DE19830133A1 - Steuersystem und Steuerverfahren für Motoren - Google Patents

Steuersystem und Steuerverfahren für Motoren

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DE19830133A1
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Masami Ishikawa
Shinichi Otake
Ken Iwatsuki
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuersystem und ein Steuerverfahren für Motoren.
Im Stand der Technik wird bei einem Elektrofahrzeug ein Motor, wie ein bürstenloser Gleichstrommotor, verwendet, der aus einem Läufer und einem Ständer besteht, und der durch Zuführen elektrischer Ströme der Phasen U, V und W zu im Ständer angeordneten Ständerspulen angetrieben wird.
Es ist weiterhin eine Motorsteuerschaltung eingerichtet, die einen Stromsollwert von einer Fahrzeugsteuerschaltung zum Steuern des gesamten Elektrofahrzeugs empfängt, um dadurch Impulsbreiten-Modulationssignale einzelner Phasen zu erzeu­ gen, deren Impulsbreiten dem Stromsollwert entsprechen, und die Impulsbreiten-Modulationssignale an eine Treiberschaltung aus zugeben.
Diese Treiberschaltung erzeugt den Impulsbreiten-Modula­ tionssignalen entsprechende Transistor-Treibersignale und gibt diese an eine Wechselrichterbrücke aus. Diese Wechsel­ richterbrücke weist sechs Transistoren auf, die nur dann durchgeschaltet sind, wenn die Transistor-Treibersignale eingeschaltet sind, um die Ströme der einzelnen Phasen zu erzeugen und sie den Ständerspulen zuzuführen. Demgemäß kann das Elektrofahrzeug durch Aktivieren einer Motortreiber­ einheit zum Erregen des Motors zum Fahren gebracht werden.
Wenn hierbei die Werte der Ströme von zwei der einzelnen Phasen festgelegt sind, ist der Wert des Stroms der restli­ chen Phase festgelegt. Um die Ströme der einzelnen Phasen zu steuern, werden daher beispielsweise die Ströme der Phasen U und V durch Stromsensoren erfaßt. Weiterhin wird eine Rück­ kopplungssteuerung bezüglich eines d-q-Achsenmodells ausge­ führt, wobei eine d-Achse in Richtung der Magnetpolpaare des Läufers verläuft, während eine q-Achse senkrecht zur d-Achse verläuft.
Hierzu werden die Ströme der Phasen U und V in der Motor­ steuerschaltung durch eine Dreiphasen-/Zweiphasen-Umwandlung in einen d-Achsen-Strom und einen q-Achsen-Strom umgewandelt. Weiterhin wird eine d-Achsen-Stromabweichung zwischen dem d- Achsen-Strom und dem d-Achsen-Stromsollwert berechnet, so daß ein d-Achsen-Spannungssollwert auf der Grundlage der d-Ach­ sen-Stromabweichung erzeugt wird. Andererseits wird eine q- Achsen-Stromabweichung zwischen dem q-Achsen-Strom und dem q- Achsen-Stromsollwert berechnet, so daß ein q-Achsen-Span­ nungssollwert auf der Grundlage der q-Achsen-Stromabweichung erzeugt wird. Nachfolgend werden der d-Achsen-Spannungssoll­ wert und der q-Achsen-Spannungssollwert einer Zweiphasen-/Dreiphasen-Umwandlung in Spannungssollwerte der einzelnen Phasen unterzogen, so daß Impulsbreiten-Modulationssignale der einzelnen Phasen auf der Grundlage der Spannungssollwerte der einzelnen Phasen erzeugt werden.
Wenn hierbei der d-Achsen-Spannungssollwert bzw. der q- Achsen-Spannungssollwert auf der Grundlage der d-Achsen- Stromabweichung bzw. der q-Achsen-Stromabweichung erzeugt werden soll, wird die Induktivität des Motors verwendet, um die Störung zwischen dem d-Achsen-Spannungssollwert und dem q-Achsen-Spannungssollwert zu verhindern. Um dieses Verhin­ dern zu erreichen, wird die Induktivität des Motors unter Verwendung der Übergangsänderungen im d-Achsen-Strom und im q-Achsen-Strom abgeschätzt.
Wenn die Induktivität des Motors bei der Motortreiber­ einheit aus dem Stand der Technik jedoch unter Verwendung der Übergangsänderungen im d-Achsen-Strom und im q-Achsen-Strom abgeschätzt werden soll, sind die mit dem Abschätzen verbun­ den Berechnungen kompliziert, wodurch der Umfang der Motor­ steuerschaltung vergrößert und die Kosten erhöht werden. Da die Ströme der einzelnen Phasen im Gleichgewichtszustand leicht instabil werden, müssen weiterhin die Zeitkonstanten für die Identifikationen vergrößert werden, um das Ansprechen dementsprechend zu verlangsamen.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Steuer­ system und ein Steuerverfahren für einen Motor vorzusehen, wodurch die Kosten verringert werden können und die Schnel­ ligkeit des Ansprechens dementsprechend beschleunigt werden kann, indem die Probleme der Motortreibereinheit aus dem Stand der Technik gelöst werden.
Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm einer Motorsteuer­ schaltung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 ist ein schematisches Diagramm einer Motortreiber­ einheit gemäß der Ausführungsform der Erfindung; und
Fig. 3 ist ein Flußdiagramm zur Darstellung der Wirkungen der Motorsteuerschaltung gemäß der Ausführungsform der Erfin­ dung.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird mit Bezug auf die begleitende Zeichnung detailliert beschrieben.
Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm einer Motorsteuer­ schaltung gemäß der Ausführungsform der Erfindung; Fig. 2 ist ein schematisches Diagramm einer Motortreibereinheit gemäß der Ausführungsform der Erfindung; und Fig. 3 ist ein Fluß­ diagramm zur Darstellung der Wirkungen der Motorsteuerschal­ tung gemäß der Ausführungsform der Erfindung.
In diesen Figuren bezeichnet eine Bezugszahl 10 eine Motortreibereinheit, und eine Bezugszahl 31 bezeichnet einen Motor (M). Dieser Motor 31 besteht aus einem bürstenlosen Gleichstrommotor, der einen nicht dargestellten Ständer mit Ständerspulen der Phasen U, V und W sowie einen nicht darge­ stellten Läufer aufweist, der drehbar im Ständer angeordnet ist und mehrere Permanentmagnete aufweist. Um den Motor 31 so anzutreiben, daß er ein Elektrofahrzeug zum Fahren bringt, wird weiterhin ein Gleichstrom von einer nicht dargestellten Batterie durch eine Wechselrichterbrücke 40 in elektrische Ströme IU, IV und IW mit den Phasen U, V und W umgewandelt, die jeweils den erwähnten einzelnen Ständerspulen zugeführt werden.
Hierzu besteht die Wechselrichterbrücke 40 aus sechs Transistoren Tr1 bis Tr6, so daß sie die Ströme IU, IV und IW der einzelnen Phasen durch selektives Durchschalten bezie­ hungsweise Sperren der einzelnen Transistoren Tr1 bis Tr6 erzeugen kann.
Andererseits ist an eine an den erwähnten Läufer ange­ schlossene Läuferwelle 42 ein nicht dargestellter Läufer eines Koordinatenwandlers oder Winkelgebers 43 angeschlossen. An diesen Koordinatenwandler 43 ist weiterhin als Magnetpol­ positions-Erfassungseinrichtung eine Läuferpositions- Erfassungsschaltung 44 angeschlossen, die eine Wechsel­ spannung an den Koordinatenwandler 43 anlegt und die Positionen der Magnetpole des Läufers ansprechend auf ein Koordinatenwandlersignal vom Koordinatenwandler 43 erfaßt, um dadurch ein Magnetpol-Positionssignal an eine Motor­ steuerschaltung 45 auszugeben.
Wenn daher eine nicht dargestellte Fahrzeugsteuerschal­ tung zum Steuern des ganzen Elektrofahrzeugs einen Stromsoll­ wert erzeugt und ihn zur Motorsteuerschaltung 45 sendet, berechnet diese eine Impulsbreite, die dem Stromsollwert entspricht, und erzeugt dreiphasige Impulsbreiten-Modulati­ onssignale SU, SV und SW mit der Impulsbreite und gibt diese an eine Treiberschaltung 51 aus. In Reaktion auf diese Impulsbreiten-Modulationssignale SU, SV und SW erzeugt die Treiberschaltung 51 Transistortreibersignale zum Ansteuern der sechs Transistoren Tr1 bis Tr6 und gibt diese an die Wechselrichterbrücke 40 aus.
Dadurch werden den Ständerspulen die Ströme IU, IV und IW der einzelnen Phasen zugeführt, so daß im Läufer ein Dreh­ moment erzeugt wird. Demgemäß kann das Elektrofahrzeug zum Fahren gebracht werden, indem die Motortreibereinheit 10 zum Antreiben des Motors 31 aktiviert wird.
Wenn hierbei die Werte der Ströme von zwei der einzelnen Phasen festgelegt sind, ist der Wert des Stroms der restli­ chen Phase festgelegt. Um die Ströme IU, IV und IW der ein­ zelnen Phasen zu steuern, werden daher beispielsweise die Ströme IU und IV der Phasen U und W durch Stromsensoren 33 und 34 erfaßt. Weiterhin wird eine Rückkopplungssteuerung bezüglich eines d-q-Achsenmodells ausgeführt, wobei eine d- Achse in Richtung der Magnetpolpaare des Läufers verläuft, während eine q-Achse senkrecht zur d-Achse verläuft.
Hierzu liest die Motorsteuerschaltung 45 die Ströme IU und IV der Phasen U und V, die durch die Stromsensoren 33 und 34 erfaßt werden, sowie die Positionen der Magnetpole des Läufers, die durch die Läuferpositions-Erfassungsschaltung 44 erfaßt werden, und sendet sie zu einem UV-dq-Wandler 61, der als eine erste Umwandlungseinrichtung wirkt. Dieser UV-dq- Wandler 61 unterzieht die Ströme IU und IV der Phasen U und V, die durch die Stromsensoren 33 und 34 erfaßt wurden, auf der Grundlage der vorhergehend erwähnten Magnetpol-Posi­ tionssignale einer Dreiphasen-/Zweiphasen-Umwandlung, wie durch Gleichung (1) ausgedrückt wird, um sie in einen d-Ach­ sen-Strom id und in einen q-Achsen-Strom iq umzuwandeln.
[Formel 1]
Hierbei bezeichnet der Buchstabe θ die durch die erwähn­ ten Magnetpol-Positionssignale ausgedrückten Positionen der Magnetpole des Läufers.
Weiterhin wird der d-Achsen-Strom Id einem Subtrahie­ rer 62 zugeführt, in dem eine d-Achsen-Stromabweichung Δid zwischen dem d-Achsen-Strom id und dem d-Achsen-Stromsollwert ids von den vorhergehend erwähnten Stromsollwerten berechnet wird, so daß die d-Achsen-Stromabweichung Δid an eine als Spannungssollwert-Berechnungseinrichtung wirkende d-Achsen- Spannungssollwert-Berechnungseinheit 64 und an eine als Induktivitätsabstimmeinrichtung wirkende Lq-Abstimmeinheit 71 ausgegeben wird. Andererseits wird der q-Achsen-Strom Iq einem Subtrahierer 63 zugeführt, in dem eine q-Achsen-Strom­ abweichung Δiq zwischen dem q-Achsen-Strom iq und dem q-Ach­ sen-Stromsollwert iqs der vorhergehend erwähnten Stromsoll­ werte berechnet wird, so daß die q-Achsen-Stromabweichung Δiq an eine als Spannungssollwert-Berechnungseinheit wirk­ ende q-Achsen-Spannungssollwert-Berechnungseinheit 65 und eine als Induktivitätsabstimmeinrichtung wirkende Ld-Abstimm­ einheit 72 ausgegeben wird.
Weiterhin berechnen die d-Achsen-Spannungssollwert- Berechnungseinheit 64 und die q-Achsen-Spannungssollwert Berechnungseinheit 65 die Drehgeschwindigkeit des Motors 31, und sie erzeugen einen d-Achsen-Spannungssollwert Vd* und einen q-Achsen-Spannungssollwert Vq*, die durch die Gleichun­ gen (2) und (3) ausgedrückt sind, und gibt sie an einen als eine zweite Umwandlungseinrichtung wirkenden dq-UV-Wandler 67 aus.
Vd* = KP.Δid + KI.Σ Δid - ω.Lq.iq (2)
Vq* = KP.Δiq + KI. Σ Δiq + ω.MIf + ω.Ld.id (3).
Hierbei sind KP und KI Identifikationsverstärkungen, ist MIf die Anzahl der verketteten Magnetflüsse auf der Läufer­ seite, ist Ld die d-Achsen-Induktivität des Motors 31 und ist Lq die q-Achsen-Induktivität des Motors 31.
In diesem Fall werden die d-Achsen-Induktivität Ld und die q-Achsen-Induktivität Lq als Parameter verwendet, um eine Störung zwischen dem d-Achsen-Spannungssollwert Vd* und dem q-Achsen-Spannungssollwert Vq* zu verhindern.
Nachfolgend führt der dq-UV-Wandler 67 die Zweiphasen-/Dreiphasen- Umwandlung auf der Grundlage der Magnetpol-Posi­ tionssignale aus, um den d-Achsen-Spannungssollwert Vd* und den q-Achsen-Spannungssollwert Vq* in Spannungssollwerte VU*, VV* und VW* der einzelnen Phasen umzuwandeln, wie durch Gleichung (4) ausgedrückt ist, und die Spannungssollwerte VU*, VV* und VW* der einzelnen Phasen zu einem PWM-Genera­ tor 68 auszugeben, der als Impulsbreiten-Modulationssignal- Erzeugungseinrichtung wirkt. Dieser PWM-Generator 68 erzeugt die Impulsbreiten-Modulationssignale SU, SV und SW der ein­ zelnen Phasen auf der Grundlage der Spannungssollwerte VU*, VV* und VW* der einzelnen Phasen.
[Formel 2]
Hierbei ist der Spannungssollwert VW* automatisch festge­ legt, wenn die Spannungssollwerte VU*, VV* festgelegt sind. Wenn der d-Achsen-Spannungssollwert Vd* und der q-Achsen- Spannungssollwert Vq* einzeln erzeugt werden, wird unter Verwendung der d-Achsen-Induktivität Ld und der q-Achsen- Induktivität Lq, die durch die Gleichungen (2) und (3) ausge­ drückt sind, verhindert, daß sie einander stören. Da diese Berechnungen kompliziert sind, lassen sich die d-Achsen- Induktivität Ld und die q-Achsen-Induktivität Lq des eigent­ lichen Motors 31 in der Motorsteuerschaltung 45 sehr schwer berechnen, und der Umfang dieser Motorsteuerschaltung 45 ist erhöht, wodurch die Kosten ansteigen. Da die Ströme IU, IV und IW der einzelnen Phasen im Gleichgewichtszustand leicht instabil werden, müssen weiterhin die Zeitkonstanten für die Identifikationen erhöht werden, wodurch das Ansprechen ver­ langsamt wird.
In der Motorsteuerschaltung 45 werden die d-Achsen-Induk­ tivität Ld und die q-Achsen-Induktivität Lq des Motors 31 daher unter Verwendung der Übergangsänderungen im d-Achsen- Strom id und im q-Achsen-Strom iq abgeschätzt.
Wenn es jedoch zwischen der d-Achsen-Induktivität Ld und der q-Achsen-Induktivität Lq des eigentlichen Motors 31 und der d-Achsen-Induktivität Ld und der q-Achsen-Induktivi­ tät Lq, die durch die Motorsteuerschaltung 45 geschätzt wurden, Fehler gibt, treten im d-Achsen-Strom id und im q- Achsen-Strom iq ständig Abweichungen auf, so daß die Ströme IU, IV und IW der einzelnen Phasen nicht genau gesteuert werden können.
Demgemäß sei die d-Achsen-Induktivität des eigentlichen Motors 31 mit LD und die q-Achsen-Induktivität von diesem mit LQ bezeichnet. Wenn zwischen der d-Achsen-Induktivität LD und der q-Achsen-Induktivität LQ des eigentlichen Motors 31 und der d-Achsen-Induktivität Ld und der q-Achsen-Induktivi­ tät Lq, die durch die Motorsteuerschaltung 45 abgeschätzt worden sind, Fehler auftreten, werden die d-Achsen-Induktivi­ tät Ld und die q-Achsen-Induktivität Lq bei dieser Ausfüh­ rungsform in Übereinstimmung mit der d-Achsen-Stromabwei­ chung Δid und der q-Achsen-Stromabweichung Δiq, die mit den Fehlern verbunden sind, abgestimmt, und die abgestimmte d- Achsen-Induktivität Ld und die abgestimmte q-Achsen-Indukti­ vität Lq werden der d-Achsen-Spannungssollwert-Berechnungs­ einheit 64 beziehungsweise der q-Achsen-Spannungssollwert- Berechnungseinheit 65 zugeführt.
Hier wird ein Verfahren zum Abstimmen der d-Achsen-Induk­ tivität Ld und der q-Achsen-Induktivität Lq in der Lq- Abstimmeinheit 71 und der Ld-Abstimmeinheit 72 beschrieben.
Insbesondere können der d-Achsen-Spannungssollwert Vd* und der q-Achsen-Spannungssollwert Vq* an sich durch Glei­ chung (5) ausgedrückt werden.
[Formel 3]
Falls die Fehler zwischen der d-Achsen-Induktivität LD und der q-Achsen-Induktivität LQ des eigentlichen Motors 31 und der d-Achsen-Induktivität Ld und der q-Achsen-Induktivi­ tät Lq, die durch die Motorsteuerschaltung 45 abgeschätzt worden sind, mit ΔLd bzw. ΔLq bezeichnet werden, werden die d-Achsen-Induktivität LD und die q-Achsen-Induktivität LQ durch
LD = Ld + ΔLd
und
LQ = Lq + ΔLq
ausgedrückt.
Bei den vorhergehend erwähnten Fehlern ΔLd und ΔLq sind der d-Achsen-Spannungssollwert Vd* und der q-Achsen-Span­ nungssollwert Vq* daher im Gleichgewichtszustand durch Glei­ chung (6) ausgedrückt.
[Formel 4]
Wenn der d-Achsen-Spannungssollwert Vd* und der q-Achsen- Spannungssollwert Vq*, die durch Gleichung (6) ausgedrückt sind, in der d-Achsen-Spannungssollwert-Berechnungseinheit 64 bzw. der q-Achsen-Spannungssollwert-Berechnungseinheit 65 erzeugt werden, treten ständige Abweichungen ΔiD und Δiq auf, die durch Gleichung (7) ausgedrückt sind.
[Formel 5]
Durch Umformen von Gleichung (7) unter Verwendung der ständigen Abweichungen ΔiD und ΔiQ als die d-Achsen-Strom­ abweichung Δid und die q-Achsen-Stromabweichung Δiq wird daher Gleichung (8) erhalten.
[Formel 6]
Falls die d-Achsen-Induktivität Ld und die q-Achsen- Induktivität Lq so abgestimmt sind, daß die d-Achsen-Strom­ abweichung Δid und die q-Achsen-Stromabweichung Δiq auf 0 gelegt sind, können die jeweiligen Fehler ΔLd und ΔLq der d-Achsen-Induktivität Ld und der q-Achsen-Induktivität Lq auf 0 verringert werden.
Bei der Lq-Abstimmeinheit 71 und der Ld-Abstimmeinheit 72 gelten daher die folgenden logischen Beziehungen:
ω < 0, id < 0 und iq < 0:
für Δid < 0 wird die q-Achsen-Induktivität Lq verringert;
für Δid < 0 wird die q-Achsen-Induktivität Lq erhöht;
für Δiq < 0 wird die d-Achsen-Induktivität Ld verringert;
für Δiq < 0 wird die d-Achsen-Induktivität Ld erhöht;
ω < 0, id < 0 und iq < 0:
für Δid < 0 wird die q-Achsen-Induktivität Lq erhöht;
für Δid < 0 wird die q-Achsen-Induktivität Lq verringert;
für Δiq < 0 wird die d-Achsen-Induktivität Ld verringert;
für Δiq < 0 wird die d-Achsen-Induktivität Ld erhöht;
ω < 0, id < 0 und iq < 0:
für Δid < 0 wird die q-Achsen-Induktivität Lq verringert;
für Δid < 0 wird die q-Achsen-Induktivität Lq erhöht;
für Δiq < 0 wird die d-Achsen-Induktivität Ld erhöht;
für Δiq < 0 wird die d-Achsen-Induktivität Ld verringert.
Hierfür werden Berechnungen, die durch die Gleichungen (9) und (10) ausgedrückt sind, in der Abstimmeinheit 71 bzw. der Abstimmeinheit 72 ausgeführt.
Lq(n+1) = Lq(n) - K.Δid(n).sgn [ω(n)].sgn [iq(n)] (9)
Ld(n+1) = Ld(n) + K.Δiq(n).sgn [ω(n)].sgn [id(n)] (10).
Hierbei ist K eine Identifikationsverstärkung und sgn[x] ein Vorzeichen von x.
Selbst bei den Fehlern ΔLd und ΔLq zwischen der d-Ach­ sen-Induktivität LD und der q-Achsen-Induktivität LQ des eigentlichen Motors 31 und der d-Achsen-Induktivität Ld und der q-Achsen-Induktivität Lq, die durch die Motorsteuerschal­ tung 45 abgeschätzt wurden, und bei den ständigen Abweichun­ gen ΔiD und ΔiQ im d-Achsen-Strom id und im q-Achsen-Strom iq werden die d-Achsen-Induktivität Ld und die q-Achsen- Induktivität Lq durch die Induktivitätsabstimmeinrichtung so abgestimmt, daß die d-Achsen-Stromabweichung Δid und die q- Achsen-Stromabweichung Δiq auf 0 verringert werden können. Es ist demgemäß möglich, die Ströme IU, IV und IW der einzel­ nen Phasen genau zu steuern.
Da die d-Achsen-Induktivität LD und die q-Achsen-Indukti­ vität LQ des eigentlichen Motors 31 nicht durch Berechnungen identifiziert zu werden brauchen, ist es weiterhin möglich, die Berechnungen zu vereinfachen und die Kosten für das Motorsteuersystem zu verringern. Da die Ströme IU, IV und IW der einzelnen Phasen im Gleichgewichtszustand stabilisiert werden, können darüber hinaus die Zeitkonstanten für Identi­ fikationen verringert werden. Hierdurch kann die Schnellig­ keit des Ansprechens dementsprechend verbessert werden.
Hierbei können die Fehler ΔLd und ΔLq nicht verringert werden, falls die Drehgeschwindigkeit ω, der d-Achsen- Strom id oder der q-Achsen-Strom iq in der vorhergehend erwähnten Gleichung (8) 0 ist. Daher unterbrechen die d- Achsen-Spannungssollwert-Berechnungseinheit 64 und die q- Achsen-Spannungssollwert-Berechnungseinheit 65 die Identifi­ kationen der d-Achsen-Induktivität Ld und der q-Achsen-Induk­ tivität Lq, wenn die Drehgeschwindigkeit ω, der d-Achsen- Strom id oder der q-Achsen-Strom iq kleiner als der festge­ legte Wert wird, und sie lesen vorab festgelegte Werte für sehr niedrige Geschwindigkeiten als d-Achsen-Induktivität Ld und als q-Achsen-Induktivität Lq mit Bezug auf ein nicht dargestelltes Kennfeld aus. Hierbei üben die Fehler ΔLd und ΔLq, wenn überhaupt, ausreichend geringe Einflüsse aus.
Hier wird das Flußdiagramm beschrieben.
Schritt S1: Die Ströme IU und IV der einzelnen Phasen und die Positionen der Magnetpole des Läufers werden eingelesen.
Schritt S2: Die Drehgeschwindigkeit ω des Motors 31 wird berechnet.
Schritt S3: Die Ströme IU und IV der einzelnen Phasen werden in den d-Achsen-Strom id und den q-Achsen-Strom iq umgewan­ delt.
Schritt S4: Es wird entschieden, ob die Drehgeschwindig­ keit ω kleiner als ein festgelegter Wert ωa ist. Die Rou­ tine geht zu einem Schritt S5 vor, falls die Drehgeschwindig­ keit ω kleiner als der festgelegte Wert ωa ist, und sie geht zu einem Schritt S6 vor, falls die Drehgeschwindigkeit dem festgelegten Wert ωa gleicht oder größer ist als dieser.
Schritt S5: Die d-Achsen-Induktivität Ld und die q-Achsen- Induktivität Lq für die sehr geringe Geschwindigkeit werden mit Bezug auf das Kennfeld ausgelesen.
Schritt S6: Die d-Achsen-Stromabweichung Δid und die q- Achsen-Stromabweichung Δiq werden berechnet.
Schritt S7: Die d-Achsen-Induktivität Ld und die q-Achsen- Induktivität Lq werden berechnet.
Schritt S8: Der d-Achsen-Spannungssollwert Vd* und der q- Achsen-Spannungssollwert Vq* werden berechnet.
Schritt S9: Der d-Achsen-Spannungssollwert Vd* und der q- Achsen-Spannungssollwert Vq* werden in die Spannungssollwerte VU*, VV* und VW* der einzelnen Phasen umgewandelt.
Schritt S10: Die Impulsbreite wird berechnet.
Schritt S11: Die Impulsbreiten-Modulationssignale SU, SV und SW werden ausgegeben.
Hierbei sollte die Erfindung nicht auf die vorhergehende Ausführungsform beschränkt sein, sondern sie kann auf der Grundlage ihres wesentlichen Inhalts auf vielerlei Arten modifiziert werden, und diese Modifikationen sollten aus dem Schutzumfang der Erfindung nicht ausgenommen sein.
Wie zuvor detailliert beschrieben wurde, beinhaltet ein Motorsteuersystem gemäß der Erfindung Stromsensoren zum Erfassen der Ströme einzelner Phasen, eine Magnetpol-Erfas­ sungseinrichtung zum Erfassen der Positionen von Magnetpolen, eine erste Umwandlungseinrichtung zum Umwandeln der Ströme der einzelnen Phasen in einen d-Achsen-Strom und einen q- Achsen-Strom auf der Grundlage der Positionen der Magnetpole, eine Spannungssollwert-Berechnungseinheit zum Berechnen eines d-Achsen-Spannungssollwerts und eines q-Achsen-Spannungssoll­ werts auf der Grundlage einer d-Achsen-Stromabweichung und einer q-Achsen-Stromabweichung des d-Achsen-Stroms bzw. des q-Achsen-Stroms, eine Induktivitätsabstimmeinrichtung zum Abstimmen einer d-Achsen-Induktivität und einer q-Achsen- Induktivität, so daß die d-Achsen-Stromabweichung und die q- Achsen-Stromabweichung auf 0 verringert werden können, eine zweite Umwandlungseinrichtung zum Umwandeln des d-Achsen- Spannungssollwerts und des q-Achsen-Spannungssollwerts in die Spannungssollwerte der einzelnen Phasen auf der Grundlage der Positionen der Magnetpole sowie eine Impulsbreiten-Modulati­ onssignal-Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen von Impulsbrei­ ten-Modulationssignalen der einzelnen Phasen auf der Grund­ lage der Spannungssollwerte der einzelnen Phasen.
Wenn in diesem Fall der d-Achsen-Spannungssollwert und der q-Achsen-Spannungssollwert einzeln erzeugt werden sollen, werden die d-Achsen-Induktivität und die q-Achsen-Induktivi­ tät als Parameter verwendet, so daß verhindert werden kann, daß sich der d-Achsen-Spannungssollwert und der q-Achsen- Spannungssollwert stören.
Selbst bei den Fehlern zwischen der d-Achsen-Induktivität und der q-Achsen-Induktivität des eigentlichen Motors und der d-Achsen-Induktivität und der q-Achsen-Induktivität, die durch die Motorsteuerschaltung geschätzt wurden, und bei den ständigen Abweichungen beim d-Achsen-Strom und beim q-Achsen- Strom werden die d-Achsen-Induktivität und die q-Achsen- Induktivität durch die Induktivitätsabstimmeinrichtung so abgestimmt, daß die d-Achsen-Stromabweichung und die q-Ach­ sen-Stromabweichung auf 0 verringert werden können. Es ist demgemäß möglich, die Ströme der einzelnen Phasen genau zu steuern.
Da die d-Achsen-Induktivität und die q-Achsen-Induktivi­ tät des eigentlichen Motors nicht durch Berechnungen identi­ fiziert zu werden brauchen, ist es weiterhin möglich, die Berechnungen zu vereinfachen und die Kosten des Motorsteuer­ systems zu verringern. Da die Ströme der einzelnen Phasen im Gleichgewichtszustand stabilisiert sind, können darüber hinaus die Zeitkonstanten für Identifikationen verringert werden. Hierdurch kann die Schnelligkeit des Ansprechens dem­ entsprechend verbessert werden.

Claims (4)

1. Motorsteuersystem, enthaltend: Stromsensoren zum Erfassen der Ströme einzelner Phasen, eine Magnetpol-Erfassungsein­ richtung zum Erfassen der Positionen von Magnetpolen, eine erste Umwandlungseinrichtung zum Umwandeln der Ströme der einzelnen Phasen in einen d-Achsen-Strom und einen q-Achsen- Strom auf der Grundlage der Positionen der Magnetpole, eine Spannungssollwert-Berechnungseinheit zum Berechnen eines d- Achsen-Spannungssollwerts und eines q-Achsen-Spannungssoll­ werts auf der Grundlage einer d-Achsen-Stromabweichung und einer q-Achsen-Stromabweichung des d-Achsen-Stroms bzw. des q-Achsen-Stroms, eine Induktivitätsabstimmeinrichtung zum Abstimmen einer d-Achsen-Induktivität und einer q-Achsen- Induktivität, so daß die d-Achsen-Stromabweichung und die q- Achsen-Stromabweichung auf 0 verringert werden können, eine zweite Umwandlungseinrichtung zum Umwandeln des d-Achsen- Spannungssollwerts und des q-Achsen-Spannungssollwerts in die Spannungssollwerte der einzelnen Phasen auf der Grundlage der Positionen der Magnetpole sowie eine Impulsbreiten-Modulati­ onssignal-Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen von Impulsbrei­ ten-Modulationssignalen der einzelnen Phasen auf der Grund­ lage der Spannungssollwerte der einzelnen Phasen.
2. System nach Anspruch 1, bei welchem die Induktivitäts­ abstimmeinrichtung Identifikationen der d-Achsen-Induktivität und der q-Achsen-Induktivität unterbricht, wenn die Drehge­ schwindigkeit, der d-Achsen-Strom und/oder der q-Achsen-Strom kleiner werden als ein festgelegter Wert, um die d-Achsen- Induktivität und die q-Achsen-Induktivität auf der Grundlage von Werten abzustimmen, die vorab für eine sehr geringe Geschwindigkeit als die d-Achsen-Induktivität und die q- Achsen-Induktivität festgelegt wurden.
3. Motorsteuerverfahren, enthaltend: Erfassen der Ströme einzelner Phasen und der Positionen von Magnetpolen, Umwan­ deln der Ströme der einzelnen Phasen in einen d-Achsen-Strom und einen q-Achsen-Strom auf der Grundlage der Positionen der Magnetpole, Berechnen eines d-Achsen-Spannungssollwerts und eines q-Achsen-Spannungssollwerts auf der Grundlage der d- Achsen-Stromabweichung und der q-Achsen-Stromabweichung des d-Achsen-Stroms bzw. des q-Achsen-Stroms, Abstimmen einer d- Achsen-Induktivität und einer q-Achsen-Induktivität, so daß die d-Achsen-Stromabweichung und die q-Achsen-Stromabweichung auf 0 verringert werden können, Umwandeln des d-Achsen- Spannungssollwerts und des q-Achsen-Spannungssollwerts in die Spannungssollwerte der einzelnen Phasen auf der Grundlage der Positionen der Magnetpole und Erzeugen von Impulsbreiten- Modulationssignalen der einzelnen Phasen auf der Grundlage der Spannungssollwerte der einzelnen Phasen.
4. Verfahren nah Anspruch 3, bei welchem die Induktivitäts­ abstimmeinrichtung Identifikationen der d-Achsen-Induktivität und der q-Achsen-Induktivität unterbricht, wenn die Dreh­ geschwindigkeit, der d-Achsen-Strom und/oder der q-Achsen- Strom kleiner werden als ein festgelegter Wert, um die d- Achsen-Induktivität und die q-Achsen-Induktivität auf der Grundlage von vorab für eine sehr geringe Geschwindigkeit festgelegten Werten als die d-Achsen-Induktivität und die q- Achsen-Induktivität abzustimmen.
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