[發明專利]包括馬達控制裝置的車輛以及用于車輛的控制方法

有效

• 申請號: 201310359172.3
• 申請日: 2013-08-16
• 公開（公告）號: CN103684166A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 及部七郎齋;山本鐵隆;小柳博之
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H02P21/00
• 分類號: H02P21/00;H02P21/14;H02P27/06
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 康建峰;賈萌

技術領域

本發明涉及一種包括控制裝置的車輛以及用于該車輛的控制方法，其中該控制裝置使用旋轉變壓器（resolver）的輸出來對馬達執行矩形波控制（矩形波電壓控制）。

背景技術

日本專利申請2008-283751號公報（JP2008-283751A）描述了如下的一種技術：其用于以矩形波控制模式驅動馬達的系統中，通過基于由轉子旋轉位置傳感器檢測的轉子旋轉位置來計算用于轉矩控制的馬達命令電流矢量和馬達檢測電流矢量，然后校正矩形波電壓的相位，使得從馬達命令電流矢量獲得的估計轉矩與從馬達檢測電流矢量獲得的估計轉矩之間的偏差變為零，從而防止擾亂轉矩波動。

附帶地，被稱為旋轉變壓器的傳感器通常用于檢測轉子旋轉位置的傳感器，并且旋轉變壓器的檢測值可包括所謂的零偏移誤差。因此，期望執行用于計算零偏移誤差的控制（下文中，也稱為“零學習”），然后基于該結果校正旋轉變壓器的檢測值。然而，如果未完成零學習，則會擔心由于零偏移誤差的影響而在估計轉矩中出現誤差，結果，馬達的輸出轉矩快速地變化。

發明內容

本發明提供了一種使用旋轉變壓器的輸出來對馬達執行矩形波控制的、包括控制裝置的車輛，以及用于該車輛的控制方法，該控制裝置被配置為進行用于即使在尚未完成零學習期間也能避免馬達的輸出轉矩的快速變化的控制。

本發明的一方面提供了一種車輛，包括：具有轉子的馬達；旋轉變壓器，被配置為檢測轉子的旋轉角；以及控制裝置，被配置為使用轉子的旋轉角來對馬達執行矩形波控制，旋轉角由旋轉變壓器來檢測。控制裝置被配置為執行用于學習轉子的實際旋轉角的原點與轉子的檢測到的旋轉角的原點之間的偏差的零學習，然后基于零學習的結果對轉子的檢測到的旋轉角進行校正，并且控制裝置被配置為執行用于避免在零學習尚未完成時馬達的輸出的快速變化的避免控制。

本發明的另一方面提供了一種用于車輛的控制方法，車輛包括具有轉子的馬達以及被配置為檢測轉子的旋轉角的旋轉變壓器。控制方法包括：使用旋轉變壓器來檢測轉子的旋轉角；使用檢測到的旋轉角來對馬達執行矩形波控制；執行用于學習轉子的實際旋轉角的原點與轉子的檢測到的旋轉角的原點之間的偏差的零學習；基于零學習的結果校正轉子的檢測到的旋轉角；以及當尚未完成零學習時，執行用于避免馬達的輸出的快速變化的避免控制。

在車輛及其控制方法中，在完成零學習之后，可將矩形波控制中使用的矩形波電壓相位的控制范圍設置為第一范圍。避免控制可以是用于相比于第一范圍來限制矩形波電壓相位的控制范圍的控制。

在車輛及其控制方法中，當執行矩形波控制時，可使用檢測到的轉子的旋轉角來計算馬達的估計轉矩，然后，基于估計轉矩與馬達的命令轉矩之間的偏差來對馬達執行反饋控制。在完成零學習之后，可將矩形波控制期間的命令轉矩的上限設置為第一線。避免控制可以是用于將矩形波控制期間的命令轉矩的上限減小至第一線以下的控制。

在車輛及其控制方法中，避免控制可以是用于禁止對馬達執行矩形波控制的控制。

在車輛及其控制方法中，當執行矩形波控制時，可使用轉子的所檢測到的旋轉角來計算馬達的估計轉矩，然后，可基于估計轉矩與馬達的命令轉矩之間的偏差來對馬達執行反饋控制。避免控制可以是用于校正轉子的所檢測到的旋轉角以使得估計轉矩增大的控制，所檢測到的旋轉角用于計算估計轉矩。

在車輛及其控制方法中，當執行矩形波控制時，可使用轉子的所檢測到的旋轉角來計算馬達的估計轉矩，然后，基于估計轉矩與馬達的命令轉矩之間的偏差來對馬達執行反饋控制。避免控制可以是用于校正使用轉子的所檢測到的旋轉角計算的估計轉矩以增大估計轉矩的控制。

在車輛及其控制方法中，避免控制可以是用于通過校正所檢測到的旋轉角來間接校正估計轉矩以增大估計轉矩的控制，或者避免控制可以是用于通過將估計轉矩增大預定值來直接校正估計轉矩以增大估計轉矩的控制。

在車輛及其控制方法中，當執行矩形波控制時，可使用轉子的檢測到的旋轉角來計算馬達的估計轉矩，然后，基于估計轉矩與馬達的命令轉矩之間的偏差來對馬達執行反饋控制。避免控制可以是用于將命令轉矩的變化率限制為預定值以下的控制。

利用根據本發明的車輛及其控制方法，在使用旋轉變壓器的輸出來對馬達執行矩形波控制的車輛中，即使在尚未完成零學習期間也能夠避免馬達的輸出轉矩的快速變化。

附圖說明

以下將參照附圖描述本發明示例性實施例的特征、優點以及技術和工業意義，在附圖中，相同的附圖標記表示相同的元件，并且在附圖中：