用于控制動力傳動系的方法以及相應(yīng)的控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】用于控制動力傳動系的方法以及相應(yīng)的控制系統(tǒng)一種用于控制動力傳動系的方法，該動力傳動系用于裝備一臺機動車輛并包括一個電動機，該電動機配備有一個轉(zhuǎn)子和一個定子，所述方法包括對該轉(zhuǎn)子和該定子的電流進行調(diào)節(jié)從而將多個控制信號傳送給該電動機，所述有待調(diào)節(jié)的電流以及所述控制信號被表示在包括多個軸的一個旋轉(zhuǎn)參照系之中。該方法包括：對該定子和該轉(zhuǎn)子的電流值進行測量(E00)、將所述測量結(jié)果轉(zhuǎn)換(E12)到所述旋轉(zhuǎn)參照系之中、基于所述控制信號對這些電流中的每一個來確定(E11)最小和最大邊界、并且將這些測量的信號與所述最小和最大邊界進行比較(E30)。
【專利說明】用于控制動力傳動系的方法以及相應(yīng)的控制系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電動機的控制，并且特別是繞線轉(zhuǎn)子同步型電動機的控制。

【背景技術(shù)】
[0002] 繞線轉(zhuǎn)子同步型電動機包括一個稱作定子的固定部件和一個稱作轉(zhuǎn)子的運動部 件。定子包括三個線圈，這些線圈偏離120并且被供以交流電流。轉(zhuǎn)子包括被供以直流電 流的一個線圈。定子的這些相電流取決于該轉(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。
[0003] 常規(guī)地，使用多個控制信號來控制該定子和該轉(zhuǎn)子的電流。以這種方式，根據(jù)這些 電流的測量值來實施調(diào)節(jié)。
[0004] 如果提供這些測量值的這些傳感器之一是有故障的，例如一直顯示為零的電流 值，則這種調(diào)節(jié)將增大這些控制信號的值以便增大該電流的值。出于此原因，這些控制信 號的值可以發(fā)散直至達到最大值，這導(dǎo)致出現(xiàn)特別高的、或者甚至具破壞性的電流。舉例而 言，這些控制信號值能夠高達400伏，這導(dǎo)致出現(xiàn)高達40 000安的電流。當(dāng)然，此類電流對 于用于控制的晶體管來說是具破壞性的，例如絕緣柵雙極型晶體管（IGBT)。
[0005] 注意，日本專利申請JP 200 1 268980和文件US 5047699已經(jīng)提出借助于一個電 機模型來調(diào)節(jié)這些直流電流。
[0006] 讀者還可參考文件US 2002 0008492,該文件描述了一種用于檢測傳感器故障的 方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的一個目的是改進電動機的調(diào)節(jié)，尤其是在出現(xiàn)傳感器故障的情況下。
[0008] 根據(jù)一種實施方式，提出了一種用于控制動力傳動系的方法，該動力傳動系用于 裝備一臺機動車輛并包括一個電動機，該電動機配備有一個轉(zhuǎn)子和一個定子，所述方法包 括對該轉(zhuǎn)子和該定子的電流進行調(diào)節(jié)從而將多個控制信號傳送給該電動機，所述有待調(diào)節(jié) 的電流以及所述控制信號被表示在包括多個軸的一個旋轉(zhuǎn)參照系之中。
[0009] 根據(jù)一般性特征，該方法包括：對該定子和該轉(zhuǎn)子的電流值進行測量，例如是由一 組傳感器供應(yīng)的；將這些測量結(jié)果轉(zhuǎn)換到所述旋轉(zhuǎn)參照系之中；根據(jù)所述控制信號對這些 電流中的每一個來確定最小和最大邊界；并且將這些測量的信號與所述最小和最大邊界進 行比較。
[0010] 因此最小和最大邊界是獨立于在傳感器故障情況下可能出錯的測量值進行確定 的。這些邊界具體指示了在應(yīng)用這些控制信號時電流必須位于的范圍。如果在比較過程中 這些測量信號在這些邊界之外，則可以認為一個或更多個傳感器是有故障的并且優(yōu)選的是 限制該電動機的使用。因此獲得更安全的操作和經(jīng)改進的調(diào)節(jié)。
[0011] 該最小和最大邊界的確定可以借助于該電動機的一個模型來完成。該模型可包括 將這些控制信號與這些電流相聯(lián)系的一組方程式。這些方程式適用于控制信號并且適用于 被投影到派克參照系中的電流，并且它們可以取決于一些參數(shù)，例如派克參照系中的電阻 和電感的值、互感值或是正弦電信號的頻率。
[0012] 該方法可以包括：在確定這些最小和最大邊界的步驟之前，在穩(wěn)態(tài)下解算該電動 機模型的多個方程式，該解算包括一個校準步驟。
[0013] 在多個校準步驟之后，能夠確定這些方程式的所有參數(shù)，具體是其最小和最大值， 以獲得每一電流的所述最小和最大邊界（它們僅取決于這些控制信號）。
[0014] 在一個變體中，該方法可以包括：在確定這些最小和最大邊界的步驟之前，確定為 每個控制信號設(shè)定電流值的傳遞函數(shù)，并且根據(jù)多個參數(shù)來確定包絡(luò)所述傳遞函數(shù)的多個 函數(shù)，所述參數(shù)是通過校準來確定的。
[0015] 包絡(luò)這些傳遞函數(shù)的所述函數(shù)使得有可能對這些電流值提供最小和最大邊界，這 些邊界具體取決于電頻率。因此，與在穩(wěn)態(tài)下進行的前一變體相比，獲得了更好的確定。
[0016] 根據(jù)一個實施例，提出了一種用于控制動力傳動系的系統(tǒng)，該動力傳動系用于裝 備一臺機動車輛并包括：一個電動機，該電動機配備有一個轉(zhuǎn)子和一個定子；用于調(diào)節(jié)該 轉(zhuǎn)子和該定子的電流的裝置，從而將多個控制信號傳送給該電動機，所述有待調(diào)節(jié)的電流 以及所述控制信號被表示在包括多個軸的一個旋轉(zhuǎn)參照系之中。
[0017] 根據(jù)一般性特征，該系統(tǒng)包括：用于測量該定子和該轉(zhuǎn)子的電流值的裝置、用于將 這些測量結(jié)果轉(zhuǎn)換到所述旋轉(zhuǎn)參照系之中的裝置、用于根據(jù)所述控制信號來對這些電流中 的每一個確定最小和最大邊界的裝置、以及用于將這些測量的信號與所述最小和最大邊界 進行比較的裝置。
[0018] 該用于確定這些最小和最大邊界的裝置可以包括該電動機的一個模型。
[0019] 該系統(tǒng)可以包括用于在穩(wěn)態(tài)下解算該模型的一組方程式的裝置。
[0020] 在一個變體中，該系統(tǒng)可以包括：用于確定為每個控制信號設(shè)定電流值的傳遞函 數(shù)的裝置、以及用于根據(jù)多個參數(shù)來確定包絡(luò)所述傳遞函數(shù)的多個函數(shù)的裝置。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021] 通過閱讀僅借助非限制性實例并且參照附圖所給出的以下說明，本發(fā)明的其他目 的、特征以及優(yōu)點將會變得清楚，在這些附圖中：
[0022] -圖1展示了根據(jù)本發(fā)明的一種用于控制動力傳動系的方法的步驟，
[0023] -圖2展示了根據(jù)本發(fā)明的一種實施方法和實施例的第一變體的結(jié)果，
[0024] -圖3至圖5展示了根據(jù)本發(fā)明的一種實施方法和實施例的第二變體的結(jié)果。

【具體實施方式】
[0025] 圖1示意性示出了一種用于控制動力傳動系的方法的實施步驟，該動力傳動系用 于裝備一臺機動車輛并包括一個電動機。該方法包括測量在該轉(zhuǎn)子和該定子中流動的電流 的第一步驟（步驟E00)，該第一步驟使得有可能一方面獲得這些電流的值并且另一方面獲 得這些控制信號，即被施加以獲得這些電流的電壓。能夠通過這些控制信號來用公式表示 電流值的最小和最大邊界（步驟El 1)，例如借助于該電動機的或該電機的一個模型。此外 還能夠?qū)@些測量電流應(yīng)用派克轉(zhuǎn)換（步驟E12)。最后，在比較步驟E30中，執(zhí)行檢查以確 保這些測量的且經(jīng)轉(zhuǎn)換的值是在這些邊界之內(nèi)。如果是（步驟E40)，則能夠判斷這些傳感 器沒有故障且調(diào)節(jié)可以繼續(xù)，否則可以按保護該電動機和增加安全性的方式來限制這種調(diào) -K- T。
[0026] 現(xiàn)在將描述如何獲得這些邊界，具體是借助于該電動機的一個模型。
[0027] 在包括用d、q和f表示的三個軸的派克參照系中，包括一個同步電動機的一個動 力傳動系受以下方程式控制：
[0028]

【權(quán)利要求】
1. 一種用于控制動力傳動系的方法，該動力傳動系用于裝備一臺機動車輛并包括一 個電動機，該電動機配備有一個轉(zhuǎn)子和一個定子，所述方法包括對該轉(zhuǎn)子和該定子的電流 (I a，I,，If)進行調(diào)節(jié)從而將多個控制信號（va，V,，Vf)傳送給該電動機，所述有待調(diào)節(jié)的電 流以及所述控制信號被表示在包括多個軸（d，q，f)的一個旋轉(zhuǎn)參照系之中， 其特征在于，該方法包括：對該定子和該轉(zhuǎn)子的電流值進行測量（EOO)、將這些測量結(jié) 果轉(zhuǎn)換（E12)到所述旋轉(zhuǎn)參照系之中、根據(jù)所述控制信號對這些電流中的每一個來確定 (Ell)最小和最大邊界、并且將這些測量的信號與所述最小和最大邊界進行比較（E30)。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，確定這些最小和最大邊界是借助該電動機的一個 模型來實現(xiàn)的。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，進一步包括：在確定這些最小和最大邊界的步驟之 前，在穩(wěn)態(tài)下解算該電動機模型的多個方程式，該解算包括一個校準步驟。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，進一步包括：在確定這些最小和最大邊界的步驟之 前，確定為每個控制信號（Va，V q，Vf)設(shè)定電流值（Ia，Iq，If)的傳遞函數(shù)，并且根據(jù)參數(shù)（a， k)確定包絡(luò)所述傳遞函數(shù)的多個函數(shù)，所述參數(shù)是通過校準來確定的。
5. -種用于控制動力傳動系的系統(tǒng)，該動力傳動系用于裝備一臺機動車輛并包括：一 個電動機，該電動機配備有一個轉(zhuǎn)子和一個定子；用于調(diào)節(jié)該轉(zhuǎn)子和該定子的電流（I a，I,， If)的裝置，從而將多個控制信號（Va，Vq，Vf)傳送給該電動機，所述有待調(diào)節(jié)的電流以及所 述控制信號被表示在包括多個軸（d，q，f)的一個旋轉(zhuǎn)參照系之中， 其特征在于，該系統(tǒng)包括：用于測量該定子和該轉(zhuǎn)子的電流值的裝置、用于將這些測量 結(jié)果轉(zhuǎn)換到所述旋轉(zhuǎn)參照系之中的裝置、用于根據(jù)所述控制信號來對這些電流中的每一個 確定最小和最大邊界的裝置、以及用于將這些測量的信號與所述最小和最大邊界進行比較 的裝置。
6. 如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，該用于確定這些最小和最大邊界的裝置包括該電 動機的一個模型。
7. 如權(quán)利要求5或6所述的系統(tǒng)，包括：用于在穩(wěn)態(tài)下解算該電動機模型的一組方程 式的裝置。
8. 如權(quán)利要求5或6所述的系統(tǒng)，進一步包括：用于確定為每個控制信號（Va，V,，Vf) 設(shè)定電流值（I a，I,，If)的傳遞函數(shù)的裝置、以及用于根據(jù)多個參數(shù)（a，k)來確定包絡(luò)所述 傳遞函數(shù)的多個函數(shù)的裝置。
【文檔編號】H02P21/14GK104520130SQ201380041819
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2013年7月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月3日
【發(fā)明者】L·梅里耶納 申請人:雷諾股份公司