DE102005030099A1

DE102005030099A1 - Elektrisch betriebene Ansteuerkontrollvorrichtung, elektrisch betriebenes Ansteuerkontrollverfahren und sein Programm

Info

Publication number: DE102005030099A1
Application number: DE102005030099A
Authority: DE
Inventors: Zhiqian Anjo Chen; Isao Anjo Fujiwara
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2004-06-29
Filing date: 2005-06-28
Publication date: 2006-01-19
Also published as: CN100551736C; JP4007344B2; CN1715095A; JP2006014539A; US20050285555A1; US7049782B2

Abstract

Schwachfeldsteuerung kann stabil durchgeführt werden, selbst wenn Dispersion in einem Parameter einer elektrisch betriebenen Maschine generiert wird und der Parameter geändert wird. Deshalb hat die Erfindung erste und zweite Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsprozessoren zum Kalkulieren von ersten und zweiten Elektrostrom-Befehlswerten auf der Basis eines Zieldrehmomentes einer elektrisch betriebenen Maschine; einen Spannungsbefehlswert-Kalkulationsprozessor zum Kalkulieren eines Spannungsbefehlswertes auf der Basis der ersten und zweiten Elektrostrom-Befehlswerte und einen Abstimmungswert-Kalkulationsprozessor zum Kalkulieren eines Abstimmungswertes des ersten Elektrostrom-Befehlswertes, um die Schwachfeldsteuerung auf der Basis des obigen Spannungsbefehlswertes durchzuführen. Der erste Elektrostrom-Befehlswert wird auf der Basis des obigen Abstimmungswertes kalkuliert, und der zweite Elektrostrom-Befehlswert wird auf der Basis des ersten Elektrostrom-Befehlswertes kalkuliert. Selbst wenn die Dispersion in dem Parameter der elektrisch betriebenen Maschine generiert wird, wird der Spannungsbefehlswert entsprechend dieser Dispersion kalkuliert und der Abstimmungswert wird kalkuliert. Entsprechend können die ersten und zweiten Elektrostrom-Befehlswerte entsprechend der Änderung des Parameters kalkuliert werden.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektrisch betriebene Ansteuerkontrollvorrichtung, ein elektrisch betriebenes Ansteuerkontrollverfahren und sein Programm.
Stand der Technik
Ein Rotor, drehbar angeordnet und mit einem Magnetpolpaar, aufgebaut durch einen Permanentmagneten des N-Pols und des S-Pols, ein Stator, angeordnet nach außen von diesem Rotor in der diametralen Richtung und mit Statorspulen einer U-Phase, V-Phase und W-Phase, etc. sind in einem Antriebsmotor oder einem elektrischen Generator, angeordnet als eine elektrisch betriebene Maschine, angeordnet.
Es ist eine elektrisch betriebene Antriebseinheit angeordnet, den Antriebsmotor oder den elektrischen Generator anzusteuern und ein Antriebsmotordrehmoment als Drehmoment des Antriebsmotors oder ein Elektrogeneratordrehmoment als Drehmoment des elektrischen Generators zu generieren. Es ist eine Antriebsmotorkontrollvorrichtung als eine Kontrollvorrichtung einer elektrisch betriebenen Maschine angeordnet, den Antriebsmotor anzusteuern. Es ist eine Elektrogeneratorkontrollvorrichtung als eine Kontrollvorrichtung einer elektrisch betriebenen Maschine angeordnet, den elektrischen Generator zu betreiben. Impulsbreitenmodulationssignale der U-Phase, der V-Phase und der W-Phase, die in dieser Kontrollvorrichtung einer elektrisch betriebenen Maschine generiert werden, werden zu einem Inverter gesendet. Ein elektrischer Strom einer Phase, der in diesem Inverter generiert wird, d.h. die elektrischen Ströme der U-Phase, der V-Phase und der W-Phase, werden jeder der obigen Statorspulen zugeführt. Somit wird das obige Antriebsmotordrehmoment generiert und das Elektrogeneratordrehmoment wird generiert.
Z.B. führt die obige Antriebsmotorkontrollvorrichtung Rückkopplungssteuerung unter Verwendung einer Vektorsteuerungsarithmetikoperation in einem d-q-Achsenmodell durch, worin eine d-Achse zu der Richtung des Magnetpolpaars in dem Rotor eingestellt ist, und eine q-Achse zu der Richtung senkrecht zu dieser d-Achse eingestellt ist. Deshalb erfasst die obige Antriebsmotorkontrollvorrichtung den elektrischen Strom, der jeder Statorspule zugeführt wird, die Magnetpolposition des Rotors, eine Gleichspannung des Zugangs des Inverters etc., und konvertiert den erfassten elektrischen Strom, d.h. den Erfassungselektrostrom in einen d-Achsen-Elektrostrom und einen q-Achsen-Elektrostrom auf der Basis der Magnetpolposition. Anschließend kalkuliert die Antriebsmotorkontrollvorrichtung einen d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert und einen q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert, die Zielwerte des d-Achsen-Elektrostroms und des q-Achsen-Elektrostroms zeigen, mit Bezug auf eine Elektrostrom-Befehlswertabbildung. Die Antriebsmotorkontrollvorrichtung kalkuliert ferner einen d-Achsen-Spannungsbefehlswert und einen q-Achsen-Spannungsbefehlswert auf der Basis der Abweichung zwischen dem obigen d-Achsen-Elektrostrom und dem d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert, der Abweichung zwischen dem q-Achsen-Elektrostrom und dem q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert, und Parametern des Antriebsmotors.
Der d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert und der q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert werden zu der obigen Elektrostrom-Befehlswertabbildung aufgezeichnet entsprechend zu einem Antriebsmotor-Zieldrehmoment, das einen Zielwert des Antriebsmotordrehmomentes zeigt, der obigen Gleichspannung und einer Winkelgeschwindigkeit. Die obigen Parameter sind durch eine gegenelektromotorische Spannungskonstante MIf, einen Windungswiderstand Ra jeder Statorspule, Induktivitäten Ld, Lq etc. aufgebaut (siehe z.B. Patentliteraturstelle 1) aufgebaut.
In dem obigen Antriebsmotor wird eine gegenelektromotorische Kraft generiert, da sich der Rotor dreht. Während eine Antriebsmotordrehzahl als die Drehzahl des Antriebsmotors angehoben wird, wird jedoch eine Anschlussspannung des Antriebsmotors angehoben. Wenn diese Anschlussspannung einen Schwellwert überschreitet, wird Spannungssättigung generiert und eine Ausgabe unter Verwendung des Antriebsmotors wird deaktiviert.
Wenn die Winkelgeschwindigkeit angehoben wird und in einen Schwachfeldsteuerbereich eintritt, wird die obige Elektrostrom-Befehlswertabbildung so gebildet, um Schwachfeldsteuerung durchzuführen, und der d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert wird in der negativen Richtung in einem vorbestimmten Bereich einer hohen Winkelgeschwindigkeit in dieser Elektrostrom-Befehlswertabbildung erhöht. Entsprechend wird ein Ansteuerbereich des Antriebsmotors vergrößert.

Patentliteraturstelle 1: JP-A-5-130710

In der obigen konventionellen Antriebsmotorkontrollvorrichtung können jedoch, wenn Dispersion in dem Parameter des obigen Antriebsmotors generiert wird, und der Parameter durch eine Temperaturänderung etc. geändert wird, der d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert und der q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert entsprechend dieser Änderung nicht kalkuliert werden und es kann keine Schwachfeldsteuerung stabil durchgeführt werden.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, die obigen Probleme der konventionellen elektrisch betriebenen Ansteuerkontrollvorrichtung zu lösen, und eine elektrisch betriebene Ansteuerkontrollvorrichtung, ein elektrisch betriebenes Ansteuerkontrollverfahren und sein Programm vorzusehen, die in der Lage sind, die Schwachfeldsteuerung stabil durchzuführen, selbst wenn Dispersion in dem Parameter einer elektrisch betriebenen Maschine generiert wird und der Parameter geändert wird.

Deshalb umfasst eine elektrisch betriebene Ansteuerkontrollvorrichtung der vorliegenden Erfindung erste und zweite Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel zum Kalkulieren erster und zweiter Elektrostrom-Befehlswerte auf der Basis eines Zieldrehmomentes der elektrisch betriebenen Maschine, das einen Zielwert vom Drehmoment einer elektrisch betriebenen Maschine zeigt; Spannungsbefehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel zum Kalkulieren eines Spannungsbefehlswertes auf der Basis der ersten und zweiten Elektrostrom-Befehlswerte; und Abstimmungswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel zum Kalkulieren eines Abstimmungswertes des ersten Elektrostrom-Befehlswertes, um Schwachfeldsteuerung auf der Basis des Spannungsbefehlswertes durchzuführen.

Das erste Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel kalkuliert den ersten Elektrostrom-Befehlswert auf der Basis des ersten Abstimmungswertes, und das zweite Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel kalkuliert den zweiten Elektrostrom-Befehlswert auf der Basis des ersten Abstimmungswertes, der durch das erste Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel kalkuliert wird.

In einer anderen elektrisch betriebenen Ansteuerkontrollvorrichtung der vorliegenden Erfindung hat das erste Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel ferner ein Maximaldrehmoment-Steuerungsverarbeitungsmittel zum Kalkulieren des ersten Elektrostrom-Befehlswertes so, um den Absolutwert eines Elektrostrom-Amplitudenbefehlswertes zu minimieren, um das Zieldrehmoment der elektrisch betriebenen Maschine zu erreichen, und hat auch ein Elektrostrom-Befehlswert-Abstimmungsverarbeitungsmittel zum Abstimmen des ersten Elektrostrom-Befehlswertes, kalkuliert durch das Maximaldrehmoment-Steuerungsverarbeitungsmittel, um den Abstimmungswert.

In noch einer anderen elektrisch betriebenen Ansteuerkontrollvorrichtung der vorliegenden Erfindung kalkuliert das zweite Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel ferner den zweiten Elektrostrom-Befehlswert entsprechend dem Zieldrehmoment der elektrisch betriebenen Maschine und dem ersten Elektrostrom-Befehlswert.

Noch eine andere elektrisch betriebene Ansteuerkontrollvorrichtung der vorliegenden Erfindung umfasst erste und zweite Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel zum Kalkulieren erster und zweiter Elektrostrom-Befehlswerte auf der Basis eines Zieldrehmomentes einer elektrisch betriebenen Maschine, das einen Zielwert vom Drehmoment einer elektrisch betriebenen Maschine zeigt; ein Spannungsbefehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel zum Kalkulieren eines Spannungsbe fehlswertes auf der Basis der ersten und zweiten Elektrostrom-Befehlswerte; und Abstimmungswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel zum Kalkulieren eines Abstimmungswertes des ersten Elektrostrom-Befehlswertes, um Schwachfeldsteuerung auf der Basis des Spannungsbefehlswertes durchzuführen.

Das erste Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel hat ein Maximaldrehmoment-Steuerungsverarbeitungsmittel zum Kalkulieren des ersten Elektrostrom-Befehlswertes so, um den Absolutwert eines Elektrostrom-Amplitudenbefehlswertes zu minimieren, um das Zieldrehmoment der elektrisch betriebenen Maschine zu erreichen, und hat auch ein Elektrostrom-Befehlswert-Abstimmungsverarbeitungsmittel zum Abstimmen des ersten Elektrostrom-Befehlswertes, kalkuliert durch das Maximaldrehmoment-Steuerungsverarbeitungsmittel, um den Abstimmungswert. Das zweite Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel kalkuliert. den zweiten Elektrostrom-Befehlswert zum Erreichen des Zieldrehmomentes der elektrisch betriebenen Maschine auf der Basis des Zieldrehmomentes der elektrisch betriebenen Maschine und des Abstimmungswertes.

In noch einer anderen elektrisch betriebenen Ansteuerkontrollvorrichtung der vorliegenden Erfindung sind die ersten und zweiten Elektrostrom-Befehlswerte ferner ein d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert und ein q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert.

In noch einer anderen elektrisch betriebenen Ansteuerkontrollvorrichtung der vorliegenden Erfindung sind die ersten und zweiten Elektrostrom-Befehlswerte ferner ein q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert und ein d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert.

In noch einer anderen elektrisch betriebenen Ansteuerkontrollvorrichtung der vorliegenden Erfindung kalkuliert das Abstimmungswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel ferner den Abstimmungswert auf der Basis eines Schwellwertes und eines Spannungssättigungs-Beurteilungsindexes, kalkuliert auf der Basis des Spannungsbefehlswertes und einen Grad von Spannungssättigung zeigend.

Ein elektrisch betriebenes Ansteuerkontrollverfahren der vorliegenden Erfindung umfasst einen Prozess zum Kalkulieren erster und zweiter Elektrostrom-Befehlswerte auf der Basis eines Zieldrehmomentes einer elektrisch betriebenen Maschine, das einen Zielwert vom Drehmoment einer elektrisch betriebenen Maschine zeigt; einen Prozess zum Kalkulieren eines Spannungsbefehlswertes auf der Basis der ersten und zweiten Elektrostrom-Befehlswerte; und einen Prozess zum Kalkulieren eines Abstimmungswertes des ersten Elektrostrom-Befehlswertes, um Schwachfeldsteuerung auf der Basis des Spannungsbefehlswertes durchzuführen.

Der erste Elektrostrom-Befehlswert wird auf der Basis des Abstimmungswertes kalkuliert, und der zweite Elektrostrom-Befehlswert wird auf der Basis des ersten Elektrostrom-Befehlswertes in dem Prozess zum Kalkulieren der ersten und zweiten Elektrostrom-Befehlswerte kalkuliert.

Ein anderes elektrisch betriebenes Ansteuerkontrollverfahren der vorliegenden Erfindung umfasst einen Prozess zum Kalkulieren erster und zweiter Elektrostrom-Befehlswerte auf der Basis eines Zieldrehmomentes einer elektrisch betriebenen Maschine, das einen Zielwert vom Drehmoment einer elektrisch betriebenen Maschine zeigt; einen Prozess zum Kalkulieren eines Spannungsbefehlswertes auf der Basis der ersten und zweiten Elektrostrom-Befehlswerte; und einen Prozess zum Kalkulieren eines Abstimmungswertes des ersten Elektrostrom-Befehlswertes, um Schwachfeldsteuerung auf der Basis des Spannungsbefehlswertes durchzuführen.

Die ersten und zweiten Elektrostrom-Befehlswerte werden auf der Basis des Zieldrehmomentes der elektrisch betriebenen Maschine und des Abstimmungswertes in dem Prozess zum Kalkulieren der ersten und zweiten Elektrostrom-Befehlswerte kalkuliert.

In einem Programm eines elektrisch betriebenen Ansteuerkontrollverfahrens der vorliegenden Erfindung funktioniert ein Computer als erstes und zweites Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel zum Kalkulieren erster und zweiter Elektrostrom-Befehlswerte auf der Basis eines Zieldrehmomentes einer elektrisch betriebenen Maschine, das einen Zielwert vom Drehmoment einer elektrisch betriebenen Maschine zeigt; Spannungsbefehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel zum Kalkulieren eines Spannungsbefehlswertes auf der Basis der ersten und zweiten Elektrostrom-Befehlswerte; und Abstimmungswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel zum Kalkulieren eines Abstimmungswertes des ersten Elektrostrom-Befehlswertes, um Schwachfeldsteuerung auf der Basis des Spannungsbefehlswertes durchzuführen.

Das erste Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel kalkuliert den ersten Elektrostrom-Befehlswert auf der Basis des Abstimmungswertes, und das zweite Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel kalkuliert den zweiten Elektrostrom-Befehlswert auf der Basis des ersten Elektrostrom-Befehlswertes, kalkuliert durch das erste Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel.

In einem anderen Programm eines elektrisch betriebenen Ansteuerkontrollverfahrens der vorliegenden Erfindung funktioniert ein Computer als erstes und zweites Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel zum Kalkulieren erster und zweiter Elektrostrom-Befehlswerte auf der Basis eines Zieldrehmomentes einer elektrisch betriebenen Maschine, das einen Zielwert vom Drehmoment einer elektrisch betriebenen Maschine zeigt; Spannungsbefehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel zum Kalkulieren eines Spannungsbefehlswertes auf der Basis der ersten und zweiten Elektrostrom-Befehlswerte; und Abstimmungswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel zum Kalkulieren eines Abstimmungswertes des ersten Elektrostrom-Befehlswertes, um Schwachfeldsteuerung auf der Basis des Spannungsbefehlswertes durchzuführen.

Die ersten und zweiten Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel kalkulieren die ersten und zweiten Elektrostrom-Befehlswerte auf der Basis des Zieldrehmomentes der elektrisch betriebenen Maschine und des Abstimmungswertes.

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung umfasst die elektrisch betriebene Ansteuerkontrollvorrichtung die ersten und zweiten Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel zum Kalkulieren erster und zweiter Elektrostrom-Befehlswerte auf der Basis eines Zieldrehmomentes einer elektrisch betriebenen Maschine, das einen Zielwert vom Drehmoment einer elektrisch betriebenen Maschine zeigt; das Spannungsbefehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel zum Kalkulieren eines Spannungsbefehlswertes auf der Basis der ersten und zweiten Elektrostrom-Befehlswerte; und das Abstimmungswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel zum Kalkulieren eines Abstimmungswertes des ersten Elektrostrom-Befehlswertes, um Schwachfeldsteuerung auf der Basis des Spannungsbefehlswertes durchzuführen.

In diesem Fall wird der Abstimmungswert des ersten Elektrostrom-Befehlswertes kalkuliert, um die Schwachfeldsteuerung auf der Basis des Spannungsbefehlswertes durchzuführen. Der erste Elektrostrom-Befehlswert wird auf der Basis dieses Abstimmungswertes kalkuliert, und der zweite Elektrostrom-Befehlswert wird auf der Basis dieses ersten Elektrostrom-Befehlswertes kalkuliert. Selbst wenn Dispersion in einem Parameter der elektrisch betriebenen Maschine generiert wird und der Parameter durch eine Temperaturänderung geändert wird, etc., wird der Spannungsbefehlswert entsprechend dieser Änderung kalkuliert, und der Abstimmungswert wird kalkuliert. Entsprechend können die ersten und zweiten Elektrostrom-Befehlswerte auch entsprechend der Änderung des Parameters kalkuliert werden. Daher kann die Schwachfeldsteuerung stabil durchgeführt werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockdiagramm einer Antriebsmotorkontrollvorrichtung in einem ersten Ausführungsformmodus der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Konzeptansicht einer elektrisch betriebenen Ansteuerkontrollvorrichtung in dem ersten Ausführungsformmodus der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine Ansicht, die eine Maximalantriebsmotor-Zieldrehmomentabbildung in dem ersten Ausführungsformmodus der vorliegenden Erfindung zeigt.
4 ist eine Ansicht, die eine erste Elektrostrom-Befehlswertabbildung in dem ersten Ausführungsformmodus der vorlie genden Erfindung zeigt.
5 ist eine Ansicht, die eine zweite Elektrostrom-Befehlswertabbildung in dem ersten Ausführungsformmodus der vorliegenden Erfindung zeigt.
6 ist ein Blockdiagramm einer Antriebsmotorkontrollvorrichtung in einem zweiten Ausführungsformmodus der vorliegenden Erfindung.
7 ist eine Ansicht, die eine erste Elektrostrom-Befehlswertabbildung in dem zweiten Ausführungsformmodus der vorliegenden Erfindung zeigt.
8 ist eine Ansicht, die eine zweite Elektrostrom-Befehlswertabbildung in dem zweiten Ausführungsformmodus der vorliegenden Erfindung zeigt.
9 ist ein Blockdiagramm einer Antriebsmotorkontrollvorrichtung in einem dritten Ausführungsformmodus der vorliegenden Erfindung.
10 ist eine Ansicht, die eine zweite Elektrostrom-Befehlswertabbildung in dem dritten Ausführungsformmodus der vorliegenden Erfindung zeigt.
11 ist ein Blockdiagramm einer Antriebsmotorkontrollvorrichtung in einem vierten Ausführungsformmodus der vorliegenden Erfindung.
12 ist eine Ansicht, die eine zweite Elektrostrom-Befehlswertabbildung in dem vierten Ausführungsformmodus der vorliegenden Erfindung zeigt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die Ausführungsformmodi der vorliegenden Erfindung werden als Nächstes detailliert mit Verweis auf die Zeichnungen erläutert. In diesem Fall werden eine elektrisch betriebene Antriebseinheit, die an einem elektrischen Automobil als ein elektrisch betriebenes Fahrzeug montiert ist, und eine elektrisch betriebene Ansteuerkontrollvorrichtung zum Betreiben dieser elektrisch betriebenen Antriebseinheit erläutert.
1 ist ein Blockdiagramm einer Antriebsmotorkontrollvorrichtung in einem ersten Ausführungsformmodus der vorliegenden Erfindung. 2 ist eine Konzeptansicht der elektrisch betriebenen Ansteuerkontrollvorrichtung in dem ersten Ausführungsformmodus der vorliegenden Erfindung. 3 ist eine Ansicht, die eine Maximalantriebsmotor-Zieldrehmomentabbildung in dem ersten Ausführungsformmodus der vorliegenden Erfindung zeigt. 4 ist eine Ansicht, die eine erste Elektrostrom-Befehlswertabbildung in dem ersten Ausführungsformmodus der vorliegenden Erfindung zeigt. 5 ist eine Ansicht, die eine zweite Elektrostrom-Befehlswertabbildung in dem ersten Ausführungsformmodus der vorliegenden Erfindung zeigt. In 3 ist die Winkelgeschwindigkeit ω zu der Achse der Abszisse eingestellt, und das Maximalantriebsmotor-Zieldrehmoment TMmax* ist zu der Achse der Ordinate eingestellt. In 4 ist das Antriebsmotor-Zieldrehmoment TM*, das einen Zielwert des Antriebsmotordrehmomentes als Drehmoment eines Antriebsmotors 31 zeigt, zu der Achse der Abszisse eingestellt, und ein d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert id* ist zu der Achse der Ordinate eingestellt. In 5 ist ein d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert id* zu der Achse der Abszisse eingestellt, und ein q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert iq* ist zu der Achse der Ordinate eingestellt.
In 2 bezeichnet Bezugszeichen 31 den Antriebsmotor als eine elektrisch betriebene Maschine. Z.B. hat der Antriebsmo tor 31 einen nicht veranschaulichten Rotor, der angebracht ist, eine Welle eines elektrischen Automobils etc. anzusteuern, und drehbar angeordnet ist, und einen Stator, der nach außen von diesem Rotor in der diametralen Richtung angeordnet ist. Der obige Rotor hat einen Rotorkern, und Permanentmagneten, die in einem gleichen Abstand in vielen Positionen in der Umfangsrichtung des Rotorkerns angeordnet sind, und ein Magnetpolpaar ist durch den S-Pol und den N-Pol des Permanentmagneten aufgebaut. Der obige Stator hat einen Statorkern, worin Zähne so ausgebildet sind, um nach innen in der diametralen Richtung in vielen Positionen in der Umfangsrichtung herauszuragen. Der Stator hat auch Statorspulen 11 bis 13 als Spulen der U-Phase, der V-Phase und der W-Phase, die um die obigen Zähne gewunden sind.
In der Ausgangswelle des obige Rotors ist ein Magnetpol-Positionssensor 21 als eine Magnetpol-Positionserfassungssektion zum Erfassen einer Magnetpolposition des Rotors angeordnet. Dieser Magnetpol-Positionssensor 21 generiert ein Magnetpol-Positionssignal SGΘ als eine Sensorausgabe, und sendet dieses Magnetpol-Positionssignal SGΘ zu einer Antriebsmotorkontrollvorrichtung 45 als eine Kontrollvorrichtung einer elektrisch betriebenen Maschine. In diesem Ausführungsformmodus wird ein Drehmelder als der Magnetpol-Positionssensor 21 verwendet.
Ein elektrischer Gleichstrom von einer Batterie 14 wird in einen elektrischen Phasenstrom, d.h. elektrische Ströme Iu, Iv, Iw der U-Phase, der V-Phase und der W-Phase, durch einen Inverter 40 als einen Elektrostromgenerator konvertiert, um das elektrische Automobil durch Ansteuern des obigen Antriebsmotors 31 zu betreiben. Die elektrischen Ströme Iu, Iv, Iw der jeweiligen Phasen werden jeweils den Statorspulen 11 bis 13 zugeführt.
Deshalb hat der obige Inverter 40 Transistoren Tr1 bis Tr6 als sechs Schaltelemente, und sendet ein Ansteuersignal, generiert in einer Ansteuerschaltung 51, zu jedem der Transistoren Tr1 bis Tr6. Die obigen elektrischen Ströme Iu, Iv, Iw der jeweiligen Phasen können durch selektives Ein- und Ausschalten der Transistoren Tr1 bis Tr6 generiert werden. Als der obige Inverter 40 kann ein Leistungsmodul, wie etwa ein IGBT etc., gebildet durch Zusammenbauen von zwei bis sechs Schaltelementen in ein Paket, und ein IPM, gebildet durch Zusammenbauen einer Ansteuerschaltung etc. in einen IGBT, verwendet werden.
Ein Spannungssensor 15 als eine Spannungserfassungssektion ist in der Zugangsseite beim Zuführen des elektrischen Stroms von der obigen Batterie 14 zu dem Inverter 40 angeordnet. Dieser Spannungssensor 15 erfasst eine Gleichspannung Vdc der Zugangsseite des Inverters 40, und sendet diese Gleichspannung Vdc zu der Antriebsmotorkontrollvorrichtung 45. Als die Gleichspannung Vdc kann auch eine Batteriespannung verwendet werden. In diesem Fall ist ein Batteriespannungssensor in der obigen Batterie 14 als eine Spannungserfassungssektion angeordnet.
Die elektrisch betriebene Antriebseinheit ist durch den obigen Antriebsmotor 31, den Inverter 40, die Ansteuerschaltung 51, ein nicht veranschaulichtes Antriebsrad etc. aufgebaut. Bezugszeichen 17 bezeichnet einen Kondensator.
Die obigen Statorspulen 11 bis 13 sind in einem Stern verbunden. Wenn die Werte von elektrischen Strömen von zwei Phasen unter den jeweiligen Phasen bestimmt werden, wird entsprechend auch der Wert eines elektrischen Stroms der verbleibenden einen Phase bestimmt. Entsprechend sind z.B. elektrische Stromsensoren 33, 34 als eine Elektrostrom-Erfassungssektion zum Erfassen der elektrischen Ströme Iu, Iv der U-Phase und der V-Phase in Verbindungsleitungen der Statorspulen 11, 12 der U-Phase und der V-Phase angeordnet, um die elektrischen Ströme Iu, Iv, Iw der jeweiligen Phasen zu steuern. Die elektrischen Stromsensoren 33, 34 senden die erfassten elektrischen Ströme zu der Antriebsmotorkontrollvorrichtung 45 als Erfassungselektroströme iu, iv.
Eine nicht veranschaulichte Aufzeichnungsvorrichtung, wie etwa RAM, ROM, etc., zum Aufzeichnen von Daten und verschiedenen Arten von Programmen ist in der Antriebsmotorkontrollvorrichtung 45 zusätzlich zu einer nicht veranschaulichten CPU, die als ein Computer funktioniert, angeordnet. Erste und zweite Elektrostrom-Befehlswertabbildungen sind zu dieser Aufzeichnungsvorrichtung eingestellt. An Stelle einer CPU kann eine MPU verwendet werden.
Zu dem obigen ROM werden verschiedene Arten von Programmen, Daten etc. aufgezeichnet, können aber auch auf einem anderen Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet werden, wie etwa einer Festplatte etc., angeordnet als eine externe Speichereinrichtung etc. In diesem Fall ist z.B. ein Flash-Speicher in der obigen Antriebsmotorkontrollvorrichtung 45 angeordnet, und die obigen Programme, Daten etc. werden von dem obigen Aufzeichnungsmedium gelesen und zu dem Flash-Speicher aufgezeichnet. Entsprechend können die obigen Programme, Daten etc. durch Austauschen des externen Aufzeichnungsmedium aktualisiert werden.
Als Nächstes wird der Betrieb der obigen Antriebsmotorkontrollvorrichtung 45 erläutert.
Zuerst führt ein nicht veranschaulichtes Positionserfassungsverarbeitungsmittel der obigen Antriebsmotorkontrollvorrichtung 45 Positionserfassungsverarbeitung durch und liest das Magnetpol-Positionssignal SGΘ, das von dem obigen Magnetpol- Positionssensor 21 gesendet wird, und erfasst die Magnetpolposition 0 auf der Basis dieses Magnetpol-Positionssignals SGΘ. Ferner führt ein Drehzahl-Kalkulationsverarbeitungsmittel des obigen Positionserfassungsverarbeitungsmittels Drehzahlkalkulationsverarbeitung durch und kalkuliert die Winkelgeschwindigkeit ω des Antriebsmotors 31 in dem obigen Magnetpol-Positionssignal SGΘ. Das obige Drehzahl-Kalkulationsverarbeitungsmittel kalkuliert auch eine Antriebsmotor-Drehzahl NM als die Drehzahl des Antriebsmotors 31 NM = 60·(2/p)·ω/2πauf der Basis der obigen Winkelgeschwindigkeit ω, wenn die Zahl von Magnetpolen auf p gesetzt ist. Eine Drehzahl einer elektrisch betriebenen Maschine wird durch diese Antriebsmotor-Drehzahl NM aufgebaut.
Ein nicht veranschaulichtes Erfassungselektrostrom-Erlangungsverarbeitungsmittel der obigen Antriebsmotorkontrollvorrichtung 45 führt eine Erfassungselektrostrom-Erlangungsverarbeitung durch und liest und erhält die obigen Erfassungselektroströme iu, iv. Das Erfassungselektrostrom-Erlangungsverarbeitungsmittel erhält einen Erfassungselektrostrom iw iw = –iu – ivdurch Kalkulieren dieses Erfassungselektrostroms iw auf der Basis der obigen Erfassungselektroströme iu, iv.
Als Nächstes führt ein nicht veranschaulichtes Antriebsmotor-Steuerverarbeitungsmittel der obigen Antriebsmotorkontrollvorrichtung 45 Antriebsmotor-Steuerverarbeitung durch, und steuert den Antriebsmotor 31 auf der Basis des Antriebsmotor-Zieldrehmomentes TM*, der Erfassungselektroströme iu, iv, iw, der Magnetpolposition 0, der Gleichspannung Vdc etc. an. Ein Drehmoment einer elektrisch betriebenen Maschine wird durch das Antriebsmotor-Drehmoment TM aufgebaut, und ein Zieldrehmoment einer elektrisch betriebenen Maschine wird durch das Antriebsmotor-Zieldrehmoment TM* aufgebaut.
Deshalb führt ein nicht veranschaulichtes Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungsverarbeitungsmittel der obigen Antriebsmotorkontrollvorrichtung 45 Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungsverarbeitung durch, und erfasst eine Fahrzeuggeschwindigkeit V entsprechend der Antriebsmotor-Drehzahl NM auf der Basis der obigen Antriebsmotor-Drehzahl NM, und sendet die erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit V zu einer nicht veranschaulichten Fahrzeugkontrollvorrichtung zum Steuern des gesamten Betriebs eines elektrischen Automobils. Ein Befehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel für ein Fahrzeug in der Fahrzeugkontrollvorrichtung führt Befehlswert-Kalkulationsverarbeitung für ein Fahrzeug durch, und liest die obige Fahrzeuggeschwindigkeit V und eine Gaspedalöffnung α und kalkuliert ein Fahrzeuganforderungsdrehmoment TO* auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Gaspedalöffnung α. Das Befehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel für ein Fahrzeug generiert ferner ein Antriebsmotor-Zieldrehmoment TM* entsprechend diesem Fahrzeuganforderungsdrehmoment TO*, und sendet dieses Antriebsmotor-Zieldrehmoment TM* zu der obigen Antriebsmotorkontrollvorrichtung 45.
In der Antriebsmotorkontrollvorrichtung 45 hat das obige Antriebsmotor-Steuerverarbeitungsmittel eine Elektrostrom-Befehlswertkalkulationssektion 46 als ein Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel, eine Schwachfeld-Steuerverarbeitungssektion 47 als ein Schwachfeld-Steuerverarbeitungsmittel, eine Spannungsbefehlswert-Kalkulationsverarbeitungssektion 48 als ein Spannungsbefehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel, eine Drei-Phasen-/Zwei-Phasen-Konvertierungssektion 49 als ein erstes Phasenkonvertierungsverarbei tungsmittel und einen PWM-Generator 50 als ein Ausgangssignalgenerierungsverarbeitungsmittel, um den Antriebsmotor 31 auf der Basis des Antriebsmotor-Zieldrehmomentes TM* anzusteuern.
Die obige Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationssektion 46 hat eine d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationssektion 53 und einen Subtrahierer 55 als ein erstes Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel, und eine q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationssektion 54 als ein zweites Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel, um Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitung durchzuführen. Die obige d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationssektion 53 und der Subtrahierer 55 führen erste Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitung durch, und kalkulieren einen d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert id* als einen ersten Elektrostrom-Befehlswert, der einen Zielwert eines d-Achsen-Elektrostroms id zeigt. Die q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationssektion 54 führt eine zweite Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitung durch, und kalkuliert einen q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert iq* als einen zweiten Elektrostrom-Befehlswert, der einen Zielwert eines q-Achsen-Elektrostroms iq zeigt. Ein Maximaldrehmoment-Steuerungsverarbeitungsmittel wird durch die obige d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationssektion 53 aufgebaut, und ein Elektrostrom-Befehlswert-Abstimmungsverarbeitungsmittel wird durch den obigen Subtrahierer 55 aufgebaut.
Die Schwachfeld-Steuerverarbeitungssektion 47 hat einen Subtrahierer 58 als ein Spannungssättigungs-Kalkulationswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel, und einen Integrator 59 als ein Spannungssättigungs-Beurteilungsverarbeitungsmittel und ein Abstimmungswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel. Die Schwachfeld-Steuerverarbeitungssektion 47 führt Schwachfeld-Steuerverarbeitung durch, und führt automatisch die Schwach feldsteuerung durch, wenn eine Batteriespannung reduziert wird und die Antriebsmotor-Drehzahl NM angehoben wird.
Die obige Spannungsbefehlswert-Kalkulationsverarbeitungssektion 48 hat eine Elektrostrom-Steuersektion 61 als ein Elektrostrom-Steuerverarbeitungsmittel und eine Spannungssteuersektion 62 als ein Spannungssteuerungsverarbeitungsmittel, um Spannungsbefehlswert-Kalkulationsverarbeitung durchzuführen. Auf der Basis des obigen d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswertes id* und des q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswertes iq* führt die Elektrostrom-Steuersektion 61 Elektrostrom-Steuerverarbeitung durch, und kalkuliert einen d-Achsen-Spannungsbefehlswert vd* und einen q-Achsen-Spannungsbefehlswert vq* als erste und zweite Achsenspannungsbefehlswerte. Die Spannungssteuersektion 62 führt Spannungssteuerungsverarbeitung durch, und kalkuliert Spannungsbefehlswerte vu*, vv*, vw* als erste bis dritte Spannungsbefehlswerte. Die Spannungsbefehlswerte werden durch den obigen d-Achsen-Spannungsbefehlswert vd*, den q-Achsen-Spannungsbefehlswert vq* und die Spannungsbefehlswerte vu*, vv*, vw* aufgebaut.
In diesem Ausführungsformmodus führt die obige Antriebsmotorkontrollvorrichtung 45 Rückkopplungssteuerung unter Verwendung einer Vektorsteuerarithmetikoperation in einem d-q-Achsenmodell durch, worin die d-Achse zu der Richtung eines Magnetpolpaars in dem Rotor eingestellt ist und die q-Achse zu der Richtung senkrecht zu der d-Achse eingestellt ist.
Die obige Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationssektion 46 führt Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitung durch, und liest das Antriebsmotor-Zieldrehmoment TM*, die Winkelgeschwindigkeit ω und die Gleichspannung Vdc, und kalkuliert den d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert id* und den q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert iq*, die Zielwerte des d-Ach sen-Elektrostroms id und des q-Achsen-Elektrostroms iq zeigen.
Wenn das Antriebsmotor-Zieldrehmoment TM* von dem obigen Befehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel für ein Fahrzeug zu der Antriebsmotorkontrollvorrichtung 45 gesendet wird, führt deshalb eine Drehmoment-Befehlswert-Begrenzungssektion 22 als ein Drehmoment-Befehlswert-Grenzverarbeitungsmittel der Antriebsmotorkontrollvorrichtung 45 Drehmoment-Befehlswert-Grenzverarbeitung durch und liest die obige Gleichspannung Vdc, die Winkelgeschwindigkeit ω und das Antriebsmotor-Zieldrehmoment TM*. Mit Bezug auf die Maximalantriebsmotor-Zieldrehmomentabbildung von 3, die in der obigen Aufzeichnungsvorrichtung eingestellt ist, liest die Drehmoment-Befehlswert-Begrenzungssektion 22 auch ein Maximalantriebsmotor-Zieldrehmoment TMmax*, das einen Maximalwert des Antriebsmotor-Zieldrehmomentes TM* zeigt, entsprechend der obigen Gleichspannung Vdc und der Winkelgeschwindigkeit ω. Die Drehmoment-Befehlswert-Begrenzungssektion 22 begrenzt ferner das Antriebsmotor-Zieldrehmoment TM* so, um das Maximalantriebsmotor-Zieldrehmoment TMmax* nicht zu überschreiten. Eine maximale Zieldrehmomentabbildung einer elektrisch betriebenen Maschine wird durch die obige Maximalantriebsmotor-Zieldrehmomentabbildung aufgebaut, und das maximale Zieldrehmoment einer elektrisch betriebenen Maschine wird durch das obige Maximalantriebsmotor-Zieldrehmoment TMmax* aufgebaut.
Wenn die Winkelgeschwindigkeit ω ein vorbestimmter Wert ω1 oder kleiner in der obigen Antriebsmotor-Zieldrehmomentabbildung ist, hat das Maximalantriebsmotor-Zieldrehmoment TMmax* einen konstanten Wert. Wenn die Winkelgeschwindigkeit ω den vorbestimmten Wert ω1 überschreitet, wird im Gegensatz dazu das Maximalantriebsmotor-Zieldrehmoment TMmax* in einer Kurvenform reduziert. In einem Bereich, in dem die Winkelgeschwindigkeit ω den vorbestimmten Wert ω1 überschreitet, wird das Maximalantriebsmotor-Zieldrehmoment TMmax* eingestellt groß zu sein, während die Gleichspannung Vdc angehoben wird, und wird auch eingestellt klein zu sein, während die Gleichspannung Vdc abgesenkt wird.
Anschließend führt die obige d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationssektion 53 Maximaldrehmoment-Steuerverarbeitung durch, und empfängt das Antriebsmotor-Zieldrehmoment TM*, das in der obigen Drehmoment-Befehlswert-Begrenzungssektion 22 begrenzt wird. Mit Bezug auf die erste Elektrostrom-Befehlswertabbildung von 4, die zu der obigen Aufzeichnungsvorrichtung eingestellt ist, liest die d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationssektion 53 den d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert id* entsprechend dem Antriebsmotor-Zieldrehmoment TM*, und sendet diesen d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert id* zu dem Subtrahierer 55.
In diesem Fall ist in der ersten Elektrostrom-Befehlswertabbildung der d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert id* derart eingestellt, dass der Absolutwert eines Elektrostrom-Amplitudenbefehlswertes minimiert ist, um das Antriebsmotor-Zieldrehmoment TM* zu erreichen. In der obigen ersten Elektrostrom-Befehlswertabbildung hat das Antriebsmotor-Zieldrehmoment TM* einen positiven Wert, aber der d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert id* hat einen negativen Wert. Wenn das Antriebsmotor-Zieldrehmoment TM* Null (0) ist, wird der d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert id* auf Null gesetzt. Während das Antriebsmotor-Zieldrehmoment TM* erhöht wird, wird der d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert id* so eingestellt, um in der negativen Richtung groß zu werden.
In dem obigen Antriebsmotor 31 wird eine gegenelektromotorische Kraft generiert, während der Rotor gedreht wird. Während die Antriebsmotor-Drehzahl NM angehoben wird, wird jedoch die Anschlussspannung des Antriebsmotors 31 angehoben. Wenn diese Anschlussspannung einen Schwellwert überschreitet, wird Spannungssättigung generiert und eine Ausgabe unter Verwendung des Antriebsmotors 31 wird deaktiviert.
Deshalb führt ein nicht veranschaulichtes Spannungssättigungs-Beurteilungsindex-Kalkulationsverarbeitungsmittel der obigen Spannungssteuersektion 62 Spannungssättigungs-Beurteilungsindex-Kalkulationsverarbeitung durch, und kalkuliert einen Spannungssättigungs-Beurteilungsindex m m = √(vd*2 + vq*2)/Vdcals einen Wert, der einen Grad der Spannungssättigung anzeigt, auf der Basis des obigen d-Achsen-Spannungsbefehlswertes vd* und des q-Achsen-Spannungsbefehlswertes vq*, und sendet den Spannungssättigungsbeurteilungsindex m zu dem Subtrahierer 58.
Der Subtrahierer 58 führt Spannungssättigungs-Kalkulationswert-Kalkulationsverarbeitung durch, und subtrahiert eine Konstante k (in diesem Ausführungsformmodus 0,78) von dem obigen Spannungssättigungsbeurteilungsindex m, wenn ein Schwellwert, der eine maximale Ausgangsspannung des Inverters 40 zeigt, zu einem Vergleichswert Vmax eingestellt ist Vmax = k·Vdc.
Der Subtrahierer 58 kalkuliert ferner einen Spannungssättigungs-Kalkulationswert ΔV ΔV = m – kund sendet diesen Spannungssättigungs-Kalkulationswert ΔV zu dem Integrator 59.
Anschließend führt der Integrator 59 Spannungssättigungs-Beurteilungsverarbeitung und Abstimmungswert-Kalkulationsverarbeitung durch, und integriert den obigen Spannungssättigungs-Kalkulationswert ΔV jede Steuerzeiteinstellung, und kalkuliert einen Integrationswert ΣΔV. Wenn dieser Integrationswert ΣΔV einen positiven Wert hat, multipliziert der Integrator 59 den Integrationswert ΣΔV mit einer proportionalen Konstante und kalkuliert einen Abstimmungswert Δid zum Durchführen der Schwachfeldsteuerung, und setzt diesen Abstimmungswert Δid auf einen positiven Wert. Wenn der Spannungssättigungs-Kalkulationswert ΔV oder der Integrationswert ΣΔV einen Wert von Null oder kleiner hat, setzt der Integrator 59 den obigen Abstimmungswert Δid auf Null.
Der Subtrahierer 55 führt Elektrostrom-Befehlswert-Abstimmungsverarbeitung durch, und empfängt den Abstimmungswert Δid und stimmt den d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert id* durch Subtrahieren des Abstimmungswertes Δid von dem obigen d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert id* ab. Der Subtrahierer 55 sendet dann den abgestimmten d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert id* zu der q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationssektion 54 und der Elektrostrom-Steuersektion 61.
Wenn der Abstimmungswert Δid einen Wert von Null hat, wird in diesem Fall im wesentlichen kein d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert id* abgestimmt und es wird auch keine Schwachfeldsteuerung durchgeführt. Wenn der Abstimmungswert Δid einen positiven Wert hat, wird im Gegensatz dazu der d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert id* abgestimmt und wird in der negativen Richtung erhöht, und die Schwachfeldsteuerung wird durchgeführt.
Wenn der d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert id* kalkuliert wird, liest somit die obige q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationssektion 54 das Antriebsmotor-Zieldrehmoment TM*, das in der obigen Drehmoment-Befehlswert-Begrenzungssektion 22 begrenzt wird, und den d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert id*. Mit Bezug auf die zweite Elektrostrom-Befehlswertabbildung von 5, die zu der obigen Aufzeichnungsvorrichtung eingestellt ist, kalkuliert die q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationssektion 54 den q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert iq* entsprechend dem Antriebsmotor-Zieldrehmoment TM* und dem d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert id*, und sendet diesen q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert iq* zu der obigen Elektrostrom-Steuersektion 61.
In der obigen zweiten Elektrostrom-Befehlswertabbildung wird der d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert id* eingestellt, in der negativen Richtung erhöht zu werden, und der q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert iq* wird eingestellt, in der positiven Richtung erhöht zu werden, während das Antriebsmotor-Zieldrehmoment TM* erhöht wird. Während das Antriebsmotor-Zieldrehmoment TM* reduziert wird, wird der d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert id* eingestellt, in der negativen Richtung klein zu werden, und der q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert iq* wird eingestellt, in der positiven Richtung klein zu werden. Wenn das Antriebsmotor-Zieldrehmoment TM* konstant ist und der d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert id* in der negativen Richtung erhöht wird, wird ferner der q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert iq* in der positiven Richtung klein.
Wenn der obige Abstimmungswert Δid Null ist und keine Schwachfeldsteuerung durchgeführt wird, und der Wert des d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswertes id*, der zu dem Subtrahierer 55 gesendet wird, ida* ist, wie z.B. in 5 gezeigt, wird entsprechend der d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert id* zu der q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationssektion 54 als der Wert ida* gesendet wie er ist, da der Abstimmungswert Δid Null ist. In der q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationssektion 54 wird der Wert des q-Achsen-Elektro strom-Befehlswertes iq* iqa*. Wenn im Gegensatz dazu der Abstimmungswert Δid einen positiven Wert hat und die Schwachfeldsteuerung durchgeführt wird, z.B. wenn der Wert des d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswertes id*, der zu dem Subtrahierer 55 gesendet wird, ida* ist, wird der d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert id* zu einem Wert idb* groß um den Abstimmungswert Δid in der negativen Richtung in dem Subtrahierer 55 eingestellt, und wird zu der q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationssektion 54 gesendet. In der q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationssektion 54 wird der q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert iq* eingestellt, in der positiven Richtung von dem Wert iqa* klein zu sein, und wird ein Wert iqb*.
Die obige Drei-Phasen-/Zwei-Phasen-Konvertierungssektion 49 führt Drei-Phasen-/Zwei-Phasen-Konvertierung als eine erste Phasenkonvertierungsverarbeitung durch, und liest die Magnetpolposition 0 und konvertiert jeweils die Erfassungselektroströme iu, iv, iw in den d-Achsen-Elektrostrom id und den q-Achsen-Elektrostrom iq. Die Drei-Phasen-/Zwei-Phasen-Konvertierungssektion 49 kalkuliert ferner den d-Achsen-Elektrostrom id und den q-Achsen-Elektrostrom iq als die tatsächlichen elektrischen Ströme, und sendet den d-Achsen-Elektrostrom id und den q-Achsen-Elektrostrom iq zu der Elektrostrom-Steuersektion 61. Die Elektrostrom-Steuersektion 61 führt Rückkopplungssteuerung durch, wenn die Elektrostrom-Steuersektion 61 den d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert id* und. den q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert iq* nach der Schwachfeld-Steuerverarbeitung von dem Subtrahierer 55 und der q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationssektion 54 empfängt, und empfängt auch den obigen d-Achsen-Elektrostrom id und den q-Achsen-Elektrostrom iq von der Drei-Phasen-/Zwei-Phasen-Konvertierungssektion 49.
Deshalb kalkuliert die Elektrostrom-Steuersektion 61 die Elektrostromabweichung δid zwischen dem obigen d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert id* und dem d-Achsen-Elektrostrom id, und die Elektrostromabweichung δiq zwischen dem q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert iq* und dem q-Achsen-Elektrostrom iq. Die Elektrostrom-Steuersektion 61 führt ferner proportionale Steuerung und integrale Steuerung auf der Basis von jeder der Elektrostromabweichungen δid und δiq durch.
Die obige Elektrostrom-Steuersektion 61 kalkuliert nämlich einen Spannungsabfall Vzdp, der einen Spannungsbefehlswert einer proportionalen Komponente zeigt, auf der Basis der Elektrostromabweichung δid, und einen Spannungsabfall Vzdi, der einen Spannungsbefehlswert einer integralen Komponente zeigt. Die Elektrostrom-Steuersektion 61 addiert ferner die Spannungsabfälle Vzdp, Vzdi und kalkuliert einen Spannungsabfall Vzd. Vzd = Vzdp + Vzdi
Ferner liest die obige Elektrostrom-Steuersektion 61 die Winkelgeschwindigkeit ω und den q-Achsen-Elektrostrom iq, und kalkuliert eine induzierte Spannung ed ed = ω·Lq·iq,induziert durch den q-Achsen-Elektrostrom iq, auf der Basis der Winkelgeschwindigkeit ω, des q-Achsen-Elektrostroms iq und der q-Achsen-Induktivität Lq. Die Elektrostrom-Steuersektion 61 subtrahiert ferner die induzierte Spannung ed von dem obigen Spannungsabfall Vzd, und kalkuliert einen d-Achsen-Spannungsbefehlswert vd* als eine Ausgangsspannung. vd* = Vzd – ed = Vzd – ω·Lq·iq Die Elektrostrom-Steuersektion 61 kalkuliert ferner einen Spannungsabfall Vzqp, der einen Spannungsbefehlswert der proportionalen Komponente zeigt, auf der Basis der Elektrostromabweichung δiq, und kalkuliert einen Spannungsabfall Vzqi, der einen Spannungsbefehlswert der Komponente des integralen Terms zeigt. Die Elektrostrom-Steuersektion 61 addiert ferner die Spannungsabfälle Vzqp, Vzqi und kalkuliert einen Spannungsabfall Vzq. Vzq = Vzqp + Vzqi
Ferner liest die Elektrostrom-Steuersektion 61 die Winkelgeschwindigkeit ω und den d-Achsen-Elektrostrom id, und kalkuliert eine induzierte Spannung eq eq = ω(MIf + Ld·id),induziert durch den d-Achsen-Elektrostrom id, auf der Basis der Winkelgeschwindigkeit ω, einer gegenelektromotorischen Spannungskonstante MIf, des d-Achsen-Elektrostroms id und der Induktivität Ld in der d-Achse. Die Elektrostrom-Steuersektion 61 addiert auch die induzierte Spannung eq zu dem Spannungsabfall Vzq und kalkuliert einen q-Achsen-Spannungsbefehlswert vq* als eine Ausgangsspannung. vq* = Vzq + eq = Vzq + ω(MIf + Ld·id)
Anschließend führt eine Zwei-Phasen-/Drei-Phasen-Konvertierungssektion als ein nicht veranschaulichtes zweites Phasenkonvertierungsverarbeitungsmittel der obigen Spannungssteuersektion 62 eine zweite Phasenkonvertierungsverarbeitung durch, und liest den obigen d-Achsen-Spannungsbefehlswert vd*, den q-Achsen-Spannungsbefehlswert vq* und die Magnetpol position Θ. Die Zwei-Phasen-/Drei-Phasen-Konvertierungssektion konvertiert auch den d-Achsen-Spannungsbefehlswert vd* und den q-Achsen-Spannungsbefehlswert vq* in Spannungsbefehlswerte vu*, vv*, vw*, und sendet diese Spannungsbefehlswerte vu*, vv*, vw* zu dem PWM-Generator 50.
Der PWM-Generator 50 führt Ausgangssignal-Generierungsverarbeitung durch, und generiert Impulsbreiten-Modulationssignale Mu, Mv, Mw der jeweiligen Phasen mit Impulsbreiten entsprechend dem obigen d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert id* und dem q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert iq* als Ausgangssignale auf der Basis der obigen Spannungsbefehlswerte vu*, vv*, vw* der jeweiligen Phasen und der obigen Gleichspannung Vdc. Der PWM-Generator 50 sendet dann diese Impulsbreiten-Modulationssignale Mu, Mv, Mw zu der obigen Ansteuerschaltung 51.
Die Ansteuerschaltung 51 empfängt die obigen Impulsbreiten-Modulationssignale Mu, Mv, Mw der jeweiligen Phasen und generiert sechs Ansteuersignale und sendet diese sechs Ansteuersignale zu dem Inverter 40. Der Inverter 40 generiert elektrische Ströme Iu, Iv, Iw der jeweiligen Phasen durch Schalttransistoren Tr1 bis Tr6 auf der Basis der obigen Impulsbreiten-Modulationssignale Mu, Mv, Mw, und führt die elektrischen Ströme Iu, Iv, Iw der jeweiligen Phasen den jeweiligen Statorspulen 11 bis 13 des obigen Antriebsmotors 31 zu.
Somit wird die Drehmomentsteuerung auf der Basis des Antriebsmotor-Zieldrehmomentes TM* durchgeführt, und das elektrische Automobil fährt durch Ansteuern des Antriebsmotors 31.
In diesem Ausführungsformmodus wird der Spannungssättigungs-Beurteilungsindex m auf der Basis des d-Achsen-Spannungsbefehlswertes vd* und des q-Achsen-Spannungsbefehlswertes vq*, gesendet von der Elektrostrom-Steuersektion 61, kalkuliert, und der Abstimmungswert Δid wird auf der Basis des Spannungs sättigungs-Beurteilungsindexes m kalkuliert, und die Schwachfeldsteuerung wird durchgeführt. Selbst wenn Dispersion in Parametern des Antriebsmotors 31 generiert wird, wie etwa der gegenelektromotorischen Spannungskonstante MIf, dem Windungswiderstand Ra von jeder der Statorspulen 11 bis 13, den Induktivitäten Ld, Lq etc., und sich die Parameter durch eine Temperaturänderung etc. ändern, werden entsprechend der d-Achsen-Spannungsbefehlswert vd* und der q-Achsen-Spannungsbefehlswert vq* entsprechend dieser Änderung kalkuliert, und der Spannungssättigungs-Beurteilungsindex m und der Abstimmungswert Δid werden kalkuliert. Entsprechend können der d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert id* und der q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert iq* auch entsprechend den Änderungen der Parameter kalkuliert werden. Entsprechend kann die Schwachfeldsteuerung stabil durchgeführt werden, und die Genauigkeit der Drehmomentsteuerung kann verbessert werden.
Als Nächstes wird ein zweiter Ausführungsformmodus der vorliegenden Erfindung erläutert. Elemente mit den gleichen Strukturen wie in dem ersten Ausführungsformmodus werden durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und ihre Erläuterungen werden weggelassen. Mit Bezug auf Wirkungen der Erfindung, die durch Anordnen der gleichen Strukturen erhalten werden, werden die Wirkungen der ersten Ausführungsformen angegeben.
6 ist ein Blockdiagramm einer Antriebsmotorkontrollvorrichtung in dem zweiten Ausführungsformmodus der vorliegenden Erfindung. 7 ist eine Ansicht, die eine erste Elektrostrom-Befehlswertabbildung in dem zweiten Ausführungsformmodus der vorliegenden Erfindung zeigt. 8 ist eine Ansicht, die eine zweite Elektrostrom-Befehlswertabbildung in dem zweiten Ausführungsformmodus der vorliegenden Erfindung zeigt. In 7 ist das Antriebsmotor-Zieldrehmoment TM* zu der Achse der Abszisse eingestellt, und der q-Achsen-Elektro strom-Befehlswert iq* ist zu der Achse der Ordinate eingestellt. In 8 ist der d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert id* zu der Achse der Abszisse eingestellt, und der q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert iq* ist zu der Achse der Ordinate eingestellt.
In diesem Fall hat die Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationssektion 46 als ein Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel eine q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationssektion 73 als ein erstes Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel, einen Subtrahierer 75 und eine d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationssektion 74 als ein zweites Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel, um Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitung durchzuführen. Die q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationssektion 73 und der Subtrahierer 75 führen eine erste Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitung durch, und kalkulieren den q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert iq* als einen ersten Elektrostrom-Befehlswert. Die d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationssektion 74 führt eine zweite Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitung durch, und kalkuliert den d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert id* als einen zweiten Elektrostrom-Befehlswert. Ein Maximaldrehmoment-Steuerverarbeitungsmittel wird durch die obige q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationssektion 73 aufgebaut, und ein Elektrostrom-Befehlswert-Abstimmungsverarbeitungsmittel wird durch den obigen Subtrahierer 75 aufgebaut.
Die obige q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationssektion 73 führt eine Maximaldrehmoment-Steuerungsverarbeitung durch. Mit Bezug auf die erste Elektrostrom-Befehlswertabbildung von 7, die zu der obigen Aufzeichnungsvorrichtung eingestellt ist, liest die q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationssektion 73 den q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert iq* entsprechend dem obigen Antriebsmotor-Zieldrehmoment TM*, und sendet diesen q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert iq* zu dem obigen Subtrahierer 75.
In diesem Fall ist in der ersten Elektrostrom-Befehlswertabbildung der q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert iq* derart eingestellt, dass der Absolutwert eines Elektrostrom-Amplitudenbefehlswertes minimiert ist, um das Antriebsmotor-Zieldrehmoment TM* zu erreichen. In der obigen ersten Elektrostrom-Befehlswertabbildung haben das Antriebsmotor-Zieldrehmoment TM* und der q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert iq* positive Werte. Wenn das Antriebsmotor-Zieldrehmoment TM* Null ist, wird der q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert iq* auf Null gesetzt. Während das Antriebsmotor-Zieldrehmoment TM* erhöht wird, ist der q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert iq* so eingestellt, um in der positiven Richtung erhöht zu werden.
Das obige Spannungssättigungs-Beurteilungsindex-Kalkulationsverarbeitungsmittel der obigen Spannungssteuersektion 62 führt Spannungssättigungs-Beurteilungsindex-Kalkulationsverarbeitung durch, und kalkuliert den Spannungssättigungs-Beurteilungsindex m ähnlich zu dem ersten Ausführungsformmodus auf der Basis des obigen d-Achsen-Spannungsbefehlswertes vd* und des q-Achsen-Spannungsbefehlswertes vq*. Das Spannungssättigungs-Beurteilungsindex-Kalkulationsverarbeitungsmittel sendet dann diesen Spannungssättigungs-Beurteilungsindex m zu dem Subtrahierer 58 als ein Spannungssättigungs-Kalkulationswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel.
Dieser Subtrahierer 58 führt Spannungssättigungs-Kalkulationswert-Kalkulationsverarbeitung durch und subtrahiert eine Konstante k von dem obigen Spannungssättigungs-Beurteilungsindex m, und kalkuliert einen Spannungssättigungs-Kalkulationswert ΔV. Der Subtrahierer 58 sendet dann den Spannungssättigungs-Kalkulationswert ΔV zu dem Integrator 59 als ein Spannungssättigungs-Beurteilungsverarbeitungsmittel und ein Abstimmungswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel.
Anschließend führt der Integrator 59 Spannungssättigungs-Beurteilungsverarbeitung und Abstimmungswert-Kalkulationsverarbeitung durch, und integriert den obigen Spannungssättigungs-Kalkulationswert ΔV jede Steuerzeiteinstellung, und kalkuliert einen Integrationswert ΣΔV. Wenn dieser Integrationswert ΣΔV einen positiven Wert hat, multipliziert der Integrator 59 diesen Integrationswert ΣΔV mit einer proportionalen Konstante, und kalkuliert den Abstimmungswert Δiq zum Durchführen die Schwachfeldsteuerung, und setzt den Abstimmungswert Δiq auf einen positiven Wert. Wenn der Spannungssättigungs-Kalkulationswert ΔV oder der Integrationswert ΣΔV einen Wert von Null oder kleiner hat, setzt der Integrator 59 den obigen Abstimmungswert Δiq auf Null.
Der Subtrahierer 75 führt Elektrostrom-Befehlswert-Abstimmungsverarbeitung durch, und empfängt den Abstimmungswert Δiq, und stimmt den q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert iq* durch Subtrahieren des Abstimmungswertes Δiq von dem obigen q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert iq* ab. Der Subtrahierer 75 sendet dann den abgestimmten q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert iq* zu der d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationssektion 74 und der Elektrostrom-Steuersektion 61.
Wenn der Abstimmungswert Δiq einen Wert von Null hat, wird in diesem Fall im wesentlichen kein d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert iq* abgestimmt, und es wird keine Schwachfeldsteuerung durchgeführt. Wenn der Abstimmungswert Δiq einen positiven Wert hat, wird im Gegensatz dazu der q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert iq* abgestimmt und wird eingestellt, in der positiven Richtung klein zu sein, und die Schwachfeldsteuerung wird durchgeführt.
Wenn der q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert iq* kalkuliert wird, liest somit die obige d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationssektion 74 das Antriebsmotor-Zieldrehmoment TM*, das durch die Drehmoment-Befehlswert-Begrenzungssektion 22 begrenzt wird, und den q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert iq*. Mit Bezug auf die zweite Elektrostrom-Befehlswertabbildung von 8, eingestellt zu der obigen Aufzeichnungsvorrichtung, kalkuliert die d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationssektion 74 den d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert id* entsprechend dem Antriebsmotor-Zieldrehmoment TM* und dem q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert iq*, und sendet diesen d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert id* zu der obigen Elektrostrom-Steuersektion 61.
Wenn der obige Abstimmungswert Δiq Null ist und keine Schwachfeldsteuerung durchgeführt wird und der Wert des q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswertes iq*, der zu dem Subtrahierer 75 gesendet wird, iqa* ist, wie z.B. in 8 gezeigt, wird der q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert iq* zu der d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationssektion 74 als der Wert iqa* gesendet wie er ist, da der Abstimmungswert Δiq Null ist. In der d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationssektion 74 wird der Wert des d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswertes id* ida*. Wenn der Abstimmungswert Δiq einen positiven Wert hat und die Schwachfeldsteuerung durchgeführt wird, z.B. wenn der Wert des q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswertes iq*, der zu dem Subtrahierer 75 gesendet wird, iqa* ist, wird im Gegensatz dazu der q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert iq* zu einem Wert iqb* klein um den Abstimmungswert Δiq in der positiven Richtung in dem Subtrahierer 75 eingestellt und wird zu der d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationssektion 74 gesendet. In dieser d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationssektion 74 wird der d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert id* in der negativen Richtung von dem Wert ida* erhöht, und wird ein Wert idb*.
Als Nächstes wird ein dritter Ausführungsmodus der vorliegenden Erfindung erläutert. Elemente mit den gleichen Strukturen wie in dem ersten Ausführungsformmodus werden durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und ihre Erläuterungen werden weggelassen. Mit Bezug auf Wirkungen der Erfindung, die durch Anordnen der gleichen Strukturen erhalten werden, werden die Wirkungen des ersten Ausführungsmodus angegeben.
9 ist ein Blockdiagramm einer Antriebsmotorkontrollvorrichtung in dem dritten Ausführungsmodus der vorliegenden Erfindung. 10 ist eine Ansicht, die eine zweite Elektrostrom-Befehlswertabbildung in dem dritten Ausführungsformmodus der vorliegenden Erfindung zeigt. In 10 ist der Abstimmungswert Δid zu der Achse der Abszisse eingestellt, und der q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert iq* ist zu der Achse der Ordinate eingestellt.
In diesem Fall hat die Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationssektion 46 als ein Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel eine d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationssektion 53 und einen Subtrahierer 55 als ein erstes Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel, und eine q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationssektion 84 als ein zweites Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel, um Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitung durchzuführen. Die d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationssektion 53 und der Subtrahierer 55 führen erste Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitung durch, und kalkulieren den d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert id* als einen ersten Elektrostrom-Befehlswert. Die q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationssektion 84 führt eine zweite Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitung durch, und kalkuliert den q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert iq* als einen zweiten Elektrostrom-Befehlswert. Ein Maximal drehmoment-Steuerungsverarbeitungsmittel wird durch die obige d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationssektion 53 aufgebaut, und ein Elektrostrom-Befehlswert-Abstimmungsverarbeitungsmittel wird durch den obigen Subtrahierer 55 aufgebaut.
Die obige d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationssektion 53 führt Maximaldrehmoment-Steuerverarbeitung durch, und verweist auf eine erste Elektrostrom-Befehlswertabbildung ähnlich zu der von 4, die zu der obigen Aufzeichnungsvorrichtung eingestellt ist, und liest den d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert id* entsprechend dem obigen Antriebsmotor-Zieldrehmoment TM*. Die d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationssektion 53 sendet dann diesen d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert id* zu dem obigen Subtrahierer 55.
Der Subtrahierer 55 führt Elektrostrom-Befehlswert-Abstimmungsverarbeitung durch, und empfängt den Abstimmungswert Δid, der ähnlich zu dem ersten Ausführungsformmodus kalkuliert wird, und stimmt den d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert id* durch Subtrahieren des Abstimmungswertes Δid von dem obigen d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert id* ab. Der Subtrahierer 55 sendet dann den abgestimmten d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert id* zu der Elektrostrom-Steuersektion 61.
Wenn der Abstimmungswert Δid einen Wert von Null hat, wird in diesem Fall im wesentlichen kein d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert id* abgestimmt, und es wird keine Schwachfeldsteuerung durchgeführt. Wenn der Abstimmungswert Δid einen positiven Wert hat, wird im Gegensatz dazu der d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert id* abgestimmt und wird in der negativen Richtung erhöht, und die Schwachfeldsteuerung wird durchgeführt.
Andererseits führt ein nicht veranschaulichtes Befehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel der q-Achsen-Elektrostrom-Be fehlswert-Kalkulationssektion 84 Befehlswert-Kalkulationsverarbeitung durch, und liest das Antriebsmotor-Zieldrehmoment TM*, das durch die Drehmoment-Befehlswert-Begrenzungssektion 22 begrenzt wird, und den Abstimmungswert Δid. Mit Bezug auf die zweite Elektrostrom-Befehlswertabbildung von 10, die zu der obigen Aufzeichnungsvorrichtung eingestellt ist, liest das Befehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel den q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert iq* entsprechend dem obigen Antriebsmotor-Zieldrehmoment TM* und den Abstimmungswert Δid, und sendet diesen q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert iq* zu der Elektrostrom-Steuersektion 61. In der obigen zweiten Elektrostrom-Befehlswertabbildung von 10 wird der q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert iq* eingestellt, in der positiven Richtung groß zu sein, während der Abstimmungswert Δid reduziert wird und das Antriebsmotor-Zieldrehmoment TM* erhöht wird. Der q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert iq* wird eingestellt, in der positiven Richtung klein zu sein, während der Abstimmungswert Δid erhöht wird und das Antriebsmotor-Zieldrehmoment TM* reduziert wird.
Als Nächstes wird ein vierter Ausführungsformmodus der vorliegenden Erfindung erläutert. Elemente mit den gleichen Strukturen wie in dem zweiten Ausführungsformmodus werden durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und ihre Erläuterungen werden weggelassen. Mit Bezug auf Wirkungen der Erfindung, die durch Anordnen der gleichen Strukturen erhalten werden, werden die Wirkungen des zweiten Ausführungsformmodus angegeben.
11 ist ein Blockdiagramm einer Antriebsmotorkontrollvorrichtung in dem vierten Ausführungsformmodus der vorliegenden Erfindung. 12 ist eine Ansicht, die eine zweite Elektrostrom-Befehlswertabbildung in dem vierten Ausführungsformmodus der vorliegenden Erfindung zeigt. In 12 ist der Abstimmungswert Δiq zu der Achse der Abszisse eingestellt, und der d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert id* ist zu der Achse der Ordinate eingestellt.
In diesem Fall hat die Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationssektion 46 als ein Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel eine q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationssektion 73 und einen Subtrahierer 75 als ein erstes Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel, und eine d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationssektion 85 als ein zweites Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel, um Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitung durchzuführen. Die q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationssektion 73 und der Subtrahierer 75 führen eine erste Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitung durch, und kalkulieren den q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert iq* als einen ersten Elektrostrom-Befehlswert. Die d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationssektion 85 führt eine zweite Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitung durch, und kalkuliert den d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert id* als einen zweiten Elektrostrom-Befehlswert. Ein Maximaldrehmoment-Steuerungsverarbeitungsmittel wird durch die obige q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationssektion 73 aufgebaut, und ein Elektrostrom-Befehlswert-Abstimmungsverarbeitungsmittel wird durch den obigen Subtrahierer 75 aufgebaut.
Die obige q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationssektion 73 führt Maximaldrehmoment-Steuerverarbeitung durch, und liest den q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert iq* entsprechend dem obigen Antriebsmotor-Zieldrehmoment TM* mit Bezug auf eine erste Elektrostrom-Befehlswertabbildung ähnlich zu der von 7, die zu der obigen Aufzeichnungsvorrichtung eingestellt ist. Die q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationssektion 73 sendet dann diesen q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert iq* zu dem obigen Subtrahierer 75.
Der Subtrahierer 75 führt Elektrostrom-Befehlswert-Abstimmungsverarbeitung durch, und empfängt den Abstimmungswert Δiq, der ähnlich zu dem zweiten Ausführungsformmodus kalkuliert wird. Der Subtrahierer 75 stimmt dann den q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert iq* durch Subtrahieren des Abstimmungswertes Δiq von dem obigen q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert iq* ab, und sendet den abgestimmten q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert iq* zu der Elektrostrom-Steuersektion 61.
Wenn der Abstimmungswert Δiq einen Wert von Null hat, wird in diesem Fall im wesentlichen kein q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert iq* abgestimmt, und es wird keine Schwachfeldsteuerung durchgeführt. Wenn im Gegensatz dazu der Abstimmungswert Δiq einen positiven Wert hat, wird der q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert iq* abgestimmt und wird eingestellt, in der positiven Richtung klein zu sein, und die Schwachfeldsteuerung wird durchgeführt.
Andererseits führt ein nicht veranschaulichtes Befehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel der d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationssektion 85 Befehlswert-Kalkulationsverarbeitung durch, und liest das obige Antriebsmotor-Zieldrehmoment TM*, das durch die Drehmoment-Befehlswert-Begrenzungssektion 22 begrenzt wird, und den Abstimmungswert Δiq. Mit Bezug auf die zweite Elektrostrom-Befehlswertabbildung von 12, die zu der Aufzeichnungsvorrichtung eingestellt ist, liest das Befehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel auch den d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert id* entsprechend dem obigen Antriebsmotor-Zieldrehmoment TM* und den Abstimmungswert Δiq, und sendet diesen d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert id* zu der Elektrostrom-Steuersektion 61.
In der obigen zweiten Elektrostrom-Befehlswertabbildung von 12 wird der d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert id* eingestellt, in der negativen Richtung klein zu sein, während der Abstimmungswert Δiq und das Antriebsmotor-Zieldrehmoment TM* reduziert werden. Der d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert id* wird auch eingestellt, in der negativen Richtung groß zu sein, während der Abstimmungswert Δiq und das Antriebsmotor-Zieldrehmoment TM* erhöht werden.
In jedem der obigen Ausführungsformmodi wird der d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert id* in den d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationssektionen 53, 74, 85 kalkuliert, und der q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert iq* wird in den q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationssektionen 54, 73, 84 kalkuliert. Es kann jedoch eine Elektrostrom-Amplitudenbefehlswert-Kalkulationssektion als ein erstes Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel angeordnet sein, und es kann eine Elektrostrom-Phasenbefehlswert-Kalkulationssektion als ein zweites Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel angeordnet sein. Nachdem ein Elektrostrom-Amplitudenbefehlswert als ein erster Elektrostrom-Befehlswert und ein Elektrostrom-Phasenbefehlswert als ein zweiter Elektrostrom-Befehlswert kalkuliert sind, können der d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert id* und der q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert iq* kalkuliert werden.
Ferner kann eine Elektrostrom-Phasenbefehlswert-Kalkulationssektion als das erste Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel angeordnet sein, und eine Elektrostrom-Amplitudenbefehlswert-Kalkulationssektion kann als das zweite Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel angeordnet sein. Nachdem ein Elektrostrom-Phasenbefehlswert als der erste Elektrostrom-Befehlswert und ein Elektrostrom-Amplitudenbefehlswert als der zweite Elektrostrom-Befehlswert kalkuliert sind, können der d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert id* und der q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert iq* kalkuliert werden.
Ferner wird der Ansteuerungsfall des Antriebsmotors 31 in jedem der obigen Ausführungsformmodi erläutert. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auf einen Fall angewendet werden, in dem der elektrische Generator betrieben wird.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obigen Ausführungsformmodi begrenzt, sondern kann auf der Basis des Hauptinhaltes der vorliegenden Erfindung verschieden modifiziert werden, und diese Modifikationen sind nicht von dem Bereich der vorliegenden Erfindung ausgeschlossen.

Claims

Eine elektrisch betriebene Ansteuerkontrollvorrichtung, umfassend erste und zweite Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel zum Kalkulieren von ersten und zweiten Elektrostrom-Befehlswerten auf der Basis eines Zieldrehmomentes einer elektrisch betriebenen Maschine, das einen Zielwert vom Drehmoment einer elektrisch betriebenen Maschine zeigt; Spannungsbefehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel zum Kalkulieren eines Spannungsbefehlswertes auf der Basis der ersten und zweiten Elektrostrom-Befehlswerte; und Abstimmungswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel zum Kalkulieren eines Abstimmungswertes des ersten Elektrostrom-Befehlswertes, um Schwachfeldsteuerung auf der Basis des Spannungsbefehlswertes durchzuführen; wobei das erste Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel den ersten Elektrostrom-Befehlswert auf der Basis des Abstimmungswertes kalkuliert, und das zweite Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel den zweiten Elektrostrom-Befehlswert auf der Basis des ersten Elektrostrom-Befehlswertes kalkuliert, der durch das erste Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel kalkuliert wird.
Die elektrisch betriebene Ansteuerkontrollvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das erste Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel ein Maximaldrehmoment-Steuerungsverarbeitungsmittel zum Kalkulieren des ersten Elektrostrom-Befehlswertes hat, um den Absolutwert des Elektrostrom-Amplitudenbefehlswertes zu minimieren, um das Zieldrehmoment der elektrisch betriebenen Maschine zu erreichen, und auch ein Elektrostrom-Befehlswert-Abstimmungsverarbeitungsmittel hat zum Abstimmen des ersten Elektrostrom-Befehlswertes, kalkuliert durch das Maximaldrehmoment-Steuerverarbeitungsmittel, um den Abstimmungswert.
Die elektrisch betriebene Ansteuerkontrollvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das zweite Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel den zweiten Elektrostrom-Befehlswert entsprechend dem Zieldrehmoment der elektrisch betriebenen Maschine und dem ersten Elektrostrom-Befehlswert kalkuliert.
Eine elektrisch betriebene Ansteuerkontrollvorrichtung, umfassend erste und zweite Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel zum Kalkulieren von ersten und zweiten Elektrostrom-Befehlswerten auf der Basis eines Zieldrehmomentes einer elektrisch betriebenen Maschine, das einen Zielwert vom Drehmoment einer elektrisch betriebenen Maschine zeigt; Spannungsbefehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel zum Kalkulieren eines Spannungsbefehlswertes auf der Basis der ersten und zweiten Elektrostrom-Befehlswerte; und Abstimmungswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel zum Kalkulieren eines Abstimmungswertes des ersten Elektrostrom-Befehlswertes, um Schwachfeldsteuerung auf der Basis des Spannungsbefehlswertes durchzuführen; wobei das erste Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel ein Maximaldrehmoment-Steuerungsverarbeitungsmittel zum Kalkulieren des ersten Elektrostrom-Befehlswertes hat, um den Absolutwert eines Elektrostrom-Amplitudenbefehlswertes zu minimieren, um das Zieldrehmoment der elektrisch betriebenen Maschine zu erreichen, und auch ein Elektrostrom-Befehlswert-Abstimmungsverarbeitungsmittel hat zum Abstimmen des ersten Elektrostrom-Befehlswertes, kalkuliert durch das Maximal drehmoment-Steuerungsverarbeitungsmittel, um den Abstimmungswert; und das zweite Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel den zweiten Elektrostrom-Befehlswert zum Erreichen des Zieldrehmomentes der elektrisch betriebenen Maschine auf der Basis des Ziel drehmomentes der elektrisch betriebenen Maschine und des Abstimmungswertes kalkuliert.
Die elektrisch betriebene Ansteuerkontrollvorrichtung nach einem beliebigen von Ansprüchen 1 bis 4, wobei die ersten und zweiten Elektrostrom-Befehlswerte ein d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert und ein q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert sind.
Die elektrisch betriebene Ansteuerkontrollvorrichtung nach einem beliebigen von Ansprüchen 1 bis 4, wobei die ersten und zweiten Elektrostrom-Befehlswerte ein q-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert und ein d-Achsen-Elektrostrom-Befehlswert sind.
Die elektrisch betriebene Ansteuerkontrollvorrichtung nach einem beliebigen von Ansprüchen 1 bis 6, wobei das Abstimmungswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel den Abstimmungswert auf der Basis eines Schwellwertes und eines Spannungssättigungs-Beurteilungsindexes, kalkuliert auf der Basis des Spannungsbefehlswertes und einen Grad von Spannungssättigung zeigend, kalkuliert.
Ein elektrisch betriebenes Ansteuerkontrollverfahren, umfassend einen Prozess zum Kalkulieren von ersten und zweiten Elektrostrom-Befehlswerten auf der Basis eines Zieldrehmomentes einer elektrisch betriebenen Maschine, das einen Zielwert vom Drehmoment einer elektrisch betriebenen Maschine zeigt; einen Prozess zum Kalkulieren eines Spannungsbefehlswertes auf der Basis der ersten und zweiten Elektrostrom-Befehlswerte; und einen Prozess zum Kalkulieren eines Abstimmungswertes des ersten Elektrostrom-Befehlswertes, um Schwachfeldsteuerung auf der Basis des Spannungsbefehlswertes durchzuführen; wobei der erste Elektrostrom-Befehlswert auf der Basis des Abstimmungswertes kalkuliert wird und der zweite Elektrostrom-Befehlswert auf der Basis des ersten Elektrostrom-Befehlswertes in dem Prozess zum Kalkulieren der ersten und zweiten Elektrostrom-Befehlswerte kalkuliert wird.
Ein elektrisch betriebenes Anszeuerkontrollverfahren, umfassend einen Prozess zum Kalkulieren von ersten und zweiten Elektrostrom-Befehlswerten auf der Basis eines Zieldrehmomentes einer elektrisch betriebenen Maschine, das einen Zielwert vom Drehmoment einer elektrisch betriebenen Maschine zeigt; einen Prozess zum Kalkulieren eines Spannungsbefehlswertes auf der Basis der ersten und zweiten Elektrostrom-Befehlswerte; und einen Prozess zum Kalkulieren eines Abstimmungswertes des ersten Elektrostrom-Befehlswertes, um Schwachfeldsteuerung auf der Basis des Spannungsbefehlswertes durchzuführen; wobei der erste Elektrostrom-Befehlswert kalkuliert wird auf der Basis des Abstimmungswertes und eines maximalen Zieldrehmomentes einer elektrisch betriebenen Maschine, begrenzt, um einen Maximalwert in dem Prozess zum Kalkulieren des ersten Elektrostrom-Befehlswertes nicht zu überschreiten, und der zweite Elektrostrom-Befehlswert kalkuliert wird auf der Basis des Zieldrehmomentes der elektrisch betriebenen Maschine und des Abstimmungswertes in dem Prozess zum Kalkulieren des zweiten Elektrostrom-Befehlswertes.
Ein Programm eines elektrisch betriebenen Ansteuerkontrollverfahrens zum Hersteller eines Computers, zu funktionieren als erste und zweite Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel zum Kalkulieren von ers ten und zweiten Elektrostrom-Befehlswerten auf der Basis eines Zieldrehmomentes einer elektrisch betriebenen Maschine, das einen Zielwert vom Drehmoment einer elektrisch betriebenen Maschine zeigt; Spannungsbefehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel zum Kalkulieren eines Spannungsbefehlswertes auf der Basis der ersten und zweiten Elektrostrom-Befehlswerte; und ein Abstimmungswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel zum Kalkulieren eines Abstimmungswertes des ersten Elektrostrom-Befehlswertes, um Schwachfeldsteuerung auf der Basis des Spannungsbefehlswertes durchzuführen; wobei das erste Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel den ersten Elektrostrom-Befehlswert auf der Basis des Abstimmungswertes kalkuliert, und das zweite Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel den zweiten Elektrostrom-Befehlswert kalkuliert auf der Basis des ersten Elektrostrom-Befehlswertes, kalkuliert durch das erste Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel.
Ein Programm eines elektrisch betriebenen Ansteuerkontrollverfahrens zum Herstellen eines Computers, zu funktionieren als erste und zweite Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel zum Kalkulieren von ersten und zweiten Elektrostrom-Befehlswerten auf der Basis eines Zieldrehmomente einer elektrisch betriebenen Maschine, das einen Zielwert vom Drehmoment einer elektrisch betriebenen Maschine zeigt; Spannungsbefehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel zum Kalkulieren eines Spannungsbefehlswertes auf der Basis der ersten und zweiten Elektrostrom-Befehlswerte; und Abstimmungswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel zum Kalkulieren eines Abstimmungswertes des ersten Elektrostrom-Befehlswertes, um Schwachfeldsteuerung auf der Basis des Spannungsbefehlswertes durchzuführen; wobei das erste Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel den ersten Elektrostrom-Befehlswert auf der Basis des Abstimmungswertes kalkuliert, und das zweite Elektrostrom-Befehlswert-Kalkulationsverarbeitungsmittel den zweiten Elektrostrom-Befehlswert auf der Basis des Zieldrehmomentes der elektrisch betriebenen Maschine und des Abstimmungswertes kalkuliert.