旋转电机控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种能够以简单的构成，根据旋转电机的旋转状态确切地抑制转矩波动的旋转电机控制装置。该旋转电机控制装置具备：正负判断部（１），其判定旋转电机的输出转矩的正负；修正参数设定部（２），其根据上述输出转矩的正负将相对于正弦波状的波动修正波（ＮＴＲ６）的基准相位的相位差设定为修正参数，该正弦波状的波动修正波（ＮＴＲ６）用于降低上述旋转电机的转矩波动；和修正波生成部（３），其根据修正参数生成波动修正波（ＮＴＲ６）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及对用于驱动车辆的旋转电机进行驱动控制的旋转电机控制装置。
技术介绍
在利用永磁体的电动机中，在产生旋转磁场的线圈中即使在不流过电流的情况下，也残留由永磁体产生的磁通量，在永磁体和线圈的铁芯之间产生转矩波动。日本特开 2003-88159号公报(专利文献1)公开有，着眼于转矩波动的频率为电动机的电角度的整数倍，将电动机电角度整数倍的任意频率、任意振幅、任意相位的正弦波作为转矩波动修正量，叠加到转矩指令中，来抑制变动的技术。专利文献1 日本特开2003-88159号公报
技术实现思路
由于转矩波动，在理论上作为具有与永磁体的极数和铁芯的凸极数相关的高次谐波成分的波动出现，根据专利文献1所示的技术可以抑制转矩波动。但是，作为电动机的一种的同步电动机中，除了由永磁体的磁场形成的磁链和流经线圈的电流之积产生的磁转矩之外，还有效利用了因自感的位置变换而引起的磁能的变化所产生的磁阻转矩。但是，自感系数是变动的值。例如，在线圈电流根据输出转矩或转速增加而产生了磁性饱和时，自感系数会变动。另外，由于磁阻也随着电动机的转子的旋转角度而改变，自感系数也变动。这也成为高阶谐波成分被叠加到转矩波动的一个主要原因。因此，转矩波动修正量应该根据电动机的旋转状态等适当地设定，如果匹配性差，就会限制对转矩波动的抑制效果。专利文献 1中，虽然记载了能够自由地设定作为转矩波动修正量的正弦波，但也未示意具体的决定方法，由于要追求良好的转矩波动抑制效果，对技术要求进一步的改进。但是，如果考虑自感系数的变动是非线形的，和应用于普通的电动机控制的PWM 控制的分辨率，对产生的转矩波动要求严密的修正量来抑制转矩波动是不现实的。因此，要求不必徒劳地增大控制作为旋转电机的电动机的旋转电机控制装置的构成规模，还不必增大运算载荷，就能对应旋转电机的旋转状态等得到适当的转矩波动修正量。本专利技术是鉴于上述课题而做成的，其目的在于提供一种可以以简单的构成，按照旋转电机的旋转状态，确切地抑制转矩波动的旋转电机控制装置。用于实现上述目的的本专利技术中的旋转电机控制装置是对驱动车辆的旋转电机进行驱动控制的旋转电机控制装置，其特征在于，具备正负判断部，其判断上述旋转电机的输出转矩的正负；修正参数设定部，其根据上述输出转矩的正负，将针对上述旋转电机的磁极位置的、用于降低上述旋转电机的转矩波动的正弦波状的波动修正波的相位差设定为修正参数；修正波生成部，其根据上述修正参数生成上述波动修正波，使用上述波动修正波对上述旋转电机进行驱动控制。参照专利文献1，如上所述，通过将与转矩波动对应的正弦波作为转矩波动修正量添加到转矩指令中，可以抑制转矩波动。但是，如果要得到高的抑制效果，就要求转矩波动修正量，如上所述，按照旋转电机的旋转状态来设定。专利技术者发现将旋转电机用作车辆的驱动源时，由车辆的前进和后退的不同以及牵引和再生的不同而产生的转矩波动也不同。例如，将旋转电机支撑在车体上的支撑部的安装橡胶的特性的偏差，或起因于从旋转电机到车轮的驱动传递系统的结构，有时产生不同特性的转矩波动。如果如本特征构成，根据输出转矩的正负生成不同的相位的波动修正波，能够得到对应所产生的转矩波动的确切的波动修正波。通过使用波动修正波驱动控制旋转电机，能够良好地抑制转矩波动。这样，根据本特征构成，能够提供根据旋转电机的旋转状态可以确切地抑制转矩波动的旋转电机控制装置。并且，输出转矩包括根据旋转电机实际输出的转矩、电流值等推测出的转矩、由上位系统提供的要求转矩等。 另外，本专利技术的旋转电机控制装置优选具备要求转矩设定部，该要求转矩设定部至少根据加速踏板的操作量决定上述旋转电机的要求转矩，上述旋转电机控制装置根据将上述波动修正波叠加到上述要求转矩后的目标转矩对上述旋转电机进行驱动控制。由于根据将转矩波动修正波与旋转电机的要求转矩相叠加后的目标转矩控制旋转电机，能够按照驾驶者的要求控制旋转电机的转矩，并且确切地抑制转矩波动。另外，优选本专利技术的旋转电机控制装置的上述修正参数设定部，还按照上述输出转矩的正负，设定上述波动修正波的振幅。转矩波动具有正弦波成分，其成分除了相位之外还存在振幅。由于振幅如文字记载与振动的大小相关，通过对波动修正波设定适当的振幅，能够使旋转电机的转矩波动的大小适当地衰减。如本构成，还根据输出转矩的正负，设定波动修正波的振幅，对于产生的转矩波动，能够得到更好的抑制效果。另外，本专利技术中的旋转电机控制装置的上述修正参数设定部，优选是按照上述旋转电机的旋转速度设定上述波动修正波的振幅。转矩波动给车辆的乘客带来的不舒适感，与车辆的速度，即旋转电机的旋转速度有关系。因此，如果根据旋转电机的旋转速度设定上述波动修正波的振幅，则通过波动修正波的叠加，能够抑制使旋转电机的效率降低的可能性，提高旋转电机的效率。即，能够使转矩波动的降低和抑制旋转电机效率的降低并存。另外，本专利技术中的旋转电机控制装置的上述修正参数设定部，优选为在超过限制开始速度且达到被设定为比该限制开始速度大的值的限制速度之前，上述波动修正波的振幅随上述旋转速度的上升而减小；在达到了上述限制速度时，以上述波动修正波的振幅为零的方式限制上述波动修正波的振幅；上述旋转电机的旋转速度为上述限制速度以上时， 将上述波动修正波的振幅限制为零。车辆中的乘客，在车辆的速度低时，S卩，旋转电机的旋转速度慢的时，容易感觉到由转矩波动引起的不舒适感。因此，如果旋转电机的旋转速度慢时，增大波动修正波的振幅，随旋转速度增加，减小振幅，就能够在抑制由转矩波动产生的不舒适感，且以高的效率使用旋转电机。如果旋转电机的旋转速度变为超过限制速度以上的高速旋转，由转矩波动引起的不舒适感就不成为问题。因此，在在该高速旋转区域，将振幅设为零，以使实际上不叠加波动修正波，能够高效率使用旋转电机。另外，由于旋转速度从限制开始速度上升到限制速度，减小了波动修正波的振幅，转矩波动的修正量不会急剧变化，不会让乘客感觉不舒服。附图说明图1是示意地表示包含本专利技术的旋转电机控制装置的车 辆的系统构成一个例子的框图。图2是示意地表示本专利技术的旋转电机控制装置的构成的一个例子的框图。图3是示意地表示转矩波动的谐波成分与波动修正波的关系的波形图。图4是表示正转矩时的转矩波动的相位和振幅的特性的曲线图。图5是表示负转矩时的转矩波动的相位和振幅特性的曲线图。图6是表示生成波动修正波的顺序的一个例子的流程图。图7是示意地表示正转矩时的波动修正波的波形图。图8是示意地表示负转矩时的波动修正波的波形图。图9是限制波动修正波的振幅的速度系数的特性图。图10是限制波动修正波的振幅的转矩系数的特性图。具体实施例方式以下，根据附图，以控制构成混合动力汽车或电动汽车等车辆的驱动源的电动机 (旋转电机)的控制装置为例，对本专利技术中的旋转电机控制装置的实施方式进行说明。图 1是示意地表示包含这样的电动机M的控制装置(旋转电机控制装置)100的车辆的系统构成的一个例子的框图。电动机M经由逆变器57与没有图示的蓄电池，或没有图示的用于升高蓄电池的输出电压的变换器等电连接，接受电力的供给产生驱动力。逆变器57构成具有多个开关元件。开关元件最好应用IGBT(insulated gate bipolar transistor)或 MOSF本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种旋转电机控制装置，是对驱动车辆的旋转电机进行驱动控制的旋转电机控制装置，具备：正负判断部，其判断上述旋转电机的输出转矩的正负；修正参数设定部，其根据上述输出转矩的正负，将针对上述旋转电机的磁极位置的、用于降低上述旋转电机的转矩波动的正弦波状的波动修正波的相位差设定为修正参数；及修正波生成部，其根据上述修正参数生成上述波动修正波，上述旋转电机控制装置使用上述波动修正波对上述旋转电机进行驱动控制。

【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：衣笠诚一，
申请(专利权)人：爱信艾达株式会社，
类型：发明
国别省市：JP