專利名稱：電動(dòng)驅(qū)動(dòng)控制裝置、電動(dòng)驅(qū)動(dòng)控制方法及其程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電動(dòng)驅(qū)動(dòng)控制裝置、電動(dòng)驅(qū)動(dòng)控制方法及其程序。
背景技術(shù)：
過去，在作為電動(dòng)機(jī)械配置的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)或者發(fā)電機(jī)中，配置有具有能夠自由旋轉(zhuǎn)、由N極和S極的永久磁鐵組成的磁極對的轉(zhuǎn)子、在該轉(zhuǎn)子的徑方向外側(cè)配置的具有U相、V相和W相的定子線圈的定子等。
為了驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)或驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、產(chǎn)生作為驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)矩或作為發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩，設(shè)置有電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置。對驅(qū)動(dòng)馬達(dá)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制裝置和對發(fā)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)控制裝置作為電動(dòng)機(jī)械控制裝置，將該電動(dòng)機(jī)械控制裝置中產(chǎn)生的U相、V相和W相的脈沖調(diào)幅信號(hào)傳送到變換器，將該變換器中產(chǎn)生的相電流、即U相、V相和W相的電流供給到上述各定子線圈，從而產(chǎn)生上述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)矩，或產(chǎn)生發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩。
但是，在例如上述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制裝置中，在分別沿轉(zhuǎn)子的磁極對的方向取d軸、和沿與該d軸垂直的方向取q軸的d-q軸模型上，利用矢量控制運(yùn)算進(jìn)行反饋控制。因此，上述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制裝置檢測供給到各定子線圈的電流、轉(zhuǎn)子的磁極位置、變換器的輸入直流電壓等，基于磁極位置將所檢測的電流、即檢測電流變換為d軸電流及q軸電流，接著參照電流指令值映射關(guān)系，計(jì)算出表示d軸電流及q軸電流的目標(biāo)值的d軸電流指令值及q軸電流指令值，基于上述d軸電流與d軸電流指令值的偏差、q軸電流與q軸電流指令值的偏差、以及驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的參數(shù)，計(jì)算d軸電壓指令值及q軸電壓指令值。
在上述電流指令值映射關(guān)系中，與表示驅(qū)動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)矩的目標(biāo)值的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)目標(biāo)值轉(zhuǎn)矩、上述直流電壓及角速度對應(yīng)而記錄有d軸電流指令值及q軸電流指令值。還有，上述參數(shù)由反電動(dòng)勢常數(shù)MIf、各定子線圈的線圈電阻Ra、電感Ld、Lq等組成(參照專利文獻(xiàn)1)。
但是，上述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)中，雖然隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生反電動(dòng)勢，然而角速度越高，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的端子電壓也越高，如果該端子電壓超過閾值，就會(huì)產(chǎn)生電壓飽和，從而不能利用驅(qū)動(dòng)馬達(dá)進(jìn)行輸出。
此時(shí)，如果角速度增加，進(jìn)入磁場削弱控制區(qū)域，為了進(jìn)行磁場削弱控制，形成上述電流指令值映射關(guān)系，在該電流指令值映射關(guān)系的高角速度的規(guī)定區(qū)域內(nèi)，d軸電流指令值向負(fù)方向增加，從而抵消永久磁鐵的磁通量，減少磁通量與定子線圈的交割數(shù)。因此，可以增加驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的運(yùn)行區(qū)域。
專利文獻(xiàn)1特開平5-130710號(hào)公報(bào)。
但是，上述過去的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制裝置中，如果d軸電流指令值在負(fù)方向上太大，則不能有效地進(jìn)行磁場削弱控制，不能產(chǎn)生足夠的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)矩。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述過去的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)控制裝置的問題，提供能夠有效地進(jìn)行磁場削弱控制，產(chǎn)生足夠的電動(dòng)機(jī)械轉(zhuǎn)矩的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)控制裝置、電動(dòng)驅(qū)動(dòng)控制方法及其程序。
因此，本發(fā)明的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)控制裝置中，具有基于表示電動(dòng)機(jī)械轉(zhuǎn)矩的目標(biāo)值的電動(dòng)機(jī)械目標(biāo)轉(zhuǎn)矩計(jì)算第1、第2電流指令值的第1、第2電流指令值計(jì)算處理機(jī)構(gòu)、基于上述第1、第2電流指令值計(jì)算電壓指令值的電壓指令值計(jì)算處理機(jī)構(gòu)、計(jì)算用于調(diào)整上述第1、第2電流指令值的第1、第2調(diào)整值的第1、第2調(diào)整值計(jì)算處理機(jī)構(gòu)。
上述第1電流指令值計(jì)算處理機(jī)構(gòu)具有基于上述第1調(diào)整值調(diào)整第1電流指令值的第1電流指令值調(diào)整處理機(jī)構(gòu)、和將調(diào)整后的第1電流指令值限制在規(guī)定值的電流限制處理機(jī)構(gòu)。還有，上述第2電流指令值計(jì)算處理機(jī)構(gòu)具有在限制第1電流指令值的同時(shí)、基于上述第2調(diào)整值調(diào)整第2電流指令值的第2電流指令值調(diào)整處理機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明的其它的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)控制裝置中，具有在限制上述第1電流指令值的同時(shí)、切換上述第1、第2電流指令值調(diào)整處理機(jī)構(gòu)的切換處理機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明的其它另外的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)控制裝置中，上述第2電流指令值計(jì)算處理機(jī)構(gòu)基于利用上述第1電流指令值計(jì)算處理機(jī)構(gòu)計(jì)算出的第1電流指令值，計(jì)算第2電流指令值。
本發(fā)明的其它另外的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)控制裝置中，上述第2電流指令值計(jì)算處理機(jī)構(gòu)基于上述電動(dòng)機(jī)械目標(biāo)轉(zhuǎn)矩及第1調(diào)整值，計(jì)算第2電流指令值。
本發(fā)明的其它另外的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)控制裝置中，上述第1、第2調(diào)整值計(jì)算處理機(jī)構(gòu)基于從上述電壓指令值計(jì)算的表示電壓飽和程度的電壓飽和判斷指標(biāo)、及閾值計(jì)算上述第1、第2調(diào)整值。
本發(fā)明的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)控制方法中，具有基于表示電動(dòng)機(jī)械轉(zhuǎn)矩的目標(biāo)值的電動(dòng)機(jī)械目標(biāo)轉(zhuǎn)矩計(jì)算第1、第2電流指令值的計(jì)算工序、基于該第1、第2電流指令值計(jì)算電壓指令值的計(jì)算工序、計(jì)算用于調(diào)整上述第1、第2電流指令值的第1、第2調(diào)整值的第1、第2調(diào)整值的計(jì)算工序。
在計(jì)算上述第1、第2電流指令值的計(jì)算工序中，基于上述第1調(diào)整值調(diào)整第1電流指令值，并限制其在規(guī)定值內(nèi)，在限制上述第1電流指令值的同時(shí)，基于上述第2調(diào)整值調(diào)整第2電流指令值。
本發(fā)明的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)控制方法的程序中，使計(jì)算機(jī)具有基于表示電動(dòng)機(jī)械轉(zhuǎn)矩的目標(biāo)值的電動(dòng)機(jī)械目標(biāo)轉(zhuǎn)矩計(jì)算第1、第2電流指令值的第1、第2電流指令值計(jì)算處理機(jī)構(gòu)、基于上述第1、第2電流指令值計(jì)算電壓指令值的電壓指令值計(jì)算處理機(jī)構(gòu)、計(jì)算用于調(diào)整上述第1、第2電流指令值的第1、第2調(diào)整值的第1、第2調(diào)整值計(jì)算處理機(jī)構(gòu)的功能。
上述第1電流指令值計(jì)算處理機(jī)構(gòu)具有基于上述第1調(diào)整值調(diào)整第1電流指令值的第1電流指令值調(diào)整處理機(jī)構(gòu)、和將調(diào)整后的第1電流指令值限制在規(guī)定值的電流限制處理機(jī)構(gòu)。還有，上述第2電流指令值計(jì)算處理機(jī)構(gòu)具有在限制第1電流指令值的同時(shí)、基于上述第2調(diào)整值調(diào)整第2電流指令值的第2電流指令值調(diào)整處理機(jī)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明，在電動(dòng)驅(qū)動(dòng)控制裝置中，具有基于表示電動(dòng)機(jī)械轉(zhuǎn)矩的目標(biāo)值的電動(dòng)機(jī)械目標(biāo)轉(zhuǎn)矩計(jì)算第1、第2電流指令值的第1、第2電流指令值計(jì)算處理機(jī)構(gòu)、基于上述第1、第2電流指令值計(jì)算電壓指令值的電壓指令值計(jì)算處理機(jī)構(gòu)、計(jì)算用于調(diào)整上述第1、第2電流指令值的第1、第2調(diào)整值的第1、第2調(diào)整值計(jì)算處理機(jī)構(gòu)。
上述第1電流指令值計(jì)算處理機(jī)構(gòu)具有基于上述第1調(diào)整值調(diào)整第1電流指令值的第1電流指令值調(diào)整處理機(jī)構(gòu)、和將調(diào)整后的第1電流指令值限制在規(guī)定值的電流限制處理機(jī)構(gòu)。還有，上述第2電流指令值計(jì)算處理機(jī)構(gòu)具有在限制第1電流指令值的同時(shí)、基于上述第2調(diào)整值調(diào)整第2電流指令值的第2電流指令值調(diào)整處理機(jī)構(gòu)。
此時(shí)，由于基于第1調(diào)整值調(diào)整第1電流指令值、并將調(diào)整后的第1電流值限制在規(guī)定值內(nèi)，因此能夠有效地進(jìn)行磁場削弱控制，產(chǎn)生足夠的電動(dòng)機(jī)械轉(zhuǎn)矩。
還有，由于在限制第1電流指令值的同時(shí)，基于上述第2調(diào)整值調(diào)整第2電流指令值，因此能夠防止出現(xiàn)電壓飽和，防止出現(xiàn)不能利用電動(dòng)機(jī)械進(jìn)行輸出的現(xiàn)象。


圖1為表示本發(fā)明第1實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制裝置的方框圖。
圖2為本發(fā)明第1實(shí)施方式的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)控制裝置的概念圖。
圖3表示本發(fā)明第1實(shí)施方式的最大驅(qū)動(dòng)馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩映射關(guān)系。
圖4為本發(fā)明第1實(shí)施方式的第1電流指令值映射關(guān)系。
圖5為本發(fā)明第1實(shí)施方式的第2電流指令值映射關(guān)系。
圖6為本發(fā)明第1實(shí)施方式的電流限制映射關(guān)系。
圖7為表示本發(fā)明第2實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制裝置的方框圖。
圖8為本發(fā)明第2實(shí)施方式的第2電流指令值映射關(guān)系。
圖中31-驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，45-驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制裝置，48-電壓指令值計(jì)算處理部，53-d軸電流指令值計(jì)算部，54、84-q軸電流指令值計(jì)算部，55、66-減法運(yùn)算器，59、67-積分運(yùn)算器，65-電流限制器，SW1-開關(guān)。
具體實(shí)施例方式
下面，結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。此時(shí)，對搭載在作為電動(dòng)車輛的電動(dòng)汽車的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置、以及操作該電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)控制裝置進(jìn)行說明。
圖1為表示本發(fā)明第1實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制裝置的方框圖。圖2為本發(fā)明第1實(shí)施方式的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)控制裝置的概念圖。圖3表示本發(fā)明第1實(shí)施方式的最大驅(qū)動(dòng)馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩映射關(guān)系。圖4為本發(fā)明第1實(shí)施方式的第1電流指令值映射關(guān)系。圖5為本發(fā)明第1實(shí)施方式的第2電流指令值映射關(guān)系。圖6為本發(fā)明第1實(shí)施方式的電流限制映射關(guān)系。另外，圖3中，橫軸為角速度ω，縱軸為最大驅(qū)動(dòng)馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TMmax*。圖4中，橫軸為表示作為驅(qū)動(dòng)馬達(dá)31的轉(zhuǎn)矩的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)矩TM的目標(biāo)值的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TM*，縱軸為d軸電流指令值id*。圖5中，橫軸為d軸電流指令值id*，縱軸為q軸電流指令值iq*。圖6中，橫軸為電流限制參數(shù)Vdc/ω，縱軸為最大電流指令值idmax*。
圖中，31為作為電動(dòng)機(jī)械的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，該驅(qū)動(dòng)馬達(dá)31安裝在例如電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)軸上，具有自由旋轉(zhuǎn)的圖中未表示的轉(zhuǎn)子、及設(shè)置在該轉(zhuǎn)子的徑方向外側(cè)的定子。上述轉(zhuǎn)子具有轉(zhuǎn)子芯、在該轉(zhuǎn)子芯的圓周方向的多個(gè)位置上等間距配置的永久磁鐵，該永久磁鐵的S極與N極構(gòu)成磁極對。還有，上述定子具有在圓周方向的多個(gè)位置上向徑方向內(nèi)側(cè)突出的形成齒的定子芯、及繞在上述齒上的作為U相、V相和W相線圈的定子線圈。
上述轉(zhuǎn)子的輸出軸上設(shè)置有作為檢測轉(zhuǎn)子的磁極位置的磁極位置檢測部的磁極位置傳感器21，該磁極位置傳感器21產(chǎn)生作為傳感器輸出的磁極位置信號(hào)SGθ，傳送到作為電動(dòng)機(jī)械控制裝置的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制裝置45。另外，可以采用解算裝置取代上述磁極位置傳感器21作為磁極位置檢測部，利用該解算裝置產(chǎn)生磁極位置信號(hào)。
為了驅(qū)動(dòng)上述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)31、進(jìn)而使電動(dòng)汽車行駛，來自電池14的直流電流經(jīng)過作為電流發(fā)生裝置的變換器40轉(zhuǎn)變?yōu)橄嚯娏鳌⒓碪相、V相和W相的電流Iu、Iv、Iw，各相電流Iu、Iv、Iw分別供給到定子線圈11-13。
因此，上述變換器40具有作為6個(gè)開關(guān)元件的晶體管Tr1-Tr6，在驅(qū)動(dòng)電路51中產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳送到各晶體管Tr1-Tr6，通過使該各晶體管Tr1-Tr6有選擇地開關(guān)，可以產(chǎn)生上述各相電流Iu、Iv、Iw。作為上述變換器40，可以采用通過將2-6個(gè)開關(guān)元件組成1組所形成的IGBT等電源模塊，或采用在IGBT中安裝驅(qū)動(dòng)電路等而形成的IPM。
在從上述電池14向變換器40供給電流時(shí)的入口側(cè)設(shè)置有作為電壓檢測部的電壓傳感器15，該電壓傳感器15檢測變換器40的入口側(cè)的直流電壓Vdc，并傳送到驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制裝置45。另外，直流電壓Vdc也可以使用電池電壓，此時(shí)在上述電池14上設(shè)置有作為電壓檢測部的電池電壓傳感器。
另外，上述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)31、變換器40、驅(qū)動(dòng)電路51、圖中未表示的驅(qū)動(dòng)車輪等構(gòu)成電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置。還有，17為電容器。
然而，由于上述定子線圈11-13為星型接法，所以在確定了各相中的2個(gè)相的電流值后，剩下的1個(gè)相的電流值也就同時(shí)確定。因此，為了控制各相電流Iu、Iv、Iw，在例如U相和V相的定子線圈11、12的引線上設(shè)置檢測U相和V相電流Iu、Iv的作為電流檢測部的電流傳感器33、34，該電流傳感器33、34將檢測的電流作為檢測電流iu、iv傳送到驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制裝置45。
該驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制裝置45中，除了起計(jì)算機(jī)作用的圖中未表示的CPU外，還設(shè)置有用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)或各種程序的RAM、ROM等圖中未表示的存儲(chǔ)裝置，該存儲(chǔ)裝置內(nèi)設(shè)定有第1、第2電流指令值映射關(guān)系。還有，也可以采用MPU取代CPU。
雖然在上述ROM內(nèi)存儲(chǔ)有各種程序、數(shù)據(jù)等，但程序、數(shù)據(jù)等也可以存儲(chǔ)在作為外部存儲(chǔ)裝置的硬盤等其它存儲(chǔ)介質(zhì)中。此時(shí)，上述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制裝置45中設(shè)置有閃存，從上述存儲(chǔ)介質(zhì)讀出上述程序、數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在閃存中。因此，通過與外部的存儲(chǔ)介質(zhì)進(jìn)行交換，可以更新上述程序、數(shù)據(jù)等。
接著，說明上述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制裝置45的動(dòng)作。
首先，上述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制裝置45的圖中未表示的位置檢測處理機(jī)構(gòu)進(jìn)行位置檢測處理，讀入從上述磁極位置傳感器21傳送來的磁極位置信號(hào)SGθ，基于該磁極位置信號(hào)SGθ檢測磁極位置θ。還有，上述位置檢測處理機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)速度計(jì)算處理機(jī)構(gòu)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)速度計(jì)算處理，基于上述磁極位置信號(hào)SGθ計(jì)算出驅(qū)動(dòng)馬達(dá)31的角速度ω。另外，上述旋轉(zhuǎn)速度計(jì)算處理機(jī)構(gòu)在磁極數(shù)為p時(shí)，基于上述角速度ω計(jì)算作為驅(qū)動(dòng)馬達(dá)31的旋轉(zhuǎn)速度的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度NM
NM＝60·(2/p)·ω/2π該驅(qū)動(dòng)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度NM構(gòu)成電動(dòng)機(jī)械旋轉(zhuǎn)速度。
還有，上述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制裝置45的圖中未表示的檢測電流獲取處理機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測電流獲取處理，讀入并獲取上述檢測電流iu、iv，同時(shí)基于上述檢測電流iu、iv，計(jì)算并獲取檢測電流iwiw＝-iu-iv接著，上述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制裝置45的圖中未表示的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制處理機(jī)構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制處理，基于驅(qū)動(dòng)馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TM*、檢測電流iu、iv、iw、磁極位置θ、直流電壓Vdc等，對驅(qū)動(dòng)馬達(dá)31進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。另外，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)矩TM構(gòu)成電動(dòng)機(jī)械轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TM*構(gòu)成電動(dòng)機(jī)械目標(biāo)轉(zhuǎn)矩。還有，在本實(shí)施方式中，上述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制裝置45利用分別沿轉(zhuǎn)子的磁極對的方向取d軸、和沿與該d軸垂直的方向取q軸的d-q軸模型，通過矢量控制運(yùn)算，進(jìn)行反饋控制。
這樣，上述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制裝置45的圖中未表示的車速檢測處理機(jī)構(gòu)進(jìn)行車速檢測處理，基于上述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度NM，檢測與驅(qū)動(dòng)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度NM相對應(yīng)的車速V，將檢測的車速V傳送到進(jìn)行電動(dòng)汽車整體控制的圖中未表示的車輛控制裝置。然后，該車輛控制裝置的車輛用指令值計(jì)算處理機(jī)構(gòu)進(jìn)行車輛用指令值計(jì)算處理，讀入上述車速V及加速踏板開度α，基于車速V及加速踏板開度α，計(jì)算車輛要求轉(zhuǎn)矩TO*，與該車輛要求轉(zhuǎn)矩TO*相對應(yīng)，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TM*，并傳送到上述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制裝置45。
然后，在該驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制裝置45中，上述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制處理機(jī)構(gòu)為了基于驅(qū)動(dòng)馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TM*對驅(qū)動(dòng)馬達(dá)31進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，具有作為電流指令值計(jì)算·調(diào)整處理機(jī)構(gòu)的電流指令值計(jì)算部46、作為磁場削弱控制處理機(jī)構(gòu)的磁場削弱控制處理部47、作為電壓指令值處理機(jī)構(gòu)的電壓指令值計(jì)算處理部48、作為第1相變換處理機(jī)構(gòu)的三相兩相變換部49、以及作為輸出信號(hào)產(chǎn)生處理手段的PWM發(fā)生器50。
上述電流指令值計(jì)算部46為了進(jìn)行電流指令值計(jì)算·調(diào)整處理，具有作為第1電流指令值計(jì)算處理機(jī)構(gòu)的d軸電流指令值計(jì)算部53、減法運(yùn)算器55和電流限制器65、作為第2電流指令值計(jì)算處理機(jī)構(gòu)的q軸電流指令值計(jì)算部54和減法運(yùn)算器66，上述d軸電流指令值計(jì)算部53、減法運(yùn)算器55和電流限制器65進(jìn)行第1電流指令值計(jì)算處理，計(jì)算出作為表示d軸電流id的目標(biāo)值的第1電流指令值的d軸電流指令值id*。上述q軸電流指令值計(jì)算部54和減法運(yùn)算器66進(jìn)行第2電流指令值計(jì)算處理，計(jì)算出作為表示q軸電流iq的目標(biāo)值的第2電流指令值的q軸電流指令值iq*。另外，上述d軸電流指令值計(jì)算部53構(gòu)成最大轉(zhuǎn)矩控制處理機(jī)構(gòu)，上述減法運(yùn)算器55、66構(gòu)成第1、第2電流指令值調(diào)整處理機(jī)構(gòu)，電流限制器65構(gòu)成電流限制處理機(jī)構(gòu)。
還有，為了進(jìn)行磁場削弱控制處理，磁場削弱控制處理部47具有作為切換處理機(jī)構(gòu)的開關(guān)SW1、作為電壓飽和計(jì)算值計(jì)算處理機(jī)構(gòu)的減法運(yùn)算器58、及作為第1電壓飽和判斷處理機(jī)構(gòu)且作為第1調(diào)整值計(jì)算處理機(jī)構(gòu)的積分運(yùn)算器59、和作為第2電壓飽和判斷處理機(jī)構(gòu)且作為第2調(diào)整值計(jì)算處理機(jī)構(gòu)的積分運(yùn)算器67，進(jìn)行磁場削弱控制處理，當(dāng)電池電壓變低、或驅(qū)動(dòng)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度NM變高時(shí)，自動(dòng)進(jìn)行磁場削弱控制處理。
上述電壓指令值計(jì)算處理部48為了進(jìn)行電壓指令值計(jì)算處理，具有作為電流控制處理機(jī)構(gòu)的電流控制部61及作為電壓控制處理機(jī)構(gòu)的電壓控制部62，電流控制部61進(jìn)行電流控制處理，計(jì)算作為第1、第2軸電壓指令值的d軸電壓指令值vd*和q軸電壓指令值vq*。電壓控制部62進(jìn)行電壓控制處理，計(jì)算作為第1-第3相電壓指令值的電壓指令值vu*、vv*、vw*。另外，上述d軸電壓指令值vd*、q軸電壓指令值vq*、電壓指令值vu*、vv*、vw*構(gòu)成電壓指令值。
上述電流指令值計(jì)算部46進(jìn)行電流指令值計(jì)算處理，讀入驅(qū)動(dòng)馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TM*、角速度ω和直流電壓Vdc，計(jì)算d軸電流指令值id*和q軸電流指令值iq*。
這樣，從上述車輛用指令值計(jì)算處理機(jī)構(gòu)向驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制裝置45傳送驅(qū)動(dòng)馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TM*時(shí)，作為驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制裝置45的轉(zhuǎn)矩指令值限制處理機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)矩指令值限制部22進(jìn)行轉(zhuǎn)矩指令值限制處理，讀入上述直流電壓Vdc、角速度ω和驅(qū)動(dòng)馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TM*，參照在上述存儲(chǔ)裝置中設(shè)定的圖3的最大驅(qū)動(dòng)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩映射關(guān)系，讀入與上述直流電壓Vdc和角速度ω對應(yīng)的表示驅(qū)動(dòng)馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TM*的最大值的最大驅(qū)動(dòng)馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TMmax*，限制驅(qū)動(dòng)馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TM*不超過最大驅(qū)動(dòng)馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TMmax*。
另外，在上述最大驅(qū)動(dòng)馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩映射關(guān)系中，當(dāng)角速度ω小于等于規(guī)定值ω1時(shí)，最大驅(qū)動(dòng)馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TMmax*為一定值。當(dāng)角速度ω超過規(guī)定值ω1時(shí)，最大驅(qū)動(dòng)馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TMmax*沿曲線減小。在角速度ω超過規(guī)定值ω1的區(qū)域，最大驅(qū)動(dòng)馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TMmax*隨著直流電壓Vdc的增高而增加，隨著直流電壓Vdc的降低而減小。另外，上述最大驅(qū)動(dòng)馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩映射關(guān)系構(gòu)成最大電動(dòng)機(jī)械目標(biāo)轉(zhuǎn)矩映射關(guān)系，上述最大驅(qū)動(dòng)馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TMmax*構(gòu)成最大電動(dòng)機(jī)械目標(biāo)轉(zhuǎn)矩。
接著，上述d軸電流指令值計(jì)算部53進(jìn)行最大轉(zhuǎn)距控制處理，讀入在上述轉(zhuǎn)矩指令值限制部22所限制的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TM*，參照在上述存儲(chǔ)裝置中設(shè)定的圖4的第1電流指令值映射關(guān)系，讀入與驅(qū)動(dòng)馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TM*對應(yīng)的d軸電流指令值id*，將該d軸電流指令值id*傳送到減法運(yùn)算器55。
此時(shí)，在上述第1電流指令值映射關(guān)系中，設(shè)定d軸電流指令值id*，使得電流振幅指令值的絕對值變得最小，以實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TM*。在上述第1電流指令值映射關(guān)系中，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TM*取正值，與此對應(yīng)，d軸電流指令值id*取負(fù)值。當(dāng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TM*為零時(shí)，d軸電流指令值id*為零，隨著驅(qū)動(dòng)馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TM*的增加，d軸電流指令值id*朝負(fù)方向增大。
然而，在上述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)31中，隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生反電動(dòng)勢。驅(qū)動(dòng)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度NM越高，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)31的端子電壓越高，當(dāng)該端子電壓超過閾值時(shí)，產(chǎn)生電壓飽和，從而不能通過驅(qū)動(dòng)馬達(dá)31進(jìn)行輸出。
此時(shí)，上述電壓控制部62的圖中未表示的電壓飽和判斷指標(biāo)計(jì)算處理機(jī)構(gòu)進(jìn)行電壓飽和判斷指標(biāo)計(jì)算處理，基于上述d軸電壓指令值vd*和q軸電壓指令值vq*，計(jì)算作為表示電壓飽和程度的值的電壓飽和判斷指標(biāo)mm＝√(vd*2+vq*2)/Vdc并傳送到減法運(yùn)算器58。
該減法運(yùn)算器58進(jìn)行電壓飽和計(jì)算值計(jì)算處理，從上述電壓飽和判斷指標(biāo)m，減去將表示變換器40的最大輸出電壓的閾值作為比較值VmaxVmax＝k·Vdc時(shí)的常數(shù)k(本實(shí)施方式中，為0.78)，計(jì)算出電壓飽和計(jì)算值ΔVΔV＝m-k并傳送到磁場削弱控制處理部47。
接著，在磁場削弱控制處理部47，基于上述電壓飽和計(jì)算值ΔV判斷是否需要進(jìn)行磁場削弱控制，如果需要磁場削弱控制，則使d軸電流指令值id*在負(fù)方向增大。
因此，積分運(yùn)算器59進(jìn)行第1電壓飽和判斷處理和第1調(diào)整值計(jì)算處理，通過開關(guān)SW1從減法運(yùn)算器58接受上述電壓飽和計(jì)算值ΔV后，在每個(gè)控制時(shí)刻，計(jì)算該電壓飽和計(jì)算值ΔV，計(jì)算積分值∑ΔV，當(dāng)該積分值∑ΔV為正值時(shí)，將積分值∑ΔV乘以比例常數(shù)，得到進(jìn)行磁場削弱控制的第1調(diào)整值Δid，設(shè)定為正值。當(dāng)電壓飽和計(jì)算值ΔV或積分值∑ΔV為小于等于零的值時(shí)，上述第1調(diào)整值Δid為零。
減法運(yùn)算器55進(jìn)行第1電流指令值調(diào)整處理，接受第1調(diào)整值Δid，通過從上述d軸電流指令值id*減去第1調(diào)整值Δid，調(diào)整d軸電流指令值id*，將調(diào)整后的d軸電流指令值id*傳送到q軸電流指令值計(jì)算部54和電流控制部61。
此時(shí)，當(dāng)?shù)?調(diào)整值Δid取零值時(shí)，實(shí)際上不進(jìn)行d軸電流指令值id*的調(diào)整，也不進(jìn)行磁場削弱控制。另一方面，當(dāng)?shù)?調(diào)整值Δid取正值時(shí)，調(diào)整d軸電流指令值id*，使其值向負(fù)方向增大，進(jìn)行磁場削弱控制。
這樣，計(jì)算出d軸電流指令值id*后，上述q軸電流指令值計(jì)算部54讀入在上述轉(zhuǎn)矩指令值限制部22限制的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TM*、及d軸電流指令值id*，參照在上述存儲(chǔ)裝置中設(shè)定的圖5的第2電流指令值映射關(guān)系，計(jì)算與驅(qū)動(dòng)馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TM*及d軸電流指令值id*對應(yīng)的q軸電流指令值iq*。
另外，在上述第2電流指令值映射關(guān)系中，隨著驅(qū)動(dòng)馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TM*增大，d軸電流指令值id*在負(fù)方向增加，q軸電流指令值iq*在正方向增加。隨著驅(qū)動(dòng)馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TM*減小，d軸電流指令值id*在負(fù)方向減小，q軸電流指令值iq*在正方向減小。還有，當(dāng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TM*為一定時(shí)，隨著d軸電流指令值id*在負(fù)方向增加，q軸電流指令值iq*在正方向減小。
因此，當(dāng)上述第1調(diào)整值Δid取零值、不進(jìn)行磁場削弱控制時(shí)，由于第1調(diào)整值Δid為零，例如圖5所示，如果傳送到減法運(yùn)算器55的d軸電流指令值id*的值為ida*，d軸電流指令值id*的值ida*原樣傳送到q軸電流指令值計(jì)算部54。在q軸電流指令值計(jì)算部54，q軸電流指令值iq*的值為iqa*。與此對應(yīng)，當(dāng)?shù)?調(diào)整值Δid取正值、進(jìn)行磁場削弱控制時(shí)，例如如果傳送到減法運(yùn)算器55的d軸電流指令值id*的值為ida*，在減法運(yùn)算器55，d軸電流指令值id*在負(fù)方向增加第1調(diào)整值Δid，變?yōu)閕db*，然后傳送到q軸電流指令值計(jì)算部54，在q軸電流指令值計(jì)算部54，q軸電流指令值iq*在正方向小于值iqa*，變?yōu)橹礽qb*。
這樣，當(dāng)出現(xiàn)電壓飽和時(shí)，上述d軸電流指令值id*在負(fù)方向增加第1調(diào)整值Δid，從而能夠在磁場削弱控制區(qū)域?qū)︱?qū)動(dòng)馬達(dá)31進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，可以擴(kuò)大驅(qū)動(dòng)馬達(dá)31的運(yùn)行區(qū)域。
然而，如果上述d軸電流指令值id*在負(fù)方向太大，就不能充分利用磁場削弱控制的效果。
此時(shí)，在減法運(yùn)算器55與電流控制部61之間設(shè)置上述電流限制器65，設(shè)定作為d軸電流指令值id*的限制值的最大電流指令值idmax*，當(dāng)在上述減法運(yùn)算器55調(diào)整后的d軸電流指令值id*大到超過最大電流指令值idmax*時(shí)，在上述電流限制器65對從減法運(yùn)算器55輸出的d軸電流指令值id*進(jìn)行限制，使傳送到電流控制部61的d軸電流指令值id*為最大電流指令值idmax*。
因此，在上述存儲(chǔ)裝置內(nèi)形成如圖6所示的電流限制映射關(guān)系，上述電流限制器65進(jìn)行電流限制處理，讀入與利用上述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制處理機(jī)構(gòu)計(jì)算的上述直流電壓Vdc和角速度ω相對應(yīng)的電流限制參數(shù)Vdc/ω，參照上述電流限制映射關(guān)系，讀入與電流限制參數(shù)Vdc/ω相對應(yīng)的表示d軸電流指令值id*的最大值的最大電流指令值idmax*，限制d軸電流指令值id*，使其不超過最大電流指令值idmax*。
另外，在上述電流限制映射關(guān)系中，當(dāng)電流限制參數(shù)Vdc/ω小于等于規(guī)定值η1時(shí)，隨著電流限制參數(shù)Vdc/ω增加，最大電流指令值idmax*在負(fù)方向沿曲線增大。電流限制參數(shù)Vdc/ω大于上述值η1時(shí)，最大電流指令值idmax*為一定值。
這樣，當(dāng)在上述減法運(yùn)算器55調(diào)整的d軸電流指令值id*超過最大電流指令值idmax*時(shí)，在上述電流限制器65，限制d軸電流指令值id*，使其為最大電流指令值idmax*，因此能夠有效地進(jìn)行磁場削弱控制，產(chǎn)生足夠的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)矩TM。
然而，此時(shí)由于在上述減法運(yùn)算器55調(diào)整的d軸電流指令值id*原樣傳送到q軸電流指令值計(jì)算部54，因此只有d軸電流指令值iq*受到限制。這里，電流限制器65的圖中未表示的電流限制判斷處理機(jī)構(gòu)進(jìn)行電流限制判斷處理，根據(jù)在上述減法運(yùn)算器55調(diào)整的d軸電流指令值id*是否大于最大電流指令值idmax*，來判斷是否限制d軸電流指令值id*。當(dāng)在上述減法運(yùn)算器55調(diào)整的d軸電流指令值id*大于最大電流指令值idmax*時(shí)，判斷進(jìn)行電流限制，將電流限制信號(hào)傳送到開關(guān)SW1。
該開關(guān)SW1進(jìn)行切換處理，接受上述電流限制判斷信號(hào)后，保持當(dāng)時(shí)的第1調(diào)整值Δid，進(jìn)行切換，隔斷減法運(yùn)算器58與積分運(yùn)算器59，連接減法運(yùn)算器58與積分運(yùn)算器67。與此同時(shí)，減法運(yùn)算器55在開關(guān)SW1切換的時(shí)刻，按照第1調(diào)整值Δid調(diào)整d軸電流指令值id*，并傳送到q軸電流指令部計(jì)算部54和電流限制器65。
上述積分運(yùn)算器67進(jìn)行第2電壓飽和判斷處理及第2調(diào)整值計(jì)算處理，通過開關(guān)SW1從減法運(yùn)算器58接受上述電壓飽和計(jì)算值ΔV后，在每個(gè)控制時(shí)刻，計(jì)算該電壓飽和計(jì)算值ΔV，計(jì)算積分值∑ΔV，當(dāng)該積分值∑ΔV為正值時(shí)，將積分值∑ΔV乘以比例常數(shù)，得到第2調(diào)整值Δiq，設(shè)定為正值。當(dāng)電壓飽和計(jì)算值ΔV或積分值∑ΔV為小于零的值時(shí)，上述第2調(diào)整值Δiq為零。
減法運(yùn)算器66進(jìn)行第2電流指令值調(diào)整處理，接受第2調(diào)整值Δiq，通過從上述q軸電流指令值iq*減去第2調(diào)整值Δiq，調(diào)整q軸電流指令值iq*。
此時(shí)，當(dāng)?shù)?調(diào)整值Δiq取零值時(shí)，實(shí)際上不進(jìn)行q軸電流指令值iq*的調(diào)整。另一方面，當(dāng)?shù)?調(diào)整值Δiq取正值時(shí)，調(diào)整q軸電流指令值iq*，使其值向正方向減小。
然而，上述三相兩相變換部49進(jìn)行作為第1相變換處理的三相/兩相變換，讀入磁極位置θ，將檢測電流iu、iv、iw分別變換為d軸電流id和q軸電流iq，計(jì)算出作為實(shí)際電流的d軸電流id和q軸電流iq，并傳送到電流控制部61。該電流控制部61從電流限制器65接受進(jìn)行電流限制處理后的d軸電流指令值id*，從減法運(yùn)算器66接受進(jìn)行磁場削弱控制處理之后的q軸電流指令值iq*，從三相兩相變換部49接受上述d軸電流id和q軸電流iq，然后進(jìn)行反饋控制。
因此，電流控制部61計(jì)算上述d軸電流指令值id*與d軸電流id的電流偏差δid、及q軸電流指令值iq*與q軸電流iq的電流偏差δiq，基于各電流偏差δid、δiq，進(jìn)行比例控制和積分控制。
即，電流控制部61基于電流偏差δid計(jì)算表示比例成分的電壓指令值的電壓降Vzdp、及表示積分成分的電壓指令值的電壓降Vzdi，將電壓降Vzdp與Vzdi相加，計(jì)算電壓降VzdVzd＝Vzdp+Vzdi還有，上述電流控制部61讀入角速度ω及q軸電流iq，基于角速度ω、q軸電流iq及q軸電感Lq，計(jì)算q軸電流iq感應(yīng)生成的感應(yīng)電壓eded＝ω·Lq·iq同時(shí)，從上述電壓降Vzd減去感應(yīng)電壓ed，計(jì)算作為輸出電壓的d軸電壓指令值vd*vd*＝Vzd-ed＝Vzd-ω·Lq·iq還有，上述電流控制部61基于電流偏差δiq計(jì)算表示比例成分的電壓指令值的電壓降Vzqp、及表示積分成分的電壓指令值的電壓降Vzqi，將電壓降Vzqp與Vzqi相加，計(jì)算電壓降VzqVzq＝Vzqp+Vzqi還有，上述電流控制部61讀入角速度ω及d軸電流id，基于角速度ω、反電動(dòng)勢常數(shù)MIf、d軸電流id及d軸電感Ld，計(jì)算d軸電流id感應(yīng)生成的感應(yīng)電壓eqeq＝ω(MIf+Ld·id)同時(shí)，在電壓降Vzq加上感應(yīng)電壓eq，計(jì)算作為輸出電壓的q軸電壓指令值Vq*Vq*＝Vzq+eq＝Vzq+ω(MIf+Ld·id)接著，上述電壓控制部62的圖中未表示的作為第2相變換處理機(jī)構(gòu)的二相三相變換部進(jìn)行第2相變換處理，讀入d軸電壓指令值vd*、q軸電壓指令值vq*及磁極位置θ，將d軸電壓指令值vd*、q軸電壓指令值vq*變換為電壓指令值vu*、vv*、vw*，并將該電壓指令值vu*、vv*、vw*傳送到PWM發(fā)生器50。
該P(yáng)WM發(fā)生器50進(jìn)行輸出信號(hào)發(fā)生處理，基于上述各相的電壓指令值vu*、vv*、vw*及上述直流電壓Vdc，產(chǎn)生作為輸出信號(hào)的具有與上述d軸電流指令值id*、q軸電流指令值iq*對應(yīng)的脈沖寬度的各相脈沖調(diào)幅信號(hào)Mu、Mv、Mw，并傳送到上述驅(qū)動(dòng)電路51。
該驅(qū)動(dòng)電路51接受上述各相脈沖調(diào)幅信號(hào)Mu、Mv、Mw，產(chǎn)生6個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并將該驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳送到變換器40。該變換器40基于上述脈沖調(diào)幅信號(hào)Mu、Mv、Mw，對晶體管Tr1-Tr6進(jìn)行開關(guān)，產(chǎn)生各相電流Iu、Iv、Iw，將該各相電流Iu、Iv、Iw供給到上述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)31的各定子線圈11-13。
這樣，基于驅(qū)動(dòng)馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TM*，進(jìn)行轉(zhuǎn)矩控制，對驅(qū)動(dòng)馬達(dá)31進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，使電動(dòng)汽車行駛。
但是，隨著上述開關(guān)SW1的切換，d軸電流指令值id*固定在被電流限制器65限制的值，與此對應(yīng)，只要第2調(diào)整值Δiq為正值，q軸電流指令值iq*則在正方向減小。此時(shí)，在圖5的第2電流指令值映射關(guān)系中，不能在同一驅(qū)動(dòng)馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TM*的曲線上產(chǎn)生d軸電流指令值id*和q軸電流指令值iq*，實(shí)際產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)矩TM變小，但是由于上述電壓飽和判斷指標(biāo)m增大時(shí)，q軸電流指令值iq*變小，所以能夠防止出現(xiàn)電壓飽和，防止出現(xiàn)不能利用驅(qū)動(dòng)馬達(dá)31進(jìn)行輸出的現(xiàn)象。
接著，說明本發(fā)明的第2實(shí)施方式。對于與第1實(shí)施方式構(gòu)造相同的部件，采用相同符號(hào)，因此省略其說明，對于具有相同結(jié)構(gòu)的發(fā)明效果則沿用該實(shí)施方式的效果。
圖7為表示本發(fā)明第2實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制裝置的方框圖。圖8為本發(fā)明第2實(shí)施方式的第2電流指令值映射關(guān)系。圖8中，橫軸為第1調(diào)整值Δid*，縱軸為q軸電流指令值iq*。
此時(shí)，作為電流指令值計(jì)算·調(diào)整處理機(jī)構(gòu)的電流指令值計(jì)算部46為了進(jìn)行電流指令值計(jì)算·調(diào)整處理，具有作為第1電流指令值計(jì)算處理機(jī)構(gòu)的d軸電流指令值計(jì)算部53、減法運(yùn)算器55和電流限制器65、作為第2電流指令值計(jì)算處理機(jī)構(gòu)的q軸電流指令值計(jì)算部84及減法運(yùn)算器66，上述d軸電流指令值計(jì)算部53、減法運(yùn)算器55和電流限制器65進(jìn)行第1電流指令值計(jì)算處理，計(jì)算出作為第1電流指令值的d軸電流指令值id*。q軸電流指令值計(jì)算部84及減法運(yùn)算器66進(jìn)行第2電流指令值計(jì)算處理，計(jì)算出作為第2電流指令值的q軸電流指令值iq*。另外，上述d軸電流指令值計(jì)算部53構(gòu)成最大轉(zhuǎn)矩控制處理機(jī)構(gòu)，上述減法運(yùn)算器55、66構(gòu)成第1、第2電流指令值調(diào)整處理機(jī)構(gòu)，電流限制器65構(gòu)成電流限制處理機(jī)構(gòu)。
還有，為了進(jìn)行磁場削弱控制處理，作為磁場削弱控制處理機(jī)構(gòu)的磁場削弱控制處理部47具有作為切換處理機(jī)構(gòu)的開關(guān)SW1、作為電壓飽和計(jì)算值計(jì)算處理機(jī)構(gòu)的減法運(yùn)算器58、作為第1電壓飽和判斷處理機(jī)構(gòu)且作為第1調(diào)整值計(jì)算處理機(jī)構(gòu)的積分運(yùn)算器59、和作為第2電壓飽和判斷處理機(jī)構(gòu)且作為第2調(diào)整值計(jì)算處理機(jī)構(gòu)的積分運(yùn)算器67，當(dāng)角速度ω及驅(qū)動(dòng)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度NM變高時(shí)，自動(dòng)進(jìn)行磁場削弱控制處理。
上述d軸電流指令值計(jì)算部53進(jìn)行最大轉(zhuǎn)距控制處理，參照在上述存儲(chǔ)裝置中設(shè)定的與圖4相同的第1電流指令值映射關(guān)系，讀入與上述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TM*對應(yīng)的d軸電流指令值id*，將該d軸電流指令值id*傳送到上述減法運(yùn)算器55。
還有，作為上述電壓控制處理機(jī)構(gòu)的電壓控制部62的上述電壓飽和判斷指標(biāo)計(jì)算處理機(jī)構(gòu)進(jìn)行電壓飽和判斷指標(biāo)計(jì)算處理，基于上述d軸電壓指令值vd*和q軸電壓指令值vq*，與第1實(shí)施方式一樣，計(jì)算電壓飽和判斷指標(biāo)m，并傳送到作為電壓飽和計(jì)算值計(jì)算處理機(jī)構(gòu)的減法運(yùn)算器58。
該減法運(yùn)算器58進(jìn)行電壓飽和計(jì)算值計(jì)算處理，從上述電壓飽和判斷指標(biāo)m減去常數(shù)k，計(jì)算出電壓飽和計(jì)算值ΔV，并傳送到磁場削弱控制處理部47。
因此，在磁場削弱控制處理部47，基于電壓飽和計(jì)算值ΔV判斷是否需要進(jìn)行磁場削弱控制，如果需要磁場削弱控制，則使d軸電流指令值id*在負(fù)方向增大。
因此，上述積分運(yùn)算器59進(jìn)行第1電壓飽和判斷處理和第1調(diào)整值計(jì)算處理，通過開關(guān)SW1從減法運(yùn)算器58接受上述電壓飽和計(jì)算值ΔV后，在每個(gè)控制時(shí)刻，對該電壓飽和計(jì)算值ΔV進(jìn)行積分計(jì)算，計(jì)算積分值∑ΔV，當(dāng)該積分值∑ΔV為正值時(shí)，將上述積分值∑ΔV乘以比例常數(shù)，得到進(jìn)行磁場削弱控制的第1調(diào)整值Δid，設(shè)定為正值。當(dāng)電壓飽和計(jì)算值ΔV或積分值∑ΔV為小于等于零的值時(shí)，上述第1調(diào)整值Δid為零。
減法運(yùn)算器55進(jìn)行第1電流指令值調(diào)整處理，接受第1調(diào)整值Δid，通過從上述d軸電流指令值id*減去第1調(diào)整值Δid，調(diào)整d軸電流指令值id*。
此時(shí)，當(dāng)?shù)?調(diào)整值Δid取零值時(shí)，實(shí)際上不進(jìn)行d軸電流指令值id*的調(diào)整，也不進(jìn)行磁場削弱控制。另一方面，當(dāng)?shù)?調(diào)整值Δid取正值時(shí)，調(diào)整d軸電流指令值id*，使其值向負(fù)方向增大，進(jìn)行磁場削弱控制。
另一方面，上述q軸電流指令值計(jì)算部84讀入在上述轉(zhuǎn)矩指令值限制部22限制的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TM*和第1調(diào)整值Δid，參照上述存儲(chǔ)裝置中設(shè)定的圖8的第2電流指令值映射關(guān)系，讀入上述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TM*和與第1調(diào)整值Δid對應(yīng)的q軸電流指令值iq*，傳送到減法運(yùn)算器66。另外，在上述第2電流指令值映射關(guān)系中，隨著第1調(diào)整值Δid減小、驅(qū)動(dòng)馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TM*增大，q軸電流指令值iq*則在正方向增加。隨著第1調(diào)整值Δid增加、驅(qū)動(dòng)馬達(dá)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TM*減小、q軸電流指令值iq*則在正方向減小。
與第1實(shí)施方式一樣，在減法運(yùn)算器55與電流控制部61之間設(shè)置上述電流限制器65，設(shè)定作為d軸電流指令值id*的限制值的最大電流指令值idmax*，當(dāng)在上述減法運(yùn)算器55調(diào)整后的d軸電流指令值id*大到超過最大電流指令值idmax*時(shí)，在上述電流限制器65對從減法運(yùn)算器55輸出的d軸電流指令值id*進(jìn)行限制，使傳送到電流控制部61的d軸電流指令值id*為最大電流指令值idmax*。
還有，電流限制器65的上述電流限制判斷處理機(jī)構(gòu)進(jìn)行電流限制判斷處理，根據(jù)在上述減法運(yùn)算器55調(diào)整的d軸電流指令值id*是否大于最大電流指令值idmax*，來判斷是否限制d軸電流指令值id*。當(dāng)在上述減法運(yùn)算器55調(diào)整的d軸電流指令值id*大于最大電流指令值idmax*時(shí)，判斷進(jìn)行電流限制，將電流限制信號(hào)傳送到開關(guān)SW1。
該開關(guān)SW1進(jìn)行切換處理，接受上述電流限制判斷信號(hào)后，保持當(dāng)時(shí)的第1調(diào)整值Δid，進(jìn)行切換，隔斷減法運(yùn)算器58與積分運(yùn)算器59，連接減法運(yùn)算器58與積分運(yùn)算器67。與此同時(shí)，減法運(yùn)算器55在開關(guān)SW1切換的時(shí)刻，按照第1調(diào)整值Δid調(diào)整d軸電流指令值id*，并傳送到電流限制器65。
上述積分運(yùn)算器67進(jìn)行第2電壓飽和判斷處理及第2調(diào)整值計(jì)算處理，通過開關(guān)SW1從減法運(yùn)算器58接受上述電壓飽和計(jì)算值ΔV后，在每個(gè)控制時(shí)刻，計(jì)算該電壓飽和計(jì)算值ΔV，計(jì)算積分值∑ΔV，當(dāng)該積分值∑ΔV為正值時(shí)，將積分值∑ΔV乘以比例常數(shù)，得到第2調(diào)整值Δiq，設(shè)定為正值。當(dāng)電壓飽和計(jì)算值ΔV或積分值∑ΔV為小于等于零的值時(shí)，上述第2調(diào)整值Δiq為零。
減法運(yùn)算器66進(jìn)行第2電流指令值調(diào)整處理，接受第2調(diào)整值Δiq，通過從上述q軸電流指令值iq*減去第2調(diào)整值Δiq，調(diào)整q軸電流指令值iq*。
此時(shí)，當(dāng)?shù)?調(diào)整值Δiq取零值時(shí)，實(shí)際上不進(jìn)行q軸電流指令值iq*的調(diào)整。另一方面，當(dāng)?shù)?調(diào)整值Δiq取正值時(shí)，調(diào)整q軸電流指令值iq*，使其值向正方向減小。
上述各實(shí)施方式中，在作為第1電流指令值計(jì)算處理機(jī)構(gòu)的d軸電流指令值計(jì)算部53計(jì)算作為第1電流指令值的d軸電流指令值id*，在作為第2電流指令值計(jì)算處理機(jī)構(gòu)的q軸電流指令值計(jì)算部54、84計(jì)算作為第2電流指令值的q軸電流指令值iq*，但是可以取代上述d軸電流指令值計(jì)算部53和q軸電流指令值計(jì)算部54、84，設(shè)置作為第1電流指令值計(jì)算處理機(jī)構(gòu)的電流振幅指令值計(jì)算部、和作為第2電流指令值計(jì)算處理機(jī)構(gòu)的電流相位指令值計(jì)算部，在計(jì)算作為第1電流指令值的電流振幅指令值和作為第2電流指令值的電流相位指令值之后，計(jì)算d軸電流指令值id*和q軸電流指令值iq*。
還有，可以設(shè)置作為第1電流指令值計(jì)算處理機(jī)構(gòu)的電流相位指令值計(jì)算部，設(shè)置作為第2電流指令值計(jì)算處理機(jī)構(gòu)的電流振幅指令值計(jì)算部，在計(jì)算作為第1電流指令值的電流相位指令值和作為第2電流指令值的電流振幅指令值之后，計(jì)算d軸電流指令值id*和q軸電流指令值iq*。
還有，上述各實(shí)施方式中，說明了對驅(qū)動(dòng)馬達(dá)31進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的情況，但也可以適用于對發(fā)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的情況。
還有，本發(fā)明不局限于上述實(shí)施方式，可以在本發(fā)明原則的基礎(chǔ)上進(jìn)行變形，這些變形仍屬于本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)驅(qū)動(dòng)控制裝置，其特征在于具有基于表示電動(dòng)機(jī)械轉(zhuǎn)矩的目標(biāo)值的電動(dòng)機(jī)械目標(biāo)轉(zhuǎn)矩計(jì)算第1、第2電流指令值的第1、第2電流指令值計(jì)算處理機(jī)構(gòu)、基于上述第1、第2電流指令值計(jì)算電壓指令值的電壓指令值計(jì)算處理機(jī)構(gòu)、計(jì)算用于調(diào)整上述第1、第2電流指令值的第1、第2調(diào)整值的第1、第2調(diào)整值計(jì)算處理機(jī)構(gòu)，同時(shí)上述第1電流指令值計(jì)算處理機(jī)構(gòu)具有基于上述第1調(diào)整值調(diào)整第1電流指令值的第1電流指令值調(diào)整處理機(jī)構(gòu)、和將調(diào)整后的第1電流指令值限制在規(guī)定值的電流限制處理機(jī)構(gòu)，上述第2電流指令值計(jì)算處理機(jī)構(gòu)具有在限制第1電流指令值的同時(shí)、基于上述第2調(diào)整值調(diào)整第2電流指令值的第2電流指令值調(diào)整處理機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)控制裝置，其特征在于具有在限制上述第1電流指令值的同時(shí)、切換上述第1、第2電流指令值調(diào)整處理機(jī)構(gòu)的切換處理機(jī)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)控制裝置，其特征在于上述第2電流指令值計(jì)算處理機(jī)構(gòu)基于利用上述第1電流指令值計(jì)算處理機(jī)構(gòu)計(jì)算出的第1電流指令值，計(jì)算第2電流指令值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)控制裝置，其特征在于上述第2電流指令值計(jì)算處理機(jī)構(gòu)基于上述電動(dòng)機(jī)械目標(biāo)轉(zhuǎn)矩及第1調(diào)整值，計(jì)算第2電流指令值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)控制裝置，其特征在于上述第1、第2調(diào)整值計(jì)算處理機(jī)構(gòu)基于從上述電壓指令值計(jì)算的表示電壓飽和程度的電壓飽和判斷指標(biāo)、及閾值計(jì)算上述第1、第2調(diào)整值。
6.一種電動(dòng)驅(qū)動(dòng)控制方法，其特征在于具有基于表示電動(dòng)機(jī)械轉(zhuǎn)矩的目標(biāo)值的電動(dòng)機(jī)械目標(biāo)轉(zhuǎn)矩計(jì)算第1、第2電流指令值的計(jì)算工序、基于該第1、第2電流指令值計(jì)算電壓指令值的計(jì)算工序、計(jì)算用于調(diào)整上述第1、第2電流指令值的第1、第2調(diào)整值的第1、第2調(diào)整值的計(jì)算工序，同時(shí)在計(jì)算上述第1、第2電流指令值的計(jì)算工序中，基于上述第1調(diào)整值調(diào)整上述第1電流指令值，并限制其在規(guī)定值內(nèi)，在限制上述第1電流指令值的同時(shí)，基于上述第2調(diào)整值調(diào)整上述第2電流指令值。
7.一種電動(dòng)驅(qū)動(dòng)控制方法的程序，其特征在于使計(jì)算機(jī)具有基于表示電動(dòng)機(jī)械轉(zhuǎn)矩的目標(biāo)值的電動(dòng)機(jī)械目標(biāo)轉(zhuǎn)矩計(jì)算第1、第2電流指令值的第1、第2電流指令值計(jì)算處理機(jī)構(gòu)、基于上述第1、第2電流指令值計(jì)算電壓指令值的電壓指令值計(jì)算處理機(jī)構(gòu)、計(jì)算用于調(diào)整上述第1、第2電流指令值的第1、第2調(diào)整值的第1、第2調(diào)整值計(jì)算處理機(jī)構(gòu)的功能，同時(shí)上述第1電流指令值計(jì)算處理機(jī)構(gòu)具有基于上述第1調(diào)整值調(diào)整第1電流指令值的第1電流指令值調(diào)整處理機(jī)構(gòu)、和將調(diào)整后的第1電流指令值限制在規(guī)定值的電流限制處理機(jī)構(gòu)，上述第2電流指令值計(jì)算處理機(jī)構(gòu)具有在限制第1電流指令值的同時(shí)、基于上述第2調(diào)整值調(diào)整第2電流指令值的第2電流指令值調(diào)整處理機(jī)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電動(dòng)驅(qū)動(dòng)控制裝置，其具有第1、第2電流指令值計(jì)算處理機(jī)構(gòu)、電壓指令值計(jì)算處理機(jī)構(gòu)、第1、第2調(diào)整值計(jì)算處理機(jī)構(gòu)。第1電流指令值計(jì)算處理機(jī)構(gòu)具有基于第1調(diào)整值調(diào)整第1電流指令值的第1電流指令值調(diào)整處理機(jī)構(gòu)、和將調(diào)整后的第1電流指令值限制在規(guī)定值的電流限制處理機(jī)構(gòu)。還有，第2電流指令值計(jì)算處理機(jī)構(gòu)具有在限制第1電流指令值的同時(shí)、基于第2調(diào)整值調(diào)整第2電流指令值的第2電流指令值調(diào)整處理機(jī)構(gòu)。由此，能夠有效地進(jìn)行磁場削弱控制，產(chǎn)生足夠的電動(dòng)機(jī)械轉(zhuǎn)矩。
文檔編號(hào)H02P27/00GK1715094SQ20051007904
公開日2006年1月4日 申請日期2005年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月29日
發(fā)明者陳志謙, 藤原勛 申請人:愛信艾達(dá)株式會(huì)社