JPH10248285A - モータ駆動制御装置における制御方法 - Google Patents

モータ駆動制御装置における制御方法

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JPH10248285A
JPH10248285A JP9050355A JP5035597A JPH10248285A JP H10248285 A JPH10248285 A JP H10248285A JP 9050355 A JP9050355 A JP 9050355A JP 5035597 A JP5035597 A JP 5035597A JP H10248285 A JPH10248285 A JP H10248285A
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JP
Japan
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motor
command value
power supply
output
voltage
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JP9050355A
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Hirobumi Shin
博文 新
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Publication date
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60L8/00—Electric propulsion with power supply from forces of nature, e.g. sun or wind
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION 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
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
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  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】モータ駆動用電源の電源電圧変動にもかかわら
ず、容易にかつ高速で電源電圧に適した出力指令値を得
るようにし、その出力指令値に基づいてモータを駆動可
能とする。 【解決手段】モータへの印加電圧と、運転者からの出力
指示値である出力トルクとを座標軸として制御指令値マ
ップを構成し、該制御指令値マップから定まる出力指令
値を出力指令値決定手段から駆動手段に与える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電源容量および常
用負荷が比較的小さく、最大要求出力が比較的高いモー
タの駆動制御装置に適した制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、かかるモータ駆動制御装置におけ
る制御手法として、一般的にマップ制御と呼ばれる手法
があり、このマップ制御では、モータの特性データに基
づく制御値をマップ上に記憶しておき、運転状態に応じ
て制御値を前記マップから読み出したり、補間したりし
てモータの駆動信号とするのであるが、このマップ制御
の一例として、たとえば特開平５−１５３７０５号公報
で開示されたものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、電気自動車
やソーラーカー等では、モータ駆動用電源の電源容量が
比較的小さいために、負荷変動、負荷駆動時間および回
生受入れによる充電等に起因して、モータ駆動用電源の
電源電圧が大きく変動する。この電源電圧変動に対処す
べく、上記特開平５−１５３７０５号公報等によるもの
では、モータ駆動用電源の電源電圧を予め複数設定して
各電源電圧に応じた複数の制御指令値マップを作成して
おき、電源電圧の変動に応じて対応の制御指令値マップ
から出力指令値を得るか、対応の制御指令値マップがな
いときには補間演算を行なって出力指令値を得るように
している。したがって、高精度かつ高効率のモータ駆動
制御を行なうためには、必要とするメモリ容量が大きく
なるだけでなく、演算速度も高速であることが要求され
ることになり、制御装置の大型化およびコスト増大を招
き、特性データ採取のための工数も大きなものとなる。
そこで、現状では、制御精度および効率の低下を許容し
て、制御指令値マップの設定枚数を比較的少なくすると
ともに、演算速度が比較的小さい制御装置を用いること
を余儀なくされている。
【０００４】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、モータ駆動用電源の電源電圧変動にもかかわ
らず、容易にかつ高速で電源電圧に適した出力指令値を
得るようにし、その出力指令値に基づいてモータを駆動
し得るようにしたモータ駆動制御装置における制御方法
を提供することを目的とする。
【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記載の発明は、モータの諸特性に基づいて
定まる出力指令値を記憶した制御指令値マップを備える
とともに運転者からの出力指示値に応じて前記制御指令
値マップから読み出した出力指令値を出力する出力指令
値決定手段と、該出力指令値決定手段から出力される出
力指令値に基づいて前記モータを駆動する駆動手段とを
備えるモータ駆動制御装置において、前記モータへの印
加電圧と、運転者からの出力指示値である出力トルクと
を座標軸として制御指令値マップを構成し、該制御指令
値マップから定まる出力指令値を出力指令値決定手段か
ら駆動手段に与えることを特徴とする。
【０００６】モータの印加電圧と、モータの出力トルク
とは相互に比例するものであり、印加電圧を一定に維持
する制御を行なうことにより、電源電圧の変動が生じて
も出力トルクを一定に維持することが可能である。した
がって上記請求項１記載の発明に従って印加電圧および
出力トルクを座標軸とした制御指令値マップを構成して
おくことにより、電源電圧変動に対処した多数の制御指
令値マップを準備することなく、印加電圧を得る簡単な
処理を行なうだけで、運転者が指示する出力トルクを得
るための出力指令値を電源電圧の変動にかかわらず容易
にかつ高速で得ることが可能となる。
【０００７】また請求項２記載の発明によれば、上記請
求項１記載の発明の構成に加えて、前記モータの回転数
と、モータ駆動用電源の実際の電源電圧とを検出し、検
出した前記回転数および前記電源電圧に少なくとも基づ
いて前記モータへの印加電圧を算出する。而してモータ
駆動用電源の実際の電源電圧からモータで生じる逆起電
圧を減算して印加電圧を得ることができ、また逆起電圧
はモータの回転数に比例するものであることにより、印
加電圧を容易に得ることが可能である。
【０００８】請求項３記載の発明によれば、請求項２記
載の発明の構成に加えて、前記モータの逆起電圧定数を
Ｋe 、前記モータで生じている逆起電圧をＥreal、実際
の電源電圧をＶreal、前記モータの検出した回転数をＮ
real、前記モータの印加電圧をｅとしたときに、｛Ｅ＝
Ｋe ・Ｎreal，ｅ＝Ｖreal−Ｅreal｝に基づいて印加電
圧ｅを算出することにより、簡単な演算によって印加電
圧を容易に得ることができる。
【０００９】請求項４記載の発明は、モータの諸特性に
基づいて定まる出力指令値を記憶した制御指令値マップ
を備えるとともに運転者からの出力指示値に応じて前記
制御指令値マップから読み出した出力指令値を出力する
出力指令値決定手段と、該出力指令値決定手段から出力
される出力指令値に基づいて前記モータを駆動する駆動
手段とを備えるモータ駆動制御装置において、モータ駆
動用電源の電圧が基準電圧に在る状態で、運転者からの
出力指示値である出力トルクと、前記モータの回転数と
を座標軸として制御指令値マップを構成しておき、前記
モータの逆起電圧定数と、前記基準電圧と、モータ駆動
用電源の実際の電源電圧と、前記モータの実際の回転数
とに基づいて検索用回転数を定め、該検索用回転数およ
び前記出力トルクに対応して前記制御指令値マップから
得た出力指令値を出力指令値決定手段から駆動手段に与
えることを特徴とする。
【００１０】モータの印加電圧は、モータの出力トルク
に比例するものであり、印加電圧を一定に維持する制御
を行なうことにより、電源電圧の変動が生じても運転者
が指示する出力トルクを得ることが可能である。一方、
モータ駆動用電源の電源電圧からモータで生じる逆起電
圧を減算して前記印加電圧を得ることができ、モータの
回転数および逆起電圧定数を積算することにより逆起電
圧を得ることができる。したがって印加電圧を一定に維
持するためには、モータ駆動用電源が基準電圧に在る状
態で定めた制御指令値マップ上で同一の出力トルクを得
るために必要なモータの回転数を、変動した電源電圧に
応じて定めればよい。而して、逆起電圧定数、基準電
圧、実際の電源電圧およびモータの実際の回転数に基づ
けば、変動した電源電圧に応じて必要なモータの回転数
を得ることが可能であり、その回転数を検索用回転数と
して制御指令値マップから出力指令値を得ることによ
り、電源電圧の変動にかかわらず運転者が指示する出力
トルクを得ることが可能となる。しかもモータの回転数
および出力トルクを座標軸とした制御指令値マップは従
来から在るものであり、そのような従来の制御指令値マ
ップを用いて、電源電圧変動に対処した多数の制御指令
値マップを準備することなく、電源電圧に対応した出力
指令値を容易にかつ高速で得ることが可能となる。
【００１１】請求項５記載の発明によれば、上記請求項
４記載の発明の構成に加えて、前記モータ駆動用電源の
基準電圧をＶmap 、前記モータの逆起電圧定数をＫe 、
実際に検出した前記モータ駆動用電源の電源電圧をＶre
al、実際に検出した前記モータ（Ｍ）の回転数をＮrea
l、検索用回転数をＮx としたときに、［Ｎx ＝｛（Ｖm
ap −Ｖreal）／Ｋe ｝＋Ｎreal］に基づいて検索用回
転数Ｎx を算出する。而して、印加電圧を一定に維持す
るためには、モータ駆動用電源の基準電圧からの電圧変
動値をΔＶとしたときに、｛ΔＶ＝（Ｖmap −Ｖreal）
＝Ｋe ・（Ｎx −Ｎreal）｝なる式を満足することが必
要であり、この式を変形することにより、上記請求項５
記載の発明に従う式［Ｎx ＝｛（Ｖmap −Ｖreal）／Ｋ
e ｝＋Ｎreal］を得ることが可能であり、Ｖmap 、Ｋe
、Ｖreal、Ｎrealによって、検索用回転数Ｎx を簡単
に得ることができ、モータの回転数および出力トルクを
座標軸とした制御指令値マップを備える従来からの制御
装置へのロジックによる後付けを容易に行なうことがで
きる。
【００１２】さらに請求項６記載の発明によれば、上記
請求項４記載の発明の構成に加えて、前記モータ駆動用
電源の基準電圧をＶmap 、実際に検出した前記モータ駆
動用電源の電源電圧をＶreal、実際に検出した前記モー
タの回転数をＮreal、検索用回転数をＮx としたとき
に、｛Ｎx ＝（Ｖmap ・Ｎreal）／Ｖreal｝に基づいて
検索用回転数Ｎx を算出する。而してモータ駆動用電源
の電圧ならびにモータの回転数を限定した範囲では、
｛Ｎx ＝（Ｖmap ・Ｎreal）／Ｖreal｝を満足する検索
用回転数Ｎx を求めることにより、電源電圧の変動に対
応した適切な出力指令値を得ることが可能であり、検索
用回転数Ｎx の算出をより簡単化することが可能であ
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１４】図１ないし図４は本発明の第１実施例を示
すものであり、図１はモータの制御回路の全体構成を示
す図、図２はモータの回転数および逆起電圧の関係を示
す図、図３は制御指令値マップを示す図、図４は制御ユ
ニットの構成を示すブロック図である。
【００１５】先ず図１において、このモータＭは、たと
えばソーラーカーに搭載される３相永久磁石式ブラシレ
スモータであり、出力指令値決定手段としての機能を有
する制御ユニットＣからの出力指令値に基づいて駆動手
段としての３相インバータ回路１により該モータＭへの
供給電力が制御され、３相インバータ回路１には、小容
量バッテリおよびキャパシタ等の電源容量の小さなモー
タ駆動用電源４が接続される。
【００１６】３相インバータ回路１は、Ｕ相用上アーム
５H 、Ｕ相用下アーム５L 、Ｖ相上アーム６H 、Ｖ相下
アーム６L 、Ｗ相上アーム７H およびＷ相下アーム７L
を備える従来周知のものであり、制御ユニットＣから３
相インバータ回路１には、各アーム５H ，５L ，６H ，
６L ，７H ，７L をそれぞれ個別にオン・オフ駆動する
ための駆動信号ＳUH，ＳUL，ＳVH，ＳVL，ＳWH，ＳWLが
入力される。
【００１７】制御ユニットＣには、モータＭに付設され
た磁極位置・回転数検出センサ２で得られる磁極位置信
号および回転数信号と、３相インバータ回路１およびモ
ータＭ間に設けられる相電流検出器３で得られる相電流
信号と、電源電圧検出器８で得られるモータ駆動用電源
４の出力電圧すなわち電源電圧とが入力されるととも
に、図示しないアクセルペダルおよびブレーキペダルの
踏込量に基づくトルク指示値が運転者からの出力指示値
として入力される。
【００１８】制御ユニットＣは、モータＭの諸特性に基
づく出力指令値として電流値、進角値、通電角および相
電流の波形等のうち、少なくとも電流値、望ましくは電
流値および進角値を定めた制御指令値マップを備えるも
のであり、磁極位置信号、回転数信号、相電流信号、電
源電圧およびトルク指示値に基づいて上記制御指令値マ
ップから読み出した出力指令値に応じて、モータＭで最
適出力が得られるように前記各駆動信号ＳUH，ＳUL，Ｓ
VH，ＳVL，ＳWH，ＳWLを出力する。
【００１９】ところで、モータＭの印加電圧ｅは、モー
タＭの電源電圧をＶ、モータＭの逆起電圧をＥとしたと
きに、 ｅ＝Ｖ−Ｅ……(1) として表わされるものであり、またモータＭの回転数を
Ｎ、モータＭの逆起電圧定数をＫe としたときに、 Ｅ＝Ｋe ・Ｎ……(2) として表わされ、逆起電圧Ｅは、図２で示すように、モ
ータＭの回転数Ｎに比例するものである。したがって上
記式(1),(2) から ｅ＝Ｖ−Ｋe ・Ｎ……(3) である。
【００２０】一方、電気自動車やソーラーカー等におけ
るモータＭは、トルク制御で駆動されるものであるが、
そのモータＭが発生するトルクＴは、モータＭに印加さ
れる電流をＩ、トルク定数をＫt としたときに、 Ｔ＝Ｋt ・Ｉ……(4) で表わされるものである。また電流Ｉは、モータＭにお
ける抵抗値、インダクタンスおよびその他分布容量など
を纏めたインピーダンスをＺとすると、 Ｉ∝（ｅ／Ｚ）……(5) となるものであり、上記式(4),(5) から、 Ｔ∝Ｋt ・（ｅ／Ｚ）……(6) となり、したがって Ｔ∝ｅ（＝Ｖ−Ｅ）……(7) であり、トルクＴは印加電圧ｅに比例するものである。
【００２１】すなわち、モータＭの印加電圧ｅを一定に
維持する制御を行なえば、電源電圧Ｖの変動が生じて
も、モータＭの出力トルクＴを一定に維持することが可
能である。そこで、図３で示すように、電流値、進角
値、通電角および相電流の波形等のうち少なくとも電流
値用、望ましくは電流値および進角値用として、印加電
圧ｅを横軸とするとともに出力トルクＴを縦軸とした座
標上でメッシュの交点に出力指令値を定めた制御指令値
マップを制御ユニットＣに予め設定しておく。このマッ
プ設定時には、モータ駆動用電源４の電圧を基準電圧と
した状態で印加電圧ｅおよび出力トルクＴに基づく電流
値、進角値、通電角および相電流の波形等を定めておけ
ばよい。なお、出力トルクＴがプラス側すなわち駆動側
である制御指令値マップを図３で例示したが、出力トル
クＴがマイナス側すなわち回生側についても同様にして
設定しておけばよい。
【００２２】また図３において電流値用の制御指令値マ
ップでは、進角値制御（界磁弱め制御）を行なうことを
前提として電流値が定められており、印加電圧ｅがマイ
ナスの値となるのは進角値制御が実行されることに基づ
くものである。
【００２３】ところで、印加電圧ｅは、上記式(3) に基
づけば、電源電圧Ｖ、逆起電圧定数Ｋe およびモータＭ
の回転数Ｎによって定まるものであり、印加電圧ｅを算
出するとともに算出した印加電圧ｅに基づいて出力指令
値を得るために、制御ユニットＣは、図４で示すような
構成を有する。
【００２４】すなわち制御ユニットＣは、磁極位置・回
転数検出センサ２で得られる実際の回転数Ｎrealから上
記式(2) に基づいてモータＭで生じている逆起電圧Ｅre
alを積算する積算器９と、電源電圧検出器８で得られた
実際の電源電圧Ｖrealから積算器９で得られた逆起電圧
Ｅrealを減算してアナログ信号である印加電圧ｅを得る
減算器１０と、アナログ信号である印加電圧ｅをデジタ
ル信号に変換するＡ／Ｄ変換器１１と、Ａ／Ｄ変換器１
１から出力されるデジタル信号の印加電圧ｅならびにト
ルク指示値に応じて図３で示した制御指令値マップに基
づき出力指令値を検索するマイクロプロセッサから成る
マップ検索部１２とを備える。
【００２５】而してモータＭの回転数Ｎrealをエンコー
ダで検出しているときには、積算器９は周波数−電圧変
換器であればよく、またタコジェネレータを用いて逆起
電圧Ｅrealを得ることも可能である。
【００２６】この第１実施例によれば、モータＭの印加
電圧ｅと、モータＭの出力トルクＴとが相互に比例する
ことに基づいて、印加電圧ｅおよび出力トルクＴを座標
軸とした制御指令値マップを構成しておくことにより、
モータ駆動用電源４の電圧が大幅に変動したとしても、
電源電圧変動に対処した多数の制御指令値マップを準備
することを不要とし、印加電圧ｅを得る簡単な処理を行
なうだけで、運転者が指示する出力トルクＴを得るため
の出力指令値を電源電圧変動にかかわらず容易にかつ高
速で得ることが可能となる。
【００２７】しかもモータ駆動用電源４の実際の電源電
圧ＶrealからモータＭで生じる逆起電圧Ｅrealを減算し
て印加電圧ｅを得ることができ、また逆起電圧Ｅrealが
モータＭの回転数Ｎrealに比例するものであることに基
づいて、モータＭの実際の回転数Ｎrealと、モータ駆動
用電源４の実際の電源電圧Ｖrealとをそれぞれ検出し、
検出した前記回転数Ｎrealおよび前記電源電圧Ｖrealに
基づいて前記モータＭの印加電圧ｅを容易に算出するこ
とが可能となる。
【００２８】図５は本発明の第２実施例を示すものであ
り、印加電圧ｅを算出するとともに算出した印加電圧ｅ
に基づいて出力指令値を得るために、制御ユニットＣ
は、電源電圧検出器８で得られた実際の電源電圧Ｖreal
をアナログ信号からデジタル信号に変化するためのＡ／
Ｄ変換器１３と、Ａ／Ｄ変換器１３で得られたデジタル
信号の電源電圧Ｖreal、磁極位置・回転数検出センサ２
で得られる実際の回転数Ｎrealを示すパルス信号、なら
びにトルク指示値が入力される演算処理部１４とを備
え、演算処理部１４はマイクロプロセッサから成るもの
である。
【００２９】演算処理部１４では、回転数Ｎrealから逆
起電圧Ｅrealを得る演算と、電源電圧Ｖrealから逆起電
圧Ｅrealを減算して印加電圧ｅを得る演算と、図３で示
した制御指令値マップに基づいてトルク指示値および印
加電圧ｅから出力指令値を検索するマップ検索とが実行
される。
【００３０】この第２実施例によっても上記第１実施例
と同様の効果を奏することができる。
【００３１】図６ないし図８は本発明の第３実施例を示
すものであり、図６は制御指令値マップを示す図、図７
は印加電圧および出力トルクと回転数との関係を示す
図、図８は制御ユニットの構成を示すブロック図であ
る。
【００３２】制御ユニットＣ（図１参照）では、電流
値、進角値、通電角および相電流の波形等のうち少なく
とも電流値用、望ましくは電流値および進角値用とし
て、モータＭの回転数を横軸とするとともに出力トルク
Ｔを縦軸とした座標上でメッシュの交点に出力指令値を
定めた制御指令値マップが、図６で示すように予め設定
される。このマップ設定時には、モータ駆動用電源４の
電圧を基準電圧Ｖmap とした状態で回転数Ｎmap および
出力トルクＴに基づく電流値、進角値、通電角および相
電流の波形等を定めておけばよい。なお、出力トルクＴ
がプラス側すなわち駆動側である制御指令値マップを図
６で例示したが、出力トルクＴがマイナス側すなわち回
生側についても同様にして設定しておけばよい。
【００３３】また図６において電流値用の制御指令値マ
ップでは、進角値制御（界磁弱め制御）を行なうことを
前提として電流値が定められており、進角値制御を実行
しないときには鎖線で示すように出力トルクＴが変化す
るのに対し、進角値制御の実行に伴って回転数Ｎmap が
より大きくなる範囲まで出力トルクＴが定められること
になる。
【００３４】ところで、上記式(3) から｛ｅ＝Ｖ−Ｋｅ
・Ｎ｝であるので、マップ設定時の電源電圧Ｖを基準電
圧Ｖmap としたときに、電源電圧Ｖが基準電圧Ｖmap で
あるときのモータＭの回転数Ｎと印加電圧ｅとの関係
は、図７の実線で示すようになる。
【００３５】モータＭの出力トルクＴと印加電圧ｅとは
相互に比例しているので、電源電圧Ｖが変動しても出力
トルクＴを同一とした制御を行なうには、印加電圧ｅを
同一に維持する制御を行えばよい。ここで、モータ駆動
用電源４の電源電圧Ｖが基準電圧Ｖmap からＶ1 （＜Ｖ
map ）に変化したとき、ならびに基準電圧Ｖmap からＶ
2 （＞Ｖmap ）に変化したときを想定すると、それぞれ
図７の破線で示すようになり、電源電圧ＶがＶ1 （＜Ｖ
map ）であるときには、電源電圧Ｖが基準電圧Ｖmap で
ある状態で出力トルクＴ1 を得るときの回転数がＮmap1
であったのに対し、Ｎmap1よりも小さな回転数Ｎx1で出
力トルクＴ1 を得ることが可能となるものであり、また
電源電圧ＶがＶ2 （＜Ｖmap ）であるときには、電源電
圧Ｖが基準電圧Ｖmap である状態で出力トルクＴ2 を得
るときの回転数がＮmap2であったのに対し、Ｎmap2より
も大きな回転数Ｎx2で出力トルクＴ2 を得ることが可能
となるものである。
【００３６】このように電源電圧Ｖが変動したときに、
同一出力トルクＴ（同一印加電圧ｅ）を得るために、マ
ップ作成時の基準電圧Ｖmap に対応した逆起電圧をＥx
、その際の回転数をＮx とすると、 ｅ＝Ｖreal−Ｅreal＝Ｖreal−Ｋe ・Ｎreal ＝Ｖmap −Ｅx ＝Ｖmap ーＫe ・Ｎx ……(8) となり、電圧差ΔＶは、 ΔＶ＝Ｖmap −Ｖreal＝Ｋe ・（Ｎx −Ｎreal）……(9) である。而して上記印加電圧ｅを維持するように上記電
圧差ΔＶを満たすような回転数Ｎx を求めることによ
り、制御指令値マップ上でトルク指示値に対応した出力
トルクを得ることが可能となる。
【００３７】ところで、上記式(9) を変形すると、次の
式(10)を得ることが可能となる。 Ｎx ＝｛（Ｖmap −Ｖreal）／Ｋe ｝＋Ｎreal……(10) この式(10)において、逆起電圧定数Ｋe および基準電圧
Ｖmap は既知のものであるので、実際の電源電圧Ｖreal
と実際の回転数Ｎrealとをそれぞれ検出し、それらの検
出値に基づいて式(10)の演算を行なって求めた検索用回
転数Ｎx を用いることにより、トルク指示値に対応した
出力指令値を前記制御指令値マップから得ることが可能
となる。
【００３８】ここで、検索用回転数Ｎx を算出するとと
もに算出した検索用回転数Ｎx に基づいて出力指令値を
得るために、制御ユニットＣは、図８で示すように、電
源電圧検出器８で得られた実際の電源電圧Ｖrealをアナ
ログ信号からデジタル信号に変化するためのＡ／Ｄ変換
器１３と、Ａ／Ｄ変換器１３で得られたデジタル信号の
電源電圧Ｖreal、磁極位置・回転数検出センサ２で得ら
れる実際の回転数Ｎrealを示すパルス信号、ならびにト
ルク指示値が入力される演算処理部１５とを備え、演算
処理部１５はマイクロプロセッサから成るものである。
【００３９】演算処理部１５では、上記式(10)に基づく
演算と、該演算で求めた検索用回転数Ｎx およびトルク
指示値から、図６で示した制御指令値マップに基づいて
出力指令値を検索するマップ検索とが実行される。
【００４０】この第３実施例によれば、逆起電圧定数Ｋ
e 、基準電圧Ｖmap 、実際の電源電圧Ｖrealおよびモー
タＭの実際の回転数Ｎrealに基づいて、変動した電源電
圧に応じて必要なモータＭの回転数Ｎx を算出し、その
回転数を検索用回転数Ｎx として制御指令値マップから
出力指令値を得るようにしたので、電源電圧の変動にか
かわらず運転者が指示する出力トルクを得ることが可能
となる。しかもモータの回転数Ｎおよび出力トルクＴを
座標軸とした制御指令値マップは従来から在るものであ
り、そのような従来の制御指令値マップを用いて、電源
電圧変動に対処した多数の制御指令値マップを準備する
ことなく、電源電圧に対応した出力指令値を容易にかつ
高速で得ることが可能となる。
【００４１】本発明の第４実施例として、上記第３実施
例よりもさらに容易に検索用回転数Ｎx を求める手法に
ついて次に説明する。
【００４２】上記式(10)において、 Ｖreal＝α・Ｖmap ……(11) Ｅreal＝β・Ｖmap ……(12) とおくと、｛Ｅreal＝Ｋe ・Ｎreal｝であるから、 Ｎx ＝｛（Ｖmap −Ｖreal）／Ｅreal｝＋Ｎreal ＝（Ｖmap −Ｖreal＋Ｅreal）・Ｎreal／Ｅreal ＝（Ｖmap −α・Ｖmap ＋β・Ｖmap ）・Ｎreal／（β・Ｖmap ） ＝（１−α＋β）・Ｎreal／β ＝（α／β）・（１−α＋β）・（Ｖmap ／Ｖreal）・Ｎreal……(13) となる。
【００４３】ここで、Ｖreal＝Ｅrealの場合を考える
と、式(11),(12) からα＝βであり、またα，βが
「１」に近い値であれば、（１−α＋β＝１）であり、
上記式(13)から次の式(14)を得ることができる。
【００４４】 Ｎx ＝（Ｖmap ／Ｖreal）・Ｎreal……(14) すなわち、モータ駆動用電源４の電源電圧Ｖならびにモ
ータＭの回転数Ｎを限定した範囲では、より簡単な上記
式(14)を満足する検索用回転数Ｎx を求めることによ
り、電源電圧の変動に対応した適切な出力指令値を得る
ことが可能であり、検索用回転数Ｎx の算出をより簡単
化することが可能である。
【００４５】この第４実施例によって検索用回転数Ｎx
を求めたときの電源電圧に対する回転数の演算精度は、
図９で示すようなものであり、最高効率運転領域は電源
電圧Ｖrealおよび逆起電圧Ｅrealがバランスする領域で
あり、図９に示した使用領域に限定したときには、式(1
0)で求めた検索用回転数Ｎx に対して最大でも２０％し
かずれない値で検索用回転数Ｎx を得ることが可能とな
る。
【００４６】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計
変更を行なうことが可能である。
【００４７】たとえば上記実施例ではモータＭの回転数
を代表する指標として回転数Ｎを用いて説明したが、モ
ータＭに付設したエンコーダまたは該エンコーダに相当
する回転センサで得るパルスが規定のサンプリング時間
に生じる数を計測し、回転数に代えて該パルス数を用い
るようにしてもよく、また前記エンコーダまたは回転セ
ンサとは別に高速クロックを設置しておき、前記エンコ
ーダまたは回転センサの出力信号の規定区間内での前記
高速クロックのパルス数を計測し、そのパルス数を前記
回転数に代えて用いるようにしてもよい。このような場
合、図６で示した制御指令値マップでは、横軸がパルス
数となる。
【００４８】
【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、印加電圧および出力トルクを座標軸とした制御指令
値マップを構成しておくことにより、電源電圧変動に対
処した多数の制御指令値マップを準備することなく、印
加電圧を得る簡単な処理を行なうだけで、運転者が指示
する出力トルクを得るための出力指令値を電源電圧の変
動にかかわらず容易にかつ高速で得ることが可能とな
る。
【００４９】また請求項２および３記載の発明によれ
ば、検出したモータの回転数および電源電圧に少なくと
も基づいて、モータへの印加電圧を容易に算出すること
が可能となる。
【００５０】請求項４記載の発明によれば、逆起電圧定
数、基準電圧、実際の電源電圧およびモータの実際の回
転数に基づき、変動した電源電圧に応じて必要なモータ
の回転数を得るようにし、その回転数を検索用回転数と
して制御指令値マップから出力指令値を得ることによ
り、電源電圧の変動にかかわらず運転者が指示する出力
トルクを得ることができる。しかもモータの回転数およ
び出力トルクを座標軸とした制御指令値マップは従来か
ら在るものであり、そのような従来の制御指令値マップ
を用いて、電源電圧変動に対処した多数の制御指令値マ
ップを準備することなく、電源電圧に対応した出力指令
値を容易にかつ高速で得ることが可能となる。
【００５１】請求項５記載の発明によれば、モータの回
転数および出力トルクを座標軸とした制御指令値マップ
を備える従来からの制御装置へのロジックによる後付け
を容易に行なうことができる。
【００５２】さらに請求項６記載の発明によれば、検索
用回転数の算出をより簡単化することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例におけるモータの制御回路の全体構
成を示す図である。
【図２】モータの回転数および逆起電圧の関係を示す図
である。
【図３】制御指令値マップを示す図である。
【図４】制御ユニットの構成を示すブロック図である。
【図５】第２実施例の制御ユニットの構成を示すブロッ
ク図である。
【図６】第３実施例の制御指令値マップを示す図であ
る。
【図７】印加電圧および出力トルクと回転数との関係を
示す図である。
【図８】制御ユニットの構成を示すブロック図である。
【図９】第４実施例の検索用回転数演算精度を示す図で
ある。
【符号の説明】
１・・・駆動手段としての３相インバータ回路 ４・・・モータ駆動用電源 Ｃ・・・出力指令値決定手段としての制御ユニット Ｍ・・・モータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０２Ｐ 5/41 ３０２ Ｈ０２Ｐ 5/41 ３０２Ｑ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 モータ（Ｍ）の諸特性に基づいて定まる
    出力指令値を記憶した制御指令値マップを備えるととも
    に運転者からの出力指示値に応じて前記制御指令値マッ
    プから読み出した出力指令値を出力する出力指令値決定
    手段（Ｃ）と、該出力指令値決定手段（Ｃ）から出力さ
    れる出力指令値に基づいて前記モータ（Ｍ）を駆動する
    駆動手段（１）とを備えるモータ駆動制御装置におい
    て、前記モータ（Ｍ）への印加電圧と、運転者からの出
    力指示値である出力トルクとを座標軸として制御指令値
    マップを構成し、該制御指令値マップから定まる出力指
    令値を出力指令値決定手段（Ｃ）から駆動手段（１）に
    与えることを特徴とするモータ駆動制御装置における制
    御方法。
  2. 【請求項２】 前記モータ（Ｍ）の回転数と、モータ駆
    動用電源（４）の実際の電源電圧とを検出し、検出した
    前記回転数および前記電源電圧に少なくとも基づいて前
    記モータ（Ｍ）への印加電圧を算出することを特徴とす
    る請求項１記載のモータ駆動制御装置における制御方
    法。
  3. 【請求項３】 前記モータ（Ｍ）の逆起電圧定数をＫe
    、前記モータ（Ｍ）で生じている逆起電圧をＥreal、
    実際の電源電圧をＶreal、前記モータ（Ｍ）の検出した
    回転数をＮreal、前記モータ（Ｍ）の印加電圧をｅとし
    たときに、 Ｅ＝Ｋe ・Ｎreal ｅ＝Ｖreal−Ｅreal に基づいて印加電圧ｅを算出することを特徴とする請求
    項２記載のモータ駆動制御装置における制御方法。
  4. 【請求項４】 モータ（Ｍ）の諸特性に基づいて定まる
    出力指令値を記憶した制御指令値マップを備えるととも
    に運転者からの出力指示値に応じて前記制御指令値マッ
    プから読み出した出力指令値を出力する出力指令値決定
    手段（Ｃ）と、該出力指令値決定手段（Ｃ）から出力さ
    れる出力指令値に基づいて前記モータ（Ｍ）を駆動する
    駆動手段（１）とを備えるモータ駆動制御装置におい
    て、モータ駆動用電源（４）の電圧が基準電圧に在る状
    態で、運転者からの出力指示値である出力トルクと、前
    記モータ（Ｍ）の回転数とを座標軸として制御指令値マ
    ップを構成しておき、前記モータ（Ｍ）の逆起電圧定数
    と、前記基準電圧と、モータ駆動用電源（４）の実際の
    電源電圧と、前記モータ（Ｍ）の実際の回転数とに基づ
    いて検索用回転数を定め、該検索用回転数および前記出
    力トルクに対応して前記制御指令値マップから得た出力
    指令値を出力指令値決定手段（Ｃ）から駆動手段（１）
    に与えることを特徴とするモータ駆動制御装置における
    制御方法。
  5. 【請求項５】 前記モータ駆動用電源（４）の基準電圧
    をＶmap 、前記モータ（Ｍ）の逆起電圧定数をＫe 、実
    際に検出した前記モータ駆動用電源（４）の電源電圧を
    Ｖreal、実際に検出した前記モータ（Ｍ）の回転数をＮ
    real、検索用回転数をＮx としたときに、 Ｎx ＝｛（Ｖmap −Ｖreal）／Ｋe ｝＋Ｎreal に基づいて検索用回転数Ｎx を算出することを特徴とす
    る請求項４記載のモータ駆動制御装置における制御方
    法。
  6. 【請求項６】 前記モータ駆動用電源（４）の基準電圧
    をＶmap 、実際に検出した前記モータ駆動用電源（４）
    の電源電圧をＶreal、実際に検出した前記モータ（Ｍ）
    の回転数をＮreal、検索用回転数をＮx としたときに、 Ｎx ＝（Ｖmap ・Ｎreal）／Ｖreal に基づいて検索用回転数Ｎx を算出することを特徴とす
    る請求項４記載のモータ駆動制御装置における制御方
    法。
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