旋转电机控制装置的制造方法_2

文档序号:9379596阅读:来源:国知局
[0029]驱动电路22以分类成串联连接的一对晶体管的开关元件(在本实施方式中为IGBT)为基本单位,由将它们并联连接而成的周知的逆变器电路构成。具体而言,驱动电路22通过将上侧开关30与下侧开关33的串联电路、上侧开关31与下侧开关34的串联电路、及上侧开关32与下侧开关35的串联电路对应于各相的电动机线圈进行并联连接而成。上侧开关30与下侧开关33的接点P1、上侧开关31与下侧开关34的接点P2、及上侧开关32与下侧开关35的接点P3经由供电线Wu、Wv、Ww而与驱动电动机11的各相(U相、V相、W相)的电动机线圈分别连接。电动机控制信号S_a规定各开关30?35的接通断开状态。并且,对电动机控制信号S_a进行响应而各开关30?35进行接通断开,通过各开关30?35的开闭,切换向各相的电动机线圈的通电模式,由此将三相(U相、V相、W相)的驱动电力向驱动电动机11输出。
[0030]驱动电路22经由供电线L而与二次电池6连接。驱动电路22通过各开关30?35的接通断开将二次电池6的直流电力转换成交流电力而将三相的驱动电力向驱动电动机11供给。
[0031]在供电线L的中途且在驱动电路22及二次电池6之间,连接有对向供电线L通电的电流进行平滑化的平滑电容器23,在比平滑电容器23更接近二次电池6的一侧连接有作为电压控制部的DCDC转换器24。DCDC转换器24能够将基于二次电池6的直流电力的电压(以下,称为电源电压VI)升压成电源电压Vl以上或降压成小于电源电压Vl而向驱动电路22供给。DCDC转换器24存在如下情况:向驱动电路22供给的电流的电压(以下,称为施加电压V2)以成为电源电压Vl以上的方式进行升压的情况,以及以直接施加电源电压Vl的方式不升压(非升压)的情况。而且,DCDC转换器24存在施加电压V2以小于电源电压Vl的方式进行降压的情况。
[0032]在D⑶C转换器24与二次电池6之间设有检测电源电压Vl的第一电压传感器25。在DCDC转换器24与驱动电路22之间设有检测施加电压V2的第二电压传感器26。各电压传感器25、26与MPU21连接。并且,由各电压传感器25、26检测出的各电压Vl、V2被MPU21取入。
[0033]MPU21对于D⑶C转换器24输出电压控制信号S_b。电压控制信号S_b规定施加电压,并规定是否以使电源电压Vl成为施加电压V2的方式进行升压、非升压、或降压。并且,对电压控制信号S_b进行响应而DCDC转换器24以成为规定的施加电压V2的方式控制电源电压VI。
[0034]在驱动电路22与驱动电动机11之间,设有检测流向各相的电动机线圈的电流Iu、Iv、Iw的电流传感器27、28、29。各电流传感器27?29与MPU21连接。并且,由各电流传感器27?29检测出的电流Iu?Iw被MPU21取入。
[0035]在驱动电动机11设有检测电动机的输出轴lla(未图示)的电动机旋转角Θ m的旋转角传感器20。旋转角传感器20与MPU21连接。并且,由旋转角传感器20检测出的电动机旋转角0m被MPU21取入。
[0036]制动传感器7A与MPU21连接。并且,由制动传感器7A检测出的制动操作量BRK被MPU21取入。油门传感器8A与MPU21连接。并且,由油门传感器8A检测出的油门操作量ACC被MPU21取入。车速传感器9A与MPU21连接。并且,由车速传感器9A检测出的车速SP被MPU21取入。
[0037]MPU21基于从各种传感器输入的各种信息而控制D⑶C转换器24,由此控制施加电压,通过驱动电路22来控制驱动电动机11。
[0038]说明基于MPU21的指令的通过驱动电路22的驱动电动机11控制处理。如图3所示,MPU21具备电动机转矩指令值运算部40、电流指令值运算部41、3相/2相转换部42、SP/N转换部49及施加电压生成部50。电动机转矩指令值运算部40基于制动操作量BRKJi门操作量ACC及车速SP来运算由驱动电动机11产生的电动机转矩指令值Tm*。电动机转矩指令值运算部40例如在油门操作量ACC越多,另外车速SP越大时,将电动机转矩指令值Tm*设定为越大的值。
[0039]电流指令值运算部41基于电动机转矩指令值Tm*来运算q轴电流指令值Iq*。电流指令值运算部41例如在电动机转矩指令值Tm*的绝对值越增大,将q轴电流指令值Iq*设定为越大的值。电流指令值运算部41将运算出的q轴电流指令值Iq*向减法运算器43b输出。需要说明的是,在本实施方式中,d轴电流指令值Id*设定为零,电流指令值运算部41将该d轴电流指令值Id*向减法运算器43a输出。d轴电流指令值Id*及q轴电流指令值Iq*对应于d/q坐标系的驱动电动机11的供给电流的目标值。
[0040]3相/2相转换部42使用电动机旋转角Θ m将各相的电流Iu、Iv, Iw映像于d/q坐标系,由此来运算d轴电流值Id及q轴电流值Iq。d轴电流值Id及q轴电流值Iq是d/q坐标系的驱动电动机11的实际的电流值。3相/2相转换部42将运算出的d轴电流值Id及q轴电流值Iq向减法运算器43a、43b分别输出。
[0041 ] 减法运算器43a通过从d轴电流指令值Id*减去d轴电流值Id来求出d轴电流偏差△ Id,并将求出的d轴电流偏差△ Id向反馈控制部44输出。反馈控制部44为了使d轴电流值Id追随d轴电流指令值Id*而执行基于d轴电流偏差△ Id的电流反馈控制,由此生成d轴电压指令值Vd*,并将生成了的d轴电压指令值Vd*向电压指令值生成部46输出。减法运算器43b通过从q轴电流指令值Iq*减去q轴电流值Iq而求出q轴电流偏差Alq,并将求出的q轴电流偏差AIq向反馈控制部45输出。反馈控制部45为了使q轴电流值Iq追随q轴电流指令值Iq*而执行基于q轴电流偏差△ Iq的电流反馈控制,由此生成q轴电压指令值Vq*,并将生成了的q轴电压指令值Vq*向电压指令值生成部46输出。
[0042]SP/N转换部49使用车速SP来运算与后轮胎15连结的驱动轴14的旋转速度。SP/N转换部49使用驱动轴14的旋转速度和减速器12的减速比来运算电动机转速N,并将运算出的电动机转速N向电压指令值生成部46输出。
[0043]施加电压生成部50使用电动机转矩指令值Tm*及电动机转速N、以及电源电压Vl及施加电压V2,如图4的控制区域映射所示,生成电压控制信号S_b,并将利用电压控制信号S_b控制的施加电压V2'向电压指令值生成部46及PffM输出部48输出。需要说明的是,在本实施方式中,包含施加电压生成部50的MPU21构成电压控制部。
[0044]电压指令值生成部46使用电动机旋转角Θ m将d轴电压指令值Vd*及q轴电压指令值Vq*映像于三相坐标系,由此运算三相坐标系的各电压指令值Vu*、Vv*、Vw*,并将运算出的各相电压指令值Vu*、Vv*、Vw*向PffM转换部47输出。电压指令值生成部46使用电动机转矩指令值Tm*及电动机转速N,如图4的控制区域映射所示,运算基于规定的PffM控制的各电压指令值Vu*、Vv*、Vw*ο需要说明的是,各电压指令值Vu*、Vv*、Vw*也考虑施加电压V2'进行运算。
[0045]电压指令值生成部46使用周知的PffM控制即通常PffM控制(正弦波PffM控制)、过调制PffM控制及矩
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