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JPH07106002B2 - Control method for induction motor for electric vehicle - Google Patents
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JPH07106002B2 - Control method for induction motor for electric vehicle - Google Patents

Control method for induction motor for electric vehicle

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Publication number
JPH07106002B2
JPH07106002B2 JP61091913A JP9191386A JPH07106002B2 JP H07106002 B2 JPH07106002 B2 JP H07106002B2 JP 61091913 A JP61091913 A JP 61091913A JP 9191386 A JP9191386 A JP 9191386A JP H07106002 B2 JPH07106002 B2 JP H07106002B2
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motor
magnetic flux
torque
current
motor magnetic
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JP61091913A
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真 森田
崇 重松
誠志 中村
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Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は電気自動車用誘導モータの制御方法、特に誘導
モータに与えられる一次電流を制御して目標の出力トル
クを得るための最適制御方法に関するものである。
The present invention relates to a method for controlling an induction motor for an electric vehicle, and more particularly to an optimum control method for controlling a primary current applied to the induction motor to obtain a target output torque. It is a thing.

[従来の技術] 有害な排出ガスを生じない無公害自動車として電気自動
車が研究されており、一部に既に実用化の段階となって
いる。
[Prior Art] Electric vehicles have been studied as pollution-free vehicles that do not generate harmful exhaust gas, and some have already reached the stage of practical application.

初期の電気自動車の駆動源としては制御が容易な直流モ
ータが用いられていたが、この直流モータはブラシその
他の保守が面倒であり、近年において電気自動車の駆動
源としては保守の容易なインバータ制御された誘導モー
タが用いられるようになってきた。
In the early days, a DC motor that was easy to control was used as a drive source for electric vehicles, but this DC motor is troublesome for maintenance of brushes and other parts. Induction motors have been used.

周知のごとく、電気自動車に用いられるモータは通常の
産業用モータと異なりトルク制御され、必要なトルク制
御を行い自動車の操縦性能を安定化させるために、ベク
トル制御あるいは滑り周波数制御等によって誘導モータ
が制御されている。
As is well known, unlike ordinary industrial motors, the motors used in electric vehicles are torque controlled, and induction motors are controlled by vector control or slip frequency control in order to perform the necessary torque control and stabilize the steering performance of the vehicle. Controlled.

[発明が解決しようとする問題点] 周知のごとく、誘導モータの出力トルクはモータ磁束と
トルク電流との積に比例し、必要なトルクを得るために
は前記モータ磁束とトルク電流のいずれかを変更して必
要な一次電流を誘導モータに与えれば良い。
[Problems to be Solved by the Invention] As is well known, the output torque of an induction motor is proportional to the product of the motor magnetic flux and the torque current, and in order to obtain the required torque, either of the motor magnetic flux and the torque current is used. It may be changed and the required primary current may be given to the induction motor.

しかしながら、従来の装置においては、磁束一定領域で
の制御が行われ、トルク電流を変更することによっての
み出力トルクを変えていた。
However, in the conventional device, the control is performed in the constant magnetic flux region, and the output torque is changed only by changing the torque current.

このような従来の制御方法によれば、制御工程を簡素化
することができるが、一方において、広範囲に変動する
トルクに対応して常にモータ損失を小さくすることがで
きないとう問題があった。
According to such a conventional control method, the control process can be simplified, but on the other hand, there is a problem that the motor loss cannot always be reduced in response to the torque that fluctuates over a wide range.

すなわち、誘導モータのモータ損失はモータ磁束による
磁束損失とトルク電流によるトルク電流損失の両者が存
在し、これらの両損失はそれぞれ設定されたモータ磁束
及びトルク電流に依存し、従来のごとくモータ磁束を一
定に保持している場合には、誘導モータの出力トルクに
よっては損失が著しく増大してしまうという問題があっ
た。
That is, the motor loss of the induction motor has both a magnetic flux loss due to the motor magnetic flux and a torque current loss due to the torque current.These two losses depend on the set motor magnetic flux and torque current, respectively. When it is kept constant, there is a problem that the loss remarkably increases depending on the output torque of the induction motor.

特に、モータ磁束を一定にした制御の場合、通常は、前
記一定の磁束はモータ磁束を最大値に固定した領域とし
て設定され、到底広範囲の出力トルク領域において常に
最適な効率を得ることは不可能である。
In particular, in the case of control in which the motor magnetic flux is constant, normally, the constant magnetic flux is set as a region in which the motor magnetic flux is fixed to the maximum value, and it is impossible to always obtain optimum efficiency in a very wide range of output torque. Is.

このようなモータ損失の増大は電気自動車の消費電流を
増加させ、限られたバッテリ容量で走行できる距離を低
下させ、電気自動車の開発に大きな阻害要因となってい
た。
Such an increase in motor loss increases the current consumption of the electric vehicle, reduces the distance that can be traveled with a limited battery capacity, and is a major impediment to the development of the electric vehicle.

本発明は上記従来の課題に鑑み為されたものであり、そ
の目的は大きく変動する目標トルクを常に確保しつつ、
磁束損失とトルク電流損失の両者の総合モータ損失を最
小値にする最適制御方法を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and its object is to always secure a target torque that greatly fluctuates,
An object of the present invention is to provide an optimum control method for minimizing the total motor loss of both magnetic flux loss and torque current loss.

[問題点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、従来のモータ磁
束一定制御とは異なり、モータ磁束とトルク電流の双方
を調整して一次電流を制御しており、まず必要な目標ト
ルク及びモータ回転数によって総合モータ損失が最小と
なる最適モータ磁束を演算し、 次に、前記一次電流によるモータ磁束指令に対するモー
タ磁束の変化遅れが所定値を超えない過渡モータ磁束指
令値を段階的に演算し、 該段階的に演算された各過渡モータ磁束に対応して前記
目標トルクを得るに必要な補償トルク電流をモータ磁束
/トルク電流特性データから演算し、 前記最適モータ磁束を得るまでの調整過渡時において
は、前記段階的に演算される過渡モータ磁束を得る磁化
電流と、前記補償トルク電流と、から定まる一次電流指
令を誘導モータに供給し、 過渡モータ磁束が前記最適モータ磁束に達した後には、
最適モータ磁束を得る磁化電流と、前記モータ磁束/ト
ルク電流特性に基づき前記目標トルク及び最適モータ磁
束に応じて演算された最適トルク電流と、から定まるモ
ータ損失を最小にする一次電流指令を誘導モータに供給
することを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention adjusts both the motor magnetic flux and the torque current to control the primary current, unlike the conventional motor magnetic flux constant control. First, the optimum motor magnetic flux that minimizes the total motor loss is calculated by the required target torque and the motor rotation speed, and then the transitional motor magnetic flux in which the change delay of the motor magnetic flux with respect to the motor magnetic flux command due to the primary current does not exceed a predetermined value. The command value is calculated stepwise, and the compensating torque current required to obtain the target torque is calculated from the motor magnetic flux / torque current characteristic data corresponding to each stepwise calculated transient motor magnetic flux. During the adjustment transient until the magnetic flux is obtained, the primary current command determined from the magnetizing current that obtains the transient motor magnetic flux that is calculated stepwise and the compensation torque current Is supplied to the induction motor, and after the transient motor magnetic flux reaches the optimum motor magnetic flux,
A primary current command that minimizes the motor loss determined from the magnetizing current that obtains the optimum motor magnetic flux and the optimum torque current calculated according to the target torque and the optimum motor magnetic flux based on the motor magnetic flux / torque current characteristics It is characterized by supplying to.

[作用] 従って、本発明によれば、最適モータ磁束を得るまでの
モータ磁束の調整過渡時並びに調整後ののいずれの時も
常に目標トルクを得、かつ調整後においてはモータ損失
の最も少なくなる一次電流を誘導モータに供給すること
ができ、これにより全トルク領域及び周波数領域におい
て効率良い電流消費がなされる結果、電気自動車の走行
距離を著しく拡大することが可能となる。
[Operation] Therefore, according to the present invention, the target torque is always obtained both during the transition of the adjustment of the motor magnetic flux until the optimum motor magnetic flux is obtained and after the adjustment, and the motor loss is minimized after the adjustment. The primary current can be supplied to the induction motor, which results in efficient current consumption in the entire torque range and frequency range, resulting in a significantly increased mileage of the electric vehicle.

[実施例] 以下図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明する。[Embodiment] A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第3図には誘導モータにおける理想的なベクトル図が示
されており、縦軸の磁化電流I0によつて誘導モータのモ
ータ磁束Φが生じ、また横軸のトルク電流ITによって前
記モータ磁束ΦとともにモータにトルクTを発生させる
ことができる。従って、誘導モータには前記磁化電流I0
とトルク電流ITとのベクトル和である一次電流I1が供給
されることとなる。
FIG. 3 shows an ideal vector diagram in an induction motor, in which the motor magnetic flux Φ of the induction motor is generated by the magnetizing current I 0 on the vertical axis, and the motor magnetic flux Φ is generated by the torque current I T on the horizontal axis. A torque T can be generated in the motor together with Φ. Therefore, the magnetizing current I 0 is applied to the induction motor.
The primary current I 1 that is the vector sum of the torque current I T is supplied.

従って、本発明において、従来と異なり、モータ磁束Φ
を変化した場合においても、これに見合うトルク電流IT
を設定することによって、必要な目標トルクTを得る
ことが可能となる。
Therefore, in the present invention, unlike the conventional case, the motor magnetic flux Φ
Even if the torque changes, the torque current I T
By setting, it becomes possible to obtain the required target torque T * .

これにより、前記モータ磁束Φとトルク電流ITのそれぞ
れによって定まる別個の損失の総合損失が最小となるよ
うな一次電流I1を任意に選択可能であることが理解され
る。
From this, it is understood that the primary current I 1 can be arbitrarily selected such that the total loss of the individual losses determined by the motor magnetic flux Φ and the torque current I T is minimized.

また、第3図において、定トルク線はモータコイルの抵
抗成分、インダクタンス成分による位相のずれを無視し
た理想的なトルク一定の特性を示しているが、実際に
は、これら成分により、モータ磁束Φはトルク電流に対
し変化遅れを生じる。
Further, in FIG. 3, the constant torque line shows an ideal constant torque characteristic ignoring the phase shift due to the resistance component and the inductance component of the motor coil. Causes a change delay with respect to the torque current.

従って、このモータ磁束が最適モータ磁束となるまでの
過渡時においては、モータ出力トルクは目標トルクT
に達していない。
Therefore, during the transition until the motor magnetic flux becomes the optimum motor magnetic flux, the motor output torque is the target torque T *.
Has not reached.

本発明においては、このような原理に基づき、まず必要
な目標トルクTを得るために最小のモータ損失となる
最適モータ磁束Φを求め、次に、前記最適モータ磁束
Φを得る磁化電流にてモータ磁束を調整する際に生じ
るモータ磁束の変化遅れを考慮し、変化遅れが所定値を
超えない程度の過渡モータ磁束指令値を段階的に演算
し、該段階的に演算される過渡モータ磁束Φ に応じ
て目標トルクTを得るために必要なトルク電流値であ
る補償トルク電流Iq′を演算し、前記最適モータ磁束を
得るまでの調整過渡時においては、モータ磁束Φの増加
に応じ段階的に演算される前記過渡モータ磁束Φ
得るための磁化電流と前記補償トルク電流Iq′の両者か
ら決定される一次電流I1を誘導モータに供給し、調整後
過渡モータ磁束Φ が最適モータ磁束Φに達した後
は、最適モータ磁束Φを得るための磁化電流と目標ト
ルクT及び最適モータ磁束のΦに対応する最適トル
ク電流IT の両者から決定される一次電流I1を誘導モー
タに供給することを特徴とする。
In the present invention, based on such a principle, first, the optimum motor magnetic flux Φ * which is the minimum motor loss for obtaining the required target torque T * is obtained, and then the magnetizing current for obtaining the optimum motor magnetic flux Φ *. In consideration of the change delay of the motor magnetic flux that occurs when adjusting the motor magnetic flux, the transient motor magnetic flux command value is calculated stepwise so that the change delay does not exceed a predetermined value, and the transient motor is calculated stepwise. The compensating torque current I q ′, which is the torque current value required to obtain the target torque T * , is calculated according to the magnetic flux Φ * t, and during the adjustment transition until the optimum motor magnetic flux is obtained, the motor magnetic flux Φ A primary current I 1 determined from both the magnetizing current for obtaining the transient motor magnetic flux Φ * t and the compensating torque current I q ′, which is calculated stepwise according to the increase, is supplied to the induction motor, and the transient current after adjustment is adjusted. Motor magnetic flux Φ * After t has reached the optimum motor flux [Phi * is determined from the optimum torque current I T * both corresponding to [Phi * of the magnetizing current and the target torque T * and the optimum motor flux for optimum motor flux [Phi * The primary current I 1 is supplied to the induction motor.

第4図は誘導モータの総合的な最小モータ損失を求める
ための磁束/損失特性であり、横軸にはモータ磁束Φそ
して縦軸にはモータ磁束とトルク電流の両者によって生
じる総合的なモータ損失ηが示されている。
Fig. 4 shows the magnetic flux / loss characteristics for obtaining the total minimum motor loss of the induction motor. The horizontal axis shows the motor magnetic flux Φ and the vertical axis shows the total motor loss caused by both the motor magnetic flux and the torque current. η is shown.

第4図において、誘導モータの回転数は一定に保持さ
れ、3本の特性はそれぞれモータの出力トルクをパラメ
ータとし、図のごとくモータ出力トルクの大、中、及び
小の特性が図示されている。
In FIG. 4, the number of revolutions of the induction motor is kept constant, and the three characteristics have the output torque of the motor as a parameter, and the characteristics of large, medium, and small motor output torques are shown in the figure. .

従って、第4図から、各特性の底値となる領域を結べ
ば、図の斜線を施したモータ損失最小領域を知ることが
可能となる。本図から、モータ出力トルクが小さくなる
に従い、モータ磁束が少ないところでモータ損失が最小
になる傾向にあることが理解される。もちろん、第4図
は任意に定めた一定回転数における特性であり、電気自
動車に必要な全てのモータ回転数に対してこのような特
性を得ることが可能である。
Therefore, from FIG. 4, it is possible to know the motor loss minimum region shaded in the figure by connecting the regions that are the bottoms of the respective characteristics. From this figure, it is understood that as the motor output torque becomes smaller, the motor loss tends to become the minimum when the motor magnetic flux is small. Of course, FIG. 4 shows the characteristics at an arbitrarily determined constant rotation speed, and such characteristics can be obtained for all the motor rotation speeds required for the electric vehicle.

第5図は前記第4図で説明した磁束/損失特性をモータ
回転数Nの各変化に応じて総合的なモータ損失が最小と
なるデータをマップ上に示した図であり、モータ出力ト
ルクTを得るために現在のモータ回転数Nによれば損失
最小のモータ磁束Φをどの値に定めればよいかが明らか
となる。
FIG. 5 is a diagram showing the magnetic flux / loss characteristics described in FIG. 4 on the map showing data that minimizes the total motor loss according to each change in the motor rotation speed N. In order to obtain the above, it becomes clear from the current motor speed N which value should be set for the motor magnetic flux Φ with the minimum loss.

このような磁束/損失特性データはもちろん各誘導モー
タあるいは実装される電気自動車によって異なり、これ
らのデータは予め特定機種の電気自動車に対して実験又
は計算のいずれかによって決定することができ、このマ
ップデータをモータ制御用の回路にROMその他の記憶情
報として任意に読出し可能に組込むことができる。
Such magnetic flux / loss characteristic data is of course different for each induction motor or electric vehicle to be mounted, and these data can be determined in advance by either experiment or calculation for a specific type of electric vehicle. The data can be incorporated into a circuit for controlling the motor as ROM or other stored information so that it can be read out arbitrarily.

そして、以上のようにして最適モータ磁束Φが決定さ
れれば、前述した第3図の定トルク特性に基づいて最適
トルク電流IT を求めることが可能となり、このトルク
電流IT の決定も予め定めたデータから容易に導き出す
ことができ、このようなデータも回路のROM上に記録す
ることができる。
Then, if the optimum motor flux [Phi * is determined as described above, it is possible to obtain the optimum torque current I T * based on the constant-torque characteristic of FIG. 3 described above, the torque current I T * of The decision can also be easily derived from the predetermined data and such data can also be recorded on the ROM of the circuit.

第6図は所定のトルク電流ITを求めるためのマップの一
例を示し、モータ磁束Φとモータ出力トルクTに応じて
求められるモータトルク電流ITが図示のごときマップ上
に表示されている。モータ出力トルクを一定とした場
合、モータトルク電流ITは理論的にはモータ磁束Φに反
比例した値となるが(第3図参照)、実際には実機に適
用するため補正が必要となり、補正した値をマップとし
たのが第6図である。このようなモータトルク電流デー
タも前述したごとく回路のROM上に任意に読出し可能に
記録可能である。
FIG. 6 shows an example of a map for obtaining the predetermined torque current I T, and the motor torque current I T obtained according to the motor magnetic flux Φ and the motor output torque T is displayed on the map as shown. When the motor output torque is constant, the motor torque current I T theoretically has a value that is inversely proportional to the motor magnetic flux Φ (see FIG. 3), but in reality it needs to be corrected because it is applied to the actual machine. FIG. 6 shows the values obtained as a map. Such motor torque current data can also be arbitrarily read and recorded on the ROM of the circuit as described above.

第1図には前述した本発明に係る制御方法を実際の電気
自動車用誘導モータ制御に用いた場合のフローチャート
を示し、更に第1図のフローチャートを実行するための
制御回路が第2図に示されている。
FIG. 1 shows a flow chart when the above-described control method according to the present invention is used for actual induction motor control for an electric vehicle, and a control circuit for executing the flow chart of FIG. 1 is shown in FIG. Has been done.

第2図において、電気自動車の駆動源である誘導モータ
10はインバータ制御されており、また前記インバータ制
御を行うために、ベクトル制御が用いられている。
In FIG. 2, an induction motor which is a drive source of an electric vehicle
Reference numeral 10 is inverter-controlled, and vector control is used to perform the inverter control.

トルク演算装置12は車両の走行指令及び走行条件に応じ
て必要な目標トルクTを出力し、この目標トルクは効
率最適化回路14に送られ、本発明の特徴的なモータ磁束
及びトルク電流の両者の演算が行われる。そして、この
ようにして求められた最適モータ磁束Φとモータ磁束
の調整過渡時における各過渡モータ磁束Φ に応じて
常に目標トルクTが得られるように演算される補償ト
ルクIq′がベクトル制御のためのベクトル演算回路16に
供給され、その出力がPWM制御回路18によってインバー
タ主回路20に供給され、前記誘導モータ10の一次電流が
制御される。
The torque calculation device 12 outputs a required target torque T * according to the traveling command and the traveling condition of the vehicle, and this target torque is sent to the efficiency optimizing circuit 14 so that the characteristic motor magnetic flux and torque current of the present invention can be obtained. Both operations are performed. Then, the compensation torque I q ′ is calculated so that the target torque T * is always obtained according to the optimum motor magnetic flux Φ * thus obtained and each transient motor magnetic flux Φ * t during the adjustment transient of the motor magnetic flux. Is supplied to the vector operation circuit 16 for vector control, and its output is supplied to the inverter main circuit 20 by the PWM control circuit 18, and the primary current of the induction motor 10 is controlled.

前記誘導モータ10の電流はバッテリ22から前記インバー
タ主回路20を介して供給されている。
The current of the induction motor 10 is supplied from the battery 22 via the inverter main circuit 20.

更に、前記バッテリ22の電圧は電圧検出回路24により検
出されまたインバータ主回路20から誘導モータ10に供給
される電流が電流検出回路26により検出され、更に誘導
モータ10の回転数はパルスジェネレータ28により検出さ
れ、これら各検出信号がそれぞれ所望の演算装置及び制
御回路に供給されている。
Further, the voltage of the battery 22 is detected by the voltage detection circuit 24, the current supplied from the inverter main circuit 20 to the induction motor 10 is detected by the current detection circuit 26, and the rotation speed of the induction motor 10 is determined by the pulse generator 28. The detected signals are respectively supplied to desired arithmetic units and control circuits.

第1図において制御回路の初期化が行われると、本発明
によるモータ制御が実行され、ステップ101において各
種データの読込みが行われる。
When the control circuit is initialized in FIG. 1, motor control according to the present invention is executed, and various data are read in step 101.

前記読込みデータは前後進スイッチ、アクセルセンサ、
アクセルスイッチ、ブレーキセンサ及びブレーキスイッ
チからそれぞれ与えられる走行指令とモータ温度、イン
バータ温度、モータ回転数、バッテリ温度、バッテリ電
圧を含む走行条件の両者を含み、トルク演算装置12はこ
れらの走行指令及び走行条件に基づき必要な目標トルク
を演算する(ステップ102,103)。
The read data is a forward / reverse switch, an accelerator sensor,
The torque calculation device 12 includes both traveling commands given from the accelerator switch, the brake sensor, and the brake switch and traveling conditions including the motor temperature, the inverter temperature, the motor rotation speed, the battery temperature, and the battery voltage. A required target torque T * is calculated based on the conditions (steps 102 and 103).

実施例においてステップ103はバッテリ温度あるいはイ
ンバータ温度による補正作用をを示し、温度上昇時に通
常の場合ステップ102で求めた必要トルクを所定分減算
して目標トルクTを定める。
In the embodiment, step 103 shows a correcting action by the battery temperature or the inverter temperature, and when the temperature rises, the required torque normally obtained in step 102 is subtracted by a predetermined amount to determine the target torque T * .

前記モータ走行指令及び走行条件における目標トルクの
設定は従来と同様に各電気自動車に定められた特性デー
タから演算され、第7図はこのような特性データの一例
を示す。
The setting of the target torque in the motor running command and the running condition is calculated from the characteristic data set for each electric vehicle as in the conventional case, and FIG. 7 shows an example of such characteristic data.

第7図において、横軸はモータ回転数Nを示し、正領域
は正転、そして負領域は逆転を示している。また、縦軸
はモータ出力トルクTを示す。
In FIG. 7, the horizontal axis indicates the motor rotation speed N, the positive region indicates normal rotation, and the negative region indicates reverse rotation. The vertical axis indicates the motor output torque T.

今電気自動車が停止している状態では符号aで示した位
置にあり、この状態で前進する場合にはアクセルが開か
れ、アクセル100%の特性までモータ出力トルクがbに
向って急激に増加する。このモータ出力トルク発生にて
電気自動車は発進し、太い実線で示されるごとく、モー
タ回転数Nは順次増加し、一定のモータ回転数すなわち
c位置においてモータ出力トルクも順次dに向って減少
する。dからアクセルを戻すと一定のモータ回転数Nを
保ちながらモータ出力トルクTもeまで減少し、更にこ
のアクセル開度においてモータ回転数Nはfに向って増
加する。
When the electric vehicle is currently stopped, the vehicle is at the position indicated by the symbol a. When the vehicle moves forward in this state, the accelerator is opened, and the motor output torque sharply increases toward b until the characteristic of 100% accelerator is reached. . When the motor output torque is generated, the electric vehicle starts, and as indicated by a thick solid line, the motor rotation speed N sequentially increases, and the motor output torque also gradually decreases toward d at a constant motor rotation speed, that is, the position c. When the accelerator is returned from d, the motor output torque T also decreases to e while maintaining a constant motor rotation speed N, and the motor rotation speed N increases toward f at this accelerator opening degree.

fから自動車を停止する場合アクセルの戻しとブレーキ
の踏込みが行われ、モータ出力トルクTは負領域に移行
し、ブレーキの踏込み状態で定まるgにモータ出力トル
クTが保持され、この状態は回生状態を示している。ブ
レーキの踏込みに応じ、モータ回転数Nは順次減少し、
hにて自動車は停止し、再び元の位置aまで戻る。
When the vehicle is stopped from f, the accelerator is returned and the brake is depressed, the motor output torque T shifts to the negative region, and the motor output torque T is held at g determined by the brake depressed state. This state is the regenerative state. Is shown. As the brake pedal is stepped on, the motor speed N gradually decreases,
The vehicle stops at h and returns to the original position a again.

このような第7図に示した特性は予め各電気自動車の機
種に応じて定められ、この特性データは第2図に示した
トルク演算装置12のROM等に書込まれており、前記走行
指令及び走行条件に応じて適宜この目標トルクTが読
出される。
The characteristics shown in FIG. 7 are determined in advance according to the model of each electric vehicle, and the characteristic data is written in the ROM or the like of the torque calculation device 12 shown in FIG. Also, the target torque T * is appropriately read according to the traveling condition.

前記目標トルクTはパルスジェネレータ28から出力さ
れるモータ回転数、実施例においては、モータ周波数fm
とともに効率最適化回路14において、モータ磁束を最適
モータ磁束Φまでステップ状に増加させるための過渡
モータ磁束指令値Φ 及びこの過渡モータ磁束に対応
して常に目標トルクTを得るための補償トルク電流
Iq′に変換される。この演算は第1図のステップ104〜1
06において行われる。まず、ステップ104では目標トル
クTとモータ回転数N(fm)から前述した第4あるい
は第5図で示した磁束/損失特性データに基づき全体的
なモータ損失を最小とする最適モータ磁束Φが求めら
れる。
The target torque T * is the motor rotation speed output from the pulse generator 28, and in the embodiment, the motor frequency fm
At the same time, in the efficiency optimizing circuit 14, the transient motor magnetic flux command value Φ * t for increasing the motor magnetic flux stepwise to the optimum motor magnetic flux Φ * and the target torque T * corresponding to this transient motor magnetic flux are always obtained. Compensation torque current
Is converted to I q ′. This calculation is performed by steps 104 to 1 in FIG.
It will take place at 06. First, the optimum motor flux Φ that minimizes the overall motor losses based on the flux / loss characteristics data shown in the fourth or fifth the previously described figures from step 104, the target torque T * and motor rotation speed N (fm) * Is required.

そして、ステップ105において、前記求められた最適モ
ータ磁束Φを得るための磁化電流を供給した場合に生
じるモータ磁束の変化遅れを考慮して、モータ磁束指令
に対しての実際のモータ磁束の変化遅れが所定値を超え
ない程度の過渡モータ磁束指令値を段階的に演算する。
Then, in step 105, the actual change of the motor magnetic flux with respect to the motor magnetic flux command is taken into consideration in consideration of the change delay of the motor magnetic flux that occurs when the magnetizing current for supplying the obtained optimum motor magnetic flux Φ * is supplied. The transient motor magnetic flux command value is calculated stepwise so that the delay does not exceed the predetermined value.

前記過渡モータ磁束Φ は、最適モータ磁束Φと現
在のモータ磁束Φ t-1との差に応じた所定の演算式、
例えば Φ =Φ t-1+K(Φ−Φ t-1) …(1) にて導かれる。
The transient motor magnetic flux Φ * t is a predetermined arithmetic expression according to the difference between the optimum motor magnetic flux Φ * and the current motor magnetic flux Φ * t-1 ,
For example, Φ * t = Φ * t-1 + K (Φ * −Φ * t-1 ) (1)

上記過渡モータ磁束Φ を求めるための過渡項定数K
は、誘導モータの回路時定数から定められ、主としてコ
イルの抵抗成分とインダクト成分とから決定される。
The transient term constant K for obtaining the transient motor magnetic flux Φ * t
Is determined from the circuit time constant of the induction motor, and is mainly determined from the resistance component and the induct component of the coil.

従って、誘導モータの時定数が小さい、すなわちモータ
磁束の上昇に際して過渡的遅れが少ない場合は、定数K
を大きく設定し、また誘導モータの時定数が大きく、す
なわち磁束立上がり遅れが大きいモータに対しては、前
記定数径を小さく設定して過渡的なモータ磁束の上昇を
ゆっくりと制御する。またステップ105においては、最
適モータ磁束Φと現在のモータ磁束Φ t-1との差が
所定値以下となったときには、式(1)による演算を止
め、最適モータ磁束Φを指令するように制御されてい
る。
Therefore, when the time constant of the induction motor is small, that is, when the transient delay in increasing the motor magnetic flux is small, the constant K
Is set to a large value, and for a motor having a large time constant of the induction motor, that is, a large magnetic flux rising delay, the constant diameter is set small to slowly control the transient increase in the magnetic flux of the motor. Further, in step 105, when the difference between the optimum motor magnetic flux Φ * and the current motor magnetic flux Φ * t-1 is less than or equal to a predetermined value, the calculation by the equation (1) is stopped and the optimum motor magnetic flux Φ * is commanded. Is controlled.

次に、ステップ106においては、求められた各段階の過
渡モータ磁束Φ から第3図あるいは第6図のデータ
に基づいて目標トルクTを得るに必要な補償トルク電
流Iq′が求められる。
Next, at step 106, the compensating torque current I q ′ required to obtain the target torque T * is obtained from the obtained transient motor magnetic flux Φ * t at each stage based on the data of FIG. 3 or FIG. To be

すなわち、補償トルク電流Iq′は最適トルク電流IT
りも大きな値であり、モータ磁束Φが最適モータ磁束Φ
まで立上がる過渡時において過渡モータ磁束Φ
増加するにつれ減少し、過渡モータ磁束Φ が最適モ
ータ磁束Φに達した時に最適トルク電流IT となる。
That is, the compensation torque current I q ′ is larger than the optimum torque current I T * , and the motor magnetic flux Φ is the optimum motor magnetic flux Φ.
At the time of a transient rising to *, it decreases as the transient motor magnetic flux Φ * t increases, and becomes the optimum torque current I T * when the transient motor magnetic flux Φ * t reaches the optimum motor magnetic flux Φ * .

以上のステップ104〜106までの演算は効率最適回路14に
て、例えば数msecごとに常時繰り返し行われており、従
って、モータ磁束が最適モータ磁束Φに達するまでの
過渡時においてもモータ磁束指令値に追従した変化遅れ
のない実際のモータ磁束が得られ、かつ効率最適化回路
14からは最適モータ磁束Φまでステップ状に増加する
過渡モータ磁束Φ に対応して定まる目標トルクT
を得るに必要な補償トルク電流Iq′が常に出力される。
従って、トルク電流Iq′もステップ状に減少し最終的に
は最適トルク電流It まで変化している。
The calculation of the above steps 104 to 106 is constantly repeated in the efficiency optimization circuit 14, for example, every few msec. Therefore, even when the motor magnetic flux reaches the optimum motor magnetic flux Φ * , the motor magnetic flux command is issued. The actual motor magnetic flux without change delay following the value can be obtained and the efficiency optimization circuit
Optimal in 14 motor flux [Phi * target torque determined corresponding to the transient motor flux [Phi * t that increases stepwise until T *
The compensating torque current I q ′ required to obtain is always output.
Therefore, the torque current I q ′ also decreases stepwise and finally changes to the optimum torque current I t * .

以上のようにして、過渡モータ磁束Φ と補償トルク
電流Iq′が定まると、次に本実施例においては、ベクト
ル制御によってモータ電圧V1とモータ一次周波数f1との
演算をベクトル演算回路16によって行う(ステップ10
8)。
When the transient motor magnetic flux Φ * t and the compensation torque current I q ′ are determined as described above, next, in the present embodiment, the calculation of the motor voltage V 1 and the motor primary frequency f 1 is performed by vector calculation. Performed by circuit 16 (step 10
8).

前記ベクトル演算回路16にはパルスジェネレータ28から
与えられるモータ周波数fm、電流検出回路26から検出さ
れたモータ電流I1そして、電圧検出回路24から検出され
たバッテリ電圧V0が入力されており、これらの検出信号
と前記与えられた過渡モータ磁束Φ 及び補償トルク
電流Iq′によって所望のベクトル演算が行われる。ベク
トル演算の結果はモータ電圧V1としてPWM制御回路18に
供給され、また滑り周波数Fsが前記モータ周波数fmと加
算されてモータ一次周波数f1としてPWM制御回路18に供
給される。
A motor frequency fm given from the pulse generator 28, a motor current I 1 detected from the current detection circuit 26, and a battery voltage V 0 detected from the voltage detection circuit 24 are input to the vector operation circuit 16, and these are A desired vector operation is performed by the detection signal of the above, the given transient motor magnetic flux Φ * t and the compensation torque current I q ′. The result of the vector operation is supplied to the PWM control circuit 18 as the motor voltage V 1 , and the slip frequency Fs is added to the motor frequency fm to be supplied to the PWM control circuit 18 as the motor primary frequency f 1 .

前記PWM制御回路18は供給されたモータ電圧V1とモータ
一次周波数f1とからインバータ制御信号であるパルス信
号Pをインバータ主回路20に供給し(ステップ109)、
インバータ主回路20はこの与えられたパルス信号Pに基
づいてバッテリ22の直流電力を必要な交流電力に変換し
誘導モータ16に所望の一次電流を供給する。
The PWM control circuit 18 supplies a pulse signal P, which is an inverter control signal, to the inverter main circuit 20 from the supplied motor voltage V 1 and motor primary frequency f 1 (step 109),
The inverter main circuit 20 converts the DC power of the battery 22 into the necessary AC power based on the given pulse signal P and supplies the desired primary current to the induction motor 16.

すなわち、段階的に最適値まで増加される過渡モータ磁
束Φ を得る磁化電流と、各段階のモータ磁束に対応
して常に目標トルクTを得るように定められる補償ト
ルク電流Iq′とから決定される一次電流が指令される。
That is, a magnetizing current that obtains a transient motor magnetic flux Φ * t that is increased stepwise to an optimum value, and a compensation torque current I q ′ that is determined so as to always obtain a target torque T * corresponding to the motor magnetic flux at each step. The primary current determined from is commanded.

従って、目標トルクTを得るための以上の一次電流制
御により、モータ磁束を変化遅れなくモータ磁束指令に
追従させて最適モータ磁束Φまで増加させることがで
き、モータ磁束調整過渡時においても常に目標トルクを
確保することが可能となる。
Therefore, by the above primary current control for obtaining the target torque T * , the motor magnetic flux can be increased to the optimum motor magnetic flux Φ * by following the motor magnetic flux command without change delay, and even during the motor magnetic flux adjustment transient. It is possible to secure the target torque.

[発明の効果] 以上のごとく、本発明によれば、誘導モータは定常時だ
けでなくモータ磁束の調整過渡時においても常に目標ト
ルクを出力することができ、更にモータ磁束調整後の定
常時には最も効率良く制御された一次電流にて駆動され
る。この結果、バッテリ充電走行距離を著しく延長さ
せ、電気自動車の行動範囲を拡大することが可能とな
る。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the induction motor can always output the target torque not only in the steady state but also in the transient transition of the motor magnetic flux. It is driven by an efficient controlled primary current. As a result, it becomes possible to remarkably extend the battery charging mileage and expand the range of action of the electric vehicle.

前記走行距離の延長はバッテリの充電回数を減少させ、
メンテナンスの煩雑さを減すことから電気自動車の実用
化に極めて有用である。
The extension of the mileage reduces the number of times the battery is charged,
It is extremely useful for practical application of electric vehicles because it reduces maintenance complexity.

もちろん、走行距離の延長は必要な走行距離を短く設定
することによってバッテリ自体の小型化及び自動車重量
の減少をもたらすことができ、更に、バッテリの小型化
は自動車のデザインの自由度を増大させる効果を生じ
る。
Of course, the extension of the mileage can reduce the size of the battery itself and the weight of the vehicle by setting the required mileage shorter, and further, the miniaturization of the battery has the effect of increasing the degree of freedom in the design of the vehicle. Cause

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明に係る制御方法の好適な実施例を示すフ
ローチャート図、 第2図は第1図のフローチャートを実行するための制御
回路図、 第3図は誘導モータにおけるモータ磁束Φとトルク電流
ITとの関係を示す特性図、 第4図は回転数を一定としたときにモータ出力トルクを
パラメータとしたモータ磁束/損失特性図、 第5図及び第6図はそれぞれ本発明に用いられるモータ
磁束及びモータトルク電流のデータマップ図、 第7図は本発明を用いた自動車走行状態を示す特性図で
ある。 10……誘導モータ 12……トルク演算装置 14……効率最適化回路 16……ベクトル演算回路 18……PWM制御回路 20……インバータ主回路 22……バッテリ。
FIG. 1 is a flow chart showing a preferred embodiment of a control method according to the present invention, FIG. 2 is a control circuit diagram for executing the flow chart of FIG. 1, and FIG. 3 is a motor magnetic flux Φ and torque in an induction motor. Electric current
Fig. 4 is a characteristic diagram showing the relationship with I T , Fig. 4 is a motor magnetic flux / loss characteristic diagram in which the motor output torque is a parameter when the rotation speed is constant, and Figs. 5 and 6 are used in the present invention. FIG. 7 is a data map diagram of a motor magnetic flux and a motor torque current, and FIG. 7 is a characteristic diagram showing a traveling state of an automobile using the present invention. 10 …… Induction motor 12 …… Torque calculator 14 …… Efficiency optimization circuit 16 …… Vector calculation circuit 18 …… PWM control circuit 20 …… Inverter main circuit 22 …… Battery.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】走行指令及び走行条件に基づいて誘導モー
タに必要な目標トルクを求め、前記目標トルクが出力さ
れるように誘導モータに所望の一次電流を供給する電気
自動車用誘導モータの制御方法において、 予め定められている磁束/損失特性データから前記目標
トルクとモータ回転数に応じてモータ損失が最小となる
最適モータ磁束を演算し、 次に、前記一次電流によるモータ磁束指令に対するモー
タ磁束の変化遅れが所定値を超えない過渡モータ磁束指
令値を段階的に演算し、 該段階的に演算された各過渡モータ磁束に対応して前記
目標トルクを得るに必要な補償トルク電流をモータ磁束
/トルク電流特性データから演算し、 前記最適モータ磁束を得るまでの調整過渡時において
は、前記段階的に演算される過渡モータ磁束を得る磁化
電流と、前記補償トルク電流と、から定まる一次電流指
令を誘導モータに供給し、 過渡モータ磁束が前記最適モータ磁束に達した後には、
最適モータ磁束を得る磁化電流と、前記モータ磁束/ト
ルク電流特性に基づき前記目標トルク及び最適モータ磁
束に応じて演算された最適トルク電流と、から定まるモ
ータ損失を最小にする一次電流指令を誘導モータに供給
することとし、 モータ磁束の調整過渡時並びに調整後のいずれにおいて
も目標トルクを得、かつ調整後においては最高効率とな
る一次電流を誘導モータに供給することを特徴とする電
気自動車用誘導モータの制御方法。
1. A method for controlling an induction motor for an electric vehicle, which obtains a target torque required for an induction motor based on a traveling command and a traveling condition, and supplies a desired primary current to the induction motor so that the target torque is output. In the above, the optimum motor magnetic flux that minimizes the motor loss is calculated from the predetermined magnetic flux / loss characteristic data according to the target torque and the motor rotation speed, and then the motor magnetic flux of the motor magnetic flux command based on the primary current is calculated. A transient motor magnetic flux command value whose change delay does not exceed a predetermined value is calculated stepwise, and the compensating torque current necessary to obtain the target torque corresponding to the transient motor magnetic flux calculated stepwise is calculated as follows: During the adjustment transient until the optimum motor magnetic flux is calculated from the torque current characteristic data, the magnetic flux that obtains the transient motor magnetic flux calculated stepwise is obtained. Current, and the compensation torque current, and supplies a primary current command determined from the induction motor, after the transient motor magnetic flux reaches the optimum motor magnetic flux,
A primary current command that minimizes the motor loss determined from the magnetizing current that obtains the optimum motor magnetic flux and the optimum torque current calculated according to the target torque and the optimum motor magnetic flux based on the motor magnetic flux / torque current characteristics The induction motor for an electric vehicle is characterized in that the target torque is obtained both during the transient transition of the motor magnetic flux and after the adjustment, and the primary current with the maximum efficiency after the adjustment is supplied to the induction motor. Motor control method.
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US5481168A (en) * 1993-01-29 1996-01-02 Hitachi, Ltd. Electric vehicle torque controller
KR101283892B1 (en) * 2011-12-07 2013-07-08 기아자동차주식회사 Dc-dc converter control system for green car and method thereof
JP6203036B2 (en) * 2013-03-01 2017-09-27 株式会社東芝 Electric vehicle control device

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