[發明專利]電動馬達驅動控制方法及裝置

有效

• 申請號: 200780001047.8
• 申請日: 2007-05-24
• 公開（公告）號: CN101351956A
• 公開（公告）日: 2009-01-21
• 發明（設計）人: 蘇布拉塔·薩哈;陳志謙
• 申請（專利權）人: 愛信艾達株式會社
• 主分類號: H02P21/00
• 分類號: H02P21/00;H02P27/04
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 雒運樸;李偉

技術領域

本發明涉及在電動馬達中流過與目標轉矩指令相對應的電流的電動馬達驅動控制方法及裝置，并不是要限定于此，特別是涉及在車輛中將用于對車輪進行旋轉驅動的車輛用電動馬達所發生的轉矩，控制成目標轉矩的方法及裝置。本發明，例如，可以應用于在電動汽車或用內燃機和電動馬達來驅動車輪的混合動力車輛中所搭載的車輪驅動用電動馬達的驅動控制中。?

背景技術

專利文獻1：日本特開2005-192341號公報?

專利文獻2：日本特開2006-14539號公報?

例如，車輪驅動用電動馬達，進行車輛驅動(牽引：traction)或車輛制動(再生：regeneration)。隨著矢量控制技術的發展已實現可以精密且平滑地進行多種電動馬達控制。因此，最近在車輪驅動中使用3相感應電動機、永磁型同步電動機等3相交流電動機，并使用矢量控制來進行馬達控制。專利文獻1公開了搭載在混合動力車中的一種類型永磁型同步電動機，專利文獻2中公開有這種電動機的矢量控制的一個方式。?

永磁型同步電動機，具有安裝了永久磁體的轉子，和安裝了U相、V相和W相定子線圈的定子。在專利文獻2中，為了產生驅動馬達的轉矩即驅動馬達轉矩，或發電機的轉矩即發電機轉矩，該電動機與驅動控制裝置連接。該驅動裝置向逆變器(inverter)發送U相、V相和W相的脈沖寬度調制信號(PWM脈沖)。該逆變器流過向各定子線圈供給U相、V相和W相的電流，產生上述驅動馬達轉矩，或者產生發電機轉矩。?

該驅動控制裝置，在分別以轉子中的磁極對的方向為d軸、以與該d軸成直角的方向為q軸的d-q軸模型中，基于矢量控制運算進行反?饋控制。更具體而言，檢測向各定子線圈供給的電流、轉子磁極位置和逆變器入口的直流電壓(電源電壓)等，并根據磁極位置而進行3相/2相變換，將所檢測到的3相電流變換為d軸電流和q軸電流，另一方面，參照轉矩/電流變換表格，讀出與目標轉矩相對應的d軸目標電流和q軸目標電流，并計算d軸變換電流對于d軸目標電流的偏差，以及q軸變換電流對于q軸目標電流的偏差，進而計算用于使各偏差置為0的d軸目標電壓和q軸目標電壓，并對其進行2相/3相變換，設為U相、V相和W相的電壓指令。基于各電壓指令來產生PWM脈沖。?

在車輛電動行駛中，在特定的運行狀態下，例如在車輛“爬坡”動作中，在同一轉矩指令中發生由從牽引向再生或與其相反的象限遷移。在同一轉矩指令時的牽引/再生間的象限遷移期間內，發生d軸和q軸電流指令的躍變(step?jump)，導致產生轉矩沖擊。?

發明內容

本發明的第1目的在于在牽引/再生間的象限遷移中使電流指令平滑地推移；本發明的第2目的在于防止或抑制存在上述象限遷移的情況下對電動馬達的轉矩沖擊；本發明的第3目的在于比較簡易地實現本發明；本發明的第4目的在于實現低功率消耗、高效率的電動馬達驅動；本發明的第5目的在于抑制高速行駛中的輸出轉矩的降低。?

(1)一種電動馬達驅動控制方法，其根據目標轉矩導出目標電流，使電動馬達中流過相當于該目標電流的電流，其特征在于，在具有正側速度上限和負側速度下限的規定速度區域中包括被分配給上述目標轉矩的用于馬達驅動的目標電流不連續地進行切換的旋轉速度0，當上述馬達的旋轉速度在上述規定速度區域中時，通過使用該旋轉速度和被分配給上述目標轉矩的牽引側目標電流和再生側目標電流來進行線性插入，求得與該旋轉速度相對應的目標電流，并使上述電動馬達中流過相當于該目標電流的電流，高效率轉矩曲線表示以最低功率消耗來產生上述電動馬達的各目標轉矩的各目標電流，當上述馬達的旋轉速度在上述規定速度區域中時，使上述電動馬達中流過相當于在上述再生側目標電流中加上以下兩個值之積后的值的電流，一個值為上述高效率轉矩曲線上的、與上述目標轉矩對應的牽引側目標電流和再生側目標電流之差；另一個值為上述馬達的旋轉速度和上述負側速度下限之差對于上述規定速度區域的上述正側速度上限和上述負側速度下限之差的比，當上述電動馬達的旋轉速度在上述規定速度區域之外時，使上述電動馬達流過相當于下述目標?電流的電流，該目標電流為在上述高效率轉矩曲線上的、分配給被提供的目標轉矩相當值的電流。?

并且，為了便于理解，在括號內附加標記附圖中所示的、后述的實施例中相應要素的符號或相應事項的符號，作為示例參考。以下也一樣。?