電動汽車的控制裝置的制造方法
【專利說明】
[0001] 相關(guān)申請
[0002] 本發(fā)明要求申請日為2013年6月13日、申請?zhí)枮镴P特愿2013-124312號申請的 優(yōu)先權(quán)，通過參照其整體，將其作為構(gòu)成本申請的一部分的內(nèi)容而進(jìn)行引用。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明涉及電動汽車的控制裝置，比如涉及如下技術(shù)：在電動機(jī)的牽引控制時(shí)以 及再生控制時(shí)，對應(yīng)指令轉(zhuǎn)矩，采用轉(zhuǎn)子電角的角速度以及電角的角速度的微分，對矢量控 制的運(yùn)算時(shí)的轉(zhuǎn)子相位（電角）進(jìn)行補(bǔ)正。
【背景技術(shù)】
[0004] 在電動汽車中，構(gòu)成驅(qū)動輪的左右車輪分別通過獨(dú)立的行駛用的電動機(jī)來被驅(qū)動 的汽車為公知（專利文獻(xiàn)1)。上述電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由減速器和車輪用軸承傳遞給車輪。作 為上述電動機(jī)，比如適用IPM電動機(jī)（埋入磁鐵型同步電動機(jī)）。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)1 :JP特開2012-178919號公報(bào)
[0008] 專利文獻(xiàn)2 :JP特開2004-40906號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]發(fā)明要解決的課題
[0010] 關(guān)于IPM電動機(jī)的控制方法，在CPU的中斷函數(shù)中，根據(jù)電動機(jī)旋轉(zhuǎn)角度傳感器來 檢測旋轉(zhuǎn)角度，根據(jù)該被檢測的旋轉(zhuǎn)角度，向IPM電動機(jī)供給三相電流，由此控制電動機(jī)。 但是，在檢測三相電流（Iu、Iv、Iw)時(shí)（時(shí)刻t_A)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度與檢測轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角 度（電角）時(shí)（時(shí)刻t_B)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度之間，會發(fā)生介入時(shí)刻的不同所造成的旋轉(zhuǎn)角 度偏差。根據(jù)上述兩個(gè)旋轉(zhuǎn)角度的偏差，會發(fā)生無法對電動機(jī)進(jìn)行高精度的控制的問題。以 下，對該問題進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0011] 首先，定義t_A、t_B、t_C以及Θ_Α、Θ_Β、0_c。
[0012] t_A:三相電流（Iu、Iv、Iw)的檢測時(shí)刻。
[0013]t_B:取得轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度（電角）的時(shí)刻。
[0014]t_C:將三相指令（Vu、Vv、Vw)施加給電動機(jī)的時(shí)刻。
[0015]θ_A:三相電流（Iu、Iv、Iw)檢測時(shí)的轉(zhuǎn)子相位（電角）。
[0016]θ_B:取得轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度（電角）的時(shí)刻的轉(zhuǎn)子相位（電角）。
[0017]Θ_C:將三相指令電壓（Vu、Vv、Vw)施加給電動機(jī)時(shí)的轉(zhuǎn)子相位（電角）。
[0018] (t_A、t_B、t_C:CPU的運(yùn)算時(shí)刻，為預(yù)先測量并設(shè)定的時(shí)刻。）
[0019] 而且，CPU的中斷函數(shù)中，在t_A時(shí)檢測三相電流（Iu、Iv、Iw)、t_B時(shí)檢測轉(zhuǎn)子的 旋轉(zhuǎn)角度（電角），基于該檢測值，從三相檢測電流轉(zhuǎn)換為兩相電流。但是，無法通過CPU的 中斷函數(shù)在同一時(shí)刻檢測三相電流（Iu、Iv、Iw)與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度（電角），由于具有上述 特性，因此從三相檢測電流轉(zhuǎn)換為兩相時(shí)的轉(zhuǎn)子角度并非t_A時(shí)的角度。
[0020] 又，所得到的兩相電流通過PI控制而生成兩相指令電壓，進(jìn)行從生成的兩相指令 電壓向三相指令電壓（Vu、Vv、Vw)的坐標(biāo)變換。其后，將生成的三相指令電壓（Vu、Vv、Vw) 于t_C時(shí)施加于電動機(jī)。t_C時(shí)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度（電角）存在有使用t_B時(shí)所取得的旋 轉(zhuǎn)角度的問題，因此，無法對電動機(jī)進(jìn)行高精度的控制。
[0021] 比如，在下述的現(xiàn)有技術(shù)中，提案有補(bǔ)正控制時(shí)機(jī)的延遲，能以高精度控制電動機(jī) 的技術(shù)（專利文獻(xiàn)2)。在該現(xiàn)有技術(shù)的電動汽車中，采用永久磁鐵式同步電動機(jī)（PM)電動 機(jī)作為驅(qū)動源，為了進(jìn)行該P(yáng)M電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動控制，使用矢量控制裝置。在該控制方法 中，由轉(zhuǎn)矩指令T算出電動機(jī)電流的電流指令0_ld、0_lq(兩相的電流指令），檢測實(shí)際的 電流，為了使指令電流一致，對電動機(jī)施加三相電流?？刂频牧鞒倘缦隆?br>[0022] (1)電動機(jī)電流檢測處理（轉(zhuǎn)子相位θ1)
[0023] (2)相位檢測處理（轉(zhuǎn)子相位Θ2)
[0024] (3)檢測電流的坐標(biāo)變換處理（三相一兩相）
[0025] (4)電流控制PI運(yùn)算處理
[0026] (5)指令電壓的坐標(biāo)變換處理（兩相一三相）
[0027] (6)指令電壓向電動機(jī)的施加（轉(zhuǎn)子相位Θ 6)
[0028] 上述的轉(zhuǎn)子相位θ1與轉(zhuǎn)子相位Θ6為由檢測出的轉(zhuǎn)子相位Θ2、運(yùn)算時(shí)間差以及 此時(shí)的電動機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行運(yùn)算，由此對電動機(jī)進(jìn)行高精度的控制的方法。但是，該現(xiàn)有技術(shù) 中，電動機(jī)的急加速時(shí)或急減速時(shí)，補(bǔ)正控制時(shí)機(jī)的延遲的誤差變大，產(chǎn)生無法對電動機(jī)進(jìn) 行高精度的控制的問題。
[0029] 本發(fā)明的目的在于提供一種電動汽車的控制裝置，其中，在電動汽車的行駛用的 電動機(jī)中，不會發(fā)生該電動機(jī)的急加速時(shí)或急減速時(shí)的控制時(shí)機(jī)的延遲，可對該電動機(jī)進(jìn) 行高精度的控制。
[0030] 用于解決課題的技術(shù)方案
[0031] 在下面，為了容易理解，簡略地參照實(shí)施方式的標(biāo)號來對本發(fā)明進(jìn)行說明。
[0032] 上述電動機(jī)6用于驅(qū)動車輛的前輪3以及后輪2中任何一者或兩者，且構(gòu)成輪轂 電動機(jī)驅(qū)動裝置8,其可包含上述電動機(jī)6、車輪用軸承4、減速器7。
[0033] 權(quán)利要求書和/或說明書和/或附圖中公開的至少兩個(gè)結(jié)構(gòu)中的任意的組合均包 含在本發(fā)明中。特別是，權(quán)利要求書中的各項(xiàng)權(quán)利要求的兩項(xiàng)以上的任意的組合也包含在 本發(fā)明中。
【附圖說明】
[0034] 根據(jù)參照附圖的下面的優(yōu)選的實(shí)施形式的說明，會更清楚地理解本發(fā)明。但是，實(shí) 施形式和附圖用于單純的圖示和說明，不應(yīng)用于確定本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的范圍由權(quán)利 要求書確定。在附圖中，多個(gè)附圖中的同一標(biāo)號表示同一或相當(dāng)部分。
[0035]圖1為通過俯視圖來表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的電動汽車的構(gòu)思方案的方框 圖；
[0036] 圖2為表示該電動汽車的逆變裝置等的構(gòu)思方案的方框圖；
[0037] 圖3 (a)為說明該電動汽車的IPM電動機(jī)的構(gòu)思方案圖，圖3 (b)為說明將流過IPM 電動機(jī)的一次電流分離為d軸電流以及q軸電流的例子的圖；
[0038]圖4為包含該電動汽車的轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的電動機(jī)控制部的方框圖；
[0039] 圖5為表示對該電動機(jī)的轉(zhuǎn)子從角度A0向角度B0的場合的計(jì)算式進(jìn)行計(jì)算的想 象的圖；
[0040]圖6為該電動機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角度（相位）的調(diào)整流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041] 根據(jù)圖1~圖6對本發(fā)明的第1實(shí)施方式的電動汽車的控制裝置進(jìn)行說明。圖1 為通過俯視圖來表示該實(shí)施方式的電動汽車的構(gòu)思方案的方框圖。像圖1所示的那樣，該 電動汽車為四輪的汽車，其中，構(gòu)成車身1的左右后輪的車輪2為驅(qū)動輪，構(gòu)成左右前輪的 車輪3為從動輪的操舵輪。構(gòu)成驅(qū)動輪和從動輪的車輪2、3均具有輪胎，分別經(jīng)由車輪用 軸承4、5而被支承于車身1上。
[0042] 對于車輪用軸承4、5,在圖1中給出輪轂軸承的簡稱"H/B"。構(gòu)成驅(qū)動輪的左右的 車輪2、2分別通過獨(dú)立的行駛用的電動機(jī)6、6來被驅(qū)動。電動機(jī)6的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由減速器7和 車輪用軸承4而傳遞給車輪2。這些電動機(jī)6、減速器7以及車輪用軸承4相互構(gòu)成作為一 個(gè)組裝部件的輪轂電動機(jī)驅(qū)動裝置8,輪轂電動機(jī)驅(qū)動裝置8的一部分或整體設(shè)置于車輪2 的內(nèi)部。減速器7由比如擺線減速器構(gòu)成。在各車輪2、3中分別設(shè)置有電動式的制動器9、 10。另外，作為構(gòu)成左右的前輪的操舵輪的車輪3、3可經(jīng)由轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)11來轉(zhuǎn)向，通過作為 方向盤等的操舵機(jī)構(gòu)12來操舵。
[0043] 圖2為表示該電動汽車的逆變裝置等的構(gòu)思方案的方框圖。像圖2所示的那樣， 該電動汽車包括ECU21和逆變裝置22,該ECU21為進(jìn)行汽車整體的控制的電子控制單元， 該逆變裝置22按照該ECU21的指令來進(jìn)行行駛用的電動機(jī)6的控制。ECU21由計(jì)算機(jī)和 在其內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)的程序、以及各種的電子電路等構(gòu)成。ECU21包括轉(zhuǎn)矩分配機(jī)構(gòu)21a、牽引和再 生控制指令部21b。
[0044] 轉(zhuǎn)矩分配機(jī)構(gòu)21a根據(jù)加速操作機(jī)構(gòu)16所輸出的加速指令、制動操作機(jī)構(gòu)17所 輸出的減速指令、以及來自操舵機(jī)構(gòu)12的轉(zhuǎn)向指令，生成施加給左右輪的行駛用的電動機(jī) 6、6的加速和減速指令作為轉(zhuǎn)矩指令值，將其輸出給逆變裝置22。另外，轉(zhuǎn)矩分配機(jī)構(gòu)21a具有下述的功能：在具有制動操作機(jī)構(gòu)17所輸出的減速指令時(shí)，分配成將電動機(jī)6用作再 生制動器的制動轉(zhuǎn)矩指令值、與使上述電動式的制動器9、10動作的制動轉(zhuǎn)矩指令值。對于 用作再生制動器的制動轉(zhuǎn)矩指令值，反映作為施加給上述左右輪的電動機(jī)6、6的加速和減 速指令的轉(zhuǎn)矩指令值。使制動器9、10動作的制動轉(zhuǎn)矩指令值輸出給制動控制器23。
[0045] 牽引和再生控制指令部21b將用于進(jìn)行加速（牽引）和減速（再生）的切換的指 令標(biāo)識提供給后述的電動機(jī)控制部29的電動機(jī)牽引和再生控制部33。
[0046] 逆變裝置22包括：相對各電動機(jī)6而設(shè)置的電源電路部28 ;控制該電源電路部28 的電動機(jī)控制部29。電源電路部28包括逆變器31和PWM驅(qū)動器32,該逆變器31將電池 19的直流電轉(zhuǎn)換為用于電動機(jī)6的牽引和再生的三相的交流電，該P(yáng)WM驅(qū)動器32控制該逆 變器31。電動機(jī)6由三相的同步電動機(jī)等構(gòu)成。在該電動機(jī)6中設(shè)置有旋轉(zhuǎn)角度傳感器 36,該旋轉(zhuǎn)角度傳感器36檢測作為該電動機(jī)的轉(zhuǎn)子的電角的旋轉(zhuǎn)角度。逆變器31由多個(gè) 半導(dǎo)體開關(guān)