电动机控制装置以及电动机控制方法制造方法及图纸

一种车辆的电动机控制装置，该车辆具备锁止机构(11)和电动机，该锁止机构(11)对车轮的旋转进行锁止，所述电动机控制装置具备：检测单元，其检测锁止机构(11)被解除；减振控制单元，其对驱动轴的扭转振动进行抑制；以及电流控制单元，其基于由减振控制单元设定的电动机的扭矩指令值，对流过电动机的电流进行控制，电流控制单元基于检测单元的检测结果，使产生磁通的励磁电流流过所述电动机。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电动机控制装置以及电动机控制方法
本专利技术涉及一种电动机控制装置以及电动机控制方法。本专利技术主张基于在2012年12月28日申请的日本专利申请的特愿2012－287899号的优先权，对于承认通过文献的参考而引入内容的指定国家，通过参考而将上述申请中记载的内容引入本专利技术，作为本专利技术的记载的一部分。
技术介绍
在感应电动机的控制方法中公开了如下技术，即，在扭矩指令Tref属于0至tr1的区域中，将磁通指令φref设定为额定值的25％左右的同步磁通φs，在扭矩指令大致为0的情况下，决定磁通指令，以使得成为能够非同步输入的同步磁通，由此改善扭矩指令Tref相对于加速器指令Acc的响应性(专利文献1)。专利文献1：日本特开平8－154305号公报
技术实现思路
例如在陡坡等处，在从传动轴发生扭转、车辆停车的状态起使车辆起步时，在设定对传动轴的扭转进行减振的扭矩指令的情况下，如果适用上述感应电动机的控制方法，则由于从扭矩指令为0时起设定有磁通指令，所以能够相对于指令值以高响应性输出对扭转进行减振的扭矩。但是，由于需要总是使励磁电流流动，所以存在电池的消耗量大的问题。本专利技术要解决的课题是提供一种电动机控制装置或电动机控制方法，其抑制电池的消耗量，并且抑制由传动轴的扭转产生的振动。本专利技术通过下述方式解决上述课题，即，利用检测单元检测对车轮的旋转进行锁止的锁止机构被解除，对驱动轴的扭转振动进行抑制，基于由减振控制单元设定的电动机的扭矩指令值，对流过该电动机的电流进行控制，并且基于该检测单元的检测结果，使产生磁通的励磁电流流过电动机。专利技术的效果本专利技术通过与锁止解除相配合地使励磁电流流过，形成电动机的磁通，从而不需要总是流过励磁电流，因此能够抑制电池的消耗量，并且抑制由传动轴的扭转产生的振动。附图说明图1是本专利技术的实施方式所涉及的电动车辆系统的框图。图2是图1的电动机扭矩控制部、减振控制部、以及电流控制部的框图。图3是用于说明在图2的电流指令值运算器中参照的对应图的曲线图，是表示对每个加速器开度设定的、电动机转速和扭矩指令值的相关性的曲线图。图4是图1的电流控制部的框图。图5是用于说明在图1的电流控制部中参照的对应图的曲线图，是表示γ轴电流指令值(励磁电流指令值)相对于扭转量的关系的曲线图。图6是表示图1的电动机控制器的控制顺序的流程图。图7是表示对比例所涉及的电动机控制装置的特性的曲线图，(a)是表示扭矩指令值(Tm2*)的特性，(b)是表示输出轴的扭矩特性，(c)是表示电动机转速的特性，(d)是表示驱动电动机3的扭矩电流的特性，(e)是表示驱动电动机3的励磁电流的特性，(f)是表示转子磁通的特性的曲线图。图8是表示本专利技术所涉及的电动机控制装置的特性的曲线图，(a)是表示扭矩指令值(Tm2*)的特性，(b)是表示输出轴的扭矩特性，(c)是表示电动机转速的特性，(d)是表示驱动电动机3的扭矩电流的特性，(e)是表示驱动电动机3的励磁电流的特性，(f)是表示转子磁通的特性的曲线图。图9是本专利技术的其它实施方式所涉及的电动车辆系统的框图。图10是本专利技术的其它实施方式所涉及的电动机控制装置的电流控制部的框图。具体实施方式下面，基于附图，对本专利技术的实施方式进行说明。《第1实施方式》图1是表示搭载了本专利技术的实施方式所涉及的电动机控制装置的电动车辆系统的结构的框图。下面，举出将本例子的电动机控制装置适用于电动汽车的例子进行说明，但本例子的电动机控制装置还能适用于例如混合动力汽车(HEV)等电动汽车以外的车辆。如图1所示，包括本例子的电动机控制装置的车辆具备电池1、逆变器2、驱动电动机3、减速器4、传动轴(驱动轴)5、车轮6、7、电压传感器8、电流传感器9、转速传感器10、锁止机构11、锁止机构控制部12、锁止解除检测部13、以及电动机控制器20。电池1是车辆的动力源，通过串联或并联连接多个二次电池而构成。逆变器2具有将IGBT、MOSFET等多个开关元件针对各相连接的电力变换电路。逆变器2根据来自电动机控制器20的驱动信号对相应开关元件的接通、断开进行切换，从而将从电池1输出的直流电力变换为交流电力并输出至驱动电动机3，对驱动电动机3进行驱动。另外，逆变器2对利用驱动电动机3的再生而输出的交流电力进行逆变换，并输出至电池1。驱动电动机3是车辆的驱动源，是用于经由减速器4和传动轴5向车轮6、7传递驱动力的感应电动机。驱动电动机3在车辆行驶时与车轮6、7联动地旋转，产生再生的驱动力，由此将车辆的动能作为电能进行回收。由此，电池1利用驱动电动机3的动力运行而进行放电，利用驱动电动机3的再生而进行充电。电压传感器8是检测电池1的电压的传感器，连接在电池1和逆变器2之间。电压传感器8的检测电压输出至电动机控制器20。电流传感器9是用于检测驱动电动机3的电流的传感器，连接在逆变器2和驱动电动机3之间。电流传感器9的检测电流输出至电动机控制器20。转速传感器10是用于检测驱动电动机3的转速的传感器，由旋转变压器等构成。转速传感器10的检测值输出至电动机控制器20。锁止机构11是用于停止车轮6、7的旋转的机械装置。锁止机构例如是在变速杆被操作至驻车(P)的位置的情况下，将传动轴的旋转利用齿轮机械地停止的机构。或者，锁止机构11例如相当于利用线缆机构使制动器动作的驻车制动器(或脚制动器)。锁止机构11基于锁止机构控制部12的控制进行动作。锁止机构控制部12是用于基于锁止解除检测部13的检测结果使锁止机构11进行动作的控制器。另外，锁止机构控制部12基于从电动机控制器20发送的用于起动锁止机构11的控制信号，使锁止机构11进行动作。此外，在图1中，将锁止机构控制部12和电动机控制器20图示为分别构成，但锁止机构控制部12和电动机控制器20也可以由一个控制器构成。锁止解除检测部13是用于通过检测用于由乘客解除锁止机构11的操作，从而检测锁止机构11被解除的检测部。即，锁止解除检测部13并不是检测锁止机构11实际动作并被解除，而是检测锁止机构11的实际动作前的状态。锁止解除检测部13例如利用如下方法判定锁止机构11被解除。锁止解除检测部13在车辆的变速杆的位置从驻车的位置变更至驻车以外的其它位置的情况下，换言之，在上次的变速杆的位置是驻车的位置，本次的变速杆的位置是驻车以外的位置的情况下，判定为锁止机构11被解除。或者，锁止解除检测部13在变速杆的驻车解除开关(未图示)成为解除状态的情况下，检测为锁止机构11被解除。在该驻车解除开关接通时，锁止机构11被解除。因此，锁止解除检测部13在驻车解除开关从断开切换为接通的情况下，判定为锁止机构11被解除。或者，锁止解除检测部13在变速杆的位置是驻车的位置，并且车辆的制动器踏板的制动器开关(未图示)从断开切换为接通的情况下，判定为锁止机构11被解除。在制动器开关接通时，制动器动作。并且，为了解除车轮的锁止，使变速杆的位置移动至驻车以外的位置，但在变速杆的移动之前，需要踩下制动器踏板。因此，锁止解除检测部13在变速杆的位置是驻车的位置，并且上次的制动器开关是断开且本次的制动器开关是接通的情况下，判定为锁止机构11被解除。或者，锁止解除检测部13在驱动电动机3的转速低于规定的判定阈值，并且制动器开关从断开切换为接通的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆的电动机控制装置，该车辆具备锁止机构和电动机，所述锁止机构对车轮的旋转进行锁止，该电动机控制装置的特征在于，具备：检测单元，其检测所述锁止机构被解除；减振控制单元，其对驱动轴的扭转振动进行抑制；以及电流控制单元，其基于由所述减振控制单元设定的所述电动机的扭矩指令值，对流过所述电动机的电流进行控制，所述电流控制单元基于所述检测单元的检测结果，使产生磁通的励磁电流流过所述电动机。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.12.28 JP 2012-2878991.一种车辆的电动机控制装置，该车辆具备锁止机构和电动机，所述锁止机构对车轮的旋转进行锁止，该电动机控制装置的特征在于，具备：检测单元，其检测所述锁止机构被解除；减振控制单元，其对驱动轴的扭转振动进行抑制；以及电流控制单元，其基于由所述减振控制单元设定的所述电动机的扭矩指令值，对流过所述电动机的电流进行控制，所述电流控制单元基于所述检测单元的检测结果，在所述电动机的无旋转的状态下，使产生磁通的励磁电流流过所述电动机，其中，所述电流控制单元，在由所述检测单元检测到所述锁止机构被解除的锁止解除信号的情况下，基于来自所述检测单元的被检测到的锁止解除信号，在通过所述锁止机构的锁止解除进行动作之前，使所述励磁电流流动。2.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于，还具备变换电路，该变换电路具有半导体元件，对从电池供给的电力进行变换并向所述电动机供给，所述电流控制单元将所述励磁电流容许至第1励磁电流为止，所述第1励磁电流表示下述电流值，即，使在所述电动机的无旋转的状态下流过所述半导体元件的电流小于或等于所述半导体元件的容许电流。3.根据权利要求2所述的电动机控制装置，其特征在于，所述第1励磁电流设定为比第2励磁电流低的电流值，所述第2励磁电流表示下述电流值，即，使在所述电动机的旋转的状态下流过所述半导体元件的电流小于或等于所述半导体元件的容许电流。4.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于，还具备变换电路，该变换电路具有半导体元件，对从电池供给的电力进行变换并向所述电动机供给，所述电流控制单元在第1时间的期间内，将所述励磁电流容许至比第1励磁电流高的第3励磁电流为止，所述第1时间表示从自所述检测单元接收到解除所述锁止机构的信号时起，到通过所述锁止机构的锁止解除进行动作时为止的时间，并且设定为比所述半导体元件的热时间常数长的时间，所述第1励磁电流表示下述电流值，即，使在所述电动机的无旋转的状态下流过所述半导体元件的电流小于或等于所述半导体元件的容许电流。5.根据权利要求4所述的电动机控制装置，其特征在于，所述电流控制单元将所述励磁电流容许至所述第1励磁电流乘以增益而得到的所述第3励磁电流为止，并且满足其中，K1表示所述增益，T0表示所述第1时间，τs表示所述热时间常数。6.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于，所述电流控制单元在通过所述锁止机构的锁止解除进行动作之后，基于所述扭矩指令值使所述电动机的扭矩电流流动。7.根据权利要求6所述的电动机控制装置，其特征在于，所述电流控制单元在通过所述锁止机构的锁止解除进行动作之后，使在所述锁止解除进行动作之前流动的所述励磁电流维持流动。8.根据权利要求6或7所述的电动机控制装置，其特征在于，所述电流控制单元，基于所述电动机的电流响应或磁通响应的时间延迟、以及所述电动机的励磁电流指令值，计算磁通推定值，基于所述扭矩指令值、所述磁通推定值、以及电动机常数，计算所述电动机的扭矩电流指令值，基于所述扭矩电流指令值以及所述励磁电流指令值，对所述电动机进行控制，并且满足以及其中，φest表示所述磁通推定值，M表示所述电动机的互感，τφ表示所述时间延迟，iγ*表示所述励磁电流指令值，iδ表示所述扭矩电流指令值，Tm2*表示所述扭矩指令值，KTe表示所述电动机常数。9.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于，所述电流控制单元从自所述检测单元接收到解除所述锁止机构的信号时起，直到至少经过第2时间时为止，使所述励磁电流流过，所述第2时间大于或等于相对于所述励磁电流的所述电动机的磁通响应的时间延迟。10.根据权利要求9所述的电动机控制装置，其特征在于，还具备...

【专利技术属性】
技术研发人员：胜又雄史，伊藤健，中岛孝，泽田彰，大野翔，小松弘征，
申请(专利权)人：日产自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP