驱动装置和用于驱动装置的控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及驱动装置和用于驱动装置的控制方法。基于马达(32)的扭矩指令设定d轴和q轴的基本电流指令(S120)。之后，当所述马达(32)的转速高时，电角度补偿量被设定成高于当所述马达(32)的转速低时(S150)，并且通过将所述电角度补偿量添加至基于来自旋转位置检测传感器的所述马达(32)的转子的旋转位置从电角度预测的预测电角度来设定修正预测电角度。然后，通过基于所述修正预测电角度将所述d轴和所述q轴的所述基本电流指令乘以修正系数来设定所述d轴和所述q轴的电流指令(S170、S180)，并且使用所述电流指令控制逆变器(S190‑S230)。

Driving device and control method for driving device

The invention relates to a drive device and a control method for a drive device. Based on the torque instruction of the motor (32), the basic current command (S120) of the d axis and the q axis is set. Later, when the motor speed is high (32), electric angle compensation amount is set to higher than when the motor speed is low (32) (S150), and the power angle compensation amount added to the motor from the rotary position detection sensor (32) based on the prediction of electric angle the rotor position prediction from rotating electric angle to set electric angle prediction. Then, based on the prediction of the electrical angle of d axis and the q axis of the basic current instruction multiplied by a correction coefficient to set the current instruction of d axis and the q axis (S170, S180), and using the current command control inverter (S190 S230).

【技术实现步骤摘要】
驱动装置和用于驱动装置的控制方法
本专利技术涉及一种驱动装置以及用于驱动装置的控制方法。
技术介绍
迄今为止，作为这种驱动装置，提出一种包括马达、被配置成驱动马达的逆变器、被配置成检测马达的磁极相位的磁极相位检测器以及被配置成控制逆变器的控制装置的驱动装置(例如，参见日本专利申请公开No.2002-223582(JP2002-223582A))。控制装置根据马达的扭矩指令的大小计算马达的输出扭矩中产生的扭矩波动的大小从而产生扭矩波动振幅信号，根据扭矩波动的相位从磁极相位检测器检测的马达的磁极相位计算正弦信号，并且将扭矩波动振幅信号乘以正弦信号以计算扭矩波动抑制信号。扭矩波动抑制信号被注入马达的扭矩指令中以产生新的扭矩指令，并且使用新的扭矩指令切换逆变器的多个切换元件。通过这种控制，抑制了在马达的输出扭矩中产生的波动分量。
技术实现思路
在这种马达驱动装置中，当马达的实际扭矩(电流)根据逆变器的多个切换元件的切换变化(脉动)时，在磁极相位检测器检测的马达的磁极相位(电角度)和马达的实际磁极相位之间发生偏差。因而，如果实际上使用马达的磁极相位计算正弦信号和扭矩波动抑制信号，则可能不充分地抑制马达的扭矩波动。特别地，如果马达的扭矩波动变为高频率，则这种现象可能发生。本专利技术的驱动装置和用于驱动装置的控制方法能够充分地抑制马达的扭矩波动。本专利技术的示例方面提供一种驱动装置，包括：马达；逆变器，逆变器被配置成通过切换多个切换元件来驱动马达；以及电子控制单元，电子控制单元被配置成：i)计算马达的电角度和马达的转速，ii)设定电角度补偿量，以补偿当控制信号被输出至逆变器时的马达的实际电角度和当马达的扭矩改变时的马达的实际电角度之间的偏差，使得当马达的转速高时的电角度补偿量大于当马达的转速低时的电角度补偿量，iii)使用马达的电角度和电角度补偿量设定用于补偿的电角度，iv)通过基于用于补偿的电角度修正对马达要求的要求扭矩来设定修正扭矩，使得马达的扭矩波动被消除，以及v)控制逆变器，使得从马达输出修正扭矩。本专利技术的另一示例方面提供一种用于驱动装置的控制方法。该驱动装置包括马达以及被配置成通过切换多个切换元件来驱动马达的逆变器。该控制方法包括i)计算马达的电角度和马达的转速，ii)设定电角度补偿量，以补偿当控制信号被输出至逆变器时的马达的实际电角度和当马达的扭矩改变时的马达的实际电角度之间的偏差，使得当马达的转速高时的电角度补偿量大于当马达的转速低时的电角度补偿量，iii)使用马达的电角度和电角度补偿量设定用于补偿的电角度，iv)通过基于用于补偿的电角度修正对马达要求的要求扭矩来设定修正扭矩，使得马达的扭矩波动被消除，以及v)控制逆变器，使得从马达输出修正扭矩。本专利技术的驱动装置包括检测马达的电角度和马达的转速的电子控制单元。然后，当电子控制单元检测的马达的转速高时，用于补偿当控制信号被输出至逆变器时的马达的实际电角度与当马达的扭矩变化时的马达的实际电角度之间的偏差的电角度补偿量被设定成比转速低时更大，使用电子控制单元检测的马达的电角度和电角度补偿量来设定用于补偿的电角度。通过基于用于补偿的电角度修正对马达要求的要求扭矩来设定修正扭矩，使得马达的扭矩波动被消除，并且逆变器被控制成从马达输出修正扭矩。当马达的转速高(马达的扭矩波动的频率高)时，电子控制单元检测的电角度和当马达的实际扭矩(电流)根据逆变器的多个切换元件的切换而变化时的马达的实际电角度之间的偏差变得比马达的转速低(马达的扭矩波动的频率低)时的偏差大。因而，当马达的转速高时，电角度补偿量被设定成比马达的转速低时更大，并且基于要求扭矩和用于补偿的电角度，根据电子控制单元检测的电角度和电角度补偿量来执行控制，使得从马达输出从要求扭矩消除马达的扭矩波动的扭矩(修正扭矩)，由此能够更充分地抑制马达的扭矩波动。结果，能够更充分地抑制马达的振动和噪音。电子控制单元可以被配置成vi)基于要求扭矩设定d轴的基本电流指令，vii)基于要求扭矩设定q轴的基本电流指令，viii)基于要求扭矩和用于补偿的电角度设定用于消除扭矩波动的修正系数，ix)通过将d轴的基本电流指令乘以修正系数来设定d轴的电流指令，x)通过将q轴的基本电流指令乘以修正系数来设定q轴的电流指令，以及xi)使用d轴的电流指令和q轴的电流指令控制逆变器。在这种情况下，使用修正系数，基于用于补偿的电角度设定d轴的电流指令和q轴的电流指令，由此能够更充分地抑制马达的扭矩波动。电子控制单元可以被配置成xii)基于d轴的电流指令和d轴的电流设定d轴的反馈项，xiii)基于用于补偿的电角度、要求扭矩和马达的转速设定d轴的前馈项，xiv)使用d轴的前馈项和d轴的反馈项设定d轴的电压指令，xv)基于q轴的电流指令和q轴的电流设定q轴的反馈项，xvi)基于用于补偿的电角度、要求扭矩和马达的转速设定q轴的前馈项，xvii)使用q轴的前馈项和q轴的反馈项设定q轴的电压指令，以及xviii)使用d轴的电压指令和q轴的电压指令控制逆变器。在这种情况下，通过根据用于补偿的电角度使用d轴的前馈项和q轴的前馈项，使用要求扭矩和转速，由此能够更充分地抑制马达的扭矩波动。附图说明下面将参考附图描述本专利技术的例证性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，其中相同的附图标记指示相同的元件，并且其中：图1是示出其中安装有作为本专利技术的示例的驱动装置的电动车辆20的配置概略的配置图；图2是示出由示例电子控制单元50执行的马达控制例程的示例的流程图；图3是示出电角度补偿量设定图的示例的解释图；图4是示出修正系数设定图的示例的解释图；以及图5A和5B是示出前馈项设定图的示例的解释图。具体实施方式然后，将使用示例描述一种实施本专利技术的模式。图1是示出其中安装有作为本专利技术的示例的驱动装置的电动车辆20的配置概略的配置图。如图1中所示，示例电动车辆20包括马达32、逆变器34、电池36和电子控制单元(ECU)50。马达32例如由同步马达发电机组成，并且转子被连接至通过差速齿轮24联接至驱动轮22a、22b的驱动轴26。逆变器34被连接至马达32，并且通过电源线38连接至电池36。逆变器34具有六个晶体管(切换元件)T11至T16，以及六个二极管D11至D16。晶体管T11至T16被两个成对地布置，以便相对于电源线38的正电极线和负电极线变为源侧和漏侧。六个二极管D11至D16在逆向方向上分别与晶体管T11至T16并联连接。马达32的三相线圈(U相、V相和W相)分别被连接至晶体管的相应连接点，从而与晶体管T11至T16配对。因而，当电压被施加至逆变器34时，由ECU50调节待配对的晶体管T11至T16的接通时间的比例，由此在三相线圈中形成旋转磁场，并且可旋转地驱动马达32。电池36例如由锂离子二次电池或者镍氢二次电池组成，并且通过上述电源线38连接至逆变器34。ECU50被构造为以CPU52为核心的微型计算机，并且除了中央处理单元(CPU)52之外，ECU50还包括存储处理程序的只读存储器(ROM)54、临时存储数据的随机存取存储器(ROM)56以及输入/输出端口。来自各种传感器的信号被通过输入端口输入至ECU50。输入至ECU50的信号的示例包括来自检测马达32的转子的旋转位置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种驱动装置，其特征在于包括：马达；逆变器，所述逆变器被配置成通过切换多个切换元件来驱动所述马达；以及电子控制单元，所述电子控制单元被配置成：i)计算所述马达的电角度和所述马达的转速，ii)设定电角度补偿量，以补偿当控制信号被输出至所述逆变器时的所述马达的实际电角度和当所述马达的扭矩改变时的所述马达的实际电角度之间的偏差，使得当所述马达的转速高时的所述电角度补偿量大于当所述马达的转速低时的所述电角度补偿量，iii)使用所述马达的电角度和所述电角度补偿量设定用于补偿的电角度，iv)通过基于所述用于补偿的电角度修正对所述马达要求的要求扭矩来设定修正扭矩，使得所述马达的扭矩波动被消除，以及v)控制所述逆变器，使得从所述马达输出所述修正扭矩。

【技术特征摘要】
2016.02.05 JP 2016-0208411.一种驱动装置，其特征在于包括：马达；逆变器，所述逆变器被配置成通过切换多个切换元件来驱动所述马达；以及电子控制单元，所述电子控制单元被配置成：i)计算所述马达的电角度和所述马达的转速，ii)设定电角度补偿量，以补偿当控制信号被输出至所述逆变器时的所述马达的实际电角度和当所述马达的扭矩改变时的所述马达的实际电角度之间的偏差，使得当所述马达的转速高时的所述电角度补偿量大于当所述马达的转速低时的所述电角度补偿量，iii)使用所述马达的电角度和所述电角度补偿量设定用于补偿的电角度，iv)通过基于所述用于补偿的电角度修正对所述马达要求的要求扭矩来设定修正扭矩，使得所述马达的扭矩波动被消除，以及v)控制所述逆变器，使得从所述马达输出所述修正扭矩。2.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于所述电子控制单元被配置成：vi)基于所述要求扭矩设定d轴的基本电流指令，vii)基于所述要求扭矩设定q轴的基本电流指令，viii)基于所述要求扭矩和所述用于补偿的电角度设定用于消除所述扭矩波动的修正系数，ix)通过将所述d轴的基本电流指令乘以所述修正系数来设定所述d轴的电流指令，x)通过将所述q轴的基本电流指令乘以所述修正系数来设定所述q轴的电流指令，以及xi)使用所述d轴的电流指令和所述q轴的电流指令控制所述逆变器。3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤亮次，田中昭吾，嶋路拓也，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，爱信艾达株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP