马达驱动装置和搭载该马达驱动装置的车辆
2019-11-22

马达驱动装置和搭载该马达驱动装置的车辆

马达驱动装置利用来自直流电源(20)的电力驱动电动发电机(MG1、MG2)。电动发电机(MG1、MG2)利用通过使驱动电流在定子的线圈中流动而产生的电流磁场,使设置有永磁体的转子旋转。并且,马达驱动装置的ECU(300)控制变换器(130),以在定子的线圈的至少1相上叠加偏移电流使设置于转子的永磁体升温,所述变换器(130)构成为将来自直流电源(20)的直流电力变换为用于驱动电动发电机(MG1、MG2)的交流电力。

然而,在使用日本特开2008-043094号公报(专利文献I)中所公开的技术的情况下,在永磁体升温到预定温度之前,有可能限制了车辆的行驶。另外,在马达转速低的情况下,即使在低温环境下反电动势电压也低,因此不必进行永磁体的升温,但是在日本特开2008-043094号公报(专利文献I)中对这一点并没有考虑,因不必要的电流的施加而有可能白白消耗电力。

图4是垂直于电动发电机的旋转轴的截面的示意图。

图19是用于说明实施方式3中的车辆的ECU的马达控制结构的控制框图。

iv氺、iw氺。

在电动发电机MG1、MG2的转速MRN1、MRN2比基准速度大的情况下(在S120中为是),通过S130来计算偏移电流的设定值。另外,在电动发电机MG1、MG2的转速MRN1、MRN2为基准速度以下的情况下(在S120中否),通过S135将偏移电流的设定值设定为零。

图4是垂直于电动发电机的旋转轴的截面的示意图。

代表性地,电动发电机MGl为在转子(未图不)中设置有永磁体的3相永磁体型同步电动机,设置于定子(未图示)的U、V、W相的3个线圈的一端共同连接于中性点。进而,各相线圈的另一端与各相上下臂132〜134的开关元件的连接节点连接。

在此,在搭载于图1所示的车辆100的马达驱动控制系统的设计中,以例如图3所示的温度T2(例如,75°C)为基准进行设计。并且,在该基准温度下,基本上将电容器等的各设备的耐压设定为能够承受在电动发电机的最高转速Nmax时产生的反电动势电压E10。

图7是以俯视方式示出在适用了本实施方式的电流修正控制的情况下的转子和定子的关系的图。

图6的下部示出了适用了本实施方式的电流修正控制的情况下的一例的电流波形。在图6中,示出了在U相的电流上叠加有正的偏移电流的情况的例子(图6中的曲线W1*)。在叠加有这样的偏移电流的情况下,如图7那样,从定子除了产生旋转磁场以外,还产生由偏移电流引起的恒定磁场。并且,当转子的永磁体在该恒定磁场中移动时,通过电磁感应在永磁体上产生涡电流,该涡电流被永磁体的电阻所消耗从而使永磁体升温。此外,也可以使偏移电流叠加于U、V、W相中的任一方的线圈,另外,只要产生恒定磁场,也可以使偏移电流不叠加于任I相的线圈上而叠加于多个相的线圈。

向PI运算部330输入d轴电流相对于指令值的偏差ΛId(ΛId=IdR_id)和q轴电流相对于指令值的偏差ΛIq(ΔIq=IqR-1q)0PI运算部330分别针对d轴电流偏差ΛId和q轴电流偏差△Iq进行通过利用了预定增益的PI运算求出控制偏差,并生成与该控制偏差相应的d轴电压指令值Vd#和q轴电压指令值Vq#。