[發明專利]交流電機的控制裝置

有效

• 申請號: 201410044186.0
• 申請日: 2014-01-30
• 公開（公告）號: CN103986389B
• 公開（公告）日: 2017-07-11
• 發明（設計）人: 小俁隆士;伊藤武志;加古寬文
• 申請（專利權）人: 株式會社電裝
• 主分類號: H02P21/14
• 分類號: H02P21/14;H02P27/08
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 朱勝,陳煒

技術領域

本公開涉及一種交流電機的控制裝置。

背景技術

近年，由于降低燃料消耗和減少廢氣排放的社會需求，電動汽車和混合動力汽車（其每個安裝有作為車輛的功率源的交流電機）引起了注意。例如，在一些混合動力汽車中，由二次電池等構成的直流電源和交流電機經由逆變器等構建的電力轉換裝置而彼此連接；并且直流電源的直流電壓由逆變器轉換為交流電壓從而驅動交流電機。

在安裝在這種混合動力汽車和電動汽車中的交流電機的控制裝置中，已知下述一種技術：在該技術中，在一個相中設置有用于感測相電流的電流傳感器，從而減少了電流傳感器的數量，借此可以減小逆變器的三個相的輸出端子附近的結構的尺寸并且可以降低交流電機的控制系統的成本（例如，參見專利文獻1）。

在專利文獻1中，按照下面的方式執行單相控制：對于一個相，使用該一個相的電流傳感器值；并且對于其他相，使用三相交流電流指令值作為其他相的電流估計值，該三相交流電流指令值可以通過基于電角對d軸電流指令值和q軸電流指令值進行逆dq變換而獲取。通過對d軸電流指令值和q軸電流指令值進行逆dq變換所獲取的三相交流電流指令值未成為正確地反映交流電機的實際電流的信息，并且因此交流電機的控制很可能變得不穩定。特別地，當交流電機的轉數小時，每采樣間隔中電流感測值的電流改變和旋轉角度運動變小并且因此缺乏實際信息，其因此很可能使得交流電機的控制更加不穩定。

[專利文獻1]JP-A第2008-86139號（對應于US2008/0079385-A1）

發明內容

本公開的目的是提供一種交流電機的控制裝置，該交流電機的控制裝置即使在交流電機的轉數小的低速旋轉范圍中也可以穩定地驅動交流電機。

根據本公開的一個方面，一種具有由逆變器控制的施加電壓的三相交流電機的控制裝置，該控制裝置控制電機的驅動并且包括：電流獲取裝置，用于從電流傳感器獲取電流感測值，該電流傳感器布置在作為電機的三個相中的一個相的電機的傳感器相上；旋轉角度獲取裝置，用于從旋轉角度傳感器獲取旋轉角度感測值，該旋轉角度傳感器感測電機的旋轉角度；電流估計裝置，用于根據電流感測值和旋轉角度感測值，對電流估計值進行運算；第一電壓指令值運算裝置，用于根據與電機的驅動有關的電流指令值和要被反饋的電流估計值，對第一電壓指令值進行運算；電壓指令參考值運算裝置，用于根據電流指令值、使用電機的理論公式，對電壓指令參考值進行運算；第二電壓指令值運算裝置，用于對電壓指令參考值進行校正，以便對第二電壓指令值進行運算；控制模式切換裝置，用于在第一控制模式與第二控制模式之間進行切換，第一控制模式用于基于第一電壓指令值來生成與逆變器的驅動有關的驅動信號，第二控制模式用于基于第二電壓指令值來生成驅動信號；以及轉數運算裝置，用于根據旋轉角度感測值，對電機的轉數進行運算。當轉數大于預定確定閾值時，控制模式切換裝置選擇第一控制模式。當轉數不大于預定確定閾值時，控制模式切換裝置選擇第二控制模式。

在以上控制裝置中，對電壓指令參考值進行校正并且對第二電壓指令值進行運算，以及在低速旋轉范圍中，基于第二電壓指令值在第二控制模式中控制交流電機的驅動。以這種方式，根據以上控制裝置，在低速旋轉范圍中，可以從交流電機啟動的時間起穩定地控制交流電機的驅動，并且驅動交流電機直到交流電機停止的時間。

附圖說明

根據參照附圖而進行的下面的詳細描述，本公開的以上的和其他的目的、特征以及優點將變得更加明顯。在附圖中：

圖1是示出本公開的第一實施例的交流電機驅動系統的構造的示意圖；

圖2是示出本公開的第一實施例的電動機控制裝置的構造的示意圖；

圖3是示出本公開的第一實施例的控制部的構造的框圖；

圖4A、圖4B以及圖4C是示出在高速旋轉范圍中交流電機的運動的時間圖；

圖5A、圖5B以及圖5C是示出在中速旋轉范圍中交流電機的運動的時間圖；

圖6A、圖6B以及圖6C是示出在低速旋轉范圍中交流電機的運動的時間圖；

圖7A、7B、7C以及7D是示出當交流電機的轉數為0[rpm]時、基于電壓指令參考值來執行控制時交流電機的運動的時間圖；

圖8A、8B、8C以及8D是示出當交流電機的轉數為0[rpm]時、執行兩相控制時交流電機的運動的時間圖；

圖9A和圖9B是示出根據本公開的第一實施例的死區時間校正的時間圖；

圖10A和圖10B是示出本公開的第一實施例的幅度校正的圖形；