JP2000287484A - モータ制御システム - Google Patents
モータ制御システムInfo
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- JP2000287484A JP2000287484A JP11085622A JP8562299A JP2000287484A JP 2000287484 A JP2000287484 A JP 2000287484A JP 11085622 A JP11085622 A JP 11085622A JP 8562299 A JP8562299 A JP 8562299A JP 2000287484 A JP2000287484 A JP 2000287484A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 初期作動チェックのために車両駆動用のモー
タを通電した際に生じるモータの回転を低減し、運転者
に与える不快感を少なくする。 【解決手段】 モータ１は、バッテリ６に接続されたイ
ンバータ２を介して座標変換部３に接続される。初期作
動チェックの時には、初期作動チェック制御部９の制御
により、メイン演算部５はモータ１にトルクを発生させ
ないで通電させる電流指令値を出力し、サブ演算部７は
メイン演算部５とは異なる値の電流指令値を出力する。
比較部８から異常信号が出力され、フェイルセーフ機能
が正常に動作していることが確認できる。座標変換部３
では、回転角センサ１３で最初に検出された初期位相角
検出値に基づいて電流指令値を座標変換してモータ１に
通電するので、モータ１に発生する磁極の位相角は変化
しないので、初期位相角検出値の誤差が原因でモータ１
に生じるトルクの総量が減少する。
タを通電した際に生じるモータの回転を低減し、運転者
に与える不快感を少なくする。 【解決手段】 モータ１は、バッテリ６に接続されたイ
ンバータ２を介して座標変換部３に接続される。初期作
動チェックの時には、初期作動チェック制御部９の制御
により、メイン演算部５はモータ１にトルクを発生させ
ないで通電させる電流指令値を出力し、サブ演算部７は
メイン演算部５とは異なる値の電流指令値を出力する。
比較部８から異常信号が出力され、フェイルセーフ機能
が正常に動作していることが確認できる。座標変換部３
では、回転角センサ１３で最初に検出された初期位相角
検出値に基づいて電流指令値を座標変換してモータ１に
通電するので、モータ１に発生する磁極の位相角は変化
しないので、初期位相角検出値の誤差が原因でモータ１
に生じるトルクの総量が減少する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はモータを制御するモ
ータ制御システムに関する。
ータ制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年においては、電気自動車に車載され
たモータ等を制御するモータ制御システムは、モータの
運転時に、モータ制御システムにおける異常発生を監視
し、異常が発生した場合にはモータの通電を遮断して運
転を停止させるフェイルセーフ機能を備えている。ま
た、モータの始動時に、フェイルセーフ機能を含めたモ
ータの制御動作が正常に行われるか否かの初期作動チェ
ック機能を備えているものもある。
たモータ等を制御するモータ制御システムは、モータの
運転時に、モータ制御システムにおける異常発生を監視
し、異常が発生した場合にはモータの通電を遮断して運
転を停止させるフェイルセーフ機能を備えている。ま
た、モータの始動時に、フェイルセーフ機能を含めたモ
ータの制御動作が正常に行われるか否かの初期作動チェ
ック機能を備えているものもある。
【０００３】図３に示すような、従来の車載モータ用の
モータ制御システムでは、通常の動作時には、メイン演
算部５において、アクセル開度、車速等に応じて図示省
略したトルク指令値算出部で算出されたトルク指令値に
基づいて、目標とするトルクをモータに発生させるため
に、まず、２相の励磁電流指令値Ｉｄと、トルク電流指
令値Ｉｑを算出し、電流制御部４へ出力する。
モータ制御システムでは、通常の動作時には、メイン演
算部５において、アクセル開度、車速等に応じて図示省
略したトルク指令値算出部で算出されたトルク指令値に
基づいて、目標とするトルクをモータに発生させるため
に、まず、２相の励磁電流指令値Ｉｄと、トルク電流指
令値Ｉｑを算出し、電流制御部４へ出力する。
【０００４】電流制御部４では、図示省略したフィード
バック回路の出力を用いて、励磁電流指令値Ｉｄと、ト
ルク電流指令値Ｉｑの出力精度を向上させる。座標変換
部２１では、回転角センサ１３で検出されたモータ１の
回転角に基づいて、励磁電流指令値Ｉｄと、トルク電流
指令値Ｉｑの座標変換をおこない３相の電流指令値Ｉ
ｕ、Ｉｖ、Ｉｗを算出し、バッテリ６へ接続されたイン
バータ２に出力する。インバータ６は、電流指令値Ｉ
ｕ、Ｉｖ、Ｉｗをモータ電流Ｉｕ’、Ｉｖ’、Ｉｗ’に
変換し、モータ１を制御する。
バック回路の出力を用いて、励磁電流指令値Ｉｄと、ト
ルク電流指令値Ｉｑの出力精度を向上させる。座標変換
部２１では、回転角センサ１３で検出されたモータ１の
回転角に基づいて、励磁電流指令値Ｉｄと、トルク電流
指令値Ｉｑの座標変換をおこない３相の電流指令値Ｉ
ｕ、Ｉｖ、Ｉｗを算出し、バッテリ６へ接続されたイン
バータ２に出力する。インバータ６は、電流指令値Ｉ
ｕ、Ｉｖ、Ｉｗをモータ電流Ｉｕ’、Ｉｖ’、Ｉｗ’に
変換し、モータ１を制御する。
【０００５】モータ制御システムにおける異常発生を監
視するために、サブ演算部７では、メイン演算部５と同
じトルク指令値を受け取り、メイン演算部５と同一の演
算を行って、励磁電流指令値Ｉｄ’と、トルク電流指令
値Ｉｑ’を算出し、比較部８へ出力する。電流センサ１
４では、モータ電流Ｉｕ’、Ｉｖ’、Ｉｗ’を検知し、
座標変換部１５では、回転角センサ１３で検出されたモ
ータ１の回転角に基づいて、モータ電流Ｉｕ’、Ｉ
ｖ’、Ｉｗ’を座標変換して、励磁電流検出値Ｉｄ”
と、トルク電流検出値Ｉｑ”を算出する。
視するために、サブ演算部７では、メイン演算部５と同
じトルク指令値を受け取り、メイン演算部５と同一の演
算を行って、励磁電流指令値Ｉｄ’と、トルク電流指令
値Ｉｑ’を算出し、比較部８へ出力する。電流センサ１
４では、モータ電流Ｉｕ’、Ｉｖ’、Ｉｗ’を検知し、
座標変換部１５では、回転角センサ１３で検出されたモ
ータ１の回転角に基づいて、モータ電流Ｉｕ’、Ｉ
ｖ’、Ｉｗ’を座標変換して、励磁電流検出値Ｉｄ”
と、トルク電流検出値Ｉｑ”を算出する。
【０００６】比較部８では、サブ演算部７で算出された
励磁電流指令値Ｉｄ’と座標変換部１５で変換された励
磁電流検出値Ｉｄ”の値を比較し、またトルク電流指令
値Ｉｑ’とトルク電流検出値Ｉｑ”の値を比較する。モ
ータ制御システムが正常に動作している場合には、励磁
電流指令値Ｉｄ’と励磁電流検出値Ｉｄ”の値は略同一
になり、またトルク電流指令値Ｉｑ’とトルク電流検出
値Ｉｑ”の値も略同一になる。何らかの異常が発生し、
指令値の差が所定以上になった場合には、比較部８から
異常信号がフェイルセーフ部１０へ出力される。フェイ
ルセーフ部１０では、異常信号が入力されると図示省略
したモータ駆動リレーを遮断する。したがって、モータ
の駆動は不可能になり、モータ制御の安全性が確保され
る。
励磁電流指令値Ｉｄ’と座標変換部１５で変換された励
磁電流検出値Ｉｄ”の値を比較し、またトルク電流指令
値Ｉｑ’とトルク電流検出値Ｉｑ”の値を比較する。モ
ータ制御システムが正常に動作している場合には、励磁
電流指令値Ｉｄ’と励磁電流検出値Ｉｄ”の値は略同一
になり、またトルク電流指令値Ｉｑ’とトルク電流検出
値Ｉｑ”の値も略同一になる。何らかの異常が発生し、
指令値の差が所定以上になった場合には、比較部８から
異常信号がフェイルセーフ部１０へ出力される。フェイ
ルセーフ部１０では、異常信号が入力されると図示省略
したモータ駆動リレーを遮断する。したがって、モータ
の駆動は不可能になり、モータ制御の安全性が確保され
る。
【０００７】また、運転者がキースイッチをオンにした
直後には、フェイルセーフ機能が正常に動作しているか
否かを確認する初期作動チェックが行われる。キー操作
検知部１１によりモータを始動するキースイッチがオン
されたことが検知されると、まず、初期作動チェック制
御部２２から初期作動チェック信号がメイン演算部５、
サブ演算部７および比較部８へ出力される。
直後には、フェイルセーフ機能が正常に動作しているか
否かを確認する初期作動チェックが行われる。キー操作
検知部１１によりモータを始動するキースイッチがオン
されたことが検知されると、まず、初期作動チェック制
御部２２から初期作動チェック信号がメイン演算部５、
サブ演算部７および比較部８へ出力される。
【０００８】初期作動チェック信号が入力されると、メ
イン演算部５では、モータ１にトルクを発生させること
なく作動チェックを行うために、励磁電流指令値Ｉｄと
しては所定値を出力し、トルク電流指令値Ｉｑとしては
Ｉｑ＝０を出力する。サブ演算部７では、初期作動チェ
ック信号が入力されると、励磁電流指令値Ｉｄ’として
Ｉｄ’＝０を、トルク電流指令値Ｉｑ’としてＩｑ’＝
０を出力する。
イン演算部５では、モータ１にトルクを発生させること
なく作動チェックを行うために、励磁電流指令値Ｉｄと
しては所定値を出力し、トルク電流指令値Ｉｑとしては
Ｉｑ＝０を出力する。サブ演算部７では、初期作動チェ
ック信号が入力されると、励磁電流指令値Ｉｄ’として
Ｉｄ’＝０を、トルク電流指令値Ｉｑ’としてＩｑ’＝
０を出力する。
【０００９】比較部８では、初期作動チェック信号が入
力されると、励磁電流指令値Ｉｄ’と励磁電流検出値Ｉ
ｄ”の差またはトルク電流指令値Ｉｑ’とトルク電流検
出値Ｉｑ”の差が所定以上ある場合には異常信号を初期
作動チェック制御部２２へ出力する。メイン演算部５お
よびサブ演算部７から異なる値の励磁電流指令値Ｉｄと
励磁電流指令値Ｉｄ’が出力されているため、比較部８
は異常信号を初期作動チェック制御部２２に出力する。
上記の動作により、初期作動チェック制御部２２では、
フェイルセーフ機能が正常に動作しているか否かを確認
できる。
力されると、励磁電流指令値Ｉｄ’と励磁電流検出値Ｉ
ｄ”の差またはトルク電流指令値Ｉｑ’とトルク電流検
出値Ｉｑ”の差が所定以上ある場合には異常信号を初期
作動チェック制御部２２へ出力する。メイン演算部５お
よびサブ演算部７から異なる値の励磁電流指令値Ｉｄと
励磁電流指令値Ｉｄ’が出力されているため、比較部８
は異常信号を初期作動チェック制御部２２に出力する。
上記の動作により、初期作動チェック制御部２２では、
フェイルセーフ機能が正常に動作しているか否かを確認
できる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、回転角
センサ１３は、モータ１のステータ側に取り付けられた
フォトエンコーダとロータ側に設けられたスリットから
構成され、回転角を検出しているため、停止しているモ
ータ１の位相角を検出する際に、最初に検出した初期位
相角検出値には、０°〜３０°の誤差が存在する。ロー
タが回転し、６ヶ所に分割された領域の一つから、別の
領域に移るときに、初めて、正確な位相角が検出され
る。
センサ１３は、モータ１のステータ側に取り付けられた
フォトエンコーダとロータ側に設けられたスリットから
構成され、回転角を検出しているため、停止しているモ
ータ１の位相角を検出する際に、最初に検出した初期位
相角検出値には、０°〜３０°の誤差が存在する。ロー
タが回転し、６ヶ所に分割された領域の一つから、別の
領域に移るときに、初めて、正確な位相角が検出され
る。
【００１１】このため、図４の（ａ）に示すように、ロ
ータのＳ極ＳｒおよびＮ極Ｎｒの位相角θｒ４が３０°
であるにも係らず、回転センサ１３による最初の位相角
の検出値である初期位相角検出値θｓ４としては６０°
であると出力されてしまうことがある。なお、説明を簡
単にするために、実際の磁極ではなく、モデル化したＳ
極およびＮ極を用いている。
ータのＳ極ＳｒおよびＮ極Ｎｒの位相角θｒ４が３０°
であるにも係らず、回転センサ１３による最初の位相角
の検出値である初期位相角検出値θｓ４としては６０°
であると出力されてしまうことがある。なお、説明を簡
単にするために、実際の磁極ではなく、モデル化したＳ
極およびＮ極を用いている。
【００１２】初期作動チェック時に、まず座標変換部２
１では、上記の初期位相角検出値θｓ４＝６０°を基準
としてトルクが０になるように、電流指令値を算出し、
インバータ２に出力し、モータ１のステータ１７に通電
する。このため、ステータ１７に発生するＳ極Ｓｓおよ
びＮ極Ｎｓの位相角は初期位相角検出値θｓ４＝６０°
と等しくなる。ロータ１６の実際のＳ極ＳｒおよびＮ極
Ｎｒの位置と、ステータ１７に生じたＮ極ＮｓおよびＳ
極Ｓｓの位置がずれているため、ロータ１６にはトルク
が生じ、矢印の方向へ回転する。
１では、上記の初期位相角検出値θｓ４＝６０°を基準
としてトルクが０になるように、電流指令値を算出し、
インバータ２に出力し、モータ１のステータ１７に通電
する。このため、ステータ１７に発生するＳ極Ｓｓおよ
びＮ極Ｎｓの位相角は初期位相角検出値θｓ４＝６０°
と等しくなる。ロータ１６の実際のＳ極ＳｒおよびＮ極
Ｎｒの位置と、ステータ１７に生じたＮ極ＮｓおよびＳ
極Ｓｓの位置がずれているため、ロータ１６にはトルク
が生じ、矢印の方向へ回転する。
【００１３】座標変換部２１における、電流指令値の算
出は２ｍｓ毎に行われ、その度に、新たに、モータ１の
トルクが０になるように、回転角センサ１３で検出され
たロータ１６の位相角検出値に基づいて座標変換をおこ
ない電流指令値を算出する。回転角センサ１３では、回
転角度は検出初期から精度良く検出可能であり、ロータ
１６が回転した場合には、回転センサ１３から出力され
る位相角検出値は、最初に検出した初期位相角検出値に
回転角度を足した値となる。
出は２ｍｓ毎に行われ、その度に、新たに、モータ１の
トルクが０になるように、回転角センサ１３で検出され
たロータ１６の位相角検出値に基づいて座標変換をおこ
ない電流指令値を算出する。回転角センサ１３では、回
転角度は検出初期から精度良く検出可能であり、ロータ
１６が回転した場合には、回転センサ１３から出力され
る位相角検出値は、最初に検出した初期位相角検出値に
回転角度を足した値となる。
【００１４】したがって、最初にロータ１６の位相角を
検出してから１０ｍｓ後に、図４の（ｂ）に示すよう
に、ロータ１６が２０°回転して、ロータの実際の位相
角θｒ５が５０°になった場合には、位相角検出値θｓ
５としては、８０°が出力されることとなる。このた
め、座標変換部２１では、上記の位相角検出値θｓ５＝
８０°を基準としてトルクが０になるように、電流指令
値が算出され、モータに通電される。このため、ステー
タ１７においては、Ｓ極ＳｓおよびＮ極Ｎsの位相角は
位相角検出値θｓ５＝８０°となる。
検出してから１０ｍｓ後に、図４の（ｂ）に示すよう
に、ロータ１６が２０°回転して、ロータの実際の位相
角θｒ５が５０°になった場合には、位相角検出値θｓ
５としては、８０°が出力されることとなる。このた
め、座標変換部２１では、上記の位相角検出値θｓ５＝
８０°を基準としてトルクが０になるように、電流指令
値が算出され、モータに通電される。このため、ステー
タ１７においては、Ｓ極ＳｓおよびＮ極Ｎsの位相角は
位相角検出値θｓ５＝８０°となる。
【００１５】ある程度ロータ１６が回転すれば、実際の
ロータ１６の位相角と回転センサ１３で検出される位相
角の誤差が解消される。しかし、例えばロータ１６の位
相角が６０°に達した時点で位相角の誤差が解消される
場合には、図４の（３）に示すように、ロータ１６の位
相角θｒ６が６０°になる直前まで、ステータ１７の位
相角θｓ６はロータの位相角θｒ６より３０°大きい値
となり、ロータ１６を回転させるトルクが連続的に発生
し、ロータ１６すなわちモータ１が回転する。
ロータ１６の位相角と回転センサ１３で検出される位相
角の誤差が解消される。しかし、例えばロータ１６の位
相角が６０°に達した時点で位相角の誤差が解消される
場合には、図４の（３）に示すように、ロータ１６の位
相角θｒ６が６０°になる直前まで、ステータ１７の位
相角θｓ６はロータの位相角θｒ６より３０°大きい値
となり、ロータ１６を回転させるトルクが連続的に発生
し、ロータ１６すなわちモータ１が回転する。
【００１６】上記のように、初期位相角の検出誤差が大
きい値であった場合には、モータ１が回転し、ショック
が運転者に伝わり、不快感を与えることがあるという問
題があった。本発明は、このような従来の問題点に鑑
み、初期作動チェック時等のモータ停止状態でモータを
通電する際に生じるモータの回転を低減し、運転者に与
える不快感を少なくすることを目的とする。
きい値であった場合には、モータ１が回転し、ショック
が運転者に伝わり、不快感を与えることがあるという問
題があった。本発明は、このような従来の問題点に鑑
み、初期作動チェック時等のモータ停止状態でモータを
通電する際に生じるモータの回転を低減し、運転者に与
える不快感を少なくすることを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明では、モータの回転角または位
相角を検出する回転角センサと、回転角センサで検出さ
れたモータの回転角検出値または位相角検出値に基づい
て、モータを駆動するためのモータ駆動信号を算出する
モータ制御部と、モータ制御部で算出されたモータ駆動
信号に応じてモータを駆動するインバータとからなるモ
ータ制御システムにおいて、モータ停止状態でモータを
通電する際にモータ通電信号を出力するモータ通電信号
出力部を有し、モータ制御部は、モータ通電信号が入力
されたときには、回転角センサで最初に検出された位相
角検出値である初期位相角検出値に基づいて、モータに
発生するトルクを０にするモータ駆動信号を算出するも
のとした。
に、請求項１記載の発明では、モータの回転角または位
相角を検出する回転角センサと、回転角センサで検出さ
れたモータの回転角検出値または位相角検出値に基づい
て、モータを駆動するためのモータ駆動信号を算出する
モータ制御部と、モータ制御部で算出されたモータ駆動
信号に応じてモータを駆動するインバータとからなるモ
ータ制御システムにおいて、モータ停止状態でモータを
通電する際にモータ通電信号を出力するモータ通電信号
出力部を有し、モータ制御部は、モータ通電信号が入力
されたときには、回転角センサで最初に検出された位相
角検出値である初期位相角検出値に基づいて、モータに
発生するトルクを０にするモータ駆動信号を算出するも
のとした。
【００１８】請求項２記載の発明では、モータ通電信号
出力部は、モータが停止している状態で、初期作動チェ
ックが行われる際に、モータ通電信号を出力するものと
した。
出力部は、モータが停止している状態で、初期作動チェ
ックが行われる際に、モータ通電信号を出力するものと
した。
【００１９】
【発明の効果】請求項１記載の発明では、モータ停止状
態でモータを通電する際に、回転角センサで最初に検出
された位相角検出値である初期位相角検出値に基づい
て、モータ駆動信号を算出する。このため、初期位相角
検出値に誤差が存在しても、モータのステータに発生す
る磁極の位相角は変化しない。モータのロータの位相角
が回転角センサでの初期位相角検出値と等しくなるまで
の間は、ステータに発生する磁極の位相角がロータの位
相角より大きい値となるため、ロータを回転させるトル
クが発生し、ロータは回転する。
態でモータを通電する際に、回転角センサで最初に検出
された位相角検出値である初期位相角検出値に基づい
て、モータ駆動信号を算出する。このため、初期位相角
検出値に誤差が存在しても、モータのステータに発生す
る磁極の位相角は変化しない。モータのロータの位相角
が回転角センサでの初期位相角検出値と等しくなるまで
の間は、ステータに発生する磁極の位相角がロータの位
相角より大きい値となるため、ロータを回転させるトル
クが発生し、ロータは回転する。
【００２０】しかし、ステータにおける磁極の位相角が
最初の初期位相角検出値から変化させないため、ロータ
の位相角が、ステータの磁極の位相角に近づくにしたが
って、ロータを回転させるトルクは減少する。従って、
モータに発生するトルクの総量が減少するため、モータ
の回転量が小さくなり、発生するショックも小さくなる
ため、運転者に与える不快感は低減する。
最初の初期位相角検出値から変化させないため、ロータ
の位相角が、ステータの磁極の位相角に近づくにしたが
って、ロータを回転させるトルクは減少する。従って、
モータに発生するトルクの総量が減少するため、モータ
の回転量が小さくなり、発生するショックも小さくなる
ため、運転者に与える不快感は低減する。
【００２１】請求項２に記載する発明では、初期作動チ
ェックを行う際に、モータが停止している場合には、回
転角センサで最初に検出された初期位相角検出値に固定
された位相角検出値に基づいて、モータ駆動信号を算出
するので、初期作動チェック時に発生するモータのトル
クの総量を減少でき、運転者に与える不快感は低減す
る。
ェックを行う際に、モータが停止している場合には、回
転角センサで最初に検出された初期位相角検出値に固定
された位相角検出値に基づいて、モータ駆動信号を算出
するので、初期作動チェック時に発生するモータのトル
クの総量を減少でき、運転者に与える不快感は低減す
る。
【００２２】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を実施例によ
り説明する。図１は実施例の構成を示すブロック図であ
る。モータ１は電気自動車に搭載される走行用のモータ
であり、交流同期電動機である。モータ１には図示しな
いトランスアクスルが連接され、このトランスアクスル
からの駆動力が、左右の前輪軸を介して、図示しない両
前輪に伝達されるようになっている。
り説明する。図１は実施例の構成を示すブロック図であ
る。モータ１は電気自動車に搭載される走行用のモータ
であり、交流同期電動機である。モータ１には図示しな
いトランスアクスルが連接され、このトランスアクスル
からの駆動力が、左右の前輪軸を介して、図示しない両
前輪に伝達されるようになっている。
【００２３】モータ１はインバータ２、座標変換部３お
よび電流制御部４を介してメイン演算部５に接続されて
いる。メイン演算部５は、サブ演算部７、比較部８およ
び初期作動チェック制御部９に接続され、また、図示省
略したトルク指令値算出部に接続されている。初期作動
チェック制御部９には、モータ１を始動させるためのキ
ースイッチの操作を検出するキー操作検知部１１および
シフトレバーのポジションから走行レンジを検出するシ
フト位置検知部１２が接続され、またメイン演算部５、
サブ演算部７、座標変換部３および比較部８へも接続さ
れている。
よび電流制御部４を介してメイン演算部５に接続されて
いる。メイン演算部５は、サブ演算部７、比較部８およ
び初期作動チェック制御部９に接続され、また、図示省
略したトルク指令値算出部に接続されている。初期作動
チェック制御部９には、モータ１を始動させるためのキ
ースイッチの操作を検出するキー操作検知部１１および
シフトレバーのポジションから走行レンジを検出するシ
フト位置検知部１２が接続され、またメイン演算部５、
サブ演算部７、座標変換部３および比較部８へも接続さ
れている。
【００２４】初期作動チェック制御部９は、キー操作検
知部１１でモータを始動させるキースイッチが操作され
たことが検知されると、初期作動チェック信号をメイン
制御部５、サブ制御部７および比較部８へ出力する。ま
た、キー操作が行われた時の走行レンジをシフト位置検
知部１２から読み込み、パーキングであれば、モータ通
電信号を座標変換部３へ出力する。すなわち、シフトレ
バーのポジションがパーキング状態であり、モータが停
止している場合にはモータ通電信号を座標変換部３へ出
力する。
知部１１でモータを始動させるキースイッチが操作され
たことが検知されると、初期作動チェック信号をメイン
制御部５、サブ制御部７および比較部８へ出力する。ま
た、キー操作が行われた時の走行レンジをシフト位置検
知部１２から読み込み、パーキングであれば、モータ通
電信号を座標変換部３へ出力する。すなわち、シフトレ
バーのポジションがパーキング状態であり、モータが停
止している場合にはモータ通電信号を座標変換部３へ出
力する。
【００２５】座標変換部３では、初期作動チェック制御
部９からモータ通電信号が入力されていない場合には、
励磁電流指令値Ｉｄとトルク電流指令値Ｉｑを、回転角
センサ１３で逐次検出されるモータ１の回転角検出値ま
たは位相角検出値に基づいて座標変換をおこないモータ
駆動信号として３相の電流指令値Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを算
出し、インバータ２に出力する。
部９からモータ通電信号が入力されていない場合には、
励磁電流指令値Ｉｄとトルク電流指令値Ｉｑを、回転角
センサ１３で逐次検出されるモータ１の回転角検出値ま
たは位相角検出値に基づいて座標変換をおこないモータ
駆動信号として３相の電流指令値Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを算
出し、インバータ２に出力する。
【００２６】モータ通電信号が入力された場合には、励
磁電流指令値Ｉｄとトルク電流指令値Ｉｑを、回転角セ
ンサ１３で最初に検出されるモータ１の位相角検出値で
ある初期位相角検出値に基づいて座標変換をおこない３
相の電流指令値Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを算出し、インバータ
２に出力する。その他の構成は図３に示す従来例と同様
である。なお、初期作動チェック制御部９は発明のモー
タ通電信号出力部を構成し、メイン演算部５および座標
変換部３はモータ制御部を構成する。
磁電流指令値Ｉｄとトルク電流指令値Ｉｑを、回転角セ
ンサ１３で最初に検出されるモータ１の位相角検出値で
ある初期位相角検出値に基づいて座標変換をおこない３
相の電流指令値Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを算出し、インバータ
２に出力する。その他の構成は図３に示す従来例と同様
である。なお、初期作動チェック制御部９は発明のモー
タ通電信号出力部を構成し、メイン演算部５および座標
変換部３はモータ制御部を構成する。
【００２７】次に、本実施例の動作を説明する。通常時
の動作は従来例と同様である。モータの始動時に初期作
動チェックを行う際の動作の詳細を説明する。まず、モ
ータ１を始動させるキースイッチがオンされたときに、
シフトレバーのポジショニングがパーキングであった場
合の動作を説明する。初期作動チェック制御部９は、キ
ースイッチが操作され、かつシフトレバーのポジショニ
ングがパーキングであると検出されると、初期作動チェ
ック信号をメイン演算部５、サブ演算部７および比較部
８へ出力し、またモータ通電信号を座標変換部３へ出力
する。
の動作は従来例と同様である。モータの始動時に初期作
動チェックを行う際の動作の詳細を説明する。まず、モ
ータ１を始動させるキースイッチがオンされたときに、
シフトレバーのポジショニングがパーキングであった場
合の動作を説明する。初期作動チェック制御部９は、キ
ースイッチが操作され、かつシフトレバーのポジショニ
ングがパーキングであると検出されると、初期作動チェ
ック信号をメイン演算部５、サブ演算部７および比較部
８へ出力し、またモータ通電信号を座標変換部３へ出力
する。
【００２８】メイン演算部５では、モータ１にトルクを
発生させないように、励磁電流指令値Ｉｄとしては所定
値を出力し、トルク電流指令値ＩｑとしてはＩｑ＝０を
電流制御部４へ出力する。サブ演算部７では、励磁電流
指令値Ｉｄ’としてはＩｄ’＝０を、トルク電流指令値
Ｉｑ’としてはＩｑ’＝０を比較部８へ出力する。
発生させないように、励磁電流指令値Ｉｄとしては所定
値を出力し、トルク電流指令値ＩｑとしてはＩｑ＝０を
電流制御部４へ出力する。サブ演算部７では、励磁電流
指令値Ｉｄ’としてはＩｄ’＝０を、トルク電流指令値
Ｉｑ’としてはＩｑ’＝０を比較部８へ出力する。
【００２９】座標変換部３は、回転角センサ１３で最初
にロータ１の位相角を検出した時の検出値である初期位
相角検出値に基づいて、電流制御部４を介して入力され
た励磁電流指令値Ｉｄと、トルク電流指令値Ｉｑの座標
変換を行い、３相の電流指令値Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを算出
し、インバータ２へ出力する。インバータ２では、電流
指令値Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗをモータ電流Ｉｕ’、Ｉｖ’、
Ｉｗ’に変換し、モータ１を制御する。
にロータ１の位相角を検出した時の検出値である初期位
相角検出値に基づいて、電流制御部４を介して入力され
た励磁電流指令値Ｉｄと、トルク電流指令値Ｉｑの座標
変換を行い、３相の電流指令値Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを算出
し、インバータ２へ出力する。インバータ２では、電流
指令値Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗをモータ電流Ｉｕ’、Ｉｖ’、
Ｉｗ’に変換し、モータ１を制御する。
【００３０】電流センサ１４は、モータ電流Ｉｕ’、Ｉ
ｖ’、Ｉｗ’を検知し、座標変換部１５は、ロータ１の
位相角に基づいてモータ電流Ｉｕ’、Ｉｖ’、Ｉｗ’を
座標変換し、励磁電流検出値Ｉｄ”およびトルク電流検
出値Ｉｑ”を算出し、比較部８へ出力する。比較部８で
は、サブ演算部７から入力された励磁電流指令値Ｉｄ’
（Ｉｄ’＝０）と、座標変換部１５から入力された励磁
電流検出値Ｉｄ”（正常に動作していれば所定値）の差
が所定以上あるため、異常信号を初期作動チェック制御
部９へ報知する。上記の動作により、初期作動チェック
制御部９では、フェイルセーフ機能が正常に動作してい
ることが確認できる。
ｖ’、Ｉｗ’を検知し、座標変換部１５は、ロータ１の
位相角に基づいてモータ電流Ｉｕ’、Ｉｖ’、Ｉｗ’を
座標変換し、励磁電流検出値Ｉｄ”およびトルク電流検
出値Ｉｑ”を算出し、比較部８へ出力する。比較部８で
は、サブ演算部７から入力された励磁電流指令値Ｉｄ’
（Ｉｄ’＝０）と、座標変換部１５から入力された励磁
電流検出値Ｉｄ”（正常に動作していれば所定値）の差
が所定以上あるため、異常信号を初期作動チェック制御
部９へ報知する。上記の動作により、初期作動チェック
制御部９では、フェイルセーフ機能が正常に動作してい
ることが確認できる。
【００３１】上記のように、座標変換部３で、初期位相
角検出値に基づいて座標変換を行う際に、モータ１に生
じるトルクについて説明する。なお、説明を簡単にする
ために、実際の磁極ではなく、モデル化したＳ極および
Ｎ極を用いている。回転角センサ１３によりモータ１の
位相角を検出する際、回転角センサ１３の検出誤差によ
り、モータ１の実際の位相角と、回転角センサ１３の位
相角検出値に０〜３０°の誤差が生じてしまうことがあ
る。
角検出値に基づいて座標変換を行う際に、モータ１に生
じるトルクについて説明する。なお、説明を簡単にする
ために、実際の磁極ではなく、モデル化したＳ極および
Ｎ極を用いている。回転角センサ１３によりモータ１の
位相角を検出する際、回転角センサ１３の検出誤差によ
り、モータ１の実際の位相角と、回転角センサ１３の位
相角検出値に０〜３０°の誤差が生じてしまうことがあ
る。
【００３２】例えば、図２の（ａ）に示すように、実際
の位相角θｒ１が３０°であるにも係らず、回転センサ
１３による最初の検出値である初期位相角検出値θｓ１
は６０°であると出力されることがある。このとき、座
標変換部３では、上記の初期位相角検出値θｓ１＝６０
°を基準としてトルクが０になるように、電流指令値を
算出し、インバータ２に出力し、モータ１のステータ１
７に通電する。
の位相角θｒ１が３０°であるにも係らず、回転センサ
１３による最初の検出値である初期位相角検出値θｓ１
は６０°であると出力されることがある。このとき、座
標変換部３では、上記の初期位相角検出値θｓ１＝６０
°を基準としてトルクが０になるように、電流指令値を
算出し、インバータ２に出力し、モータ１のステータ１
７に通電する。
【００３３】このため、ステータ１７に発生するＳ極Ｓ
ｓおよびＮ極Ｎｓの位相角は初期位相角検出値θｓ１＝
６０°と等しくなる。ロータの実際のＳ極ＳｒおよびＮ
極Ｎｒの位置と、ステータ１７に生じたＮ極Ｎｓおよび
Ｓ極Ｓｓの位置がずれているため、ロータ１６にはトル
クが生じ、矢印の方向へ回転する。
ｓおよびＮ極Ｎｓの位相角は初期位相角検出値θｓ１＝
６０°と等しくなる。ロータの実際のＳ極ＳｒおよびＮ
極Ｎｒの位置と、ステータ１７に生じたＮ極Ｎｓおよび
Ｓ極Ｓｓの位置がずれているため、ロータ１６にはトル
クが生じ、矢印の方向へ回転する。
【００３４】座標変換部３では、電流指令値の算出は２
ｍｓ毎に行われるが、モータ通電信号が入力されている
ため、毎回最初に位相角を検出した時の検出値である初
期位相角検出値θｓ１に基づいて、モータ１のトルクが
０になるように電流指令値を算出する。最初に位相角を
検出してから１０ｍｓ後に、例えばロータ１６が２０°
回転した場合には、図２の（ｂ）に示すように、ロータ
１６の実際の位相角θｒ２は５０°となる。
ｍｓ毎に行われるが、モータ通電信号が入力されている
ため、毎回最初に位相角を検出した時の検出値である初
期位相角検出値θｓ１に基づいて、モータ１のトルクが
０になるように電流指令値を算出する。最初に位相角を
検出してから１０ｍｓ後に、例えばロータ１６が２０°
回転した場合には、図２の（ｂ）に示すように、ロータ
１６の実際の位相角θｒ２は５０°となる。
【００３５】しかし、座標変換部３では、初期位相角検
出値θｓ１＝６０°を基準としてトルクが０になるよう
に、電流指令値を算出しているため、ステータ１７にお
いては、通電当初と変わらずに、Ｓ極ＳｓおよびＮ極Ｎ
sの位相角は６０°となる。すなわち、初期作動チェッ
ク中は、座標変換部３から出力される電流指令値は、一
番最初に算出された値から変化せず、したがって、ステ
ータ１７に発生する磁極の位置も変化しない。
出値θｓ１＝６０°を基準としてトルクが０になるよう
に、電流指令値を算出しているため、ステータ１７にお
いては、通電当初と変わらずに、Ｓ極ＳｓおよびＮ極Ｎ
sの位相角は６０°となる。すなわち、初期作動チェッ
ク中は、座標変換部３から出力される電流指令値は、一
番最初に算出された値から変化せず、したがって、ステ
ータ１７に発生する磁極の位置も変化しない。
【００３６】ロータ１６の実際の位相角が、初期位相角
検出値である６０°に達するまでの間は、ロータ１６を
回転させるトルクが連続的に発生し、ロータ１６が回転
する。しかし、ステータ１７におけるＳ極およびＮ極の
位置が最初から変化しないため、ロータ１６のＮ極およ
びＳ極の位置が、ステータ１７におけるＳ極およびＮ極
の位置に近づくにしたがって、ロータ１６を回転させる
トルクは減少し、図２の（ｃ）に示すようにロータ１６
の実際の位相角θｒ３と初期位相角検出値θｓ１とが一
致したところで、発生するトルクは０となる。従って、
初期作動チェック時に、モータに発生するトルクの総量
が減少し、モータの回転も小さくなり、発生するショッ
クも小さくなるので、運転者に与え得る不快感も少なく
なる。
検出値である６０°に達するまでの間は、ロータ１６を
回転させるトルクが連続的に発生し、ロータ１６が回転
する。しかし、ステータ１７におけるＳ極およびＮ極の
位置が最初から変化しないため、ロータ１６のＮ極およ
びＳ極の位置が、ステータ１７におけるＳ極およびＮ極
の位置に近づくにしたがって、ロータ１６を回転させる
トルクは減少し、図２の（ｃ）に示すようにロータ１６
の実際の位相角θｒ３と初期位相角検出値θｓ１とが一
致したところで、発生するトルクは０となる。従って、
初期作動チェック時に、モータに発生するトルクの総量
が減少し、モータの回転も小さくなり、発生するショッ
クも小さくなるので、運転者に与え得る不快感も少なく
なる。
【００３７】また、モータ１を始動させるキースイッチ
がオンされたときに、シフトレバーのポジショニングが
パーキング以外であった場合には、初期作動チェック制
御部９からモータ通電信号が出力されないので、従来例
における初期作動チェック時の動作と同様に、逐次検出
される回転センサ１３での位相角検出値に基づいて、座
標変換を行う。すなわち、坂道等でモータを始動させる
場合等の安全性を保つために、回転センサ１３によるモ
ータ１の位相角検出値をモータ制御に使用する。
がオンされたときに、シフトレバーのポジショニングが
パーキング以外であった場合には、初期作動チェック制
御部９からモータ通電信号が出力されないので、従来例
における初期作動チェック時の動作と同様に、逐次検出
される回転センサ１３での位相角検出値に基づいて、座
標変換を行う。すなわち、坂道等でモータを始動させる
場合等の安全性を保つために、回転センサ１３によるモ
ータ１の位相角検出値をモータ制御に使用する。
【００３８】なお、本実施例では、モータが停止してい
ることをシフトレバーの位置から検知するために、シフ
ト位置検知部１２を設けたが、これに限定されるもので
はなく、モータの動作を監視し、停止しているか否かを
直接判定する手段を設けてもよい。すなわち、モータが
停止しているか否かを判定できるものであればよい。
ることをシフトレバーの位置から検知するために、シフ
ト位置検知部１２を設けたが、これに限定されるもので
はなく、モータの動作を監視し、停止しているか否かを
直接判定する手段を設けてもよい。すなわち、モータが
停止しているか否かを判定できるものであればよい。
【００３９】さらに、本実施例では、初期作動チェック
を行うシステムに本発明のモータ制御システムを適用し
たが、これに限定されるものではなく、モータ停止状態
でモータを通電させる必要のあるシステムであれば、本
発明を適用可能である。例えば、初期作動チェック時以
外では、キーオフ時にコンデンサを放電する場合などに
も適用できる。
を行うシステムに本発明のモータ制御システムを適用し
たが、これに限定されるものではなく、モータ停止状態
でモータを通電させる必要のあるシステムであれば、本
発明を適用可能である。例えば、初期作動チェック時以
外では、キーオフ時にコンデンサを放電する場合などに
も適用できる。
【００４０】通常、電気自動車のモータ駆動用のバッテ
リには、大容量のコンデンサが並列に接続され、キーオ
ンされ走行中には、コンデンサがバッテリにより充電さ
れている。電気自動車の運転をやめ、キーオフした場合
には、充電されているコンデンサを放電する必要があ
る。モータにトルクが発生しないように、モータに電流
を流すことにより、コンデンサを放電することができ
る。上記のようなコンデンサの放電システムに本発明を
適用することにより、コンデンサ放電時に生じるモータ
のトルクを低減することができる。
リには、大容量のコンデンサが並列に接続され、キーオ
ンされ走行中には、コンデンサがバッテリにより充電さ
れている。電気自動車の運転をやめ、キーオフした場合
には、充電されているコンデンサを放電する必要があ
る。モータにトルクが発生しないように、モータに電流
を流すことにより、コンデンサを放電することができ
る。上記のようなコンデンサの放電システムに本発明を
適用することにより、コンデンサ放電時に生じるモータ
のトルクを低減することができる。
【図１】本発明の実施例の構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図２】実施例におけるモータの位相角と位相角検出値
を説明する図である。
を説明する図である。
【図３】従来例の構成を示すブロック図である。
【図４】従来例におけるモータの位相角と位相角検出値
を説明する図である。
を説明する図である。
１ モータ ２ インバータ ３、１５、２１ 座標変換部 ４ 電流制御部 ５ メイン演算部 ６ バッテリ ７ サブ演算部 ８ 比較部 ９、２２ 初期作動チェック制御部 １０ フェイルセーフ部 １１ キー操作検知部 １２ シフト位置検知部 １３ 回転センサ １４ 電流センサ １６ ロータ １７ ステータ
Claims (2)
- 【請求項１】 モータの回転角または位相角を検出する
回転角センサと、該回転角センサで検出されたモータの
回転角検出値または位相角検出値に基づいて、モータを
駆動するためのモータ駆動信号を算出するモータ制御部
と、該モータ制御部で算出されたモータ駆動信号に応じ
てモータを駆動するインバータとからなるモータ制御シ
ステムにおいて、 モータ停止状態でモータを通電する際にモータ通電信号
を出力するモータ通電信号出力部を有し、 前記モータ制御部は、前記モータ通電信号が入力された
ときには、前記回転角センサで最初に検出された位相角
検出値である初期位相角検出値に基づいて、モータに発
生するトルクを０にするモータ駆動信号を算出すること
を特徴とするモータ制御システム。 - 【請求項２】 前記モータ通電信号出力部は、モータが
停止している状態で、初期作動チェックが行われる際
に、モータ通電信号を出力することを特徴とする請求項
１記載のモータ制御システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08562299A JP3399396B2 (ja) | 1999-03-29 | 1999-03-29 | モータ制御システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08562299A JP3399396B2 (ja) | 1999-03-29 | 1999-03-29 | モータ制御システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000287484A true JP2000287484A (ja) | 2000-10-13 |
| JP3399396B2 JP3399396B2 (ja) | 2003-04-21 |
Family
ID=13863955
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08562299A Expired - Fee Related JP3399396B2 (ja) | 1999-03-29 | 1999-03-29 | モータ制御システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3399396B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011058177A (ja) * | 2009-09-07 | 2011-03-24 | Kobelco Contstruction Machinery Ltd | 建設機械の漏電検出装置 |
| WO2012018203A3 (ko) * | 2010-08-02 | 2012-05-03 | (주)브이이엔에스 | 전기자동차 및 그 제어방법 |
| WO2012005552A3 (ko) * | 2010-07-09 | 2012-05-03 | (주)브이이엔에스 | 전기자동차 및 그 비상제어방법 |
| KR101364758B1 (ko) | 2012-07-10 | 2014-02-20 | 한국과학기술원 | 전기자동차의 허브모터 제어장치 |
| KR101567922B1 (ko) | 2011-04-07 | 2015-11-10 | 엘지전자 주식회사 | 전기자동차 및 그 제어방법 |
| KR20180067132A (ko) * | 2016-12-12 | 2018-06-20 | 현대오트론 주식회사 | 모터 구동 ic 고장진단 장치 및 방법 |
| CN109738799A (zh) * | 2019-01-22 | 2019-05-10 | 浙江众邦机电科技有限公司 | 一种电机磁极相位角的检测方法、装置及设备 |
| CN115833686A (zh) * | 2022-12-02 | 2023-03-21 | 合肥御微半导体技术有限公司 | 一种直线电机的初始相位角确定方法、装置和电子设备 |
| CN117396276A (zh) * | 2022-03-30 | 2024-01-12 | 东芝三菱电机产业系统株式会社 | 检测装置以及检测系统 |
-
1999
- 1999-03-29 JP JP08562299A patent/JP3399396B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2012005552A3 (ko) * | 2010-07-09 | 2012-05-03 | (주)브이이엔에스 | 전기자동차 및 그 비상제어방법 |
| US8977416B2 (en) | 2010-07-09 | 2015-03-10 | Lg Electronics Inc. | Electric vehicle and method for controlling emergency thereof |
| WO2012018203A3 (ko) * | 2010-08-02 | 2012-05-03 | (주)브이이엔에스 | 전기자동차 및 그 제어방법 |
| CN103052530A (zh) * | 2010-08-02 | 2013-04-17 | 株式会社V-Ens | 电动汽车及其控制方法 |
| US8983695B2 (en) | 2010-08-02 | 2015-03-17 | Lg Electronics Inc. | Electric vehicle and method for controlling same |
| CN103052530B (zh) * | 2010-08-02 | 2015-06-10 | Lg电子株式会社 | 电动汽车及其控制方法 |
| KR101567922B1 (ko) | 2011-04-07 | 2015-11-10 | 엘지전자 주식회사 | 전기자동차 및 그 제어방법 |
| KR101364758B1 (ko) | 2012-07-10 | 2014-02-20 | 한국과학기술원 | 전기자동차의 허브모터 제어장치 |
| KR20180067132A (ko) * | 2016-12-12 | 2018-06-20 | 현대오트론 주식회사 | 모터 구동 ic 고장진단 장치 및 방법 |
| KR101949509B1 (ko) * | 2016-12-12 | 2019-02-19 | 현대오트론 주식회사 | 모터 구동 ic 고장진단 장치 및 방법 |
| CN109738799A (zh) * | 2019-01-22 | 2019-05-10 | 浙江众邦机电科技有限公司 | 一种电机磁极相位角的检测方法、装置及设备 |
| CN109738799B (zh) * | 2019-01-22 | 2021-09-07 | 浙江众邦机电科技有限公司 | 一种电机磁极相位角的检测方法、装置及设备 |
| CN117396276A (zh) * | 2022-03-30 | 2024-01-12 | 东芝三菱电机产业系统株式会社 | 检测装置以及检测系统 |
| CN115833686A (zh) * | 2022-12-02 | 2023-03-21 | 合肥御微半导体技术有限公司 | 一种直线电机的初始相位角确定方法、装置和电子设备 |
| CN115833686B (zh) * | 2022-12-02 | 2026-01-02 | 合肥御微半导体技术股份有限公司 | 一种直线电机的初始相位角确定方法、装置和电子设备 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3399396B2 (ja) | 2003-04-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20030121 |
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