專利名稱：電動(dòng)機(jī)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種驅(qū)動(dòng)控制電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)控制裝置及電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系 統(tǒng)，特別是涉及一種對轉(zhuǎn)子的角度檢測進(jìn)行校正的校正技術(shù)。
背景技術(shù)：
在驅(qū)動(dòng)永磁鐵同步電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，有時(shí)使用用于檢測電 動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的角度的角度傳感器。轉(zhuǎn)子的角度也被稱為轉(zhuǎn)子的位置或者磁極 位置。存在于電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)的電動(dòng)機(jī)控制裝置，根據(jù)檢測角度實(shí)施矢 量控制。
但是，在對電動(dòng)機(jī)的角度傳感器的安裝方面存在安裝誤差，另外，因 時(shí)效變化等的影響也使誤差的程度發(fā)生變化。安裝誤差將使誤差包含于檢 測角度。另外，可產(chǎn)生大轉(zhuǎn)矩的電動(dòng)機(jī)的極對數(shù)比較大，而在矢量控制中， 電動(dòng)機(jī)的極對數(shù)越大則檢測誤差的影響也越大(這是由于電動(dòng)機(jī)的極對數(shù) 越大則電角度中的誤差也越大的緣故)。若檢測角度有誤差，則有可能產(chǎn) 生意想不到的轉(zhuǎn)矩及再生充電，進(jìn)而產(chǎn)生異性不到的加速及過充電等。另 外還將降低電動(dòng)機(jī)的功率。
為了解決這種問題，已經(jīng)有多個(gè)提案提出了校正檢測角度的技術(shù)。
例如專利第3724060號公報(bào)提出了一種方法，其在從外部驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī) 時(shí)測量所產(chǎn)生的反電動(dòng)勢，根據(jù)該反電動(dòng)勢校正檢測角度。但是，該方法 需要增加用于測量反電動(dòng)勢的硬件，造成結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
另外，就專利第3688673號公報(bào)所公開的方法而言，在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的狀 態(tài)下執(zhí)行控制使d軸電流指令值及q軸電流指令值雙方都保持為零，根據(jù) 執(zhí)行其矢量控制時(shí)的d軸電壓指令值和q軸電壓指令值求出檢測角度校正 量(磁極位置校正量)。依照該方法，就不需要增加用于電壓測量的硬件。 但是，由于使用電動(dòng)機(jī)參數(shù)(Ld、 Lq、 (Da等)并根據(jù)電樞電流計(jì)算出電壓 指令值，而造成電動(dòng)機(jī)參數(shù)的誤差(與理論值相對的誤差)影響到檢測角度校正，其結(jié)果是，不能高精度地進(jìn)行檢測角度校正。例如，在矢量控制 中，通常使用用于排除d軸和q軸之間的干擾的非干擾控制，但是被該非 干擾控制用設(shè)定的電動(dòng)機(jī)參數(shù)的誤差將影響到檢測角度校正。另外，由于 電動(dòng)機(jī)發(fā)熱等引起的電動(dòng)機(jī)溫度變化有時(shí)也使最佳參數(shù)值發(fā)生變化，因而 造成檢測角度校正不穩(wěn)定。
另外，就專利第3542741號公報(bào)所公開的方法而言，其使電力變換器 的輸入電壓與電流的乘積即輸入電力，和根據(jù)全損傷、轉(zhuǎn)矩指令及速度計(jì) 算出的目標(biāo)輸出變得相等來校正檢測角度。但是，該方法中，不僅需要負(fù) 載大的乘法處理，而且還需要損失變換。另外，損失轉(zhuǎn)換的誤差也將對校 正帶來影響。
另外，在負(fù)荷轉(zhuǎn)矩恒定時(shí)，該值以電樞電流取最小值的形式對d軸電 流指令進(jìn)行控制，也是一種根據(jù)電樞電流取最小值時(shí)的d軸指令計(jì)算誤差 角校正檢測角度(磁極的轉(zhuǎn)動(dòng)位置)的方法(例如，參照日本專利2001 一84S6號公報(bào))。但是，在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)， 一般不能控制負(fù)荷轉(zhuǎn)矩，很少使 負(fù)荷轉(zhuǎn)矩達(dá)到恒定。因此，不能說該方法有實(shí)用性。另外，還有一種方法 是在電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)停止時(shí)通過進(jìn)行直流通電計(jì)算角度校正值(例如參照日 本專利2001 — 8307號公報(bào)及日本專利2001 — 12484號公報(bào))。但是，該方 法不能在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)進(jìn)行校正，另外，在角度傳感器是由霍爾元件形成 的情況下，霍爾元件在轉(zhuǎn)動(dòng)停止時(shí)不能進(jìn)行準(zhǔn)確的角度檢測。
如上所述，在使用角度傳感器進(jìn)行矢量控制的情況下，雖然需要校正 轉(zhuǎn)子的檢測角度的技術(shù)，但是就現(xiàn)有的校正方法而言，結(jié)構(gòu)或者處理復(fù)雜 (或者欠缺實(shí)用性)。另外，即使為了提高電動(dòng)機(jī)的功率，也要不受電動(dòng) 機(jī)參數(shù)等的影響，要求高精度的檢測角度校正。
另外，在角度傳感器安裝誤差非常大的情況下，有可能提高或者電動(dòng) 機(jī)產(chǎn)生意想不到的比較大的轉(zhuǎn)矩，或者產(chǎn)生再生電流引起的過充電的可能 性。因此，檢測這種異常的技術(shù)至為重要。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種用簡單的構(gòu)成或者處理可高精度 地實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子的檢測角度校正的電動(dòng)機(jī)控制裝置。另外，本發(fā)明的目的還在于提供一種可準(zhǔn)確地檢測角度檢測的異常的電動(dòng)機(jī)控制裝置。
本發(fā)明第一方面提供一種電動(dòng)機(jī)控制裝置，是一種對將永磁鐵設(shè)置于 轉(zhuǎn)子的電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制的電動(dòng)機(jī)控制裝置，其特征在于，具備角 度檢測機(jī)構(gòu)，使用角度傳感器檢測所述轉(zhuǎn)子的角度；電流檢測機(jī)構(gòu)，以作 為所述電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)源的直流電源的輸出電流或者輸入電流為檢測電流 進(jìn)行檢測；角度校正機(jī)構(gòu)，根據(jù)所述檢測電流校正被檢測到的所述角度， 使用由所述角度校正機(jī)構(gòu)的校正得到的校正角度來控制所述電動(dòng)機(jī)的驅(qū) 動(dòng)。
.由此，對直流電源的電流進(jìn)行檢測，可通過利用其檢測結(jié)果這一簡單 的構(gòu)成及/或處理實(shí)現(xiàn)檢測角度校正。另外，還可排除(或者抑制)與檢 測角度的校正相對的電動(dòng)機(jī)參數(shù)誤差的影響，其結(jié)果是，可實(shí)現(xiàn)高精度的 校正。
具體而言，例如在第一電動(dòng)機(jī)控制裝置中，在將與永磁鐵產(chǎn)生的磁通
方向相平行的軸作為d軸，而且將與所述d軸相對應(yīng)的控制上的軸作為y 軸，同時(shí)將與所述y軸相垂直的軸作為5軸的情況下，該電動(dòng)機(jī)控制裝置 還具備電流指令值生成機(jī)構(gòu)，該電流指令值生成機(jī)構(gòu)作為所述電動(dòng)機(jī)的供 給電流的y軸分量及5軸分量的目標(biāo)，產(chǎn)生目標(biāo)y軸電流及目標(biāo)5軸電流； 所述角度校正機(jī)構(gòu)，根據(jù)在所述目標(biāo)5軸電流為零且所述目標(biāo)y軸電流為 負(fù)值時(shí)的所述檢測電流，求出角度校正值，根據(jù)所述角度校正值和由所述 角度檢測機(jī)構(gòu)檢測出的所述角度來求出所述校正角度。
具體而言，例如在第一電動(dòng)機(jī)控制裝置，所述角度校正機(jī)構(gòu)，以下述 形式求出所述角度校正值，即，將在所述目標(biāo)5軸電流為零且所述目標(biāo)y 軸電流為負(fù)值時(shí)的所述檢測電流設(shè)為規(guī)定值，或者納入包含該規(guī)定值的規(guī) 定范圍內(nèi)。
另外，例如第一電動(dòng)機(jī)控制裝置，還具備異常判別機(jī)構(gòu)，該異常判別 機(jī)構(gòu)根據(jù)所述檢測電流判別所述角度檢測機(jī)構(gòu)的檢測是否異常。 由此，可準(zhǔn)確地檢測角度檢測的異常。
具體而言，例如在第一電動(dòng)機(jī)控制裝置中，在將與永磁鐵產(chǎn)生的磁通 方向相平行的軸作為d軸，而且將與所述d軸相對應(yīng)的控制上的軸作為Y 軸，同時(shí)將與所述y軸相垂直的軸作為5軸的情況下，該電動(dòng)機(jī)控制裝置還具備電流指令值生成機(jī)構(gòu)，該電流指令值生成機(jī)構(gòu)作為所述電動(dòng)機(jī)的 供給電流的S軸分量的目標(biāo)，產(chǎn)生目標(biāo)S軸電流；異常判別機(jī)構(gòu)，該異常 判別機(jī)構(gòu)根據(jù)所述目標(biāo)S軸電流為零時(shí)的所述檢測電流，來判別所述角度 檢測機(jī)構(gòu)的檢測是否異常。
另外，例如在電動(dòng)機(jī)檢測裝置，所述異常判別機(jī)構(gòu)，在所述目標(biāo)5軸 電流為零時(shí)的所述檢測電流在規(guī)定的正常范圍之外的情況下，則判別出所 述角度檢測機(jī)構(gòu)的檢測為異常。
本發(fā)明第二方面提供一種電動(dòng)機(jī)控制裝置，是一種對將永磁鐵設(shè)置于 轉(zhuǎn)子的電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制的電動(dòng)機(jī)控制裝置，其特征在于，具備角 度檢測機(jī)構(gòu)，使用角度傳感器檢測所述轉(zhuǎn)子的角度；電流檢測機(jī)構(gòu)，以作 為所述電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)源的直流電源的輸出電流或者輸入電流為檢測電流 進(jìn)行檢測，使用被檢測出的所述角度來控制所述電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)。該電動(dòng)機(jī) 控制裝置還具備異常判別機(jī)構(gòu)，該異常判別機(jī)構(gòu)根據(jù)所述檢測電流，來判 別所述角度檢測機(jī)構(gòu)的檢測是否異常。
由此，可準(zhǔn)確地檢測角度檢測的異常。
具體而言，例如在第二電動(dòng)機(jī)控制裝置中，在將與永磁鐵產(chǎn)生的磁通 方向相平行的軸作為d軸，而且將與所述d軸相對應(yīng)的控制上的軸作為Y 軸，同時(shí)將與所述Y軸相垂直的軸作為S軸的情況下，該電動(dòng)機(jī)控制裝置 還具備電流指令值生成機(jī)構(gòu)，該電流指令值生成機(jī)構(gòu)作為所述電動(dòng)機(jī)的供 給電流的S軸分量的目標(biāo)，產(chǎn)生目標(biāo)S軸電流。所述異常判別機(jī)構(gòu)，根據(jù)
所述目標(biāo)5軸電流為零時(shí)的所述檢測電流，來判別所述角度檢測機(jī)構(gòu)的檢
測是否異常。
更具體而言，例如在第二電動(dòng)機(jī)控制裝置，所述異常判別機(jī)構(gòu)，在所
述目標(biāo)5軸電流為零時(shí)的所述檢測電流在規(guī)定的正常范圍之外的情況下，
則判別出所述角度檢測機(jī)構(gòu)的檢測為異常。
本發(fā)明提供一種電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，具備電動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng) 所述電動(dòng)機(jī)的逆變器、所述任一方面記載的電動(dòng)機(jī)控制裝置，其通過控制 所述逆變器來控制所述電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明，可提供一種用簡單的構(gòu)成或者處理可高精度地實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子 的檢測角度校正的電動(dòng)機(jī)控制裝置。另外，本發(fā)明的目的還在于提供一種可準(zhǔn)確地檢測角度檢測的異常的電動(dòng)機(jī)控制裝置。
通過如下所述的實(shí)施方式的說明，本發(fā)明的意義乃至效果將更加明 晰。不過，下面的實(shí)施方式畢竟只是本發(fā)明的一種實(shí)施方式，本發(fā)明乃至 構(gòu)成要件的用詞的意義，不限于下面的實(shí)施方式所述。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的簡要方框圖； 圖2是本發(fā)明的實(shí)施方式的解析模式圖； 圖3是本發(fā)明的實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的詳細(xì)方框圖； 圖4 (a) (c)是用于說明圖3的角度校正部的角度校正方法的原 理的電流矢量圖5是表示圖3的角度校正部的工作流程的流程圖6 (a) (c)是表示角度校正值和電流波形之間的關(guān)系的圖7是表示圖3的異常檢測部的工作流程的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面，詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。圖l是本發(fā)明的實(shí)施方式的電動(dòng) 機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的簡要方框圖。圖1的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具備電動(dòng)機(jī)l、逆變
器電路2、電動(dòng)機(jī)控制裝置3。
電動(dòng)機(jī)1是三相永磁鐵同步電動(dòng)機(jī)，其具有具備永磁鐵的轉(zhuǎn)子(未 圖示)、具備三相電樞繞組的定子(未圖示)。
逆變器電路2根據(jù)由電動(dòng)機(jī)控制裝置3發(fā)出的PWM (Pulse Width Modulation)信號，向電動(dòng)機(jī)1供給由U相、V相及W相構(gòu)成的三相交流 電壓。將提供給該電動(dòng)機(jī)1的所有的電壓叫做電動(dòng)機(jī)電壓(電樞電壓)Va， 將從逆變器電路提供給電動(dòng)機(jī)l的所有電流叫做電動(dòng)機(jī)電流(電樞電流) Ia。
電動(dòng)機(jī)控制裝置3，參照被檢測出的電動(dòng)機(jī)電流Ia等，同時(shí)將用于實(shí)
現(xiàn)所期望的矢量控制的PWM信號分配到逆變器電路2。
圖2是電動(dòng)機(jī)1的解析模式圖。在下面的說明中，所謂的電樞繞組通 常是指設(shè)置于電動(dòng)機(jī)l的繞組。圖2表示U相、V相、W相電樞繞組固定軸。la是設(shè)置于電動(dòng)機(jī)1的定子上的永磁鐵，在按與永磁鐵la發(fā)出的 磁通的旋轉(zhuǎn)速度相同的速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中，將永磁鐵la發(fā)出 的磁通的方向設(shè)為d軸，將與d軸相對應(yīng)的控制上的轉(zhuǎn)軸設(shè)為Y軸。另外， 雖然未圖示，但是將q軸設(shè)在從d軸沿電角超前90度的相位，將S軸設(shè) 在從Y軸沿電角超前卯度的相位。與實(shí)軸相對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系是將d軸 和q軸選擇在了坐標(biāo)軸上的坐標(biāo)系，將該坐標(biāo)軸叫做dq軸?？刂粕系男?轉(zhuǎn)坐標(biāo)系是將Y軸和5軸選擇在了坐標(biāo)軸上的坐標(biāo)系，將該坐標(biāo)軸叫做^ 軸。
使dq軸旋轉(zhuǎn)，用CO表示其旋轉(zhuǎn)速度。使^軸也旋轉(zhuǎn)，用COe表示其
旋轉(zhuǎn)速度。另外，在某瞬間旋轉(zhuǎn)著的dq軸上，用e表示從u相電樞繞組
固定軸看到的d軸的角度(相位)。同樣，在某一瞬間旋轉(zhuǎn)著的^軸上，
用ee表示從u相電樞繞組固定軸看到的Y軸的角度(相位)。用e或ee表
示的角度是電角度中的角度，通常將它們叫做轉(zhuǎn)子位置或者磁極位置。用
CO和COe表示的旋轉(zhuǎn)速度是電角度中的角速度。
電動(dòng)機(jī)控制裝置3基本上是以使角度e和角度0e相一致的形式來進(jìn)行
矢量控制的。但是，有時(shí)也有意地將角度e和角度9e錯(cuò)開一些。在角度e
和角度ee相一致時(shí)，d軸及q軸也分別與y軸及5軸相一致。
在下面的敘述中，分別用Y軸電壓、及S軸電壓Vs表示電動(dòng)機(jī)電壓 Va的Y軸分量及S軸分量，分別用Y軸電流"、5軸電流is、 d軸電流id、
q軸電流iq表示電動(dòng)機(jī)電流Ia的Y軸分量、S軸分量、d軸分量、q軸分量。
將表示Y軸電壓Vy及5軸電壓V5的目標(biāo)值的電壓指令值，分別用Y
軸電壓指令值v/及5軸電壓指令值《表示。將表示Y軸電流"、S軸電流 is的目標(biāo)值的電壓指令值，分別用Y軸電流指令值i/及5軸電流i/指令值 v^表示。v/是、的目標(biāo)也叫目標(biāo)Y軸電壓，v^是vs的目標(biāo)也叫目標(biāo)S軸 電壓。i/是"的目標(biāo)也叫目標(biāo)Y軸電流，C是i5的目標(biāo)也叫目標(biāo)5軸電流。 電動(dòng)機(jī)控制裝置3以下述形式來進(jìn)行矢量控制，g卩，使y軸電壓vY 及S軸電壓v5的值分別追隨y軸電壓指令值v/及S軸電壓指令值v5*，且 使y軸電流iY及5軸電流is的值分別追隨y軸電流指令值i/及S軸電流指 令值《。
電動(dòng)機(jī)電壓Va的U相分量、V相分量及W相分量，用由U相電壓指令值v/、 V相電壓指令值v/及W相電壓指令值vJ來表示。
另外，在下面的敘述中，Ra是電動(dòng)機(jī)阻抗(電動(dòng)機(jī)1的電樞繞組的阻 抗值)，Ld、 Lq分別是d軸電感(電動(dòng)機(jī)l的電樞繞組的電感的d軸分量)、
q軸電感(電動(dòng)機(jī)1的電樞繞組的電感的q軸分量)，C^是永磁鐵la的電 樞交鏈磁通。另外，Ld、 Lq、 Ra、 (Da是電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在制造時(shí)確定的值， 這些值可應(yīng)用于電動(dòng)機(jī)控制裝置3的運(yùn)算中。
另外，在本說明書中，為了敘述的簡要化，有時(shí)使用只有符號(如iy 等)的標(biāo)記來表示與其符號相對應(yīng)的狀態(tài)量。S卩，在本說明書中，例如"i/' 和、軸電流i/'指相同的參數(shù)。
圖3是圖1的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的詳細(xì)方框圖。如圖3所示，電動(dòng)機(jī)驅(qū) 動(dòng)系統(tǒng)，除了電動(dòng)機(jī)l、逆變器電路2及電動(dòng)機(jī)控制裝置3之外，還具備 相電流傳感器11、角度傳感器12、直流電源31、電流傳感器32及開關(guān) 33。電動(dòng)機(jī)控制裝置3的構(gòu)成包含用符號13 22代表的各部位。還可以 認(rèn)為，在電動(dòng)機(jī)控制裝置3內(nèi)，包含相電流傳感器11、角度傳感器12、 直流電源31、電流傳感器32及開關(guān)33中的任意一個(gè)以上的部位。電動(dòng)機(jī) 控制裝置3內(nèi)的各部位可自如地利用在電動(dòng)機(jī)控制裝置3內(nèi)生成的各值。
相電流傳感器11對從逆變器電路2提供到電動(dòng)機(jī)1的電動(dòng)機(jī)電流Ia 的固定分量即U相電流iu及V相電流iv進(jìn)行檢測。而關(guān)于W相電流，可 根據(jù)關(guān)系式"iw—iu—i/計(jì)算出來。Iu、 iv、 iw是電動(dòng)機(jī)1的定子中的U 相電樞繞組的電流、V相電樞繞組的電流及W相電樞繞組的電流。
3相/ 2相坐標(biāo)轉(zhuǎn)換器13 (下面簡單地稱為坐標(biāo)轉(zhuǎn)換器13)，使用從 角度校正部15得到的角度ee，將U相電流iu及V相電流iv轉(zhuǎn)換成Y軸電 流"及S軸電流is，再將通過轉(zhuǎn)換得到的iY及is輸出到電流控制部17。
在電流控制部17，從未圖示的S軸電流指令值發(fā)生部得到5軸電流指 令值i/，從磁通控制部20得到Y(jié)軸電流指令值i/。 5軸電流指令值發(fā)生 部以使電動(dòng)機(jī)l產(chǎn)生所期望的轉(zhuǎn)矩的形式產(chǎn)生i厶另外，例如也可以根據(jù) 從未圖示的CPU (中央處理器Central Processing Unit)得到的電動(dòng)機(jī)速 度指令值0)*和由速度運(yùn)算部16計(jì)算出的旋轉(zhuǎn)速度coe，制作i5*。這種情況
下，S軸電流指令值發(fā)生部使用比例積分控制等，以使速度誤差(￡0*—0)e)
為零的形式制作i/。電流控制部17，參照得到的i/、 i5*、"及i5，以使(i/ — iY)及(i5* 一i5)都收斂于零的形式，進(jìn)行使用了比例積分控制的電流反饋控制。此 時(shí)，使用用于排除Y軸和S軸之間的干擾的非干擾控制，以使(i/ — iY)
及(is* —is)共同收斂于零的形式，計(jì)算出Y軸電壓指令值i/及S軸電壓 指令值C。另外，相當(dāng)于計(jì)算i/及i/，也可參照用速度計(jì)算部16計(jì)算出 的 0。
2相/ 3相坐標(biāo)轉(zhuǎn)換器18 (下面簡單地稱為坐標(biāo)轉(zhuǎn)換器18)，使用從 角度校正部15得到的角度ee，將YS軸上的電壓指令值i/及^轉(zhuǎn)換成3相 電壓指令值(v^及v/及v^)。
PWM轉(zhuǎn)換部19根據(jù)來自坐標(biāo)轉(zhuǎn)換器18的3相電壓指令值( *及《 及vw*)制作進(jìn)行了脈沖寬度調(diào)制的PWM信號，再將該P(yáng)WM信號提供給 逆變器電路2。逆變器電路2將與得到的PWM信號相適應(yīng)的電動(dòng)機(jī)電流 Ia提供給電動(dòng)機(jī)1并驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)1。具體而言，就是逆變器電路2具備三 相的半橋式電路和驅(qū)動(dòng)器(未圖示)，驅(qū)動(dòng)器通過根據(jù)PWM信號對各半 橋式電路中的開關(guān)元件進(jìn)行斷開/閉合控制，將遵從三相電壓指令值得電 動(dòng)機(jī)電流Ia提供給電動(dòng)機(jī)1。
角度傳感器12例如由霍爾元件或者旋轉(zhuǎn)變壓器構(gòu)成，輸出用于指定
永磁鐵la的磁極位置的信號(即，用于指定角度e的信號)。
轉(zhuǎn)子角度檢測部14，根據(jù)角度傳感器12的輸出信號，檢測從U相電 樞繞組固定軸看到d軸的角度(相位)。在理論上，被檢測出的角度與圖2 的e完全一致。但是，由于角度傳感器12的安裝誤差及時(shí)效變化的影響， 通常被檢測出的角度大多偏離e。因此，將由轉(zhuǎn)子角度檢測部14檢測到的
角度與角度e區(qū)別開來，用檢測角度e'表示。
角度校正部15通過對檢測角度e'進(jìn)行校正，計(jì)算出圖2的角度0e。
因此，也可將角度9e叫做校正角度。關(guān)于檢測角度e'的校正方法將在下
面述及。可將計(jì)算出的角度0e提供給坐標(biāo)轉(zhuǎn)換器13及18以及速度運(yùn)算部16。
速度運(yùn)算部16通過對角度0e進(jìn)行積分而計(jì)算出旋轉(zhuǎn)速度COe(換言之， 就是根據(jù)每個(gè)單位時(shí)間的角度ee的變化量計(jì)算出旋轉(zhuǎn)速度(Oe)。將計(jì)算出 的旋轉(zhuǎn)速度COe提供給電流控制部17及磁通控制部20。磁通控制部20根據(jù)旋轉(zhuǎn)速度C0e和來自電流控制部17的Y軸電壓指令
值v/來設(shè)定Y軸電流指令值i/，將設(shè)定的i/提供給角度校正部15及電流 控制部17。電動(dòng)機(jī)控制裝置3，可對電動(dòng)機(jī)l執(zhí)行多種類型的矢量控制， 在多種類型的矢量控制中，例如包含有最大矢量控制、弱磁通控制。假設(shè) 在電動(dòng)機(jī)是以表面磁鐵型同步電動(dòng)機(jī)為代表的非凸極電機(jī)的情況下，在執(zhí) 行最大轉(zhuǎn)矩控制時(shí)將i/設(shè)為零，在執(zhí)行弱磁通控制時(shí)將i/設(shè)為負(fù)值。負(fù)的 d軸電流(Y軸電流)以減少d軸方向的磁通的形式起作用。弱磁通控制，
通常是在旋轉(zhuǎn)速度CO (或者COe)變大時(shí)，為了將電動(dòng)機(jī)電壓Va抑制到規(guī) 定的限制電壓以下而實(shí)施的。
在執(zhí)行弱磁通控制時(shí)，刺痛控制部20例如根據(jù)下述式(la)或者(lb) 來設(shè)定i/。 (la)或者(lb)是專利2006—204054號公報(bào)所公開的銳磁通 控制用的電流指令值的計(jì)算公式。在使用式(la)時(shí)，使用由坐標(biāo)轉(zhuǎn)換器 13計(jì)算出的iy來設(shè)定i/。在此，V。m是根據(jù)直流電源31的輸出電壓設(shè)定 的限制電壓。而通?？筛鶕?jù)弱磁通控制用的電流指令值的計(jì)算公式即根據(jù) 下述式(lc)來設(shè)定i/。
直流電源31由二次電池(例如鋰電池)構(gòu)成，不僅能放電而且可充 電。在直流電源31放電時(shí)，其放電功率通過逆變器電路2提供給電動(dòng)機(jī)1 ， 由電動(dòng)機(jī)1將放電功率轉(zhuǎn)換為動(dòng)能來旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子。另一方面，在再生時(shí)， 將電動(dòng)機(jī)1的發(fā)電功率作為再生功率通過逆變器電路2返回到直流電源 31，對直流電源31進(jìn)行充電。
電流傳感器32輸出與直流電源31的輸出電流的電流值相對應(yīng)的模擬 信號。A /D轉(zhuǎn)換器22通過對來自電流傳感器32的模擬輸出信號進(jìn)行A /D轉(zhuǎn)換，輸出表示來自直流電源31的輸出電流(輸出電流的電流值) 的檢測電流lB。電流傳感器32例如是串聯(lián)在直流電源31的輸出電流經(jīng)過 的線路的分流電阻。在直流電源31放電時(shí)，從直流電源31流出放電電流，將此時(shí)的檢測電流IB的極性設(shè)為負(fù)。在直流電源31充電時(shí)，充電電流進(jìn) 直流電源31，將此時(shí)的檢測電流IB的極性設(shè)為正。
開關(guān)33由場效應(yīng)晶體管或者繼電器等開關(guān)元件構(gòu)成，串聯(lián)在直流電
源31的輸出電流經(jīng)過的線路。詳細(xì)情況下面還將敘及，而由異常檢測部 21控制開關(guān)33的接通/斷開狀態(tài)。通常，將開關(guān)置于"接通"，這樣，可 將直流電源31的放電電流供給到電動(dòng)機(jī)l，或者可將來自電動(dòng)機(jī)1的再生 功率供給到直流電源31。若將開關(guān)置于"斷開"，則直流電源31與逆變器 電路2的連接被切斷，使電流不能流進(jìn)電動(dòng)機(jī)1的電樞繞組。 (角度校正部的說明)
下面說明本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的特征性功能，即檢測角度e'的 校正方法。
首先，參照表示電流矢量圖的圖4 (a) (c)，說明這種校正的原理。 在圖4 (a) (c)，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向是相位的超前方向，為了便于說明， 設(shè)9' =&來說明原理。現(xiàn)在，假設(shè)是i/為零且i/為負(fù)的情況。在這種情 況下，通過電動(dòng)機(jī)控制裝置3的電流反饋控制，使i5變?yōu)榱闱沂筰/變?yōu)樨?fù)。
而且，在該情況下，在使檢測角度e'與可準(zhǔn)確檢測的角度e完全一
致時(shí)，電流矢量圖就成為圖4 (b)的形式，使得q軸電流iq不能通過電動(dòng)
機(jī)i。另一方面，在檢測檢測角度e'比可準(zhǔn)確檢測的角度e滯后的情況
下，電流矢量圖就成為圖4 (a)的形式，實(shí)際上使正q軸電流iq通過。若 使正q軸電流iq通過，則使電動(dòng)機(jī)l產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。相反，在檢測檢測角度0
'比可準(zhǔn)確檢測的角度e超前的情況下，電流矢量圖就成為圖4 (c)的形
式，實(shí)際上使負(fù)q軸電流iq通過。負(fù)q軸電流、通過的狀態(tài)與進(jìn)行再生的 狀態(tài)相對應(yīng)。
為了使正的q軸電流iq通過電動(dòng)機(jī)1并使電動(dòng)機(jī)1產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，必須使 直流電源31進(jìn)行放電。g卩，這種情況下，將檢測電流lB設(shè)為負(fù)。另一方 面，在使負(fù)q軸電流iq通過進(jìn)行再生時(shí)，就成了將充電電流提供給直流電 源31。即，這種情況下，將檢測電流IB設(shè)為正。因此，若根據(jù)檢測電流
iB，可制定檢測角度e'與可準(zhǔn)確檢測的角度e之間的關(guān)系。
角度校正部15考慮這種關(guān)系， 一邊參照i/及C， 一邊根據(jù)檢測電流
iB與檢測角度e'相對的角度校正值ec，根據(jù)檢測角度e'和角度校正值ec計(jì)算出角度0e。
參照圖5說明包含檢測角度9'的校正處理的角度校正部15的工作。
圖5是表示這種工作的流程的流程圖。在步驟S10 S17的各項(xiàng)處理，由 角度校正部15執(zhí)行。電動(dòng)機(jī)控制裝置3的矢量控制上所需要的各值(包
含Ib、 iY*、 i5*、 e' 、 ec、 9e等)，按照規(guī)定周期依次更新為最新的值，使
用最新的值執(zhí)行步驟S10 S17的各項(xiàng)處理。
首先，在步驟SIO，對角度校正值6c進(jìn)行初始化。例如用作為初始化
值的o。代替角度校正值ec。然后在步驟sii，用(e' +ec)代替^，將
通過這種代替得到的ee從角度校正部15輸出。
接著在步驟S12判別i^是否為零。若^為零則轉(zhuǎn)入步驟S13，若i5* 不為零則返回步驟Sll。在步驟S13，判別i/是否為負(fù)。若i/為負(fù)則轉(zhuǎn)入 步驟S14，若i/不為負(fù)則返回到步驟S11。例如，在電動(dòng)機(jī)l的轉(zhuǎn)子因慣 性旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)控制裝置3執(zhí)行弱磁通控制時(shí)，或者在電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)子因從 外部得到的力而旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)控制裝置3執(zhí)行弱磁通控制時(shí)，使i^=0且iY* 〈0并轉(zhuǎn)入步驟S14。
在步驟S14，根據(jù)檢測電流lB執(zhí)行角度(校正角度)0e的偏移判別。 由步驟S12及步驟13的分支處理可知，用于步驟S14的偏移判別的檢測 電流Ib是在^=0且iY*<0時(shí)的檢測電流IB。
具體而言，在檢測電流lB(即，可用lB表示的電流值)，與規(guī)定值lREF 相一致或者被納入包含該規(guī)定值IREF的規(guī)定范圍內(nèi)的情況下，判別為角度
ee相對于角度e未偏移，從步驟si4返回到步驟si1。若不是這樣，則判 別為角度ee相對于角度e發(fā)生了偏移，從步驟si4轉(zhuǎn)入到步驟si5。
規(guī)定值IREF典型情況例如是零，也可以是不為零的零附近的值。所謂 包含規(guī)定值lREF的規(guī)定范圍，是指 丄REF1巧1REF2 之間的范圍(其中， 1REF1
<Iref<Iref2)<>
在步驟S15，判別18<0是否成立，即，判別檢測電流lB是否為負(fù)。 在檢測電流IB為負(fù)的情況下，由于推斷出通有正q軸電流iq(參照圖(a))， 因而可使作為校正角度的角度ee的相位超前，在步驟16在現(xiàn)有的角度校
正值ec中加上r之后返回到步驟sii。另一方面，在檢測電流iB為正的
情況下，由于推斷出通有負(fù)q軸電流iq (參照圖(c))，因而在步驟17，從現(xiàn)有的角度校正值ec中減去r之后返回到步驟Sll。
通過重復(fù)由上述的步驟S11 S17構(gòu)成的循環(huán)處理，就能以使i5*=0且 i/<0時(shí)的檢測電流lB成為規(guī)定值IreF的形式，或者以納入包含規(guī)定值Iref
的規(guī)定范圍內(nèi)的形式，調(diào)整角度校正值ec。安裝于電動(dòng)機(jī)控制裝置3內(nèi)的 存儲部(未圖示)儲存有設(shè)定的角度校正值ec。
圖6 (a) (c)表示對圖3的電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在 圖6 (a) (c)，橫軸表示時(shí)間，符號101 103表示直流電源31的輸出 電壓波形，符號111 113表示檢測電流lB的電流波形，圖6(a)表示角 度校正值9c為10°時(shí)的這些波形，圖6 (b)表示角度校正值0c為15° 時(shí)的這些波形，圖6 (c)表示角度校正值ec為20°時(shí)的這些波形。帶有 符號110的虛線是電流波形的基準(zhǔn)線。在用符號111 113表示的電流波 形與該基準(zhǔn)線UO相重合時(shí)，檢測電流IB的電流值是零，基準(zhǔn)線110的上 側(cè)與檢測電流IB的正極側(cè)(即充電側(cè))相對應(yīng)，基準(zhǔn)線110的下側(cè)與檢測 電流IB的負(fù)極側(cè)(即放電側(cè))相對應(yīng)。
圖6 (a) (c)分別表示電動(dòng)機(jī)1的旋轉(zhuǎn)速度比較慢、以不執(zhí)行弱 磁通控制的狀態(tài)為起點(diǎn)開始提高電動(dòng)機(jī)1的旋轉(zhuǎn)速度至弱磁通區(qū)域時(shí)的實(shí) 驗(yàn)結(jié)果。所謂弱磁通區(qū)域是指執(zhí)行弱磁通控制的速度區(qū)域，在弱磁通區(qū)域， 將i/設(shè)為零且將i/設(shè)為負(fù)。
圖6 (a) (c)與因角度傳感器12的安裝誤差引起且可設(shè)定的角度 校正值9c為15°的狀態(tài)相對應(yīng)。
因此，在將度校正值ec設(shè)為15°時(shí)，若提高旋轉(zhuǎn)速度co (或者COe) 直到弱磁通區(qū)域，則如同圖6 (a)的電流波形lll，檢測電流lB的極性成 為負(fù)。于是，通過圖5的步驟S12 S15的分支處理，可在步驟S16提高 角度校正值ec。而且最判別出，在角度校正值6c到達(dá)15°的時(shí)刻(與圖 6 (b)相對應(yīng))，相對于角度e，角度0e未偏移。
另一方面，在將度校正值0c設(shè)為20°時(shí)，若提高旋轉(zhuǎn)速度CD(或者COe)
直到弱磁通區(qū)域，則如同圖6 (c)的電流波形113，檢測電流lB的極性成 為正。于是，通過圖5的步驟S12 S15的分支處理，可在步驟S17減小 角度校正值0c。而且最終判別出，在角度校正值9c到達(dá)15°的時(shí)刻(與 圖6 (b)相對應(yīng))，相對于角度e，角度0e未偏移。另外，從電流波形111 113還得知，由于有時(shí)檢測電流IB的值用比 較大的振幅進(jìn)行振動(dòng)，因而也可以根據(jù)對實(shí)際的檢測電流lB值進(jìn)行了平滑
的值，執(zhí)行步驟S14及步驟S15 (以及后述的圖7的S22)的分支判別。
這樣，通過使用角度校正部15，在電動(dòng)機(jī)1運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)可用簡單的結(jié)構(gòu)及 處理自動(dòng)校正檢測角度。由于可在電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行時(shí)酌情執(zhí)行 角度校正，因而即使在時(shí)效變化等也可妥善處理。另外，還不需要專利第 3724060號公報(bào)中必需的用于測量反電動(dòng)勢的復(fù)雜硬件。另外，為了進(jìn)行 角度校正值ec的調(diào)整，不需要無用的電流通過，而是可在正常運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài) 下進(jìn)行該調(diào)整。
另外，由于不使因電動(dòng)機(jī)參數(shù)(Ld、 Lq、 (Da等)等誤差引起的校正精 度惡化，因而是高精度的校正。而且，若要提高^為零時(shí)的i/的絕對值， 則相對于角度ee和e之間的絕對誤差的檢測電流IB的大小也將增大。艮P，
通過提高c為零時(shí)的i/的絕對值，可增加誤差的檢測靈敏度(提高與誤差
檢測有關(guān)的S/N比)，進(jìn)而可謀求校正的更高的高精度化。
電動(dòng)機(jī)1要求的轉(zhuǎn)矩性能或者速度性能越高，越是需要將強(qiáng)電流供給 向電動(dòng)機(jī)l，在使強(qiáng)電流通過電動(dòng)機(jī)l的系統(tǒng)中，微小的角度偏移也將引
起比較大的問題。另外，在高速旋轉(zhuǎn)區(qū)域的軸偏移(ee—e之間的誤差) 往往招致特別明顯的問題。本實(shí)施方式的校正方法，由于可高精度執(zhí)行檢 測角度校正，因而對于使強(qiáng)電流通過電動(dòng)機(jī)i的系統(tǒng)及弱磁通區(qū)域的工作 特別有益。
另外，在校正后的角度ee與d軸的角度e完全一致的情況下，由于只
要C為零則對轉(zhuǎn)矩有影響的電流不會通過電動(dòng)機(jī)1。因而，檢測電流lB大
致為零。但是，這種情況下，若i/〈0因使d軸電流id通過因而使直流電
源31向消耗方向輸出一定的電流(即，lB取小的負(fù)值)。這樣，在圖6的
步驟14的偏移判別中使用的規(guī)定值lREF就應(yīng)該是零附近的負(fù)值。若設(shè)lREF
為零，則在i5*=0且i7*<0時(shí)以進(jìn)行一定的再生充電的形式調(diào)整角度校正值
eo雖然不優(yōu)選直流電源3i的過充電，但很可能產(chǎn)生意想不到的轉(zhuǎn)矩招
致重大事故。所謂的將IREF設(shè)為零，是指在進(jìn)一步抑制產(chǎn)生意想不到的轉(zhuǎn)
矩方面發(fā)揮作用(即，在提高電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的安全性方面起作用)。因
此，與其將IREF設(shè)為負(fù)值還是優(yōu)選設(shè)為零(或者零附近的正值)。(異常檢測部的說明) 下面，參照圖7說明圖3的異常檢測部21的功能。圖7是表示異常
檢測部21的工作順序的流程圖。異常檢測部21參照S軸電流指令值is* 及檢測電流lB，執(zhí)行圖7的步驟S21 S23的各項(xiàng)處理。
首先，異常檢測部21在步驟S2對^是否為零進(jìn)行確認(rèn)。然后，在i/ 不為零的情況下，重復(fù)步驟S21的處理，另一方面，在^為零的情況下轉(zhuǎn) 入步驟S22，對檢測電流IB是否己被納入規(guī)定的正常電流范圍內(nèi)作出判別。 具體而言，就是對下述情況進(jìn)行判別，即由lR所代表的電流值是否為規(guī)定
的下限電流值IUMI以上且為規(guī)定的上限電流值klM2以下。在此，下限電
流值Iuvn是預(yù)先設(shè)定的負(fù)值，上限電流值I固2是預(yù)先設(shè)定的正值。另外， 在上述的 iLIM)巧1LIM2 之間的關(guān)系方面，滿足下述關(guān)系 Ilim i < Iref i < Iref2
而且，在Ium,《Ib《Ium2成立的情況下，就判別出角度傳感器12及轉(zhuǎn) 子角度檢測部14的角度檢測屬于正常并返回到步驟S21。另一方面，在 Il關(guān)《Ib《I，2不成立的情況下，就判別出角度傳感器12及轉(zhuǎn)子角度檢測 部14的角度檢測出現(xiàn)異常并轉(zhuǎn)入步驟S23，進(jìn)行排出異常處理。在排出異 常處理中，包括下述兩種處理，即，將停止電動(dòng)機(jī)1 (轉(zhuǎn)子)的旋轉(zhuǎn)的開 關(guān)33置于"斷開"，以及將角度檢測異常的情況告知外部。另外，在到達(dá) 步驟S23之前，當(dāng)然可將開關(guān)33置于"接通"。
雖然檢測角度e'中的一些偏移可被角度校正部15的角度校正處理 所吸收，但是，對于太大的偏移校正很可能不起作用。另外，檢測角度e '中的大的偏移，有可能或者使電動(dòng)機(jī)l產(chǎn)生意想不到的比較大的轉(zhuǎn)矩， 或者造成直流電源31的過充電。另一方面，在基于角度傳感器12的輸出
信號的檢測角度e'上沒有大的偏移的情況下，只要^為零直流電源3i 的輸出電流就不會變成大的值，而在檢測角度e'上有大的偏移的情況下，
即使^為零強(qiáng)電流也會通過直流電源31。如上所述，考慮這種關(guān)系，基
于i5*=0時(shí)的檢測電流lB進(jìn)行異常判別，根據(jù)需要實(shí)施排出異常處理。
由此，可在電動(dòng)機(jī)l運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)對角度檢測的異常進(jìn)行檢測，有異常時(shí)可 安全地使電動(dòng)機(jī)l停止。另外，由于對角度檢測的異常進(jìn)行檢測，因而不 需要使無用的電流通過，進(jìn)而可在正常的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下進(jìn)行異常檢測。另外，在i/為零時(shí)"IuM1《Ib《IlIM2"不成立的狀態(tài)對應(yīng)下述的狀態(tài)， 即，與i/的值無關(guān)而是發(fā)生了某種異常。因此，按照如圖7所示的工作順 序使異常檢測部21工作將毫無問題。但是，只要^和i/雙方都為零，即
使檢測角度e'有大的偏移，通常"ilim1《ib《iLIM2"也成立。因此，為了
確實(shí)地區(qū)別并檢測檢測角度e'是否有大的偏移，也可以在步驟S21判別 "^=0且<<0"是否成立。這種情況下，若"^=0且1/<0"成立則轉(zhuǎn) 入步驟S22，若"i5*=0ii/<0"不成立則重復(fù)步驟S21的處理。 (關(guān)于在汽車上的應(yīng)用) 如上所述，進(jìn)行了角度校正部15的角度校正處理以及異常檢測部21 的異常檢測處理，而這些處理也可在搭載有圖3的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的汽車 (未圖示)的運(yùn)行中實(shí)行。這種汽車通過電動(dòng)機(jī)1的旋轉(zhuǎn)來行駛。
例如，將汽車的加速器置于"接通"，至弱磁通區(qū)域使電動(dòng)機(jī)1的旋 轉(zhuǎn)速度被加速之后，若汽車的加速器置于"斷開"則i,成為零，另一方面， 短暫的時(shí)間內(nèi)在弱磁通區(qū)域使汽車靠慣性行駛，因而i/變?yōu)樨?fù)。在該期間， 可通過參照檢測電流lB調(diào)整角度校正值ec，同時(shí)可進(jìn)行異常檢測處理。另 外，例如通過在將加速器置于"斷開"的狀態(tài)下使汽車下坡至弱磁通區(qū)域
的情況下，同樣可進(jìn)行對角度校正值ec的調(diào)整及異常檢測。另外，所謂加
速器的接通，是指用于指示電動(dòng)機(jī)l所驅(qū)動(dòng)的汽車實(shí)行加速的、對于汽車 的操作，所謂加速器的斷開，是指用于指示電動(dòng)機(jī)1所驅(qū)動(dòng)的汽車實(shí)行禁 止加速的、對于汽車的操作(即指示電動(dòng)機(jī)1停止驅(qū)動(dòng)的操作)。即使將 加速器置于"斷開"不受電動(dòng)機(jī)1驅(qū)動(dòng)，有時(shí)在下坡等情況下也對汽車進(jìn)
行加速。
《變形等》
作為上述的實(shí)施方式的變形例或者注釋項(xiàng)目，將注釋1 注釋4記入
下面。記入各注釋的內(nèi)容，只要不矛盾就可任意組合。 注釋1
可得到包括上述的各種指令值(iY*、 i5*、 v/及《等)及狀態(tài)量(iY、 is 等)的所有值的導(dǎo)出方法是任意的。即，例如既可以通過電動(dòng)機(jī)控制裝置 3內(nèi)的運(yùn)算導(dǎo)出他們，也可以根據(jù)預(yù)先設(shè)定的表數(shù)據(jù)導(dǎo)出他們。
注釋2在上述的實(shí)施方式中，使用相電流傳感器11直接檢測U相電流iu及 V相電流iv，但是也可以根據(jù)檢測電流軟件(程序)再現(xiàn)U相電流iu、 V 相電流iv及W相電流iw，再根據(jù)再現(xiàn)的這些相電流計(jì)算出iy及is。
注釋3
例如使用裝入通用微型電子計(jì)算機(jī)等的軟件(程序)，可實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)
控制裝置3的功能的一部分或者全部。在使用軟件實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)控制裝置3 的情況下，表示電動(dòng)機(jī)控制裝置3的各部構(gòu)成的框圖就變?yōu)楸硎竟δ芸驁D。 當(dāng)然，不用軟件(程序)，而是只用硬件，或者使用軟件和硬件的組合也 可形成電動(dòng)機(jī)控制裝置3。 注釋4
在上述的實(shí)施方式中，對電動(dòng)機(jī)l的轉(zhuǎn)子的角度進(jìn)行檢測的角度檢測 機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)子角度檢測部14 (參照圖3)。還可以考慮該角度檢測機(jī)構(gòu)包 括角度傳感器12。在上述的實(shí)施方式中，以直流電源31的流出電流或者 流入電流作為檢測電流軟件(程序)進(jìn)行檢測的電流檢測機(jī)構(gòu)，包括A/ D轉(zhuǎn)換器22 (參照圖3)。還可以考慮該電流檢測機(jī)構(gòu)包括電流傳感器32。
本發(fā)明適于使用電動(dòng)機(jī)的所有電力設(shè)備。例如適于受電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng) 的電動(dòng)汽車及空氣調(diào)節(jié)器等所使用壓縮機(jī)等。
權(quán)利要求
1. 一種電動(dòng)機(jī)控制裝置，其控制將永磁鐵設(shè)置于轉(zhuǎn)子的電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)，其特征在于，具備角度檢測機(jī)構(gòu)，其使用角度傳感器來檢測所述轉(zhuǎn)子的角度；電流檢測機(jī)構(gòu)，其將作為所述電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)源的直流電源的輸出電流或者輸入電流作為檢測電流進(jìn)行檢測；角度校正機(jī)構(gòu)，其基于所述檢測電流校正所檢測到的所述角度，并且，使用由所述角度校正機(jī)構(gòu)的校正得到的校正角度來控制所述電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)。
2. 如權(quán)利要求l所述的電動(dòng)機(jī)控制裝置，其特征在于， 在將與永磁鐵產(chǎn)生的磁通方向平行的軸作為d軸，且將與所述d軸相對應(yīng)的控制上的軸作為y軸，并且將與所述Y軸正交的軸作為5軸的情況 下，該電動(dòng)機(jī)控制裝置還具備電流指令值生成機(jī)構(gòu)，該電流指令值生成機(jī) 構(gòu)生成作為所述電動(dòng)機(jī)的供給電流的y軸分量及5軸分量的目標(biāo)的目標(biāo)y 軸電流及目標(biāo)5軸電流，所述角度校正機(jī)構(gòu)基于所述目標(biāo)5軸電流為零且所述目標(biāo)y軸電流為 負(fù)時(shí)的所述檢測電流，求出角度校正值，并由所述角度校正值和利用所述 角度檢測機(jī)構(gòu)檢測出的所述角度來求出所述校正角度。
3. 如權(quán)利要求2所述的電動(dòng)機(jī)控制裝置，其特征在于， 所述角度校正機(jī)構(gòu)求出所述角度校正值，以使在所述目標(biāo)s軸電流為零且所述目標(biāo)y軸電流為負(fù)時(shí)的所述檢測電流為規(guī)定值或者收斂于包含該 規(guī)定值的規(guī)定范圍內(nèi)。
4. 如權(quán)利要求l所述的電動(dòng)機(jī)控制裝置，其特征在于， 還具備異常判別機(jī)構(gòu)，該異常判別機(jī)構(gòu)基于所述檢測電流，判別利用所述角度檢測機(jī)構(gòu)的檢測是否異常。
5. 如權(quán)利要求l所述的電動(dòng)機(jī)控制裝置，其特征在于， 在將與永磁鐵產(chǎn)生的磁通方向平行的軸作為d軸，且將與所述d軸相對應(yīng)的控制上的軸作為y軸，并且將與所述y軸正交的軸作為s軸的情況許下，該電動(dòng)機(jī)控制裝置還具備電流指令值生成機(jī)構(gòu)，其生成作為所述電動(dòng)機(jī)的供給電流的5軸分量 的目標(biāo)的目標(biāo)5軸電流；異常判別機(jī)構(gòu)，其基于所述目標(biāo)5軸電流為零時(shí)的所述檢測電流來判 別利用所述角度檢測機(jī)構(gòu)的檢測是否異常。
6. 如權(quán)利要求5所述的電動(dòng)機(jī)控制裝置，其特征在于， 所述異常判別機(jī)構(gòu)在所述目標(biāo)S軸電流為零時(shí)的所述檢測電流在規(guī)定的正常范圍之外的情況下，判別利用所述角度檢測機(jī)構(gòu)的檢測為異常。
7. —種電動(dòng)機(jī)控制裝置，其控制將永磁鐵設(shè)置于轉(zhuǎn)子的電動(dòng)機(jī)的驅(qū) 動(dòng)，其特征在于，具備角度檢測機(jī)構(gòu)，其使用角度傳感器檢測所述轉(zhuǎn)子的角度； 電流檢測機(jī)構(gòu)，其將作為所述電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)源的直流電源的輸出電流 或者輸入電流作為檢測電流進(jìn)行檢測，使用檢測出的所述角度來控制所述電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)，該電動(dòng)機(jī)控制裝置還具備異常判別機(jī)構(gòu)，該異常判別機(jī)構(gòu)基于所述檢 測電流來判別利用所述角度檢測機(jī)構(gòu)的檢測是否異常。
8. 如權(quán)利要求7所述的電動(dòng)機(jī)控制裝置，其特征在于， 在將與所述永磁鐵產(chǎn)生的磁通方向平行的軸作為d軸，且將與所述d軸相對應(yīng)的控制上的軸作為Y軸，并且將與所述Y軸正交的軸作為S軸的情況下，該電動(dòng)機(jī)控制裝置還具備電流指令值生成機(jī)構(gòu)，其生成作為所述電動(dòng)機(jī)的供給電流的5軸分量的目標(biāo)的目標(biāo)S軸電流，所述異常判別機(jī)構(gòu)基于所述目標(biāo)5軸電流為零時(shí)的所述檢測電流來判別利用所述角度檢測機(jī)構(gòu)的檢測是否異常。
9. 如權(quán)利要求8所述的電動(dòng)機(jī)控制裝置，其特征在于， 所述異常判別機(jī)構(gòu)，在所述目標(biāo)5軸電流為零時(shí)的所述檢測電流在規(guī)定的正常范圍之外的情況下，判別所述角度檢測機(jī)構(gòu)的檢測為異常。
10. —種電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，具備電動(dòng)機(jī)；驅(qū)動(dòng)所述電動(dòng)機(jī)的逆變器；權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)控制裝置，其通過控制所述逆變器來控制所 述電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)。
11. 一種電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，具備電動(dòng)機(jī)；驅(qū)動(dòng)所述電動(dòng)機(jī)的逆變器；權(quán)利要求7所述的電動(dòng)機(jī)控制裝置，其通過控制所述逆變器來控制所 述電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電動(dòng)機(jī)控制裝置及電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，對將永磁鐵設(shè)置于轉(zhuǎn)子的電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制，其具備角度檢測機(jī)構(gòu)，使用角度傳感器檢測所述轉(zhuǎn)子的角度；電流檢測機(jī)構(gòu)，以作為所述電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)源的直流電源的輸出電流或者輸入電流為檢測電流進(jìn)行檢測；角度校正機(jī)構(gòu)，根據(jù)所述檢測電流校正被檢測到的所述角度，其中，使用由所述角度校正機(jī)構(gòu)的校正而得到的校正角度來控制所述電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)。
文檔編號H02P21/14GK101295955SQ20081009485
公開日2008年10月29日 申請日期2008年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月26日
發(fā)明者巖崎直哉, 鷹尾宏 申請人:三洋電機(jī)株式會社