对装配到机动车辆上的马达推进装置的运行进行校验的方法以及相应的系统的制作方法

文档序号:9423143阅读:230来源:国知局
对装配到机动车辆上的马达推进装置的运行进行校验的方法以及相应的系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及对机动车辆装备的动力传动系的运行进行的校验,并且具体地是对嵌 入在动力传动系中的传感器的运行进行校验,并且该动力传动系配备有永磁机器。
【背景技术】
[0002] 在具有电力驱动装置的机动车辆中,必须对由电动马达提供的转矩进行监测。因 为电动机器的转矩是与其中流动的电流直接关联的,必须对运些电流进行精确控制。
[0003] 在同步机器中,尤其是在带有轴向通量的=相永磁同步机器中,在定子的=个相 中流动的电流是呈正弦的,并且各自相移了
运些电流在该电动机器中产生旋转磁 场。转子是由永磁体构成的,例如提供有五对磁极。像罗盘一样,该转子在由该定子产生的 旋转磁场中自然对齐。因此,转子的旋转频率等于定子电流的频率。正是定子电流的幅值 和转子磁体的功率产生了对于机器的旋转所必要的转矩。为了控制运些电流,因此对该定 子的各相供应各自相等地相移了 的正弦电压。
[0004] 总体上,对常量应用调节比对正弦信号更为简单。一般使用派克变换来将=相系 统投射在二维空间上来获得等效旋转参考坐标。因此有可能使定子相对于=相系统的=个 相的=股电流W及=个正弦电压变换到一个W常量信号的形式(在直轴d上的一个分量和 在交轴q上的一个分量)来表达正弦信号的空间中。在同步机器的情况下,派克参考坐标 与该转子关联。
[0005] 用在派克空间中表达的电流和电压进行工作,因此有可能W恒定的电流和电压, 而不是W正弦信号来起作用而对有待控制的=相机器进行调节。通过进行逆变换,就有可 能恢复到该机器的正常参考坐标,并且因此确切地了解要向该机器的各相施加哪些电压或 哪些电流。
[0006] 一般使用电流传感器来实现对转矩的调节。还有可能使用适用于对转矩进行测量 的传感器。
[0007] 如将会理解到的,运些传感器中的一个传感器失效就会妨碍对必须由电动机器提 供的运种转矩进行的正确调节。因此需要对运种失效进行检测。
[0008] 能够参考文件JP2001268980,该文献描述了对直流机器中流动的电流的评估,但 是运种技术方案并不适用于W正弦电流运行的机器。
[0009] 文件US5047699也描述了对直流机器中流动的电流的评估。 阳010] 文件US20020008492描述了对传感器失效的检测,其中监测了由传感器提供的 测量值的变化。

【发明内容】

[0011] 本发明的目的因此是允许对具有永磁转子的电动机器的运行进行校验,并且运可 W是稳定状态和动态工作状态来实现的。
[0012] 根据第一方面,本发明的主题因此是一种用于对带有电力驱动器或混合驱动器的 机动车辆所装备的动力传动系的运行进行校验的方法,该动力传动系包括配备有一个永磁 转子和一个定子的一个电动马达,所述方法包括:对向电动马达传送控制信号的定子电流 加W调节,所述有待调节的电流和所述控制信号是在一个包括直轴和交轴的旋转参考坐标 中表达的;W及测量运些电流的直轴分量和交轴分量。
[0013] 根据一个总体特征,该方法包括:
[0014] -在将运些控制信号与运些电流的直轴分量和交轴分量关联起来的一个电动马达 模型中,通过根据关系式X= 和Y=Iq-Id计算新的变量X和Y来应用变量的替换, 其中Id和Iq对应地表示电流的直轴分量和电流的交轴分量,
[0015] -确定运些修改过的变量的最小界限和最大界限W便从其推断出该电流的直轴分 量和交轴分量的最小界限和最大界限,
[0016] -将测得的运些电流的直轴分量和交轴分量与所述最小界限和最大界限加W比 较。
[0017] 转子为永磁体的机器中的电动马达模型是一种不协调的系统。通过实现如上所述 的变量的替换,获得了一种协调系统,换言之,如果在运个系统中出现的项是有界限的,贝U 同样地应用于运个系统的变量X和Y。
[0018] 因此,通过对在该系统中出现的项进行界限设定就可W获得X和Y的最小值和最 大值,并且可W由此推断出Iq和Id的最小界限和最大界限。
[0019] 如果比较的结果指示出该测定出的值落在运些界限之外,则可W认为一个或多个 传感器失效。于是有可能例如限制该电动马达的使用。因此得到了更安全的运行。
[0020] 该方法还可W包括对例如通过转矩仪来测量由该电动马达产生的转矩,从该电流 的交轴分量的运些最小界限和最大界限计算该转矩的最小界限和最大界限,并且将该测定 出的转矩与该转矩的所述最小界限和最大界限加W比较。
[0021] 在运种电动机器中,该转矩是与该转子的磁极对的数目、运些转子磁体产生的通 量、W及该电流的交轴分量相关联的。因此可W从该转矩的界限推断出Iq的最小界限和最 大界限。
[0022] 该方法可W包括:如果运些测定出的值中的一个值落在运些确定出的界限之外, 就产生至少一个信号。
[0023] 根据第二方面,本发明的另一个主题是一种用于对带有电力驱动器或混合驱动器 的机动车辆所装备的动力传动系的运行进行校验的系统,该动力传动系包括配备有一个永 磁转子和一个定子的一个电动马达,该车辆包括:对向电动马达传送控制信号的该定子电 流加W调节的器件,所述有待调节的电流和所述控制信号是在一个包括直轴和交轴的旋转 参考坐标中表达的;被构型成测量运些电流的直轴分量和交轴分量的器件。
[0024] 根据一个总体特征,该系统包括:
[00巧]-被构形成在将运些控制信号与运些电流的直轴分量和交轴分量关联起来的一个 电动马达模型中,通过根据关系式X=Iq3+Id3和Y=Iq-Id计算新的变量X和Y来应用变量 的替换的器件,其中Id和Iq对应地表示电流的直轴分量和电流的交轴分量,
[00%]-被构型成确定X和Y的最小界限和最大界限、适用于推断出该电流的运些直轴分 量和交轴分量的最小界限和最大界限的器件,
[0027] -被构型成将测得的运些电流的直轴分量和交轴分量与所述最小界限和最大界限 加W比较的器件。
[0028] 该系统还可W包括:被构型成从该电流的交轴分量的运些最小界限和最大界限来 计算该转矩的最小界限和最大界限的器件、W及用于将通过用于测量车辆转矩的器件测得 的转矩与该转矩的所述最小界限和最大界限加W比较的器件。
[0029] 该系统可W包括被构型成如果运些测定出的值中的一个值落至运些确定出的界 限之外,就产生至少一个信号的器件。
【附图说明】
[0030] 通过阅读单纯作为非限定性实例并参见附图所给出的W下说明将明了本发明的 其他目标、特征和优点,在附图中:
[0031] -图1示意性地展示了根据本发明的实现方式的方法的不同步骤,并且
[0032] -图2示意性地展示了根据本发明的实施例的系统。
【具体实施方式】
[0033] 图1示意性地示出了用于对电力驱动器或混合驱动器的机动车辆所装备的动力 传动系的运行进行校验的方法PR的不同步骤。车辆的动力传动系可W包括配备有永磁转 子和定子的电动马达。
[0034] 可W实施第一步骤E00,在该步骤中可W对定子电流(或转矩)进行调节来获得 控制信号。可W将运些控制信号表达在派克空间中达,并且例如由Vd(直轴上的分量)和 Vq(交轴上的分量)来表示。可W通过传统的方式来实施运种调节,例如通过使用比例-积 分校正器或比例-积分-微分校正器。
[0035] 该方法还可W包括在步骤EOl中对由Id(直轴分量)和Iq(交轴分量)来表示的 电流的运些直轴分量和交轴分量进行测量。步骤EOl作为一种变体可W在该方法中稍后实 施W便实施与确定的界限的比较。
[0036] 可W与步骤EOl并行地实施步骤Eor,W用于对由Cpm表示的转矩进行测量。
[0037] 然后可W实施步骤E02来产生电动马达模型从而将运些控制信号与运些电流的 直轴分量和交轴分量联系起来。作为一种变体,步骤E02是预先实施的,并且在每次实施该 方法时使用相同的模型。
[0038] 应注意到的是,在该派克空间中,运种模型与下述等式系统相对应: r,二/?.、/,-心。'-似,'V,/
[0039] 1 ? / \ 八二巧,/'/ +M' 巧'(左''/'/ + 如)(瑪1)
[0040] 其中,Rs是该机器的定子的等效电阻,Ld和Lq是该机器的派克平面的各轴线(对 应的直轴和交轴)上
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