專利名稱：電動機(jī)驅(qū)動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有驅(qū)動電動機(jī)的驅(qū)動電路和控制驅(qū)動電路的控制部的電動機(jī)驅(qū)動
直O(jiān)
背景技術(shù)：
以往已知如圖14所示的具有驅(qū)動電動機(jī)550的逆變器510、控制逆變器510的控制部520的電動機(jī)驅(qū)動裝置500。該電動機(jī)550例如為三相無刷電動機(jī)。逆變器510根據(jù)從控制部520輸入的PWM信號，生成三相驅(qū)動電流。而且逆變器 510向電動機(jī)550輸出三相驅(qū)動電流，從而驅(qū)動電動機(jī)550?？刂撇?20具有電流指令值計(jì)算部521、旋轉(zhuǎn)運(yùn)算部522、電流實(shí)測值計(jì)算部523、 電壓指令值計(jì)算部524、驅(qū)動信號生成部525。電流指令值計(jì)算部521被輸入電流指令值Iref，電流指令值計(jì)算部521根據(jù)電流指令值Iref計(jì)算d軸電流指令值Ir_d和q軸電流指令值Ir_q。而且電流指令值計(jì)算部 521將d軸電流指令值Ir_d和q軸電流指令值Ir_q輸出給電壓指令值計(jì)算部524。旋轉(zhuǎn)運(yùn)算部522根據(jù)檢測電動機(jī)550的旋轉(zhuǎn)角度的分解器551的檢測信號，計(jì)算電動機(jī)550的旋轉(zhuǎn)角度θ。而且旋轉(zhuǎn)運(yùn)算部522將旋轉(zhuǎn)角度θ輸出給電流實(shí)測值計(jì)算部 523和驅(qū)動信號生成部525。電流實(shí)測值計(jì)算部523根據(jù)電流檢測部511的檢測結(jié)果，計(jì)算流過電動機(jī)550的各相的電流實(shí)測值Iu、Iv、Iw。而且電流實(shí)測值計(jì)算部523使用由旋轉(zhuǎn)運(yùn)算部522計(jì)算出的電動機(jī)陽0的旋轉(zhuǎn)角度θ，將電流實(shí)測值Iu、Iv、Iw轉(zhuǎn)換為d軸電流實(shí)測值If_d和q軸電流實(shí)測值If_q。此后，電流實(shí)測值計(jì)算部523將d軸電流實(shí)測值1乙(1和q軸電流實(shí)測值 If_q輸出給電壓指令值計(jì)算部524。電壓指令值計(jì)算部5M根據(jù)從電流指令值計(jì)算部521輸入的d軸電流指令值Ir_ d和從電流實(shí)測值計(jì)算部523輸入的d軸電流實(shí)測值If_d，計(jì)算d軸電壓指令值V_d，并且根據(jù)從電流指令值計(jì)算部521輸入的q軸電流指令值Ir_q和從電流實(shí)測值計(jì)算部523輸入的q軸電流實(shí)測值If_q，計(jì)算q軸電壓指令值V_q。而且電壓指令值計(jì)算部5M將d軸電壓指令值V_d和q軸電壓指令值V_q輸出給驅(qū)動信號生成部525。驅(qū)動信號生成部525使用由旋轉(zhuǎn)運(yùn)算部522計(jì)算出的電動機(jī)550的旋轉(zhuǎn)角度θ， 將從電壓指令值計(jì)算部5Μ輸入的d軸電壓指令值V_d和q軸電壓指令值V_q轉(zhuǎn)換為三相施加電壓值Vu、Vv、Vw。而且驅(qū)動信號生成部525根據(jù)三相施加電壓值Vu、Vv、Vw生成用于驅(qū)動逆變器510的PWM信號(PWMu、PWMv, PWMw)。當(dāng)這種現(xiàn)有的電動機(jī)驅(qū)動裝置500驅(qū)動電動機(jī)550時(shí)，電動機(jī)550的感應(yīng)電壓優(yōu)選為正弦波狀。然而電動機(jī)陽0的感應(yīng)電壓的高調(diào)波重疊于基本波，因此存在產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩波動和異常噪聲的不良情況。于是以往為了抑制轉(zhuǎn)矩波動和異常噪聲，提出了具有電流指令值校正部的電動機(jī)驅(qū)動裝置(例如參見專利文獻(xiàn)1和2)。
上述專利文獻(xiàn)1公開了具有由電流指令值計(jì)算部輸入q軸電流指令值并由旋轉(zhuǎn)運(yùn)算部輸入電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度的電流指令值校正部的電動機(jī)驅(qū)動裝置。該電流指令值校正部將與電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度對應(yīng)的校正值加入q軸電流指令值，并且將加入校正值的q軸電流指令值輸出給電壓指令值計(jì)算部。上述專利文獻(xiàn)2公開了具有由電流指令值計(jì)算部輸入d軸電流指令值和q軸電流指令值并由旋轉(zhuǎn)運(yùn)算部輸入電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度的電流指令值校正部的電動機(jī)驅(qū)動裝置。該電流指令值校正部根據(jù)電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度和電動機(jī)參數(shù)校正d軸電流指令值和q軸電流指令值。而且電流指令值校正部將所校正的d軸電流指令值和q軸電流指令值輸出給電壓指令值計(jì)算部。專利文獻(xiàn)1日本再表W02005/081397號公報(bào)專利文獻(xiàn)2日本特開2006-288076號公報(bào)然而在上述專利文獻(xiàn)1和2所公開的現(xiàn)有的電動機(jī)驅(qū)動裝置中，當(dāng)電動機(jī)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于來自旋轉(zhuǎn)運(yùn)算部和電流實(shí)測值計(jì)算部的反饋延遲和電流指令值校正部等各部分的運(yùn)算的延遲，被認(rèn)為存在無法充分抑制轉(zhuǎn)矩波動和異常噪聲的產(chǎn)生的問題點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的課題在于提供一種能在電動機(jī)驅(qū)動時(shí)充分抑制轉(zhuǎn)矩波動和異常噪聲的產(chǎn)生的電動機(jī)驅(qū)動裝置。其課題尤其在于提供一種電動機(jī)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)也能夠充分抑制轉(zhuǎn)矩波動和異常噪聲的產(chǎn)生的電動機(jī)驅(qū)動裝置。本發(fā)明的電動機(jī)驅(qū)動裝置具有用于驅(qū)動電動機(jī)的驅(qū)動電路以及控制驅(qū)動電路的控制部。控制部具有電流指令值計(jì)算部，其計(jì)算電流指令值；旋轉(zhuǎn)運(yùn)算部，其計(jì)算電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度和角速度；電流指令值校正部，其根據(jù)由旋轉(zhuǎn)運(yùn)算部計(jì)算出的旋轉(zhuǎn)角度，校正由電流指令值計(jì)算部計(jì)算出的電流指令值；電壓指令值計(jì)算部，其根據(jù)由電流指令值校正部校正的電流指令值，計(jì)算電壓指令值；電壓指令值校正部，其根據(jù)由電流指令值計(jì)算部計(jì)算出的電流指令值及由旋轉(zhuǎn)運(yùn)算部計(jì)算出的旋轉(zhuǎn)角度和角速度，校正由電壓指令值計(jì)算部計(jì)算出的電壓指令值；以及驅(qū)動信號生成部，其根據(jù)由電壓指令值校正部校正的電壓指令值， 生成驅(qū)動信號。通過如上構(gòu)成，電動機(jī)高速旋轉(zhuǎn)的情況下，也能通過電壓指令值校正部補(bǔ)償反饋所致的延遲、電流指令值校正部等各部分運(yùn)算所致的延遲，因此能通過電流指令值校正部充分抑制轉(zhuǎn)矩波動和異常噪聲的產(chǎn)生。在電動機(jī)驅(qū)動裝置中，可以構(gòu)成為電流指令值計(jì)算部計(jì)算d軸電流指令值和q軸電流指令值，電壓指令值校正部根據(jù)由電流指令值計(jì)算部計(jì)算出的d軸電流指令值和q軸電流指令值以及由旋轉(zhuǎn)運(yùn)算部計(jì)算出的旋轉(zhuǎn)角度和角速度，校正由電壓指令值計(jì)算部計(jì)算出的電壓指令值。這種情況下可以構(gòu)成為還具有用于檢測由驅(qū)動電路提供給電動機(jī)的電流的電流檢測部，控制部還具有根據(jù)電流檢測部的檢測結(jié)果和由旋轉(zhuǎn)運(yùn)算部計(jì)算出的旋轉(zhuǎn)角度，計(jì)算d軸電流實(shí)測值和q軸電流實(shí)測值的電流實(shí)測值計(jì)算部，電流指令值校正部根據(jù)由旋轉(zhuǎn)運(yùn)算部計(jì)算出的旋轉(zhuǎn)角度，校正由電流指令值計(jì)算部計(jì)算出的d軸電流指令值和q軸電流指令值，電壓指令值計(jì)算部根據(jù)由電流指令值校正部校正的d軸電流指令值和d軸電流實(shí)測值計(jì)算d軸電壓指令值，并且根據(jù)由電流指令值校正部校正的q軸電流指令值和q軸電流實(shí)測值計(jì)算q軸電壓指令值。在上述電壓指令值計(jì)算部計(jì)算d軸電壓指令值和q軸電壓指令值的電動機(jī)驅(qū)動裝置中，可以構(gòu)成為電壓指令值校正部具有校正值計(jì)算部，其根據(jù)由電流指令值計(jì)算部計(jì)算出的d軸電流指令值和q軸電流指令值以及由旋轉(zhuǎn)運(yùn)算部計(jì)算出的旋轉(zhuǎn)角度和角速度，計(jì)算d軸電壓校正值和q軸電壓校正值；第1加法器，其對由電壓指令值計(jì)算部計(jì)算出的d軸電壓指令值加上由校正值計(jì)算部計(jì)算出的d軸電壓校正值；以及第2加法器，其對由電壓指令值計(jì)算部計(jì)算出的q軸電壓指令值加上由校正值計(jì)算部計(jì)算出的q軸電壓校正值，驅(qū)動信號生成部根據(jù)由第1加法器加上了 d軸電壓校正值的d軸電壓指令值、由第2加法器加上了 q軸電壓校正值的q軸電壓指令值以及由旋轉(zhuǎn)運(yùn)算部計(jì)算出的旋轉(zhuǎn)角度，生成驅(qū)動信號。在上述電壓指令值校正部具有校正值計(jì)算部的電動機(jī)驅(qū)動裝置中，可以構(gòu)成為電壓指令值校正部的校正值計(jì)算部具有第1計(jì)算部，其根據(jù)由電流指令值計(jì)算部計(jì)算出的d 軸電流指令值和q軸電流指令值以及由旋轉(zhuǎn)運(yùn)算部計(jì)算出的旋轉(zhuǎn)角度，計(jì)算電動機(jī)的電阻成分的d軸校正值和q軸校正值；第2計(jì)算部，其根據(jù)由電流指令值計(jì)算部計(jì)算出的d軸電流指令值和q軸電流指令值以及由旋轉(zhuǎn)運(yùn)算部計(jì)算出的旋轉(zhuǎn)角度和角速度，計(jì)算電動機(jī)的電感成分的d軸校正值和q軸校正值；以及第3計(jì)算部，其根據(jù)由旋轉(zhuǎn)運(yùn)算部計(jì)算出的旋轉(zhuǎn)角度和角速度，計(jì)算電動機(jī)的感應(yīng)電壓成分的d軸校正值和q軸校正值。在上述校正值計(jì)算部具有第1計(jì)算部、第2計(jì)算部和第3計(jì)算部的電動機(jī)驅(qū)動裝置中，可以構(gòu)成為電壓指令值校正部的校正值計(jì)算部還具有第3加法器，其根據(jù)由第1計(jì)算部計(jì)算出的d軸校正值、由第2計(jì)算部計(jì)算出的d軸校正值以及由第3計(jì)算部計(jì)算出的 d軸校正值，計(jì)算d軸電壓校正值；以及第4加法器，其根據(jù)由第1計(jì)算部計(jì)算出的q軸校正值、由第2計(jì)算部計(jì)算出的q軸校正值以及由第3計(jì)算部計(jì)算出的q軸校正值，計(jì)算q軸電壓校正值。根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種電動機(jī)驅(qū)動時(shí)能充分抑制轉(zhuǎn)矩波動和異常噪聲的產(chǎn)生的電動機(jī)驅(qū)動裝置。尤其能提供一種電動機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)能充分抑制轉(zhuǎn)矩波動和異常噪聲的產(chǎn)生的電動機(jī)驅(qū)動裝置。


圖1是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的電動機(jī)驅(qū)動裝置的構(gòu)成的框圖。圖2是表示圖1的電動機(jī)驅(qū)動裝置的逆變器的電路圖。圖3是表示圖1的電動機(jī)驅(qū)動裝置的校正值計(jì)算部的圖。圖4是表示比較例1的電動機(jī)驅(qū)動裝置的輸出轉(zhuǎn)矩的圖表。圖5是表示比較例1的電動機(jī)驅(qū)動裝置的U相電流的圖表。圖6是表示比較例2的電動機(jī)驅(qū)動裝置的輸出轉(zhuǎn)矩的圖表。圖7是表示比較例2的電動機(jī)驅(qū)動裝置的U相電流的圖表。圖8是表示實(shí)施例的電動機(jī)驅(qū)動裝置的輸出轉(zhuǎn)矩的圖表。圖9是表示實(shí)施例的電動機(jī)驅(qū)動裝置的U相電流的圖表。圖10是表示比較例1的電動機(jī)驅(qū)動裝置的構(gòu)成的框圖。
圖11是表示比較例2的電動機(jī)驅(qū)動裝置的構(gòu)成的框圖。圖12是表示比較例1的電動機(jī)驅(qū)動裝置的輸出轉(zhuǎn)矩和驅(qū)動電流的圖表。圖13是表示實(shí)施例的電動機(jī)驅(qū)動裝置的輸出轉(zhuǎn)矩和驅(qū)動電流的圖表。圖14是表示現(xiàn)有的電動機(jī)驅(qū)動裝置的構(gòu)成的框圖。符號說明1逆變器(驅(qū)動電路)；2控制部；18電阻(電流檢測部)；21電流指令值計(jì)算部； 22旋轉(zhuǎn)運(yùn)算部；23電流實(shí)測值計(jì)算部；24電流指令值校正部；25電壓指令值計(jì)算部；26電壓指令值校正部；26a校正值計(jì)算部；26b加法器(第1加法器)；26c加法器(第2加法器)；27驅(qū)動信號生成部；100電動機(jī)驅(qū)動裝置；150電動機(jī)；261計(jì)算部(第1計(jì)算部)； 262計(jì)算部(第2計(jì)算部)；263計(jì)算部(第3計(jì)算部)；264加法器(第3加法器)；265加法器(第4加法器)
具體實(shí)施例方式下面參照

本發(fā)明實(shí)施方式。首先參照圖1說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的電動機(jī)驅(qū)動裝置100的構(gòu)成。如圖1所示，本實(shí)施方式的電動機(jī)驅(qū)動裝置100具有驅(qū)動電動機(jī)150的逆變器1 和控制逆變器1的控制部2。該電動機(jī)150例如是用于車輛的電動助力轉(zhuǎn)向裝置的三相無刷電動機(jī)。并且逆變器1是本發(fā)明的“驅(qū)動電路”的一個(gè)例子。如圖2所示，逆變器1是通過與U相、V相、W相對應(yīng)地設(shè)置了 3組上下一對臂的三相電橋構(gòu)成的。U相的上臂Ila具有開關(guān)元件llb，U相的下臂1 具有開關(guān)元件12b。V 相的上臂13a具有開關(guān)元件13b，V相的下臂1 具有開關(guān)元件14b。W相的上臂1 具有開關(guān)元件15b，W相的下臂16a具有開關(guān)元件16b。上臂11a、13a和1 上連接有用于向電動機(jī)150提供電流的電源17，下臂12a、14a 和16a上連接有用于檢測流過電動機(jī)150的電流的電阻18。并且，電阻18是本發(fā)明的“電流檢測部”的一個(gè)例子。這些開關(guān)元件lib 16b例如是FET(Field Effect Transistor 場效應(yīng)晶體管)，基于從控制部2輸入的PWM信號(PWMu、PWMv、PWMw)得以控制導(dǎo)通/截止?fàn)顟B(tài)。由此，逆變器1根據(jù)從控制部2輸入的PWM信號，生成三相的驅(qū)動電流。而且逆變器1將三相的驅(qū)動電流輸出給電動機(jī)150，從而驅(qū)動電動機(jī)150。控制部2由CPU、ROM和RAM等構(gòu)成。如圖1所示，該控制部2具有電流指令值計(jì)算部21、旋轉(zhuǎn)運(yùn)算部22、電流實(shí)測值計(jì)算部23、電流指令值校正部24、電壓指令值計(jì)算部25、 電壓指令值校正部沈、驅(qū)動信號生成部27。電流指令值計(jì)算部21被輸入電流指令值Iref，電流指令值計(jì)算部21根據(jù)電流指令值Iref計(jì)算d軸電流指令值Ir*_d和q軸電流指令值Ir*_q。而且電流指令值計(jì)算部21 將d軸電流指令值和q軸電流指令值輸出給電流指令值校正部M和電壓指令值校正部26。旋轉(zhuǎn)運(yùn)算部22根據(jù)檢測電動機(jī)150的旋轉(zhuǎn)角度的分解器151的檢測信號，計(jì)算電動機(jī)150的旋轉(zhuǎn)角度θ和角速度ω。而且旋轉(zhuǎn)運(yùn)算部22將旋轉(zhuǎn)角度θ輸出給電流實(shí)測值計(jì)算部23、電流指令值校正部24、電壓指令值校正部沈和驅(qū)動信號生成部27，并且將角速度ω輸出給電壓指令值校正部沈。并且角速度ω是根據(jù)旋轉(zhuǎn)角度θ每單位時(shí)間內(nèi)的變化量計(jì)算出來的。電流實(shí)測值計(jì)算部23具有電流計(jì)算電路23a、電流校正部23b、三相_dq轉(zhuǎn)換部 23c。電流計(jì)算電路23a根據(jù)在電阻18兩端產(chǎn)生的電壓，計(jì)算流過電動機(jī)150的各相的電流實(shí)測值Iu、Iv、Iw。其中，各相的電流實(shí)測值Iu、Iv、Iw之間成立下式(1)的關(guān)系。Iu+Iv+Iw = 0. . . (1)因此實(shí)際上計(jì)算出三相中的二相的電流實(shí)測值，根據(jù)這些電流實(shí)測值計(jì)算剩余的一相的電流實(shí)測值。例如只要計(jì)算出U相的電流實(shí)測值Iu和W相的電流實(shí)測值Iw，就能通過下式(2)求出V相的電流實(shí)測值Iv。Iv = -(Iu+Iw). . . (2)電流校正部2 對由電流計(jì)算電路23a計(jì)算出的電流實(shí)測值Iu、Iv、Iw實(shí)施規(guī)定的校正處理。三相-dq轉(zhuǎn)換部23c使用由旋轉(zhuǎn)運(yùn)算部22計(jì)算出的電動機(jī)150的旋轉(zhuǎn)角度 θ，將由電流校正部2 校正的電流實(shí)測值Iu、Iv、Iw轉(zhuǎn)換為d軸電流實(shí)測值1乙(1和q軸電流實(shí)測值If_q。而且三相-dq轉(zhuǎn)換部23c將d軸電流實(shí)測值If_d和q軸電流實(shí)測值If_ q輸出給電壓指令值計(jì)算部25。并且，三相-dq轉(zhuǎn)換是按照下式( 進(jìn)行的。數(shù)1電流指令值校正部M根據(jù)從旋轉(zhuǎn)運(yùn)算部22輸入的旋轉(zhuǎn)角度θ，校正從電流指令值計(jì)算部21輸入的d軸電流指令值Ir*_d和q軸電流指令值Ir*_q。而且電流指令值校正部M將所校正的d軸電流指令值和q軸電流指令值輸出給電壓指令值計(jì)算部 25。設(shè)置該電流指令值校正部M是用于校正由電動機(jī)150的感應(yīng)電壓的5次高調(diào)波和7次高調(diào)波而產(chǎn)生的6次轉(zhuǎn)矩波動。電流指令值校正部M通過下式(4)計(jì)算d軸電流指令值Ir_d，通過下式(5)計(jì)算q軸電流指令值Ir_q。并且在下式⑷ (9)中，Gt5是由5次高調(diào)波引起的轉(zhuǎn)矩波動的校正系數(shù)，Gt7是由7次高調(diào)波引起的轉(zhuǎn)矩波動的校正系數(shù)。另外，Gt5和Gt7是按照電動機(jī)150的規(guī)格等而確定的常數(shù)。數(shù)2Ir_d = Ir*_d+Gt5 · {Ir*_q · sin (6 θ ) -Ir*_d · cos (6 θ )}+Gt7 · {Ir*_q · sin (6 θ ) +Ir*_d · cos (6 θ )}... (4)Ir_q = Ir*_q+Gt5 · {Ir*_q · cos (6 θ ) +Ir*_d · sin (6 θ )}-Gt7 · {Ir*_q · cos (6 θ ) -Ir*_d · sin (6 θ )}... (5)電壓指令值計(jì)算部25具有減法器2 和25b、PI (比例積分)控制部25c和25d。減法器25a上從電流指令值校正部M輸入d軸電流指令值Ir_d，且從電流實(shí)測值計(jì)算部23輸入d軸電流實(shí)測值If_d。該減法器25a計(jì)算d軸電流指令值Ir_d與d軸電流實(shí)測值If_d之間的偏差，將該計(jì)算出的偏差輸出給PI控制部25c。減法器25b上從電流指令值校正部M輸入q軸電流指令值Ir_q，且從電流實(shí)測值計(jì)算部23輸入q軸電流實(shí)測值If_q。該減法器2 計(jì)算q軸電流指令值Ir_q與q軸電流實(shí)測值If_q之間的偏差，將該計(jì)算出的偏差輸出給PI控制部25d。PI控制部25c計(jì)算與從減法器2 輸入的偏差對應(yīng)的d軸電壓指令值V*_d，將該 d軸電壓指令值(d輸出給電壓指令值校正部26。PI控制部25d計(jì)算與從減法器2 輸入的偏差對應(yīng)的q軸電壓指令值V*_q，將該 q軸電壓指令值(q輸出給電壓指令值校正部26。電壓指令值校正部沈根據(jù)從電流指令值計(jì)算部21輸入的d軸電流指令值
和q軸電流指令值Ir*_q、由旋轉(zhuǎn)運(yùn)算部22輸入的旋轉(zhuǎn)角度θ和角速度ω，校正由電壓指令值計(jì)算部25輸入的d軸電壓指令值(d和q軸電壓指令值V*_q。然后電壓指令值校正部沈?qū)⑺Ｕ膁軸電壓指令值V*_d和q軸電壓指令值輸出給驅(qū)動信號生成部27。設(shè)置電壓指令值校正部沈是為了以抵消由電動機(jī)150的感應(yīng)電壓的高調(diào)波成分產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩波動的方式進(jìn)行前饋控制。電壓指令值校正部沈?yàn)榱颂嵘妱訖C(jī)150高速旋轉(zhuǎn)時(shí)的響應(yīng)性，專門抵消電動機(jī)150高速旋轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)矩波動。該電壓指令值校正部沈具有校正值計(jì)算部^a、加法器26b和^c。并且，加法器26b和26c分別為本發(fā)明的“第1加法器”和“第2加法器”的一個(gè)例子。校正值計(jì)算部^a根據(jù)由電流指令值計(jì)算部21輸入的d軸電流指令值Ir*_d和q 軸電流指令值Ir*_q、由旋轉(zhuǎn)運(yùn)算部22輸入的旋轉(zhuǎn)角度θ和角速度ω，計(jì)算d軸電壓校正值Vff_d和q軸電壓校正值Vff_q。然后校正值計(jì)算部26a將d軸電壓校正值Vff_d輸出給加法器26b，將q軸電壓校正值Vff_q輸出給加法器^c。如圖3所示，該校正值計(jì)算部26a具有計(jì)算部 沈3、加法器264和沈5。并且，計(jì)算部261、262和263分別為本發(fā)明的“第1計(jì)算部”、“第2計(jì)算部”和“第3計(jì)算部” 的一個(gè)例子，加法器264和265分別為本發(fā)明的“第3加法器”和“第4加法器”的一個(gè)例子。計(jì)算部261上從電流指令值計(jì)算部21輸入d軸電流指令值Ir*_d和q軸電流指令值Ir:q，并且從旋轉(zhuǎn)運(yùn)算部22輸入旋轉(zhuǎn)角度θ。該計(jì)算部261根據(jù)d軸電流指令值Ir: d和q軸電流指令值以及旋轉(zhuǎn)角度θ，計(jì)算電動機(jī)150的電阻成分的d軸校正值Vr_ d禾口 q軸校正值Vr_q。具體而言，計(jì)算部261通過下式(6)計(jì)算d軸校正值Vr_d，通過下式(7)計(jì)算q 軸校正值Vr_q。而且計(jì)算部261將d軸校正值Vr_d輸出給加法器沈4，并且將q軸校正值 Vr_q輸出給加法器沈5。并且，在下式(6)和(7)中，R是電動機(jī)150的1個(gè)相的電阻。數(shù)3Vr_d = [Ir*_d+Gt5 · {Ir*_q · sin (6 θ ) -Ir*_d · cos (6 θ )}+Gt7 · {Ir*_q · sin (6 θ ) +Ir*_d · cos (6 θ )} ] X R ... (6)Vr_q = [Ir*_q+Gt5 · {Ir*_q · cos (6 θ ) +Ir*_d · sin (6 θ )}-Gt7 · {Ir*_q · cos (6 θ ) -Ir*_d · sin(6 θ )}] XR ... (7)計(jì)算部沈2上從電流指令值計(jì)算部21輸入d軸電流指令值Ir*_d和q軸電流指令值Ir:q，并且從旋轉(zhuǎn)運(yùn)算部22輸入旋轉(zhuǎn)角度θ和角速度ω。該計(jì)算部262根據(jù)d軸電流指令值和q軸電流指令值Ir*_q、旋轉(zhuǎn)角度θ和角速度ω，計(jì)算電動機(jī)150的阻抗成分的d軸校正值Vl_d和q軸校正值Vl_q。具體而言，計(jì)算部262通過下式(8)計(jì)算d軸校正值Vl_d，通過下式(9)計(jì)算q軸校正值Vl_q。而且計(jì)算部262將d軸校正值Vl_d輸出給加法器沈4，將q軸校正值Vl_q 輸出給加法器沈5。并且在下式⑶和(9)中，L是電動機(jī)150的1個(gè)相的電感。數(shù)4Vl_d = [_Ir*_q+(5 · Gt5) · {Ir*_q · cos (6 θ ) +Ir*_d · sin (6 θ )}+(7 .Gt7) · {Ir*_q · cos(6 θ )-Ir*_d · sin(6 θ )}] XLX ω …(8)Vl_q = [Ir*_d+(_5 · Gt5) · {Ir*_q · sin(6 θ )-Ir*_d · cos(6 θ )}+(7 .Gt7) · {Ir*_q · sin(6 θ )+Ir*_d · cos(6 θ )}] XLX ω …(9)計(jì)算部263上從旋轉(zhuǎn)運(yùn)算部22輸入旋轉(zhuǎn)角度θ和角速度ω。該計(jì)算部263根據(jù)旋轉(zhuǎn)角度θ和角速度ω計(jì)算電動機(jī)150的感應(yīng)電壓成分的d軸校正值q軸校正值 Ve_q。具體而言，計(jì)算部263通過下式(10)計(jì)算d軸校正值Ve_d，通過下式(11)計(jì)算q 軸校正值Ve_q。而且計(jì)算部263將d軸校正值Ve_d輸出給加法器沈4，將q軸校正值Ve_ q輸出給加法器沈5。并且，在下式(10)和(11)中，Ke是感應(yīng)電壓常數(shù)。另外，Ge5是感應(yīng)電壓的5次高調(diào)波的校正系數(shù)，Ge7是感應(yīng)電壓的7次高調(diào)波的校正系數(shù)。Ge5和Ge7是按照電動機(jī)150的規(guī)格等確定的常數(shù)。數(shù)5Ve_d = {-(Ge5+Ge7) · sin (6 θ )} XKeX ω …(10)Ve_q = {l-(Ge5"Ge7) · cos (6 θ )} XKeX ω ...(11)加法器264將由計(jì)算部261輸入的d軸校正值Vr_d、由計(jì)算部262輸入的d軸校正值Vl_d、由計(jì)算部263輸入的d軸校正值Ve_d相加，從而計(jì)算d軸電壓校正值Vff_d。然后加法器264將d軸電壓校正值Vff_d輸出給加法器26b (圖1)。加法器265將由計(jì)算部261輸入的q軸校正值Vr_q、由計(jì)算部262輸入的q軸校正值Vl_q、由計(jì)算部263輸入的q軸校正值Ve_q相加，從而計(jì)算q軸電壓校正值Vff_q。然后加法器265將q軸電壓校正值Vff_q輸出給加法器26c (圖1)。如圖1所示，加法器^b由電壓指令值計(jì)算部25輸入d軸電壓指令值V*_d，而且由校正值計(jì)算部26a輸入d軸電壓校正值Vff_d。加法器26b對d軸電壓指令值V*_dd加上軸電壓校正值Vff_d，從而計(jì)算出校正后的d軸電壓指令值V_d。然后加法器^b將校正后的d軸電壓指令值V_d輸出給驅(qū)動信號生成部27。加法器26c上從電壓指令值計(jì)算部25輸入q軸電壓指令值V*_q，并且從校正值計(jì)算部26a輸入q軸電壓校正值Vf f_q。加法器26c對q軸電壓指令值加上q軸電壓校正值Vff_q，從而計(jì)算出校正后的q軸電壓指令值V_q。然后加法器26c將校正后的q軸電壓指令值V_q輸出給驅(qū)動信號生成部27。驅(qū)動信號生成部27具有dq-三相轉(zhuǎn)換部27a和PWM信號生成部27b。dq-三相轉(zhuǎn)換部27a使用由旋轉(zhuǎn)運(yùn)算部22計(jì)算出的電動機(jī)150的旋轉(zhuǎn)角度θ，將由加法器26b輸入的d軸電壓指令值V_d和由加法器26c輸入的q軸電壓指令值V_q轉(zhuǎn)換為三相施加電壓值Vu、Vv、Vw。然后dq-三相轉(zhuǎn)換部27a將三相施加電壓值Vu、Vv、Vw輸出給PWM信號生成部27b。并且dq-三相轉(zhuǎn)換是按照下式(1 進(jìn)行的。
數(shù)6
權(quán)利要求
1.一種電動機(jī)驅(qū)動裝置，其特征在于具有用于驅(qū)動電動機(jī)的驅(qū)動電路以及控制上述驅(qū)動電路的控制部，上述控制部具有電流指令值計(jì)算部，其計(jì)算電流指令值；旋轉(zhuǎn)運(yùn)算部，其計(jì)算上述電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度和角速度；電流指令值校正部，其根據(jù)由上述旋轉(zhuǎn)運(yùn)算部計(jì)算出的旋轉(zhuǎn)角度，校正由上述電流指令值計(jì)算部計(jì)算出的電流指令值；電壓指令值計(jì)算部，其根據(jù)由上述電流指令值校正部校正的電流指令值，計(jì)算電壓指令值；電壓指令值校正部，其根據(jù)由上述電流指令值計(jì)算部計(jì)算出的電流指令值及由上述旋轉(zhuǎn)運(yùn)算部計(jì)算出的旋轉(zhuǎn)角度和角速度，校正由上述電壓指令值計(jì)算部計(jì)算出的電壓指令值；以及驅(qū)動信號生成部，其根據(jù)由上述電壓指令值校正部校正的電壓指令值，生成驅(qū)動信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動機(jī)驅(qū)動裝置，其特征在于，上述電流指令值計(jì)算部計(jì)算d 軸電流指令值和q軸電流指令值，上述電壓指令值校正部根據(jù)由上述電流指令值計(jì)算部計(jì)算出的d軸電流指令值和q軸電流指令值以及由上述旋轉(zhuǎn)運(yùn)算部計(jì)算出的旋轉(zhuǎn)角度和角速度，校正由上述電壓指令值計(jì)算部計(jì)算出的電壓指令值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動機(jī)驅(qū)動裝置，其特征在于，該電動機(jī)驅(qū)動裝置還具有用于檢測由上述驅(qū)動電路提供給上述電動機(jī)的電流的電流檢測部，上述控制部還具有根據(jù)上述電流檢測部的檢測結(jié)果和由上述旋轉(zhuǎn)運(yùn)算部計(jì)算出的旋轉(zhuǎn)角度，計(jì)算d軸電流實(shí)測值和q軸電流實(shí)測值的電流實(shí)測值計(jì)算部，上述電流指令值校正部根據(jù)由上述旋轉(zhuǎn)運(yùn)算部計(jì)算出的旋轉(zhuǎn)角度，校正由上述電流指令值計(jì)算部計(jì)算出的d軸電流指令值和q軸電流指令值，上述電壓指令值計(jì)算部根據(jù)由上述電流指令值校正部校正的d軸電流指令值和上述d 軸電流實(shí)測值計(jì)算d軸電壓指令值，并且根據(jù)由上述電流指令值校正部校正的q軸電流指令值和上述q軸電流實(shí)測值計(jì)算q軸電壓指令值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動機(jī)驅(qū)動裝置，其特征在于，上述電壓指令值校正部具有 校正值計(jì)算部，其根據(jù)由上述電流指令值計(jì)算部計(jì)算出的d軸電流指令值和q軸電流指令值以及由上述旋轉(zhuǎn)運(yùn)算部計(jì)算出的旋轉(zhuǎn)角度和角速度，計(jì)算d軸電壓校正值和q軸電壓校正值；第1加法器，其對由上述電壓指令值計(jì)算部計(jì)算出的d軸電壓指令值加上由上述校正值計(jì)算部計(jì)算出的d軸電壓校正值；以及第2加法器，其對由上述電壓指令值計(jì)算部計(jì)算出的q軸電壓指令值加上由上述校正值計(jì)算部計(jì)算出的q軸電壓校正值，上述驅(qū)動信號生成部根據(jù)由上述第1加法器加上了 d軸電壓校正值后的d軸電壓指令值、由上述第2加法器加上了 q軸電壓校正值后的q軸電壓指令值以及由上述旋轉(zhuǎn)運(yùn)算部計(jì)算出的旋轉(zhuǎn)角度，生成驅(qū)動信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動機(jī)驅(qū)動裝置，其特征在于，上述電壓指令值校正部的校正值計(jì)算部具有第1計(jì)算部，其根據(jù)由上述電流指令值計(jì)算部計(jì)算出的d軸電流指令值和q軸電流指令值以及由上述旋轉(zhuǎn)運(yùn)算部計(jì)算出的旋轉(zhuǎn)角度，計(jì)算上述電動機(jī)的電阻成分的d軸校正值禾口 q軸校正值；第2計(jì)算部，其根據(jù)由上述電流指令值計(jì)算部計(jì)算出的d軸電流指令值和q軸電流指令值以及由上述旋轉(zhuǎn)運(yùn)算部計(jì)算出的旋轉(zhuǎn)角度和角速度，計(jì)算上述電動機(jī)的電感成分的d 軸校正值和q軸校正值；以及第3計(jì)算部，其根據(jù)由上述旋轉(zhuǎn)運(yùn)算部計(jì)算出的旋轉(zhuǎn)角度和角速度，計(jì)算上述電動機(jī)的感應(yīng)電壓成分的d軸校正值和q軸校正值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電動機(jī)驅(qū)動裝置，其特征在于，上述電壓指令值校正部的校正值計(jì)算部還具有第3加法器，其根據(jù)由上述第1計(jì)算部計(jì)算出的d軸校正值、由上述第2計(jì)算部計(jì)算出的d軸校正值以及由上述第3計(jì)算部計(jì)算出的d軸校正值，計(jì)算上述d軸電壓校正值；以及第4加法器，其根據(jù)由上述第1計(jì)算部計(jì)算出的q軸校正值、由上述第2計(jì)算部計(jì)算出的q軸校正值以及由上述第3計(jì)算部計(jì)算出的q軸校正值，計(jì)算上述q軸電壓校正值。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電動機(jī)驅(qū)動裝置，其在電動機(jī)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)能夠充分抑制轉(zhuǎn)矩波動和異常噪聲的產(chǎn)生。作為解決手段，電動機(jī)驅(qū)動裝置(100)具有逆變器(1)和控制逆變器(1)的控制部(2)?？刂撇?2)具有計(jì)算電流指令值的電流指令值計(jì)算部(21)；計(jì)算電動機(jī)(150)的旋轉(zhuǎn)角度(θ)和角速度(ω)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)算部(22)；根據(jù)旋轉(zhuǎn)角度(θ)校正電流指令值的電流指令值校正部(24)；根據(jù)由電流指令值校正部(24)校正的電流指令值，計(jì)算電壓指令值的電壓指令值計(jì)算部(25)；根據(jù)由電流指令值計(jì)算部(21)計(jì)算出的電流指令值和旋轉(zhuǎn)角度(θ)以及角速度(ω)，校正由電壓指令值計(jì)算部(25)計(jì)算出的電壓指令值的電壓指令值校正部(26)；以及根據(jù)由電壓指令值校正部(26)校正的電壓指令值，生成PWM信號的驅(qū)動信號生成部(27)。
文檔編號H02P6/10GK102215025SQ20111008538
公開日2011年10月12日 申請日期2011年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月8日
發(fā)明者中村健信, 藪口教定, 鞍谷真一 申請人:歐姆龍汽車電子株式會社