[发明专利]旋转电机控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及对用于驱动车辆的旋转电机进行驱动控制的旋转电机控制装置。

背景技术

在利用永磁体的电动机中，在产生旋转磁场的线圈中即使在不流过电流的情况下，也残留由永磁体产生的磁通量，在永磁体和线圈的铁芯之间产生转矩波动。日本特开2003-88159号公报(专利文献1)公开有，着眼于转矩波动的频率为电动机的电角度的整数倍，将电动机电角度整数倍的任意频率、任意振幅、任意相位的正弦波作为转矩波动修正量，叠加到转矩指令中，来抑制变动的技术。

专利文献1：日本特开2003-88159号公报

发明内容

由于转矩波动，在理论上作为具有与永磁体的极数和铁芯的凸极数相关的高次谐波成分的波动出现，根据专利文献1所示的技术可以抑制转矩波动。但是，作为电动机的一种的同步电动机中，除了由永磁体的磁场形成的磁链和流经线圈的电流之积产生的磁转矩之外，还有效利用了因自感的位置变换而引起的磁能的变化所产生的磁阻转矩。但是，自感系数是变动的值。例如，在线圈电流根据输出转矩或转速增加而产生了磁性饱和时，自感系数会变动。另外，由于磁阻也随着电动机的转子的旋转角度而改变，自感系数也变动。这也成为高阶谐波成分被叠加到转矩波动的一个主要原因。因此，转矩波动修正量应该根据电动机的旋转状态等适当地设定，如果匹配性差，就会限制对转矩波动的抑制效果。专利文献1中，虽然记载了能够自由地设定作为转矩波动修正量的正弦波，但也未示意具体的决定方法，由于要追求良好的转矩波动抑制效果，对技术要求进一步的改进。

但是，如果考虑自感系数的变动是非线形的，和应用于普通的电动机控制的PWM控制的分辨率，对产生的转矩波动要求严密的修正量来抑制转矩波动是不现实的。因此，要求不必徒劳地增大控制作为旋转电机的电动机的旋转电机控制装置的构成规模，还不必增大运算载荷，就能对应旋转电机的旋转状态等得到适当的转矩波动修正量。

本发明是鉴于上述课题而做成的，其目的在于提供一种可以以简单的构成，按照旋转电机的旋转状态，确切地抑制转矩波动的旋转电机控制装置。

用于实现上述目的的本发明中的旋转电机控制装置是对驱动车辆的旋转电机进行驱动控制的旋转电机控制装置，其特征在于，具备：正负判断部，其判断上述旋转电机的输出转矩的正负；修正参数设定部，其根据上述输出转矩的正负，将针对上述旋转电机的磁极位置的、用于降低上述旋转电机的转矩波动的正弦波状的波动修正波的相位差设定为修正参数；修正波生成部，其根据上述修正参数生成上述波动修正波，使用上述波动修正波对上述旋转电机进行驱动控制。

参照专利文献1，如上所述，通过将与转矩波动对应的正弦波作为转矩波动修正量添加到转矩指令中，可以抑制转矩波动。但是，如果要得到高的抑制效果，就要求转矩波动修正量，如上所述，按照旋转电机的旋转状态来设定。发明者发现将旋转电机用作车辆的驱动源时，由车辆的前进和后退的不同以及牵引和再生的不同而产生的转矩波动也不同。例如，将旋转电机支撑在车体上的支撑部的安装橡胶的特性的偏差，或起因于从旋转电机到车轮的驱动传递系统的结构，有时产生不同特性的转矩波动。如果如本特征构成，根据输出转矩的正负生成不同的相位的波动修正波，能够得到对应所产生的转矩波动的确切的波动修正波。通过使用波动修正波驱动控制旋转电机，能够良好地抑制转矩波动。这样，根据本特征构成，能够提供根据旋转电机的旋转状态可以确切地抑制转矩波动的旋转电机控制装置。并且，输出转矩包括根据旋转电机实际输出的转矩、电流值等推测出的转矩、由上位系统提供的要求转矩等。

另外，本发明的旋转电机控制装置优选具备要求转矩设定部，该要求转矩设定部至少根据加速踏板的操作量决定上述旋转电机的要求转矩，上述旋转电机控制装置根据将上述波动修正波叠加到上述要求转矩后的目标转矩对上述旋转电机进行驱动控制。

由于根据将转矩波动修正波与旋转电机的要求转矩相叠加后的目标转矩控制旋转电机，能够按照驾驶者的要求控制旋转电机的转矩，并且确切地抑制转矩波动。

另外，优选本发明的旋转电机控制装置的上述修正参数设定部，还按照上述输出转矩的正负，设定上述波动修正波的振幅。

转矩波动具有正弦波成分，其成分除了相位之外还存在振幅。由于振幅如文字记载与振动的大小相关，通过对波动修正波设定适当的振幅，能够使旋转电机的转矩波动的大小适当地衰减。如本构成，还根据输出转矩的正负，设定波动修正波的振幅，对于产生的转矩波动，能够得到更好的抑制效果。