JP2013085406A - 回転機の制御装置及び回転角算出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】遅れ補正量設定部B14において、モータジェネレータの回転子の回転速度ωが高いほど、回転角の進角側への補正量である遅れ補正量Cδを大きく設定する処理を行う。そして、加算部B15において、設定された遅れ補正量Cδによって上記回転角を補正する処理を行う。さらに、誤差補正部B16によって、回転角に含まれる変動誤差を除去する処理を行う。これら処理は、R/Dコンバータ36b内にて行われる。
【選択図】 図2
Description
以下、本発明にかかる制御装置をパラレルハイブリッド車両に搭載される回転機の制御システムに適用した第1の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
T=P{φ・iq+(Ld−Lq)id・iq}…(e1)
ちなみに、d軸指令電流id*,q軸指令電流iq*は、例えば、指令トルクTrq*と関係付けられたこれら指令電流id*,iq*が規定されるマップ(電流指令マップ)を用いて算出すればよい。
以下、第2の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
以下、第3の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
以下、第4の実施形態について、先の第3の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
以下、第5の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
ωest=ωcal+acc×Δtctl…(e2)
上式(e2)によって推定される回転速度を上記補正マップに入力することで、制御演算タイミングにおける回転角度に把握精度を向上させることができ、ひいては遅れ補正量Cδを適切な値とすることができる。
以下、第6の実施形態について、先の第3の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
以下、第7の実施形態について、先の第6の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
Claims (37)
- 回転機の回転角に応じた出力信号を出力する回転角センサと、前記出力信号に基づき前記回転角を算出する回転角算出装置とを備える回転機の制御システムに適用され、前記回転角算出装置によって算出される回転角に基づき前記回転機を制御する制御回路を備える回転機の制御装置において、
前記回転機の回転速度が高いほど、実際の前記回転角に対する前記回転角算出装置によって算出される回転角の遅れが前記回転機の制御に及ぼす影響を打ち消す方向に前記回転機の制御に用いるパラメータの値の補正量を大きく設定して且つ該補正量によって前記パラメータの値を補正する処理を行う補正手段を備えることを特徴とする回転機の制御装置。 - 前記補正手段は、前記補正する処理として、前記回転速度が高いほど前記回転角算出装置によって算出される回転角の進角側への補正量を大きく設定して且つ該補正量によって前記算出される回転角を補正する処理を行うことを特徴とする請求項1記載の回転機の制御装置。
- 前記補正手段は、前記補正する処理として、前記回転機の回転加速度が0よりも大きいほど前記進角側への補正量を大きく設定し、前記回転機の回転加速度が0よりも小さいほど前記進角側への補正量を小さく設定する処理を更に行うことを特徴とする請求項2記載の回転機の制御装置。
- 前記補正する処理によって補正された回転角に基づき、前記回転機に流れる相電流をd軸上の電流及びq軸上の電流に変換する電流変換手段と、
前記回転機のd軸上の指令電流及びq軸上の指令電流を設定する指令電流設定手段とを更に備え、
前記制御回路は、前記設定されたd軸上の指令電流に前記変換されたd軸上の電流を制御して且つ、前記設定されたq軸上の指令電流に前記変換されたq軸上の電流を制御することを特徴とする請求項2又は3記載の回転機の制御装置。 - 前記回転機の回転速度と、前記回転機の指令トルクとに基づき該回転機の指令電圧ベクトルの振幅を設定する振幅設定手段と、
前記回転機の出力トルクを前記指令トルクに制御すべく前記指令電圧ベクトルの位相を設定する位相設定手段とを更に備え、
前記制御回路は、前記指令電圧ベクトル及び前記補正する処理によって補正された回転角に基づき前記回転機の出力トルクを前記指令トルクに制御することを特徴とする請求項2又は3記載の回転機の制御装置。 - 前記補正する処理によって補正された回転角に基づき、前記回転機に流れる相電流をd軸上の電流及びq軸上の電流に変換する電流変換手段と、
少なくとも前記変換されたd軸上の電流及びq軸上の電流に基づき、前記回転機の出力トルクを算出するトルク算出手段とを更に備え、
前記位相設定手段は、前記トルク算出手段によって算出された出力トルクを前記指令トルクに制御すべく前記位相を設定することを特徴とする請求項5記載の回転機の制御装置。 - 前記補正手段は、前記制御回路又は前記回転角算出装置のいずれかに備えられることを特徴とする請求項2〜6のいずれか1項に記載の回転機の制御装置。
- 前記回転機に流れる相電流をd軸上の電流及びq軸上の電流に変換する電流変換手段を更に備え、
前記補正手段は、前記補正する処理として、前記回転速度が高いほど前記d軸上の電流及び前記q軸上の電流の前記回転機の遅角側への補正量を大きく設定して且つ該補正量によって前記d軸上の電流及び前記q軸上の電流を補正する処理を行い、
前記制御回路は、前記補正する処理によって補正された前記d軸上の電流及び前記q軸上の電流に基づき前記回転機を制御することを特徴とする請求項1記載の回転機の制御装置。 - 前記補正手段は、前記補正する処理として、前記回転速度が高いほど前記d軸上の電流及び前記q軸上の電流から定まる実電流ベクトルの前記遅角側への補正量を大きく設定して且つ該補正量によって前記実電流ベクトルを回転補正する処理を行うことを特徴とする請求項8記載の回転機の制御装置。
- 前記補正手段は、前記補正する処理として、前記回転速度が高いほど前記回転機のd軸上の指令電圧及び該回転機のq軸上の指令電圧の前記回転角の進角側への補正量を大きく設定して且つ該補正量によって前記d軸上の指令電圧及び前記q軸上の指令電圧を補正する処理を行い、
前記補正されたd軸上の指令電圧及びq軸上の指令電圧を指令相電圧に変換する電圧変換手段を更に備え、
前記制御回路は、前記変換された前記指令相電圧に基づき前記回転機を制御することを特徴とする請求項1,8又は9記載の回転機の制御装置。 - 前記補正手段は、前記補正する処理として、前記回転速度が高いほど前記d軸上の指令電圧及び前記q軸上の指令電圧から定まる指令電圧ベクトルの前記進角側への補正量を大きく設定して且つ該補正量によって前記指令電圧ベクトルを回転補正する処理を行うことを特徴とする請求項10記載の回転機の制御装置。
- 前記制御システムには、直流電源と、前記回転機を該直流電源の正極側に接続する高電位側スイッチング素子及び前記回転機を前記直流電源の負極側に接続する低電位側スイッチング素子の直列接続体とが更に備えられ、
前記回転角と関係付けられた前記スイッチング素子のオン操作信号又はオフ操作信号を生成する手段を更に備え、
前記補正手段は、前記補正する処理として、前記回転速度が高いほど前記回転角と関係付けられた前記操作信号の出力タイミングの前記回転角の進角側への補正量を大きく設定して且つ該補正量によって前記出力タイミングを補正する処理を行い、
前記制御回路は、前記補正する処理によって補正された前記出力タイミングに基づき前記操作信号を出力することで前記回転機を制御することを特徴とする請求項1,8又は9のいずれか1項に記載の回転機の制御装置。 - 前記回転機の回転速度と、前記回転機の指令トルクとに基づき該回転機の指令電圧ベクトルの振幅を設定する振幅設定手段と、
前記回転機の出力トルクを前記指令トルクに制御すべく前記指令電圧ベクトルの位相を設定する位相設定手段とを更に備え、
前記制御回路は、前記指令電圧ベクトル及び前記補正する処理によって補正された前記パラメータの値に基づき前記回転機の出力トルクを前記指令トルクに制御することを特徴とする請求項8〜12のいずれか1項に記載の回転機の制御装置。 - 前記回転機に流れる相電流をd軸上の電流及びq軸上の電流に変換する電流変換手段と、
少なくとも前記変換されたd軸上の電流及びq軸上の電流に基づき、前記回転機の出力トルクを算出するトルク算出手段とを更に備え、
前記位相設定手段は、前記トルク算出手段によって算出された出力トルクを前記指令トルクに制御すべく前記位相を設定することを特徴とする請求項13記載の回転機の制御装置。 - 前記回転機のd軸上の指令電流及びq軸上の指令電流を設定する指令電流設定手段を更に備え、
前記制御回路は、前記補正する処理によって補正された前記パラメータの値に基づき、前記設定されたd軸上の指令電流に前記回転機のd軸上の電流を制御して且つ、前記設定されたq軸上の指令電流に前記回転機のq軸上の電流を制御することを特徴とする請求項8〜12のいずれか1項に記載の回転機の制御装置。 - 前記補正手段は、前記補正する処理として、前記回転速度が高いほど前記d軸上の指令電流及び前記q軸上の指令電流の前記回転角の進角側への補正量を大きく設定して且つ該補正量によって前記d軸上の指令電流及び前記q軸上の指令電流を補正する処理を行い、
前記制御回路は、前記補正する処理によって補正された前記d軸上の指令電流に前記d軸上の電流を制御して且つ、前記補正された前記q軸上の指令電流に前記q軸上の電流を制御することを特徴とする請求項15記載の回転機の制御装置。 - 前記補正手段は、前記補正する処理として、前記回転速度が高いほど前記d軸上の指令電流及び前記q軸上の指令電流から定まる指令電流ベクトルの前記進角側への補正量を大きく設定して且つ該補正量によって前記指令電流ベクトルを回転補正する処理を行うことを特徴とする請求項16記載の回転機の制御装置。
- 前記補正手段は、前記回転機の回転加速度の0からのずれ量が大きいほど、実際の前記回転角に対する前記回転角算出装置によって算出される回転角の遅れが前記回転機の制御に及ぼす影響を打ち消す方向への前記補正量の変更を大きくする処理を更に行うことを特徴とする請求項8〜17のいずれか1項に記載の回転機の制御装置。
- 前記補正手段は、前記制御回路に備えられることを特徴とする請求項8〜18のいずれか1項に記載の回転機の制御装置。
- 前記回転角算出装置によって算出される回転角に基づき、前記回転機の回転速度を含む前記回転角の時間変化に関する情報を算出する速度算出手段を更に備え、
前記補正手段は、前記速度算出手段によって算出される情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする請求項1〜19のいずれか1項に記載の回転機の制御装置。 - 所定の数式モデルを用いて前記回転機の回転角を推定する推定手段と、
前記推定手段によって推定される回転角に基づき、前記回転機の回転速度を含む前記回転角の時間変化に関する情報を算出する速度算出手段とを更に備え、
前記補正手段は、前記速度算出手段によって算出される情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする請求項1〜19のいずれか1項に記載の回転機の制御装置。 - 前記回転機は、車載回転機であり、
前記回転機が備えられる車両には、回転軸を有して且つ前記回転機とは異なる車載機器と、前記回転軸の回転角に関する情報を検出する検出手段とが更に備えられ、
前記回転機の回転軸と前記車載機器の回転軸とは機械的に連結され、
前記検出手段の検出値に基づき、前記回転機の回転速度を含む前記回転角の時間変化に関する情報を算出する速度算出手段を更に備え、
前記補正手段は、前記速度算出手段によって算出される情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする請求項1〜19のいずれか1項に記載の回転機の制御装置。 - 前記回転角算出装置は、前記算出される回転角が規定角となる場合に基準信号を出力する機能を有し、
前記基準信号が出力される時間間隔に基づき、前記回転機の回転速度を含む前記回転角の時間変化に関する情報を算出する速度算出手段を更に備え、
前記補正手段は、前記速度算出手段によって算出される情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする請求項1〜19のいずれか1項に記載の回転機の制御装置。 - 前記回転角センサは、互いに位相が「π/2」だけ相違する一対の変調波によって搬送波が変調された一対の被変調波を前記出力信号とするレゾルバであり、
前記一対の被変調波のうち少なくとも1つに基づき、前記回転機の回転速度を含む前記回転角の時間変化に関する情報を算出する速度算出手段を更に備え、
前記補正手段は、前記速度算出手段によって算出される情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする請求項1〜19のいずれか1項に記載の回転機の制御装置。 - 前記回転機の各相に印加される誘起電圧に基づき、前記回転機の回転速度を含む前記回転角の時間変化に関する情報を算出する速度算出手段を更に備え、
前記補正手段は、前記速度算出手段によって算出される情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする請求項1〜19のいずれか1項に記載の回転機の制御装置。 - 前記回転機の回転速度を含む前記回転角の時間変化に関する情報を推定する速度推定手段を更に備え、
前記補正手段は、前記速度推定手段によって推定される情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする請求項1〜19のいずれか1項又は請求項8に記載の回転機の制御装置。 - 前記速度推定手段は、前記回転速度を含む前記回転角の時間変化に関する情報を予測する手段であり、
前記補正手段は、前記予測される情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする請求項26に記載の回転機の制御装置。 - 前記補正手段は、実際の前記回転角に対する前記回転角算出装置によって算出される回転角の遅れが前記回転機の制御に及ぼす影響を打ち消す方向への前記補正量を前記回転機の回転速度と関連付けて規定するマップ、及び前記打ち消す方向への前記補正量を前記回転機の回転速度と関連付けて規定する数式のうち少なくとも1つである規定情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする請求項1〜27のいずれか1項に記載の回転機の制御装置。
- 当該回転機の制御装置には、前記回転角算出装置に応じた専用の前記規定情報が記憶された記憶手段が備えられることを特徴とする請求項28記載の回転機の制御装置。
- 前記補正手段を第1の補正手段とし、
規定期間における前記回転角の平均値に基づき前記回転角の予測値を算出し、該算出される予測値に基づき前記回転角算出装置によって算出される回転角を補正する第2の補正手段を更に備え、
前記制御回路は、前記第2の補正手段によって補正された回転角に基づき、前記回転機を制御することを特徴とする請求項1〜29のいずれか1項に記載の回転機の制御装置。 - 回転体の回転角に応じた出力信号を出力する回転角センサに適用され、前記出力信号に基づき前記回転角を算出する回転角算出装置において、
前記回転体の回転速度が高いほど前記算出される回転角の進角側への補正量を大きく設定して且つ該補正量によって前記算出される回転角を補正する処理を行う補正手段を備えることを特徴とする回転角算出装置。 - 前記補正手段は、前記補正する処理として、前記回転体の回転加速度が0よりも大きいほど前記進角側への補正量を大きく設定し、前記回転体の回転加速度が0よりも小さいほど前記進角側への補正量を小さく設定する処理を更に行うことを特徴とする請求項31記載の回転角算出装置。
- 前記回転体の回転速度を含む前記回転角の時間変化に関する情報を推定する速度推定手段を更に備え、
前記補正手段は、前記速度推定手段によって推定される情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする請求項31又は32記載の回転角算出装置。 - 前記速度推定手段は、前記回転速度を含む前記回転角の時間変化に関する情報を予測する手段であり、
前記補正手段は、前記予測される情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする請求項33記載の回転角算出装置。 - 前記補正手段は、前記進角側への補正量を前記回転体の回転速度と関連付けて規定するマップ、及び前記進角側への補正量を前記回転体の回転速度と関連付けて規定する数式のうち少なくとも1つである規定情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする請求項31〜34のいずれか1項に記載の回転角算出装置。
- 当該回転角算出装置には、その個体に応じた専用の前記規定情報が記憶された記憶手段が備えられることを特徴とする請求項35記載の回転角算出装置。
- 前記補正手段を第1の補正手段とし、
規定期間における前記回転角の平均値に基づき前記回転角の予測値を算出し、該算出される予測値に基づき前記算出される回転角を補正する第2の補正手段を更に備えることを特徴とする請求項31〜36のいずれか1項に記載の回転角算出装置。
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