[發明專利]交流電動機的驅動控制裝置

有效

• 申請號: 200710104837.0
• 申請日: 2005-07-06
• 公開（公告）號: CN101056087A
• 公開（公告）日: 2007-10-17
• 發明（設計）人: 稻熊幸雄;中井英雄;大谷裕樹;岡村賢樹
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H02P27/06
• 分類號: H02P27/06;H02P23/14
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所
• 代理人: 馬江立;吳鵬

本申請是申請日為2005年7月6日、申請號為200510082641.7、發明創造名稱為：“交流電動機的驅動控制裝置和驅動控制方法”的中國專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及一種通過施加矩形電壓對進行轉動驅動的交流電動機進行控制的驅動控制裝置和驅動控制方法。

背景技術

為了從電動機輸出所給予的指令扭矩而控制向電動機施加的電壓的技術是公知的。例如在日本特許公開公報2001-28892號、2000-50689號中，公開了一種對電動機的輸出扭矩值進行反饋，計算使輸出扭矩值和指令扭矩值之間的偏差消除的電壓相位的驅動控制裝置。而且在日本特許公開公報2001-28892號中，根據由檢測器所檢測到的各相電流值、指令電壓值、角速度而獲得輸出扭矩值。在日本特許公開公報2000-50689號中，由扭矩傳感器獲得輸出扭矩值。

而且在日本特許公開公報10-14273號中，公開了一種以能夠輸出指令扭矩值的方式對逆變器的相位角度進行控制的電動機的控制裝置。該控制裝置分別根據輸出扭矩值和指令扭矩值之間的偏差值獲得扭矩補正角、利用模仿了電動機的電動機模型和指令扭矩值獲得相對于電壓矢量的磁通(量)軸向的角度(電壓矢量角度)。而且根據所獲得的扭矩補正角和電壓矢量角度等來計算逆變器的相位。

通常，在輸出扭矩的檢測過程中設置有除去噪音的低通濾波器。特別是在根據各相電流值的檢測值計算輸出扭矩值時，由于在電流的檢測值中包含有高諧波成分，所以必須由低通濾波器除去噪音。然而在使用低通濾波器時，在所獲得的輸出扭矩值上產生時間延遲，使扭矩響應性變差。因而在像日本特許公開公報2001-28892號、2000-50689號中所說明的驅動控制裝置那樣，在僅對輸出扭矩進行反饋的控制裝置內，存在電動機的扭矩響應性低的問題。

日本特許公開公報10-14273號的控制裝置兼用反饋控制和正饋控制，存在降低輸出扭矩的時間延遲的影響的可能性。但是，在日本特許公開公報10-14273號中，從扭矩指令值計算電壓矢量角度。即，說可將該電壓矢量稱作不考慮電動機的狀態量的參數。因而，在指令扭矩值階梯狀變化時，電壓矢量角度也階梯狀變化，存在電動機的輸出扭矩過調整(オ一バ一シヨ一ト)的問題。即，在現有的電動機驅動控制中，由于響應性低下和過調整的原因，存在控制誤差特別是過渡區域中的控制誤差大的問題。

發明內容

在本發明中，提供一種能夠進一步降低控制誤差的驅動控制裝置和驅動控制方法。

本發明的控制裝置是一種通過施加矩形電壓對進行轉動驅動的交流電動機進行控制的驅動控制裝置，其特征在于，具有：對從交流電動機輸出的實際扭矩值進行檢測的實際扭矩值檢測單元；根據模仿交流電動機而設定的電動機模型計算推定扭矩值的推定扭矩值計算單元；電壓相位計算單元，它是根據實際扭矩值、推定扭矩值和給予的指令扭矩值來計算電壓相位的電壓相位計算單元，它按照規定比率對基于在電壓相位計算過程中所算出的實際扭矩值的實際參數和基于推定扭矩值的推定參數進行加法運算，并基于由此所獲得的數值計算電壓相位。

本發明的另一控制裝置是一種通過施加矩形電壓對進行轉動驅動的交流電動機進行控制的驅動控制裝置，其特征在于，具有：根據模仿交流電動機而設定的電動機模型以及逆變器輸出電壓和電動機角速度計算交流電動機的推定扭矩值的推定扭矩值計算單元；根據所算出的推定扭矩值和給予的指令扭矩值計算指令電壓的電壓相位的電壓相位計算單元。

本發明的另一驅動控制方法是一種通過施加矩形電壓對進行轉動驅動的交流電動機進行控制的驅動控制方法，其特征在于，具有：對從交流電動機輸出的實際扭矩值進行檢測的實際扭矩值檢測步驟(工序)；根據模仿交流電動機而設定的電動機模型，計算推定扭矩值的推定扭矩值計算步驟；和電壓相位計算步驟，是根據實際扭矩值、推定扭矩值和給予的指令扭矩值而計算指令電壓的電壓相位的電壓相位計算步驟，按照規定比率對基于在電壓相位的計算過程中所算出的實際扭矩值的實際參數和基于推定扭矩值的推定參數進行加法運算，并基于由此所獲得的數值計算電壓相位。

附圖說明

圖1是示出本發明的實施例即驅動控制裝置的基本結構的視圖；

圖2是圖1中電壓相位計算部的詳細視圖；

圖3是示出電壓相位計算部的其它結構的視圖；

圖4是示出電壓相位計算部的其它結構的視圖；

圖5是示出驅動控制裝置的更具體結構的視圖；

圖6是示出加法運算部的其它結構的視圖；