电动马达的反馈控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种电动马达的反馈控制方法及装置。其按间隔Δｔｐ依次将多相电动马达的相电流检测传感器输出的奇数相的检测信号数字变换为相电流数据，在该变换顺序中以中间数字变换为基准时间点，将数字变换比其超前的相的相电流数据的磁极位置（θ）校正为加上超前量之后的值，将滞后于基准时间点的相的相电流数据的磁极位置（θ）校正为减去滞后量之后的值，并进行固定／旋转坐标变换。或者，依次对电流传感器输出的偶数相的检测信号进行数字变换，在该变换顺序中以中间点之后的数字变换为基准时间点，和上述之前的数字变换进行比较，将数字变换超前的相的相电流数据的磁极位置（θ）校正为加上超前量后的值，将滞后的相的相电流数据的磁极位置（θ）校正为减去滞后量后的值，并进行固定／旋转坐标变换。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及多相电动马达的反馈控制方法及装置，并不是限定于此，特别是涉及在车辆上旋转驱动车轮用的车辆用多相电动马达，例如，3相 或5相的电动马达的驱动控制。本专利技术，例如可以^使用于在电动汽车或、多相电动马达的驱动控制中。
技术介绍
专利文献1:日本特开2005 - 192341号7〉净艮 专利文献2:日本特开2006 - 14539号公报例如，车轮驱动用电动马达进行车辆驱动(牵引traction)或车 辆制动(再生regeneration)-随着矢量控制技术的发展已实现可以精 密且平滑地进行多种电动马达控制。因此，最近将多相感应电动^f几、永 磁型同步电动机等多相交流电动机使用于车轮驱动中，并使用矢量控制 来进行马达控制。专利文献1公开了搭载在混合动力车上的一种类型的 永磁型同步电动机，专利文献2中公开有这种电动机的矢量控制的l个 方式。例如，3相永磁型同步电动机，具有安装了永久磁体的转子和安装 了U相、V相和W相定子线圏的定子。专利文献2中记载有用于使该 发电机产生驱动马达的转矩即驱动马达转矩，或发电机的转矩即发电机 转矩的驱动控制装置。该驱动装置向逆变器(inverter)发送U相、V 相和W相的脉冲调制信号(PWM脉冲)。通过该逆变器向各定子线圏 供给相电流，即供给U相、V相和W相的电流，来产生上述驱动马达 转矩，或者来产生发电机转矩。该驱动控制装置，在分别以转子中的磁极对的方向为d轴、以与该 d轴成直角的方向为q轴的d-q轴模型上，基于矢量控制运算进行反 馈控制。更具体而言，检测向各定子线圏供给的电流，即检测固定坐标的相电流、转子磁极位置和逆变器入口的直流电压(电源电压)等，并基于磁极位置进行3相/2相变换，即将所检测到的3相电流即固定坐标 的3相电流变换为d轴电流和q轴电流，即进行固定/旋转坐标变换， 另一方面，参照旋转坐标的转矩/电流变换表格而读出与目标转矩对应 的d轴目标电流和q轴目标电流，即读出旋转坐标的目标电流，并计算 d轴变换电流对于d轴目标电流的偏差，以及q轴变换电流对于q轴目 标电流的偏差，进而计算用于使各偏差置为0的d轴目标电压和q轴目 标电压，并对其进行2相/3相变换，即进行旋转/固定坐标变换，设为U 相、V相和W相的电压指令。基于各电压指令来产生PWM脉冲。例如，当按照矢量控制理论，对3相电动马达进行反馈控制的情况 下，由电流传感器检测流过U相、V相和W相线圏的固定坐标的3相 电,，并通过3相(固定坐标)/2相(旋，坐标)变换而变换成旋转坐 标，'例如变换成d、 q轴电流值即旋转坐标'的检测电流，另一方面，将 提供的目标转矩变换成旋转坐标的目标电流，并使用旋转坐标的检测电 流和旋转坐标的目标电流，来生成使前者和后者一致的马达驱动指令 值，并根据该指令值，来控制用来控制在U相、V相和W相线圏上流 过的电流，或来控制用于流过该电流的线圏施加电压。使用星型连接的 定子线圏的3相电动马达在同一时刻的各相电流瞬时值合计为零，所以 在此情况下，省略l相电流检测，而检测U相、V相和W相中的2相 电流，利用两个检测值可以计算3相/2相变换的旋转坐标，例如d、 q 轴的电流值。但是，固定坐标的3相之中最少需要检测2相电流。因为对固定坐标的相电流进行检测的电流传感器的检测信号为模 拟电压(或者模拟电流)，所以使用A/D变换单元，例如使用A/D变换 器(单一功能设备)、CPU、 MPU或ASIC ( Application Specific IC ) 来进行数字变换(A/D变换)。使用多个采样保持电路来同时对3相中 的全部或仅其中2相检测信号进行釆样保持，用 一个A/D变换单元依次 对多个保持信号进行数字变换，由此，如下所述取得同一时刻的多个检 测信号的数字数据iU、 iV、 iW。(式1) 3相电流的相间相位差<formula>formula see original document page 9</formula>1)在这种情况下，可以使用数据iU、 iV、 iW (固定坐标的3相电流 数据)，按照以往公知的下述3相/2相变换(固定/旋转坐标变换)来取 得旋转坐标变换输出id、 iq。(式2 )—计算以往的2相电流id、 iq 1—<formula>formula see original document page 9</formula>《2)当仅检测出旋转坐标3相之中的2相电流例如iU、 iV的情况下: 可以按照公知的下述3相/2相变换来取得旋转坐标变换输出id、 iq。(式3)—计算以往的2相电流id、 <formula>formula see original document page 9</formula>(3〉设置1个A/D变换单元即可，但是需要多个釆样保持电路，因而成 本相应地增加。而当设置多个A/D变换单元的情况下，随着A/D变换 单元数量的增多成本也相应地增加。用一个A/D变换单元按时间间隔 Atp依次对固定坐标的多相的检测信号进行数字变换，由此可以廉价地 取得检测数据。可是在该情况下，由于作为3相/2相变换的输入的3相 电流检测数据iU、 iV、 iW并非同一时刻(同一磁极位置e)的数据， 所以，如下所示，产生相当于时间间隔Atp的磁极位置差A6p。(式4 )—以A0p间隔依次读取3相电流时的读取值一 iU= cos(0-厶0p) iV= cos(0—2兀/3) iW= cos(0+2兀/3+A 0p〉'(4)其结果是，以同一磁极位置6的3相电流iU、 iV、 iW为输入值的 以往公知的3相/2相变换，例如，若使用上述式(2)或(3)，则当磁 极位置差A9p大的情况下，旋转坐标变换输出id、 iq的计算误差增大， 以该输出id、 iq为反馈值的马达控制装置的精度降低。此外，在电流传感器中产生检测延迟，详细而言，即由于数字变换 之前的滤波电路或滤波处理，电流检测数据iU、 iV、 iW将滞后于磁极位置e。由于上述情况，电流检测数据iu、 iv、 iw相对于磁极位置e错开一段时.间(相位)，因此，马达驱动控制精度下降。
技术实现思路
本专利技术第1目在于，提高多相电动马达的反馈控制精度，本专利技术第2目在于以低成本实现上述控制。(1) 一种电动马达的反馈控制方法，用电流传感器(14~16)来 检测出多相电动马达(10)的固定坐标的3相以上的相电流(iU， iV， iW),通过固定/旋转坐标变换(31)变换成旋转坐标的检测电流(id， iq),基于该旋转坐标的检测电流(id, iq)和旋转坐标的目标电流(i(T, iq*)来控制上述多相电动马达(10)的各相通电电流(iU， iV, iW)， 其特征在于，按时间间隔Atp依次将上述电流传感器(14 ~ 16 )输出的奇数相的 相电流检测信号(iU， iV， iW)数字变换为相电流数据，在该数字变换 顺序中以中间的数字变换(iV)作为基准时间点，将数字变换比该基准 时间点超前的相的相电流数据(iU)的磁极位置e校正为加上超前量 (A9p)后的值，而数字变换比上述基准时间点滞后的相的相电流数据 (iW)的磁极位置e校正为减去滞后量(A6p)后的值(式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动马达的反馈控制方法，用电流传感器检测多相电动马达的固定坐标的３相以上的相电流，通过固定／旋转坐标变换而变换为旋转坐标的检测电流，并基于该旋转坐标的检测电流和旋转坐标的目标电流来控制上述多相电动马达的各相通电电流，其特征在于，　按时间间隔Δｔｐ依次将上述电流传感器输出的奇数相的相电流检测信号数字变换为相电流数据，在该数字变换顺序中以中间数字变换为基准时间点，将数字变换比该基准时间点超前的相的相电流数据的磁极位置θ校正为加上超前量之后的值，将数字变换滞后于上述基准时间点的相的相电流数据的磁极位置θ校正为减去滞后量之后的值，并使用校正后的值进行上述固定／旋转坐标变换。

【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：陈志谦，
申请(专利权)人：爱信艾达株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]