JPH09271104A - モータ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電動車両で低速走行やインチング運転の時に
も、アクセル踏込み量に感度良く応答してスムーズに操
作できるようにする。 【解決手段】 通常走行時にはアクセル開度にほぼ比例
した第１のトルク指令q1に基づいてモータ７の出力トル
クを制御し、低速走行時やインチング運転時には、時間
平均が第１のトルク指令と等しく、最大値が最大静止負
荷トルクよりも大きくなるパルス状の第２のトルク指令
q2に基づいてモータ７の出力トルクを制御する。これに
より、低速走行やインチング運転の際にもアクセルの踏
込み量に応じた出力トルクを得て、運転の操作性を改善
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はモータ制御装置に関
し、特に低速回転時の駆動トルクを高く維持するモータ
制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば電動モータが使用されてい
るバッテリフォークリフトのような電動車両では、積載
荷物に接近するような場合や狭い場所を走行するような
場合には低速で走行し、またインチング運転を行うこと
がある。このような走行を実現するためには駆動輪に伝
達されるトルクをアクセルによって細かに制御する必要
がある。

【０００３】ところが、低速走行時にはモータ出力トル
クに対して走行負荷の変動が大きく、特に停止状態から
走行を開始する際には負荷トルクが大きく変動する。ま
た運転者がアクセルを踏込んでもモータ出力トルクが最
大静止負荷トルク未満であれば車両は移動しないが、ア
クセルをさらに踏込むことによってモータ出力トルクが
最大静止負荷トルを超えていったん移動を始めると、負
荷トルクは急に減少するために、アクセル開度に対して
車両加速に寄与するトルクが変化することになる。この
ために、低速走行やインチング運転によって微小距離を
移動する場合には、負荷変動に応じて駆動輪に伝達され
るトルクを大きく変化させることが必要であり、運転者
がこれを行うためにはアクセルの踏込み具合を微妙にコ
ントロールすることが求められ、運転に熟練を要してい
た。

【０００４】このような問題点を解決するために、原動
機にエンジンを使用したフォークリフトでは、例えば、
特開昭６１−２７３４６号公報に記載されたものが知ら
れているが、この従来例の場合、変速用クラッチを制御
して伝達トルクの制御を行い、インチング運転を容易に
している。

【０００５】また原動機としてモータを使用している車
両では、例えば、アクセル開度（アクセルペダルの踏込
み量と対応する）が小さい領域での感度を下げるために
アクセル開度とトルク指令を図１６に示すように非線形
な関係となるように構成してアクセルの踏込み量に対す
るトルク指令の変動を小さくし、微妙な速度コントロー
ルができるようにしたり、低速時にはアクセル開度に対
してトルク指令の感度を下げる方法が考えられる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、原動機
としてモータを使用する電動車両の場合、駆動輪へ伝達
されるモータ出力トルクは電気的に制御することができ
るので、従来例で提案されているような変速機・クラッ
チを低速走行やインチング運転を行う目的のためにだけ
採用するのは、重量、コストの点で現実的な解決策とは
ならない。また、この従来例の方法では、車両の静止時
と走行時の負荷トルクの変動が大きいために、出力トル
クから負荷トルクを差引いて得られる加速に寄与するト
ルクをアクセル開度に応じて変化させることは困難であ
り、運転者にとって運転操作性が良くなるとはいえな
い。

【０００７】また前述の後者のトルク制御方法では、ア
クセル開度と出力トルクとの関係が非線形であるために
運転操作性が良好ではない。

【０００８】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたもので、アクセル開度と加速に寄与するトルク
との線形性を可能な限り維持しつつ、運転操作性が良
く、効率の良い低速走行やインチング運転を行うことが
できる電動車両のモータ制御装置を提供することを目的
とする。

【０００９】本発明はまた、原動機モータが誘導モータ
であってベクトル制御を行うモータ制御装置において、
従来の問題点を解決し、かつモータを効率良く駆動する
ことができる電動車両のモータ制御装置を提供すること
を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明のモータ
制御装置は、外部から与えられる信号に対応する第１の
トルク指令を算出する第１のトルク指令演算手段と、前
記第１のトルク指令と時間平均値を等しくするパルス状
の第２のトルク指令を算出する第２のトルク指令演算手
段と、モータ状態を示す信号に応じて前記第１のトルク
指令と第２のトルク指令とのいずれかを最終トルク指令
として選択して出力するトルク指令判断手段と、前記最
終トルク指令にモータの出力トルクが追従するようにモ
ータに供給する電力を制御するモータ駆動制御手段とを
備えたものである。

【００１１】この請求項１の発明のモータ制御装置で
は、通常回転時には第１のトルク指令に基づいてモータ
の出力トルクを制御し、モータ状態により、特に低速回
転時や間欠回転時にはパルス状の第２のトルク指令に基
づいてモータの出力トルクを制御する。そしてこのパル
ス状の第２のトルク指令は、その時間平均値が第１のト
ルク指令と等しくし、この第１のトルク指令は外部から
与えられる信号に対応するトルク指令であるので、特に
電動車両でアクセルの踏込み量を外部から与えられる信
号としてモータのトルク制御を行う場合に、低速走行や
インチング運転の際にもアクセルの踏込み量に応じた出
力トルクが得られ、運転の操作性が良好となる。

【００１２】請求項２の発明は、請求項１のモータ制御
装置において、前記第２のトルク指令演算手段が、一定
波高、一定周波数の三角パルス波と前記第１のトルク指
令とを比較し、前記三角パルス波が前記第１のトルク指
令よりも低い時間の間だけ、所定波高のパルス信号を出
力するようにしたものである。

【００１３】この請求項２の発明のモータ制御装置で
は、第２のトルク指令演算手段において、一定波高、一
定周波数の三角パルス波と第１のトルク指令とを比較し
て三角パルス波が第１のトルク指令よりも低い時間の間
だけ、所定波高のパルス信号を出力することにより、第
１のトルク指令と時間平均値の等しいパルス状の第２の
トルク指令を得る。

【００１４】請求項３の発明は、請求項２のモータ制御
装置において、前記第２のトルク指令演算手段が出力す
るパルス信号の波高を、前記モータの最大静止負荷トル
クよりも大きい値に設定したものである。

【００１５】この請求項３の発明のモータ制御装置で
は、特に低速回転時や間欠回転時にもモータの最大静止
負荷トルクよりも大きい出力トルクを得ることができ、
応答性の良い回転トルク制御ができる。

【００１６】請求項４の発明のモータ制御装置は、外部
から与えられる信号に対応する第１のトルク指令を算出
する第１のトルク指令演算手段と、前記外部から与えら
れる信号に対応するモータの回転速度指令を算出する速
度指令演算手段と、前記モータの回転速度を検出する回
転速度検出手段と、前記モータの回転速度指令と回転速
度との関係から第２のトルク指令を算出する第２のトル
ク指令演算手段と、モータ状態を示す信号に応じて前記
第１のトルク指令と第２のトルク指令とのいずれかを最
終トルク指令として選択して出力するトルク指令判断手
段と、前記最終トルク指令にモータの出力トルクが追従
するようにモータに供給する電力を制御するモータ駆動
制御手段とを備えたものである。

【００１７】この請求項４の発明のモータ制御装置で
は、通常回転時には第１のトルク指令に基づいてモータ
の出力トルクを制御し、モータ状態により、特に低速回
転時や間欠回転時にはモータ回転速度指令とモータの実
回転速度から求めた第２のトルク指令に基づいてモータ
の出力トルクを制御する。これによって、低速回転時や
間欠回転時に速度指令に応じてモータの出力トルクを制
御することができ、応答性の良いトルク制御ができる。

【００１８】請求項５の発明は、請求項１又は４のモー
タ制御装置において、前記トルク指令判断手段が、前記
モータ状態を示す信号としての前記第１のトルク指令が
所定値よりも小さい時に前記第２のトルク指令を選択
し、前記所定値によりも大きい時に第１のトルク指令を
選択して前記最終トルク指令として出力するようにした
ものである。

【００１９】この請求項５の発明のモータ制御装置で
は、第１のトルク指令の大きさに応じて第１のトルク指
令と第２のトルク指令とを切替えて選択して最終トルク
指令とし、この最終トルク指令に基づいてモータの出力
トルクを制御する。

【００２０】請求項６の発明は、請求項１又は４のモー
タ制御装置において、前記トルク指令判断手段が、前記
モータ状態を示す信号としてのモータの回転速度が所定
値よりも小さい時に前記第２のトルク指令を選択し、前
記所定値によりも大きい時に第１のトルク指令を選択し
て前記最終トルク指令として出力するようにしたもので
ある。

【００２１】この請求項６の発明のモータ制御装置で
は、モータ回転速度の大きさに応じて第１のトルク指令
と第２のトルク指令とを切替えて選択して最終トルク指
令とし、この最終トルク指令に基づいてモータの出力ト
ルクを制御する。

【００２２】請求項７の発明のモータ制御装置は、与え
られる最終トルク目標応答、磁束目標応答及び磁束目標
応答の時間微分値に基づき、ベクトル制御によって直流
電力を所望の交流電力に変換して誘導モータを駆動する
ベクトル制御電力変換回路と、外部から与えられる信号
に対応するトルク指令を算出するトルク指令演算手段
と、前記トルク指令を入力し、所定の伝達特性に基づい
て前記誘導モータの第１のトルク目標応答を算出する第
１のトルク目標応答演算手段と、前記第１のトルク目標
応答と時間平均値を等しくするパルス状の第２のトルク
目標応答を算出する第２のトルク目標応答演算手段と、
モータ状態を示す信号に応じて前記第１のトルク目標応
答と第２のトルク目標応答とのいずれかを前記最終トル
ク目標応答として選択して出力するトルク目標応答判断
手段と、前記誘導モータの回転速度を検出する速度検出
手段と、前記トルク指令と前記回転速度とに基づき、前
記誘導モータの定常損失を最小にする回転子磁束（定常
損失最小磁束）を算出する定常損失最小磁束演算手段
と、前記定常損失最小磁束を入力し、ローパス特性を有
する伝達関数に基づいて前記磁束目標応答及びこの磁束
目標応答の時間微分値を算出する磁束目標応答演算手段
とを備えたものである。

【００２３】この請求項７の発明のモータ制御装置で
は、ベクトル制御電力変換回路において最終トルク目標
応答に加え、磁束目標応答とその時間微分値を入力して
ベクトル制御演算によってモータ電流を制御し、誘導モ
ータの駆動制御を行う。

【００２４】請求項８の発明は、請求項７のモータ制御
装置において、前記第２のトルク目標応答演算手段が、
一定波高、一定周波数の三角パルス波と前記第１のトル
ク目標応答とを比較し、前記三角パルス波が前記第１の
トルク指令よりも低い時間の間だけ、所定波高のパルス
信号を出力するようにしたものである。

【００２５】この請求項８の発明のモータ制御装置で
は、第２のトルク目標応答演算手段において、一定波
高、一定周波数の三角パルス波と第１のトルク目標応答
とを比較して三角パルス波が第１のトルク目標応答より
も低い時間の間だけ、所定波高のパルス信号を出力する
ことにより、第１のトルク目標応答と時間平均値の等し
いパルス状の第２のトルク目標応答を得る。

【００２６】請求項９の発明は、請求項８のモータ制御
装置において、前記第２のトルク目標応答演算手段が出
力するパルス信号の波高を、誘導モータの最大静止負荷
トルクよりも大きい値に設定したものである。

【００２７】この請求項９の発明のモータ制御装置で
は、特に低速回転時や間欠回転時にもモータの最大静止
負荷トルクよりも大きい出力トルクを得ることができ、
応答性の良い回転トルク制御ができる。

【００２８】請求項１０の発明は、請求項８のモータ制
御装置において、前記第２のトルク目標応答演算手段が
出力するパルス信号の周波数を、この装置の搭載される
機械の固有振動周波数より高い値に設定したものであ
る。

【００２９】この請求項１０の発明のモータ制御装置で
は、低速回転時や間欠回転時のようにパルス状の第２の
トルク目標応答に基づいてモータの出力トルクを制御し
ている時に機械との共振を生起させることがなく、運転
操作性を良好に保つことができる。

【００３０】請求項１１の発明は、請求項７のモータ制
御装置において、前記トルク目標応答判断手段が、前記
モータ状態を示す信号としての前記第１のトルク目標応
答が所定値よりも小さい時に前記第２のトルク目標応答
を選択し、前記所定値によりも大きい時に第１のトルク
目標応答を選択して前記最終トルク目標応答として出力
するようにしたものである。

【００３１】この請求項１１の発明のモータ制御装置で
は、第１のトルク目標応答の大きさに応じて第１のトル
ク目標応答と第２のトルク目標応答とを切替えて選択し
て最終トルク目標応答とし、この最終トルク目標応答に
基づいてモータの出力トルクを制御する。

【００３２】請求項１２の発明は、請求項７のモータ制
御装置において、前記トルク目標応答判断手段が、前記
モータ状態を示す信号としてのモータの回転速度が所定
値よりも小さい時に前記第２のトルク目標応答を選択
し、前記所定値によりも大きい時に第１のトルク目標応
答を選択して前記最終トルク目標応答として出力するよ
うにしたものである。

【００３３】この請求項１２の発明のモータ制御装置で
は、モータ回転速度の大きさに応じて第１のトルク目標
応答と第２のトルク目標応答とを切替えて選択して最終
トルク目標応答とし、この最終トルク目標応答に基づい
てモータの出力トルクを制御する。

【００３４】請求項１３の発明は、請求項１〜１２のい
ずれかのモータ制御装置において、前記モータを電動車
両の走行用モータとしたものである。

【００３５】この請求項１３の発明のモータ制御装置で
は、電動車両の低速走行時やインチング運転時の操作性
を良好なものとすることができる。

【００３６】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、通常には外部
から与えられる信号に対応する第１のトルク指令に基づ
いてモータの出力トルクを制御し、モータの状態によ
り、特に低速回転時や間欠回転時にはパルス状の第２の
トルク指令に基づいてモータの出力トルクを制御するよ
うにし、このパルス状の第２のトルク指令を、その時間
平均値が第１のトルク指令と等しいものに設定している
ので、特に電動車両でアクセルの踏込み量を外部から与
えられる信号としてモータのトルク制御を行う場合に、
低速回転や間欠回転の際にもアクセルの踏込み量に応じ
た出力トルクが得られ、良好な運転操作性が得られる。

【００３７】請求項２の発明によれば、第２のトルク指
令演算手段において、一定波高、一定周波数の三角パル
ス波と第１のトルク指令とを比較して三角パルス波が第
１のトルク指令よりも低い時間の間だけ、所定波高のパ
ルス信号を出力するようにしているので、比較的簡単な
回路構成で第１のトルク指令と時間平均値の等しいパル
ス状の第２のトルク指令を得ることができる。

【００３８】請求項３の発明によれば、請求項２のモー
タ制御装置における第２のトルク指令演算手段の出力す
るパルス信号の波高をモータの最大静止負荷トルクより
も大きいものに設定しているので、特に低速回転時や間
欠回転時にもモータの最大静止負荷トルクよりも大きい
出力トルクを得ることができ、応答性の良いトルク制御
ができる。

【００３９】請求項４の発明によれば、通常回転時には
第１のトルク指令に基づいてモータの出力トルクを制御
し、モータ状態により、特に低速回転時や間欠回転時に
はモータ回転速度指令とモータの実回転速度から求めた
第２のトルク指令に基づいてモータの出力トルクを制御
するようにしているので、低速回転時や間欠回転時に速
度指令に応じてモータの出力トルクを制御することがで
き、応答性の良いトルク制御ができる。

【００４０】請求項５の発明によれば、第１のトルク指
令の大きさに応じて第１のトルク指令と第２のトルク指
令とを切替えて選択して最終トルク指令とし、この最終
トルク指令に基づいてモータの出力トルクを制御するの
で、低速回転時や間欠回転時と通常回転時とのモータの
状態の変化に応じてトルク指令を切替えることができ、
応答性の良いトルク制御ができる。

【００４１】請求項６の発明によれば、モータの回転速
度に応じて第１のトルク指令と第２のトルク指令とを切
替えて選択して最終トルク指令とし、この最終トルク指
令に基づいてモータの出力トルクを制御するので、低速
回転時や間欠回転時と通常回転時とのモータの回転状態
の変化に応じてトルク指令を切替えることができ、応答
性の良いトルク制御ができる。

【００４２】請求項７の発明によれば、ベクトル制御電
力変換回路において最終トルク目標応答に加え、磁束目
標応答とその時間微分値を入力してベクトル制御演算に
よってモータ電流を制御し、誘導モータの駆動制御を行
うので、低速回転時や間欠回転時にも効率良くモータを
駆動することができる。

【００４３】請求項８の発明によれば、第２のトルク目
標応答演算手段において、一定波高、一定周波数の三角
パルス波と第１のトルク指令とを比較して三角パルス波
が第１のトルク指令よりも低い時間の間だけ、所定波高
のパルス信号を出力するようにしているので、比較的簡
単な回路構成で第１のトルク目標応答と時間平均値の等
しいパルス状の第２のトルク目標応答を得ることができ
る。

【００４４】請求項９の発明によれば、請求項８のモー
タ制御装置における第２のトルク目標応答演算手段の出
力するパルス信号の波高をモータの最大静止負荷トルク
よりも大きいものに設定しているので、特に低速回転時
や間欠回転時にもモータの最大静止負荷トルクよりも大
きい出力トルクを得ることができ、応答性の良いトルク
制御ができる。

【００４５】請求項１０の発明によれば、低速回転時や
間欠回転時のようにパルス状の第２のトルク目標応答に
基づいてモータの出力トルクを制御している時に機械と
の共振を生起させることがなく、運転操作性を良好に保
つことができる。

【００４６】請求項１１の発明によれば、第１のトルク
目標応答の大きさに応じて第１のトルク目標応答と第２
のトルク目標応答とを切替えて選択して最終トルク目標
応答とし、この最終トルク目標応答に基づいてモータの
出力トルクを制御するので、低速回転時や間欠回転時と
通常回転時とのモータの状態の変化に応じてトルク指令
を切替えることができ、応答性の良いトルク制御ができ
る。

【００４７】請求項１２の発明によれば、モータの回転
速度に応じて第１のトルク目標応答と第２のトルク目標
応答とを切替えて選択して最終トルク目標応答とし、こ
の最終トルク目標応答に基づいてモータの出力トルクを
制御するので、低速回転時や間欠回転時と通常回転時と
のモータの回転状態の変化に応じてトルク目標応答を切
替えることができ、応答性の良いトルク制御ができる。

【００４８】請求項１３の発明によれば、電動車両の低
速走行時やインチング運転時の操作性を良好なものとす
ることができる。

【００４９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて詳説する。図１は本発明の第１の実施の形態の
回路構成を示している。この第１の実施の形態は、例え
ば、電動フォークリフトのような電動車両の駆動モータ
を制御するためのモータ制御装置であり、トルク増減操
作を行うためのアクセルペダル１、このアクセルペダル
１の踏込み量を検出するアクセル開度検出器２、このア
クセル開度検出器２からの出力信号δを入力し、アクセ
ル開度δに応じたトルク指令（第１のトルク指令とす
る）ｑ１を算出する第１のトルク指令演算部３、この第
１のトルク指令ｑ１を入力し、後述する方法で時間平均
値が第１のトルク指令ｑ１と等しくなるようなパルス状
の第２のトルク指令ｑ２を算出する第２のトルク指令演
算部４、そしてこれらの第１と第２のトルク指令ｑ１，
ｑ２を入力し、モータ状態を表す信号としての第１のト
ルク指令ｑ１の大きさに応じ、それが所定値qref以上で
ある場合には第１のトルク指令ｑ１を、所定値qref未満
であれば第２のトルク指令ｑ２を選択して最終トルク指
令ｑ３として出力するトルク指令判断部５を備えてい
る。

【００５０】このモータ制御装置はまた、トルク指令判
断部５からの最終トルク指令ｑ３を入力し、この最終ト
ルク指令ｑ３に追従させるための電流指令ｉ１を算出す
る電流指令演算部６、駆動モータ７への電流（モータ電
流）ｉ２を検出する電流検出器８、電流指令演算部６か
らの電流指令ｉ１と電流検出器８によって検出されたモ
ータ電流ｉ２とに基づいてモータ７に印加する電圧指令
Ｖ１を算出する電流制御部９、直流定電圧電源１０から
の直流電力をこの電流制御部９からの電圧指令Ｖ１に一
致する電圧電力に変換してモータ７に供給する電力回路
１１を備えている。

【００５１】第２のトルク指令演算部４は図２に示すよ
うな構成であり、第１のトルク指令演算部３からの第１
のトルク指令ｑ１を所定周波数、所定振幅ｋの三角波信
号ｔｒと比較し、その大小関係により０，１を出力する
比較器４１と、この比較器４１の出力信号に対して所定
の係数ｋ倍する係数器４２を備えている。

【００５２】比較器４１に与えられる三角波信号ｔｒ
は、最小値が０、最大値が最大静止負荷トルクＴqmax
（このトルク値は実験的に決定されるものであるが、こ
こではＴqmaxとする）よりも大きな値ｋに設定されてい
る。そして比較器４１は、第１のトルク指令ｑ１が三角
波信号ｔｒの値以上の時には１を出力し、三角波信号ｔ
ｒよりも小さい時には０を出力する。

【００５３】係数器４２はこの比較器４１の出力０又は
１を係数ｋ倍して第２のトルク指令ｑ２として出力する
が、このｋの値は最大静止負荷トルクＴqmaxよりも大き
な値に設定されている。

【００５４】したがって、第２のトルク指令演算部４が
出力する第２のトルク指令ｑ２は図３に示すように、時
間平均値が第１のトルク指令ｑ１と等しいパルス状の信
号となる。すなわち、車両を低速走行させ、あるいはイ
ンチング運転するためにアクセルペダル１を少しだけ踏
込むような状態では第１のトルク指令ｑ１が小さく、ア
クセルペダル１の踏込み量が増加するにしたがって第１
のトルク指令ｑ１は増加していくが、この第１のトルク
指令ｑ１を三角波信号ｔｒと比較し、第１のトルク指令
ｑ１が三角波信号ｔｒの値以上の時にはｋ（＝１×
ｋ）、三角波信号ｔｒよりも小さい時には０（＝０×
ｋ）となるパルス状の第２のトルク指令ｑ２を出力する
のである。

【００５５】次に、上記構成のモータ制御装置の動作に
ついて説明する。運転者がアクセルペダル１の踏込み量
を調節することにより、アクセル開度検出器２がその踏
込み量に応じたアクセル開度δを第１のトルク指令演算
部３に入力し、第１のトルク指令演算部３はアクセル開
度δに応じたトルク指令を第１のトルク指令ｑ１として
算出する。

【００５６】第２のトルク指令演算部４は第１のトルク
指令演算部３からの第１のトルク指令ｑ１を入力し、上
述した方法で時間平均値で第１のトルク指令ｑ１と等し
く、パルス状の第２のトルク指令ｑ２を算出する。

【００５７】トルク指令判断部５は第１のトルク指令ｑ
１と第２のトルク指令ｑ２とを入力し、モータ状態を表
す信号として用いる第１のトルク指令ｑ１の大きさに応
じて第１のトルク指令ｑ１と第２のトルク指令ｑ２のい
ずれかを選択して最終トルク指令ｑ３として出力する。
すなわち、図４に示すようにアクセルペダル１を徐々に
踏込んでいった場合、アクセルペダル１の踏込み量が小
さい範囲（アクセル開度δが小さい範囲）low 、したが
って低速走行操作あるいはインチング運転を行う範囲で
は第２のトルク指令ｑ２を選択し、アクセルペダル１の
踏込み量（アクセル開度δ）が大きくなれば通常走行で
あるとして第１のトルク指令ｑ１を選択して最終トルク
指令ｑ３として出力するのである。

【００５８】この結果、最終トルク指令ｑ３の信号波形
は図５に示すようなものとなり、アクセルペダル１の踏
込み量が少ない範囲では最終トルク指令ｑ３＝第２のト
ルク指令ｑ２、アクセルペダル１の踏込み量が増えて第
１のトルク指令ｑ１が最大静止負荷トルクＴqmaxを超え
る時点τ１以降では最終トルク指令ｑ３＝第１のトルク
指令ｑ１を出力することになる。

【００５９】電流指令演算部６はトルク指令判断部５か
らの最終トルク指令ｑ３を入力し、これトルク指令に追
従させるための電流指令ｉ１を算出して電流制御部９に
出力する。ここでモータ７の回転子と鎖交する磁束を
Φ、回転子に流れる電流をＩとすると、モータ７の出力
トルクＴｑは次のように表わされる。

【００６０】 Ｔｑ＝Ｋ・Φ・Ｉ （Ｋ：定数） …（１） したがって、電流指令ｉ１は最終トルク指令ｑ３から次
の式によって算出することができる。

【００６１】ｉ１＝ｑ３／Ｋ・Φ …（２） そこで電流指令演算部６は上記の（２）式によって、入
力される最終トルク指令ｑ３に対応する電流指令ｉ１を
算出して電流制御部９に出力するのである。

【００６２】電流制御部９は、電流検出器８が検出する
電力回路１１からモータ７に供給されている電流ｉ２と
電流指令ｉ１とに基づき、モータ７に印加すべき電圧指
令Ｖ１を算出して電力回路１１に出力する。すなわち、
入力される電流指令ｉ１と電流検出器８からのモータ電
流ｉ２とから、次の式（３）の比例積分制御によって電
圧指令Ｖ１を算出するのである。

【００６３】

【数１】 Ｖ１＝（Ｋｐ＋Ｋｉ／ｓ）（ｉ１−ｉ２） …（３） ここで、Ｋｐ：比例ゲイン Ｋｉ：積分ゲイン 電力回路１１は直流定電圧電源１０の直流電圧を三角波
比較によりパルス幅変調（ＰＷＭ）し、電圧指令Ｖ１に
一致した電圧を生成してモータ７に印加し、モータ７を
所定のトルクで回転駆動させる。

【００６４】この動作によって、図４及び図５に示した
ようにアクセル開度δ、したがってこれに対応する第１
のトルク指令ｑ１が最大静止負荷トルクＴqmaxよりも小
さい場合（アクセルペダル１を踏込み始めてからの時間
がτ１以下の時）には第２のトルク指令ｑ２が最終トル
ク指令ｑ３となり、この第２のトルク指令ｑ２の時間平
均値は最大静止負荷トルクＴqmaxよりも小さいが、パル
ス状トルク指令がオンの時のトルクは最大静止負荷トル
クＴqmaxよりも大きいので、車両を停止状態から走行さ
せることができる。したがって、アクセル開度δが小さ
い領域low で負荷トルクの影響を軽減することができ、
ほぼアクセル開度δに応じた駆動トルクが得られ、低速
走行やインチング運転操作がしやすくなる。

【００６５】次に、本発明の第２の実施の形態を図６及
び図７に基づいて説明する。この第２の実施の形態のモ
ータ制御装置は、トルク指令判断部５′とモータ７の回
転速度の検出手段であるエンコーダ１２とこのエンコー
ダ１２の検出信号からモータ速度を算出する速度演算部
１３に特徴を有し、その他の構成要素については、図１
に示した第１の実施の形態において同一の符号が付され
た要素と同一の構成であり、また同一の動作を行う。

【００６６】この第２の実施の形態の特徴であるエンコ
ーダ１２はモータ７の回転速度に対応するパルス信号を
発生して速度演算部１３に出力し、速度演算部１３はエ
ンコーダ１２からのパルス信号を計数することによって
モータ速度ｖｍを算出してトルク指令判断部５′に出力
する。

【００６７】トルク指令判断部５′は、第１のトルク指
令演算部３から第１のトルク指令ｑ１を入力し、第２の
トルク指令演算部４から第２のトルク指令ｑ２を入力
し、モータ状態を表す信号としての速度演算部１３から
のモータ速度ｖｍを比較基準値ｖref と比較し、その大
小関係に応じて第１、第２のトルク指令ｑ１，ｑ２のい
ずれかを選択して最終トルク指令ｑ３として出力する。

【００６８】モータ７の回転速度ｖｍと負荷トルクＴｑ
との関係は、各速度点でモータ回転が落着いている状態
では図７に示すものであり、負荷トルクＴｑは回転速度
ｖｍが小さい領域では回転速度が大きくなるにしたがっ
て減少し、やがて一定値に近づく特性を示す。

【００６９】そこで、トルク指令判断部５′は、モータ
回転速度ｖｍがほぼ一定値と見なすことができるような
値Ｎ１に比較基準値ｖref を設定し、負荷トルクＴｑに
対してモータ回転速度ｖｍがほぼ一定値Ｎ１（＝ｖref
）になる時点までは第２のトルク指令ｑ２を選択し、
その値Ｎ１を超えるようになれば第１のトルク指令ｑ１
を選択して最終トルク指令ｑ３として出力する設定にし
てある。

【００７０】これによって、この第２の実施の形態のモ
ータ制御装置では、アクセルペダル１の踏込み量が小さ
く、したがってモータ速度が小さい低速走行操作の時に
はパルス状の第２のトルク指令ｑ２に基づいてモータ制
御し、低速走行領域を超えた時には通常の第１のトルク
指令ｑ１に基づいてモータ制御することになり、第１の
実施の形態と同様に、アクセル開度δが小さい領域low
で負荷トルクの影響を軽減することができ、ほぼアクセ
ル開度δに応じた駆動トルクが得られ、低速走行やイン
チング運転の操作がしやすくなる。

【００７１】次に、本発明の第３の実施の形態を図８及
び図９に基づいて説明する。この第３の実施の形態の特
徴は、図６に示した第２の実施の形態における第２のト
ルク指令演算部４に代えて、第２のトルク指令ｑ２を生
成するためにアクセル開度δに基づいて速度指令ｖ１を
算出する速度指令演算部４−１と、この速度指令演算部
４−１からの速度指令ｖ１と速度演算部１３からのモー
タの回転速度ｖｍとを入力し、これらに基づいて第２の
トルク指令ｑ２を算出する速度制御部４−２とを備えた
点にあり、その他の構成要素については、図６に示した
第２の実施の形態において同一の符号が付された要素と
同一の構成であり、また同一の動作を行う。

【００７２】この第３の実施の形態のモータ制御装置で
は、第１のトルク指令演算部３がアクセル開度検出器２
からのアクセル開度δに対応する第１のトルク指令ｑ１
を算出してトルク指令判断部５′に出力する。

【００７３】また速度指令演算部４−１がアクセル開度
検出器２からのアクセル開度δを入力し、図９に示すよ
うなアクセル開度δ−速度指令ｖ１の対応直線Ａ（線形
対応）に基づき、入力されるアクセル開度δに対応する
速度指令ｖ１を算出して速度制御部４−２に出力する。
速度制御部４−２は、速度演算部１３が算出したモータ
実速度ｖｍと速度指令演算部４−１からの速度指令ｖ１
とを入力し、実速度ｖｍを速度指令ｖ１に追従させるた
めのトルク指令を算出し、これを第２のトルク指令ｑ２
としてトルク指令判断部５′に出力する。

【００７４】そこでトルク指令判断部５′は、第２の実
施の形態と同様に速度演算部１３から入力される実速度
信号ｖｍを所定の速度比較基準値ｖref と比較し、実速
度ｖｍが比較基準値ｖref 以上であれば第１のトルク指
令ｑ１を選択して出力し、実速度ｖｍが比較基準値ｖre
f よりも小さければ第２のトルク指令ｑ２を最終トルク
指令ｑ３として出力することになる。

【００７５】以下、図１に示した第１の実施の形態、図
６に示した第２の実施の形態それぞれの対応する各要素
と同様に、電流指令演算部６は最終トルク指令ｑ３に対
応する電流指令ｉ１を算出し、電流制御部９は電流指令
ｉ１とモータ実電流ｉ２とから電圧指令Ｖ１を算出し、
電力回路１１においてこの電圧指令Ｖ１に一致する電圧
電力を生成してモータ７に印加し、モータ７をアクセル
開度δに応じた速度で回転させる。

【００７６】第２の実施の形態において図７を参照して
説明したように、負荷トルクＴｑは低速領域low で、特
に始動時には大きく変化するが、この第３の実施の形態
の場合、図９に示したような対応直線Ａに基づいてアク
セル開度δと速度指令ｖ１とを比例させるように設定し
たので、アクセルペダル１の踏込み量に比例した速度で
モータ７を制御することができ、負荷変動が生じても運
転者はアクセルペダル１の踏込み量を変えなくても所望
の速度で車両を走行させることができる。一方、モータ
速度ｖｍが所定の基準値ｖref 以上になれば第１のトル
ク指令ｑ１が選択されるので、アクセル開度δに応じた
トルクがモータ７から出力されるように制御することが
できる。この結果、低速走行やインチング運転の時のよ
うな負荷変動が大きい状況では負荷トルクの影響を受け
ずにアクセル開度に応じた速度を得ることができ、運転
操作がしやすくなる。

【００７７】なお、この実施の形態において、モータ実
速度ｖｍの大小に基づいて最終トルク指令ｑ３を決定す
る代りに、第１の実施の形態におけるトルク指令判断部
５のように第１のトルク指令ｑ１の大小に基づいて、そ
れが所定値よりも小さい時には第２のトルク指令ｑ２を
選択し、所定値以上であれば第１のトルク指令ｑ１を選
択して最終トルク指令ｑ３として出力する構成にするこ
とができる。

【００７８】次に、本発明の第４の実施の形態を図１０
〜図１４に基づいて説明する。この第４の実施の形態の
モータ制御装置は、本発明者らの発明にかかる特開平７
−３１１７８号公報や特願平５−２０７４１８号の明細
書に開示されている誘導モータの制御装置をベースにし
て、低速走行やインチング運転の操作を容易にするパル
ス状のトルク指令を出力する場合にも効率良くモータを
駆動することを特徴とするものである。

【００７９】まず誘導モータの制御装置について、図１
１及び図１２を参照して説明する。この誘導モータの制
御方法では、定常的には与えられたトルク指令において
回転子磁束を定常損失が最小となるように制御し、過渡
的には磁束応答をトルク応答に応じた最適な値とするこ
とによって定常損失と過渡損失を共に軽減することを目
的とする。

【００８０】図１１に示すモータ制御装置において、高
効率駆動制御演算部２１は、例えば、電動フォークリフ
トのような電動車両のアクセルペダルの踏込み量のよう
な操作量に対応したトルク指令ｑ１と誘導モータ７imの
回転速度を検出する回転速度センサ（エンコーダ１２と
速度演算部１３で構成される）で検出したモータ回転速
度ｖｍ（ｒｐｍ）とを入力し、励磁電流指令値ｉΦ１と
トルク電流指令値ｉtq1 と電流の位相角θを算出する。
座標変換部２２はモータ電源周波数で回転する座標系で
演算された上記の励磁電流指令値ｉΦ１、トルク電流指
令値ｉtq1 、及び電流の位相角θを三相交流電流指令値
ｉu1，ｉv1，ｉw1に変換する。電流制御ＰＷＭインバー
タ２３は誘導モータ７imに流れる三相交流電流ｉu2，ｉ
v2，ｉw2をそれぞれの指令値ｉu1，ｉv1，ｉw1に追従さ
せる制御を行いながら直流電源１０の直流電力を三相交
流電力に変換して誘導モータ７imに供給する。

【００８１】このようなモータ制御装置における高効率
駆動制御演算部２１は図１２に示すような機能構成を有
している。図１２において、定常損失最小磁束演算部３
１は入力されるトルク指令ｑ１に対して誘導モータ７im
の定常損失を最小とする回転子磁束Φr1を算出し、目標
トルク演算部３２はトルク指令ｑ１を入力し、所定のロ
ーパス特性を有する伝達関数に基づいて誘導モータ７im
の目標トルクtq1 を算出する。目標磁束演算部３３は、
定常損失最小磁束演算部３１からの定常損失最小磁束Φ
r1を入力し、目標トルク演算部３２で用いられたローパ
ス特性において誘導モータ７imの過渡損失を最小とする
ローパス特性を有する伝達関数に基づいて目標磁束Φr2
とこの目標磁束Φr2の一階時間微分ｄΦr2／ｄｔとを算
出する。

【００８２】励磁電流演算部３４は、目標磁束演算部３
３からの目標磁束Φr2とその一階微分ｄΦr2／ｄｔとを
入力し、励磁電流指令ｉΦ１を算出する。トルク電流演
算部３５は目標トルク演算部３２からの目標トルクtq1
と目標磁束演算部３３からの目標磁束Φr2とを入力し、
トルク電流指令ｉtq1 を算出する。すべり周波数演算部
３６は目標磁束演算部３３からの目標磁束Φr2とトルク
電流演算部３５からのトルク電流指令ｉtq1 とを入力
し、すべり周波数ωｓを算出する。

【００８３】一方、モータ回転数演算部３７はモータ回
転速度ｖｍ（ｒｐｍ）を入力し、モータ回転数（電気
角）ωｒを算出し、積分演算部３８はすべり周波数ωｓ
とモータ回転数ωｒとの和である電源周波数ωを入力
し、電流位相角θを算出する。

【００８４】これらの励磁電流演算部３４、トルク電流
演算部３５、すべり周波数演算部３６、モータ回転数演
算部３７及び積分演算部３８は一般的なベクトル制御演
算部３０を構成している。つまり、この高効率駆動制御
演算部２１は、一般的なベクトル制御演算部３０に定常
損失最小磁束演算部３１と目標トルク演算部３２と目標
磁束演算部３３とを付加し、トルク応答性と磁束応答性
とを独立に可変する制御を行い、定常損失と過渡損失を
共に軽減する働きをするのである。

【００８５】そこでこのようなモータ制御装置を応用し
たのが図１０に示した第４の実施の形態のモータ制御装
置であり、特にベクトル制御インバータ１１INV は図１
１に示した高効率駆動制御演算部２１の後段部と座標変
換部２２と、そして直流電源１０及び電流制御ＰＷＭイ
ンバータ２３を含めたものに対応している。そして図１
２に示すように、このベクトル制御インバータ１１INV
に含まれる高効率駆動制御演算部２１の後段部はベクト
ル制御演算部３０に対応している。

【００８６】この第４の実施の形態について説明する
と、アクセルペダル１の踏込み量を検出してアクセル開
度δを出力するアクセル開度検出器２からアクセル開度
δを入力し、対応するトルク指令ｑ１を算出するトルク
指令演算部５１（これは第１の実施の形態における第１
のトルク指令演算部３と同じものである）、トルク指令
演算部５１からトルク指令ｑ１を入力し、所定のローパ
ス特性を有する伝達関数に基づいて誘導モータ７imのト
ルク目標応答（第１のトルク目標応答）ｑ１′を算出す
る第１のトルク目標応答演算部５２（これは図１２にお
ける目標トルク演算部３２に相当する）、第１のトルク
目標応答ｑ１′を入力し、時間平均がこの第１のトルク
目標応答ｑ１′と等しく、パルス状の第２のトルク目標
応答ｑ２′を算出する第２のトルク目標応答演算部５３
（これは第１の実施の形態における第２のトルク指令演
算部４と同じものである）、そして第１のトルク目標応
答ｑ１′と第２のトルク目標応答ｑ２′とを入力し、第
１のトルク目標応答ｑ１′が所定値以上である時には第
１のトルク目標応答ｑ１′を選択し、第１のトルク目標
応答ｑ１′が所定値よりも小さい時には第２のトルク目
標応答ｑ２′を選択して最終トルク目標応答ｑ３′とし
て出力するトルク目標応答判断部５４（これは第１の実
施の形態におけるトルク指令判断部５と同じである）を
備えている。

【００８７】この第４の実施の形態はまた、図１２にお
ける定常損失最小磁束演算部３１に相当し、トルク指令
演算部５１からトルク指令ｑ１を入力し、このトルク指
令ｑ１に対して誘導モータ７imの定常損失を最小とする
回転子磁束Φr1を算出する定常損失最小磁束演算部５
５、また図１２における目標磁束演算部３３に相当し、
定常損失最小磁束演算部５５から定常損失最小磁束Φr1
を入力し、第１のトルク目標応答演算部５２で用いられ
たローパス特性において誘導モータ７imの過渡損失を最
小とするローパス特性を有する伝達関数に基づいて目標
磁束Φr2とこの目標磁束Φr2の一階時間微分ｄΦr2／ｄ
ｔとを算出する磁束目標応答演算部５６を備えている。

【００８８】ベクトル制御インバータ１１INV は、最終
トルク目標応答ｑ３′、目標磁束応答Φr2とその一階時
間微分ｄΦr2／ｄｔを入力し、それらの目標応答に誘導
モータ７imを追従させるように電流のＰＷＭ制御を行う
インバータ回路であり、１２はモータ速度検出手段とし
てのエンコーダ、１３はエンコーダ１２からのパルス信
号に対してモータ速度ｖｍを算出する速度演算部であ
る。

【００８９】次に、上記の構成の第４の実施の形態のモ
ータ制御装置の動作について、図１３及び図１４に基づ
いて説明する。図１３は第１のトルク目標応答ｑ１′と
トルク目標応答判断部５４において選択される最終トル
ク目標応答ｑ３′との関係を示していて、トルク目標応
答判断部５４は、第１のトルク目標応答ｑ１′が所定
値、つまり誘導モータ７imの最大静止負荷トルクＴqmax
を超えるまでの低速領域low では第２のトルク目標応答
ｑ２′を最終トルク目標応答ｑ３′として出力し、第１
のトルク目標応答ｑ１′が所定値以上になれば第１のト
ルク目標応答ｑ１′を最終トルク目標応答ｑ３′として
出力する。

【００９０】そこで図１４（ｂ）に示すように、トルク
目標応答判断部５４の出力する最終トルク目標応答ｑ
３′は、停止状態からアクセルペダル１を踏込み始めて
時間τ１になるまで（つまり、第１のトルク目標応答ｑ
１′が最大静止負荷トルクＴqmaxに達するまで）は低速
走行領域で、パルス状の第２のトルク目標応答ｑ２′が
最終トルク目標応答ｑ３′となり、この第２のトルク目
標応答ｑ２′に追従するように誘導モータ７imのトルク
制御を行い、第１のトルク目標応答ｑ１′が最大静止負
荷トルクＴqmax以上になった時にこの第１のトルク目標
応答ｑ１′が最終トルク目標応答ｑ３′となり、この第
１のトルク目標応答ｑ１′に追従するように誘導モータ
７imのトルク制御を行うことになる。

【００９１】これにより、第２のトルク目標応答ｑ２′
の時間平均が最大静止負荷トルクＴqmaxよりも小さい領
域であっても第２のトルク目標応答ｑ２′のパルスオン
期間のトルクが最大静止負荷トルクＴqmaxよりも大きい
ので、電動車両を停止している状態から移動を開始させ
ることができ、負荷トルクの影響を軽減し、かつトルク
目標応答が小さい領域でもアクセル開度δに応じた出力
トルク応答が得られ、低速走行やインチング運転操作が
しやすくなる。

【００９２】加えて、磁束の目標応答Φr2は第１のトル
ク目標応答ｑ１′に対応した値となるために、図１４
（ａ）に示すように第２のトルク目標応答ｑ２′に追従
したパルス状のトルクが出力される場合においても磁束
は急速に変化せず、したがって無駄なエネルギを磁束を
変化させるために使用することがなくて効率の良い駆動
が可能となる。

【００９３】なおここで、第２のトルク目標応答ｑ３′
のパルス周波数、したがってそれを生成するための三角
パルス波ｔｒ（図２参照）の周波数を誘導モータ７imの
回転子磁束の時定数よりも十分高い値に設定することに
よって上述の磁束を急速に変化させない手法により、誘
導モータを効率良く駆動することができることになる。
また、パルス周波数を車両の固有振動周波数よりも十分
高い値に設定することによって、車両が大きく振動する
ことがなく、低速走行時の移動がスムーズになる。

【００９４】次に、本発明の第５の実施の形態を図１５
に基づいて説明する。この第５の実施の形態のモータ制
御装置の特徴は、図１０に示した第４の実施の形態にお
けるトルク目標応答判断部５４に代えて、速度演算部１
３からのモータ速度ｖｍの大小に応じて第１のトルク目
標応答ｑ１′と第２のトルク目標応答ｑ２′とのいずれ
かを選択して最終トルク目標応答ｑ３′として出力する
トルク目標応答判断部５４′を備えた点にあり、その他
の構成要素は第４の実施の形態と共通である。

【００９５】この第５の実施の形態のモータ制御装置で
は、第２の実施の形態と同じように、トルク目標応答判
断部５４′において、モータ回転速度ｖｍがほぼ一定と
見なすことができるような値Ｎ１に比較基準値ｖref を
設定し、負荷トルクＴｑに対してモータ回転速度ｖｍが
ほぼ一定値Ｎ１（＝ｖref ）になる時点までは第２のト
ルク目標応答ｑ２′を選択し、その値Ｎ１を超えるよう
になれば第１のトルク目標応答ｑ１′を選択して最終ト
ルク目標応答ｑ３′として出力する。

【００９６】これによって、この第５の実施の形態のモ
ータ制御装置では、アクセルペダル１の踏込み量が小さ
く、したがってモータ速度が小さい低速走行の時にはパ
ルス状の第２のトルク目標応答ｑ２′に基づいてモータ
制御し、低速走行領域を超えた時には通常の第１のトル
ク目標応答ｑ１′に基づいてモータ制御することにな
り、第４の実施の形態と同様に、アクセル開度δが小さ
い領域low で負荷トルクの影響を軽減することができ、
ほぼアクセル開度δに応じた、したがってアクセルペダ
ル１の踏込み量に応じた駆動トルクが得られ、低速走行
やインチング運転の操作がしやすくなる。

【００９７】なお、この第５の実施の形態においても第
４の実施の形態と同様に、第２のトルク目標応答ｑ３′
のパルス周波数、したがってそれを生成するための三角
パルス波ｔｒ（図２参照）の周波数を誘導モータ７imの
回転子磁束の時定数よりも十分高い値に設定することに
よって上述の磁束を急速に変化させない手法により、誘
導モータを効率良く駆動することができることになる。
また、パルス周波数を車両の固有振動周波数よりも十分
高い値に設定することによって、車両が大きく振動する
ことがなく、低速走行時の移動がスムーズになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の回路ブロック図。

【図２】上記の第１の実施の形態における第２のトルク
指令演算部の機能を示すブロック図。

【図３】上記の第１の実施の形態における第２のトルク
指令演算部の出力する第２のトルク指令の波形図。

【図４】上記の第１の実施の形態におけるトルク指令判
断部の最終トルク指令の選択動作を示す特性グラフ。

【図５】上記の第１の実施の形態におけるトルク指令判
断部の出力する最終トルク指令の波形図。

【図６】本発明の第２の実施の形態の回路ブロック図。

【図７】上記の第２の実施の形態におけるモータの回転
速度と負荷トルクとの関係を示す特性図。

【図８】本発明の第３の実施の形態の回路ブロック図。

【図９】上記の第３の実施の形態における速度指令演算
部の出力する速度指令とアクセル開度との関係を示すグ
ラフ。

【図１０】本発明の第４の実施の形態の回路ブロック
図。

【図１１】上記の第４の実施の形態の誘導モータの制御
回路のブロック図。

【図１２】上記の第４の実施の形態における高効率駆動
制御演算部の機能ブロック図。

【図１３】上記の第４の実施の形態におけるトルク目標
応答判断部の最終トルク目標応答の選択動作を示す特性
グラフ。

【図１４】上記の第４の実施の形態における磁束目標応
答演算部の出力する磁束目標応答及びトルク目標応答判
断部の出力する最終トルク目標応答の波形図。

【図１５】本発明の第５の実施の形態の回路ブロック
図。

【図１６】従来例のアクセル開度とトルク指令との関係
を示す特性図。

【符号の説明】

１ アクセルペダル ２ アクセル開度検出器 ３ 第１のトルク指令演算部 ４ 第２のトルク指令演算部 ４−１ 速度指令演算部 ４−２ 速度制御部 ５，５′ トルク指令判断部 ６ 電流指令演算部 ７ モータ ７im 誘導モータ ８ 電流検出器 ９ 電流制御部 １０ 直流電源 １１ 電力回路 １１INV ベクトル制御インバータ １２ エンコーダ １３ 速度演算部 ２１ 高効率駆動制御演算部 ２２ 座標変換部 ２３ 電流制御ＰＷＭインバータ ３０ ベクトル制御演算部 ３１ 定常損失最小磁束演算部 ３２ 目標トルク演算部 ３３ 目標磁束演算部 ３４ 励磁電流演算部 ３５ トルク電流演算部 ３６ すべり周波数演算部 ３７ モータ回転数演算部 ３８ 積分演算部 ４１ 比較器 ４２ 係数器 ５１ トルク指令演算部 ５２ 第１のトルク目標応答演算部 ５３ 第２のトルク目標応答演算部 ５４，５４′ トルク目標応答判断部 ５５ 定常損失最小磁束演算部 ５６ 磁束目標応答演算部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０２Ｐ 5/408 Ｈ

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部から与えられる信号に対応する第１
   のトルク指令を算出する第１のトルク指令演算手段と、 前記第１のトルク指令と時間平均値を等しくするパルス
   状の第２のトルク指令を算出する第２のトルク指令演算
   手段と、 モータ状態を示す信号に応じて前記第１のトルク指令と
   第２のトルク指令とのいずれかを最終トルク指令として
   選択して出力するトルク指令判断手段と、 前記最終トルク指令にモータの出力トルクが追従するよ
   うにモータに供給する電力を制御するモータ駆動制御手
   段とを備えて成るモータ制御装置。
2. 【請求項２】 前記第２のトルク指令演算手段が、一定
   波高、一定周波数の三角パルス波と前記第１のトルク指
   令とを比較し、前記三角パルス波が前記第１のトルク指
   令よりも低い時間の間だけ、所定波高のパルス信号を出
   力することを特徴とする請求項１記載のモータ制御装
   置。
3. 【請求項３】 前記第２のトルク指令演算手段が出力す
   るパルス信号の波高を、前記モータの最大静止負荷トル
   クよりも大きい値に設定したことを特徴とする請求項２
   記載のモータ制御装置。
4. 【請求項４】 外部から与えられる信号に対応する第１
   のトルク指令を算出する第１のトルク指令演算手段と、 前記外部から与えられる信号に対応するモータの回転速
   度指令を算出する速度指令演算手段と、 前記モータの回転速度を検出する回転速度検出手段と、 前記モータの回転速度指令と回転速度との関係から第２
   のトルク指令を算出する第２のトルク指令演算手段と、 モータ状態を示す信号に応じて前記第１のトルク指令と
   第２のトルク指令とのいずれかを最終トルク指令として
   選択して出力するトルク指令判断手段と、 前記最終トルク指令にモータの出力トルクが追従するよ
   うにモータに供給する電力を制御するモータ駆動制御手
   段とを備えて成るモータ制御装置。
5. 【請求項５】 前記トルク指令判断手段が、前記モータ
   状態を示す信号としての前記第１のトルク指令が所定値
   よりも小さい時に前記第２のトルク指令を選択し、前記
   所定値によりも大きい時に第１のトルク指令を選択して
   前記最終トルク指令として出力することを特徴とする請
   求項１又は４記載のモータ制御装置。
6. 【請求項６】 前記トルク指令判断手段が、前記モータ
   状態を示す信号としてのモータの回転速度が所定値より
   も小さい時に前記第２のトルク指令を選択し、前記所定
   値によりも大きい時に第１のトルク指令を選択して前記
   最終トルク指令として出力することを特徴とする請求項
   １又は４記載のモータ制御装置。
7. 【請求項７】 与えられる最終トルク目標応答、磁束目
   標応答及び磁束目標応答の時間微分値に基づき、ベクト
   ル制御によって直流電力を所望の交流電力に変換して誘
   導モータを駆動するベクトル制御電力変換回路と、 外部から与えられる信号に対応するトルク指令を算出す
   るトルク指令演算手段と、 前記トルク指令を入力し、所定の伝達特性に基づいて前
   記誘導モータの第１のトルク目標応答を算出する第１の
   トルク目標応答演算手段と、 前記第１のトルク目標応答と時間平均値を等しくするパ
   ルス状の第２のトルク目標応答を算出する第２のトルク
   目標応答演算手段と、 モータ状態を示す信号に応じて前記第１のトルク目標応
   答と第２のトルク目標応答とのいずれかを前記最終トル
   ク目標応答として選択して出力するトルク目標応答判断
   手段と、 前記誘導モータの回転速度を検出する速度検出手段と、 前記トルク指令と前記回転速度とに基づき、前記誘導モ
   ータの定常損失を最小にする回転子磁束（定常損失最小
   磁束）を算出する定常損失最小磁束演算手段と、 前記定常損失最小磁束を入力し、ローパス特性を有する
   伝達関数に基づいて前記磁束目標応答及びこの磁束目標
   応答の時間微分値を算出する磁束目標応答演算手段とを
   備えて成るモータ制御装置。
8. 【請求項８】 前記第２のトルク目標応答演算手段が、
   一定波高、一定周波数の三角パルス波と前記第１のトル
   ク目標応答とを比較し、前記三角パルス波が前記第１の
   トルク指令よりも低い時間の間だけ、所定波高のパルス
   信号を出力することを特徴とする請求項７記載のモータ
   制御装置。
9. 【請求項９】 前記第２のトルク目標応答演算手段が出
   力するパルス信号の波高を、前記誘導モータの最大静止
   負荷トルクよりも大きい値に設定したことを特徴とする
   請求項８記載のモータ制御装置。
10. 【請求項１０】 前記第２のトルク目標応答演算手段が
    出力するパルス信号の周波数を、この装置の搭載される
    機械の固有振動周波数より高い値に設定したことを特徴
    とする請求項８記載のモータ制御装置。
11. 【請求項１１】 前記トルク目標応答判断手段が、前記
    モータ状態を示す信号としての前記第１のトルク目標応
    答が所定値よりも小さい時に前記第２のトルク目標応答
    を選択し、前記所定値によりも大きい時に第１のトルク
    目標応答を選択して前記最終トルク目標応答として出力
    することを特徴とする請求項７記載のモータ制御装置。
12. 【請求項１２】 前記トルク目標応答判断手段が、前記
    モータ状態を示す信号としてのモータの回転速度が所定
    値よりも小さい時に前記第２のトルク目標応答を選択
    し、前記所定値によりも大きい時に第１のトルク目標応
    答を選択して前記最終トルク目標応答として出力するこ
    とを特徴とする請求項７記載のモータ制御装置。
13. 【請求項１３】 前記モータが電動車両の走行用モータ
    であることを特徴とする請求項１〜１２いずれかに記載
    のモータ制御装置。