JPH11332002A - 電気自動車用電動機の制御装置 - Google Patents
電気自動車用電動機の制御装置Info
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- JPH11332002A JPH11332002A JP10128965A JP12896598A JPH11332002A JP H11332002 A JPH11332002 A JP H11332002A JP 10128965 A JP10128965 A JP 10128965A JP 12896598 A JP12896598 A JP 12896598A JP H11332002 A JPH11332002 A JP H11332002A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電流指令値が小さい場合にも高い精度で異常
検出ができる電気自動車用電動機の制御装置を提供す
る。 【解決手段】 モータ１０に三相駆動電流を供給するイ
ンバータ１２を制御するための電流指令値Ｉｄ＊，Ｉｑ
＊と、電流センサ１４で検出された三相電流値を座標変
換器１６でｄｑ軸に変換した実電流Ｉｄ，Ｉｑとの偏差
ΔＩｄ，ΔＩｑを積分器２８，３０で積分し、この積分
結果が所定レベルを超えたか否かを異常判定器３２で判
定する。積分結果が所定の閾値を設定時間以上超えてい
た場合に異常判定器３２が異常を検出し、システム停止
を行う。
検出ができる電気自動車用電動機の制御装置を提供す
る。 【解決手段】 モータ１０に三相駆動電流を供給するイ
ンバータ１２を制御するための電流指令値Ｉｄ＊，Ｉｑ
＊と、電流センサ１４で検出された三相電流値を座標変
換器１６でｄｑ軸に変換した実電流Ｉｄ，Ｉｑとの偏差
ΔＩｄ，ΔＩｑを積分器２８，３０で積分し、この積分
結果が所定レベルを超えたか否かを異常判定器３２で判
定する。積分結果が所定の閾値を設定時間以上超えてい
た場合に異常判定器３２が異常を検出し、システム停止
を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車におい
て、構成部品の故障を検知する機能を有する電気自動車
用電動機の制御装置の改良に関する。
て、構成部品の故障を検知する機能を有する電気自動車
用電動機の制御装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気自動車には、電動機や電動機を駆動
するためのインバータ等の構成部品が搭載されている。
これらの構成部品が故障した場合には、これを早期に検
出する必要があり、従来より電気自動車用電動機等の故
障を検出する技術が提案されている。例えば、特開昭６
０−５００４７７号公報には、電気自動車に搭載された
インバータの故障を検知するための短絡保護装置が開示
されている。
するためのインバータ等の構成部品が搭載されている。
これらの構成部品が故障した場合には、これを早期に検
出する必要があり、従来より電気自動車用電動機等の故
障を検出する技術が提案されている。例えば、特開昭６
０−５００４７７号公報には、電気自動車に搭載された
インバータの故障を検知するための短絡保護装置が開示
されている。
【０００３】このような従来の故障検出方法において
は、例えばインバータに与えられる電流指令値と電動機
に流れる実電流との偏差により電動機のコイル断線等の
異常を検出していた。
は、例えばインバータに与えられる電流指令値と電動機
に流れる実電流との偏差により電動機のコイル断線等の
異常を検出していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の故
障検出方法では、電流指令値と実電流との各瞬時値を比
較することにより行っていた。このため、電流指令値が
小さい場合には、電流指令値と実電流との偏差も小さく
なるので、十分に異常検出をすることができなくなると
いう問題があった。また、電流指令値が小さい場合にも
異常検出をさせるためには、異常か否かを判定する電流
偏差（スレッシュホルド）を小さくする必要があるが、
実電流に含まれるノイズや過渡応答時の電流偏差により
誤判定するという問題もあった。
障検出方法では、電流指令値と実電流との各瞬時値を比
較することにより行っていた。このため、電流指令値が
小さい場合には、電流指令値と実電流との偏差も小さく
なるので、十分に異常検出をすることができなくなると
いう問題があった。また、電流指令値が小さい場合にも
異常検出をさせるためには、異常か否かを判定する電流
偏差（スレッシュホルド）を小さくする必要があるが、
実電流に含まれるノイズや過渡応答時の電流偏差により
誤判定するという問題もあった。
【０００５】本発明は、上記従来の課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、電流指令値が小さい場合にも
高い精度で異常検出ができる電気自動車用電動機の制御
装置を提供することにある。
ものであり、その目的は、電流指令値が小さい場合にも
高い精度で異常検出ができる電気自動車用電動機の制御
装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、電気自動車用電動機あるいはこれを駆動
するためのインバータ等の異常を検出する機能を有する
電気自動車用電動機の制御装置であって、電流指令値と
実電流との偏差を積分する積分手段と、積分手段の出力
値が所定値以上となった場合に異常を判定する異常判定
器と、を有することを特徴とする。
に、本発明は、電気自動車用電動機あるいはこれを駆動
するためのインバータ等の異常を検出する機能を有する
電気自動車用電動機の制御装置であって、電流指令値と
実電流との偏差を積分する積分手段と、積分手段の出力
値が所定値以上となった場合に異常を判定する異常判定
器と、を有することを特徴とする。
【０００７】また、上記電気自動車用電動機の制御装置
において、積分手段として電気自動車用電動機の電流制
御に用いられるＰＩ演算器の積分項を使用することを特
徴とする。
において、積分手段として電気自動車用電動機の電流制
御に用いられるＰＩ演算器の積分項を使用することを特
徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態（以下
実施形態という）を、図面にしたがって説明する。
実施形態という）を、図面にしたがって説明する。
【０００９】図１には、本発明に係る電気自動車用電動
機の制御装置の構成のブロック図が示される。図１にお
いて、電気自動車用電動機であるモータ１０は、インバ
ータ１２から三相電流を供給されて駆動される。このイ
ンバータ１２を制御するために、それぞれｄ軸及びｑ軸
に対応する電流指令値Ｉｄ＊、Ｉｑ＊が供給される。ま
た、モータ１０に供給される三相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗ
は電流センサ１４により検出され、三相（ｕｖｗ軸）と
ｄｑ軸との間で座標変換を行う座標変換器１６によりｄ
ｑ軸上の実電流Ｉｄ，Ｉｑに変換される。これらの電流
指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊と実電流Ｉｄ，Ｉｑは、それぞれ減
算器１８，２０に供給され、その偏差ΔＩｄ，ΔＩｑと
してＰＩ制御器２２，２４に入力される。ＰＩ制御器２
２，２４では、偏差ΔＩｄ，ΔＩｑがゼロになるように
比例制御及び積分制御が行われ、制御電圧Ｖｄ，Ｖｑが
出力される。これらの制御電圧Ｖｄ，Ｖｑは、ｄｑ軸か
ら三相（ｕｖｗ軸）への変換を行う座標変換器２６に入
力され、三相電圧に変換され、インバータ１０に入力さ
れる。
機の制御装置の構成のブロック図が示される。図１にお
いて、電気自動車用電動機であるモータ１０は、インバ
ータ１２から三相電流を供給されて駆動される。このイ
ンバータ１２を制御するために、それぞれｄ軸及びｑ軸
に対応する電流指令値Ｉｄ＊、Ｉｑ＊が供給される。ま
た、モータ１０に供給される三相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗ
は電流センサ１４により検出され、三相（ｕｖｗ軸）と
ｄｑ軸との間で座標変換を行う座標変換器１６によりｄ
ｑ軸上の実電流Ｉｄ，Ｉｑに変換される。これらの電流
指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊と実電流Ｉｄ，Ｉｑは、それぞれ減
算器１８，２０に供給され、その偏差ΔＩｄ，ΔＩｑと
してＰＩ制御器２２，２４に入力される。ＰＩ制御器２
２，２４では、偏差ΔＩｄ，ΔＩｑがゼロになるように
比例制御及び積分制御が行われ、制御電圧Ｖｄ，Ｖｑが
出力される。これらの制御電圧Ｖｄ，Ｖｑは、ｄｑ軸か
ら三相（ｕｖｗ軸）への変換を行う座標変換器２６に入
力され、三相電圧に変換され、インバータ１０に入力さ
れる。
【００１０】本実施形態においては、減算器１８，２０
の出力である偏差ΔＩｄ，ΔＩｑは、それぞれ積分器２
８、３０に入力され、ここから積分された値として出力
されて異常判定器３２に入力される。もしモータ１０の
コイル断線やインバータ１２の故障等が発生した場合に
はＰＩ制御器２２，２４による制御が破綻し、上記偏差
ΔＩｄ，ΔＩｑがゼロに収束しなくなる。このため、積
分器２８、３０の出力値のレベルが上昇する。ただし、
過渡応答時等でも短時間だけ偏差ΔＩｄ，ΔＩｑが大き
くなり、積分器２８、３０の出力値が上昇することはあ
る。従って、異常判定器３２では、積分器２８，３０の
出力値のレベルが所定値を超え、その状態が所定の設定
時間以上継続すると異常が発生したと判定し、システム
停止等の異常処理を行う。
の出力である偏差ΔＩｄ，ΔＩｑは、それぞれ積分器２
８、３０に入力され、ここから積分された値として出力
されて異常判定器３２に入力される。もしモータ１０の
コイル断線やインバータ１２の故障等が発生した場合に
はＰＩ制御器２２，２４による制御が破綻し、上記偏差
ΔＩｄ，ΔＩｑがゼロに収束しなくなる。このため、積
分器２８、３０の出力値のレベルが上昇する。ただし、
過渡応答時等でも短時間だけ偏差ΔＩｄ，ΔＩｑが大き
くなり、積分器２８、３０の出力値が上昇することはあ
る。従って、異常判定器３２では、積分器２８，３０の
出力値のレベルが所定値を超え、その状態が所定の設定
時間以上継続すると異常が発生したと判定し、システム
停止等の異常処理を行う。
【００１１】このように、電流指令値Ｉｄ＊，Ｉｑ＊と
実電流Ｉｄ，Ｉｑとの偏差であるΔＩｄ，ΔＩｑは、積
分された結果が異常判定器３２により監視されているの
で、これらの偏差ΔＩｄ，ΔＩｑの値が小さい場合にも
一定時間継続した場合には異常として検出することが可
能となる。従って、電流指令値Ｉｄ＊，Ｉｑ＊の値が小
さい場合に、モータコイルの断線やインバータ故障等に
よる異常が発生した時にも十分に異常を検出することが
できる。この場合、偏差ΔＩｄ，ΔＩｑは、前述のよう
に積分器２８，３０で積分されるため、異常状態が継続
すれば積分器２８，３０の出力値のレベルも上昇してゆ
くので、異常判定器３２が異常と判定するレベルを大き
な値としておくことができる。従って、ノイズや過度応
答時の電流偏差で異常を誤判定することも防止できる。
例えば、異常判定器３２における異常判定レベルを、イ
ンバータ１２の最大出力電圧よりも大きく設定しておけ
ば、定常的にはありえない値であるので定常状態での誤
判定を防止することができる。更に、積分器２８，３０
はローパスフィルタ（ＬＰＦ）として作用するので、こ
れによってもノイズや過度応答時における誤判定を防止
できる。
実電流Ｉｄ，Ｉｑとの偏差であるΔＩｄ，ΔＩｑは、積
分された結果が異常判定器３２により監視されているの
で、これらの偏差ΔＩｄ，ΔＩｑの値が小さい場合にも
一定時間継続した場合には異常として検出することが可
能となる。従って、電流指令値Ｉｄ＊，Ｉｑ＊の値が小
さい場合に、モータコイルの断線やインバータ故障等に
よる異常が発生した時にも十分に異常を検出することが
できる。この場合、偏差ΔＩｄ，ΔＩｑは、前述のよう
に積分器２８，３０で積分されるため、異常状態が継続
すれば積分器２８，３０の出力値のレベルも上昇してゆ
くので、異常判定器３２が異常と判定するレベルを大き
な値としておくことができる。従って、ノイズや過度応
答時の電流偏差で異常を誤判定することも防止できる。
例えば、異常判定器３２における異常判定レベルを、イ
ンバータ１２の最大出力電圧よりも大きく設定しておけ
ば、定常的にはありえない値であるので定常状態での誤
判定を防止することができる。更に、積分器２８，３０
はローパスフィルタ（ＬＰＦ）として作用するので、こ
れによってもノイズや過度応答時における誤判定を防止
できる。
【００１２】以上のとおり、積分項にはＬＰＦの作用が
あるのでノイズ対策処理が必要ない。また、異常判定器
３２における判定ロジックが、積分器２８，３０の出力
のレベル判定と継続時間の計測のみであって単純な動作
でよい。従って、制御用マイコンの演算負荷を軽くする
ことができる。
あるのでノイズ対策処理が必要ない。また、異常判定器
３２における判定ロジックが、積分器２８，３０の出力
のレベル判定と継続時間の計測のみであって単純な動作
でよい。従って、制御用マイコンの演算負荷を軽くする
ことができる。
【００１３】図２には、本発明に係る電気自動車用電動
機の制御装置の変形例の構成のブロック図が示され、図
１と同一要素には同一符号を付してその説明を省略す
る。図２において特徴的な点は、異常判定器３２への入
力を、積分器ではなくＰＩ制御器２２，２４の出力とし
た点にある。すなわち、ＰＩ制御器２２，２４には、積
分動作をさせるための積分項があり、小さな偏差であっ
ても所定時間継続した場合にはその出力である制御電圧
Ｖｄ，Ｖｑの値が大きくなる。従って、前述したよう
に、電流指令値Ｉｄ＊，Ｉｑ＊の値が小さい状態でも、
モータ１０あるいはインバータ１２になんらかの異常が
発生し、制御電流Ｉｄ＊，Ｉｑ＊と実電流Ｉｄ，Ｉｑと
の偏差ΔＩｄ，ΔＩｑがなくならない状態となった場合
には、異常判定器３２により確実に異常状態を判定する
ことが可能となる。
機の制御装置の変形例の構成のブロック図が示され、図
１と同一要素には同一符号を付してその説明を省略す
る。図２において特徴的な点は、異常判定器３２への入
力を、積分器ではなくＰＩ制御器２２，２４の出力とし
た点にある。すなわち、ＰＩ制御器２２，２４には、積
分動作をさせるための積分項があり、小さな偏差であっ
ても所定時間継続した場合にはその出力である制御電圧
Ｖｄ，Ｖｑの値が大きくなる。従って、前述したよう
に、電流指令値Ｉｄ＊，Ｉｑ＊の値が小さい状態でも、
モータ１０あるいはインバータ１２になんらかの異常が
発生し、制御電流Ｉｄ＊，Ｉｑ＊と実電流Ｉｄ，Ｉｑと
の偏差ΔＩｄ，ΔＩｑがなくならない状態となった場合
には、異常判定器３２により確実に異常状態を判定する
ことが可能となる。
【００１４】以上のように、電流制御で使用されるＰＩ
制御器２２，２４の演算結果を利用するので、新たに演
算を行う必要がなく、制御用マイコンの演算負荷を軽く
することができる。
制御器２２，２４の演算結果を利用するので、新たに演
算を行う必要がなく、制御用マイコンの演算負荷を軽く
することができる。
【００１５】図３には、図２に示された電気自動車用電
動機の制御装置における異常判定の動作のフローが示さ
れる。図３において、異常判定器３２にＰＩ制御器２
２，２４の演算結果であるＶｄ，Ｖｑが入力される（Ｓ
１）。
動機の制御装置における異常判定の動作のフローが示さ
れる。図３において、異常判定器３２にＰＩ制御器２
２，２４の演算結果であるＶｄ，Ｖｑが入力される（Ｓ
１）。
【００１６】次に異常判定器３２では、Ｖｄの絶対値が
所定の閾値よりも大きいか否かが判定される（Ｓ２）。
所定の閾値よりも大きいか否かが判定される（Ｓ２）。
【００１７】Ｓ２において、Ｖｄの絶対値が閾値よりも
小さい場合にはＳ１のステップに戻る。また、Ｓ２にお
いて、Ｖｄの絶対値が閾値以上の場合には、Ｖｑの絶対
値が閾値より大きいか否かが判定される（Ｓ３）。
小さい場合にはＳ１のステップに戻る。また、Ｓ２にお
いて、Ｖｄの絶対値が閾値以上の場合には、Ｖｑの絶対
値が閾値より大きいか否かが判定される（Ｓ３）。
【００１８】Ｓ３において、Ｖｑの絶対値が所定の閾値
未満である場合にはＳ１のステップに戻る。これに対し
てＶｑの絶対値が閾値以上である場合にはＶｄの絶対値
とＶｑの絶対値とが共に閾値以上となっている継続時間
が設定時間よりも長いか否かが判定される（Ｓ４）。
未満である場合にはＳ１のステップに戻る。これに対し
てＶｑの絶対値が閾値以上である場合にはＶｄの絶対値
とＶｑの絶対値とが共に閾値以上となっている継続時間
が設定時間よりも長いか否かが判定される（Ｓ４）。
【００１９】Ｓ４において上記継続時間が設定時間未満
である場合にはＳ１のステップに戻る。これに対して継
続時間が設定時間以上である場合には異常状態が発生し
たと判定し、異常判定器３２がシステム停止等の異常処
理を行う（Ｓ５）。
である場合にはＳ１のステップに戻る。これに対して継
続時間が設定時間以上である場合には異常状態が発生し
たと判定し、異常判定器３２がシステム停止等の異常処
理を行う（Ｓ５）。
【００２０】なお、上述した閾値を設定するかわりに、
ＰＩ制御器２２，２４の積分項のリミッタへの到達によ
って異常の発生を判断することも可能である。
ＰＩ制御器２２，２４の積分項のリミッタへの到達によ
って異常の発生を判断することも可能である。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電流指令値と実電流との偏差を積分し、この積分値のレ
ベル判定によって異常判定を行うので、電流指令値が小
さく、偏差が小さい場合にも確実に異常の検知を行うこ
とができる。
電流指令値と実電流との偏差を積分し、この積分値のレ
ベル判定によって異常判定を行うので、電流指令値が小
さく、偏差が小さい場合にも確実に異常の検知を行うこ
とができる。
【図１】 本発明に係る電気自動車用電動機の制御装置
の構成のブロック図である。
の構成のブロック図である。
【図２】 本発明に係る電気自動車用電動機の制御装置
の変形例の構成のブロック図である。
の変形例の構成のブロック図である。
【図３】 図２に示された電気自動車用電動機の制御装
置において、異常判定を行う動作のフローを示す図であ
る。
置において、異常判定を行う動作のフローを示す図であ
る。
１０ モータ、１２ インバータ、１４ 電流センサ、
１６，２６ 座標変換器、１８，２０ 減算器、２２，
２４ ＰＩ制御器、２８，３０ 積分器、３２異常判定
器。
１６，２６ 座標変換器、１８，２０ 減算器、２２，
２４ ＰＩ制御器、２８，３０ 積分器、３２異常判定
器。
Claims (2)
- 【請求項１】 電気自動車用電動機あるいはこれを駆動
するためのインバータ等の異常を検出する機能を有する
電気自動車用電動機の制御装置であって、 電流指令値と実電流との偏差を積分する積分手段と、 前記積分手段の出力値が所定値以上となった場合に異常
を判定する異常判定器と、を有することを特徴とする電
気自動車用電動機の制御装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の電気自動車用電動機の制
御装置において、前記積分手段は、前記電気自動車用電
動機の電流制御に用いられるＰＩ演算器の積分項を使用
することを特徴とする電気自動車用電動機の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12896598A JP3541675B2 (ja) | 1998-05-12 | 1998-05-12 | 電気自動車用電動機の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12896598A JP3541675B2 (ja) | 1998-05-12 | 1998-05-12 | 電気自動車用電動機の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11332002A true JPH11332002A (ja) | 1999-11-30 |
| JP3541675B2 JP3541675B2 (ja) | 2004-07-14 |
Family
ID=14997803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12896598A Expired - Fee Related JP3541675B2 (ja) | 1998-05-12 | 1998-05-12 | 電気自動車用電動機の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3541675B2 (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US7141948B2 (en) | 2004-08-27 | 2006-11-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Electromotive power steering system |
| JP2007089261A (ja) * | 2005-09-20 | 2007-04-05 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | 電力変換装置 |
| JP2008312280A (ja) * | 2007-06-12 | 2008-12-25 | Jtekt Corp | モータ制御装置及び電動パワーステアリング装置 |
| JP2009241653A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-22 | Railway Technical Res Inst | 集電装置の状態監視装置 |
| JP2010011636A (ja) * | 2008-06-27 | 2010-01-14 | Hitachi Ltd | 断線検出方法および電力変換装置 |
| JP2010273500A (ja) * | 2009-05-25 | 2010-12-02 | Nissan Motor Co Ltd | 電動車両の制御装置 |
| US8045301B2 (en) | 2006-06-30 | 2011-10-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Motor drive device |
| JP2012515106A (ja) * | 2009-01-13 | 2012-07-05 | ツェットエフ、レンクジステメ、ゲゼルシャフト、ミット、ベシュレンクテル、ハフツング | 補助操縦機構を動作させる方法 |
| WO2013008313A1 (ja) | 2011-07-12 | 2013-01-17 | トヨタ自動車株式会社 | 車両および車両の制御方法 |
| JP2013067326A (ja) * | 2011-09-26 | 2013-04-18 | Honda Motor Co Ltd | 油圧制御装置及びそれを備えた四輪駆動車両の駆動力配分装置 |
| KR101491655B1 (ko) * | 2014-11-04 | 2015-02-11 | 박운양 | 구동전류를 이용한 모터 제어장치 |
| KR101532602B1 (ko) * | 2013-11-29 | 2015-06-30 | 현대모비스 주식회사 | 전동식 조향 장치의 모터 고장 검출 방법 |
| US20210291896A1 (en) * | 2018-07-12 | 2021-09-23 | Nidec Corporation | Drive controller, drive unit, and power steering |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5867494B2 (ja) | 2013-12-17 | 2016-02-24 | 株式会社デンソー | モータ異常検出装置 |
| WO2019155585A1 (ja) * | 2018-02-08 | 2019-08-15 | 三菱電機株式会社 | 電動機の制御装置およびケーブル断線検出方法 |
-
1998
- 1998-05-12 JP JP12896598A patent/JP3541675B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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