用于控制动力传动系的方法和装置制造方法
【专利摘要】用于控制动力传动系的方法，该动力传动系是被装配在一台汽车中并且包括一个电动机，该电动机装备有一个转子和一个定子，该方法包括：-通过该电动机的多个控制信号（Va，Vq，Vf）调节（2）该转子和定子的多个电流（la，Iq，If），其中所述电流（la，Iq，L）和所述控制信号（Va，Vq，Vf）是以一个旋转坐标系来表示的并且包括多个轴，所述控制信号（Va，Vq，Vf）是从一次第一转换中推导出的，该第一转换包括一种变量变换，该变量变换使得这些控制信号（Va，Vq，Vf）之间沿所述多个轴的每一个轴能够动态解耦；-使从所述第一转换导致的所述控制信号（sat(Va)，sat(Vg)，sat(Vf)）饱和（3）以便满足与一个电池相关联的约束，该电池是被装配在该汽车中并且被连接到该电动机上；并且-如果这些控制信号是饱和的则截断（1）这些电流参考调节值(Fefa，Fef3/4Peff)中的至少一些。
【专利说明】用于控制动力传动系的方法和装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明的【技术领域】是电动机控制，并且特别是绕线转子同步型电动机控制。
【背景技术】
[0002]一个绕线转子同步型电动机包括一个称作定子的固定零件和一个称作转子的一个运动零件。该定子包括三个绕组，这些绕组偏置120°并且由交流电流提供动力。该转子包括一个绕组，该绕组是由直流电流提供动力。
[0003]该定子的这些相的电流取决于该转子的和该定子的电阻和电感以及该转子与该定子之间的互感系数。
[0004]这样一种系统的控制要求考虑控制饱和现象，特别是由于该电池的电压限制。
[0005]文件US3851234披露了一种用于通过降低电动机速度或供应扭矩而避免磁饱和的方法。
[0006]文件US5015937披露了通过多个数据表以一种开环模式控制绕线转子同步机器以用于避免饱和。
[0007]最后，文件US6181091披露了对带有永磁铁的同步机器的控制，其中饱和处理是通过改变PWM (脉冲宽度调制)的运行而被避免的，该PWM确保该电动机的每个分支上的电压。
[0008]然而，现有技术中并未提供饱和处理，该饱和处理使之有可能维持这些控制的动态解耦。
【发明内容】
[0009]本发明的一个目的是要通过维持该转子的控制与该定子的控制之间的解耦的饱和处理而改进绕线转子同步型电动机的调节质量。
[0010]根据一种实现方式，限定了一种用于控制动力传动系的方法，该动力传动系是被安装在一台机动车辆中并且包括一个电动机，该电动机配备有一个转子和一个定子，该方法包括:
[0011]-通过该电动机的多个控制信号调节该转子和定子电流，所述电流和所述控制信号是以一个旋转参考系(例如派克(Park)参考系)来表示的并且包括多个轴，所述控制信号是从一次第一转换中推导出的，该第一转换包括一种变量变换，该变量变换允许这些控制信号之间的沿所述多个轴的每一个轴的动态解耦；
[0012]-使从所述第一转换获得的所述控制信号饱和以便满足与一个电池相关联的约束，该电池是被安装在该机动车辆中并且被连接到该电动机上；并且
[0013]-如果这些控制信号是饱和的则截断多个调节电流设定点中的至少一些。
[0014]该控制方法的具有的优点是这些该转子电流设定点与这些定子电流设定点之间的总解耦允许改进的车轮扭矩设定点跟踪。这种解耦在饱和过程中被维持，这是由于该饱和处理被应用到根据该第一转换表示的这些解耦控制信号。此外，有可能通过截断这些电流设定点来确保对这些电流的总控制。
[0015]换言之，该饱和策略凭借该解耦空间中执行的峰值限幅而确保了稳定性。此外，由于这些电流设定点是在饱和的事件中被重新计算的，这使之有可能达到与实际设定点尽可能接近的稳定电流值，尽管这些设定点是不可达到的。这些重新计算的电流设定点因此是最大可达到的电流设定点。
[0016]根据一个特征，该方法还包括一次第二转换，该第二转换包括与所述变量变换反向的一种变量变换，从而允许动态解耦以便在饱和之后以所述旋转参考系来表示这些控制信号而没有变量变换。
[0017]因此，于是有可能以例如派克参考系直接表示这些控制信号。
[0018]根据一个额外特征，该方法还包括一次信息交流，该信息涉及这些控制信号的饱和，并且这些调节电流设定点的截断是基于这个信息来执行的。
[0019]因此有可能截断这些电流设定点以便避免这些控制信号饱和。
[0020]根据另一种实现方式，限定了一种用于控制动力传动系的系统，该动力传动系是被安装在一台机动车辆中并且包括一个电动机，该电动机配备有一个转子和一个定子，该系统包括:
[0021]-用于通过使用该电动机的多个控制信号调节该转子和定子电流的一个装置，所述电流和所述控制信号是以一个旋转参考系(例如派克参考系)来表示的并且包括多个轴，所述控制信号是从一次第一转换中推导出的，该第一转换包括一种变量变换，该变量变换允许这些控制信号的沿所述多个轴的每一个轴的动态解耦；
[0022]-用于使从所述第一转换获得的所述控制信号饱和以便满足与一个电池相关联的约束的一个装置，该电池是被安装在该机动车辆中并且被连接到该电动机上；以及
[0023]-一个截断装置，该截断装置被配置成如果这些控制信号是饱和的则截断该调节装置的电流设定点中的至少一些。
[0024]根据一个特征，该系统还包括用于计算一种第二转换的一个装置，该第二转换包括与所述变量变换反向的一种变量变换，从而允许动态解耦以便在饱和之后以所述旋转参考系表示这些控制信号而没有变量变换。
[0025]根据一个额外特征，该系统还包括用于交流信息的一个装置，该信息涉及这些控制信号的饱和，并且该截断装置基于这个信息来截断该调节装置的这些电流设定点。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]通过阅读单纯作为非限定性实例给出的以下说明并参见附图将显现其他目标、特征和优点，在附图中:
[0027]-图1展示了一种用于控制电动力传动系的方法，并且
[0028]-图2展示了一种用于控制电动力传动系的装置。
【具体实施方式】
[0029]为了保证对一个动力传动系的调节，该动力传动系包括一个同步电动机并且被安装在一台车辆中，该同步电动机包括一个定子和一个转子，使用了用于控制这些定子电压的相位的一个逆变器以及用于控制该转子电压的一个斩波器。这两个装置是由安装在该车辆中的一个电池提供动力的。
[0030]还使用了一个派克参考系，该派克参考系使之有可能以一个旋转参考系表示这些电气量，该旋转参考系在一个同步电动机的情况下例如是与该转子联动的。这个参考系包括三个轴:d、q和f。d轴和q轴与该定子相关联并且f轴与该转子相关联。电动机的控制信号Vd、Vq、Vf以及应用的电流设定点。、。、乙对应于一个控制信号和一个电流的分别沿这些轴:d、q、f的分量。
[0031]在该派克参考系中，包括一个同步电动机的一个动力传动系取决于以下等式:
【权利要求】
1.一种用于控制动力传动系的方法，该动力传动系是被安装在一台机动车辆中并且包括一个电动机，该电动机配备有一个转子和一个定子，该方法包括: -通过该电动机的多个控制信号调节(2)该转子和定子电流(Id, Iq,if)，所述电流(id，iq, if)和所述控制信号.C vd, VtlfVf)是以一个旋转参考系来表示的并且包括多个轴，所述控制信号(^ d, I, I)是从一次第一转换中推导出的，该第一转换包括一种变量变换，该变量变换允许这些控制信号(Vd,Vq, Pf)之间的沿所述多个轴的每一个轴的动态解耦； -使从所述第一转换获得的所述控制信号sat< V I,饱和(3)以便满足与一个电池相关联的约束，该电池是被安装在该机动车辆中并且被连接到该电动机上；并且 -如果这些控制信号是饱和的则截断(I)多个调节电流设定点(/f f:1 fT丨中的至少一些。
2.如权利要求1所述的方法，还包括一次第二转换(4)，该第二转换包括与所述变量变换反向的一种变量变换，从而允许动态解耦以便在饱和(sat (Vd)，sat (Vq), sat (Vf))之后以所述旋转参考系表示这些控制信号而没有变量变换。
3.如以上权利要求中任意一项所述的方法，还包括一次信息(INDIC)交流，该信息涉及这些控制信号的饱和，并且这些调节电流设定点(/.r C /;+"+?的截断(I)是基于这个信息来执行的。`
4.如以上权利要求中任意一项所述的方法，其中所述电流(la，Iq,If,)和所述控制信号d K，%)以其表示的参考系是一个派克参考系。
5.一种用于控制动力传动系的系统，该动力传动系是被安装在一台机动车辆中并且包括一个电动机，该电动机配备有一个转子和一个定子，该系统包括: -用于通过使用该电动机的多个控制信号(Vd,Yq, ff)调节该转子和定子电流(Id,iq，if)的一个装置(6)，所述电流(id，iq，if)和所述控制信号(m)是以一个旋转参考系来表示的并且包括多个轴，所述控制信号(I, %sff)是从一次第一转换中获得的，该第一转换包括一种变量变换，该变量变换允许这些控制信号(Vd,Vq) ff)之间的沿所述多个轴的每一个轴的动态解耦； -用于使从所述第一转换获得的所述控制信号<+沾《 VJ5 ^itl V I, s_ V; ”饱和以便满足与一个电池相关联的约束的一个装置(7)，该电池是被安装在该机动车辆中并且被连接到该电动机上；以及-一个截断装置(5)，该截断装置被配置成如果这些控制信号是饱和和则截断该调节装置的多个调节电流设定点< /f /；' /「I中的至少一些。
6.如权利要求5所述的系统，还包括用于计算一种第二转换的一个装置(8)，该第二转换包括与所述变量变换反向的一种变量变换，从而允许动态解耦以便在饱和(sat (Vd)，sat(Vq), sat(Vf))之后以所述旋转参考系表示这些控制信号而没有变量变换。
7.如权利要求5或6中任意一项所述的系统，还包括用于交流信息(INDIC)的一个装置(7 )，该信息涉及这些控制信号的饱和，并且该截断装置(5 )基于这个信息来截断该调节装置的这些调节电流设定点< ,f ff /f)的中的至少一些。
8.如权利要求 5至7中任意一项所述的系统，其中该旋转参考系是一个派克参考系。
【文档编号】H02P21/05GK103797704SQ201280044220
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2012年9月10日 优先权日:2011年9月12日
【发明者】L·梅里耶纳, A·马卢姆 申请人:雷诺股份公司