CN107046383A - 驱动装置和用于驱动装置的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及驱动装置和用于驱动装置的控制方法。基于马达(32)的扭矩指令设定d轴和q轴的基本电流指令(S120)。之后，当所述马达(32)的转速高时，电角度补偿量被设定成高于当所述马达(32)的转速低时(S150)，并且通过将所述电角度补偿量添加至基于来自旋转位置检测传感器的所述马达(32)的转子的旋转位置从电角度预测的预测电角度来设定修正预测电角度。然后，通过基于所述修正预测电角度将所述d轴和所述q轴的所述基本电流指令乘以修正系数来设定所述d轴和所述q轴的电流指令(S170、S180)，并且使用所述电流指令控制逆变器(S190‑S230)。

Description

驱动装置和用于驱动装置的控制方法

技术领域

本发明涉及一种驱动装置以及用于驱动装置的控制方法。

背景技术

迄今为止，作为这种驱动装置，提出一种包括马达、被配置成驱动马达的逆变器、被配置成检测马达的磁极相位的磁极相位检测器以及被配置成控制逆变器的控制装置的驱动装置(例如，参见日本专利申请公开No.2002-223582(JP2002-223582A))。控制装置根据马达的扭矩指令的大小计算马达的输出扭矩中产生的扭矩波动的大小从而产生扭矩波动振幅信号，根据扭矩波动的相位从磁极相位检测器检测的马达的磁极相位计算正弦信号，并且将扭矩波动振幅信号乘以正弦信号以计算扭矩波动抑制信号。扭矩波动抑制信号被注入马达的扭矩指令中以产生新的扭矩指令，并且使用新的扭矩指令切换逆变器的多个切换元件。通过这种控制，抑制了在马达的输出扭矩中产生的波动分量。

发明内容

在这种马达驱动装置中，当马达的实际扭矩(电流)根据逆变器的多个切换元件的切换变化(脉动)时，在磁极相位检测器检测的马达的磁极相位(电角度)和马达的实际磁极相位之间发生偏差。因而，如果实际上使用马达的磁极相位计算正弦信号和扭矩波动抑制信号，则可能不充分地抑制马达的扭矩波动。特别地，如果马达的扭矩波动变为高频率，则这种现象可能发生。

本发明的驱动装置和用于驱动装置的控制方法能够充分地抑制马达的扭矩波动。

本发明的示例方面提供一种驱动装置，包括：马达；逆变器，逆变器被配置成通过切换多个切换元件来驱动马达；以及电子控制单元，电子控制单元被配置成：i)计算马达的电角度和马达的转速，ii)设定电角度补偿量，以补偿当控制信号被输出至逆变器时的马达的实际电角度和当马达的扭矩改变时的马达的实际电角度之间的偏差，使得当马达的转速高时的电角度补偿量大于当马达的转速低时的电角度补偿量，iii)使用马达的电角度和电角度补偿量设定用于补偿的电角度，iv)通过基于用于补偿的电角度修正对马达要求的要求扭矩来设定修正扭矩，使得马达的扭矩波动被消除，以及v)控制逆变器，使得从马达输出修正扭矩。本发明的另一示例方面提供一种用于驱动装置的控制方法。该驱动装置包括马达以及被配置成通过切换多个切换元件来驱动马达的逆变器。该控制方法包括i)计算马达的电角度和马达的转速，ii)设定电角度补偿量，以补偿当控制信号被输出至逆变器时的马达的实际电角度和当马达的扭矩改变时的马达的实际电角度之间的偏差，使得当马达的转速高时的电角度补偿量大于当马达的转速低时的电角度补偿量，iii)使用马达的电角度和电角度补偿量设定用于补偿的电角度，iv)通过基于用于补偿的电角度修正对马达要求的要求扭矩来设定修正扭矩，使得马达的扭矩波动被消除，以及v)控制逆变器，使得从马达输出修正扭矩。

本发明的驱动装置包括检测马达的电角度和马达的转速的电子控制单元。然后，当电子控制单元检测的马达的转速高时，用于补偿当控制信号被输出至逆变器时的马达的实际电角度与当马达的扭矩变化时的马达的实际电角度之间的偏差的电角度补偿量被设定成比转速低时更大，使用电子控制单元检测的马达的电角度和电角度补偿量来设定用于补偿的电角度。通过基于用于补偿的电角度修正对马达要求的要求扭矩来设定修正扭矩，使得马达的扭矩波动被消除，并且逆变器被控制成从马达输出修正扭矩。当马达的转速高(马达的扭矩波动的频率高)时，电子控制单元检测的电角度和当马达的实际扭矩(电流)根据逆变器的多个切换元件的切换而变化时的马达的实际电角度之间的偏差变得比马达的转速低(马达的扭矩波动的频率低)时的偏差大。因而，当马达的转速高时，电角度补偿量被设定成比马达的转速低时更大，并且基于要求扭矩和用于补偿的电角度，根据电子控制单元检测的电角度和电角度补偿量来执行控制，使得从马达输出从要求扭矩消除马达的扭矩波动的扭矩(修正扭矩)，由此能够更充分地抑制马达的扭矩波动。结果，能够更充分地抑制马达的振动和噪音。

电子控制单元可以被配置成vi)基于要求扭矩设定d轴的基本电流指令，vii)基于要求扭矩设定q轴的基本电流指令，viii)基于要求扭矩和用于补偿的电角度设定用于消除扭矩波动的修正系数，ix)通过将d轴的基本电流指令乘以修正系数来设定d轴的电流指令，x)通过将q轴的基本电流指令乘以修正系数来设定q轴的电流指令，以及xi)使用d轴的电流指令和q轴的电流指令控制逆变器。在这种情况下，使用修正系数，基于用于补偿的电角度设定d轴的电流指令和q轴的电流指令，由此能够更充分地抑制马达的扭矩波动。

电子控制单元可以被配置成xii)基于d轴的电流指令和d轴的电流设定d轴的反馈项，xiii)基于用于补偿的电角度、要求扭矩和马达的转速设定d轴的前馈项，xiv)使用d轴的前馈项和d轴的反馈项设定d轴的电压指令，xv)基于q轴的电流指令和q轴的电流设定q轴的反馈项，xvi)基于用于补偿的电角度、要求扭矩和马达的转速设定q轴的前馈项，xvii)使用q轴的前馈项和q轴的反馈项设定q轴的电压指令，以及xviii)使用d轴的电压指令和q轴的电压指令控制逆变器。在这种情况下，通过根据用于补偿的电角度使用d轴的前馈项和q轴的前馈项，使用要求扭矩和转速，由此能够更充分地抑制马达的扭矩波动。

附图说明

下面将参考附图描述本发明的例证性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，其中相同的附图标记指示相同的元件，并且其中：

图1是示出其中安装有作为本发明的示例的驱动装置的电动车辆20的配置概略的配置图；

图2是示出由示例电子控制单元50执行的马达控制例程的示例的流程图；

图3是示出电角度补偿量设定图的示例的解释图；

图4是示出修正系数设定图的示例的解释图；以及

图5A和5B是示出前馈项设定图的示例的解释图。

具体实施方式

然后，将使用示例描述一种实施本发明的模式。

图1是示出其中安装有作为本发明的示例的驱动装置的电动车辆20的配置概略的配置图。如图1中所示，示例电动车辆20包括马达32、逆变器34、电池36和电子控制单元(ECU)50。

马达32例如由同步马达发电机组成，并且转子被连接至通过差速齿轮24联接至驱动轮22a、22b的驱动轴26。逆变器34被连接至马达32，并且通过电源线38连接至电池36。逆变器34具有六个晶体管(切换元件)T11至T16，以及六个二极管D11至D16。晶体管T11至T16被两个成对地布置，以便相对于电源线38的正电极线和负电极线变为源侧和漏侧。六个二极管D11至D16在逆向方向上分别与晶体管T11至T16并联连接。马达32的三相线圈(U相、V相和W相)分别被连接至晶体管的相应连接点，从而与晶体管T11至T16配对。因而，当电压被施加至逆变器34时，由ECU 50调节待配对的晶体管T11至T16的接通时间的比例，由此在三相线圈中形成旋转磁场，并且可旋转地驱动马达32。

电池36例如由锂离子二次电池或者镍氢二次电池组成，并且通过上述电源线38连接至逆变器34。

ECU 50被构造为以CPU 52为核心的微型计算机，并且除了中央处理单元(CPU)52之外，ECU 50还包括存储处理程序的只读存储器(ROM)54、临时存储数据的随机存取存储器(ROM)56以及输入/输出端口。

来自各种传感器的信号被通过输入端口输入至ECU 50。输入至ECU 50的信号的示例包括来自检测马达32的转子的旋转位置的旋转位置检测传感器(例如，分解器)32a的旋转位置θm、来自检测马达32的每个相位中流动的电流的电流传感器32u、32v的电流Iu、Iv、来自点火开关60的点火信号、来自检测换挡杆61的操作位置的档位传感器62的档位SP、来自检测加速器踏板63的压下量的加速器踏板位置传感器64的加速器开度Acc、来自检测制动器踏板65的压下量的制动器踏板位置传感器66的制动器踏板位置BP以及来自车速传感器68的车速V。

通过输出端口从ECU 50向逆变器34的晶体管T11至T16输出切换控制信号等等。

ECU 50基于来自旋转位置检测传感器32a的马达32的转子的旋转位置θm计算马达32的电角度θe和马达32的转速Nm。

在上文配置的示例的电动车辆20中，首先基于加速器开度Acc和车速V设定对驱动轴26要求的要求扭矩Tp*。之后，要求扭矩Tp*被设定为马达32的扭矩指令Tm*。然后，使用马达32的扭矩指令Tm*，通过脉冲宽度调制控制(PWM控制)切换逆变器34的晶体管T11至T16。PWM控制是通过比较马达32的电压指令与载波(三角波)电压来调节晶体管T11至T16的接通时间的比例的控制。在该示例中，使用约几kHz至10kHz的三角波电压作为载波电压。

然后将描述如上配置的示例的电动车辆20的操作，特别是当控制马达32时的操作。图2是示出由示例电子控制单元50执行的马达控制例程的示例的流程图。该例程被重复地执行。

如果执行马达控制例程，则首先ECU 50输入电角度θe、转速Nm、U相和V相的电流Iu、Iv以及马达32的扭矩指令Tm*(步骤S100)。作为电角度θe和转速Nm，输入基于旋转位置检测传感器32a检测的马达32的转子的旋转位置θm计算的值。作为电流Iu、Iv，输入由电流传感器32u、32v检测的值。作为扭矩指令Tm*，输入上述驱动控制设定的值。

之后，假定在马达32的三相线圈的U相、V相和W相中流动的电流Iu、Iv、Iw的总和为零，使用马达32的电角度θe将U相和V相的电流Iu、Iv坐标转换(两相至三相转换)为d轴和q轴的电流Id、Iq(步骤S110)。

基于马达32的扭矩指令Tm*设定作为d轴和q轴的电流指令Id*、Iq*的基本值的基本电流指令Idtmp、Iqtmp(步骤S120)。在该示例中，通过提前确定马达32的扭矩指令Tm*和d轴与q轴的基本电流指令Idtmp、Iqtmp之间的关系，将该关系作为电流指令设定图存储在ROM 55中，以及如果给定马达32的扭矩指令Tm*，则从该图导出d轴和q轴的相应基本电流指令Idtmp、Iqtmp来设定d轴和q轴的基本电流指令Idtmp、Iqtmp。

然后，基于马达32的转速Nm设定电角度补偿量Δθe1(步骤S130)，并且通过将电角度补偿量Δθe1添加至在步骤S100中输入的马达32的电角度θe来计算马达32的预测电角度θees1(步骤S140)。电角度补偿量Δθe1是用于补偿在步骤S100中输入的电角度θe和当PWM信号被从ECU 50输出至逆变器34时的实际电角度之间的偏差(后者相对于前者的提前量)的补偿量。在该示例中，基于马达32的转速Nm设定与1.5个循环的载波电压对应的电角度的移动量，并且马达32的预测电角度θees1与本发明的“ECU检测的电角度”对应。

之后，基于马达32的转速Nm设定电角度补偿量Δθe2(步骤S150)，并且通过将电角度补偿量Δθe2添加至马达32的预测电角度θees1来计算马达32的修正预测电角度θees2(步骤S160)。电角度补偿量Δθe2是用于补偿当PWM信号被从ECU 50输出至逆变器34时的马达32的实际电角度和当马达32的实际扭矩(电流)根据逆变器34的晶体管T11至T16的切换而变化(脉动)时的实际电角度之间的偏差(后者相对于前者的提前量)的补偿量，并且在该示例中，通过提前确定马达32的转速Nm和电角度补偿量Δθe2之间的关系，将该关系作为电角度补偿量设定图存储在ROM 54中，以及如果给定马达32的转速Nm，则从该图导出相应的电角度补偿量Δθe2来设定电角度补偿量Δθe2。在图3中示出电角度补偿量设定图的示例。如图所示，电角度补偿量Δθe2在马达32的转速Nm具有零值时具有零值，并且当马达32的转速Nm2高时，电角度补偿量Δθe2被设定成比当马达32的转速Nm2低时更大。详细地，电角度补偿量Δθe2被设定成当马达32的转速Nm更高时更大。这是因为当马达32的转速Nm高(马达32的扭矩波动频率高)时，马达32的预测电角度θees1和当马达32的实际扭矩(电流)根据逆变器34的晶体管T11至T16的切换而变化时的马达32的实际电角度之间的偏差(后者相对于前者的提前量)大于当马达32的转速Nm低(马达32的扭矩波动的频率低)时的偏差。

然后，基于马达32的修正预测电角度θees2和扭矩指令Tm*设定在修正d轴和q轴的基本电流指令Idtmp、Iqtmp时使用的修正系数ki(步骤S170)，并且如表达式(1)和(2)中所示，通过将d轴和q轴的基本电流指令Idtmp、Iqtmp乘以修正系数ki来计算d轴和q轴的电流指令Id*、Iq*(步骤S180)。

Id*＝Idtmp·ki…(1)

Iq*＝Iqtmp·ki…(2)

在该示例中，通过提前确定马达32的修正预测电角度θees2和扭矩指令Tm*以及修正系数ki之间的关系，将该关系作为修正系数设定图存储在ROM 54中，以及如果给定马达32的扭矩指令Tm*和修正预测电角度θees2，则从图中导出相应修正系数ki来设定修正系数ki。在图4中示出修正系数设定图的示例。图4示出在电角度第6阶(相对于电角度的一个循环的六个循环)发生马达32的扭矩波动的情况下的修正系数示例。如图所示，修正系数k1被设定成基于修正预测电角度θees2，以值1作为中心波动，使得马达32的扭矩波动能够被消除。使修正系数k1小于值1的修正预测电角度θees2的范围的意思是其中如果d轴和q轴的基本电流指令Idtmp、Iqtmp实际上被设定成电流指令Id*、Iq*，则输出扭矩由于马达32的扭矩波动比扭矩指令Tm*大的范围，即，其中电流指令Id*、Iq*需要比基本电流指令Idtmp、Iqtmp小，以便消除马达32的扭矩波动的修正预测电角度θees2的范围。使修正系数ki比值1大的修正预测电角度θees2的范围的意思是其中如果d轴和q轴的基本电流指令Idtmp、Iqtmp实际上被设定成电流指令Id*、Iq*，则输出扭矩由于马达32的扭矩波动比扭矩指令Tm*小的范围，即，其中电流指令Id*、Iq*需要比基本电流指令Idtmp、Iqtmp大，以便消除马达32的扭矩波动的修正预测电角度θees2的范围。修正系数ki被设定成与当马达32的扭矩指令Tm*小时相比，当马达32的扭矩指令Tm*大时以值1作为中心波动地更大。这是因为与当马达32的扭矩指令Tm*小时相比，当马达32的扭矩指令Tm*大时，马达32的扭矩波动更易于变大。修正系数ki不限于图4中所示的，并且可以根据待降低的扭矩波动的分量的阶数(例如，电角度第6阶、电角度第12阶、电角度第24阶…中一个或者多个)设定。

因而，通过将d轴和q轴的基本电流指令Idtmp、Iqtmp乘以修正系数ki计算的d轴和q轴的电流指令Id*、Iq*变为与通过基于修正预测电角度θees2修正马达32的扭矩指令Tm*获得的修正扭矩对应的电流指令，使得马达32的扭矩波动被消除。

然后，使用d轴和q轴的电流指令Id*、Iq*以及d轴和q轴的电流Id、Iq，通过表达式(3)和(4)来设定d轴和q轴的电压指令Vd*、Vq*的反馈项Vdfb、Vqfb。在表达式(3)和(4)中，“kd1”、“kq1”是比例项的增量，并且“kd2”、“kq2”是积分相的增量。

Vdfb＝kd1·(Id*-Id)+kd2∫(Id*-Id)dt…(3)

Vqfb＝kq1·(Iq*-Iq)+kq2∫(Iq*-Iq)dt…(4)

之后，基于马达32的修正预测电角度θees2、扭矩指令Tm*和转速Nm来设定d轴和q轴的电压指令Vd*、Vq*的前馈项Vdff、Vqff(步骤S200)。在该示例中，通过提前确定马达32的修正预测电角度θees2、扭矩指令Tm*和转速Nm以及前馈项Vdff、Vqff之间的关系，将该关系作为前馈项设定图存储在ROM 54中，并且如果给定马达32的修正预测电角度θees2、扭矩指令Tm*和转速Nm，则从图中导出相应的前馈项Vdff、Vqff来设定前馈项Vdff、Vqff。在图5A和5B中示出前馈项设定图的示例。图5A是用于设定前馈项Vdff的图，并且图5B是用于设定前馈项Vqff的图。在前馈项设定图中，可以通过实验或者分析，根据马达32的修正预测电角度θees2、扭矩指令Tm*和转速Nm提前确定适用于消除马达32的扭矩波动的前馈项Vdff、Vqff。

然后，如表达式(5)和(6)中所示，前馈项Vdff、Vqff和反馈项Vdfb、Vqfb的和被设定为d轴和q轴的电压指令Vd*、Vq*(步骤S210)。

Vd*＝Vdff+Vdfb…(5)

Vq*＝Vqff+Vqfb…(6)

然后，使用马达32的预测电角度θees1将d轴和q轴的电压指令Vd*、Vq*坐标转换(两相至三相转换)为U相、V相和W相的电压指令Vu*、Vv*、Vw*(步骤S220)。然后，U相、V相和W相的电压指令Vu*、Vv*、Vw*被转换为PWM信号，以切换逆变器34的晶体管T11至T16，PWM信号被输出至逆变器34以切换逆变器34的晶体管T11至T16(步骤S230)，并且该例程结束。

在该示例中，能够认为通过从d轴和q轴的电流指令Id*、Iq*减去基本电流指令Idtmp、Iqtmp获得的与前馈项Vdff、Vqff对应的扭矩和与d轴和q轴的值(Id*-Idtmp)、(Iq*-Iqtmp)对应的扭矩对应于用于消除马达32的扭矩波动的消除扭矩Tcn。在该示例中，由于考虑到使用修正预测电角度θees2设定基于马达32的转速Nm和前馈项Vdff、Vqff的电角度补偿量Δθe2，使用修正预测电角度θees2设定在计算d轴和q轴的电流指令Id*、Iq*时使用的修正系数ki，所以与使用电角度θe或者预测电角度θees1设定这些值相比，能够使消除扭矩Tcn更适合。通过这种方式，能够更充分地抑制马达32的扭矩波动，并且更充分地抑制马达32的振动和噪音。如果马达32的转速Nm变得相对地高，则马达32的扭矩波动的循环时间变得相对地短；因而，可能不能仅基于修正预测电角度值θees2使用修正系数ki，通过反馈项Vdfb、Vqfb充分地抑制马达32的扭矩波动。在该示例中，通过根据修正电角度θees2使用前馈项Vdff、Vqff，甚至在马达32的转速Nm比较高时，也能够更充分地抑制马达32的扭矩波动，因而更充分地抑制马达32的振动和噪音。

在上述示例的电动车辆20中设定的驱动装置中，首先，电角度补偿量Δθe2被设定成当马达32的转速Nm高时比马达32的转速Nm低时更大。之后，通过将电角度补偿量Δθe2添加至基于来自旋转位置检测传感器32a的马达32的转子的旋转位置θm从电角度θe预测的预测电角度θees1来设定修正预测电角度θees2。然后，通过基于修正预测电角度θees2，将d轴和q轴的基本电流指令Idtmp、Iqtmp乘以修正系数ki来设定d轴和q轴的电流指令Id*、Iq*，并且使用d轴和q轴的电流指令Id*、Iq*切换逆变器34的晶体管T11至T16。通过对逆变器34的这种控制，通过基于修正预测电角度θees2修正马达32的扭矩指令Tm*使得马达32的扭矩波动被消除而获得的修正扭矩能够被从马达32输出。通过这种方式，能够更充分地抑制马达32的扭矩波动，并且更充分地抑制马达32的振动和噪音。

在示例电动车辆20中设置的驱动装置中，通过基于修正预测电角度θees2将d轴和q轴的基本电流指令Idtmp、Iqtmp乘以修正系数ki来设定d轴和q轴的电流指令Id*、Iq*，并且然后，设定通过基于修正预测电角度θees2修正扭矩指令Tm*使得马达32的扭矩波动被消除而获得的电流指令Id*、Iq*(相应于马达32的扭矩指令Tm*和消除扭矩Tcn的和的扭矩)。可替选地，基于修正预测电角度θees2的消除扭矩Tcn可以被转换为d轴和q轴的消除电流指令Idcn、Iqcn，并且如表达式(7)和(8)中所示，可以通过将d轴和q轴的消除电流指令Idcn、Iqcn添加至d轴和q轴的基本电流指令Idtmp、Iqtmp来设定d轴和q轴的电流指令Id*、Iq*。

Id*＝Idtmp+Idcn…(7)

Iq*＝Iqtmp+Iqcn…(8)

在示例电动车辆20中设置的驱动装置中，通过将基于马达32的扭矩指令Tm*的d轴和q轴的基本电流指令Idtmp、Iqtmp乘以基于修正预测电角度θees2的修正系数ki来设定d轴和q轴的电流指令Id*、Iq*，并且使用d轴和q轴的电流指令Id*、Iq*控制逆变器34。可替选地，可以通过将马达32的扭矩指令Tm*乘以基于修正预测电角度θees2的修正系数来重置扭矩指令Tm*，并且逆变器34可以被控制成从马达32输出重置扭矩指令Tm*。此外，可以通过将基于修正预测电角度θees2的消除扭矩Tcn添加至马达32的扭矩指令Tm*来重置扭矩指令Tm*，并且逆变器可以被配置成从马达32输出重置扭矩指令Tm*。在这些情况下，当设定d轴和q轴的电流指令Id*、Iq*时，基于扭矩指令Tm*的d轴和q轴的基本电流指令Idtmp、Iqtmp实际上可以被设定成d轴和q轴的电流指令Id*、Iq*。

在示例电动车辆20中设置的驱动装置中，通过与马达32的转速Nm无关地，将d轴和q轴的基本电流指令Idtmp、Iqtmp乘以基于修正预测电角度θees2的修正系数ki来设定d轴和q轴的电流指令Id*、Iq*。可替选地，当马达32的转速Nm等于或者小于阈值Nmref时，可以通过将d轴和q轴的基本电流指令Idtmp、Iqtmp乘以基于修正预测电角度θees2的修正系数ki来设定d轴和q轴的电流指令Id*、Iq*，并且当马达32的转速Nm大于阈值Nmref时，d轴和q轴的基本电流指令Idtmp、Iqtmp实际上可以被设定成d轴和q轴的电流指令Id*、Iq*。阈值Nmref是其中能够使用基于修正预测电角度θees2的修正系数ki通过反馈项Vdfb、Vqfb充分地抑制马达32的扭矩波动的马达32的转速范围的上限。

在示例电动车辆20中设置的驱动装置中，与马达32的转速Nm无关地设定前馈项Vdff、Vqff，并且使用前馈项Vdff、Vqff和反馈项Vdfb、Vqfb设定d轴和q轴的电压指令Vd*、Vq*。可替选地，当马达32的转速Nm大于阈值Nmref2时，则设定前馈项Vdff、Vqff，并且使用前馈项Vdff、Vqff和反馈项Vdfb、Vqfb来设定d轴和q轴的电压指令Vd*、Vq*，并且当马达32的转速Nm等于或者小于阈值Nmref2时，仅使用反馈项Vdfb、Vqfb设定d轴和q轴的电压指令Vd*、Vq*，而不设定前馈项Vdff、Vqff。这是因为认为当马达32的转速Nm比较低时，能够仅通过反馈项Vdfb、Vqfb充分地消除马达32的扭矩波动。然后，仅当马达32的转速Nm大于阈值Nmref2时，才使用前馈项设定图来设定前馈项Vdff、Vqff，由此能够减少前馈项设定图的数据量(存储在ROM 54中的数据量)。作为阈值Nmref2，可以使用与上述阈值Nmref相同的值，或者可以使用稍微小于阈值Nmref的值。

在示例电动车辆20中设置的驱动装置中，基于马达32的修正预测电角度θees2、扭矩指令Tm*和转速Nm设定d轴和q轴的电压指令Vd*、Vq*的前馈项Vdff、Vqff。可替选地，可以基于马达32的修正预测电角度θees2、扭矩指令Tm*和转速Nm设定前馈项Vdff、Vqff。此外，可以仅基于马达32的修正预测电角度θees2设定前馈项Vdff、Vqff。

在示例电动车辆20中设置的驱动装置中，使用前馈项Vdff、Vqff和反馈项Vdfb、Vqfb设定d轴和q轴的电压指令Vd*、Vq*。可替选地，可以仅使用反馈项Vdfb、Vqfb设定d轴和q轴的电压指令Vd*、Vq*。

在该示例中，驱动装置被安装在仅使用来自马达32的动力行驶的电动车辆20中。可替选地，驱动装置可以被安装在使用来自马达的动力和来自发动机的动力行驶的混合动力车辆中。此外，驱动装置可以被安装在不移动的设备中，诸如建筑设施。

将描述示例的主要组件与在发明内容中描述的发明的主要组件之间的对应关系。在示例中，马达32对应于“马达”，逆变器34对应于“逆变器”，并且计算马达32的电角度和马达32的转速并且执行图2的马达控制例程的ECU 50对应于“ECU”。

示例的主要组件与在发明内容中描述的发明的主要组件之间的对应关系不应被视为限制在发明内容中描述的发明的组件，因为实施例仅是例示性的，以特定地描述用于执行本发明的模式。即，应基于发明内容的说明解释在发明内容中所述的发明，并且示例仅是在发明内容中所述的发明的特定示例。

虽然已经使用示例描述了用于执行本发明的模式，但是本发明不限于示例，并且在不偏离本发明的范围和精神的情况下，当然能够被以各种模式实施本发明。

本发明能够被应用于驱动装置的制造工业。

Claims (4)

1.一种驱动装置，其特征在于包括：

马达；

逆变器，所述逆变器被配置成通过切换多个切换元件来驱动所述马达；以及

电子控制单元，所述电子控制单元被配置成：

i)计算所述马达的电角度和所述马达的转速，

ii)设定电角度补偿量，以补偿当控制信号被输出至所述逆变器时的所述马达的实际电角度和当所述马达的扭矩改变时的所述马达的实际电角度之间的偏差，使得当所述马达的转速高时的所述电角度补偿量大于当所述马达的转速低时的所述电角度补偿量，

iii)使用所述马达的电角度和所述电角度补偿量设定用于补偿的电角度，

iv)通过基于所述用于补偿的电角度修正对所述马达要求的要求扭矩来设定修正扭矩，使得所述马达的扭矩波动被消除，以及

v)控制所述逆变器，使得从所述马达输出所述修正扭矩。

2.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于

所述电子控制单元被配置成：

vi)基于所述要求扭矩设定d轴的基本电流指令，

vii)基于所述要求扭矩设定q轴的基本电流指令，

viii)基于所述要求扭矩和所述用于补偿的电角度设定用于消除所述扭矩波动的修正系数，

ix)通过将所述d轴的基本电流指令乘以所述修正系数来设定所述d轴的电流指令，

x)通过将所述q轴的基本电流指令乘以所述修正系数来设定所述q轴的电流指令，以及

xi)使用所述d轴的电流指令和所述q轴的电流指令控制所述逆变器。

3.根据权利要求2所述的驱动装置，其特征在于

所述电子控制单元被配置成：

xii)基于所述d轴的电流指令和所述d轴的电流设定所述d轴的反馈项，

xiii)基于所述用于补偿的电角度、所述要求扭矩和所述马达的转速设定所述d轴的前馈项，

xiv)使用所述d轴的前馈项和所述d轴的反馈项设定所述d轴的电压指令，

xv)基于所述q轴的电流指令和所述q轴的电流设定所述q轴的反馈项，

xvi)基于所述用于补偿的电角度、所述要求扭矩和所述马达的转速设定所述q轴的前馈项，

xvii)使用所述q轴的前馈项和所述q轴的反馈项设定所述q轴的电压指令，以及

xviii)使用所述d轴的电压指令和所述q轴的电压指令控制所述逆变器。

4.一种用于驱动装置的控制方法，所述驱动装置包括：

马达，以及

逆变器，所述逆变器被配置成通过切换多个切换元件来驱动所述马达，

所述控制方法的特征在于包括：

i)计算所述马达的电角度和所述马达的转速，

ii)设定电角度补偿量，以补偿当控制信号被输出至所述逆变器时的所述马达的实际电角度和当所述马达的扭矩改变时的所述马达的实际电角度之间的偏差，使得当所述马达的转速高时的所述电角度补偿量大于当所述马达的转速低时的所述电角度补偿量，

iii)使用所述马达的电角度和所述电角度补偿量设定用于补偿的电角度，

iv)通过基于所述用于补偿的电角度修正对所述马达要求的要求扭矩来设定修正扭矩，使得所述马达的扭矩波动被消除，以及

v)控制所述逆变器，使得从所述马达输出所述修正扭矩。