CN101194415B - 励磁线圈型同步电动机的控制装置、电动驱动系统、电动四轮驱动车及混合动力汽车 - Google Patents

励磁线圈型同步电动机的控制装置、电动驱动系统、电动四轮驱动车及混合动力汽车 Download PDF

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Abstract

提供一种即使d轴电流发生脉动，作用于转矩的磁通量也不发生变化，可以降低转矩脉动，可以稳定地输出转矩的励磁线圈型同步电动机的控制装置、电动驱动系统、电动四轮驱动车及混合动力汽车。电动机控制单元(100)进行控制，使转子具有励磁线圈(22f)的励磁线圈型电动机(20)生成所希望的转矩。电动机控制单元(100)，基于在励磁线圈型电动机(20)的定子线圈(22a)流通的电流内的、在d轴方向流通的电流(Id)，计算在励磁线圈(22f)感应的感应电压(Vf2)，通过基于该感应电压(Vf2)补偿所述励磁线圈的励磁电压(Vf)，从而抑制在励磁线圈型电动机(20)的励磁线圈流通的励磁电流的脉动。

Description

励磁线圈型同步电动机的控制装置、电动驱动系统、电动四轮驱动车及混合动力汽车
技术领域
本发明涉及控制在励磁线圈通入电流而产生磁通量，并基于该磁通量产生转矩的励磁线圈型同步电动机的控制装置、电动驱动系统、电动四轮驱动车及混合动力汽车。
背景技术
近来，以电动机作为驱动源而行驶的汽车增多起来。是以电动汽车或混合动力汽车为代表的环境对应汽车。并且，与环境对应汽车同时开始普及的是一种电动四轮驱动汽车，其前轮由电动机直接驱动，后轮由电动机驱动。这些电动汽车的行驶驱动用电动机由于小型并且高效率的特点，作为同步电动机的主流而应用。该同步电动机有几个种类。有在转子中埋入永久磁铁型的嵌入型永久磁铁电动机，有在转子的周围贴付永久磁铁的表面型永久磁铁电动机，及在转子侧具有励磁线圈，在该线圈流通电流，产生磁通量的励磁线圈型同步电动机等。
这些同步电动机在转子侧具有磁通量。产生该磁通量的方法有各种各样的方法，永久磁铁电动机在转子处具有永久磁铁，另外励磁线圈型电动机利用在励磁线圈流通电流而产生磁通量。电动机通过在定子侧的定子线圈流通电流而产生转矩，以与该转子侧的磁通量正交。
如以上那样，由于电动机具有磁通量，所以如果电动机的转速变高，则对应于转速产生感应感应电压。由于电动机的高速旋转而该感应电压变高，在感应电压超过系统电压的情况下，在该旋转中不会流入电流，无法输出必要的转矩。
在该情况下，一般实施抑制感应电压上升的对策，叫做“减弱励磁控制”。在永久磁铁电动机中，在定子线圈电流中，为了在转子的磁通方向(一般为d轴方向)使转子产生的磁通量消失，通过在d轴的负方向通入电流，实现减弱励磁控制。与之相对，在励磁线圈型同步电动机中，可以直接通过减少励磁电流来减少磁通量。
并且，在使用励磁线圈型电动机的情况下，根据用途有时并用所述两个的减弱励磁控制方式。在这样的情况下，如日本特许第3331734号说明书中记载的那样，有使励磁电流与转速成反比例流通的方式，和将定子线圈电流分为与感应电压和该相位分量正交的分量(即d轴电流和q轴电流)，分别控制各个电流的方式。在日本特许第3331734号说明书记载的方式中，为了能分别控制励磁电流和d轴电流，抑制在电动机感应的电压，同时可以产生所希望的转矩。
专利文献1：日本特许第3331734号说明书
在此，在励磁线圈型同步电动机中，在为了产生磁通量而流通励磁电流，并且进行减弱励磁控制而在d轴方向流通电流的情况下，有时在励磁线圈会出现由d轴电流的脉动而产生的影响。即，通常，在励磁线圈流通励磁电流If，产生磁通量φ。此时，在励磁线圈的端子之间施加所必要的励磁电压Vf。该励磁电流通常是直流电流，以使产生的磁通量φ一定。此时，若要减弱磁通量φ而流通d轴电流Id时，也可以将d轴电流在磁通方向上看作是直流电流，基本上励磁线圈与d轴方向线圈不会发生干涉。
但是，在要减弱磁通量φ的d轴电流Id由于电动机速度变动等扰乱而引起脉动的情况下，由于该脉动而使磁通量φ发生变化。这样在磁通量由于脉动而引起的变动的情况下，在励磁线圈产生感应电压ef。一旦产生该感应电压ef，由于励磁电流If根据励磁电压Vf与感应电压ef的电位差而流动，所以以与d轴电流的脉动分量相同频率发生变动。由于该励磁电流If的变动，磁通量φ产生脉动，结果导致发生转矩脉动的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种励磁线圈型同步电动机的控制装置、电动驱动系统、电动四轮驱动车以及混合动力汽车，即使d轴电流发生脉动，作用于转矩的磁通量也不发生变化，可以降低转矩脉动，可以稳定输出转矩。
(1)为了达成所述目的，本发明提供一种励磁线圈型同步电动机的控制装置，具有控制器，所述控制器进行控制以使从转子具有励磁线圈的励磁线圈型同步电动机产生所希望的转矩，其特征在于，所述控制器控制所述励磁线圈的施加电压，从而抑制在所述励磁线圈型同步电动机的励磁线圈流通的励磁电流的脉动，所述控制器在电动机的磁通方向和与该磁通方向正交的方向上分离在所述励磁线圈型同步电动机的定子线圈内流通的电流，根据在所述电动机的磁通方向上流动的电流分量，计算在所述励磁线圈感应的感应电压，根据所述感应电压补偿所述励磁线圈的励磁电压，所述控制器根据在所述电动机的磁通方向上流通的定子线圈电流的时间变化量，计算所述励磁线圈的感应电压。
根据该结构，即使d轴电流发生脉动，作用于转矩的磁通量也不发生变化，可以降低转矩脉动，可以稳定地输出转矩。
(2)在所述(1)中，优选的是由所述控制器计算的在所述电动机的磁通方向上流通的电流的时间变化量，是所述控制器的控制周期的规定倍数中的时间变化量。
(3)在所述(1)中，优选的是由所述控制器计算的在所述电动机的磁通方向上流通的电流的时间变化量，是对在所述电动机的磁通方向上流通的定子线圈电流进行低通滤波处理，对于所述低通滤波处理后的电流值计算所述时间变化量。
(4)为了达成上述目的，本发明提供一种电动驱动系统，具有：转子具有励磁线圈的励磁线圈型同步电动机，向所述励磁线圈型同步电动机供给交流电的逆变器，以及对所述逆变器施加电压指令，从而使所述励磁线圈型同步电动机产生所希望的转矩的控制器，所述电动驱动系统的特征在于，所述控制器控制所述励磁线圈的施加电压，从而抑制在所述励磁线圈型同步电动机的励磁线圈流通的励磁电流的脉动，所述控制器在电动机的磁通方向和与该磁通方向正交的方向上分离在所述励磁线圈型同步电动机的定子线圈内流通的电流，根据在所述电动机的磁通方向上流动的电流分量，计算在所述励磁线圈感应的感应电压，根据所述感应电压补偿所述励磁线圈的励磁电压，所述控制器根据在所述电动机的磁通方向上流通的定子线圈电流的时间变化量，计算所述励磁线圈的感应电压。
根据该结构，即使d轴电流发生脉动，作用于转矩的磁通量也不发生变化，可以降低转矩脉动，可以稳定地输出转矩。
(5)为了达成上述目的，本发明提供一种电动四轮驱动车，具有：由驱动第一车轮的内燃机驱动而发电，并且供给电力而产生驱动力的电动发电机，由该电动发电机的发电电力驱动，驱动第二车轮，并且转子具有励磁线圈的励磁线圈型同步电动机，向所述励磁线圈型同步电动机供给交流电的逆变器，以及对所述逆变器施加电压指令，从而使所述励磁线圈型同步电动机产生所希望的转矩的控制器，所述电动四轮驱动车的特征在于，所述控制器控制所述励磁线圈的施加电压，从而抑制在所述励磁线圈型同步电动机的励磁线圈流通的励磁电流的脉动，所述控制器在电动机的磁通方向和与该磁通方向正交的方向上分离在所述励磁线圈型同步电动机的定子线圈内流通的电流，根据在所述电动机的磁通方向上流动的电流分量，计算在所述励磁线圈感应的感应电压，根据所述感应电压补偿所述励磁线圈的励磁电压，所述控制器根据在所述电动机的磁通方向上流通的定子线圈电流的时间变化量，计算所述励磁线圈的感应电压。
根据该结构，即使d轴电流发生脉动，作用于转矩的磁通量也不发生变化，可以降低转矩脉动，可以稳定地输出转矩。
(6)为了达成上述目的，本发明提供一种混合动力汽车，具有：驱动车轮并且转子具有励磁线圈的励磁线圈型同步电动机，向所述励磁线圈型同步电动机供给交流电的逆变器，以及对所述逆变器施加电压指令，从而使所述励磁线圈型同步电动机产生所希望的转矩的控制器，所述混合动力汽车的特征在于，所述控制器控制所述励磁线圈的施加电压，从而抑制在所述励磁线圈型同步电动机的励磁线圈流通的励磁电流的脉动，所述控制器在电动机的磁通方向和与该磁通方向正交的方向上分离在所述励磁线圈型同步电动机的定子线圈内流通的电流，根据在所述电动机的磁通方向上流动的电流分量，计算在所述励磁线圈感应的感应电压，根据所述感应电压补偿所述励磁线圈的励磁电压，所述控制器根据在所述电动机的磁通方向上流通的定子线圈电流的时间变化量，计算所述励磁线圈的感应电压。
根据该结构，即使d轴电流发生脉动，作用于转矩的磁通量也不发生变化，可以降低转矩脉动，可以稳定地输出转矩。
发明效果
根据本发明，即使d轴电流发生脉动，作用于转矩的磁通量也不发生变化，可以降低转矩脉动，可以稳定地输出转矩。
附图说明
图1是表示搭载有本发明的一实施方式的励磁线圈型同步电动机的控制装置的电动四轮驱动车的结构的框图；
图2是表示本发明的一实施方式的励磁线圈型同步电动机的控制装置的结构的框图；
图3是表示在本发明的一实施方式的励磁线圈型同步电动机的控制装置中使用的非干涉补偿量计算部的结构的框图；
图4是表示本发明的一实施方式的励磁线圈型同步电动机的干涉原理的说明图；
图5是表示本发明的一实施方式的励磁线圈型同步电动机的非干涉补偿的内容的流程图；
图6是表示本发明的一实施方式的励磁线圈型同步电动机的非干涉补偿的原理说明图；
图7是表示搭载有本发明的一实施方式的励磁线圈型同步电动机的控制装置的混合动力汽车的构成的框图。
符号说明
10-发动机
14-逆变器
20-励磁线圈型同步电动机
20A-电动发电机
22a-定子线圈
22f-励磁线圈
100-电动机控制单元
110-电流指令计算部
130-PWM转换部
140-电动机电流犬種部
180-Id-If非干涉补偿量计算部
182-Id变化量计算部
184-Vf补偿计算部
190-低通滤波器
具体实施方式
以下，利用图1～图7，说明本发明的一实施方式的励磁线圈型同步电动机的控制装置的结构及动作。
最初，利用图1，说明搭载有本实施方式的励磁线圈型同步电动机的控制装置的电动四轮驱动车的结构。
图1是表示搭载有本发明的一实施方式的励磁线圈型同步电动机的控制装置的电动四轮驱动车的结构的框图。
电动四轮驱动车由发动机10驱动前轮FW，由励磁线圈型同步电动机20驱动后轮RW。发动机10的转速由发动机控制单元(ECU)30控制。专用于发出高压直流电的发电机12由发动机10驱动。发电机12输出的直流电被逆变器14转换成交流电，提供给电动机20。电动机控制单元(MCU)100，根据从发动机控制单元30提供的电动机转矩指令值Tr*控制逆变器14，控制供给到电动机20的定子线圈的电流，并通过控制流入电动机20的励磁线圈的电流，从电动机20得到规定的转矩。
发动机10的输出通过变速机16传递给前轮FW。电动机20的输出由差动装置18分配到左右，并传递到后轮RW。另外，在电动机20与差动装置18之间，设置有开闭动力传递路径的离合器(未图示)。
另外，也可以是由电动机驱动前轮，由发动机驱动后轮。
在电动四轮驱动汽车中，作为后轮驱动用的电动机，在使用励磁线圈型电动机的情况下，有时并用在d轴方向流通电流的方式和直接削减励磁电流的方式这两种方式。由此，可以抑制在电动机感应的电压，同时得到所希望的转矩。
也就是说，作为电动四轮驱动车对后轮驱动用电动机要求的性能，首先动作点要宽。例如在深雪中前进的情况下，即使前轮完全无法抓地时，也可以只用后轮前进，在这点上就很重要，并需要在低速区域下输出大转矩。另外，在继续四轮驱动直到中速行驶区域的情况下，作为电动机必须进行非常高速的旋转。这样，在想要兼顾低速大转矩和高速旋转区域的情况下，在永久磁铁同步电动机中产生了如下情况，为了产生低速大转矩，必要的永久磁铁的磁通量导致在高旋转区域感应电压变得过高，不能驱动到必要的高旋转区域的情况。对此，作为在动作点宽的电动四轮驱动系统中使用的电动机，“励磁线圈型的同步电动机”是有效的。如果是励磁线圈型的同步电动机，在高旋转区域通过抑制励磁电流可以减少磁通量，结果是抑制感应电压为较小值，可以驱动到高旋转区域。并且，在电动四轮驱动系统中，作为后轮驱动用电动机的电力发生源的发电机，由于发动机的转速而在输出电压上产生限制。例如在出发时，即使在发动机的转速没有充分提起的状态下，也能产生仅出发所必要的转矩。这时作为电动机，也能在低电压下输出大的转矩。因此，在该情况下，因为若励磁电流过分下降则不输出转矩，所以为了使励磁电流不过于下降，需要通过流通d轴电流使感应电压下降。即，在所述的情况下，控制电动机转矩的电动机控制单元100，对励磁电流If、用于进行减弱励磁控制的Id、及用于控制转矩的Iq分别进行控制。
其次，利用图2，说明本实施方式的励磁线圈型同步电动机的控制装置的结构。
图2是表示本发明的一实施方式的励磁线圈型同步电动机的控制装置的结构的框图。另外，与图1相同的符号表示相同的部分。
在图2表示的电动机控制单元100对电动机20的d轴电流Id、q轴电流Iq、及励磁电流If进行反馈控制。向电动机控制单元100输入的转矩指令Tr*是由发动机控制单元30提供的。
对应于车辆的状态，发动机控制单元30输出转矩指令Tr*。例如，在换档位置为空档区域的情况下，将驾驶模式(MODE)作为2WD模式，转矩指令Tr*例如为0Nm。如果换档位置是1ST区域时，将驾驶模式作为4WD待机模式，转矩指令Tr*为第一规定值。进而，若踩踏油门踏板，则驾驶模式为4WD模式，缓缓增加转矩指令Tr*直到第二规定值(第二规定值＞第一规定值)。另外，在前轮速度与后轮速度发生速度差而滑脱的状态下，对应于前后轮差，输出转矩指令Tr*。
电动机控制单元100具有：电流指令决定部110、d-q/三相转换部120、PWM转换部130、电动机电流检测部140、三相/d-q转换部150、磁极位置·旋转速度检测部160、任务(duty)转换部170、Id-If非干涉补偿量计算部180、控制器CNT1、CNT2、CNT3、减法器DF1、DF2、DF3、及加法器AD1。
电动机控制单元100的电流指令决定部110，根据从发动机控制单元30输入的转矩指令Tr*和由磁极位置·旋转速度检测部160检测出的电动机的旋转速度ωm，分别确定d轴电流Id的指令值Id*、q轴电流Iq的指令值Iq*、以及励磁电流If的指令值If*。作为电流指令决定方法，可以利用基于电动机的转矩式计算的方式，或者利用预先将数据表格化并存储在控制器的ROM区域，将Tr*和ωm作为引数来检索各电流指令值的方式。在此，电动机的转子速度ωm，基于在电动机20的旋转轴上安装的位置传感器24发出的位置信号PLS，由磁极位置旋转速度检测部160计算出来。
在此，d轴电流Id、q轴电流IqIq，不是直接从电动机电流检测出来，如图2所示，由电流传感器CS检测出电动机20的三相电流，在电动机电流检测部140成为三相交流电流的物理值Iu、Iv、Iw。并且，三相/d-q转换部150基于三相交流电流的物理值Iu、Iv、Iw和由磁极位置旋转速度检测部160得到的电动机20的转子磁极位置θ，算出d轴电流·q轴电流的检测值Id^、Iq^。
减法器DF1计算d轴电流Id的指令值Id*与计算出的d轴电流的检测值Id^的差值。减法器DF2计算q轴电流Iq的指令值Iq*与计算出的q轴电流的检测值Iq^的差值。控制器CNT1根据减法器DF1的输出计算出d-q坐标的电压指令Vd*。控制器CNT2根据减法器DF2的输出计算出d-q坐标的电压指令Vq*。
电压指令Vd*、Vq*，为了施加在三相交流电动机20上，由d-q/三相转换部120转换成交流电压信号Vu*、Vv*、Vw*。并且，在PWM转换部130处被脉冲宽度调制，得到用于驱动逆变器14的开关元件的PWM信号Pu、Pv、Pw。然后，基于该PWM信号Pu、Pv、Pw，从PWM逆变器14向电动机20的三相定子线圈22a施加电压。另外，在图2中，对PWM信号进行简化后只图示出三条，但实际上，为了对PWM逆变器的六个开关元件进行开/关，要输出六条信号。
如以上所述，d轴电流Id、q轴电流Iq，分别构成了反馈控制系统。并且，Id-If非干涉补偿量计算部180，为了补偿在d轴与q轴之间生成的感应电压的干涉，而用于d-q轴间的非干涉控制，该详细情况以后用图3说明。
在此，在本实施方式中使用的电动机20是励磁线圈型同步电动机，为了产生转子的磁通量，向励磁线圈22f通入励磁电流If。励磁电流指令值If*由电流指令决定部110确定。减法器DF3计算励磁电流指令值If*与由电流传感器26检测出的励磁电流检测值If^的差。控制器CNT3根据减法器DF3的输出，计算励磁电压指令Vf*。任务转换器170，为了将相当于励磁电压指令Vf*的电压施加在励磁线圈22f上，将励磁电压指令Vf*进行任务转换，驱动开关元件SW1。
以上是励磁线圈型同步电动机的控制方式的一例。在该控制方式中，对d轴电流Id、q轴电流Iq、励磁电流If分别设置反馈回路进行控制。该方式可以以某一规定的响应速度使各个电流追随于指令值。
在此，在交流电动机中，在d-q轴间一般产生非干涉分量。所谓非干涉分量，是以下的式(1)所示的q轴感应电压分量eq作用于d轴电压，式(2)所示的d轴感应电压分量ed作用于q轴电压。
eq＝ω×Lq×Iq       …(1)
ed＝ω×(Ld×Id+φ)  …(2)
在此，ω为电动机的角速度[rad/s]，Ld为d轴的电感[H]，Lq为q轴的电感[H]，φ为磁场主磁通量[Wb]。
该感应电压分量ed、eq因为影响d-q轴间的电压，所以在各d、q轴电流控制系统中成为扰乱而出现。Id-If非干涉补偿量计算部180，为了补偿在d轴与q轴间产生的感应电压的干涉，被用于d-q轴之间的非干涉控制。非干涉补偿量计算部180，分别推定计算d轴、q轴的感应电压的相当量，补偿作为电流控制的输出的d-q轴电压指令Vd*、Vq*。
其次，利用图3～图6，说明在本实施方式中的励磁线圈型同步电动机的控制装置使用的非干涉补偿量计算部180的结构及动作。
图3是表示在本发明的一实施方式中的励磁线圈型同步电动机的控制装置中使用的非干涉补偿量计算部180的结构的框图。另外，与图1相同的符号表示相同的部分。图4是本发明的一实施方式的励磁线圈型同步电动机的干涉原理的说明图。图5是表示本发明的一实施方式的励磁线圈型同步电动机的非干涉补偿的内容的流程图。图6是本发明的一实施方式的励磁线圈型同步电动机的非干涉补偿的原理说明图。
在此，在本实施方式中使用的励磁线圈型同步电动机中，通过在励磁线圈流通电流而产生的磁场主磁通量φ，与通过d轴电流而产生的减弱方向的磁通量发生干涉。利用图4说明该干涉原理。通常，在励磁线圈22f流通励磁电流If，产生磁通量φ。此时，在励磁线圈22f的端子间施加所需要的励磁电压Vf。该励磁电流If为直流电流，以使产生的磁通量φ一定。此时，在要减弱磁通量φ而流通d轴电流时，因为也可以将d轴电流在磁通方向上看作是直流电流，所以基本上，励磁线圈22f与定子线圈的d轴方向线圈22ad不发生干涉。但是，要减弱磁通量φ的d轴电流Id，如前所述，在由于q轴电流的脉动或者由于电动机速度的变动等扰乱而引起脉动的情况下，由于d轴电流Id的脉动而发生磁通量的变化。这样，在磁通量由于d轴电流脉动而引起变动的情况下，在励磁线圈22f产生感应电压ef。如果产生感应电压ef，则由于励磁电流If在励磁电压Vf与感应电压ef的电位差的作用下流动，以与d轴电流的脉动分量相同频率发生变动。由于该励磁电流If的变动，磁通量φ产生脉动，结果引起转矩脉动。
接着，利用图3说明Id-If非干涉补偿量计算部180的励磁电流If与d轴电流的非干涉控制方法(以下称为“Id-If非干涉控制”)。本控制方法的目的是抑制因所述的Id的脉动产生的励磁电流If的脉动，并且抑制作为其结果发生的转矩脉动。即，图6(A)表示的的状态是：在本来用虚线表示的d轴电流Id1流通的状态下，如用实线表示的那样，在d轴电流Id发生脉动的状态。由于该d轴电流Id的脉动，如图6(B)所示，相对于用虚线表示的本来的励磁电流If1，如用实线表示的那样，在励磁电流If产生脉动。
如图3所示，Id-If非干涉补偿量计算部180具有：Id变化量计算部182、Vf补偿计算部184、及调整增益乘法部186。Id-If非干涉补偿量计算部180设置在d轴电流Id的反馈控制系统与励磁电流If的反馈控制系统之间。
Id-If非干涉补偿量计算部180的Id变化量计算部182，计算d轴电流Id的时间变化量did/dt。即，在图5的步骤s10中，Id变化量计算部182储存前次的d轴电流值Id(n-1)。接着，在步骤s20，Id变化量计算部182储存本次的d轴电流值Id(n)。然后，在步骤s20，Id变化量计算部182通过采用步骤s10的值与步骤s20的值的差值，算出d轴电流Id的变化量ΔId。
其次，图3的Vf补偿计算部184，如图6的步骤s40所示，通过在由Id变化量计算部182求得的d轴电流Id的时间变化量did/dt上乘以d轴电感Ld的相当量，计算感应电压相当的变化dΦd/dt。
这是以由d轴电流Id产生的磁通量Φd在以下的式(3)中表示为基础。
Φd＝Ld×Id…(3)
即，在Id变化量计算部182，计算Id的时间变化量，通过在Vf补偿计算部184乘以d轴电感Ld的相当量，得到感应电压相当的变化。
理论上在Vf补偿计算部184，通过对于d轴电流的时间变化量did/dt乘上d轴电感Ld的相当量，可以得到相对于励磁线圈电压指令的d轴电流脉动引起的感应电压dΦd/dt。实际上因为必须考虑参数误差和控制稳定性，所以图3的调整增益乘法部186，在图6的步骤s50，进一步乘以调整增益K，计算补偿量Vf2。在此，调整增益K，例如从0.8～0.9左右的数值中选择。
并且，在Id-If非干涉补偿量计算部180求得的补偿量Vf2，如图6(C)所示，成为与d轴电流Id的脉动量相当的电压。并且，在Id-If非干涉补偿量计算部180求得的补偿量Vf2，通过加法器AD1，被加算到励磁线圈电压指令Vf1上，作为非干涉的被补偿的励磁线圈电压指令Vf*，输出到任务转换器170(图6的步骤s60)。
如以上所述，通过计算d轴电流的时间变化量求出因d轴电流的脉动而产生的励磁线圈的感应电压分量，通过对励磁线圈电压指令进行补偿，可以抑制励磁线圈电流的脉动或转矩脉动。
在此，用于求出d轴的时间变化量did/dt的时间间隔(dt)，由控制器的抽样或者检测出的d轴电流中包含的噪音的频率或其振幅等决定。实际上，通过采用抽样的整数倍的时间长度的电流变化量，可以减轻计算负荷。另外，在检测出的d轴电流内包含噪音、很难计算正确的时间变化量的情况下，如图2中的虚线所示，通过使d轴电流检测值通过低通滤波器190，去除包含的噪音成分，可容易地检测出实际d轴电流的变化量。
其次，利用图7，说明搭载有本发明的一实施方式的励磁线圈型同步电动机的控制装置的混合动力汽车的构成。
图7是表示搭载有本发明的一实施方式的励磁线圈型同步电动机的控制装置的混合动力汽车的构成的框图。另外，与图1相同的符号表示相同的部分。
混合动力汽车的前轮FW由电动机10及电动发电机20A驱动。发动机10以及电动发电机20A的输出，通过变速机16传递到前轮FW。在此，电动发电机20A具有与图1中的励磁线圈型同步电动机相同的结构，由发动机10驱动，发电电力储蓄在蓄电池40内。另外，电动发电机20A由蓄电池40的电能驱动，驱动发动机10，进行空转停止后的发动机的再开动。并且，电动发电机20A由蓄电池40的电能驱动，驱动前轮FW。在此，电动发电机20A输出的交流电，由逆变器14转换成直流电，储蓄在蓄电池40内。并且，蓄电池40的直流电，经过逆变器14转换为交流电，供给到电动发电机20A。
发动机10的转速由发动机控制单元(ECU)30控制。电动机控制单元(MCU)100，通过根据从发动机控制单元30提供的电动机转矩指令值Tr*，控制逆变器14，控制供给到电动发电机20A的定子线圈的电流，并控制在电动发电机20A的励磁线圈中流通的电流，由此从电动发电机20A得到规定的转矩。
在此，电动机控制单元100的结构，与图2所示的相同。在本例中，电动机控制单元100也具有非干涉补偿量计算部180，通过适用本发明的Id-If非干涉控制，可以抑制电动发电机20A的转矩脉动。
如以上说明，根据本实施方式，计算d轴电流的时间变化量，基于该时间变化量进行动作以补偿在励磁线圈产生的感应电压，所以可以抑制转矩脉动。

Claims (6)

1.一种励磁线圈型同步电动机的控制装置，所述励磁线圈型同步电动机具有转子，所述转子具有励磁线圈，所述励磁线圈型同步电动机的控制装置的特征在于，
所述励磁线圈型同步电动机的控制装置具有控制器，所述控制器使所述励磁线圈型同步电动机产生所希望的转矩，
所述控制器控制所述励磁线圈的施加电压，从而抑制在所述励磁线圈型同步电动机的励磁线圈流通的励磁电流的脉动，
所述控制器在电动机的磁通方向和与该磁通方向正交的方向上分离在所述励磁线圈型同步电动机的定子线圈内流通的电流，根据在所述电动机的磁通方向上流动的电流分量，计算在所述励磁线圈感应的感应电压，根据所述感应电压补偿所述励磁线圈的励磁电压，
所述控制器根据在所述电动机的磁通方向上流通的定子线圈电流的时间变化量，计算所述励磁线圈的感应电压。
2.如权利要求1所述的励磁线圈型同步电动机的控制装置，其特征在于，
由所述控制器计算的在所述电动机的磁通方向上流通的电流的时间变化量，是所述控制器的控制周期的规定倍数中的时间变化量。
3.如权利要求1所述的励磁线圈型同步电动机的控制装置，其特征在于，
由所述控制器计算的在所述电动机的磁通方向上流通的电流的时间变化量，是对在所述电动机的磁通方向上流通的定子线圈电流进行低通滤波处理，对于所述低通滤波处理后的电流值计算所述时间变化量。
4.一种电动驱动系统，具有：
转子具有励磁线圈的励磁线圈型同步电动机，
向所述励磁线圈型同步电动机供给交流电的逆变器，以及
对所述逆变器施加电压指令，从而使所述励磁线圈型同步电动机产生所希望的转矩的控制器，
所述电动驱动系统的特征在于，
所述控制器控制所述励磁线圈的施加电压，从而抑制在所述励磁线圈型同步电动机的励磁线圈流通的励磁电流的脉动，
所述控制器在电动机的磁通方向和与该磁通方向正交的方向上分离在所述励磁线圈型同步电动机的定子线圈内流通的电流，根据在所述电动机的磁通方向上流动的电流分量，计算在所述励磁线圈感应的感应电压，根据所述感应电压补偿所述励磁线圈的励磁电压，
所述控制器根据在所述电动机的磁通方向上流通的定子线圈电流的时间变化量，计算所述励磁线圈的感应电压。
5.一种电动四轮驱动车，具有：
由驱动第一车轮的内燃机驱动而发电，并且供给电力而产生驱动力的电动发电机，
由该电动发电机的发电电力驱动，驱动第二车轮，并且转子具有励磁线圈的励磁线圈型同步电动机，
向所述励磁线圈型同步电动机供给交流电的逆变器，以及
对所述逆变器施加电压指令，从而使所述励磁线圈型同步电动机产生所希望的转矩的控制器，
所述电动四轮驱动车的特征在于，
所述控制器控制所述励磁线圈的施加电压，从而抑制在所述励磁线圈型同步电动机的励磁线圈流通的励磁电流的脉动，
所述控制器在电动机的磁通方向和与该磁通方向正交的方向上分离在所述励磁线圈型同步电动机的定子线圈内流通的电流，根据在所述电动机的磁通方向上流动的电流分量，计算在所述励磁线圈感应的感应电压，根据所述感应电压补偿所述励磁线圈的励磁电压，
所述控制器根据在所述电动机的磁通方向上流通的定子线圈电流的时间变化量，计算所述励磁线圈的感应电压。
6.一种混合动力汽车，具有：
驱动车轮并且转子具有励磁线圈的励磁线圈型同步电动机，
向所述励磁线圈型同步电动机供给交流电的逆变器，以及
对所述逆变器施加电压指令，从而使所述励磁线圈型同步电动机产生所希望的转矩的控制器，
所述混合动力汽车的特征在于，
所述控制器控制所述励磁线圈的施加电压，从而抑制在所述励磁线圈型同步电动机的励磁线圈流通的励磁电流的脉动，
所述控制器在电动机的磁通方向和与该磁通方向正交的方向上分离在所述励磁线圈型同步电动机的定子线圈内流通的电流，根据在所述电动机的磁通方向上流动的电流分量，计算在所述励磁线圈感应的感应电压，根据所述感应电压补偿所述励磁线圈的励磁电压，
所述控制器根据在所述电动机的磁通方向上流通的定子线圈电流的时间变化量，计算所述励磁线圈的感应电压。
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