电动机驱动系统及电动机驱动系统的控制方法技术方案

本发明专利技术提供电动机驱动系统及电动机驱动系统的控制方法，电动机驱动系统包括车辆行驶用的电动机、变换器及电子控制单元。所述电子控制单元构成为根据所述电动机的运转状态来变更载波的频率即载波频率。所述电子控制单元构成为，在所述电动机的动作点处于锁定区域内且所述电动机不是加减速状态的情况下，将所述载波频率设定为保护频率。所述电子控制单元构成为，在所述动作点处于所述锁定区域内且所述电动机是加减速状态的情况下，将所述载波频率设定为比所述保护频率高的非保护频率。

Motor drive system and control method of motor drive system

【技术实现步骤摘要】
电动机驱动系统及电动机驱动系统的控制方法
本说明书公开了对于作为车辆的动力源之一的电动机进行驱动的电动机驱动系统及电动机驱动系统的控制方法。
技术介绍
在电力汽车、混合动力汽车等电动车辆搭载有电动机作为动力源之一。上述的电动机由包含变换器和控制装置的电动机驱动系统来驱动。变换器通过对多个开关元件的接通/断开进行切换而将直流电力转换成交流电力并向电动机输出。控制装置通过将表示向电动机的指令值的调制波与载波进行比较来生成变换器的开关信号。在此，当成为电动机的旋转受到外力的阻碍或妨碍的锁定状态时，电流仅集中于在电动机设置的绕组中的一相。在该情况下，在变换器设置的多个开关元件中的与该相对应的开关元件急剧发热。因此，以往，提出了以下的技术：如果电动机成为预定的转速以下，则判断为锁定状态，将载波的频率(以下称为“载波频率”)切换为特别低的保护频率。然而，电动机的转速不仅在该电动机锁定的情况下，而且即使在加减速的过程中，也暂时性地成为预定的转速以下。这样，即使在暂时通过了低转速域的情况下，在将载波频率切换为保护频率的情况下，也会导致噪音的问题。因此，日本特开2000-134990公开了防止这样的噪音并保护开关元件的技术。具体而言，在日本特开2000-134990中，预先设置检测开关元件的温度(元件温度)的温度传感器，预先求出表示在该元件温度与转矩指令值的组合为何种组合的情况下切换为保护频率的判定基准的判定线。并且，如果电动机转速成为预定的阈值以下，则将该时刻的元件温度及转矩指令值与判定线进行比较，当元件温度及转矩指令值超过判定线时，将载波频率切换为保护频率。根据上述日本特开2000-134990，即使电动机的转速成为预定的阈值以下，只要元件温度及转矩指令值不超过判定线，就不切换为保护频率。其结果是，电动机仅仅是暂时通过低转速域的话，不切换为保护频率，因此能够有效地防止不必要的噪音产生。
技术实现思路
然而，如日本特开2000-134990那样考虑元件温度来切换载波频率的结构的情况下，当然需要另行设置温度传感器。上述的温度传感器的追加会导致成本的增加、部件的保养工时的增加。因此，本专利技术提供不用追加温度传感器而同时实现防止开关元件过热和防止不必要的噪音产生的电动机驱动系统及其控制方法。本专利技术的第一形态是电动机驱动系统。所述电动机驱动系统包括车辆行驶用的电动机、变换器及电子控制单元。所述变换器包括多个开关元件并构成为将直流电力转换成交流电力。所述电子控制单元构成为通过基于载波对表示所述电动机的指令值的调制波进行脉冲宽度调制来生成所述开关元件的开关信号。所述电子控制单元构成为根据所述电动机的运转状态来变更所述载波的频率即载波频率。所述电子控制单元构成为，在处于第一状态的情况下将所述载波频率设定为对所述开关元件进行保护的保护频率，所述第一状态是由所述电动机的转速及所述电动机的转矩确定的动作点处于预先规定的锁定区域内且所述电动机不是加减速状态的状态。所述电子控制单元构成为，在处于第二状态的情况下将所述载波频率设定为比所述保护频率高的非保护频率，所述第二状态是所述动作点处于所述锁定区域内且所述电动机为加减速状态的状态。根据上述结构，即使电动机动作点处于锁定区域内，在加减速状态的情况下，也将载波频率设定为非保护频率。因此，能够防止在加减速的过程中电动机动作点暂时性地进入到锁定区域内，由于将载波频率切换为保护频率而产生噪音的问题。而且，根据上述结构，由于不需要温度传感器，因此也能够防止部件数目的增加。在所述电动机驱动系统中，所述电子控制单元可以构成为存储表示所述动作点与所述载波频率的相关性的映射即锁定用映射及非锁定用映射。所述锁定用映射可以是将所述锁定区域的所述载波频率设定为所述保护频率的映射。所述非锁定用映射可以是在整个范围将所述载波频率设定为比所述保护频率高的频率的映射。所述电子控制单元可以构成为基于所述电动机的所述转速及所述电动机的加速度来确定所述锁定用映射和非锁定用映射中的进行参照的参照映射，并构成为基于所述参照映射来决定所述载波频率。根据上述结构，根据转速及加速度来切换两个映射，由此能够简化载波频率的决定处理。在所述电动机驱动系统中，可以在所述锁定用映射中，在所述锁定区域的周围设定迟滞区域，该迟滞区域规定了使用当前的频率作为所述载波频率。所述电子控制单元可以构成为，在所述电动机的所述加速度的绝对值比大于0的阈值大的情况下，判断为所述电动机为加减速状态。根据上述结构，通过将加减速状态的判断阈值设定为大于0，能够减少将锁定状态误判定为非锁定状态的误检可能性。而且，在判断阈值大于0的情况下，即使为锁定状态，电动机的动作点也一点点地移动。在该情况下，如果在锁定用映射的锁定区域的周围设置迟滞区域，则能够减少载波频率的切换的频度。本专利技术的第二形态是电动机驱动系统的控制方法。所述电动机驱动系统包括车辆行驶用的电动机、变换器及电子控制单元。所述变换器包括多个开关元件并构成为将直流电力转换成交流电力。所述控制方法包括：由所述电子控制单元通过基于载波对表示所述电动机的指令值的调制波进行脉冲宽度调制来生成所述开关元件的开关信号；由所述电子控制单元根据所述电动机的运转状态来变更所述载波的频率即载波频率；在处于第一状态的情况下由所述电子控制单元将所述载波频率设定为对所述开关元件进行保护的保护频率，所述第一状态是由所述电动机的转速及所述电动机的转矩确定的动作点处于预先规定的锁定区域内且所述电动机为不是加减速状态的状态；及在处于第二状态的情况下由所述电子控制单元将所述载波频率设定为比所述保护频率高的非保护频率，所述第二状态是所述动作点处于所述锁定区域内且所述电动机为加减速状态的状态。根据上述结构，即使电动机动作点处于锁定区域内，在加减速状态的情况下，也将载波频率设定为非保护频率。因此，能够防止在加减速的过程中电动机动作点暂时性地进入到锁定区域内，由于将载波频率切换为保护频率而产生噪音的问题。而且，根据上述结构，由于不需要温度传感器，因此也能够防止部件数目的增加。根据本说明书中公开的电动机驱动系统，即使电动机动作点处于锁定区域内，在加减速状态的情况下，也将载波频率设定为非保护频率，因此能够防止在加减速的过程中暂时性地产生噪音的问题。而且，上述结构不需要温度传感器，因此也能够防止部件数目的增加。结果是不用追加温度传感器，而能够同时实现防止开关元件过热和防止不必要的噪音产生。附图说明本专利技术的典型实施例的特征、优点及技术上和工业上的意义将会在下面参照附图来进行说明，在这些附图中，相同附图标记表示相同要素，其中：图1是表示电动机驱动系统的结构的图。图2是电子控制单元的功能框图。图3是表示非锁定用映射的一例的图。图4是表示锁定用映射的一例的图。图5是表示映射选择处理的流程的流程图。图6是表示另一锁定用映射的一例的图。具体实施方式以下，参照附图，说明电动机驱动系统10的结构。图1是表示电动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动机驱动系统，其特征在于，包括：/n车辆行驶用的电动机；/n变换器，包括多个开关元件，并构成为将直流电力转换成交流电力；及/n电子控制单元，构成为通过基于载波对表示所述电动机的指令值的调制波进行脉冲宽度调制来生成所述开关元件的开关信号，/n所述电子控制单元构成为，根据所述电动机的运转状态来变更所述载波的频率即载波频率，/n所述电子控制单元构成为，在处于第一状态的情况下将所述载波频率设定为对所述开关元件进行保护的保护频率，所述第一状态是由所述电动机的转速及所述电动机的转矩确定的动作点处于预先规定的锁定区域内且所述电动机不是加减速状态的状态，/n所述电子控制单元构成为，在处于第二状态的情况下将所述载波频率设定为比所述保护频率高的非保护频率，所述第二状态是所述动作点处于所述锁定区域内且所述电动机为加减速状态的状态。/n

【技术特征摘要】
20180626 JP 2018-1212941.一种电动机驱动系统，其特征在于，包括：
车辆行驶用的电动机；
变换器，包括多个开关元件，并构成为将直流电力转换成交流电力；及
电子控制单元，构成为通过基于载波对表示所述电动机的指令值的调制波进行脉冲宽度调制来生成所述开关元件的开关信号，
所述电子控制单元构成为，根据所述电动机的运转状态来变更所述载波的频率即载波频率，
所述电子控制单元构成为，在处于第一状态的情况下将所述载波频率设定为对所述开关元件进行保护的保护频率，所述第一状态是由所述电动机的转速及所述电动机的转矩确定的动作点处于预先规定的锁定区域内且所述电动机不是加减速状态的状态，
所述电子控制单元构成为，在处于第二状态的情况下将所述载波频率设定为比所述保护频率高的非保护频率，所述第二状态是所述动作点处于所述锁定区域内且所述电动机为加减速状态的状态。


2.根据权利要求1所述的电动机驱动系统，其中，
所述电子控制单元构成为存储表示所述动作点与所述载波频率的相关性的映射即锁定用映射及非锁定用映射，所述锁定用映射是将所述锁定区域的所述载波频率设定为所述保护频率的映射，所述非锁定用映射是在整个范围将所述载波频率设定为比所述保护频率高的频率的映射，
所述电子控制单元构成为基于所述电动机的所述转速及所述电动机的加速...

【专利技术属性】
技术研发人员：大杉亮祐，
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