專利名稱：馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)，特別涉及一種具有電流傳感器(電流 檢測器)的零點(diǎn)調(diào)節(jié)功能的馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)及其控制方法。
背景技術(shù)：
在電動機(jī)(馬達(dá))的控制中，需要高精度地檢測馬達(dá)驅(qū)動電流。由此，
通過如下的構(gòu)成提高電流傳感器的測量精度準(zhǔn)確檢測出電流傳感器的電 流偏移(offset),通過校正所檢測出的偏移，隨時間學(xué)習(xí)電流傳感器的零 點(diǎn)(電流-O時的電流傳感器輸出值)。
例如，在日本特開平10-80172號公報(bào)(專利文獻(xiàn)l)中公開了如下的 構(gòu)成對檢測電動機(jī)的驅(qū)動電流的電流傳感器(電流檢測器)，依次計(jì)算出 電流傳感器的檢測電流為最大的時間點(diǎn)和最小的時間點(diǎn)的時間間隔，根據(jù) 依次計(jì)算出的最大點(diǎn)和最小點(diǎn)之間的時間間隔，檢測出產(chǎn)生于電流傳感器 的電流偏移。
根據(jù)專利文獻(xiàn)l中所公開的構(gòu)成，不管電動機(jī)的狀態(tài)如何，都能夠準(zhǔn) 確檢測出在電流傳感器中產(chǎn)生的電流偏移，進(jìn)行偏移校正。
另外，在日本特開2004-191301號公報(bào)(專利文獻(xiàn)2)中公開了針對 半導(dǎo)體磁傳感器的電流偏移值計(jì)算裝置，該半導(dǎo)體磁傳感器一般作為搭載 在電動汽車等上的電流傳感器來使用。
根據(jù)專利文獻(xiàn)2所公開的電流傳感器偏移值計(jì)算裝置，對作為用于測 量二次電池的輸入輸出電流而設(shè)置的磁通檢測型的電流表(電流傳感器) 提出了如下的構(gòu)成當(dāng)所檢測的電流的正負(fù)切換且判斷為電流傳感器處于 無通電狀態(tài)時，將由電流傳感器檢測出的檢測電流值作為偏移值來計(jì)算。 特別是，專利文獻(xiàn)2^S開的電流傳感器的偏移值計(jì)算裝置中，檢測點(diǎn)火開 關(guān)已關(guān)閉，判斷電流傳感器的無通電狀態(tài)。一般而言，馬達(dá)驅(qū)動裝置以包含將來自二次電池的直流電力變換為交
流馬達(dá)驅(qū)動用的交流電力的變換器(inverter )等電力變換電路的方式構(gòu)成。 在電力變換電路中，由電力半導(dǎo)體元件進(jìn)^f亍高頻率的開關(guān)動作，所以伴隨 開關(guān)動作會產(chǎn)生電磁波噪音。因此，不僅只有在專利文獻(xiàn)2中所公開的外 部^f茲場的空間上、時間上的變化，伴隨著這些電力半導(dǎo)體元件的開關(guān)動作 而產(chǎn)生的電磁波，也可能成為針對電流傳感器的噪音。特別是，這些電磁 波噪音作用于搭載有用于控制電流傳感器的集成電路(IC )等的控制基板， 從而有可能降低偏移校正(零點(diǎn)調(diào)節(jié))的精度。
搭載于混合動力汽車、電動汽車等的車輛驅(qū)動用馬達(dá)，從確保車內(nèi)的 乘車者空間和存放空間的觀點(diǎn)出發(fā)，對其布局的限制比較嚴(yán)格。另外，由 于車輛驅(qū)動用馬達(dá)需要用比較大的電流進(jìn)行驅(qū)動，因此伴隨著電力變換電 路中的開關(guān)動作而產(chǎn)生的電磁波噪音的強(qiáng)度也相對變大。，
因此，以將多臺車輛驅(qū)動用馬達(dá)搭載在混合動力汽車等上的情況為首， 在多臺馬達(dá)以及多臺馬達(dá)驅(qū)動裝置互相接近地配置的馬達(dá)驅(qū)動裝置中，在 各馬達(dá)驅(qū)動裝置中的電流傳感器的偏移校正(零點(diǎn)調(diào)節(jié))時，由于來自其 他的馬達(dá)驅(qū)動裝置的噪音，可能使零點(diǎn)調(diào)節(jié)產(chǎn)生誤差。關(guān)于這一點(diǎn)，在專 利文獻(xiàn)l以及2中沒有指出任何問題點(diǎn)。
特別是，搭載在混合動力汽車上的車輛驅(qū)動用馬達(dá)，為了確保與駕駛 者的要求相對應(yīng)的駕駛性能，需要高精度地控制馬達(dá)輸出。通常，由于以
此，若不適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行電流傳感器的零點(diǎn)調(diào)節(jié)，則由于馬達(dá)驅(qū)動電流的檢測 誤差的影響，馬達(dá)輸出會產(chǎn)生波動(代表性的是轉(zhuǎn)矩脈動)，特別是如果檢 測誤差大，則有可能引發(fā)車輛發(fā)生振動。因此，這樣的用途，特別需要適 當(dāng)?shù)剡M(jìn)行電流傳感器的零點(diǎn)調(diào)節(jié)來抑制馬達(dá)驅(qū)動電流的檢測誤差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述的問題點(diǎn)而做出的，其目的在于在具備多臺 馬達(dá)以及與各馬&目對應(yīng)的馬達(dá)驅(qū)動裝置的馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)中，高精度地執(zhí)行測量馬達(dá)驅(qū)動電流的電流傳感器的零點(diǎn)調(diào)節(jié)(偏移校正)。
本發(fā)明的馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)具備多臺馬達(dá)、馬達(dá)驅(qū)動裝置、電流檢測器、 和控制電路。馬達(dá)驅(qū)動裝置，與多臺馬達(dá)的各個相對應(yīng)地設(shè)置，并通過電 力半導(dǎo)體元件的開關(guān)動作產(chǎn)生馬達(dá)驅(qū)動電流，所述馬達(dá)驅(qū)動電流用于驅(qū)動 對應(yīng)的馬達(dá)。電流檢測器，其與各馬達(dá)驅(qū)動裝置相對應(yīng)地設(shè)置，以檢測對 應(yīng)的馬達(dá)驅(qū)動電流的方式構(gòu)成?？刂齐娐?，其以至少基于電流檢測器的檢 測電流控制各馬達(dá)驅(qū)動裝置的動作的方式構(gòu)成。所述控制電路，包括第 一判斷部，其用于判斷各電流檢測器中的無通電狀態(tài)；第二判斷部，其用
于判斷由第一判斷部已判斷為無通電狀態(tài)的電流檢測器中的、來自與該 電流檢測器相對應(yīng)的馬達(dá)驅(qū)動裝置以外的其他的馬達(dá)驅(qū)動裝置的噪音狀 態(tài)；和零點(diǎn)調(diào)節(jié)部，其用于根據(jù)由第二判斷部進(jìn)行的判斷，進(jìn)行已被判斷 為無通電狀態(tài)的電流檢測器的零點(diǎn)調(diào)節(jié)。
本發(fā)明的馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)的控制方法是具備多臺馬達(dá)、馬達(dá)驅(qū)動裝置、 電流檢測器、和控制電路的馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)的控制方法，包括第一至第三步 驟。馬達(dá)驅(qū)動裝置，其分別多臺馬達(dá)的各個相對應(yīng)地設(shè)置,'通過電力半導(dǎo) 體元件的開關(guān)動作產(chǎn)生馬達(dá)驅(qū)動電流，所述馬達(dá)驅(qū)動電流用于驅(qū)動對應(yīng)的 馬達(dá)。電流檢測器，其與各所述馬達(dá)驅(qū)動裝置相對應(yīng)地設(shè)置，被構(gòu)成為檢 測對應(yīng)的馬達(dá)驅(qū)動電流?？刂齐娐?，其以至少基于電流檢測器的檢測電流 控制各馬達(dá)驅(qū)動裝置的動作的方式構(gòu)成。而且，第一步驟用于判斷各所述 電流檢測器中的無通電狀態(tài)。第二步驟用于判斷由第一步驟已判斷為無 通電狀態(tài)的電流檢測器中的、來自與該電流檢測器相對應(yīng)的馬達(dá)驅(qū)動裝置 以外的其他的馬達(dá)驅(qū)動裝置的噪音狀態(tài)。笫三步驟根據(jù)由第二步驟進(jìn)行的 判斷，進(jìn)行已被判斷為無通電狀態(tài)的電流檢測器的零點(diǎn)調(diào)節(jié)。
根據(jù)上述馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)及其控制方法，對電流檢測器(電流傳感器), 在處于從對應(yīng)的馬達(dá)驅(qū)動裝置(變換器電路)未供給電流的無通電狀態(tài)時， 能夠在進(jìn)一步判斷來自其他的馬達(dá)驅(qū)動裝置的噪音狀態(tài)的基礎(chǔ)上，執(zhí)行零 點(diǎn)調(diào)節(jié)。因此，能夠防止由于來自其他的馬達(dá)驅(qū)動裝置(變換器電路) 的噪音的影響而在電流檢測器的輸出未正確地成為與電流零狀態(tài)相對應(yīng)的值的狀態(tài)下進(jìn)行零點(diǎn)調(diào)節(jié)。其結(jié)果是，能夠高精度地進(jìn)行電流檢測器(電 流傳感器)的零點(diǎn)調(diào)節(jié)，所以能夠提高馬達(dá)驅(qū)動電流的檢測精度而高精度 地進(jìn)行馬達(dá)驅(qū)動控制。
優(yōu)選，在本發(fā)明的馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)中，第一判斷部在與電流檢測器相對 應(yīng)的馬達(dá)驅(qū)動裝置中的開關(guān)動作停止時，判斷為該電流檢測器處于無通電 狀態(tài)。另外，在本發(fā)明的馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)的控制方法中，第一步驟在與電流 檢測器相對應(yīng)的馬達(dá)驅(qū)動裝置中的開關(guān)動作停止時，判斷為該電流檢測器 處于無通電狀態(tài)。
根據(jù)上述馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)及其控制方法,對各電流檢測器(電流傳感器)， 在對應(yīng)的馬達(dá)驅(qū)動裝置(變換器電路)中的開關(guān)動作停止時，判斷為該電 流檢測器處于無通電狀態(tài)，因此，能夠簡便且正確地檢測出各電流傳感器 的無通電狀態(tài)。
另外優(yōu)選，在本發(fā)明的馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)中，第二判斷部在其他的馬達(dá)驅(qū) 動裝置中的開關(guān)動作停止時，許可零點(diǎn)調(diào)節(jié)部對該檢測器執(zhí)行零點(diǎn)調(diào)節(jié)。 另外，在本發(fā)明的馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)的控制方法中，第二步驟在其他的馬達(dá)驅(qū) 動裝置中的開關(guān)動作停止時，許可由第三步驟對該電流檢測器執(zhí)行零點(diǎn)調(diào) 節(jié)。
在上述馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)及其控制方法中，在與已被判斷為無通電狀態(tài)的 電流檢測器相對應(yīng)的馬達(dá)驅(qū)動裝置以外的其他的馬達(dá)驅(qū)動裝置(變換器電 路)中的開關(guān)動作停止時，判斷為來自該其他的馬達(dá)驅(qū)動裝置的噪音影響 小，許可零點(diǎn)調(diào)節(jié)的執(zhí)行。由此，對已被判斷為無通電狀態(tài)的電流檢測器， 在其他的馬達(dá)驅(qū)動裝置中的開關(guān)動作所產(chǎn)生的電磁波噪音引起不利影響的 狀態(tài)下，不進(jìn)行零點(diǎn)調(diào)節(jié)，所以能夠正確地進(jìn)行零點(diǎn)調(diào)節(jié)。
或者優(yōu)選，在本發(fā)明的馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)及其控制方法中，其他的馬達(dá)驅(qū) 動裝置收納于與已被判斷為無通電狀態(tài)的電流檢測器相同的篋體內(nèi)。
根據(jù)上述馬達(dá)驅(qū)動裝置及其控制方法，在收納于與已^L判斷為無通電 狀態(tài)的電流檢測器相同的筐體內(nèi)的其他的馬達(dá)驅(qū)動裝置(變換器電路)中 的開關(guān)動作停止時，進(jìn)行該電流檢測器的零點(diǎn)調(diào)節(jié)。因此，如果通過使該筐體具有電磁波屏蔽或者磁屏蔽功能來減少來自筐體外的噪音的影響，則 通過在收納于與電流檢測器相同的篋體內(nèi)的其他的馬達(dá)驅(qū)動裝置中的開關(guān) 動作停止時進(jìn)行零點(diǎn)調(diào)節(jié)，能夠提高馬達(dá)驅(qū)動電流的檢測精度。
再有優(yōu)選，在本發(fā)明的馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)及其控制方法中，馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng) 搭栽在車輛上。還有，多臺馬達(dá)的各個為以產(chǎn)生車輛的驅(qū)動力的方式構(gòu)成 的交流馬達(dá)，并且各馬達(dá)驅(qū)動裝置為以將直流電力變換為交流馬達(dá)的驅(qū)動 電力的方式構(gòu)成的變換器電路。
根據(jù)上述馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)及其控制方法，在驅(qū)動控制交流馬達(dá)的控制系 統(tǒng)中，能夠高精度地執(zhí)行檢測馬達(dá)驅(qū)動電流的電流傳感器的零點(diǎn)調(diào)節(jié)，所 述交流馬達(dá)以產(chǎn)生混合動力汽車或電動汽車等的車輛驅(qū)動力的方式構(gòu)成。 其結(jié)果是，對車輛驅(qū)動力產(chǎn)生用馬達(dá)的輸出控制，能夠通過提高馬達(dá)驅(qū)動 電流的檢測精度來實(shí)現(xiàn)高精度化，所述車輛驅(qū)動力產(chǎn)生用馬達(dá)需要高精度 的輸出控制，另一方面對布局限制嚴(yán)格，而且伴隨驅(qū)動時的開關(guān)動作而產(chǎn) 生的電磁波噪音的強(qiáng)度也比較大。其結(jié)果是，能夠提高車輛的駕駛性能。
根據(jù)本發(fā)明，在具備多臺馬達(dá)以及與各馬W目對應(yīng)的馬達(dá)驅(qū)動裝置的 馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)中，能夠高精度地執(zhí)行測量馬達(dá)驅(qū)動電流的電流傳感器的零 點(diǎn)調(diào)節(jié)(偏移校正)。


圖l是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)的構(gòu)成的電路圖。
圖2是說明本發(fā)明的實(shí)施方式的馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)的電流傳感器的零點(diǎn)調(diào) 節(jié)程序的流程圖。
圖3是說明搭載有本發(fā)明的馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)的車輛中的檔位選擇的圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖，對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。此外，在下面 的說明中，對附圖中相同或者相當(dāng)?shù)牟糠謽?biāo)上相同的附圖標(biāo)記，原則上不 重復(fù)其詳細(xì)的說明。圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)100的構(gòu)成的電路圖。 馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)ioo，代表性地搭載在混合動力汽車、電動汽車上。
參照圖1，本發(fā)明的實(shí)施方式的馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)100，具有直流電源 10、控制電路15、放電用電阻21、濾波電容器22、作為驅(qū)動對象的多臺 電動發(fā)電機(jī)MG1、 MG2、 MGR以及分別向電動發(fā)電機(jī)MG1、 MG2、 MGR 供給馬達(dá)驅(qū)動電流的變換器電路40、 50、 60。在變換器電路40中設(shè)置有 用于檢測電動發(fā)電機(jī)MG1的馬達(dá)驅(qū)動電流的電流傳感器41、 42。同樣， 在變換器電路50中設(shè)置有用于檢測電動發(fā)電機(jī)MG2的馬達(dá)驅(qū)動電流的電 流傳感器51、 52，在變換器電路60中設(shè)置有用于檢測電動發(fā)電機(jī)MGR 的馬達(dá)驅(qū)動電流的電流傳感器61、 62。為了提高配置性，變換器電路40、 50、 60以及電流傳感器41、 42、 51、 52、 61、 62收納于相同的筐體105 內(nèi)，使它們成為一個單元。
直流電源10向電源線20以及接地線30之間輸出直流電壓。直流電源 包括能夠充電的二次電池、作為蓄電裝置的雙電層電容器等而構(gòu)成。或者， 也可以使直流電源10成為通過二次電池以及升降壓轉(zhuǎn)換器(converter) 的組合將二次電池的輸出電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換而向電源線20以及接地線30之間 輸出的構(gòu)成。在此情況下，以能夠雙向地進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換的方式構(gòu)成升降壓 轉(zhuǎn)換器，也能夠?qū)㈦娫淳€20以及接地線30之間的直流電壓轉(zhuǎn)換成二次電 池的充電電壓。
放電用電阻21以及濾波電容器22并聯(lián)連接在電源線20以及接地線 30之間。放電用電阻21為了在通過未圖示的繼電器將直流電源IO從電源 線20以及接地線30斷開時使保持在濾波電容器22中的電荷放電而設(shè)置。
變換器電路40具有通常的三相變換器的結(jié)構(gòu)，包括構(gòu)成U相臂的 電力半導(dǎo)體開關(guān)元件(下面，也簡稱為開關(guān)元件)Qll、 Q12;構(gòu)成V相 臂的開關(guān)元件Q13、 Q14;構(gòu)成W相臂的開關(guān)元件Q15、 Q16。另外，在 各開關(guān)元件Q11 Q16的集電極-發(fā)射極之間分別連接有使電流從發(fā)射極 流向集電極的反并聯(lián)二極管D11 D16。作為本實(shí)施方式中的開關(guān)元件， 例如IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor:絕緣門極雙極晶體管)適用。開關(guān)元件Q11 Q16通過對應(yīng)的驅(qū)動電路T11 T16，分別與來自控 制電路15的開關(guān)控制信號SG11 SG16相對應(yīng)地進(jìn)行導(dǎo)通/截止控制，即 開關(guān)控制。通過開關(guān)控制產(chǎn)生U相電壓的開關(guān)元件Qll、 Q12的中間點(diǎn)與U相線 圏70U電連接。同樣，產(chǎn)生V相電壓的開關(guān)元件Q13、 Q14的中間點(diǎn)與V 相線圏70V電連接，從而產(chǎn)生W相電壓。還有，產(chǎn)生W相電壓的開關(guān)元 件Q15、 Q16的中間點(diǎn)與W相線圏70W電連接。電動發(fā)電機(jī)MG1是凈皮 構(gòu)成為U相線圏70U、 V相線圏70V以及W相線圏70W共同連接在中性 點(diǎn)Nl上的三相永久磁《失馬達(dá)。在連接變換器電路40的各相臂和電動發(fā)電機(jī)MG1的各相線臂的布線 中，至少在兩相上分別設(shè)置有電流傳感器41、 42。由于U相、V相、W 相的馬達(dá)驅(qū)動電流(瞬間值)的和為零，因此通過在兩相上配置電流傳感 器41、 42,能夠檢測出各相的馬達(dá)驅(qū)動電流。電流傳感器41、 42，代表性 地由使用霍爾元件的半導(dǎo)體磁傳感器構(gòu)成，產(chǎn)生與對應(yīng)的布線的通過電流 相對應(yīng)的輸出電壓。電流傳感器41、 42的輸出電壓(電流檢測值)發(fā)送到 控制電路15。變換器電路50是以與變換器電路40相同的方式構(gòu)成的三相變換器， 包括開關(guān)元件Q21 Q26、和反并聯(lián)二極管D21 D26。開關(guān)元件Q21 Q26通過對應(yīng)的驅(qū)動電路T21 T26，分別與來自控制電路15的開關(guān)控制 信號SG21 SG26相對應(yīng)進(jìn)行導(dǎo)通/截止控制(即開關(guān)控制)。變換器電路50的各相臂的中間點(diǎn)分別與電動發(fā)電機(jī)MG2的U相線圏 80U、 V相線圏80V以及W相線圏80W電連接。電動發(fā)—4機(jī)MG2與電 動發(fā)電機(jī)MG1—樣，是以U相線圏80U、 V相線圏80V以及W相線圈 80W共同連接在中性點(diǎn)N2上的方式構(gòu)成的三相永久磁鐵馬達(dá)。在連接變換器電路50的各相臂和電動發(fā)電機(jī)MG2的各相線圏的布線 中，至少在兩相上分別設(shè)置有電流傳感器51、 52。電流傳感器51、 52，代 表性地由半導(dǎo)體磁傳感器構(gòu)成，其輸出電壓(電流檢測值)發(fā)送到控制電路15。變換器電路60也以與變換器電路40、 50相同的方式構(gòu)成，包括開 關(guān)元件Q31 Q36、和反并聯(lián)二極管D31 D36。開關(guān)元件Q31 Q36通 過對應(yīng)的驅(qū)動電路T31 T36，分別與來自控制電路15的開關(guān)控制信號 SG31 SG36相對應(yīng)地進(jìn)行導(dǎo)通/截止控制(即開關(guān)控制)。變換器電路60的各相臂的中間點(diǎn)分別與電動發(fā)電機(jī)MGR的U相線 圏卯U、 V相線圏卯V以及W相線圏90W電連接。電動發(fā)電機(jī)MGR與 電動發(fā)電機(jī)MG1和MG2—樣，是以U相線圏90U、 V相線圏卯V以及 W相線圏90W共同連接在中性點(diǎn)Nr上的方式構(gòu)成的三相永久磁鐵馬達(dá)。在連接變換器電路60的各相臂和電動發(fā)電機(jī)MGR的各相線圏的布線 中，至少在兩相上分別設(shè)置有電流傳感器61、 62。電流傳感器61、 62也 代表性地由半導(dǎo)體磁傳感器構(gòu)成，其輸出電壓(電流檢測值)發(fā)送到控制 電路15。電動發(fā)電機(jī)MG1、 MG2，在動力運(yùn)轉(zhuǎn)控制時產(chǎn)生搭載有馬達(dá)驅(qū)動系 統(tǒng)100的車輛的前輪的驅(qū)動力，另一方面，在再生制動控制時進(jìn)行發(fā)電， 從而產(chǎn)生成為包含在直流電源10中的二次電池的充電電壓源的交流電壓。 此外，在此所指的再生制動包括與駕駛混合動力汽車或電動汽車的駕駛 者進(jìn)行了腳剎車動作時的再生發(fā)電相伴隨的制動、雖然未A行腳剎車動作 但在行駛中通過關(guān)閉(完全釋放)油門踏板而產(chǎn)生再生發(fā)電的同時使車輛 減速(或者中止加速)的情況。此外，電動發(fā)電機(jī)MGR在動力運(yùn)轉(zhuǎn)控制 時產(chǎn)生搭載有馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)100的車輛的后輪的驅(qū)動力。電動發(fā)電機(jī)MGR 也在再生制動控制時進(jìn)行發(fā)電，從而產(chǎn)生成為包含在直流電源10中的二次 電池的充電電壓源的交流電壓?？刂齐娐?5控制馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)100的動作，使得根據(jù)電動發(fā)電機(jī) MG1、 MG2、 MGR的驅(qū)動指令(轉(zhuǎn)矩指令、轉(zhuǎn)速指令)進(jìn)行馬達(dá)驅(qū)動控 制。除了由電流傳感器41、 42、 51、 52、 61、 62檢測出的電流檢測值之外， 由適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行設(shè)置的傳感器(未圖示)所檢測出的、向各變換器電路40、 50、 60輸入的輸入電壓、電動發(fā)電機(jī)MG1、 MG2、 MGR的轉(zhuǎn)速、線圈端子電壓等被輸入到控制電路15，用于馬達(dá)驅(qū)動控制?？刂齐娐?5,產(chǎn)生開關(guān)控制信號SG11 SG16，使得供給與電動發(fā)電 機(jī)MG1的轉(zhuǎn)矩指令值相應(yīng)的馬達(dá)驅(qū)動電流，所述開關(guān)控制信號SG11~ SG16用于將電源線20以及接地線30之間的直流電壓變換成施加在電動 發(fā)電機(jī)MG1的各相線圏上的交流電壓。此外，在電動發(fā)電機(jī)MG1的再生 制動控制時，控制電路15產(chǎn)生開關(guān)控制信號SG11 SG16，使得將由電動 發(fā)電機(jī)MG1發(fā)電所得的交流電壓變換為電源線20以及接地線30之間的 直流電壓。再有，與開關(guān)控制信號SG11~SG16同樣地，控制電路15也產(chǎn)生用 于驅(qū)動控制電動發(fā)電機(jī)MG2、MGR的開關(guān)控制信號SG21 ~ SG26、SG31 ~ SG36。為了進(jìn)行上述的馬達(dá)驅(qū)動控制，控制電路15進(jìn)行使馬達(dá)驅(qū)動電流的實(shí) 際值追隨電流目標(biāo)值的反饋控制，該電流目標(biāo)值與電動發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩指令 值相對應(yīng)。若將由對應(yīng)的電流傳感器檢測的測量值設(shè)為Idet,則用于該反 饋控制的馬達(dá)驅(qū)動電流的實(shí)際值Iact可以按照下述式(1)計(jì)算。Iact=Idet-Iz ......式(1)式(1)中的Iz為反映了電流偏移的零點(diǎn)值，相當(dāng)于實(shí)際的電流為零 (lact=0)時的電流傳感器檢測值。即，為了提高電流傳感器進(jìn)行的馬達(dá) 驅(qū)動電流的檢測精度來高精度地進(jìn)行馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)100的馬達(dá)驅(qū)動控制， 需要適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行各電流傳感器的零點(diǎn)調(diào)節(jié)。圖2是說明本發(fā)明的實(shí)施方式的馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)中的電流傳感器的零點(diǎn) 調(diào)節(jié)程序(routine)的流程圖。作為一例，在圖2中表示與變換器電路40 對應(yīng)的電流傳感器41、 42的零點(diǎn)調(diào)節(jié)程序。參照圖2，在步驟S100中，控制電路15基于與電流傳感器41、 42對 應(yīng)的變換器電路40的動作是否停止，即開關(guān)元件Qll ~ Q16的開關(guān)動作是 否停止，判斷電流傳感器41、 42是否為無通電狀態(tài)。在變換器電路40的動作未停止時(在步驟S100中判斷為"否，，時)， 由于電流傳感器41、 42為通電狀態(tài)，因此不能執(zhí)行零點(diǎn)調(diào)節(jié)。由此，不進(jìn)行零點(diǎn)調(diào)節(jié)而結(jié)束零點(diǎn)調(diào)節(jié)程序。另一方面，在判斷為電流傳感器41、 42為無通電狀態(tài)的、變換器電路 40的動作停止時(在步驟S110中判斷為"是"時)，為了判斷電流傳感器 41、 42的噪音狀態(tài)，對其他的變換器電路50、 60也進(jìn)行開關(guān)動作是否停 止的判斷。例如，其他的變換器電路50、 60的動作未停止時(在步驟SllO中判 斷為"否"時)，即使電流傳感器41、 42處于無通電狀態(tài)，由于因變換器 電路50、 60中的開關(guān)動作而產(chǎn)生的電磁波噪音，電流傳感器41、 42的檢 測值也可能沒有正確地成為與電流零狀態(tài)相對應(yīng)的值。因此，在此情況下， 控制電路15使零點(diǎn)調(diào)節(jié)不能執(zhí)行，從而防止發(fā)生零點(diǎn)調(diào)節(jié)誤差。與此相對，在其他的變換器電路50、 60的動作停止時(在步驟SllO 中判斷為"是，，時)，控制電路15判斷為電流傳感器41、 42為無通電狀態(tài) 且來自其他的變換器的噪音的影響也較小的狀態(tài)，許可零點(diǎn)調(diào)節(jié)的執(zhí)^(步 驟S120 )。控制電路15在執(zhí)行零點(diǎn)調(diào)節(jié)時，對無通電狀態(tài)(電流=0)下的各電 流傳感器的測量數(shù)據(jù)(輸出值)進(jìn)行預(yù)定次數(shù)的采樣。在正常執(zhí)行該采樣 后，用采^f到的數(shù)據(jù)的平均值來更新零點(diǎn)值(偏移值)(步驟130)。另一 方面，在采樣數(shù)據(jù)不足、采樣數(shù)據(jù)包括異常值時等未正常執(zhí)行采樣的情況 下，不進(jìn)行零點(diǎn)值的更新。在之后的馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)的動作時，通過使用零點(diǎn)值(偏移值)的式(1) 的運(yùn)算，基于電流傳感器41、 42的檢測值，檢測出電動發(fā)電機(jī)MG1的馬 達(dá)驅(qū)動電流。此外，與對應(yīng)于變換器電路50設(shè)置的電流傳感器51、 52以及對應(yīng)于 變換器電路60而設(shè)置的電流傳感器61、 62的電流傳感器調(diào)節(jié)程序，也與 圖2同樣地構(gòu)成。即，通過與各電流傳感器對應(yīng)的變換器電路的動作的停 止，判斷步驟SIOO中的無通電狀態(tài)，在步驟S110中，通過對應(yīng)的變換器 電路以外的其他的變換器電路的動作的停止，判斷零點(diǎn)調(diào)節(jié)對象的電流傳 感器中的噪音狀態(tài)。通過如上所述的構(gòu)成，在搭載有多臺馬達(dá)以及分別與它們相對應(yīng)的多 臺馬達(dá)驅(qū)動裝置(變換器)的馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)中，能夠排除來自其他的變換 器的噪音影響而高精度地進(jìn)行與各變換器電路相對應(yīng)的電流傳感器的零點(diǎn) 調(diào)節(jié)。另外，在使用霍爾元件的半導(dǎo)體磁傳感器中，存在電流傳感器的檢測特性隨著溫度變化的傾向，因此，通過以在變換器電路40 60的動作停止 時能夠依次執(zhí)行電流傳感器的零點(diǎn)調(diào)節(jié)的方式構(gòu)成，提高馬達(dá)驅(qū)動電流的 檢測精度，從而能夠高精度地進(jìn)行馬達(dá)驅(qū)動控制。特別是，如果通過使篋體105具有電磁波屏蔽或者磁屏蔽功能來降低 來自筐體外的噪音影響，則能夠在同一筐體內(nèi)的其他的變換器電路動作停 止時，按照圖2所示的流程圖高精度地進(jìn)行零點(diǎn)調(diào)節(jié)。此外，關(guān)于在圖2的步驟SIOO以及SllO中的各變換器電路的動作停 止，可以是這樣的構(gòu)成在根據(jù)駕駛情況而不需要進(jìn)行電動發(fā)電機(jī)的動作 從而變換器電路關(guān)閉時，認(rèn)定為該變換器電路的動作停止。上述的變換器 電路的關(guān)閉狀態(tài)，例如，與搭載有馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)100的車輛中的檔位選擇 相對應(yīng)地i殳定。圖3是表示搭栽有馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)100的車輛中的檔位選擇的構(gòu)成的框圖。參照圖3，檔位選擇器150以包括變速桿(未圖示)的導(dǎo)向通道155 的方式構(gòu)成，響應(yīng)在導(dǎo)向通道155上的變速桿的位置，從多個檔位中選擇 一個檔位。駕駛者通過使變速桿與作用力相逆地移動，能夠改變檔位。在導(dǎo)向通道155上設(shè)置有用于檢測變速桿位于所定義的變速桿位置 161~164的哪一位置的位置傳感器(未圖示)。根據(jù)來自位置傳感器的輸 出，從分別與變速桿位置161 ~ 164相對應(yīng)的車輛停止時的停車檔(P檔)、 車輛倒退時的倒退檔(R檔)、空檔(N檔)以及車輛前進(jìn)時的前進(jìn)檔(D 檔)選擇一個檔位。例如，在車輛停止時的停車檔(P檔)，為了對蓄電池進(jìn)行充電而使與 電動發(fā)電機(jī)MG1、 MG2相對應(yīng)的變換器電路40、 50能夠動作，使與電動發(fā)電機(jī)MGR相對應(yīng)的變換器電路60處于關(guān)閉狀態(tài)，另一方面，在空檔(N 檔)時，能夠使各變換器電路40 ~ 60的動作處于停止?fàn)顟B(tài)。其結(jié)果是，車輛開始行駛時，從停車檔(P檔)經(jīng)由空檔(N檔)向 前進(jìn)檔(D檔)操作變速桿的時候，若在通過空檔(N檔)時能夠確保用 于正常執(zhí)行圖2的步驟S130的預(yù)定時間( 一般為數(shù)百ms程度)，則在 車輛開始行駛之前能夠執(zhí)行電流傳感器的零點(diǎn)調(diào)節(jié)。此外，在圖3中，除了前進(jìn)檔(D檔)以外，可以設(shè)置限制能變速的 變速級數(shù)的、細(xì)分的前進(jìn)檔(例如，4檔、3檔、2檔、L檔等)。在此情 況下，可以以與檔位的數(shù)量相匹配地增加所定義的變速桿位置的數(shù)量的方 式設(shè)置位置傳感器。在此，若要^L明本實(shí)施方式所示的構(gòu)成和本發(fā)明的構(gòu)成的對應(yīng)關(guān)系， 那么電動發(fā)電機(jī)MG1、 MG2、 MGR與本發(fā)明的"多臺馬達(dá)，，相對應(yīng)，變 換器電路40、 50、 60的各個與本發(fā)明的"馬達(dá)驅(qū)動裝置"相對應(yīng)。另夕卜， 圖2中的步驟S100與本發(fā)明的"第一判斷單元"相對應(yīng)，步驟S110與本 發(fā)明的"第二判斷單元，，相對應(yīng)，步驟S120、 S130與本發(fā)明的"零點(diǎn)調(diào) 節(jié)單元"相對應(yīng)。應(yīng)該認(rèn)為，本次所公開的實(shí)施方式在所有的方面是例示，而不是限制 性的。本發(fā)明的范圍不由上述的說明而由權(quán)利要求表示，包括與權(quán)利要求 相同的意思以及范圍內(nèi)的所有變更。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明能夠適用于包含電流傳感器的構(gòu)成的馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1. 一種馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)，該馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)具備多臺馬達(dá)；馬達(dá)驅(qū)動裝置，其與所述多臺馬達(dá)的各個相對應(yīng)地設(shè)置，通過電力半導(dǎo)體元件的開關(guān)動作產(chǎn)生用于驅(qū)動對應(yīng)的馬達(dá)的馬達(dá)驅(qū)動電流；電流檢測器，其與各所述馬達(dá)驅(qū)動裝置相對應(yīng)地設(shè)置，被構(gòu)成為檢測對應(yīng)的所述馬達(dá)驅(qū)動電流；和控制電路，其被構(gòu)成為至少基于所述電流檢測器的檢測電流，控制各所述馬達(dá)驅(qū)動裝置的動作，所述控制電路包括第一判斷單元，其用于判斷各所述電流檢測器中的無通電狀態(tài)；第二判斷單元，其用于判斷由所述第一判斷單元已判斷為所述無通電狀態(tài)的電流檢測器中的、來自與該電流檢測器相對應(yīng)的馬達(dá)驅(qū)動裝置以外的其他的馬達(dá)驅(qū)動裝置的噪音狀態(tài)；和零點(diǎn)調(diào)節(jié)單元，其用于根據(jù)由所述第二判斷單元進(jìn)行的判斷，進(jìn)行已被判斷為所述無通電狀態(tài)的電流檢測器的零點(diǎn)調(diào)節(jié)。
2. 如權(quán)利要求1所述的馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)，其中，所述第一判斷單元，在與所述電流檢測器相對應(yīng)的所述馬達(dá)驅(qū)動裝 置中的開關(guān)動作停止時，判斷為該電流檢測器處于所述無通電狀態(tài)。
3. 如權(quán)利要求1所述的馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)，其中，所述第二判斷單元，在所述其他的馬達(dá)驅(qū)動裝置中的開關(guān)動作停止 時，許可由所述零點(diǎn)調(diào)節(jié)單元對該電流檢測器進(jìn)行的所述零點(diǎn)調(diào)節(jié)的執(zhí) 行。
4. 如權(quán)利要求1所述的馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)，其中，所述其他的馬達(dá)驅(qū)動裝置收納于與已被判斷為所述無通電狀態(tài)的電 流檢測器相同的篋體內(nèi)。
5. 如權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)，其中， 所述馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)搭載于車輛，所述多臺馬達(dá)的各個，是4皮構(gòu)成為產(chǎn)生所述車輛的驅(qū)動力的交流馬達(dá)，各所述馬達(dá)驅(qū)動裝置，是被構(gòu)成為將直流電力變換為所述交流馬達(dá) 的驅(qū)動電力的變換器電路。
6. —種馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)，該馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)具備多臺馬達(dá)；馬達(dá)驅(qū)動裝置，其與所述多臺馬達(dá)的各個相對應(yīng)地設(shè)置，通過電力半導(dǎo)體元件的開關(guān)動作產(chǎn)生用于驅(qū)動對應(yīng)的馬達(dá)的馬達(dá)驅(qū)動電流；電流檢測器，其與各所述馬達(dá)驅(qū)動裝置相對應(yīng)地設(shè)置，被構(gòu)成為檢測對應(yīng)的所述馬達(dá)驅(qū)動電流；和控制電路，其被構(gòu)成為至少基于所述電流檢測器的檢測電流，控制各所述馬達(dá)驅(qū)動裝置的動作， 所迷控制電路包括第一判斷部，其用于判斷各所述電流檢測器中的無通電狀態(tài)； 第二判斷部，其用于判斷由所述笫一判斷部已判斷為所述無通電狀態(tài)的電流檢測器中的、來自與該電流檢測器相對應(yīng)的馬達(dá)驅(qū)動裝置以外的其他的馬達(dá)驅(qū)動裝置的噪音狀態(tài)；和零點(diǎn)調(diào)節(jié)部，其用于根據(jù)由所迷第二判斷部進(jìn)行的判斷，進(jìn)行已被判斷為所述無通電狀態(tài)的電流檢測器的零點(diǎn)調(diào)節(jié)。
7. 如權(quán)利要求6所述的馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)，其中，所述第 一判斷部，在與所述電流檢測器相對應(yīng)的所述馬達(dá)驅(qū)動裝置 中的開關(guān)動作停止時，判斷為該電流檢測器處于所述無通電狀態(tài)。
8. 如權(quán)利要求6所述的馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)，其中，所述第二判斷部，在所述其他的馬達(dá)驅(qū)動裝置中的開關(guān)動作停止時， 許可由所述零點(diǎn)調(diào)節(jié)部對該電流檢測器進(jìn)行的所述零點(diǎn)調(diào)節(jié)的執(zhí)行。
9. 如權(quán)利要求6所述的馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)，其中， 所述其他的馬達(dá)驅(qū)動裝置收納于與已被判斷為所述無通電狀態(tài)的電流檢測器相同的筐體內(nèi)。
10. 如權(quán)利要求6至9中的任一項(xiàng)所述的馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)，其中，所述馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)搭載于車輛，所述多臺馬達(dá)的各個，是被構(gòu)成為產(chǎn)生所述車輛的驅(qū)動力的交流馬達(dá)，各所述馬達(dá)驅(qū)動裝置，是被構(gòu)成為將直流電力變換為所述交流馬達(dá) 的驅(qū)動電力的變換器電路。
11. 一種馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)的控制方法，其中，所述馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)具備 多臺馬達(dá)；馬達(dá)驅(qū)動裝置，其與所述多臺馬達(dá)的各個相對應(yīng)地設(shè)置，通過電力 半導(dǎo)體元件的開關(guān)動作產(chǎn)生用于驅(qū)動對應(yīng)的馬達(dá)的馬達(dá)驅(qū)動電流；電流檢測器，其與各所述馬達(dá)驅(qū)動裝置相對應(yīng)地設(shè)置，被構(gòu)成為檢 測對應(yīng)的所述馬達(dá)驅(qū)動電流；控制電路，其被構(gòu)成為至少基于所述電流檢測器的檢測電流控制各 所述馬達(dá)驅(qū)動裝置的動作，所述控制方法包括第一步驟，用于判斷各所述電流檢測器中的無通電狀態(tài)； 第二步驟，用于判斷由所述第一步驟已判斷為所述無通電狀態(tài)的電流檢測器中的、來自與該電流檢測器相對應(yīng)的馬達(dá)驅(qū)動裝置以外的其他的馬達(dá)驅(qū)動裝置的噪音狀態(tài)；和第三步驟，用于根據(jù)由所述第二步驟進(jìn)行的判斷，進(jìn)行已被判斷為所述無通電狀態(tài)的電流檢測器的零點(diǎn)調(diào)節(jié)。
12. 如權(quán)利要求11所述的馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)的控制方法，其中， 所述第一步驟，在與所述電流檢測器相對應(yīng)的所述馬達(dá)驅(qū)動裝置中的開關(guān)動作停止時，判斷為該電流檢測器處于所述無通電狀態(tài)。
13. 如權(quán)利要求11所述的馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)的控制方法，其中， 所述第二步驟，在所述其他的馬達(dá)驅(qū)動裝置中的開關(guān)動作停止時，許可由所述第三步驟對該電流檢測器進(jìn)行的所述零點(diǎn)調(diào)節(jié)的執(zhí)行。
14. 如權(quán)利要求11所述的馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)的控制方法，其中， 所述其他的馬達(dá)驅(qū)動裝置收納于與已,皮判斷為所迷無通電狀態(tài)的電流檢測器相同的篋體內(nèi)。
15.如權(quán)利要求11至14中的任一項(xiàng)所述的馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)的控制方法，其中，所述馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)搭載于車輛，所述多臺馬達(dá)的各個，是被構(gòu)成為產(chǎn)生所述車輛的驅(qū)動力的交流馬達(dá)，各所述馬達(dá)驅(qū)動裝置，是被構(gòu)成為將直流電力變換為所述交流馬達(dá) 的驅(qū)動電力的變換器電路。
全文摘要
與分別驅(qū)動多臺電動發(fā)電機(jī)(MG1、MG2、MGR)的多個變換器電路(40、50、60)相對應(yīng)地設(shè)置多個電流傳感器(41、42、51、52、61、62)。在通過對應(yīng)的變換器電路的動作停止所認(rèn)定的無通電狀態(tài)時，若通過同一筐體(105)內(nèi)的其他變換器電路的動作停止而判斷為噪音影響小，則執(zhí)行各電流傳感器的零點(diǎn)調(diào)節(jié)。其結(jié)果是，能夠回避如下危險情況由于來自其他的變換器電路的噪音的影響，在電流傳感器的輸出沒有正確地成為與電流零狀態(tài)相對應(yīng)的值的狀態(tài)下進(jìn)行零點(diǎn)調(diào)節(jié)。由此，能夠高精度地執(zhí)行測量馬達(dá)驅(qū)動電流的電流傳感器的零點(diǎn)調(diào)節(jié)。
文檔編號H02P5/74GK101507096SQ20068005557
公開日2009年8月12日 申請日期2006年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月10日
發(fā)明者小柳博之, 花田秀人 申請人:豐田自動車株式會社