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公開番号2025071619
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-08
出願番号2023181939
出願日2023-10-23
発明の名称モータ制御方法及びモータ制御装置
出願人日産自動車株式会社
代理人弁理士法人後藤特許事務所
主分類H02P 21/22 20160101AFI20250428BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】暖機効率が向上したモータ制御方法及びモータ制御装置を提供する。
【解決手段】オープン巻線型のモータと、電力を変換して前記モータに供給するインバータとを備えるモータユニットにおけるモータ制御方法が提供される。このモータ制御方法は、モータ及びインバータの電力損失を増加させるように、モータに零相電流を通流させて、モータ及びインバータを暖機する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
オープン巻線型のモータと、電力を変換して前記モータに供給するインバータとを備えるモータユニットにおけるモータ制御方法であって、
前記モータ及び前記インバータの電力損失を増加させるように、前記モータに零相電流を通流させて、前記モータ及び前記インバータを暖機する、
モータ制御方法。
続きを表示（約 2,800 文字）【請求項２】
請求項１に記載のモータ制御方法であって、
前記モータに供給される電流のｄ軸成分とｑ軸成分からなるｄｑ軸座標における動作点を、等トルク線上の別の動作点へ移動させ、前記モータ及び前記インバータの電力損失を増加させることで前記モータ及び前記インバータを暖機する第１暖機方法と、
前記モータ及び前記インバータの電力損失を増加させるように、前記モータに零相電流を通流させて、前記モータ及び前記インバータを暖機する第２暖機方法と、を併用する、
モータ制御方法。
【請求項３】
請求項２に記載のモータ制御方法であって、
前記モータは車両用モータであり、
前記車両が停止中の場合、前記第２暖機方法により前記モータ及び前記インバータを暖機する、
モータ制御方法。
【請求項４】
請求項２に記載のモータ制御方法であって、
前記第２暖機方法により前記モータ及び前記インバータを暖機する場合、前記モータに通流させる前記零相電流は直流電流である、
モータ制御方法。
【請求項５】
請求項２に記載のモータ制御方法であって、
前記モータのトルクまたは前記トルクに相関のあるパラメータに基づき、前記第１暖機方法及び前記第２暖機方法の一方、または両方を用いて前記モータ及び前記インバータを暖機する、
モータ制御方法。
【請求項６】
請求項５に記載のモータ制御方法であって、
前記モータのトルクが所定の第１トルク以下の場合、前記第２暖機方法により前記モータ及び前記インバータを暖機する、
モータ制御方法。
【請求項７】
請求項６に記載のモータ制御方法であって、
前記モータのトルクが所定の第１トルク以下の場合、前記モータの各相のうち、相電流が最も大きい相における相電流である相電流最大値の絶対値が、相電流が最も小さい相における相電流である相電流最小値の絶対値以上のときは、各相の相電流が負側にオフセットするように前記零相電流を通流させ、相電流最大値の絶対値が、相電流最小値の絶対値よりも小さいときは、各相の相電流が正側にオフセットするように前記零相電流を通流させる、
モータ制御方法。
【請求項８】
請求項５から７のいずれか一つに記載のモータ制御方法であって、
前記モータのトルクが所定の第２トルクより大きい場合、前記第１暖機方法と前記第２暖機方法の両方を用いて前記モータ及び前記インバータを暖機する、
モータ制御方法。
【請求項９】
請求項８に記載のモータ制御方法であって、
前記モータのトルクが所定の第２トルクより大きい場合、前記第１暖機方法と前記第２暖機方法の両方を用いて前記モータ及び前記インバータを暖機するときに、前記第２暖機方法よりも前記第１暖機方法の方が、暖機への寄与率が大きい、
モータ制御方法。
【請求項１０】
請求項８に記載のモータ制御方法であって、
前記モータに流れる電流が前記モータ及び前記インバータの暖機に必要な電流量となるような、必要電流量に応じた零相電流値を算出し、
前記モータに通流させる零相電流の指令値をｉ
ｚ
＊
、前記モータの各相のうち、相電流が最も大きい相における相電流である相電流最大値をｉ
ｈｅａｔ＿ｍａｘ
、相電流が最も小さい相における相電流である相電流最小値をｉ
ｈｅａｔ＿ｍｉｎ
、前記モータの許容電流値をｉ
ＩＮＶ
、前記必要電流量に応じた零相電流値をｉ
ｚ＿ｈｅａｔ＿ｍａｐ
とした場合に、
前記モータのトルクが所定の第１トルク以下であって、前記相電流最大値ｉ
ｈｅａｔ＿ｍａｘ
の絶対値が前記相電流最小値ｉ
ｈｅａｔ＿ｍｉｎ
の絶対値以上の場合、
前記必要電流量に応じた零相電流値ｉ
ｚ＿ｈｅａｔ＿ｍａｐ
と前記相電流の最小値ｉ
ｈｅａｔ＿ｍｉｎ
との差の絶対値が、前記モータの許容電流値ｉ
ＩＮＶ
を超えるときは、前記零相電流の指令値をｉ
ｚ
＊
を以下の式（１）により算出し、算出した前記零相電流の指令値ｉ
ｚ
＊
に基づき零相電流を前記モータに通流させ、
TIFF
2025071619000013.tif
8
170
前記必要電流量に応じた零相電流値ｉ
ｚ＿ｈｅａｔ＿ｍａｐ
と前記相電流の最小値ｉ
ｈｅａｔ＿ｍｉｎ
との差の絶対値が、前記モータの許容電流値ｉ
ＩＮＶ
以下のときは、前記零相電流の指令値ｉ
ｚ
＊
を以下の式（２）により算出し、算出した前記零相電流の指令値ｉ
ｚ
＊
に基づき零相電流を前記モータに通流させ、
TIFF
2025071619000014.tif
6
170
前記モータのトルクが前記所定の第１トルク以下であって、前記相電流最大値ｉ
ｈｅａｔ＿ｍａｘ
の絶対値が前記相電流最小値ｉ
ｈｅａｔ＿ｍｉｎ
の絶対値よりも小さい場合、
前記必要電流量に応じた零相電流値ｉ
ｚ＿ｈｅａｔ＿ｍａｐ
に前記相電流の最大値ｉ
ｈｅａｔ＿ｍａｘ
を加算した値の絶対値が、前記モータの許容電流値ｉ
ＩＮＶ
を超えるときは、前記零相電流の指令値ｉ
ｚ
＊
を以下の式（３）により算出し、算出した前記零相電流の指令値をｉ
ｚ
＊
に基づき零相電流を前記モータに通流させ、
TIFF
2025071619000015.tif
8
170
前記必要電流量に応じた零相電流値ｉ
ｚ＿ｈｅａｔ＿ｍａｐ
に前記相電流の最大値ｉ
ｈｅａｔ＿ｍａｘ
を加算した値の絶対値が、前記モータの許容電流値ｉ
ＩＮＶ
以下のときは、前記零相電流の指令値ｉ
ｚ
＊
を以下の式（４）により算出し、算出した前記零相電流の指令値をｉ
ｚ
＊
に基づき零相電流を前記モータに通流させる、
TIFF
2025071619000016.tif
6
170
モータ制御方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ制御方法及びモータ制御装置に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、モータ駆動制御をベクトル制御にて行うモータ制御装置が開示されている。このモータ制御装置では、バッテリの暖機が必要な場合、バッテリの温度が低いほどモータに流すｄ軸電流を増加させることで、暖機速度を上昇させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１２－１６５５２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のモータ制御装置では、暖機が必要な場合、バッテリ温度に応じて、ｄ軸電流を流すため、モータの各相に通流する電流量が不均衡な状態となる。このため、電流量が最大となっている相の電流値が、モータや周辺機器の電流制限値に達してしまうと、他の相に通流する電流量が低い状態であっても、それ以上電流を流せなくなり、暖機効率が低下する虞がある。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みたものであり、暖機効率が向上したモータ制御方法及びモータ制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、オープン巻線型のモータと、電力を変換して前記モータに供給するインバータとを備えるモータユニットにおけるモータ制御方法が提供される。このモータ制御方法は、モータ及びインバータの電力損失を増加させるように、モータに零相電流を通流させて、モータ及びインバータを暖機する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、モータ及びインバータの電力損失を増加させるように、モータに零相電流を通流させて、モータ及びインバータを暖機する。このように、モータ及びインバータの暖機において、モータの各相に共通に流れる零相電流を通流させて、零相電流を増大させるため、電流制限値の範囲内で、モータに流れる電流を最大化することができる。従って、暖機時にモータ及びインバータの発熱量が最大化され、暖機効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、本発明の実施形態によるモータ制御方法を適用したモータユニットを搭載した車両の概略構成図である。
図２は、モータユニットの概略構成図である。
図３は、電流指令値演算部の詳細構成を示す図である。
図４は、第１暖機方法を説明する図である。
図５は、零相電流重畳前の相電流波形を示す図である。
図６は、零相電流重畳後の相電流波形を示す図である。
図７は、暖機電流指令生成方式の選択方法を示す図である。
図８は、ｄ軸電流通流時のモータ角度に対する相電流値を示す図である。
図９は、暖機ｄｑ軸電流指令値の算出方法を説明する図である。
図１０は、ＵＶＷ相電流指令値を示す図である。
図１１は、ＵＶＷ相電流指令値を示す図である。
図１２は、暖機制御を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面等を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
【００１０】
［実施形態］
図１は、本発明の実施形態によるモータ制御方法を適用したモータユニット１００を搭載した車両１の概略構成図である。図１に示すように、車両１は、モータユニット１００と、減速機１０１と、ディファレンシャルギア１０２と、ドライブシャフト１０３と、駆動輪１０４と、バッテリ１０５と、ＢＭＳ１０６と、ＶＣＭ１０７と、により構成される。
（【００１１】以降は省略されています）

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