本发明专利技术提供一种电动汽车用同步电动机的控制装置，其在可通过简单的运算而抑制转矩波动这方面具有优良的实用性。一种同步电动机的控制装置(1)，用于控制行驶驱动用的同步型的电动机(2)，其中，设置有转矩波动补偿机构(3)，该转矩波动补偿机构(3)将补正电流加到电动机驱动电流中，该补正电流为频率为电动机(2)的转速的6倍、并且相位与电动机(2)所发生的转矩波动相反的正弦波补正电流。具体来说，在具有矢量控制的基本控制部(9)的结构的场合，转矩波动补偿机构(3)输出补正电流指令(iq_c)，将其与q轴电流指令相加而得到值(iq_ref)，并将值(iq_ref)用于控制。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】电动汽车用同步电动机的控制装置 关联申请本申请要求于2013年I月31日申请的日本特愿2013-016441的优先权，通过参照其整体，将其作为构成本申请的一部分的内容而进行引用。
本专利技术涉及一种同步电动机的控制装置，在行驶驱动源仅为电动机的电动汽车、搭载电动机以及发动机的混合动力形式的电动汽车中，该控制装置用于上述行驶用的电动机。
技术介绍
在电动汽车中，作为行驶用电动机多为采用IPM (埋入式永磁)型电动机、SPM (表面式永磁)型电动机等的作为交流驱动的永磁电动机的同步电动机。这些电动汽车用同步电动机中，为了提高控制性能，以矢量控制方式的逆变装置进行驱动，但是在作为具有永磁铁的电动机的构造上发生的转矩波动，存在因励磁磁通的高次谐波而发生的电源频率6倍的频率。如果以图1B进行说明的话，相对给予电动机2的目标电流值I ref而输出的电动机转矩Te，如将转矩波形模式化显示那样，为含有转矩波动的转矩。如此，如果在电动机中发生转矩波动，在电动汽车的场合，转矩波动与车体的振动直接产生联系，乘坐的感觉会变差。作为抑制转矩波动的技术，提案有补偿抵消IPM电动机输出的转矩波动的技术，具体来说，对应IPM电动机的矢量控制理论模型式，加入d、q轴电流指令或转矩指令(比如专利文献I)。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2007-267466号公报
技术实现思路
专利技术想要解决的课题对应专利文献I等中的IPM电动机的矢量控制理论模型式而加入补偿信号的技术，理论上很好。但是，计算量过多，求出各参数的运算也不简单，所以，实用性低。特别是，在中高速行驶中，以如上述那样复杂的运算式进行计算的场合，计算跟不上，加入的补偿信号反而有成为杂音的危险。本专利技术的目的是提供一种电动汽车用同步电动机的控制装置，在该控制装置中，以简单的运算抑制转矩波动的实用性优异。用于解决问题的方案以下，为了容易理解，从方便性上，参照实施方式的符号进行说明。本专利技术的电动汽车用同步电动机的控制装置I对行驶驱动用的同步型的电动机2给予对应于电动机驱动指令T的电动机驱动电流i，其特征在于，设置有转矩波动补偿机构3，该转矩波动补偿机构3将补正电流Λ i加到上述电动机驱动电流i中，该补正电流Λ i为频率为上述电动机2的转速的6倍、并且相位与上述电动机2所发生的转矩波动相反的正弦波补正电流。根据该构成，可形成实用性优异的控制装置，能以简单的运算来抑制转矩波动。同步电动机为交流驱动的永磁铁电动机，因此，发生具有电动机转速的6倍频率的转矩波动。转矩波动与磁极数等无关，为电动机转速的6倍频率。对此，上述转矩波动补偿机构3将补正电流Λ i加到上述电动机驱动电流i中，该补正电流Λ i为频率为电动机转速的6倍、而且相位与上述同步电动机2所发生的转矩波动相反的正弦波补正电流。由此，根据补正电流Λ i，转矩波动被抵消。又，因为上述转矩波动补偿机构3将与转矩波动相位相反的正弦波的补正电流Λ i加入，该电动汽车用同步电动机的控制装置I与进行对应于现有的电动机的控制理论模型式的补正的装置相比，处理简单而且可高速进行，以简单的构成就可以高效地抑制转矩波动。如此，该电动汽车用同步电动机的控制装置I在能以简单的运算而抑制转矩波动这方面的实用性优异。更具体来说，该电动汽车用同步电动机的控制装置I具有:电流指令生成部8，该电流指令生成部8生成与所输入的电动机驱动指令T对应的交流波形的电流指令；基本控制部9，该基本控制部9将从该电流指令生成部8输出的电流指令转换为三相交流的电动机驱动电流，给予上述同步电动机2，还设置有转矩波动补偿机构3，该转矩波动补偿机构3将补正电流指令加到输入于上述基本控制部9的上述电流指令中，该补正电流指令为频率为电动机转速的6倍、并且相位与上述电动机2所发生的转矩波动相反的正弦波补正电流指令。也可在本专利技术的电动汽车用同步电动机的控制装置I中具有:q轴电流指令生成部8a，该q轴电流指令生成部8a生成与所输入的电动机驱动指令T对应的交流波形的q轴电流指令；d轴电流指令生成部8b，该d轴电流指令生成部8b输出d轴电流指令；矢;H；控制方式的基本控制部9，该基本控制部9将电流指令转换为三相交流的电动机驱动电流，并且给予上述同步电动机2，该电流指令由这些电流指令生成部8a、8b所输出的q轴电流指令iq以及d轴电流指令id构成，上述转矩波动补偿机构3向上述q轴电流指令iq施加上述正弦波补正电流指令iq_c。矢量控制分为q轴电流(转矩电流)与d轴电流(励磁电流(也称为磁通电流))，是通过各自独立地进行控制而能够实现高速响应以及高精度控制的控制方式，但是，在加入补正电流指令的场合，加入到q轴电流指令iq的话，对抑制转矩波动是有效果的。在本专利技术中的进行上述转矩控制形式的电动汽车用同步电动机的控制装置I中，上述转矩波动补偿机构3可以通过下述公式(I)来规定补正电流指令iq_c，iq_c = Kcos (6 θ+α)......(I)在此，K为常数；Θ为电动机旋转角度；α为相位补偿值。由此，该电动汽车用同步电动机的控制装置I中，可以实现将与转矩波动相位相反的正弦波的补正电流加入到电动机驱动电流中的控制。在本专利技术中的进行上述转矩控制形式的电动汽车用同步电动机的控制装置I中，上述转矩波动补偿机构3可以通过下述公式(2)来进行规定补正电流指令iq_c的预测控制，iq_c = Kcos (6 Θ，+ a )......(2)在此，K为常数；Θ ’为电动机旋转角度检测值的一次取样时间之后的预测角度；α为相位补偿值。另外，Θ ’比如采用电动机旋转角度Θ所求出的角速度0d，以Θ ’ = θ + θ(1来规定。虽然将根据上述(I)式的控制作为基本，但是，有计算所产生的控制发生延迟的危险。对此，通过进行预测控制，该电动汽车用同步电动机的控制装置I可以不产生控制的延迟，能进行更加有效的转矩波动的补偿，该预测控制根据电动机旋转角度检测值的一次取样时间之后的预测角度来规定上述补正电流指令iq_C。在该专利技术中，上述转矩波动补偿机构3具有补正限制部16，该补正限制部16在上述同步电动机2的旋转速度处于设定旋转速度以上时，停止上述补正电流指令iq_c的输出。因为转矩波动具有电动机转速6倍的频率，因此关于运算而生成与该转矩波动的频率相同频率的补正电流指令iq_c，如果电动机转速变快的话，会产生困难。因此，根据运算的延迟，补正电流指令iq_c反而有产生噪音的危险。因此，如果电动机的转速变快到一定程度的话，优选停止补正电流指令iq_c的输出。作为对该补正电流指令iq_c是否输出的阈值的上述“设定转速”，可以设定为对应该控制装置I的运算处理能力等的适合的值。在该专利技术中，上述转矩波动补偿机构3具有补正限制部16，该补正限制部16在上述电动机的旋转速度所规定的范围内，伴随上述电动机2的旋转速度的上升，使上述补正电流指令iq_c的输出逐渐接近零。如上述那样，关于运算而生成与转矩波动的频率相同频率的补正电流指令，电动机转速变快的话，会产生困难。但是，如果突然停止补偿转矩波动的控制，会对乘客造成不自然的感觉。对此，如果伴随电动机的旋转速度的上升，使补正电流指令iq_c的输出逐渐接近零的话，则能在不产生不自然的感觉的前本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电动汽车用同步电动机的控制装置，该控制装置对行驶驱动用的同步型的电动机给予对应于电动机驱动指令的电动机驱动电流，其特征在于，设置有转矩波动补偿机构，该转矩波动补偿机构将补正电流加到上述电动机驱动电流中，该补正电流为频率为上述电动机的转速的6倍、并且相位与上述电动机所发生的转矩波动相反的正弦波补正电流。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：中岛明生，张莹捷，
申请(专利权)人：NTN株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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