用于控制動(dòng)力傳動(dòng)系的方法和裝置制造方法
【專利摘要】用于控制動(dòng)力傳動(dòng)系的方法，該動(dòng)力傳動(dòng)系是被裝配在一臺(tái)汽車中并且包括一個(gè)電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)機(jī)裝備有一個(gè)轉(zhuǎn)子和一個(gè)定子，該方法包括：-通過(guò)該電動(dòng)機(jī)的多個(gè)控制信號(hào)（Va，Vq，Vf）調(diào)節(jié)（2）該轉(zhuǎn)子和定子的多個(gè)電流（la，Iq，If），其中所述電流（la，Iq，L）和所述控制信號(hào)（Va，Vq，Vf）是以一個(gè)旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系來(lái)表示的并且包括多個(gè)軸，所述控制信號(hào)（Va，Vq，Vf）是從一次第一轉(zhuǎn)換中推導(dǎo)出的，該第一轉(zhuǎn)換包括一種變量變換，該變量變換使得這些控制信號(hào)（Va，Vq，Vf）之間沿所述多個(gè)軸的每一個(gè)軸能夠動(dòng)態(tài)解耦；-使從所述第一轉(zhuǎn)換導(dǎo)致的所述控制信號(hào)（sat(Va)，sat(Vg)，sat(Vf)）飽和（3）以便滿足與一個(gè)電池相關(guān)聯(lián)的約束，該電池是被裝配在該汽車中并且被連接到該電動(dòng)機(jī)上；并且-如果這些控制信號(hào)是飽和的則截?cái)啵?）這些電流參考調(diào)節(jié)值(Fefa，F(xiàn)ef3/4Peff)中的至少一些。
【專利說(shuō)明】用于控制動(dòng)力傳動(dòng)系的方法和裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明的【技術(shù)領(lǐng)域】是電動(dòng)機(jī)控制，并且特別是繞線轉(zhuǎn)子同步型電動(dòng)機(jī)控制。
【背景技術(shù)】
[0002]一個(gè)繞線轉(zhuǎn)子同步型電動(dòng)機(jī)包括一個(gè)稱作定子的固定零件和一個(gè)稱作轉(zhuǎn)子的一個(gè)運(yùn)動(dòng)零件。該定子包括三個(gè)繞組，這些繞組偏置120°并且由交流電流提供動(dòng)力。該轉(zhuǎn)子包括一個(gè)繞組，該繞組是由直流電流提供動(dòng)力。
[0003]該定子的這些相的電流取決于該轉(zhuǎn)子的和該定子的電阻和電感以及該轉(zhuǎn)子與該定子之間的互感系數(shù)。
[0004]這樣一種系統(tǒng)的控制要求考慮控制飽和現(xiàn)象，特別是由于該電池的電壓限制。
[0005]文件US3851234披露了一種用于通過(guò)降低電動(dòng)機(jī)速度或供應(yīng)扭矩而避免磁飽和的方法。
[0006]文件US5015937披露了通過(guò)多個(gè)數(shù)據(jù)表以一種開環(huán)模式控制繞線轉(zhuǎn)子同步機(jī)器以用于避免飽和。
[0007]最后，文件US6181091披露了對(duì)帶有永磁鐵的同步機(jī)器的控制，其中飽和處理是通過(guò)改變PWM (脈沖寬度調(diào)制)的運(yùn)行而被避免的，該P(yáng)WM確保該電動(dòng)機(jī)的每個(gè)分支上的電壓。
[0008]然而，現(xiàn)有技術(shù)中并未提供飽和處理，該飽和處理使之有可能維持這些控制的動(dòng)態(tài)解耦。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的一個(gè)目的是要通過(guò)維持該轉(zhuǎn)子的控制與該定子的控制之間的解耦的飽和處理而改進(jìn)繞線轉(zhuǎn)子同步型電動(dòng)機(jī)的調(diào)節(jié)質(zhì)量。
[0010]根據(jù)一種實(shí)現(xiàn)方式，限定了一種用于控制動(dòng)力傳動(dòng)系的方法，該動(dòng)力傳動(dòng)系是被安裝在一臺(tái)機(jī)動(dòng)車輛中并且包括一個(gè)電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)機(jī)配備有一個(gè)轉(zhuǎn)子和一個(gè)定子，該方法包括:
[0011]-通過(guò)該電動(dòng)機(jī)的多個(gè)控制信號(hào)調(diào)節(jié)該轉(zhuǎn)子和定子電流，所述電流和所述控制信號(hào)是以一個(gè)旋轉(zhuǎn)參考系(例如派克(Park)參考系)來(lái)表示的并且包括多個(gè)軸，所述控制信號(hào)是從一次第一轉(zhuǎn)換中推導(dǎo)出的，該第一轉(zhuǎn)換包括一種變量變換，該變量變換允許這些控制信號(hào)之間的沿所述多個(gè)軸的每一個(gè)軸的動(dòng)態(tài)解耦；
[0012]-使從所述第一轉(zhuǎn)換獲得的所述控制信號(hào)飽和以便滿足與一個(gè)電池相關(guān)聯(lián)的約束，該電池是被安裝在該機(jī)動(dòng)車輛中并且被連接到該電動(dòng)機(jī)上；并且
[0013]-如果這些控制信號(hào)是飽和的則截?cái)喽鄠€(gè)調(diào)節(jié)電流設(shè)定點(diǎn)中的至少一些。
[0014]該控制方法的具有的優(yōu)點(diǎn)是這些該轉(zhuǎn)子電流設(shè)定點(diǎn)與這些定子電流設(shè)定點(diǎn)之間的總解耦允許改進(jìn)的車輪扭矩設(shè)定點(diǎn)跟蹤。這種解耦在飽和過(guò)程中被維持，這是由于該飽和處理被應(yīng)用到根據(jù)該第一轉(zhuǎn)換表示的這些解耦控制信號(hào)。此外，有可能通過(guò)截?cái)噙@些電流設(shè)定點(diǎn)來(lái)確保對(duì)這些電流的總控制。
[0015]換言之，該飽和策略憑借該解耦空間中執(zhí)行的峰值限幅而確保了穩(wěn)定性。此外，由于這些電流設(shè)定點(diǎn)是在飽和的事件中被重新計(jì)算的，這使之有可能達(dá)到與實(shí)際設(shè)定點(diǎn)盡可能接近的穩(wěn)定電流值，盡管這些設(shè)定點(diǎn)是不可達(dá)到的。這些重新計(jì)算的電流設(shè)定點(diǎn)因此是最大可達(dá)到的電流設(shè)定點(diǎn)。
[0016]根據(jù)一個(gè)特征，該方法還包括一次第二轉(zhuǎn)換，該第二轉(zhuǎn)換包括與所述變量變換反向的一種變量變換，從而允許動(dòng)態(tài)解耦以便在飽和之后以所述旋轉(zhuǎn)參考系來(lái)表示這些控制信號(hào)而沒(méi)有變量變換。
[0017]因此，于是有可能以例如派克參考系直接表示這些控制信號(hào)。
[0018]根據(jù)一個(gè)額外特征，該方法還包括一次信息交流，該信息涉及這些控制信號(hào)的飽和，并且這些調(diào)節(jié)電流設(shè)定點(diǎn)的截?cái)嗍腔谶@個(gè)信息來(lái)執(zhí)行的。
[0019]因此有可能截?cái)噙@些電流設(shè)定點(diǎn)以便避免這些控制信號(hào)飽和。
[0020]根據(jù)另一種實(shí)現(xiàn)方式，限定了一種用于控制動(dòng)力傳動(dòng)系的系統(tǒng)，該動(dòng)力傳動(dòng)系是被安裝在一臺(tái)機(jī)動(dòng)車輛中并且包括一個(gè)電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)機(jī)配備有一個(gè)轉(zhuǎn)子和一個(gè)定子，該系統(tǒng)包括:
[0021]-用于通過(guò)使用該電動(dòng)機(jī)的多個(gè)控制信號(hào)調(diào)節(jié)該轉(zhuǎn)子和定子電流的一個(gè)裝置，所述電流和所述控制信號(hào)是以一個(gè)旋轉(zhuǎn)參考系(例如派克參考系)來(lái)表示的并且包括多個(gè)軸，所述控制信號(hào)是從一次第一轉(zhuǎn)換中推導(dǎo)出的，該第一轉(zhuǎn)換包括一種變量變換，該變量變換允許這些控制信號(hào)的沿所述多個(gè)軸的每一個(gè)軸的動(dòng)態(tài)解耦；
[0022]-用于使從所述第一轉(zhuǎn)換獲得的所述控制信號(hào)飽和以便滿足與一個(gè)電池相關(guān)聯(lián)的約束的一個(gè)裝置，該電池是被安裝在該機(jī)動(dòng)車輛中并且被連接到該電動(dòng)機(jī)上；以及
[0023]-一個(gè)截?cái)嘌b置，該截?cái)嘌b置被配置成如果這些控制信號(hào)是飽和的則截?cái)嘣撜{(diào)節(jié)裝置的電流設(shè)定點(diǎn)中的至少一些。
[0024]根據(jù)一個(gè)特征，該系統(tǒng)還包括用于計(jì)算一種第二轉(zhuǎn)換的一個(gè)裝置，該第二轉(zhuǎn)換包括與所述變量變換反向的一種變量變換，從而允許動(dòng)態(tài)解耦以便在飽和之后以所述旋轉(zhuǎn)參考系表示這些控制信號(hào)而沒(méi)有變量變換。
[0025]根據(jù)一個(gè)額外特征，該系統(tǒng)還包括用于交流信息的一個(gè)裝置，該信息涉及這些控制信號(hào)的飽和，并且該截?cái)嘌b置基于這個(gè)信息來(lái)截?cái)嘣撜{(diào)節(jié)裝置的這些電流設(shè)定點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026]通過(guò)閱讀單純作為非限定性實(shí)例給出的以下說(shuō)明并參見(jiàn)附圖將顯現(xiàn)其他目標(biāo)、特征和優(yōu)點(diǎn)，在附圖中:
[0027]-圖1展示了一種用于控制電動(dòng)力傳動(dòng)系的方法，并且
[0028]-圖2展示了一種用于控制電動(dòng)力傳動(dòng)系的裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0029]為了保證對(duì)一個(gè)動(dòng)力傳動(dòng)系的調(diào)節(jié)，該動(dòng)力傳動(dòng)系包括一個(gè)同步電動(dòng)機(jī)并且被安裝在一臺(tái)車輛中，該同步電動(dòng)機(jī)包括一個(gè)定子和一個(gè)轉(zhuǎn)子，使用了用于控制這些定子電壓的相位的一個(gè)逆變器以及用于控制該轉(zhuǎn)子電壓的一個(gè)斬波器。這兩個(gè)裝置是由安裝在該車輛中的一個(gè)電池提供動(dòng)力的。
[0030]還使用了一個(gè)派克參考系，該派克參考系使之有可能以一個(gè)旋轉(zhuǎn)參考系表示這些電氣量，該旋轉(zhuǎn)參考系在一個(gè)同步電動(dòng)機(jī)的情況下例如是與該轉(zhuǎn)子聯(lián)動(dòng)的。這個(gè)參考系包括三個(gè)軸:d、q和f。d軸和q軸與該定子相關(guān)聯(lián)并且f軸與該轉(zhuǎn)子相關(guān)聯(lián)。電動(dòng)機(jī)的控制信號(hào)Vd、Vq、Vf以及應(yīng)用的電流設(shè)定點(diǎn)。、。、乙對(duì)應(yīng)于一個(gè)控制信號(hào)和一個(gè)電流的分別沿這些軸:d、q、f的分量。
[0031]在該派克參考系中，包括一個(gè)同步電動(dòng)機(jī)的一個(gè)動(dòng)力傳動(dòng)系取決于以下等式:
【權(quán)利要求】
1.一種用于控制動(dòng)力傳動(dòng)系的方法，該動(dòng)力傳動(dòng)系是被安裝在一臺(tái)機(jī)動(dòng)車輛中并且包括一個(gè)電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)機(jī)配備有一個(gè)轉(zhuǎn)子和一個(gè)定子，該方法包括: -通過(guò)該電動(dòng)機(jī)的多個(gè)控制信號(hào)調(diào)節(jié)(2)該轉(zhuǎn)子和定子電流(Id, Iq,if)，所述電流(id，iq, if)和所述控制信號(hào).C vd, VtlfVf)是以一個(gè)旋轉(zhuǎn)參考系來(lái)表示的并且包括多個(gè)軸，所述控制信號(hào)(^ d, I, I)是從一次第一轉(zhuǎn)換中推導(dǎo)出的，該第一轉(zhuǎn)換包括一種變量變換，該變量變換允許這些控制信號(hào)(Vd,Vq, Pf)之間的沿所述多個(gè)軸的每一個(gè)軸的動(dòng)態(tài)解耦； -使從所述第一轉(zhuǎn)換獲得的所述控制信號(hào)sat< V I,飽和(3)以便滿足與一個(gè)電池相關(guān)聯(lián)的約束，該電池是被安裝在該機(jī)動(dòng)車輛中并且被連接到該電動(dòng)機(jī)上；并且 -如果這些控制信號(hào)是飽和的則截?cái)?I)多個(gè)調(diào)節(jié)電流設(shè)定點(diǎn)(/f f:1 fT丨中的至少一些。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括一次第二轉(zhuǎn)換(4)，該第二轉(zhuǎn)換包括與所述變量變換反向的一種變量變換，從而允許動(dòng)態(tài)解耦以便在飽和(sat (Vd)，sat (Vq), sat (Vf))之后以所述旋轉(zhuǎn)參考系表示這些控制信號(hào)而沒(méi)有變量變換。
3.如以上權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的方法，還包括一次信息(INDIC)交流，該信息涉及這些控制信號(hào)的飽和，并且這些調(diào)節(jié)電流設(shè)定點(diǎn)(/.r C /;+"+?的截?cái)?I)是基于這個(gè)信息來(lái)執(zhí)行的。`
4.如以上權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的方法，其中所述電流(la，Iq,If,)和所述控制信號(hào)d K，%)以其表示的參考系是一個(gè)派克參考系。
5.一種用于控制動(dòng)力傳動(dòng)系的系統(tǒng)，該動(dòng)力傳動(dòng)系是被安裝在一臺(tái)機(jī)動(dòng)車輛中并且包括一個(gè)電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)機(jī)配備有一個(gè)轉(zhuǎn)子和一個(gè)定子，該系統(tǒng)包括: -用于通過(guò)使用該電動(dòng)機(jī)的多個(gè)控制信號(hào)(Vd,Yq, ff)調(diào)節(jié)該轉(zhuǎn)子和定子電流(Id,iq，if)的一個(gè)裝置(6)，所述電流(id，iq，if)和所述控制信號(hào)(m)是以一個(gè)旋轉(zhuǎn)參考系來(lái)表示的并且包括多個(gè)軸，所述控制信號(hào)(I, %sff)是從一次第一轉(zhuǎn)換中獲得的，該第一轉(zhuǎn)換包括一種變量變換，該變量變換允許這些控制信號(hào)(Vd,Vq) ff)之間的沿所述多個(gè)軸的每一個(gè)軸的動(dòng)態(tài)解耦； -用于使從所述第一轉(zhuǎn)換獲得的所述控制信號(hào)<+沾《 VJ5 ^itl V I, s_ V; ”飽和以便滿足與一個(gè)電池相關(guān)聯(lián)的約束的一個(gè)裝置(7)，該電池是被安裝在該機(jī)動(dòng)車輛中并且被連接到該電動(dòng)機(jī)上；以及-一個(gè)截?cái)嘌b置(5)，該截?cái)嘌b置被配置成如果這些控制信號(hào)是飽和和則截?cái)嘣撜{(diào)節(jié)裝置的多個(gè)調(diào)節(jié)電流設(shè)定點(diǎn)< /f /；' /「I中的至少一些。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，還包括用于計(jì)算一種第二轉(zhuǎn)換的一個(gè)裝置(8)，該第二轉(zhuǎn)換包括與所述變量變換反向的一種變量變換，從而允許動(dòng)態(tài)解耦以便在飽和(sat (Vd)，sat(Vq), sat(Vf))之后以所述旋轉(zhuǎn)參考系表示這些控制信號(hào)而沒(méi)有變量變換。
7.如權(quán)利要求5或6中任意一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，還包括用于交流信息(INDIC)的一個(gè)裝置(7 )，該信息涉及這些控制信號(hào)的飽和，并且該截?cái)嘌b置(5 )基于這個(gè)信息來(lái)截?cái)嘣撜{(diào)節(jié)裝置的這些調(diào)節(jié)電流設(shè)定點(diǎn)< ,f ff /f)的中的至少一些。
8.如權(quán)利要求 5至7中任意一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中該旋轉(zhuǎn)參考系是一個(gè)派克參考系。
【文檔編號(hào)】H02P21/05GK103797704SQ201280044220
【公開日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2012年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月12日
【發(fā)明者】L·梅里耶納, A·馬盧姆 申請(qǐng)人:雷諾股份公司