイッチを効率重
視モード側に切り替える(素早い加速が不要な場合)
と、第1演算手段は、モータトルク指令値に基づき、エ
ネルギー効率が最大となる様に、励磁電流指令値及びト
ルク電流指令値を演算により求める。この場合は、トル
ク電流と励磁電流は共にエネルギー効率の良い動作点に
設定されるので、高いエネルギー効率が得られる。
【0032】即ち、トルク応答を重視する運転を望む場
合は、アクセル操作に対して良好なトルク応答性が得ら
れるとともに、効率を重視する運転を望む場合は、高い
エネルギー効率で走行する事ができる。
【0033】〔請求項5について〕バッテリの残存容量
が少ない場合には運転モードが効率重視モードとなるの
で、高いエネルギー効率で走行する事ができ、走行距離
を延ばす事ができる。
【0034】〔請求項6について〕励磁電流指令値をロ
ーパスフィルタで処理しているので、励磁電流指示値が
急激に変化しても、実電流ハンチング等も無く、安定に
制御できる。
【0035】〔請求項7について〕励磁電流指令値及び
トルク電流指示値をローパスフィルタで処理しているの
で、実電流ハンチング等も無く、安定に制御できる。
【0036】
【実施例】本発明の実施例(請求項1〜4に対応)を、
図1〜図7に基づいて説明する。図に示す様に、三相交
流モータの制御装置Aは、車載バッテリ1と、インバー
タ回路2と、三相交流モータ3と、インバータ回路2を
制御するECU4とを有し、電気自動車(図示せず)に
組み付けられている。
【0037】車載バッテリ1は、本実施例では、鉛バッ
テリであり、三相交流モータ3等を駆動する為の電力を
蓄えている。インバータ回路2は、IGBT21〜26
と平滑コンデンサ27とにより構成されている。直列接
続したIGBT21、22、IGBT23、24、及び
IGBT25、26は、並列接続され、両端を車載バッ
テリ1に接続している。
【0038】三相交流モータ3は、電気自動車を走行さ
せる為の動力源であり、各電機子巻と接続点210、2
30、250とを、接続線31、32、33により接続
している。
【0039】ベクトル制御器であるECU4は、信号入
力部41、測定値入力部42、MPU43、スイッチ入
力部44、及びスイッチングパターン出力部45を有
し、図3に示すフローチャートに基づいて作動する。
又、MPU43は、指令値算出手段431、運転モード
判別手段432、第1演算手段433、第2演算手段4
34、及びベクトル制御演算部435を有する。
【0040】信号入力部41は、信号強度がアクセルの
踏み量に比例するアクセル開度信号(トルク要求量)が
入力され、処理した信号をMPU43に送出する。尚、
トルク要求量として、アクセル開度信号以外に、強度が
ブレーキ踏み量に比例するブレーキ踏み量信号も用いる
構成でも良い。
【0041】測定値入力部42は、本実施例では、接続
線31、33に配した電流センサ311、331の信号
を処理する出力電流検出回路30の出力が入力され、処
理した信号をMPU43に送出する。尚、出力電流の
他、車載バッテリ1の端子電圧、三相交流モータ3の回
転数(エンコーダやレゾルバの出力)、接続線31〜3
3間の電圧等の測定値を入力する構成であっても良い。
【0042】スイッチ入力部44は、運転モードの切り
替えを運転モード選択スイッチ441で行うマニュアル
動作、又は運転モードの切り替えをモータトルク指令値
の変化量の大きさに基づいて自動的に行うオート動作を
選択するマニュアルスイッチ442や運転モード選択ス
イッチ441からの接点信号を入力し、処理した信号を
MPU43に送出する。スイッチングパターン出力部4
5は、MPU43が算出したトルク電流指令値402及
び励磁電流指令値401に対応した指令電圧に基づいた
スイッチング指令信号404をインバータ回路2に送出
する。
【0043】MPU43において、指令値算出手段43
1は、信号入力部41が処理した信号(トルク要求量)
に基づいてモータトルク指令値を随時算出する。オート
動作の場合(マニュアルスイッチ442がオフ側)、運
転モード判別手段432は、モータトルク指令値の変化
量を監視し、変化量が閾値を越える場合には、運転モー
ドを、トルク応答を重視するトルク応答重視モードと
し、閾値以下の場合には、エネルギー効率を重視する効
率重視モードにする。
【0044】オート動作の場合に、効率重視モードであ
ると運転モード判別手段432が判別した場合や、マニ
ュアル動作の場合に効率重視モード側に運転モード選択
スイッチ441を切り替えた場合において、第1演算手
段は433は、モータトルク指令値に基づき、エネルギ
ー効率が最大となる様に、励磁電流指令値401及びト
ルク電流指令値402を演算により算出する。
【0045】又、オート動作の場合に、トルク重視モー
ドであると運転モード判別手段432が判別した場合
や、マニュアル動作の場合にトルク重視モード側に運転
モード選択スイッチ441を切り替えた場合において、
第2演算手段434は、励磁電流指令値401を現在の
値に固定するとともに、固定した励磁電流指令値401
からトルク電流指令値402を算出する。尚、励磁電流
指令値401を現在の値に固定する替わりに所定値に固
定する構成でも良い。ベクトル制御演算部435は、励
磁電流指令値401、トルク電流指令値402、及び測
定値入力部42が処理した信号(測定値)に基づいて、
モータに印加すべき電圧指令値403を出力する。
【0046】つぎに、ECU4の作動を、図3、図4に
示すフローチャートに基づいて説明する。オート動作の
場合、ECU4は、図3のフローチャートに示す様に作
動する。又、マニュアル動作の場合、ECU4は、図4
のフローチャートに示す様に作動する。ステップs1
で、指令値算出手段431は、アクセル開度信号と測定
値とからモータトルク指令値を算出する。
【0047】ステップs2で、運転モード判別手段43
2は、モータトルク指令値の変化量が閾値を越えている
か否か判別し、越えている場合(YES)は、運転モー
ドを“トルク応答重視モード”としてステップs3に進
む。又、越えていない場合(NO)は“効率重視モー
ド”としてステップs5に進む(オート動作の場合)。
【0048】マニュアルスイッチ442がオンの場合、
図4に示す様に、MPU43は、ステップs2’で、運
転モード選択スイッチ441が、トルク応答重視側であ
るか否か判別し、トルク応答重視側である場合(YE
S)はステップs3に進み、効率重視側である場合(N
O)はステップs5に進む(マニュアル動作の場合)。
【0049】ステップs3で、第2演算手段434は、
励磁電流指令値401を現在の値に固定する。尚、励磁
電流指令値401をモータトルク指令値に対応した所定
値に固定する構成でも良い。
【0050】ステップs4で、第2演算手段434は、
固定した励磁電流指令値401に基づいてトルク電流指
令値402を算出し、算出後、ステップs1に戻る。
尚、この算出は、その励磁電流指令値401(固定され
ている)でもって所定のモータトルクが得られるトルク
電流指令値402が記載されたチャート図から行う方
法、若しくは、モータ定数を用いて直接演算する方法等
により行う。
【0051】励磁電流指令値401が定まり、トルク電
流指令値402が算出されると、ベクトル制御演算部4
35は、励磁電流指令値401、トルク電流指令値40
2、及び測定値入力部42が処理した信号に基づいてモ
ータに印加すべき電圧指令値403をスイッチングパタ
ーン出力部45に送出し、スイッチングパターン出力部
45はインバータ回路2のスイッチング指令信号信号4
04をインバータ回路2へ出力し、インバータ回路2
は、前記スイッチング指令信号404に基づき三相交流
モータ3に電圧を印加する。
【0052】ステップs5で、第1演算手段433は、
モータトルク指令値に基づき、エネルギー効率が最大と
なる様に、励磁電流指令値401及びトルク電流指令値
402を算出し、算出後、ステップs1に戻る。尚、こ
の算出は、モータ定数、鉄損、銅損等に基づいて作成さ
れた、モータトルク指令値- トルク電流指令値・励磁電
流指令値マップ(図6に示す)に基づいて行われる。
【0053】励磁電流指令値401及びトルク電流指令
値402が算出されると、ベクトル制御演算部435
は、励磁電流指令値401、トルク電流指令値402、
及び測定値入力部42が処理した信号に基づいてモータ
に印加すべき電圧指令値403をスイッチングパターン
出力部45に送出し、スイッチングパターン出力部45
はインバータ回路2のスイッチング指令信号404をイ
ンバータ回路2へ出力し、インバータ回路2は、前記ス
イッチング指令に基づき三相交流モータ3に電圧を印加
する。
【0054】つぎに、本実施例の利点を述べる。 〔ア〕マニュアルスイッチ442を設けているので、ト
ルク応答重視モードと効率重視モードとを、運転者の好
みに応じて、手動で選択する事も、自動選択にする事も
でき、使い勝手に優れる。
【0055】〔イ〕オート動作の際、運転者がアクセル
ペダルを急激に踏み込む(モータトルク指令値の変化量
が大きい場合)と、運転モード判別手段432が運転モ
ードを、トルク応答重視モードと判別(図3のステップ
s2でYES)し、第2演算手段434が励磁電流指令
値401を現在の値に固定し、その励磁電流指令値40
1とモータトルク指令値とからトルク電流指令値402
を算出する。これにより、インバータ回路2は三相交流
モータ3に一定の励磁電流と早い立ち上がりのトルク電
流を流すのでトルク応答性が向上(図5参照)し、アク
セル操作に対応して車両が素早く加速する。
【0056】又、アクセルペダルを緩やかに踏み込む
(モータトルク指令値の変化量が小さい場合)と、運転
モード判別手段432が運転モードを、効率重視モード
と判別(図3のステップs2でNO)し、第1演算手段
433は、モータトルク指令値に基づき、エネルギー効
率が最大となる様に、励磁電流指令値401とトルク電
流指令値402を算出する。これにより、インバータ回
路2は三相交流モータ3に励磁電流指令値401に対応
した励磁電流とトルク電流指令値402に対応したトル
ク電流を流すので、エネルギー効率が良い走行ができ
る。
【0057】つまり、アクセルペダルを緩やかに踏み込
む運転をしていればエネルギー効率が良い走行ができる
とともに、素早い加速が必要な場合は、アクセルペダル
を急激に踏み込むという自然な運転操作を行うだけで自
動的にトルク応答重視モードに切り替わって素早い加速
が行える。
【0058】〔ウ〕マニュアル動作の際、運転モード選
択スイッチ441がトルク応答重視モード側に位置して
いる(図4のステップs2’でYES)と、第2演算手
段434が励磁電流指令値401を現在の指令値に固定
し、その励磁電流指令値401とモータトルク指令値と
から所望の車速を得る為のトルク電流指令値402を算
出する。これにより、インバータ回路2は三相交流モー
タ3に一定の励磁電流と早い立ち上がりのトルク電流を
流すのでトルク応答性が向上(図5参照)し、アクセル
操作に対応して車両は素早く加速する。
【0059】又、運転モード選択スイッチ441を効率
重視モード側に位置している(図4のステップs2’で
NO)と、第1演算手段433は、モータトルク値に基
づき、エネルギー効率が最大となる様に、励磁電流指令
値401とトルク電流指令値402を算出する。これに
より、インバータ回路2は三相交流モータ3に励磁電流
指令値401に対応した励磁電流と、トルク電流指令値
402に対応したトルク電流を流すので、エネルギー効
率が良い走行ができる。
【0060】つまり、運転モード選択スイッチ441を
効率重視側にして運転していればエネルギー効率が良い
走行ができ、トルク重視側にして運転していればスポー
ツ走行ができる。尚、素早い加速が必要な場合(例え
ば、市内走行)にトルク重視側に切り替えても良い。
【0061】〔エ〕三相交流モータ3の各相端子に各相
電圧を個別に通電するパルス幅変調方式のインバータ回
路2を採用し、励磁電流指令値401及びトルク電流指
令値402に対応したパターンの制御電圧を、インバー
タ回路2にECU4が印加する構成であるので、励磁電
流指令値401及びトルク電流指令値402に対応した
励磁電流及びトルク電流を精度良く三相交流モータ3に
流す事ができ、制御効率に優れる。又、高調波の発生も
抑制できる。
【0062】〔オ〕ECU4は、アクセルペダルの踏み
量等のトルク要求量の他、接続線31、33を流れる電
流値を考慮してモータトルク指令値を算出する構成であ
るので、適正なモータトルク指令値が得られ、車両を所
定の車速にする事ができる。
【0063】本発明は、上記実施例以外に、つぎの実施
態様を含む。 a.車載バッテリ1の残存容量を検出する残存容量検出
手段を設け、前記残存容量が少なくなった(例えば、1
/2以下)になった場合には、運転モード選択スイッチ
441やアクセルペダルの踏み込み速度に拘わらず、運
転モードが効率重視モードに固定される構成を採用して
も良い(請求項5に対応)。
【0064】b.運転モードが効率重視モードの場合、
励磁電流指令値401を、ECU4内に設けたローパス
フィルタを通す構成を採用しても良い(請求項6に対
応)。 c.運転モードが効率重視モードの場合、励磁電流指令
値401及びトルク電流指令値402を、ECU4内に
設けたローパスフィルタを通す構成を採用しても良い
(請求項7に対応)。
【0065】d.励磁電流指令値401に対応した励磁
電流を流す励磁電流通電回路を設ければ、励磁巻線が独
立している多相交流モータを採用する事ができる。
【0066】e.多相交流モータには、誘導電動機、同
期電動機、リラクタンス電動機等が使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る、三相交流モータの制御
装置の概略原理図である。
【図2】その三相交流モータの制御装置のECU廻りを
説明したブロック図である。
【図3】その三相交流モータの制御装置のECUの作動
(オート動作時)を示すフローチャートである。
【図4】その三相交流モータの制御装置のECUの作動
(マニュアル動作時)を示すフローチャートである。
【図5】その三相交流モータの制御装置が、トルク応答
重視モードで作動している場合(励磁電流を固定)のタ
イムチャート図である。
【図6】エネルギー効率が最良となる、モータトルク指
令値- トルク電流指令値・励磁電流指令値マップであ
る。
【図7】その三相交流モータの制御装置が、効率重視モ
ードで作動している場合(励磁電流を変化)のタイムチ
ャート図である。
【符号の説明】
1 車載バッテリ 2 インバータ回路 3 三相交流モータ(多相交流モータ) 4 ECU(ベクトル制御器) 21〜26 IGBT(スイッチング素子) 210、230、250 接続点 401 励磁電流指令値 402 トルク電流指令値 431 指令値算出手段 432 運転モード判別手段 433 第1演算手段 434 第2演算手段 441 運転モード選択スイッチ(走行モード選択スイ
ッチ)

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車載バッテリと、 二個直列接続したスイッチング素子組を複数並列接続
    し、両端を前記車載バッテリに接続したインバータ回路
    と、 各スイッチング素子の接続点に電気接続される多相交流
    モータと、 トルク電流指令値及び励磁電流指令値に基づいて前記イ
    ンバータ回路を制御するベクトル制御器とを有する交流
    モータの制御装置であって、 前記ベクトル制御器は、 アクセルペダルの踏み量等のトルク要求量に基づいてモ
    ータトルク指令値を算出する指令値算出手段と、 各種条件に基づき、運転モードを、トルク応答を重視す
    るトルク応答重視モード、若しくは、エネルギー効率を
    重視する効率重視モードとする運転モード判別手段と、 該運転モード判別手段が前記効率重視モードを判別した
    場合には、前記モータトルク指令値に基づき、エネルギ
    ー効率が最大となる様に、前記励磁電流指令値及び前記
    トルク電流指令値を演算により求める第1演算手段と、 前記運転モード判別手段が前記トルク応答重視モードを
    判別した場合には、前記励磁電流指令値を、現在の励磁
    電流指令値又は所定値に固定し、固定した励磁電流指令
    値と前記モータトルク指令値とからトルク電流指令値を
    算出する第2演算手段とを具備する事を特徴とする多相
    交流モータの制御装置。
  2. 【請求項2】 前記指令値算出手段は、前記トルク要求
    量以外に、 前記多相交流モータを流れる電流、前記車載バッテリの
    端子電圧、モータ回転数、相間の電圧等の測定値も考慮
    して前記モータトルク指令値を算出する請求項1記載の
    交流モータの制御装置。
  3. 【請求項3】 前記運転モード判別手段は、前記指令値
    算出手段が算出した前記モータトルク指令値の変化量が
    大きい場合には前記運転モードをトルク応答重視モード
    とし、小さい場合には効率重視モードとする請求項1又
    は請求項2記載の多相交流モータの制御装置。
  4. 【請求項4】 トルク応答重視又は効率重視の何れかを
    手動選択する走行モード選択スイッチを設け、 前記運転モード判別手段は、前記走行モード選択スイッ
    チで前記トルク応答重視が選択された場合には前記運転
    モードを前記トルク応答重視モードとし、前記走行モー
    ド選択スイッチで前記効率重視が選択された場合には前
    記運転モードを前記効率重視モードとする請求項1又は
    請求項2記載の多相交流モータの制御装置。
  5. 【請求項5】 バッテリの残存容量を検出する残存容量
    検出手段を設け、 前記運転モード判別手段は、前記残存容量が少ない場合
    には前記運転モードを前記効率重視モードとする請求項
    1乃至請求項4の何れか一項に記載の多相交流モータの
    制御装置。
  6. 【請求項6】 前記励磁電流指令値はローパスフィルタ
    で処理される請求項1乃至請求項5の何れか一項に記載
    の多相交流モータの制御装置。
  7. 【請求項7】 前記励磁電流指令値及び前記トルク電流
    指令値はローパスフィルタで処理される請求項1乃至請
    求項5の何れか一項に記載の多相交流モータの制御装
    置。
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