用于车辆旋转电机的控制装置及控制方法制造方法及图纸

当旋转电机(12A)的指令频率(fcom)包含在逆变器锁定频带中时，频率切换部(15)通过改变所述滑差频率指令值(fs-com1)来将指令频率(fcom)切换为在所述逆变器锁定频带之外的频率。响应于此，转矩指令改变部(17)改变对除所述滑差频率被改变的所述第一旋转电机(12A)之外的所述第二旋转电机(12B)的所述转矩指令以使得由所述滑差频率指令值(fs-com1)的所述改变所引起的转矩波动被抵消。

【技术实现步骤摘要】
用于车辆旋转电机的控制装置及控制方法
本专利技术涉及用于多个作为车辆驱动源使用的旋转电机的控制装置及控制方法。
技术介绍
常规地，存在使用多个旋转电机作为车辆驱动源的情况。例如，存在使用用于前轮驱动的旋转电机和用于后轮驱动的旋转电机的情况。将依照加速踏板的压下等产生的转矩指令分配到各旋转电机。依照分配的转矩指令来产生供应给各旋转电机的指示电力的指令信号。另外，在诸如电池等的直流(DC)电源作为旋转电机的电源使用的情况下，使用用于将DC电力转换为交流(AC)电力的逆变器。逆变器响应于指令信号来执行DC/AC转换。当指令信号的频率(指令频率)低或为0Hz时，可能发生其中电流以长时间周期流向逆变器的特定切换元件的逆变器锁定。这时，如果大电流流向该切换元件，该切换元件会过热。在上坡启动车辆时，可能发生上述情况。在使用感应旋转电机的情况下，对该旋转电机的指令信号的频率是转子的旋转频率和滑差频率之和。当使停止的车辆在上坡启动时，驾驶员释放制动踏板并且踩踏加速踏板。这时，正转矩指令随加速踏板的压下(滑差频率：正)而输出，同时车辆随制动踏板的释放(旋转频率：负)而在上坡稍微下滑。结果，全部旋转频率与滑差频率的一部分或全部相互抵消，会发生逆变器锁定。另外，在上坡启动车辆时，存在加速踏板的压下变得相对较强的情况。这样，大电流流向切换元件。为了减少切换元件的过热，当检测到大电流流向切换元件时，通常执行减少到逆变器的电流或电压的逆变器保护控制。例如，在公开号为2007-259631(JP2007-259631A)的日本专利申请中，当检测到同步旋转电机的逆变器锁定状态(其中RPM大致变为零的状态)时，施加到逆变器的电力减少。另外，在公开号为2012-228131(JP2012-228131A)的日本专利申请中，当检测到逆变器锁定状态时，依照旋转电机的线圈的温度和输出转矩值来计算允许逆变器锁定状态的逆变器锁定允许时间周期。进一步，在公开号为2005-354785(JP2005-354785A)的日本专利申请中，当检测到逆变器锁定状态时，将电流分配到电流未集中于其上的切换元件。此外，在公开号为8-289405(JP8-289405A)的日本专利申请中，感应旋转电机的滑差频率的最大值根据电动机的温度而改变。
技术实现思路
难免地，当执行减少到逆变器的电压或电流的逆变器保护控制时，旋转电机的输出转矩减少。如上文所述，当转矩在上坡启动时减少时，车辆的启动变得与驾驶员预期的车辆的启动不同并且从而降低了驾驶性能。另一方面，当不顾发生逆变器锁定和大电流的事实而使逆变器保护控制失效时，逆变器会过热。为了应对此问题，本专利技术提供用于与现有技术相比在上坡启动时抑制驾驶性能降低同时防止逆变器过热的车辆旋转电机的控制装置及控制方法。本专利技术的第一个方案是一种用于至少第一旋转电机和第二旋转电机的控制装置，并且所述控制装置包括电子控制装置，其配置为基于驾驶员的驱动请求而将转矩指令分配给至少所述第一旋转电机和所述第二旋转电机，根据所分配的转矩指令来确定滑差频率，并且自所述滑差频率和所述第一旋转电机的旋转频率来确定指令频率；以及逆变器，其根据所述指令频率来将直流电力转换成交流电力并且将通过将直流电力转换成交流电力所得到的交流电力供应给至少所述第一旋转电机和所述第二旋转电机。所述电子控制装置配置为当所述指令频率包含在逆变器锁定频带中时，通过改变所述滑差频率来将所述指令频率切换成所述逆变器锁定频带之外的频率，并且改变对除所述滑差频率被改变的所述第一旋转电机之外的所述第二旋转电机的所述转矩指令以使得由所述滑差频率的所述改变所引起的转矩波动被抵消。本专利技术的第二个方案是一种用于至少第一旋转电机和第二旋转电机的控制装置，并且所述控制装置包括：电子控制装置，其配置为基于驾驶员的驱动请求而将转矩指令分配给至少所述第一旋转电机和所述第二旋转电机，根据所分配的转矩指令来确定滑差频率，并且自所述滑差频率和所述第一旋转电机的旋转频率来确定指令频率；以及逆变器，其根据所述指令频率将直流电力转换成交流电力并且将通过将直流电力转换成交流电力所得到的交流电力供应给至少所述第一旋转电机和所述第二旋转电机，所述电子控制装置配置为当所述指令频率包含在逆变器锁定频带中时，使所述滑差频率在比所述逆变器锁定频带的带宽更宽的带宽中波动，并且使对除所述滑差频率波动的所述第一旋转电机之外的所述第二旋转电机的所述转矩指令波动以使得由所述滑差频率的所述波动所引起的转矩波动被抵消。根据上文的方案，其可能在上坡启动时等抑制驾驶性能降低同时防止所述逆变器过热。在上文的方案中，所述第一旋转电机可以是感应旋转电机，并且所述第二旋转电机可以是同步旋转电机。本专利技术的第三个方案是一种用于至少第一旋转电机和第二旋转电机的控制方法，并且所述控制方法包括：由电子控制装置基于驾驶员的驱动请求而将转矩指令分配给至少所述第一旋转电机和所述第二旋转电机；由所述电子控制装置根据所分配的转矩指令来确定滑差频率；由所述电子控制装置自所述滑差频率和所述第一旋转电机的旋转频率来确定指令频率；由逆变器根据所述指令频率来将直流电力转换成交流电力并且将通过将直流电力转换成交流电力所得到的交流电力供应给至少所述第一旋转电机和所述第二旋转电机；当所述指令频率包含在逆变器锁定频带中时，由所述电子控制装置通过改变所述滑差频率来将所述指令频率切换成所述逆变器锁定频带之外的频率；并且由所述电子控制装置改变对除所述滑差频率被改变的所述第一旋转电机之外的所述第二旋转电机的所述转矩指令以使得所述滑差频率的所述改变所引起的转矩波动被抵消。附图说明将会参照附图在下文中描述本专利技术的示例性实施例的特征，优点，以及技术和工业意义。其中相同的附图标记指示相同元件，并且其中：图1是根据本实施例的包括用于旋转电机的控制装置的框图；图2是说明指令信号图的视图；图3A、图3B、图3C和图3D各是说明逆变器锁定避免控制的视图；图4是说明逆变器锁定避免控制的判定流程的流程图；图5A、图5B、图5C和图5D各是说明逆变器锁定避免控制的视图；以及图6是说明逆变器锁定避免控制的判定流程的流程图。具体实施方式图1是包括用于旋转电机的控制装置10以及被控制装置10控制的多个旋转电机12的框图。图1显示两个旋转电机12。其中一个旋转电机12A是诸如例如三相感应电动机等的感应旋转电机。另一个旋转电机12B可以是感应旋转电机或同步旋转电机。各旋转电机12A和旋转电机12B均用作诸如混合动力汽车或电动汽车的车辆的驱动源。旋转电机12A用作车辆后轮驱动的驱动源，而旋转电机12B用作车辆前轮驱动的驱动源。控制装置10包括转矩分配部11，指令计算部14，逆变器16，转矩指令改变部17，电流传感器18，以及旋转相位检测器20。注意到，在上文描述的结构中，可以为各旋转电机12A和旋转电机12B设置除转矩分配部11和转矩指令改变部17之外的组件。把转矩分配部11，指令计算部14，转矩指令改变部17，电流传感器18，以及旋转相位检测器20共同称为电子控制装置。在图1中，省略了在旋转电机12B的一侧的电流传感器18以及旋转相位检测器20的描述。逆变器16是依照由指令计算部14确定的指令信号(指令振幅和指令频率)，将直流电力转换为交本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于至少第一旋转电机(12A)和第二旋转电机(12B)的控制装置，所述控制装置包括：电子控制装置(10)，其配置为：(a)基于驾驶员的驱动请求而将转矩指令分配给至少所述第一旋转电机(12A)和所述第二旋转电机(12B)，(b)根据所分配的转矩指令来确定滑差频率，并且(c)自所述滑差频率和所述第一旋转电机(12A)的旋转频率来确定指令频率；以及逆变器(16)，其根据所述指令频率来将直流电力转换成交流电力并且将通过将直流电力转换成交流电力所得到的交流电力供应给至少所述第一旋转电机(12A)和所述第二旋转电机(12B)，所述电子控制装置(10)配置为：(d)当所述指令频率包含在逆变器锁定频带中时，通过改变所述滑差频率来将所述指令频率切换成所述逆变器锁定频带之外的频率，并且(e)改变对除所述滑差频率被改变的所述第一旋转电机(12A)之外的所述第二旋转电机(12B)的所述转矩指令以使得由所述滑差频率的所述改变所引起的转矩波动被抵消。

【技术特征摘要】
2013.05.21 JP 2013-1069531.一种用于至少第一旋转电机(12A)和第二旋转电机(12B)的控制装置，所述控制装置包括：电子控制装置(10)，其配置为：(a)基于驾驶员的驱动请求而将转矩指令分配给至少所述第一旋转电机(12A)和所述第二旋转电机(12B)，(b)根据所分配的转矩指令来确定滑差频率，并且(c)自所述滑差频率和所述第一旋转电机(12A)的旋转频率来确定指令频率；以及逆变器(16)，其根据所述指令频率来将直流电力转换成交流电力并且将通过将直流电力转换成交流电力所得到的交流电力供应给至少所述第一旋转电机(12A)和所述第二旋转电机(12B)，所述电子控制装置(10)配置为：(d)当所述指令频率包含在逆变器锁定频带中时，通过改变所述滑差频率来将所述指令频率切换成所述逆变器锁定频带之外的频率，并且(e)改变对除所述滑差频率被改变的所述第一旋转电机(12A)之外的所述第二旋转电机(12B)的所述转矩指令以使得由所述滑差频率的所述改变所引起的转矩波动被抵消,其中，所述逆变器锁定频带表示导致所述逆变器锁定的频带。2.根据权利要求1所述的控制装置，其中所述第一旋转电机(12A)是感应旋转电机，并且所述第二旋转电机(12B)是同步旋转电机。3.一种用于至少第一旋转电机(12A)和第二旋转电机(12B)的控制装置，所述控制装置包括：电子控制装置(10)，其配置为：(a)基于驾驶员的驱动请求而将转矩指令分配给至少所述第一旋转电机(12A)和所述第二旋转电机(12B)，(b)根据所分配的转矩指令来确定滑差频率，并且(c)自所述滑差频率和所述第一旋转电机(12A)的旋转频率来确定指令频率；以及逆变器(16)，其根据所述指令频率将直流电力转换成交流电力并且将通...

【专利技术属性】
技术研发人员：太田贵史，山田洋平，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP