[发明专利]无电刷电动机控制方法、无电刷电动机控制装置及电动式动力转向装置

权利要求书

1.一种无电刷电动机的控制方法，该无电刷电动机具备定子和转子，所述定子具有线间的感应电压为正弦波波形的多相的电枢绕组，所述转子埋设有永磁铁且可自由旋转地配置于所述定子的内侧，该无电刷电动机利用所述永磁铁的磁吸力所产生的电磁转矩、和基于磁路的电感差的磁阻转矩使所述转子旋转，

所述无电刷电动机的控制方法的特征在于，

根据该无电刷电动机的负荷状态，计算表示该无电刷电动机中输出最大转矩的绕组电流值的基波电流，

根据示出所述电枢绕组的相电流和用于计算第1谐波分量的参数的关系的修正映射来计算所述第1谐波分量，所述第1谐波分量是与所述电磁转矩所引起的转矩脉动具有相同振幅·相同周期的相反相位的谐波分量，

根据示出所述电枢绕组的相电流和用于计算第2谐波分量的参数的关系的修正映射来计算所述第2谐波分量，所述第2谐波分量是与叠加了所述第1谐波分量的状态下产生的所述磁阻转矩所引起的转矩脉动具有相同振幅·相同周期的相反相位的谐波分量，

对所述基波电流叠加所述第1和第2谐波分量，从而修正对所述电枢绕组供给的电流。

2.根据权利要求1所述的无电刷电动机的控制方法，其特征在于，所述修正映射具有：

表示所述电枢绕组的相电流与所述第1和第2谐波分量的振幅的关系的谐波系数映射；以及

表示所述电枢绕组的相电流、与转矩脉动波形和所述第1以及第2谐波分量之间的相位偏差的关系的相位调整映射。

3.根据权利要求2所述的无电刷电动机的控制方法，其特征在于，

所述第1谐波分量是对q轴方向的基波电流Iqb附加的BsinN（θ+β），其中，B为谐波振幅系数，N为正整数，θ为旋转角（电角度），β为相位偏差，

所述第2谐波分量是对d轴方向的基波电流Idb附加的AsinN（θ+α），其中，A为谐波振幅系数，N为正整数，θ为旋转角（电角度），α为相位偏差，

所述谐波系数映射存储有所述电枢绕组的相电流和所述谐波振幅系数A，B之间的关系，

所述相位调整映射存储有所述电枢绕组的相电流和所述相位偏差α，β之间的关系。

4.根据权利要求1~3中任一项所述的无电刷电动机的控制方法，其特征在于，

在该无电刷电动机的转矩脉动率超过5%的高负荷区域，所述第1和第2谐波分量叠加到所述基波电流上。

5.根据权利要求1所述的无电刷电动机的控制方法，其特征在于，所述无电刷电动机被作为电动式动力转向装置的驱动源来使用。

6.一种无电刷电动机的控制装置，该无电刷电动机具备定子和转子，所述定子具有线间的感应电压为正弦波波形的多相的电枢绕组，所述转子埋设有永磁铁且可自由旋转地配置于所述定子的内侧，该无电刷电动机利用所述永磁铁的磁吸力所产生的电磁转矩、和基于磁路的电感差的磁阻转矩使所述转子旋转，

所述无电刷电动机的控制装置的特征在于，具有：

电流传感器，检测所述电枢绕组的相电流；

基本电流计算部，根据该无电刷电动机的负荷状态，计算表示该无电刷电动机中输出最大转矩的绕组电流值的基波电流；

修正分量计算部，根据所述电流传感器检测出的相电流值，计算与所述电磁转矩所引起的转矩脉动具有相同振幅·相同周期的相反相位的第1谐波分量、和与叠加了所述第1谐波分量的状态下产生的所述磁阻转矩所引起的转矩脉动具有相同振幅·相同周期的相反相位的第2谐波分量；

修正映射，示出所述相电流与用于计算所述第1和第2谐波分量的参数的关系；以及

电流修正部，将所述修正分量计算部计算出的所述第1和第2谐波分量叠加到所述基波电流，从而修正对所述电枢绕组供给的电流。

7.根据权利要求6所述的无电刷电动机的控制装置，其特征在于，所述修正映射具有：

表示所述电枢绕组的相电流与所述第1和第2谐波分量的振幅的关系的谐波系数映射；以及

表示所述电枢绕组的相电流、与转矩脉动波形和所述第1以及第2谐波分量之间的相位偏差的关系的相位调整映射。

8.根据权利要求6或7所述的无电刷电动机的控制装置，其特征在于，

所述无电刷电动机被作为电动式动力转向装置的驱动源来使用。

9.一种电动式动力转向装置，是将无电刷电动机作为驱动源来使用的电动式动力转向装置，该无电刷电动机具备定子和转子，所述定子具有线间的感应电压为正弦波波形的多相的电枢绕组，所述转子埋设有永磁铁且可自由旋转地配置于所述定子的内侧，该无电刷电动机利用所述永磁铁的磁吸力所产生的电磁转矩、和基于磁路的电感差的磁阻转矩使所述转子旋转，

该电动式动力转向装置的特征在于，

根据该无电刷电动机的负荷状态，计算表示该无电刷电动机中输出最大转矩的绕组电流值的基波电流，

根据示出所述电枢绕组的相电流和用于计算第1谐波分量的参数的关系的修正映射来计算所述第1谐波分量，所述第1谐波分量是与所述电磁转矩所引起的转矩脉动具有相同振幅·相同周期的相反相位的谐波分量，

根据示出所述电枢绕组的相电流和用于计算第2谐波分量的参数的关系的修正映射来计算所述第2谐波分量，所述第2谐波分量是与叠加了所述第1谐波分量的状态下产生的所述磁阻转矩所引起的转矩脉动具有相同振幅·相同周期的相反相位的谐波分量，

对所述基波电流叠加所述第1和第2谐波分量，从而修正对所述电枢绕组供给的电流。