[发明专利]交流电机的控制装置

说明书

技术领域

本公开涉及一种交流电机的控制装置。

背景技术

近年，由于降低燃料消耗和减少废气排放的社会需求，电动汽车和混合动力汽车（其每个安装有作为车辆的功率源的交流电机）引起了注意。例如，在一些混合动力汽车中，由二次电池等构成的直流电源和交流电机经由逆变器等构建的电力转换装置而彼此连接；并且直流电源的直流电压由逆变器转换为交流电压从而驱动交流电机。

在安装在这种混合动力汽车和电动汽车中的交流电机的控制装置中，已知下述一种技术：在该技术中，在一个相中设置有用于感测相电流的电流传感器，从而减少了电流传感器的数量，借此可以减小逆变器的三个相的输出端子附近的结构的尺寸并且可以降低交流电机的控制系统的成本（例如，参见专利文献1）。

在专利文献1中，按照下面的方式执行单相控制：对于一个相，使用该一个相的电流传感器值；并且对于其他相，使用三相交流电流指令值作为其他相的电流估计值，该三相交流电流指令值可以通过基于电角对d轴电流指令值和q轴电流指令值进行逆dq变换而获取。通过对d轴电流指令值和q轴电流指令值进行逆dq变换所获取的三相交流电流指令值未成为正确地反映交流电机的实际电流的信息，并且因此交流电机的控制很可能变得不稳定。特别地，当交流电机的转数小时，每采样间隔中电流感测值的电流改变和旋转角度运动变小并且因此缺乏实际信息，其因此很可能使得交流电机的控制更加不稳定。

[专利文献1]JP-A第2008-86139号（对应于US2008/0079385-A1）

发明内容

本公开的目的是提供一种交流电机的控制装置，该交流电机的控制装置即使在交流电机的转数小的低速旋转范围中也可以稳定地驱动交流电机。

根据本公开的一个方面，一种具有由逆变器控制的施加电压的三相交流电机的控制装置，该控制装置控制电机的驱动并且包括：电流获取装置，用于从电流传感器获取电流感测值，该电流传感器布置在作为电机的三个相中的一个相的电机的传感器相上；旋转角度获取装置，用于从旋转角度传感器获取旋转角度感测值，该旋转角度传感器感测电机的旋转角度；电流估计装置，用于根据电流感测值和旋转角度感测值，对电流估计值进行运算；第一电压指令值运算装置，用于根据与电机的驱动有关的电流指令值和要被反馈的电流估计值，对第一电压指令值进行运算；电压指令参考值运算装置，用于根据电流指令值、使用电机的理论公式，对电压指令参考值进行运算；第二电压指令值运算装置，用于对电压指令参考值进行校正，以便对第二电压指令值进行运算；控制模式切换装置，用于在第一控制模式与第二控制模式之间进行切换，第一控制模式用于基于第一电压指令值来生成与逆变器的驱动有关的驱动信号，第二控制模式用于基于第二电压指令值来生成驱动信号；以及转数运算装置，用于根据旋转角度感测值，对电机的转数进行运算。当转数大于预定确定阈值时，控制模式切换装置选择第一控制模式。当转数不大于预定确定阈值时，控制模式切换装置选择第二控制模式。

在以上控制装置中，对电压指令参考值进行校正并且对第二电压指令值进行运算，以及在低速旋转范围中，基于第二电压指令值在第二控制模式中控制交流电机的驱动。以这种方式，根据以上控制装置，在低速旋转范围中，可以从交流电机启动的时间起稳定地控制交流电机的驱动，并且驱动交流电机直到交流电机停止的时间。

附图说明

根据参照附图而进行的下面的详细描述，本公开的以上的和其他的目的、特征以及优点将变得更加明显。在附图中：

图1是示出本公开的第一实施例的交流电机驱动系统的构造的示意图；

图2是示出本公开的第一实施例的电动机控制装置的构造的示意图；

图3是示出本公开的第一实施例的控制部的构造的框图；

图4A、图4B以及图4C是示出在高速旋转范围中交流电机的运动的时间图；

图5A、图5B以及图5C是示出在中速旋转范围中交流电机的运动的时间图；

图6A、图6B以及图6C是示出在低速旋转范围中交流电机的运动的时间图；

图7A、7B、7C以及7D是示出当交流电机的转数为0[rpm]时、基于电压指令参考值来执行控制时交流电机的运动的时间图；

图8A、8B、8C以及8D是示出当交流电机的转数为0[rpm]时、执行两相控制时交流电机的运动的时间图；

图9A和图9B是示出根据本公开的第一实施例的死区时间校正的时间图；

图10A和图10B是示出本公开的第一实施例的幅度校正的图形；