專利名稱：用于ac電動機的控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于控制AC電動機的控制系統(tǒng)，特別涉及借助逆變器將DC電壓轉(zhuǎn)換為方波AC電壓并將AC電壓施加到AC電動機的電動機控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
一般使用經(jīng)由逆變器將DC電壓轉(zhuǎn)換為AC電壓并將AC電壓施加到AC電動機以便在控制下驅(qū)動電動機的電動機控制系統(tǒng)。在這種類型的電動機控制系統(tǒng)中，電動機電流通常根據(jù)基于向量控制的正弦脈寬調(diào)制(PWM)控制得到控制，以便以高的效率驅(qū)動AC電動機。然而，在正弦PWM控制下，逆變器輸出電壓基波分量不能充分升高，故電壓利用率受到限制，這使得難以在高速區(qū)域中提供高的輸出或功率。鑒于這一點，已經(jīng)提出使用這樣的控制方法使得逆變器產(chǎn)生具有與正弦PWM控制下產(chǎn)生的相比較大的基波分量的輸出電壓。日本特開No. 2006-320039 (JP-A-2006-320039)介紹了一種控制方法，根據(jù)該控制方法，具有與轉(zhuǎn)換器可變地控制的電壓的幅度相等的幅度的方波電壓被施加到AC電動機。在JP-A-2006-320039介紹的控制方法中，特別地，方波電壓的電壓相位基本上根據(jù)轉(zhuǎn)矩偏差改變，在電動機旋轉(zhuǎn)速度迅速改變時，轉(zhuǎn)換器的輸出電壓根據(jù)電動機速度的變化率而改變。在用于控制在方波電壓施加于其上的情況下旋轉(zhuǎn)的AC電動機的驅(qū)動控制系統(tǒng)中，如日本特開No. 2006-54995 (JP-A-2006-54995)所介紹，計算根據(jù)基于檢測電壓/電流值的實際轉(zhuǎn)矩值和指令轉(zhuǎn)矩值確定的第一電壓相位，根據(jù)基于電動機模型的推定轉(zhuǎn)矩值和指令轉(zhuǎn)矩值確定的第二電壓相位，通過對第一與第二電壓相位進行加權(quán)獲得的值被用作方波電壓的相位。在JP-A-2006-320039和JP-A-2006-54995的控制系統(tǒng)中，方波電壓的相位控制通過將AC電動機的實際或推定轉(zhuǎn)矩饋送回到系統(tǒng)來進行。當(dāng)轉(zhuǎn)矩指令值在轉(zhuǎn)矩反饋控制過程中改變時，檢測由于轉(zhuǎn)矩指令值的改變引起的轉(zhuǎn)矩偏差(實際轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩指令值之間的差)，接著，根據(jù)用于消除轉(zhuǎn)矩偏差的控制運算或計算來改變電壓相位。因此，在當(dāng)轉(zhuǎn)矩指令值改變時的控制響應(yīng)中存在改進空間。同時，AC電動機的輸出轉(zhuǎn)矩不僅依賴于作為方波電壓控制的操縱變量的電壓相位而改變，而且依賴于電動機運行條件而改變，電動機運行條件的典型實例為電動機旋轉(zhuǎn)速度。一般而言，輸出轉(zhuǎn)矩關(guān)于方波電壓控制中的電壓相位而非線性改變，因此，當(dāng)實施基于轉(zhuǎn)矩指令值的前饋控制時，可能需要復(fù)雜的運算(計算)和/或系統(tǒng)上的高負(fù)荷以計算與所需轉(zhuǎn)矩補償量對應(yīng)的電壓相位變化量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種用于AC電動機的控制系統(tǒng)，其進行前饋控制，以便基于轉(zhuǎn)矩指令值改變施加到AC電動機的方波電壓的電壓相位，使得通過簡單的計算或運算獲得用于實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩補償?shù)碾妷合辔蛔兓俊?本發(fā)明第一實施形態(tài)涉及一種用于AC電動機的控制系統(tǒng)，其包含逆變器和方波電壓控制器。逆變器將DC電壓轉(zhuǎn)換為AC電壓，以便驅(qū)動和旋轉(zhuǎn)AC電動機。方波電壓控制器被配置為控制施加到AC電動機的方波電壓的電壓相位，以便進行轉(zhuǎn)矩控制。方波電壓控制器包含線性近似單元和相位變化量計算單元?；贏C電動機的運行狀態(tài)和電壓相位，線性近似單元計算第一傾斜度，其作為AC電動機當(dāng)前運行狀態(tài)以及電壓相位對應(yīng)的第一運行點上的轉(zhuǎn)矩變化與和電壓相位變化之間的比?；谵D(zhuǎn)矩控制的指令值，相位變化量計算單元計算轉(zhuǎn)矩補償量，并根據(jù)將轉(zhuǎn)矩補償量除以第一傾斜度獲得的第一相位變化量計算電壓相位變化量。根據(jù)將與運行狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的至少一個電動機變量以及電壓相位用作變量的轉(zhuǎn)矩公式，相位變化量計算單元可計算在與當(dāng)前運行狀態(tài)以及第一電壓相位對應(yīng)的第二運行點上的轉(zhuǎn)矩值，并可計算作為第一及第二運行點之間轉(zhuǎn)矩差與電壓相位差的比的第二傾斜度，其中，第一電壓相位是電壓相位從當(dāng)前值以第一相位變化量變化到的。另外，根據(jù)通過將轉(zhuǎn)矩補償量除以第二傾斜度獲得的第二相位變化量，相位變化量計算單元可計算電壓相位變化量。相位變化量計算單元可進一步設(shè)置第三運行點，根據(jù)轉(zhuǎn)矩公式計算第三運行點上的轉(zhuǎn)矩值，并判斷計算得到的轉(zhuǎn)矩值和指令值之間的差是否小于預(yù)定值，其中，第三運行點對應(yīng)于當(dāng)前運行狀態(tài)以及電壓相位從當(dāng)前值以第二相位變化量變化到的第二電壓相位。于是，當(dāng)該差等于或大于預(yù)定值時，相位變化量計算單元可進一步計算第三傾斜度，并根據(jù)通過將轉(zhuǎn)矩補償量除以第三傾斜度獲得的第三相位變化量計算電壓相位變化量，其中，第三傾斜度作為第三及第一運行點之間的轉(zhuǎn)矩差與電壓相位差之間的比。在上面介紹的布置中，特別地，相位變化量計算單元可包含更新單元和轉(zhuǎn)矩差判斷單元?；诘谝贿\行點及當(dāng)前獲得的第三運行點之間的轉(zhuǎn)矩差與電壓相位差的比，更新單元更新第三傾斜度和第三相位變化量。并將第三運行點更新為這樣的運行點其與當(dāng)前運行狀態(tài)以及電壓相位從當(dāng)前值以更新的第三相位變化量改變到的電壓相位對應(yīng)。每當(dāng)?shù)谌\行點被更新單元更新時，轉(zhuǎn)矩差判斷單元將更新的第三運行點上的轉(zhuǎn)矩值與指令值之間的差和預(yù)定值進行比較，只要該差等于或大于預(yù)定值，使得更新單元重復(fù)進行第三運行點上的更新操作。本發(fā)明第二實施形態(tài)涉及一種用于AC電動機的控制系統(tǒng)，其包含逆變器和方波電壓控制器。逆變器將DC電壓轉(zhuǎn)換為AC電壓，以便驅(qū)動和旋轉(zhuǎn)AC電動機。方波電壓控制器對施加到AC電動機的方波電壓的電壓相位進行控制，以便進行轉(zhuǎn)矩控制。方波電壓控制器包含線性近似單元、相位變化量計算單元、正/負(fù)檢查單元、第一與第二轉(zhuǎn)矩計算單元、 轉(zhuǎn)矩差判斷單元和更新單元?；贏C電動機的運行狀態(tài)和電壓相位，線性近似單元計算第一傾斜度，其作為和AC電動機的當(dāng)前運行狀態(tài)及電壓相位對應(yīng)的第一運行點上的轉(zhuǎn)矩變化與電壓相位變化之間的比。基于轉(zhuǎn)矩控制的指令值，相位變化量計算單元計算轉(zhuǎn)矩補償量，并通過將轉(zhuǎn)矩補償量除以第一傾斜度來計算第一相位變化量。正/負(fù)檢查單元判斷電壓相位從其當(dāng)前值以第一相位變化量改變到的第一電壓相位和指令值是否具有相同的符號，并在第一電壓相位和指令值具有相反符號時，將第一電壓相位校正到預(yù)定值，而在第一電壓相位與指令值具有相同符號時保持第一電壓相位。根據(jù)將與AC電動機的運行狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的至少一個電動機變量以及電壓相位用作變量的轉(zhuǎn)矩公式，第一轉(zhuǎn)矩計算單元計算在第二運行點上的轉(zhuǎn)矩值，其中，第二運行點與校正或保持的第一電壓相位以及當(dāng)前運行狀態(tài)對應(yīng)。轉(zhuǎn)矩差判斷單元判斷在第二運行點上的轉(zhuǎn)矩值和指令值之間的差是否小于預(yù)定值。當(dāng)轉(zhuǎn)矩差判斷單元判斷為該差等于或大于預(yù)定值時，通過將轉(zhuǎn)矩補償量除以作為當(dāng)前獲得的第二運行點及第一預(yù)定點之間的轉(zhuǎn)矩差與電壓相位差之比的第二傾斜度，更新單元確定第二相位變化量，并將第二運行點更新為與當(dāng)前運行狀態(tài)以及電壓相位從當(dāng)前值以第二相位變化量改變到的第二電壓相位對應(yīng)的運行點。每當(dāng)?shù)诙\行點被更新單元更新時， 根據(jù)轉(zhuǎn)矩公式，第二轉(zhuǎn)矩計算單元計算更新的第二運行點上的轉(zhuǎn)矩值。每當(dāng)轉(zhuǎn)矩值由第一或第二轉(zhuǎn)矩計算單元計算時，轉(zhuǎn)矩差判斷單元判斷轉(zhuǎn)矩值和指令值之間的差是否小于預(yù)定值。另外，如果轉(zhuǎn)矩差判斷單元判斷為該差小于預(yù)定值，根據(jù)當(dāng)前獲得的第二運行點和第一運行點之間的電壓相位差，相位變化量計算單元計算電壓相位變化量。當(dāng)?shù)谝浑妷合辔缓椭噶钪稻哂邢喾吹姆枙r，正/負(fù)檢查單元可將第一電壓相位設(shè)置為這樣的電壓相位AC電動機的輸出轉(zhuǎn)矩實質(zhì)上等于零。方波電壓控制器還可包含相位變化限制單元，其在計算得到的電壓相位變化量在規(guī)定范圍之外時，對由相位變化量計算單元計算的電壓相位變化進行校正，使得變化量落在規(guī)定范圍內(nèi)。根據(jù)最后的控制周期與當(dāng)前控制周期之間的指令值變化量，相位變化量計算單元可計算轉(zhuǎn)矩補償量。根據(jù)將與AC電動機的運行狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的至少一個電動機變量和電壓相位用作變量的轉(zhuǎn)矩公式，相位變化量計算單元可計算第一運行點上的轉(zhuǎn)矩值，并可根據(jù)轉(zhuǎn)矩值與指令值之間的差來計算轉(zhuǎn)矩補償量。根據(jù)通過將轉(zhuǎn)矩公式——其將與AC電動機的運行狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的至少一個電動機變量和電壓相位用作變量——關(guān)于電壓相位進行微分獲得的微分公式，線性近似單元可計算第一傾斜度。方波電壓控制器還可包含反饋控制單元和計算單元。反饋控制單元通過關(guān)于與指令值的轉(zhuǎn)矩偏差的反饋來控制方波電壓的電壓相位。根據(jù)由反饋控制單元設(shè)置的電壓相位和由相位變化量計算單元計算的變化量的和，計算單元設(shè)置電壓相位的指令值。AC電動機可安裝在電動車輛上，并可產(chǎn)生用于驅(qū)動電動車輛的車輛驅(qū)動力。根據(jù)本發(fā)明，可進行基于轉(zhuǎn)矩指令值改變施加到AC電動機的方波電壓的電壓相位的反饋控制，使得用于實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩補償?shù)碾妷合辔蛔兓靠赏ㄟ^簡單的計算或運算獲得。


在下面的參照附圖對示例性實施例的詳細(xì)介紹中，將會介紹本發(fā)明的特征、優(yōu)點以及技術(shù)與工業(yè)顯著性，在附圖中，相似的號碼用于表示相似的元件，且其中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的AC電動機用控制系統(tǒng)的整體構(gòu)造；圖2為一表格，用于闡釋圖1所示電動機控制系統(tǒng)的逆變器的電力轉(zhuǎn)換中使用的控制方法；圖3為一圖表，用于示出AC電動機的運行條件和控制模式之間的一般關(guān)系；
圖4為一圖表，用于示出方波電壓控制中的電壓相位與轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系；圖5為一功能框圖，用于示出根據(jù)第一實施例的方波電壓控制的控制配置；圖6為一圖表，用于詳細(xì)闡釋由圖5所示前饋控制器進行的前饋項的詳細(xì)計算； 圖7為一流程圖，用于示出方波電壓控制的控制程序；圖8為一流程圖，用于詳細(xì)闡釋圖7中計算前饋項的過程；圖9為一圖表，用于闡釋根據(jù)第一實施例的第一修改實例在方波電壓控制中由前饋控制器進行的前饋項計算；圖10為一流程圖，用于詳細(xì)闡釋根據(jù)第一實施例的第一修改實例在方波電壓控制中計算前饋項的過程；圖11為一圖表，用于闡釋根據(jù)第一實施例的第二修改實例在方波電壓控制中由前饋控制器進行的前饋項計算；圖12為一功能框圖，用于示出根據(jù)第一實施例的第二修改實例用于方波電壓控制的前饋控制器的構(gòu)造；圖13為一流程圖，用于詳細(xì)闡釋根據(jù)第一實施例的第二修改實例在方波電壓控制中計算前饋項的過程；圖14為一圖表，用于闡釋根據(jù)本發(fā)明第二實施例在方波電壓控制中由前饋控制器進行的前饋項計算；圖15為一功能框圖，用于示出根據(jù)第二實施例用于方波電壓控制的前饋控制器的構(gòu)造；圖16為一流程圖，用于詳細(xì)闡釋根據(jù)第二實施例在方波電壓控制中計算前饋項的過程；圖17為一圖表，用于闡釋轉(zhuǎn)矩和電壓相位之間的符號(正或負(fù))不匹配；圖18為一功能框圖，用于示出根據(jù)本發(fā)明第三實施例用于方波電壓控制的前饋控制器的構(gòu)造；以及圖19為一流程圖，用于詳細(xì)闡釋根據(jù)第三實施例在方波電壓控制中計算前饋項的過程。
具體實施例方式下面將參照附圖詳細(xì)介紹本發(fā)明的某些實施例。在下面的介紹和附圖中，同樣的參考標(biāo)號被分配給同樣或?qū)?yīng)的元件或部件，一般不再重復(fù)對其進行闡釋。第一實施例圖1示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的AC (交流)電動機用控制系統(tǒng)的整體構(gòu)造。參照圖1，電動機控制系統(tǒng)100包含DC電壓產(chǎn)生部分10#、平滑電容器CO、逆變器 14、控制裝置30和AC電動機Ml。AC電動機Ml為這樣的電動機其可操作為產(chǎn)生用于驅(qū)動例如混合動力車或電氣車輛的電動車輛的驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)矩。在此實施例中，電動車輛包括其上裝有用于產(chǎn)生車輪驅(qū)動力的電動機的所有類型的車輛，包括沒有發(fā)動機的電氣車輛在內(nèi)。AC電動機Ml通常被配置為具有電動機和發(fā)電機二者的功能。當(dāng)用于混合動力車時，AC電動機Ml可被配置為具有由發(fā)動機驅(qū)動的發(fā)電機的功能。另外，AC電動機Ml可裝在混合動力車中，以便作為用于發(fā)動機的電動機的運行，例如用于啟動發(fā)動機的電動機。DC電壓產(chǎn)生部分10#包含DC電源B、系統(tǒng)繼電器SRl與SR2、平滑電容器Cl以及轉(zhuǎn)換器12。例如，DC電源B包含例如鎳金屬氫化物或鋰離子電池的二次電池、燃料電池、電氣雙層電容器或其組合。DC電源B的DC電壓輸出Vb由電壓傳感器10進行測量。電壓傳感器10向控制裝置30發(fā)送測量得到的DC電壓Vb。系統(tǒng)繼電器SRl連接在DC電源B的正端子和電力線6之間，系統(tǒng)繼電器SR2連接在DC電源B的負(fù)端子和地線5之間。系統(tǒng)繼電器SR1、SR2響應(yīng)于來自控制裝置30的信號 SE開通/關(guān)斷。平滑電容器Cl連接在電力線6和地線5之間。轉(zhuǎn)換器12包含電抗器Li、功率半導(dǎo)體開關(guān)器件Ql與Q2以及二極管Dl與D2。功率半導(dǎo)體開關(guān)器件Ql與Q2串聯(lián)連接在電力線7和地線5之間。功率半導(dǎo)體開關(guān)器件Ql與Q2的0N/0FF狀態(tài)根據(jù)來自控制裝置30的開關(guān)控制信號Sl與S2相應(yīng)地受到控制。在本發(fā)明此實施例中，IGBT(絕緣柵型雙極型晶體管)、功率MOS(金屬氧化物半導(dǎo)體)晶體管、功率雙極晶體管等可被用作功率半導(dǎo)體開關(guān)器件(下面簡稱為“開關(guān)器件”)。 反并聯(lián)二極管Dl、D2分別連接到開關(guān)器件Ql與Q2。電抗器Ll連接在開關(guān)器件Ql及Q2的連接節(jié)點和電力線6之間。平滑電容器CO 連接在電力線7和地線5之間。逆變器14包含U相臂15、V相臂16和W相臂17，其彼此并聯(lián)布置在電力線7和地線5之間。各相臂主要包含串聯(lián)連接在電力線7和地線5之間的開關(guān)器件。例如，U相臂15主要包含開關(guān)器件Q3、Q4，V相臂16主要包含開關(guān)器件Q5、Q6，W相臂17主要包含開關(guān)器件Q7、Q8。另外，反并聯(lián)二極管D3-D8分別連接到開關(guān)器件Q3-Q8。開關(guān)器件Q3-Q8的 0N/0FF狀態(tài)根據(jù)來自控制裝置30的開關(guān)控制信號S3-S8受到控制。各相臂的中間點連接到AC電動機Ml的對應(yīng)相線圈。典型地，AC電動機Ml為三相永磁電動機，其包含在一端連接到公共中點的U、V、W相三個線圈。U、V、W線圈各自的另一端連接到U、V、W相臂15-17中對應(yīng)一個的開關(guān)器件之間的中間點。轉(zhuǎn)換器12在作為升壓變換器運行時，將供自DC電源B的DC電壓Vb升壓或增大到DC電壓VH(其對應(yīng)于到逆變器14的輸入電壓，也將被稱為“系統(tǒng)電壓”)，并將DC電壓 VH供到逆變器14。轉(zhuǎn)換器12在作為降壓變換器運行時，對經(jīng)由平滑電容器CO供自逆變器 14的DC電壓(系統(tǒng)電壓)進行降壓，并將結(jié)果得到的電壓供到DC電源B，用于充電。在升壓和降壓變換期間，開關(guān)器件Ql、Q2的0N/0FF狀態(tài)響應(yīng)于來自控制裝置30的開關(guān)控制信號S1、S2受到控制。如果開關(guān)器件Ql與Q2分別被固定為ON與OFF狀態(tài)，使得DC電壓VH 等于Vb (即電壓比等于1.0)。 平滑電容器CO對來自轉(zhuǎn)換器12的DC電壓進行平滑，并將平滑后的DC電壓供到逆變器14。電壓傳感器13測量平滑電容器CO的相反末端之間的電壓，即測量系統(tǒng)電壓VH， 并將測量得到的電壓發(fā)送到控制裝置30。如果AC電動機Ml的轉(zhuǎn)矩指令值為正(Tqcom > 0)，通過開關(guān)器件Q3-Q8的響應(yīng)于來自控制裝置30的開關(guān)控制信號S3-S8的開關(guān)操作，逆變器14將供自平滑電容器CO的 DC電壓轉(zhuǎn)換為施加到電動機的適當(dāng)?shù)碾妷?AC電壓)，并驅(qū)動AC電動機Ml以產(chǎn)生正的轉(zhuǎn)矩。如果AC電動機Ml的轉(zhuǎn)矩指令值等于零(Tqcom = 0)，通過響應(yīng)于開關(guān)控制信號S3-S8 的開關(guān)操作，逆變器14將DC電壓轉(zhuǎn)換為將施加到電動機的適當(dāng)?shù)碾妷?AC電壓)，并驅(qū)動 AC電動機M1，使得轉(zhuǎn)矩變?yōu)榈扔诹?。通過這種方式，AC電動機Ml被驅(qū)動為產(chǎn)生由轉(zhuǎn)矩指令值Tqcom指定的零或正的轉(zhuǎn)矩。在裝有電動機控制系統(tǒng)100的電動車的再生制動時，AC電動機Ml的轉(zhuǎn)矩指令值 Tqcom被設(shè)置為負(fù)值(Tqcom > 0)。在這種情況下，通過響應(yīng)于開關(guān)控制信號S3-S8的開關(guān)操作，逆變器14對AC電動機Ml產(chǎn)生的電力的AC電壓進行轉(zhuǎn)換，并經(jīng)由平滑電容器CO將結(jié)果得到的DC電壓(系統(tǒng)電壓)供到轉(zhuǎn)換器12。這里提到的再生制動包括在足剎踏板被駕駛電動車的駕駛者操作的情況下伴隨著再生發(fā)電的制動，以及在不操作足剎的情況下通過在行駛期間釋放加速器踏板對車輛進行減速(或停止加速)以便進行再生發(fā)電。電流傳感器24測量流入AC電動機Ml的電動機電流，并將測量得到的電動機電流發(fā)送到控制裝置30。由于三相電流iu、iv、iw的瞬時值的總和等于零，電流傳感器24可被布置為檢測兩相的電動機電流(例如V相電流iν和W相電流iw)，如圖1所示。旋轉(zhuǎn)角度傳感器(解算器)25測量AC電動機Ml的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度ANG，并將測量得到的旋轉(zhuǎn)角度ANG發(fā)送到控制裝置30。控制裝置30基于旋轉(zhuǎn)角度ANG計算AC電動機 Ml的旋轉(zhuǎn)速度(用每單位時間旋轉(zhuǎn)數(shù)(典型地，rpm)表示)和角速度ω (rad/s)。如果控制裝置30直接由電動機電壓或電流計算旋轉(zhuǎn)角度ANG，可省略旋轉(zhuǎn)角度傳感器25?？刂蒲b置30包含電子控制單元(EOT)——其包含未示出的CPU(中央處理單元) 和存儲器，基于存儲在存儲器中的映射圖和程序，使用從相應(yīng)的傳感器接收的測量值來進行計算。通過計算，控制裝置30控制電動機控制系統(tǒng)100的運行，使得AC電動機Ml根據(jù)來自更高等級的E⑶的運行指令運行。將會明了，控制裝置30的部分可由硬件——例如電子電路——提供，其執(zhí)行特定的數(shù)學(xué)或邏輯運算。

具體而言，基于轉(zhuǎn)矩指令值Tqcom、由電壓傳感器10測量的電池電壓Vb、由電壓傳感器13測量的系統(tǒng)電壓VH、從電流傳感器24接收的電動機電流iv與iw以及從旋轉(zhuǎn)角度傳感器25接收的旋轉(zhuǎn)角度ANG，控制裝置30控制轉(zhuǎn)換器12和逆變器14的運行，使得AC電動機Ml通過將在下面介紹的方法產(chǎn)生與轉(zhuǎn)矩指令值Tqcom相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩。也就是說，控制裝置30以上面介紹的方式產(chǎn)生用于控制轉(zhuǎn)換器12和 逆變器14的開關(guān)控制信號S1-S8，并將開關(guān)控制信號S1-S8傳送到轉(zhuǎn)換器12和逆變器14。當(dāng)轉(zhuǎn)換器12作為升壓變換器運行時，控制裝置30以反饋方式控制平滑電容器CO 的輸出電壓VH，并產(chǎn)生開關(guān)控制信號Si、S2，使得輸出電壓VH變?yōu)榈扔陔妷褐噶钪怠Ｈ绻刂蒲b置30從更高等級的ECU接收到指示電動車正在運行在再生制動模式的信號RGE，控制裝置30產(chǎn)生開關(guān)控制信號S3-S8，以便將由AC電動機Ml產(chǎn)生的電力的AC 電壓轉(zhuǎn)換為DC電壓，并將信號S3-S8傳送到逆變器14。結(jié)果，逆變器14將由AC電動機Ml 產(chǎn)生的AC電壓轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的DC電壓，并將DC電壓供到轉(zhuǎn)換器12。另外，如果控制裝置30從外部ECU接收到指示電動車正在運行在再生制動模式的信號RGE，控制裝置30產(chǎn)生開關(guān)控制信號Sl與S2以便降低供自逆變器14的DC電壓，并將信號S1、S2傳送到轉(zhuǎn)換器12。結(jié)果，AC電動機Ml產(chǎn)生的AC電壓被轉(zhuǎn)換為DC電壓，其接著被降壓并供到DC電源B。另外，控制裝置30產(chǎn)生用于開/關(guān)系統(tǒng)繼電器SRI、SR2的信號 SE并將信號SE傳送到系統(tǒng)繼電器SRl、SR2。
接著，將在下面詳細(xì)介紹逆變器14在控制裝置30的控制下進行的電力轉(zhuǎn)換。如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明此實施例的電動機控制系統(tǒng)100使用三種控制模式中選定的一種用于逆變器14中的電力轉(zhuǎn)換。正 弦PWM控制被用作一般的PWM控制，其中，各相臂的開關(guān)器件的0N/0FF狀態(tài)根據(jù)采用正弦波形式的電壓指令值或信號與載波(典型地，三角波)之間的電壓比較而受到控制。結(jié)果，對于與上臂器件(圖1中的Q3，Q5，Q7)的ON周期對應(yīng)的高置(high level)周期和與下臂器件(Q4，Q6，Q8)的ON周期對應(yīng)的低置(low level)周期的集合，占空比受到控制，使得基波分量以給定的期間提供正弦波。如現(xiàn)有技術(shù)中公知的，在正弦PWM控制下， 施加到AC電動機Ml的線電壓的基波分量(有效值)可僅僅增加逆變器輸入電壓的0.61 倍。在此說明書中，AC電動機Ml的線電壓的基波分量(有效值)與逆變器14的DC鏈路電壓(即系統(tǒng)電壓VH)之比將被稱為“調(diào)制比”。另一方面，在方波電壓控制模式中，與方波的一個脈沖——其在高置周期與低置周期之間的比為1 1—對應(yīng)的電壓以上面提到的給定期間被施加到AC電動機Ml。結(jié)果，調(diào)制比可增大到0. 78。在過調(diào)制PWM控制模式中，關(guān)于電壓指令的幅度大于載波幅度的區(qū)域，進行類似于上面介紹的正弦PWM控制的PWM控制。特別地，通過使電壓指令偏離其原始正弦波形失真，基波分量可增大，調(diào)制比可增大到從正弦PWM控制模式中可用的最大調(diào)制比到0. 78的范圍。隨著AC電動機Ml的輸出轉(zhuǎn)矩或旋轉(zhuǎn)速度增大，在AC電動機Ml中感應(yīng)的電壓增大，導(dǎo)致所需要的驅(qū)動電壓(需要的電動機電壓)的增大。因此，轉(zhuǎn)換器12升壓的電壓或系統(tǒng)電壓VH需要被設(shè)置在高于所需電動機電壓的等級。另一方面，存在對由轉(zhuǎn)換器12升壓的電壓或系統(tǒng)電壓VH的限制(最大VH電壓)。相應(yīng)地，依賴于AC電動機Ml的運行狀態(tài)，有選擇地進行PWM控制模式——其中，進行正弦PWM控制或過調(diào)制PWM控制，以便基于電動機電流反饋來控制電動機施加電壓(AC) 的幅度和相位——和方波電壓控制模式中的任意一個。在方波電壓控制模式中，電動機施加電壓的幅度固定；因此，基于實際轉(zhuǎn)矩值與轉(zhuǎn)矩指令值的偏差，轉(zhuǎn)矩通過方波電壓脈沖的相位控制得到控制。圖3示出了 AC電動機Ml的運行狀態(tài)和上述控制模式之間的關(guān)系。參照圖3，在低速范圍Al中使用正弦PWM控制，以便減小轉(zhuǎn)矩變動，在中速區(qū)域A2中使用過調(diào)制PWM控制，而在高速區(qū)域A3中使用方波電壓控制。特別地，過調(diào)制PWM控制和方波電壓控制的使用帶來AC電動機Ml的輸出的改進。因此，如圖2所示控制模式中的哪一個將被使用基本上在可在各種模式中實現(xiàn)的調(diào)制比范圍內(nèi)確定。在上面所述的控制模式中，正弦PWM控制和過調(diào)制PWM控制可使用現(xiàn)有技術(shù)中已知的特定控制配置或方案實現(xiàn)。例如，PWM控制可通過從轉(zhuǎn)矩指令值Tqcom獲得d軸和q軸電流指令值以使AC電動機Ml的輸出轉(zhuǎn)矩變得等于轉(zhuǎn)矩指令值Tqcom，并基于因此獲得的電流指令值以反饋方式控制電動機電流(Id，Iq)來實現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的AC電動機用控制系統(tǒng)在AC電動機Ml的方波電壓控制中具有重大特征。因此，下面將詳細(xì)介紹方波電壓控制的控制配置。根據(jù)本發(fā)明此實施例的AC電動機方波電壓控制根據(jù)輸出轉(zhuǎn)矩關(guān)于電壓相位θ ν的變化來進行，如圖4所示。參照圖4，當(dāng)正轉(zhuǎn)矩被產(chǎn)生時(Tqcom > 0)，電壓相位θ ν通常根據(jù)轉(zhuǎn)矩偏差(即實際轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)矩指令值的偏差)來控制，使得電壓相位θ ν在轉(zhuǎn)矩被判斷為不足時超前，并使電壓相位θ ν在轉(zhuǎn)矩被判斷為過多時滯后。當(dāng)負(fù)的轉(zhuǎn)矩被產(chǎn)生時(Tqcom < 0)，電壓相位 θ ν根據(jù)轉(zhuǎn)矩偏差受到控制，使得在轉(zhuǎn)矩被判斷為不足時電壓相位θ ν被延遲，并使得在轉(zhuǎn)矩被判斷為過多時電壓相位被超前。圖5為一功能框圖，示出了方波電壓控制的特定控制配置。參照圖5，方波電壓控制塊400包含電力計算單元410、轉(zhuǎn)矩計算單元420、偏差計算單元425、反饋控制器430、前饋控制器440、加法單元或加法器450、方波產(chǎn)生器460、信號產(chǎn)生單元470。前饋控制器440 包含線性近似單元442和相位變化量計算單元445。圖5中的各個功能塊根據(jù)由控制裝置30執(zhí)行的特定程序和/或由控制裝置30中的電子電路(硬件)執(zhí)行的控制操作來實現(xiàn)。當(dāng)方波電壓控制模式被應(yīng)用時，根據(jù)圖5的配置的方波電壓控制以給定的控制周期或以給定的間隔執(zhí)行。根據(jù)下面的公式(1)，基于包括由電流傳感器24檢測的V相電流iv和W相電流 iw在內(nèi)的各相電流(U相電流，V相電流，W相電流)以及各相電壓即U相、V相和W相電壓 Vu, Vv, Vw,電力計算單元410計算提供給電動機的電力(電動機電力)Pmt。Pmt = iu ‘ Vu+iv ‘ Vv+iw ‘ Vw (1)根據(jù)下面的公式(2)，使用由電力計算單元410獲得的電動機電力Pmt和由旋轉(zhuǎn)角度傳感器25檢測的AC電動機Ml的旋轉(zhuǎn)角度ANG計算的角速度ω，轉(zhuǎn)矩計算單元420計算推定轉(zhuǎn)矩值Tq，θ ν。Tq = Pmt/ ω (2)將會明了，推定轉(zhuǎn)矩(即確定推定轉(zhuǎn)矩值Tq)的方法不限于上面介紹的使用電力計算單元410和轉(zhuǎn)矩計算單元420的方法，轉(zhuǎn)矩可通過其他任何方法來推定。例如，轉(zhuǎn)矩傳感器可代替電力計算單元410和轉(zhuǎn)矩計算單元420被設(shè)置，推定轉(zhuǎn)矩值Tq可借助轉(zhuǎn)矩傳感器來獲得?；谕贫ㄞD(zhuǎn)矩值Tq和轉(zhuǎn)矩指令值Tqcom，偏差計算單元425計算轉(zhuǎn)矩偏 差 Δ Tq ( Δ Tq = Tqcom-Tq)。使用給定的增益，基于轉(zhuǎn)矩偏差Δ Tq，反饋控制器420進行比例積分(PI)運算， 以便獲得偏差或控制誤差，并基于因此獲得的偏差來計算方波電壓相位的反饋項ΘΛ。具體而言，當(dāng)正轉(zhuǎn)矩被產(chǎn)生時(Tqcom > 0)，計算反饋項θ fb,使得如果轉(zhuǎn)矩被判斷為不足則電壓相位超前，如果轉(zhuǎn)矩被判斷為過剩，電壓相位被延遲，如圖4所示。當(dāng)負(fù)轉(zhuǎn)矩被產(chǎn)生時 (Tqcom < 0)，反饋項θ fb被計算，使得如果轉(zhuǎn)矩被判斷為不足則電壓相位被延遲，如果轉(zhuǎn)矩被判斷為過剩則電壓相位超前，如圖4所示。通過上述方式，基于轉(zhuǎn)矩偏差通過反饋控制設(shè)置的反饋項θ fb由反饋控制器430 獲得。然而，將要注意的是，電壓相位為方波電壓控制中的唯一操縱變量，因此，相比于電動機施加電壓的幅度和相位可作為操縱變量受到控制的PWM控制，控制響應(yīng)相對較低。另外， 用于從檢測到的電動機電流值中移除噪音等等的濾波或濾波器處理在電力計算單元410 的電力計算(公式1)中是不可避免的，因此，難以僅僅用反饋控制確保足夠的控制響應(yīng)。通過用于對作為與AC電動機Ml的運行狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的變量(其也將被稱為“電動機變量”)的旋轉(zhuǎn)速度Nm和系統(tǒng)電壓VH中的變化以及轉(zhuǎn)矩指令值Tqcom中的變化進行處理的前饋控制，反饋控制器440設(shè)置方波電壓相位9ff。旋轉(zhuǎn)速度Nm可由旋轉(zhuǎn)角度傳感器25測量的AC電動機Ml的旋轉(zhuǎn)角度ANG計算。系統(tǒng)電壓VH可由電壓傳感器13測量的電壓或電壓指令值vm獲得。加法單元450將由反饋控制獲得的電壓相位(反饋項)θ fb與由前饋控制獲得的電壓相位(前饋項)θ ff相加，從而設(shè)置表示方波電壓的相位指令的電壓相位θν。方波產(chǎn)生器460根據(jù)由加法單元450設(shè)置的電壓相位θ ν產(chǎn)生U相、ν相和W相電壓指令值(方波脈沖)Vu、Vv, Vw。信號產(chǎn)生單元470根據(jù)U相、V相、W相電壓指令值Vu、 Vv, Vw產(chǎn)生開關(guān)控制信號S3-S8。逆變器14根據(jù)開關(guān)控制信號S3-S8進行開關(guān)操作，使得根據(jù)電壓相位θ ν產(chǎn)生的方波電壓被施加到電動機的相應(yīng)相。

采用上面的布置，控制響應(yīng)可通過借助前饋控制處理轉(zhuǎn)矩指令值Tqcom中的變化來增強。另外，前饋控制與反饋控制的組合使得可以消除偏移(offset)或穩(wěn)態(tài)偏差。然而，在前饋控制中，在關(guān)于轉(zhuǎn)矩指令值Tqcom和電動機變量的變化設(shè)置前饋項 θ ff中存在問題。通常，在AC電動機Ml中，轉(zhuǎn)矩關(guān)于電動機變量和電壓相位非線性變化。 因此，需要在落在一個控制周期內(nèi)的計算時間(周期)中或者在不過多增大各個控制周期的計算負(fù)荷的情況下判斷前饋項θ ff。轉(zhuǎn)矩和電動機變量之間的非線性關(guān)系可預(yù)先繪制為映射圖。然而，如果映射圖中的點數(shù)增大以改進控制準(zhǔn)確性，存儲用于映射圖的大量數(shù)據(jù)， 這可能占據(jù)ECU存儲區(qū)域的過大的部分。相應(yīng)地，此實施例的前饋控制器440被如下所述地配置，以便限制或減小前饋控制需要的計算負(fù)荷以及對于前饋控制存儲的數(shù)據(jù)量。為了闡釋根據(jù)此實施例的方波電壓前饋控制，首先將闡釋關(guān)于電壓相位和指示電動機運行條件的電動機變量的輸出轉(zhuǎn)矩特性(其將被簡稱為“轉(zhuǎn)矩特性”)。反映電動機運行條件的轉(zhuǎn)矩特性由如下所述用于計算轉(zhuǎn)矩的公式或表達式明了。 如公知的那樣，永磁型同步電動機的d軸和q軸的電壓的公式和轉(zhuǎn)矩公式由下面的公式 (3)-(5)給出Vd = Ra · Id-ω · Lq · Iq(3)Vq = ω · Ld · Id+Ra ‘ Iq+ω · Ψ (4)T = Ρ{Ψ · Iq+(Ld-Lq) · Id · Iq} (5)在上面的公式(3)-(5)中，Ra表示電樞繞組電阻，Ψ表示永磁體的電樞磁鏈數(shù)，P 表示AC電動機Ml的磁極對數(shù)，ω表示AC電動機Ml的電角速度。電角速度ω可使用電動機旋轉(zhuǎn)速度Nm(rpm)根據(jù)公式ω = · (Nm/60) · P來確定。依賴于繞組電阻的電壓分量在非常低速范圍內(nèi)對d軸和q軸電壓中的每一個產(chǎn)生貢獻，其他分量隨著旋轉(zhuǎn)速度增大而變得占優(yōu)勢。相應(yīng)地，鑒于方波電壓控制在高速區(qū)域中采用(見圖2)，依賴于繞組電阻的分量可在公式(3)、(4)中忽略。因此，上面指出的公式 (3)、(4)被重新寫為用于方波電壓控制的下面的公式。Vd = - ω · Lq · Iq(6)Vq = ω · Ld · Id+ω · Ψ (7)當(dāng)考慮d軸電壓和q軸電壓表示的電動機施加電壓(線電壓)的基波分量在方波電壓控制期間為系統(tǒng)電壓的0.78倍時，表示方波電壓的電壓相位θ和AC電動機Ml的輸出轉(zhuǎn)矩T之間的關(guān)系的轉(zhuǎn)矩公式(8)可通過將公式(6)、(7)應(yīng)用于上面所示的公式(5)來獲得。
權(quán)利要求
1.一種用于AC電動機的控制系統(tǒng)，包含逆變器，其將DC電壓轉(zhuǎn)換為AC電壓，用于驅(qū)動和旋轉(zhuǎn)AC電動機；以及方波電壓控制器，其控制施加到AC電動機的方波電壓的電壓相位，以便進行轉(zhuǎn)矩控制，其中，方波電壓控制器包含線性近似單元，其基于AC電動機的運行狀態(tài)和電壓相位計算第一傾斜度，第一傾斜度作為第一運行點上的轉(zhuǎn)矩變化與電壓相位變化的比，所述第一運行點與當(dāng)前運行狀態(tài)以及電壓相位對應(yīng)；以及相位變化量計算單元，其基于轉(zhuǎn)矩控制的指令值計算轉(zhuǎn)矩補償量，并根據(jù)將轉(zhuǎn)矩補償量除以第一傾斜度獲得的第一相位變化量來計算電壓相位變化量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的控制系統(tǒng)，其中根據(jù)將與運行狀態(tài)以及電壓相位相關(guān)聯(lián)的至少一個電動機變量用作變量的轉(zhuǎn)矩公式， 相位變化量計算單元計算第二運行點上的轉(zhuǎn)矩值，其中，第二運行點與當(dāng)前運行狀態(tài)以及電壓相位從當(dāng)前值以第一相位變化量變化到的第一電壓相位對應(yīng)；相位變化量計算單元計算第二傾斜度，第二傾斜度作為第一及第二運行點之間的轉(zhuǎn)矩差與電壓相位差的比；且根據(jù)通過將轉(zhuǎn)矩補償量除以第二傾斜度獲得的第二相位變化量，相位變化量計算單元計算電壓相位變化量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的控制系統(tǒng)，其中相位變化量計算單元設(shè)置第三運行點，根據(jù)轉(zhuǎn)矩公式計算第三運行點上的轉(zhuǎn)矩值，并判斷計算得到的轉(zhuǎn)矩值和指令值之間的差是否小于預(yù)定值，其中，第三運行點與當(dāng)前運行狀態(tài)以及電壓相位從當(dāng)前值以第二相位變化量變化到的第二電壓相位對應(yīng)；且當(dāng)該差等于或大于預(yù)定值時，相位變化量計算單元計算第三傾斜度，并根據(jù)通過將轉(zhuǎn)矩補償值除以第三傾斜度獲得的第三相位變化量來計算電壓相位變化量，其中，第三傾斜度作為第三及第一運行點之間的轉(zhuǎn)矩差與電壓相位差的比。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的控制系統(tǒng)，其中，相位變化量計算單元包含更新單元，基于第一運行點及當(dāng)前獲得的第三運行點之間的轉(zhuǎn)矩差與電壓相位差的比，所述更新單元更新第三傾斜度和第三相位變化量，并將第三運行點更新為這樣的運行點其與當(dāng)前運行狀態(tài)以及電壓相位從當(dāng)前值以更新的第三相位變化量變化到的電壓相位對應(yīng)；以及轉(zhuǎn)矩差判斷單元，每當(dāng)?shù)谌\行點被更新單元更新時，所述轉(zhuǎn)矩差判斷單元將更新的第三運行點上的轉(zhuǎn)矩值與指令值之間的差和預(yù)定值進行比較，只要該差等于或大于預(yù)定值，使得更新單元重復(fù)進行第三運行點上的更新操作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項的控制系統(tǒng)，其中，方波電壓控制器還包含相位變化限制單元，當(dāng)計算得到的電壓相位變化量在規(guī)定范圍之外時，所述相位變化限制單元對由相位變化量計算單元計算得到的電壓相位變化量進行校正，使得該變化量落在該規(guī)定范圍內(nèi)。
6.一種用于AC電動機的控制系統(tǒng)，包含逆變器，其將DC電壓轉(zhuǎn)換為AC電壓，用于驅(qū)動和旋轉(zhuǎn)AC電動機；以及方波電壓控制器，其對施加到AC電動機的方波電壓的電壓相位進行控制，以便進行轉(zhuǎn)矩控制，其中，方波電壓控制器包含線性近似單元， 基于AC電動機的運行狀態(tài)和電壓相位，所述線性近似單元計算第一傾斜度，第一傾斜度作為第一運行點上的轉(zhuǎn)矩變化與電壓相位變化的比，所述第一運行點與當(dāng)前運行狀態(tài)及電壓相位對應(yīng)；相位變化量計算單元，基于轉(zhuǎn)矩控制的指令值，所述相位變化量計算單元計算轉(zhuǎn)矩補償量，并通過將轉(zhuǎn)矩補償量除以第一傾斜度來計算第一相位變化量；正/負(fù)檢查單元，其判斷電壓相位從其當(dāng)前值以第一相位變化量變化到的第一電壓相位和指令值是否具有相同的符號，并在第一電壓相位和指令值具有相反符號時，將第一電壓相位校正到預(yù)定值，而在第一電壓相位與指令值具有相同符號時，保持第一電壓相位；第一轉(zhuǎn)矩計算單元，根據(jù)將與AC電動機的運行狀態(tài)以及電壓相位相關(guān)聯(lián)的至少一個電動機變量用作變量的轉(zhuǎn)矩公式，所述第一轉(zhuǎn)矩計算單元計算第二運行點上的轉(zhuǎn)矩值，所述第二運行點與被校正或保持的第一電壓相位以及當(dāng)前運行狀態(tài)對應(yīng)；轉(zhuǎn)矩差判斷單元，其判斷第二運行點上的轉(zhuǎn)矩值和指令值之間的差是否小于預(yù)定值； 更新單元，當(dāng)轉(zhuǎn)矩差判斷單元判斷為該差等于或大于預(yù)定值時，通過將轉(zhuǎn)矩補償量除以第二傾斜度，所述更新單元確定第二相位變化量，并將第二運行點更新為與當(dāng)前運行狀態(tài)以及電壓相位從當(dāng)前值以第二相位變化量變化到的第二電壓相位對應(yīng)的運行點，其中， 所述第二傾斜度作為當(dāng)前獲得的第二運行點及第一運行點之間的轉(zhuǎn)矩差與電壓相位差的比；以及第二轉(zhuǎn)矩計算單元，每當(dāng)?shù)诙\行點被更新單元更新時，根據(jù)轉(zhuǎn)矩公式，所述第二轉(zhuǎn)矩計算單元計算更新的第二運行點上的轉(zhuǎn)矩值，其中，每當(dāng)轉(zhuǎn)矩值由第一或第二轉(zhuǎn)矩計算單元計算時，轉(zhuǎn)矩差判斷單元判斷轉(zhuǎn)矩值和指令值之間的差是否小于預(yù)定值；且如果轉(zhuǎn)矩差判斷單元判斷為該差小于預(yù)定值，根據(jù)當(dāng)前獲得的第二運行點和第一運行點之間的電壓相位差，相位變化量計算單元計算電壓相位變化量。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的控制系統(tǒng)，其中，當(dāng)?shù)谝浑妷合辔缓椭噶钪稻哂邢喾吹姆枙r，正 /負(fù)檢查單元將第一電壓相位設(shè)置為這樣的電壓相位在該電壓相位上，AC電動機的輸出轉(zhuǎn)矩實質(zhì)上等于零。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任意一項的控制系統(tǒng)，其中，根據(jù)最后的控制周期與當(dāng)前控制周期之間的指令值變化量，相位變化量計算單元計算轉(zhuǎn)矩補償量。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的控制系統(tǒng)，其中，根據(jù)將與AC電動機的運行狀態(tài)及電壓相位相關(guān)聯(lián)的至少一個電動機變量用作變量的轉(zhuǎn)矩公式，相位變化量計算單元計算第一運行點上的轉(zhuǎn)矩值，并根據(jù)轉(zhuǎn)矩值與指令值之間的差來計算轉(zhuǎn)矩補償量。
10.根據(jù)權(quán)利要求2-7中任意一項的控制系統(tǒng)，其中，根據(jù)轉(zhuǎn)矩公式，相位變化量計算單元計算第一運行點上的轉(zhuǎn)矩值，并根據(jù)轉(zhuǎn)矩值與指令值之間的差來計算轉(zhuǎn)矩補償量。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的控制系統(tǒng)，其中，根據(jù)通過將轉(zhuǎn)矩公式關(guān)于電壓相位進行微分獲得的微分公式，線性近似單元計算第一傾斜度，其中，所述轉(zhuǎn)矩公式將與AC電動機的運行狀態(tài)和電壓相位相關(guān)聯(lián)的至少一個電動機變量用作變量。
12.根據(jù)權(quán)利要求2-7中任意一項的控制系統(tǒng)，其中，根據(jù)通過將轉(zhuǎn)矩公式關(guān)于電壓相位進行微分獲得的微分公式，線性近似單元計算第一傾斜度。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-12中任意一項的控制系統(tǒng)，其中，方波電壓控制器還包含反饋控制單元，其通過關(guān)于與指令值的轉(zhuǎn)矩偏差的反饋來控制方波電壓的電壓相位；以及計算單元，根據(jù)由反饋控制單元設(shè)置的電壓相位和由相位變化量計算單元計算的變化量的和，所述計算單元設(shè)置電壓相位的指令值。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-13中任意一項的控制系統(tǒng)，其中，AC電動機被安裝在電動車輛上， 并產(chǎn)生用于驅(qū)動電動車輛的車輛驅(qū)動力。
全文摘要
用于AC電動機的控制系統(tǒng)確定轉(zhuǎn)矩特性曲線(500)上與當(dāng)前電動機運行狀態(tài)和電壓相位(θO)對應(yīng)的運行點Pa上的切線TL的傾斜度KtI，轉(zhuǎn)矩特性曲線是根據(jù)表示關(guān)于電動機運行狀態(tài)和方波電壓的電壓相位的輸出轉(zhuǎn)矩特性的轉(zhuǎn)矩公式繪制的。根據(jù)通過將用于前饋控制的轉(zhuǎn)矩補償量ΔTtl除以傾斜度KtI獲得的ΔTtl/Ktl，控制系統(tǒng)還計算用于前饋控制的電壓相位變化量θff。
文檔編號H02P27/02GK102257723SQ200980151460
公開日2011年11月23日 申請日期2009年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月22日
發(fā)明者大野敏和, 山川隼史, 山田堅滋 申請人:豐田自動車株式會社