[发明专利]感应电动机控制装置以及感应电动机控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种感应电动机的控制装置以及控制方法。

背景技术

在杉本英彦、小山正人、玉井伸三著的《AC伺服系统的理论和设计的实际》的第72－98页中，公开有一种感应电动机用矢量控制，该感应电动机用矢量控制通过对磁通电流和扭矩电流进行调整，从而对电动机扭矩进行控制，其中，该磁通电流和扭矩电流是通过将流过感应电动机的定子的三相交流电流变换为与电源角频率(＝电动机电角频率+转差角频率)同步的正交二轴坐标系中而得到的。在以与扭矩电流和转子磁通的比例成正比的方式对转差角频率进行控制的情况下，感应电动机扭矩与转子磁通和扭矩电流的积成正比，其中，该转子磁通是伴随相对于励磁电流的滞后而产生的，该扭矩电流与该转子磁通正交。

JP2001－45613A所记载的同步电动机的减振控制装置，使驱动扭矩要求值(T*)通过对车辆的驱动轴的扭转振动进行抑制的减振滤波器，对驱动扭矩目标值(T1*)进行计算。在该同步电动机中，通过设置在转子处的永磁铁而恒定地产生转子磁通，与扭矩电流和作为恒定值的转子磁通扭矩的积成正比的同步电动机的输出扭矩，成为线性的响应值，并与上述驱动扭矩目标值(T1*)一致。

然而，在将JP2001－45613A所记载的减振滤波器单纯地应用于感应电动机的控制系的情况下，会发生后述的问题。即，通过与驱动扭矩要求值对应地应用减振滤波器而得到的驱动扭矩目标值，虽然成为能够降低扭转振动的目标值，但在感应电动机中，由于转子磁通滞后而引起的电动机的输出扭矩成为非线性的响应值，因此，变得不与驱动扭矩目标值一致。因此，变得无法抑制驱动轴的扭转振动。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种能够抑制驱动轴的扭转振动的感应电动机控制装置。

本发明所涉及的感应电动机控制装置，基于车辆信息设定电动机扭矩指令值，并对与驱动轮连接的感应电动机进行控制。该感应电动机控制装置，基于电动机扭矩指令值，对第1扭矩电流指令值以及第1励磁电流指令值进行运算，基于第1励磁电流指令值，对转子磁通进行推定。另外，基于转子磁通推定值以及第1扭矩电流指令值，对第1扭矩指令值进行计算，通过针对计算出的第1扭矩指令值实施将车辆的驱动轴扭矩传递系的固有振动频率分量去除的滤波处理，从而对第2扭矩指令值进行计算。并且，基于第2扭矩指令值以及转子磁通推定值，对第2扭矩电流指令值进行计算，基于第1励磁电流指令值以及第2扭矩电流指令值，对感应电动机的驱动进行控制。

下面，参照随附的附图，对本发明的实施方式进行详细的说明。

附图说明

图1是表示第1实施方式的感应电动机控制装置的结构的框图。

图2是加速器开度－扭矩表。

图3是表示减振控制运算器的详细结构的框图。

图4是表示磁通推定器的详细结构的框图。

图5是将车辆的驱动轴扭矩传递系模型化后的图。

图6A是表示在将JP2001－45613A所记载的减振滤波器应用于永久磁铁型同步电动机的情况下的控制内容的图。

图6B是表示在将JP2001－45613A所记载的减振滤波器单纯地应用于感应电动机的情况下的控制内容的图。

图6C是表示第1实施方式的感应电动机控制装置的控制内容的图。

图7是表示通过第1实施方式的感应电动机控制装置而产生的控制结果的一个例子的图。

图8是表示第2实施方式中的磁通推定器的详细结构的框图。

图9是表示第3实施方式中的磁通推定器的详细结构的框图。

图10是表示通过第3实施方式的感应电动机控制装置而产生的控制结果的一个例子的图。

图11是表示第4实施方式中的扭矩扭矩目标值运算器的详细结构的框图。

图12是表示通过第4实施方式的感应电动机控制装置而产生的控制结果的一个例子的图。

具体实施方式

<第1实施方式>

图1是表示第1实施方式的感应电动机控制装置的结构的框图。该感应电动机控制装置例如应用于电动汽车。在图1中示出了应用于电动汽车后的结构例。此外，除了电动汽车以外，例如，也能够应用于混合动力汽车、燃料电池汽车。

电动机控制器7将车速、加速器开度、转子位置信号、在驱动电动机1中流动的电流等各种车辆变量的信号作为数字信号而输入，并对应于各种车辆变量生成对驱动电动机1进行控制的PWM信号，对应于该PWM信号，通过驱动电路而生成逆变器2的驱动信号。