用于控制混合動(dòng)力電動(dòng)車的電動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)的制作方法
【專利說(shuō)明】用于控制混合動(dòng)力電動(dòng)車的電動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)按照35U.S.C.§ 119(a)要求2013年11月27日在韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)第10-2013-0145537號(hào)的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，其全部?jī)?nèi)容并入本文以供參考。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及用于控制混合動(dòng)力電動(dòng)車的電動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)，更具體地，涉及用于控制混合動(dòng)力電動(dòng)車的電動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過(guò)根據(jù)電動(dòng)機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)分布來(lái)補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩誤差，從而能夠確保電動(dòng)機(jī)控制的可靠性和穩(wěn)定性。
【背景技術(shù)】
[0004]近來(lái)，環(huán)境友好型車輛諸如混合動(dòng)力電動(dòng)車和電動(dòng)車因能源耗竭和環(huán)境污染而吸引越來(lái)越多的關(guān)注。環(huán)境友好型車輛包括電動(dòng)機(jī)，其通過(guò)使用電池的電力生成驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。
[0005]應(yīng)用于環(huán)境友好型車輛的電動(dòng)機(jī)具有在±5%范圍內(nèi)的反電動(dòng)勢(shì)分布。反電動(dòng)勢(shì)分布導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的控制出現(xiàn)誤差。此外，具有的反電動(dòng)勢(shì)分布超過(guò)電動(dòng)機(jī)電流圖的一定范圍的電動(dòng)機(jī)無(wú)法控制。具有的反電動(dòng)勢(shì)分布超過(guò)電動(dòng)機(jī)電流圖的一定范圍的電動(dòng)機(jī)的與輸入電流相應(yīng)的輸出轉(zhuǎn)矩具有較大振動(dòng)，因此無(wú)法正常驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。
[0006]通常，根據(jù)電動(dòng)機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)分布的恒定標(biāo)準(zhǔn)來(lái)管理電動(dòng)機(jī)。如果采用較高的標(biāo)準(zhǔn)，則顯著產(chǎn)生不合格的電動(dòng)機(jī)。因此，可增加制造成本。另一方面，如果采用較低的標(biāo)準(zhǔn)，則電動(dòng)機(jī)可能無(wú)法滿足電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。
[0007]上述在該【背景技術(shù)】部分公開(kāi)的信息僅用于增強(qiáng)對(duì)本發(fā)明背景的理解，因此其可能含有不構(gòu)成在該國(guó)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已經(jīng)知曉的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明公開(kāi)用于控制混合動(dòng)力電動(dòng)車的電動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)，其通過(guò)根據(jù)電動(dòng)機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)分布來(lái)補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩誤差，從而具有降低制造成本和確保電動(dòng)機(jī)控制的穩(wěn)定性和可靠性的優(yōu)點(diǎn)。
[0009]本發(fā)明的實(shí)施方式不限于上述目的，并且本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)以下描述將清楚地理解以上未提及的其它目的。
[0010]本發(fā)明的不例性實(shí)施方式提供一種用于控制混合動(dòng)力電動(dòng)車的電動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)，其可包括:電流指令發(fā)生器，其根據(jù)驅(qū)動(dòng)條件確定第一軸和第二軸的電流；電流控制器，其通過(guò)使用由電流指令發(fā)生器確定的第一軸和第二軸的電流以及第一軸和第二軸的反饋電流，生成第一軸和第二軸的電壓；協(xié)調(diào)變壓器，其將第一軸和第二軸的電壓轉(zhuǎn)換成三相電壓，將三相反饋電流轉(zhuǎn)換成第一軸和第二軸的反饋電流，并且將第一軸和第二軸的反饋電流傳送至電流控制器；信號(hào)發(fā)生器，其從協(xié)調(diào)變壓器接收三相電壓并生成與其相應(yīng)的三相信號(hào)；PWM逆變器，其基于三相信號(hào)生成三相電流，并將三相電流傳送至協(xié)調(diào)變壓器作為三相反饋電流；以及電動(dòng)機(jī)，其通過(guò)從PWM逆變器接收三相電流而被驅(qū)動(dòng)；其中電流指令發(fā)生器包括修正溫度計(jì)算模塊以及電流確定模塊，該修正溫度計(jì)算模塊計(jì)算修正溫度以便根據(jù)電動(dòng)機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)分布來(lái)補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩誤差，該電流確定模塊通過(guò)將所校正的溫度代入針對(duì)每個(gè)溫度的電流圖中并且通過(guò)使用當(dāng)前驅(qū)動(dòng)條件下的需求轉(zhuǎn)矩、電動(dòng)機(jī)的當(dāng)前速度和電動(dòng)機(jī)的最大反磁通，確定第一軸和第二軸的電流。
[0011 ] 修正溫度可以基于電動(dòng)機(jī)處于90度角時(shí)的反電動(dòng)勢(shì)定值和電動(dòng)機(jī)處于90度角時(shí)的反電動(dòng)勢(shì)設(shè)計(jì)值而計(jì)算。
[0012]電動(dòng)機(jī)處于90度角時(shí)的反電動(dòng)勢(shì)定值可以基于電動(dòng)機(jī)當(dāng)前溫度下的反電動(dòng)勢(shì)定值、反電動(dòng)勢(shì)溫度系數(shù)和電動(dòng)機(jī)的當(dāng)前溫度而計(jì)算。
[0013]電動(dòng)機(jī)當(dāng)前溫度下的反電動(dòng)勢(shì)定值可以基于電動(dòng)機(jī)的d軸電壓、電動(dòng)機(jī)的q軸電壓和電角速度而計(jì)算。
[0014]本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施方式提供一種用于控制混合動(dòng)力電動(dòng)車的電動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)，其可根據(jù)驅(qū)動(dòng)條件確定第一軸的電流和第二軸的電流，將第一軸和第二軸的電流轉(zhuǎn)換成三相AC電流，并且通過(guò)對(duì)電動(dòng)機(jī)施用三相AC電流來(lái)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。該系統(tǒng)可包括:修正溫度計(jì)算模塊，其計(jì)算修正溫度以便根據(jù)電動(dòng)機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)分布來(lái)補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩誤差；以及電流確定模塊，其通過(guò)將所校正的溫度代入針對(duì)每個(gè)溫度的電流圖中并且通過(guò)使用當(dāng)前驅(qū)動(dòng)條件下的需求轉(zhuǎn)矩、電動(dòng)機(jī)的當(dāng)前速度和電動(dòng)機(jī)的最大反磁通，確定第一軸和第二軸的電流。
[0015]修正溫度計(jì)算模塊可以通過(guò)基于電動(dòng)機(jī)的d軸電壓、電動(dòng)機(jī)的q軸電壓和電角速度計(jì)算電動(dòng)機(jī)當(dāng)前溫度下的反電動(dòng)勢(shì)定值，并且通過(guò)基于電動(dòng)機(jī)當(dāng)前溫度下的反電動(dòng)勢(shì)定值、反電動(dòng)勢(shì)溫度系數(shù)和電動(dòng)機(jī)的當(dāng)前溫度計(jì)算電動(dòng)機(jī)在90度角時(shí)的反電動(dòng)勢(shì)定值，而計(jì)算修正溫度，以便根據(jù)電動(dòng)機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)分布來(lái)補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩誤差。
[0016]如以上根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式所描述的，通過(guò)基于電動(dòng)機(jī)在90度角時(shí)的反電動(dòng)勢(shì)定值來(lái)計(jì)算修正溫度，并且通過(guò)基于修正溫度補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩誤差，可以滿足電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。因此，可以提高混合動(dòng)力電動(dòng)車的燃油效率并確保電動(dòng)機(jī)控制的可靠性和穩(wěn)定性。
[0017]另外，電動(dòng)機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)分布的標(biāo)準(zhǔn)可以放寬，從而可以降低制造成本。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的混合動(dòng)力車中的電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的示意圖。
[0019]圖2是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的用于控制混合動(dòng)力車的電動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)的示意圖。
[0020]圖3是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的用于控制混合動(dòng)力車的電動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)中的電流指令發(fā)生器的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]在下文中，將參考附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解的，所描述的實(shí)施方式可通過(guò)多種不同方式進(jìn)行修改，所有修改不脫離本發(fā)明的精神或范圍。附圖和說(shuō)明書(shū)應(yīng)被視為示例說(shuō)明性的，而非限制性的。在整個(gè)說(shuō)明書(shū)中，相同的附圖標(biāo)記指代相同的元件。
[0022]應(yīng)理解，本文使用的術(shù)語(yǔ)“車輛”或“車輛的”或其它類似術(shù)語(yǔ)包括通常的機(jī)動(dòng)車，例如，包括多功能運(yùn)動(dòng)車(SUV)、公共汽車、卡車、各種商務(wù)車的客車，包括各種船只和船舶的水運(yùn)工具，飛行器等等，并且包括混合動(dòng)力車、電動(dòng)車、插入式混合電動(dòng)車、氫動(dòng)力車和其它代用燃料車(例如，來(lái)源于石油以外的資源的燃料)。如本文所提到的，混合動(dòng)力車是具有兩種或多種動(dòng)力源的車輛，例如，具有汽油動(dòng)力和電動(dòng)力的車輛。
[0023]本文使用的術(shù)語(yǔ)僅僅是為了說(shuō)明【具體實(shí)施方式】的目的而不是意在限制本發(fā)明。如本文所使用的，單數(shù)形式“一個(gè)、一種(a、an)”和“該(the) ”也意在包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文中清楚指明。還可以理解的是，在說(shuō)明書(shū)中使用的術(shù)語(yǔ)“包括(comprises和/或comprising) ”是指存在所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或部件，但是不排除存在或添加一個(gè)或多個(gè)其它特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、部件和/或其群組。如本文所使用的，術(shù)語(yǔ)“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)所列項(xiàng)目的任何和所有組合。
[0024]而且，本發(fā)明的控制邏輯可實(shí)施為含有通過(guò)處理器、控制器等執(zhí)行的可執(zhí)行程序指令的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的例子包括但不限于，ROM、RAM、光盤(pán)(CD)-ROM、磁帶、軟盤(pán)、優(yōu)盤(pán)、智能卡和光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置。還能夠在網(wǎng)絡(luò)耦合的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中分布計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)，使得例如通過(guò)遠(yuǎn)程信息處理服務(wù)器或控制器局域網(wǎng)(CAN)以分散的方式存儲(chǔ)并且執(zhí)行計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。
[0025]圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的混合動(dòng)力車中的電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的示意圖。
[0026]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的混合動(dòng)力車的電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)包括逆變器模塊和電動(dòng)機(jī)50。
[0027]逆變器模塊接收電池的DC電壓Vd。，根據(jù)車輛的驅(qū)動(dòng)條件確定電流，并對(duì)電動(dòng)機(jī)50施用所確定的電流。出于這些目的，逆變器模塊包括電容器10、功率模塊20、CPU 40和RDC電路70。
[0028]電容器10連接至電池的兩端，并且通過(guò)防止電池電壓被直接施加于功率模塊20而保護(hù)功率模塊20。電壓表12檢測(cè)施加于電容器10的電池的DC電壓Vd。，并且將與其相應(yīng)的信號(hào)輸送至CPU 40。
[0029]功率模塊20包括多個(gè)開(kāi)關(guān)元件22，通過(guò)開(kāi)關(guān)元件22的操作將電池的DC電壓轉(zhuǎn)換成三相AC電流，并將三相AC電流施加于電動(dòng)機(jī)50。電流表30檢測(cè)所轉(zhuǎn)換的三相AC電流，并將與其相應(yīng)的信號(hào)輸送至CPU 40。
[0030]CPU 40根據(jù)車輛的驅(qū)動(dòng)條件生成用于控制開(kāi)關(guān)元件22的PWM信號(hào)，并將該P(yáng)WM信號(hào)施加于功率模塊20。車輛的驅(qū)動(dòng)條件包括需求轉(zhuǎn)矩、電池的DC電壓、電動(dòng)機(jī)50的速度和電動(dòng)機(jī)50的溫度。
[0031]RDC電路70通過(guò)接收與電動(dòng)機(jī)50的相位相應(yīng)的信號(hào)來(lái)計(jì)算電動(dòng)機(jī)50的速度，并將與所計(jì)算的電動(dòng)機(jī)50的速度相應(yīng)的信號(hào)輸送至CPU40。
[0032]電動(dòng)機(jī)50從功率模塊20接收三相AC電流，并借此工作。旋轉(zhuǎn)變壓器60安裝于電動(dòng)機(jī)50處,檢測(cè)電動(dòng)機(jī)50的相位(旋轉(zhuǎn)角度)，并將所檢測(cè)的電動(dòng)機(jī)50的相位輸送至RDC電路70。
[0033]圖2是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的用于控制混合動(dòng)力車的電動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)的示意