包括马达控制装置的车辆以及用于车辆的控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种包括马达控制装置的车辆以及用于该车辆的控制方法。该车辆包括具有转子的马达、检测转子的旋转角的旋转变压器以及控制装置。控制装置使用旋转变压器的输出来对安装在车辆上的马达执行矩形波控制。控制装置确定是否完成旋转变压器的零学习，并且当完成零学习时（在正常时间期间），将矩形波电压的相位φ限制为-φ2至φ2的范围。当尚未完成零学习时，控制装置将矩形波电压的相位φ限制为-φ1（>-φ2）至φ1（<φ2）的范围。以此方式，控制装置相比于在正常时间期间的相位φ的控制范围（-φ2至φ2）来限制在尚未完成零学习期间的相位φ的控制范围（-φ1至φ1）。因此，避免了在零偏移误差的影响特别大的高转矩区域（区域α、β）内的控制。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种包括马达控制装置的车辆以及用于该车辆的控制方法。该车辆包括具有转子的马达、检测转子的旋转角的旋转变压器以及控制装置。控制装置使用旋转变压器的输出来对安装在车辆上的马达执行矩形波控制。控制装置确定是否完成旋转变压器的零学习，并且当完成零学习时（在正常时间期间），将矩形波电压的相位φ限制为-φ2至φ2的范围。当尚未完成零学习时，控制装置将矩形波电压的相位φ限制为-φ1（>-φ2）至φ1（<φ2）的范围。以此方式，控制装置相比于在正常时间期间的相位φ的控制范围（-φ2至φ2）来限制在尚未完成零学习期间的相位φ的控制范围（-φ1至φ1）。因此，避免了在零偏移误差的影响特别大的高转矩区域（区域α、β）内的控制。【专利说明】
本专利技术涉及一种包括控制装置的车辆以及用于该车辆的控制方法，其中该控制装置使用旋转变压器(resolver)的输出来对马达执行矩形波控制(矩形波电压控制)。
技术介绍
日本专利申请2008-283751号公报(JP2008-283751A)描述了如下的一种技术:其用于以矩形波控制模式驱动马达的系统中，通过基于由转子旋转位置传感器检测的转子旋转位置来计算用于转矩控制的马达命令电流矢量和马达检测电流矢量，然后校正矩形波电压的相位，使得从马达命令电流矢量获得的估计转矩与从马达检测电流矢量获得的估计转矩之间的偏差变为零，从而防止扰乱转矩波动。附带地，被称为旋转变压器的传感器通常用于检测转子旋转位置的传感器，并且旋转变压器的检测值可包括所谓的零偏移误差。因此，期望执行用于计算零偏移误差的控制(下文中，也称为“零学习”)，然后基于该结果校正旋转变压器的检测值。然而，如果未完成零学习，则会担心由于零偏移误差的影响而在估计转矩中出现误差，结果，马达的输出转矩快速地变化。
技术实现思路
本专利技术提供了一种使用旋转变压器的输出来对马达执行矩形波控制的、包括控制装置的车辆，以及用于该车辆的控制方法，该控制装置被配置为进行用于即使在尚未完成零学习期间也能避免马达的输出转矩的快速变化的控制。本专利技术的一方面提供了一种车辆，包括:具有转子的马达；旋转变压器，被配置为检测转子的旋转角；以及控制装置，被配置为使用转子的旋转角来对马达执行矩形波控制，旋转角由旋转变压器来检测。控制装置被配置为执行用于学习转子的实际旋转角的原点与转子的检测到的旋转角的原点之间的偏差的零学习，然后基于零学习的结果对转子的检测到的旋转角进行校正，并且控制装置被配置为执行用于避免在零学习尚未完成时马达的输出的快速变化的避免控制。本专利技术的另一方面提供了一种用于车辆的控制方法，车辆包括具有转子的马达以及被配置为检测转子的旋转角的旋转变压器。控制方法包括:使用旋转变压器来检测转子的旋转角；使用检测到的旋转角来对马达执行矩形波控制；执行用于学习转子的实际旋转角的原点与转子的检测到的旋转角的原点之间的偏差的零学习；基于零学习的结果校正转子的检测到的旋转角；以及当尚未完成零学习时，执行用于避免马达的输出的快速变化的避免控制。在车辆及其控制方法中，在完成零学习之后，可将矩形波控制中使用的矩形波电压相位的控制范围设置为第一范围。避免控制可以是用于相比于第一范围来限制矩形波电压相位的控制范围的控制。在车辆及其控制方法中，当执行矩形波控制时，可使用检测到的转子的旋转角来计算马达的估计转矩，然后，基于估计转矩与马达的命令转矩之间的偏差来对马达执行反馈控制。在完成零学习之后，可将矩形波控制期间的命令转矩的上限设置为第一线。避免控制可以是用于将矩形波控制期间的命令转矩的上限减小至第一线以下的控制。在车辆及其控制方法中，避免控制可以是用于禁止对马达执行矩形波控制的控制。在车辆及其控制方法中，当执行矩形波控制时，可使用转子的所检测到的旋转角来计算马达的估计转矩，然后，可基于估计转矩与马达的命令转矩之间的偏差来对马达执行反馈控制。避免控制可以是用于校正转子的所检测到的旋转角以使得估计转矩增大的控制，所检测到的旋转角用于计算估计转矩。在车辆及其控制方法中，当执行矩形波控制时，可使用转子的所检测到的旋转角来计算马达的估计转矩，然后，基于估计转矩与马达的命令转矩之间的偏差来对马达执行反馈控制。避免控制可以是用于校正使用转子的所检测到的旋转角计算的估计转矩以增大估计转矩的控制。在车辆及其控制方法中，避免控制可以是用于通过校正所检测到的旋转角来间接校正估计转矩以增大估计转矩的控制，或者避免控制可以是用于通过将估计转矩增大预定值来直接校正估计转矩以增大估计转矩的控制。在车辆及其控制方法中，当执行矩形波控制时，可使用转子的检测到的旋转角来计算马达的估计转矩，然后，基于估计转矩与马达的命令转矩之间的偏差来对马达执行反馈控制。避免控制可以是用于将命令转矩的变化率限制为预定值以下的控制。利用根据本专利技术的车辆及其控制方法，在使用旋转变压器的输出来对马达执行矩形波控制的车辆中，即使在尚未完成零学习期间也能够避免马达的输出转矩的快速变化。【专利附图】【附图说明】以下将参照附图描述本专利技术示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中，相同的附图标记表示相同的元件，并且在附图中:图1是根据实施例的车辆的示意性配置图；图2是用于示出安装在车辆上的马达的控制模式的图；图3是示出针对马达的控制模式的PWM控制区域与矩形波电压控制区域之间的相互关系的曲线图；图4是PWM控制的控制框图；图5是矩形波电压控制的控制框图；图6是用于示出在图5所示的矩形波电压控制中由零学习单元执行的零学习技术的曲线图；图7是用于示出在图5所示的矩形波电压控制中由相位限制器执行的快速转矩变化避免控制的图；图8是用于示出快速转矩变化避免控制的第一替选实施例的曲线图；图9是用于示出快速转矩变化避免控制的第二替选实施例的曲线图；图10是根据本专利技术的第二实施例的矩形波电压控制的控制框图；图11是示出根据本专利技术的第二实施例的马达的实际转矩与估计转矩Trq之间的相互关系的曲线图；图12是示出根据本专利技术的第二实施例的命令转矩Trqcom与实际转矩之间的相互关系的曲线图；图13是根据本专利技术的第二实施例的第一替选实施例的矩形波电压控制的控制框图；图14是用于示出根据本专利技术的第二实施例的第一替选实施例的用于校正d轴电流Id和q轴电流Iq的技术的曲线图；图15是根据本专利技术的第二实施例的第二替选实施例的矩形波电压控制的控制框图；以及图16是根据本专利技术的第二实施例的第三替选实施例的矩形波电压控制的控制框图。【具体实施方式】下文中，将参照附图详细描述本专利技术的实施例。相同的附图标记在附图中表示相同或相应的部分，并且将基本上不重复对其的描述。图1是根据本专利技术第一实施例的车辆100的示意性配置图。车辆100包括直流电压生成单元10#、平滑电容器CO、逆变器14、控制装置(ECT) 30以及马达Ml。马达Ml是包括转子的交流同步马达，并且例如是将永磁体用于转子的永磁体型同步马达。马达Ml具有凸极性电感(d轴电感和q轴电感彼此不同的特性)。在本实施例中，马达Ml是产生用于驱动电动车辆(诸如混合动力车辆和电动车)的驱动轮的转矩的驱动马达。电动车辆包括其上安装有用于产生车辆驱动力的马达的整车，并且包括其上未安装发动机的电动车本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆，包括：具有转子的马达（M1）；旋转变压器，被配置为检测所述转子的旋转角；以及控制装置（30），被配置为使用所述转子的旋转角来对所述马达（M1）执行矩形波控制，所述旋转角由所述旋转变压器（25）来检测，其特征在于，所述控制装置（30）被配置为执行用于学习所述转子的实际旋转角的原点与所述转子的所述检测到的旋转角的原点之间的偏差的零学习，然后基于所述零学习的结果对所述转子的所述检测到的旋转角进行校正，并且所述控制装置（30）被配置为执行用于避免在所述零学习尚未完成时所述马达（M1）的输出的快速变化的避免控制。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：及部七郎斋，山本铁隆，小柳博之，
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