车用发电电动机的控制装置及其方法

摘要

本发明涉及车用发电电动机的控制装置及其方法。本发明提供一种将电流传感器等减少到最少、且对发电电动机驱动时的输出转矩和消耗电流进行推定的低成本的车用发电电动机的控制装置等。在该车用发电电动机的控制装置中，无需设置对从电源流向发电电动机的逆变器装置的输入电流进行检测的电流传感器、以及对从逆变器装置流向旋转电机的电枢绕阻的输出电流进行检测的电流传感器，而是根据发电电动机的励磁电流、转速、直流电压、以及通电时的交流电压相位来推定发电电动机驱动时的输出转矩和消耗电流。

主权项

一种车用发电电动机的控制装置，该车用发电电动机的控制装置设置有：旋转电机，该旋转电机通过动力传导部与内燃机相连的；功率转换部，该功率转换部连接在所述旋转电机和直流电源之间，对交流功率和直流功率进行相互转换，且包括励磁功率转换部和电枢功率转换部；以及控制部，该控制部对所述功率转换部进行控制，其特征在于，所述控制部具有：励磁电流控制部，该励磁电流控制部对流过所述车用发电电动机的励磁绕阻的电流进行控制；交流电压相位控制部，该交流电压相位控制部对所述功率转换部输出到电枢绕阻的交流电压的交流电压相位进行控制；励磁电流检测部，该励磁电流检测部对流过所述车用发电电动机的励磁绕阻的励磁电流进行检测；转速检测部，该转速检测部对所述车用发电电动机的转速进行检测；直流电压检测部，该直流电压检测部对所述功率转换部的、来自所述直流电源的输入直流电压进行检测；以及发电电动机状态推定部，在所述车用发电电动机作为电动机来工作时，该发电电动机状态推定部根据所述励磁电流、所述转速、所述直流电压以及所述交流电压相位，求出所述车用发电电动机的输出转矩推定值以及消耗电流推定值之中的至少一个，所述输出转矩推定值基于下述式(1)～(3)来求得：τ＝P_mФ_fI_q+P_m(L_d‑L_q)I_dI_q    (1)I_d＝(1/Z²){R_a·V·cosδ+ω·L_q(V·sinδ‑ω·φf)}                                                        (2)I_q＝(1/Z²){R_a·(V·sinδ‑ω·φf)‑ω·L_d·V·cosδ}Z＝√(R_a²+ω²·L_d·L_q)   (3)其中，τ：所述输出转矩推定值P_m：极对数Ф_f：励磁磁通I_d、I_q：分别是d轴电流、q轴电流L_d、L_q：分别是d轴电感、q轴电感R_a：所述车用发电电动机的电枢电阻V：所述电枢功率转换部所能够施加的电压振幅ω：旋转角速度δ：电枢电压相位相对于转子相位的相位提前量，即，所述交流电压相位，Z：所述车用发电电动机的同步阻抗的绝对值所述消耗电流推定值根据下述消耗电流推定映射来求得：该消耗电流推定映射示出了消耗电流推定值I_B’相对于与所述旋转电机相关的通电相位指令δ、励磁电流I_f、转速N_MG以及输入电压V_B的关系。