JPH0851800A - 誘導モータの制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電圧センサに異常等が発生した場合も制御を
継続可能にする。 【構成】 バッテリ出力ＰB 又はバッテリ電流ＩB とバ
ッテリ電圧ＶB の相関関係を利用し、電圧センサの出力
が異常である場合に（２０６）推定値を採用する（２１
０）。制御不能状態を発生させることなく、安定な制御
を継続できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高速直接トルク制御理
論に則り誘導モータを制御する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】誘導モータを制御する方法としては、従
来からベクトル制御が採用されてきた。この制御手法は
良好な制御特性が得られる手法ではあるが、制御が複雑
でパラメータも多い等の不具合を有している。このよう
な問題を解決すべく、例えば“瞬時すべり周波数制御に
基づく誘導電動機の新高速トルク制御法”、高橋勲他、
電気通信学会誌Ｂ、１０６巻１号、昭和６１年１月、ｐ
ｐ．９−１６や、“ディジタルシグナルプロセッサを用
いた誘導電動機の高性能トルク制御”、高橋勲他、電気
通信学会誌Ｄ、１０７巻２号、昭和６２年２月、ｐｐ．
２２３−２３０により、高速直接トルク制御が提案され
ている。

【０００３】図１３にはこの制御手法に則って構成した
システムが、図１４にはその演算部の動作の流れが、そ
れぞれ示されている。

【０００４】このシステムは、三相誘導モータ１０によ
り電気自動車を駆動するシステムである。モータ１０の
駆動電力源としてはバッテリ１２が設けられており、イ
ンバータ１４はバッテリ１２の放電出力ＰB を三相交流
に変換してモータ１０に供給する。インバータ１４の動
作は車両コントローラ１６及びモータコントローラ１８
により制御されている。車両コントローラ１６は、アク
セル開度やモータ回転数等の情報に基づきトルク指令Ｔ
ref 及び磁束指令Φref を発生させ、モータコントロー
ラ１８はこれらの指令Ｔref 及びΦref が実現されるよ
うインバータ１４のスイッチングパターンＳu ，Ｓv ，
Ｓw を決定する。インバータ１４を構成するＵ，Ｖ，Ｗ
各相スイッチング素子は、決定されたスイッチングパタ
ーンＳu，Ｓv ，Ｓw に従いスイッチングする。これに
より、モータ１０の出力トルクＴはトルク指令Ｔref 相
当のトルクとなり、また一次磁束Φは磁束指令Φref 相
当の磁束となる。

【０００５】モータコントローラ１８は、演算部２０、
パターンテーブル２２、減算器２４及び２６から構成さ
れている。演算部２０は、モータ１０の一次電流Ｉ1 や
バッテリ１２の電圧ＶB を検出し、パターンテーブル２
２から前回出力されたスイッチングパターンＳu ，Ｓv
，Ｓw と併用して、車両コントローラ１６に供給する
モータ回転数の他推定トルクＴ及び推定磁束Φを演算す
る。減算器２４及び２６は、それぞれ、推定トルクＴ及
び推定磁束Φをトルク指令Ｔref 及び磁束指令Φref か
ら減じ、得られた制御誤差によりパターンテーブル２２
を参照する。これにより、新たなスイッチングパターン
Ｓu ，Ｓv ，Ｓw がインバータ１４に出力される。演算
部２０は、また、トルク指令Ｔref 及び磁束指令Φref
決定のため、モータ１０の回転数を磁束Φの位相の変化
から検出して車両コントローラ１６に供給する。

【０００６】モータコントローラ１８は、推定トルクＴ
及び推定磁束Φを演算する際、図１４に示される手順を
実行する。この図に示されるように、モータコントロー
ラ１８は、車両コントローラ１６からトルク指令Ｔref
及び磁束指令Φref を入力する一方で（１００）、電流
センサ２８によりモータ１０の各相一次電流Ｉ1 （瞬時
値）を、電圧センサ３０によりバッテリ１２の電圧ＶB
を検出する（１０２）。演算部２０は、検出したバッテ
リ電圧ＶB 及び前回出力されたスイッチングパターンＳ
u ，Ｓv ，Ｓw に基づき一次電圧Ｖ1 （瞬時値）を計算
し（１０４）、この一次電圧Ｖ1 及び検出した一次電流
Ｉ1 に基づき一次鎖交磁束Φを推定する（１０６）。推
定演算式は、

【数１】Φ＝∫（Ｖ1 −Ｒ1 Ｉ1 ）ｄｔ で表される。但し、Ｒ1 はモータ１０の一次抵抗であり
既知の値である。演算部２０は、さらに、推定した磁束
Φ及び検出した一次電流Ｉ1 に基づきモータ１０の出力
トルクＴ（瞬時値）を推定する（１０８）。推定演算式
は、

【数２】Ｔ＝Φ×Ｉ1 で表される。演算部２０は、推定したトルクＴ及び磁束
Φを減算器２４及び２６に出力する。これにより、トル
クＴ及び磁束Φは入力したトルク指令Ｔref 及び磁束指
令Φref と比較され、その結果に基づきスイッチングパ
ターンＳu ，Ｓv，Ｓw が決定される（１１０）。すな
わち、磁束Φについては磁束指令Φref に対し

【数３】Φref −ΔΦ≦Φ≦Φref ＋ΔΦ （ΔΦ：
許容誤差） の関係が維持されるよう、例えばΦ＝Φref −ΔΦとΦ
＝Φref ＋ΔΦの２値ヒステリシス比較を行い、トルク
Ｔについては

【数４】Ｔref −ΔＴ≦Ｔ≦Ｔref ＋ΔＴ （ΔＴ：
許容誤差） の関係が維持されるよう、例えばＴ＝Ｔref −ΔＴ、Ｔ
＝Ｔref 、Ｔ＝Ｔref ＋ΔＴの３値ヒステリシス比較を
行う。スイッチングパターンＳu ，Ｓv ，Ｓw は、磁束
Φの比較結果φ、トルクＴの比較結果τ及び磁束Φの位
相θの組み合わせにより決定される。φ＝０はΦ＝Φre
f −ΔΦ（減磁状態）を、φ＝１はΦ＝Φref ＋ΔΦ
（増磁状態）を、τ＝−１はＴ＝Ｔref −ΔＴ（負偏
差）をτ＝０はＴ＝Ｔref （零偏差）を、τ＝＋１はＴ
＝Ｔref ＋ΔＴ（正偏差）を、それぞれ表している。

【０００７】決定されたスイッチングパターンＳu ，Ｓ
v ，Ｓw はインバータ１４に出力される（１１２）。決
定されたスイッチングパターンＳu ，Ｓv ，Ｓw に応じ
てインバータ１４から出力される電圧をベクトルＶ1
（Ｓu ，Ｓv ，Ｓw ）にて表すこととすると、磁束Φの
比較結果φ、トルクＴの比較結果τ及び磁束Φの位相θ
とベクトルＶ1 （Ｓu ，Ｓv ，Ｓw ）の関係は、図１５
（ａ）のように表すことができる。なお、ここでは、イ
ンバータ１４が、図１５（ｂ）に示されるようなスイッ
チ回路であると考えている。すなわち、ソース側及びシ
ンク側をモータ１０のＵ，Ｖ，Ｗ各相巻線に選択的に接
続するスイッチＳu ，Ｓv ，Ｓw によって、インバータ
１４が構成されていると考える。ソース側に接続した状
態を“１”、シンク側に接続した状態を“０”というよ
うに、各スイッチＳu ，Ｓv ，Ｓwの状態を表すことと
した場合、インバータ１４の出力電圧ベクトルＶ1 （Ｓ
u ，Ｓv ，Ｓw ）は、図１５（ｃ）に示される８通りで
ある。

【０００８】このように、高速直接トルク制御理論に則
りシステムを構成することにより、誘導モータ１０を好
適に制御できる。例えば、モータ１０の一次電圧Ｖ1 を
検出する電圧センサは必要でなく、従来からバッテリ１
２の状態を管理するために設けられていた電圧センサ３
０によってバッテリ電圧ＶB を検出するのみでよい。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】反面で、この理論にお
いては、バッテリ電圧を検出する電圧センサに故障が発
生し、正確な検出が不可能になると、制御を継続できな
くなる。

【００１０】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、バッテリ電圧セン
サの代替手段を提供することにより、故障、瞬断、ノイ
ズ等によってバッテリ電圧の検出値が不正常値となった
場合にも、高速直接トルク制御理論に則り制御を継続で
きる様にすることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の第１の構成に係る制御方法は、通常
時には、バッテリ電圧を電圧センサにより検出し、電圧
センサの出力不正常時には、バッテリの負荷状態に基づ
きバッテリ電圧を推定することを特徴とする。

【００１２】本発明の第２の構成に係る制御方法は、電
圧センサの出力不正常時には、モータ要求出力に基づき
バッテリ電圧を推定することを特徴とする。本発明の第
３の構成に係る制御方法は、電圧センサの出力不正常時
には、バッテリ電流に基づきバッテリ電圧を推定するこ
とを特徴とする。本発明の第４の構成に係る制御方法
は、電圧センサの出力不正常時には、バッテリの充電状
態（ＳＯＣ）の変化を示す情報に基づき逐次補正を加え
ながらバッテリの負荷状態に基づきバッテリ電圧を推定
することを特徴とする。本発明の第５の構成に係る制御
方法は、電圧センサにより検出したバッテリ電圧を利用
しながら、バッテリの負荷状態とバッテリ電圧を対応付
けるマップを通常時において構築し、電圧センサの出力
不正常時には、バッテリの負荷状態にて上記マップを参
照することにより、バッテリ電圧を推定することを特徴
とする。本発明の第６の構成に係る制御方法は、電圧セ
ンサの出力不正常時には、当該出力不正常の期間が所定
期間を越えるまでは従前のバッテリ電圧が現在のバッテ
リ電圧であると推定し、所定期間が越えた後はバッテリ
の負荷状態に基づきバッテリ電圧を推定することを特徴
とする。

【００１３】本発明の第７の構成に係る制御方法は、通
常時には、バッテリ電圧を電圧センサにより検出し、電
圧センサの出力不正常時には、バッテリ電圧が所定の値
であると仮定することを特徴とする。本発明の第８の構
成に係る制御方法は、出力不正常となる直前に電圧セン
サが検出したバッテリ電圧を、上記所定の値とすること
を特徴とする。

【００１４】本発明の第９の構成に係る制御方法は、電
圧センサの出力不正常時には、使用しているバッテリ電
圧が電圧センサにより検出した値でない旨使用者に警告
することを特徴とする。

【００１５】

【作用】本発明の第１の構成においては、バッテリ電圧
を検出する電圧センサに故障が発生したり、あるいはこ
のセンサの出力にノイズが重畳する等して当該電圧セン
サの出力が不正常な値になった場合に、バッテリ電圧の
推定値が使用される。従って、当該電圧センサの出力不
正常時にも、高速直接トルク制御理論に則った制御を継
続可能になる。また、バッテリ電圧の推定値に誤差が含
まれていたとしても、その誤差が極端に大きくなけれ
ば、不安定な制御状態が生じることはない。本構成にお
いては、バッテリ電圧をバッテリの負荷状態に基づき推
定しているため、推定値に大きな誤差が生じることがな
く、広い範囲に亘って安定な制御が実現される。

【００１６】本発明の第２の構成においては、バッテリ
電圧の推定がモータ要求出力に基づき行われる。ここ
に、モータ要求出力とバッテリ放電出力には相関があ
り、バッテリ放電出力とバッテリ電圧にも相関があるか
ら、モータ要求出力に基づきバッテリ電圧を正確に推定
することが可能である。また、モータ要求出力は、モー
タトルク及び回転数から容易に求めることができる。従
って、本構成においては、電圧センサの出力不正常時に
おける制御誤差が顕著に抑制される。さらに、新たにセ
ンサを付加する必要もない。

【００１７】本発明の第３の構成においては、バッテリ
電流に基づきバッテリ電圧が推定される。ここに、バッ
テリ電流とバッテリ電圧には相関があるから、バッテリ
電流に基づきバッテリ電圧を正確に推定することが可能
である。従って、本構成においても、電圧センサの出力
不正常時における制御誤差が顕著に抑制される。なお、
本構成においてはバッテリ電流を検出する電流センサが
必要になるが、これは、従来からバッテリの状態監視の
ために使用されているものを利用すればよいため、新た
にセンサを付加する必要もない。

【００１８】本発明の第４の構成においては、バッテリ
のＳＯＣの変化を示す情報に基づき逐次補正を加えなが
ら、バッテリの負荷状態に基づきバッテリ電圧が推定さ
れる。すなわち、バッテリの負荷状態（例えばバッテリ
電流やバッテリ放電出力）とバッテリ電圧の相関関係が
ＳＯＣに依存して変動することに鑑み、ＳＯＣの変化に
応じて推定動作に補正が加えられる。これにより、本構
成においては、電圧センサの出力不正常時における制御
誤差がさらに抑制される。

【００１９】本発明の第５の構成においては、通常時
に、バッテリの負荷状態とバッテリ電圧を対応付けるマ
ップが、検出されるバッテリ電圧を利用しながら、構築
される。電圧センサが出力不正常となると、バッテリの
負荷状態にてマップが参照され、バッテリ電圧が推定さ
れる。すなわち、電圧センサが出力不正常となる以前に
おいてマップとして蓄積されたバッテリ電圧対バッテリ
負荷状態の相関関係が利用されるため、電圧センサの出
力不正常時における制御誤差がさらに抑制される。

【００２０】本発明の第６の構成においては、出力不正
常の期間が所定期間を越えるまでは従前のバッテリ電圧
が現在のバッテリ電圧であると推定され、所定期間が越
えた後はバッテリの負荷状態に基づきバッテリ電圧が推
定される。従って、ノイズ等の原因によって比較的短時
間だけ、電圧センサの出力が不正常となった場合に、従
前のバッテリ電圧が代用される。この結果、短時間の出
力不正常に対しては比較的簡単な演算により対応可能に
なる。

【００２１】本発明の第７の構成においては、電圧セン
サの出力不正常時に、バッテリ電圧が所定の値であると
仮定される。従って、当該電圧センサの出力不正常時に
も、制御誤差が問題にならない比較的狭い制御範囲であ
れば、高速直接トルク制御理論に則った制御を継続可能
になる。

【００２２】本発明の第８の構成においては、出力不正
常となる直前に電圧センサが検出したバッテリ電圧が、
上記所定の値として使用される。これにより、第７の構
成における制御誤差が抑制される。

【００２３】本発明の第９の構成においては、電圧セン
サの出力不正常時に、使用しているバッテリ電圧が電圧
センサにより検出した値でない旨使用者に警告される。
これにより、出力不正常に気が付かないままモータを駆
動し続けることが防止される。特に、第７の構成に応用
した場合に、制御誤差が大きな状況が発生・継続しにく
くなる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について図面に
基づき説明する。

【００２５】（１）システム構成 図１には、後述する各実施例に適するシステムの構成が
示されている。この図に示されているシステムは、電気
自動車を駆動するシステムである。図１３との比較から
明らかなように、図１においてはバッテリ１２の電流Ｉ
B を検出する電流センサ３２、バッテリ１２のＳＯＣを
検出するＳＯＣセンサ３４、及び使用者に対し電圧セン
サ３０の出力が不正常であるので使用していない旨警告
するための表示部３６が示されている。ただし、これら
の部材は本発明を実施するために付加された部材ではな
い。例えば電流センサ３２やＳＯＣセンサ３４はバッテ
リ１２の管理のために従来から広く用いられてきた部材
であり、また表示部３６は、車両の状態を表示する表示
部を、電圧センサ３０の出力が不正常であるので使用し
ていない旨警告する目的に転用乃至兼用したものであ
る。

【００２６】（２）第１実施例 図２には、本発明の第１実施例におけるモータコントロ
ーラ１８、特に演算部２０の動作の流れの一部が示され
ている。本実施例におけるモータコントローラ１８も従
来例と同様図１４に示される手順にて制御を実行してい
る。この図に示されるのは従来例と相違する部分、すな
わちステップ１０２中のバッテリ電圧ＶB 入力処理であ
る。

【００２７】演算部２０は、バッテリ電圧ＶB を入力す
る（２００）一方で、バッテリ出力ＰB を求める（２０
２）。バッテリ出力ＰB を求めるに当たっては、まず、
モータ１０に対して前回タイミングで与えられたトルク
指令Ｔref とモータ１０の回転数の積を計算することに
よりモータ要求出力、すなわちモータ１０に対して要求
されている出力を求め、求めたモータ要求出力を、バッ
テリ１２の放電効率やインバータ１４の電力変換効率を
含むシステム効率で除する。

【００２８】演算部２０は、次に、ＰB −ＶB マップ上
の区間番号ｎを求める（２０４）。演算部２０に搭載さ
れるＰB −ＶB マップは、図３に示される様にバッテリ
出力ＰB に対するバッテリ電圧ＶB の関係を示してお
り、またＰB 軸方向に離散化（区間分け）されている。
このステップにおいては、ステップ２０２において求め
られたバッテリ出力ＰB がいずれの区間に属するのか判
定される。

【００２９】演算部２０は、入力したバッテリ電圧ＶB
が正常な値かそれとも異常な値かを判定する（２０
６）。例えば、図３において破線で示される範囲内に属
するか否かを判定する。このような区間判定により、正
常な値か否かを正確に判定できる。この判定の結果“正
常”とされた場合には、演算部２０はＰB −ＶB マップ
の区間ｎに記憶されているバッテリ電圧値を、入力した
バッテリ電圧ＶB の値に置き換え（更新、２０８）、電
流Ｉ1 の取り込み等を経た上でステップ１０４に移行す
る。“異常”とされた場合には、演算部２０は、採用す
ることができない入力したバッテリ電圧ＶB に代えて、
ＰB −ＶB マップの区間ｎに記憶されているバッテリ電
圧値を採用し（２１０）、電流Ｉ1 の取り込み等を経た
上でステップ１０４に移行する。その際、演算部２０
は、表示部３６に信号を供給し、電圧センサ３０の異常
によりバッテリ電圧推定値を使用して制御を行っている
旨使用者に警告する（２１２）。

【００３０】従って、本実施例によれば、電圧センサ３
０の出力が不正常な値になった場合に、要求出力に基づ
きバッテリ出力ＰB を求め、求めたバッテリ出力ＰB に
基づきバッテリ電圧ＶB を推定して検出値に代用するす
るようにしたため、その後も引き続き高速直接トルク制
御理論に則った制御を実行できる。さらに、バッテリ出
力ＰB はバッテリ電圧ＶB と良好な相関関係を有してい
るから、推定値に大きな誤差が生じることはなく、安定
で広い範囲に亘る制御を容易に実行できる。また、バッ
テリ出力ＰB を用いているからバッテリ電流センサ３２
等を使用する必要がなく、さらにＰB −ＶB マップを用
いているからバッテリ１２の実際の挙動及びその履歴を
制御に反映でき、推定値使用時の制御誤差を抑制でき
る。加えて、ステップ２１２において警告を発するよう
にしたため、使用者が出力不正常に気が付かないままモ
ータ１０を駆動し続けることを防止できる。

【００３１】（３）第２実施例 図４には、本発明の第２実施例におけるモータコントロ
ーラ１８、特に演算部２０の動作の流れの一部が示され
ている。この実施例が第１実施例と異なる点は、バッテ
リ出力ＰB を求めＰB −ＶB マップを利用するのではな
く、バッテリ電流ＩB を電流センサ３２により検出し
（２０２Ａ）、ＩB −ＶB マップ上での区間番号を求め
ている（２０４Ａ）点にある。すなわち、演算部２０
は、図５に示される様にバッテリ電流ＩB に対するバッ
テリ電圧ＶB の関係を示すＩB −ＶBマップを搭載して
おり、このＩB −ＶB マップはＩB 軸方向に区間分けさ
れている。演算部２０は、検出したバッテリ電流ＩB が
属する区間に関し、第１実施例と同様の処理を実行す
る。

【００３２】従って、本実施例においても、第１実施例
と同様の効果を得ることができる。但し、本実施例にお
いては電流センサ３２が必要になるが、このセンサには
バッテリ１２のＳＯＣ検出・管理等に使用するものを転
用できるから、新たなセンサの追加は必要でない。

【００３３】（４）第３実施例 図６には、本発明の第３実施例におけるモータコントロ
ーラ１８、特に演算部２０の動作の流れの一部が示され
ている。この実施例は第１又は第２実施例に改良を加え
た実施例であり、ステップ２１０に代えステップ２１０
Ａが実行されている。図５に示されるように、バッテリ
電流ＩB とバッテリ電圧ＶB の関係はバッテリ１２のＳ
ＯＣに依存しており、同様にバッテリ出力ＰB とバッテ
リ電圧ＶB の関係もバッテリ１２のＳＯＣに依存してい
る。バッテリ１２のＳＯＣは、放電に伴い徐々に低下す
るから、これに伴いバッテリ電流ＩB 又はバッテリ出力
ＰB とバッテリ電圧ＶB の関係も変化する。電圧センサ
３０が正常に機能していれば、この変化は、第１又は第
２実施例においてもＩB −ＶB 又はＰB −ＶB マップの
更新（２０８）により制御に反映されるが、電圧センサ
３０の出力が異常であると見なされている状態では反映
されない。本実施例においては、区間ｎのバッテリ電圧
ＶB を採用する際、電圧センサ３０の出力が異常となっ
た時点からのＳＯＣの変化に応じた補正が施されるため
（２１０Ａ）、ＳＯＣ変化に伴うＩB−ＶB 又はＰB −
ＶB 関係の変化が、制御に反映され、制御誤差が抑制さ
れる。但し、本実施例においてはＳＯＣセンサ３４が必
要になるが、このセンサにはバッテリ１２のＳＯＣ検出
・管理等に使用するものを転用できるから、新たなセン
サの追加は必要でない。

【００３４】（５）第４実施例 図７には、本発明の第４実施例におけるモータコントロ
ーラ１８、特に演算部２０の動作の流れの一部が示され
ている。この実施例は第１又は第２実施例に改良を加え
た実施例であり、ステップ２０６、２０８及び２１０に
先立ちステップ２１４、２１６、２１８が、それぞれ実
行されている。この実施例においては、ＩB −ＶB 又は
ＰB −ＶB マップが複数枚使用されており、ＳＯＣセン
サ３４から入力したＳＯＣに応じて（２１４）いずれか
のマップが使用される（２１６，２１８）。これによ
り、第３実施例と同様の作用が、ステップ２１０Ａにお
ける補正演算なしで実現される。

【００３５】（６）第５実施例 図８には、本発明の第５実施例におけるモータコントロ
ーラ１８、特に演算部２０の動作の流れの一部が示され
ている。この実施例は第１又は第２実施例に改良を加え
た実施例であり、ステップ２１０に代えステップ２１０
Ｂが、ステップ２０８実行時にステップ２２０が、ステ
ップ２１０Ｂ実行時にステップ２２２が、それぞれ実行
されている。ステップ２２２では、ステップ２０６にお
ける判定の結果が“異常”に転じた後のバッテリ電流Ｉ
B の積算値Ｑが計算されており、ステップ２１０Ｂでは
積算値Ｑに基づき補正しながら区間ｎのバッテリ電圧Ｖ
Bを採用している。ステップ２２０では積算値Ｑをリセ
ットしている。ここに、バッテリ１２のＳＯＣはバッテ
リ１２の満充電容量から放電電流量（すなわちバッテリ
電流ＩB の積算値Ｑ）を減じた値であり、ＳＯＣの変化
は積算値Ｑにより表すことができるから、本実施例によ
れば、電流センサ３２を用いて、すなわちＳＯＣセンサ
３４なしに、第３及び第４実施例と同様の作用を実現で
きる。

【００３６】（７）第６実施例 図９には、本発明の第６実施例におけるモータコントロ
ーラ１８、特に演算部２０の動作の流れの一部が示され
ている。この実施例は第１又は第２実施例に改良を加え
た実施例であり、ステップ２１０に代えステップ２１０
Ｃが、ステップ２０８実行時にステップ２２０Ａが、ス
テップ２１０Ｃ実行時にステップ２２２Ａが、それぞれ
実行されている。ステップ２２２Ａでは、ステップ２０
６における判定の結果が“異常”に転じた後連続して
“異常”と判定された回数Ｎが計数されており、ステッ
プ２１０Ｃでは計数値Ｎに基づき補正しながら区間ｎの
バッテリ電圧ＶB を採用している。ステップ２２０Ａで
は計数値Ｎをリセットしている。ここに、計数値Ｎは、
バッテリ１２の放電時間を表しており、ＳＯＣの変化と
の間に相関を有しているから、本実施例によれば、電流
センサ３２やＳＯＣセンサ３４なしに、第３乃至第５実
施例と同様の作用を実現できる。

【００３７】（８）第７実施例 図１０には、本発明の第７実施例におけるモータコント
ローラ１８、特に演算部２０の動作の流れの一部が示さ
れている。この実施例は第６実施例に改良を加えた実施
例であり、ステップ２１０Ｃに代えステップ２１０又は
２１０Ｄが、ステップ２０８実行時にさらにステップ２
２４が、ステップ２１０及び２１０Ｄ実行に先立ちステ
ップ２２６が、それぞれ実行されている。ステップ２２
６では、計数値Ｎが所定値Ｎ0 を越えたか否かが判定さ
れ、越えていない場合にはステップ２２４において設定
された異常時用の値が（２１０Ｄ）、越えていない場合
には区間ｎのバッテリ電圧ＶB が（２１０）、それぞれ
採用される。ステップ２２４においては電圧センサ３０
の出力が正常である場合の電圧センサ３０の出力が異常
時用の値に設定されるから、ステップ２１０Ｄにおいて
採用される異常時用の値は、ステップ２０６の判定結果
が“異常”に転ずる直前における電圧センサ３０の出力
値となる。従って、本実施例によれば、電圧センサ３０
の出力がノイズ等によりごく短時間異常となったに過ぎ
ない場合に、一次電圧Ｖ1 を求める基礎となるバッテリ
電圧ＶB の値が変化することがないから、制御がより安
定になる。

【００３８】（９）第８実施例 図１１には、本発明の第８実施例におけるモータコント
ローラ１８、特に演算部２０の動作の流れの一部が示さ
れている。この実施例は第７実施例を簡略化したもので
あり、ＰB −ＶB 又はＩB −ＶB マップを使用していな
い。従って、ステップ２０６において“正常”と判定さ
れた場合にはただちに一次電流Ｉ1 の取り込みやステッ
プ１０４に移行する。ステップ２０６において“異常”
と判定された場合には、演算部２０は所定の異常時用の
値を採用する（２１０Ｄ）。従って、本実施例によれ
ば、第１乃至第７実施例のように制御誤差が小さくはな
くまた制御範囲は広くないものの、制御不能状態を防止
できる。

【００３９】（１０）第９実施例 図１２には、本発明の第９実施例におけるモータコント
ローラ１８、特に演算部２０の動作の流れの一部が示さ
れている。この実施例は第８実施例に改良を加えた実施
例であり、ステップ２０６において“正常”と判定され
た場合にステップ２２４が実行されている。従って、本
実施例によれば、電圧センサ３０の出力がノイズ等によ
りごく短時間異常となったに過ぎない場合に、一次電圧
Ｖ1 を求める基礎となるバッテリ電圧ＶB の値が変化す
ることがないから、制御がより安定になる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の第１の構
成によれば、バッテリ電圧を検出する電圧センサの出力
が不正常な値になった場合に、バッテリ電圧の推定値を
使用するようにしたため、当該電圧センサの出力不正常
時にも、高速直接トルク制御理論に則った制御を継続可
能になる。また、バッテリ電圧をバッテリの負荷状態に
基づき推定しているため、推定値に大きな誤差が生じる
ことがなく、広い範囲に亘って安定な制御を実現でき
る。

【００４１】本発明の第２の構成によれば、バッテリ電
圧をモータ要求出力に基づき推定するようにしたため、
バッテリ電圧を正確にかつ容易に推定でき、制御誤差を
顕著に抑制できる。さらに、新たにセンサを付加する必
要もない。

【００４２】本発明の第３の構成によれば、バッテリ電
圧をバッテリ電流に基づき推定するようにしたため、バ
ッテリ電圧を正確に推定でき、制御誤差を顕著に抑制で
きる。また、バッテリ電流を検出する際には、従来から
バッテリの状態監視のために使用されている電流センサ
を利用できる。

【００４３】本発明の第４の構成によれば、バッテリの
ＳＯＣの変化を示す情報に基づき逐次補正を加えなが
ら、バッテリの負荷状態に基づきバッテリ電圧を推定す
るようにしたため、制御誤差をさらに抑制できる。

【００４４】本発明の第５の構成によれば、通常時に構
築されたバッテリ電圧対バッテリ負荷状態マップを利用
しバッテリ電圧を推定するようにしたため、制御誤差を
さらに抑制できる。

【００４５】本発明の第６の構成によれば、出力不正常
の期間が所定期間を越えるまでは従前のバッテリ電圧が
現在のバッテリ電圧であると推定し、所定期間が越えた
後はバッテリの負荷状態に基づきバッテリ電圧を推定す
るようにしたため、短時間の出力不正常に対しては比較
的簡単な演算により対応可能になる。

【００４６】本発明の第７の構成によれば、電圧センサ
の出力不正常時にバッテリ電圧を所定値と仮定するよう
にしたため、制御誤差が問題にならない比較的狭い制御
範囲であれば、高速直接トルク制御理論に則った制御を
継続できる。

【００４７】本発明の第８の構成によれば、出力不正常
となる直前に電圧センサが検出したバッテリ電圧を、上
記所定値として使用するようにしたため、第７の構成に
おける制御誤差を抑制できる。

【００４８】本発明の第９の構成によれば、電圧センサ
の出力不正常時に、使用しているバッテリ電圧が電圧セ
ンサにより検出した値でない旨使用者に警告するように
したため、出力不正常に気が付かないままモータを駆動
し続けることを防止でき、また制御誤差が大きな状況が
発生・継続しにくくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の各実施例を実施可能なシステムの構成
を示すブロック図である。

【図２】本発明の第１実施例における演算部の要部動作
を示すフローチャートである。

【図３】この実施例において使用されるＰB −ＩB マッ
プを示す図である。

【図４】本発明の第２実施例における演算部の要部動作
を示すフローチャートである。

【図５】この実施例において使用されるＶB −ＩB マッ
プを示す図である。

【図６】本発明の第３実施例における演算部の要部動作
を示すフローチャートである。

【図７】本発明の第４実施例における演算部の要部動作
を示すフローチャートである。

【図８】本発明の第５実施例における演算部の要部動作
を示すフローチャートである。

【図９】本発明の第６実施例における演算部の要部動作
を示すフローチャートである。

【図１０】本発明の第７実施例における演算部の要部動
作を示すフローチャートである。

【図１１】本発明の第８実施例における演算部の要部動
作を示すフローチャートである。

【図１２】本発明の第９実施例における演算部の要部動
作を示すフローチャートである。

【図１３】従来例に係るシステムの構成を示すブロック
図である。

【図１４】高速直接トルク制御理論に則った制御の流れ
を示すフローチャートである。

【図１５】スイッチングパターンの決定方法を示す図で
あり、（ａ）はスイッチングテーブルを、（ｂ）はイン
バータ等価回路を、（ｃ）は出力電圧ベクトルを、それ
ぞれ示す図である。

【符号の説明】

１０ モータ １２ バッテリ １８ モータコントローラ ２０ 演算部 ２２ パターンテーブル ２４，２６ 減算器 ２８，３２ 電流センサ ３０ 電圧センサ ３４ ＳＯＣセンサ ３６ 表示部 Φref 磁束指令 Ｔref トルク指令 Φ 一次鎖交磁束 Ｔ トルク Ｓu ，Ｓv ，Ｓw スイッチングパターン Ｉ1 一次電流 ＶB バッテリ電圧 ＩB バッテリ電流 ＰB バッテリ出力 Ｑ バッテリ電流の積算値 Ｎ 連続異常回数の計数値

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バッテリ電圧及び前回のスイッチングパ
   ターンに基づきモータ一次電圧を求め、モータ一次電圧
   及びモータ一次電流に基づきモータ一次磁束及びモータ
   トルクの現状値を推定し、要求出力に基づきモータ一次
   磁束及びモータトルクの指令値を求め、推定したモータ
   一次磁束及びモータトルクの現状値と求めたモータ一次
   磁束及びモータトルクの指令値とを比較してスイッチン
   グパターンを決定し、決定したスイッチングパターンに
   従いモータ一次電流を交番させることにより、誘導モー
   タを制御する方法において、 通常時には、バッテリ電圧を電圧センサにより検出し、 上記電圧センサの出力不正常時には、バッテリの負荷状
   態に基づきバッテリ電圧を推定することを特徴とする制
   御方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の制御方法において、 上記電圧センサの出力不正常時には、モータ要求出力に
   基づきバッテリ電圧を推定することを特徴とする制御方
   法。
3. 【請求項３】 請求項１記載の制御方法において、 上記電圧センサの出力不正常時には、バッテリ電流に基
   づきバッテリ電圧を推定することを特徴とする制御方
   法。
4. 【請求項４】 請求項１記載の制御方法において、 上記電圧センサの出力不正常時には、バッテリの充電状
   態の変化を示す情報に基づき逐次補正を加えながらバッ
   テリの負荷状態に基づきバッテリ電圧を推定することを
   特徴とする制御方法。
5. 【請求項５】 請求項１記載の制御方法において、 電圧センサにより検出したバッテリ電圧を利用しなが
   ら、バッテリの挙動とバッテリ電圧を対応付けるマップ
   を通常時において構築し、 上記電圧センサの出力不正常時には、バッテリの負荷状
   態にて上記マップを参照することにより、バッテリ電圧
   を推定することを特徴とする制御方法。
6. 【請求項６】 請求項１記載の制御方法において、 上記電圧センサの出力不正常時には、当該出力不正常の
   期間が所定期間を越えるまでは従前のバッテリ電圧が現
   在のバッテリ電圧であると推定し、所定期間が越えた後
   はバッテリの負荷状態に基づきバッテリ電圧を推定する
   ことを特徴とする制御方法。
7. 【請求項７】 バッテリ電圧及び前回のスイッチングパ
   ターンに基づきモータ一次電圧を求め、モータ一次電圧
   及びモータ一次電流に基づきモータ一次磁束及びモータ
   トルクの現状値を推定し、要求出力に基づきモータ一次
   磁束及びモータトルクの指令値を求め、推定したモータ
   一次磁束及びモータトルクの現状値と求めたモータ一次
   磁束及びモータトルクの指令値とを比較してスイッチン
   グパターンを決定し、決定したスイッチングパターンに
   従いモータ一次電流を交番させることにより、誘導モー
   タを制御する方法において、 通常時には、バッテリ電圧を電圧センサにより検出し、 上記電圧センサの出力不正常時には、バッテリ電圧が所
   定の値であると仮定することを特徴とする制御方法。
8. 【請求項８】 請求項７記載の制御方法において、 出力不正常となる直前に電圧センサが検出したバッテリ
   電圧を、上記所定の値とすることを特徴とする制御方
   法。
9. 【請求項９】 請求項１乃至８記載の制御方法におい
   て、 上記電圧センサの出力不正常時には、使用しているバッ
   テリ電圧が電圧センサにより検出した値でない旨使用者
   に警告することを特徴とする制御方法。