用于运行电机的方法、用于运行电机的装置、电驱动系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于运行电机(2)、尤其是机动车的电机的方法，其中所述电机(2)具有可旋转地支承的转子和电机绕组，其中所述电机绕组通过功率电子器件(3)与电储能器(4)电连接，并且其中所述电机(2)通过操控所述功率电子器件(3)如此进行场定向的调节，使得电机(2)产生预先给定的目标扭矩(T

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于运行电机的方法、用于运行电机的装置、电驱动系统


[0001]本专利技术涉及一种用于运行电机、尤其是机动车的电机的方法，其中所述电机具有可旋转地支承的转子和电机绕组，其中所述电机绕组通过功率电子器件与电储能器电连接，并且其中通过操控所述功率电子器件对所述电机如此进行场定向的调节，使得电机产生预先给定的目标扭矩。
[0002]本专利技术还涉及一种用于运行电机的装置，其具有控制器。
[0003]本专利技术还涉及一种电驱动系统。

技术介绍

[0004]电机通常具有可旋转地支承的转子和电机绕组。在此，转子能够通过给电机绕组适当地通电来驱动或者旋转。例如，电机绕组是相对于壳体固定的定子绕组，所述电子绕组以围绕转子分布的方式布置。为了实现以期望的方式给电机绕组通电，所述电机绕组通常通过功率电子器件与电储能器电连接。电机绕组的通电于是通过操控所述功率电子器件的开关元件来进行调节或者控制。
[0005]由现有技术已知，通过操控功率电子器件对电机如此进行场定向的调节，使得电机产生预先给定的目标扭矩。也就是说，预先给定应该通过电机产生的目标扭矩，并且所述电机借助于场定向的调节来运行。在场定向的调节的范围内，通常根据电机绕组的正弦形的、实际相电流借助于d/q变换来求取实际电流矢量。所述实际电流矢量将实际相电流描述为相对于转子固定的坐标系中的常量产生扭矩的电流iq构成实际电流矢量的第一方向分量。产生通量的电流id构成实际电流矢量的第二方向分量。此外，根据目标扭矩来求取目标电流矢量，并且以受控方式如此操控功率电子器件，使得目标电流矢量(一方面)与实际电流矢量(另一方面)之间的差减小或者最小化。

技术实现思路

[0006]具有权利要求1的特征的根据本专利技术的方法的特征在于：在识别到基于电机的当前实际工作点应该至少基本上时间优化地设定电机的预先给定的目标工作点时，预先给定预测的前馈控制；以及根据预测的前馈控制通过操控所述功率电子器件来设定目标工作点。也就是说，如果识别到应该以时间优化的方式、即尽可能快地设定目标工作点，则根据预测的前馈控制来操控功率电子器件。由此，与场定向的调节相比，能够更快地设定目标工作点。在识别到应该时间优化地设定预先给定的目标工作点时，优选暂停所述场定向的调节。优选地，预测具有用于功率电子器件的开关元件的多个操控信号的控制序列作为前馈控制。作为替代方案，优选预测具有多个目标电压矢量的控制序列作为前馈控制。然后，根据所述目标电压矢量求取用于开关元件的操控信号。优选地，预先给定电机的目标电流工作点作为目标工作点。电机的每个电流工作点与相应不同的电流矢量相对应。
[0007]根据一种优选的实施方式设置，在电机的运行中根据当前的实际工作点来预测前馈控制。也就是说，根据当前的实际工作点“在线”预测前馈控制。由此得到下述优点，即能
够为任意的当前的实际工作点预测合适的前馈控制。相应地，能够基于任意的当前的实际工作点以时间优化的方式设定预先给定的目标工作点。优选地，在电机的运行中预测的前馈控制在预先给定的持续时间内、即暂时地被缓存，使得预测的前馈控制在预先给定的持续时间内供使用并且能够被预先给定。
[0008]优选地，前馈控制在预试验中进行预测并且存储在配属于电机的数据存储器中。也就是说，例如在工厂中应用电机时“离线”预测前馈控制。因此，不必在电机的运行中预测前馈控制。由此，得到的优点一方面在于，在被构造用来求取用于功率电子器件的操控信号的控制器中，不必预留用于预测前馈控制的计算能力。此外得到的优点在于，与电机的运行中的预测相比，前馈控制更快地供使用。
[0009]根据一种优选的实施方式设置了，为多个潜在的目标工作点分别预测前馈控制。由此得到的优点是，在需要时能够特别迅速地设定不同的目标工作点。如果在电机的运行中预测了前馈控制，则优选将潜在的目标工作点优先化。然后根据优先级依次为潜在的目标工作点分别预测前馈控制。优选地，为多个潜在的实际工作点分别预测前馈控制。即预先给定多个潜在的实际工作点并且为这些实际工作点分别预测前馈控制。当前馈控制在预试验中进行预测时，这是特别有利的。例如，预先给定相应地位于电机的MTPA特性曲线(Maximum Torque Per Ampere每安培最大扭矩)上的多个潜在的实际工作点，并且为这些实际工作点分别预测前馈控制。如果为多个实际工作点和/或多个目标工作点分别预测前馈控制，则将前馈控制优选存储在特性曲线中。
[0010]根据一种优选实施方式设置了，将传感器的传感器信号与预先给定的临界值进行比较，并且根据比较识别出，是否应该至少基本上时间优化地设定目标工作点。例如，当传感器信号超过临界值或当传感器信号低于临界值时，应该至少基本上以时间优化的方式设定目标工作点。该比较优选以传感器的传感器信号为基础，所述传感器构造用于监测电机的周围环境或者监测具有所述电机的装置的周围环境。作为替代方案或补充方案，该比较优选以传感器的传感器信号为基础，所述传感器构造用于监测配属于电机的操作装置的操纵。
[0011]根据一种优选的实施方式设置了，预先给定工作点作为目标工作点，在该工作点中，电机产生发电机式的减速力矩，其中在检测到紧急制动情况时识别出，应该至少基本上以时间优化的方式设定目标工作点。由此得到的优点是，发电机式的减速力矩通过电机特别快速地产生，从而最终缩短了具有该电机的机动车的制动距离。优选地，紧急制动情况根据机动车的环境传感器系统的环境传感器的传感器信号来检测。作为替代方案，紧急制动情况根据机动车的制动踏板的操纵来检测。例如，当通过配属于制动踏板的传感器检测到该制动踏板的操纵速度超过预先给定的阈值时，识别出存在紧急制动情况。在此，优选预先给定工作点作为目标工作点，在所述工作点中，电机产生最大的发电机式的减速力矩。作为替代方案，预先给定工作点，在所述工作点中，电机产生较小的发电机式的减速力矩，例如为最大的发电机式的减速力矩的80％的减速力矩。
[0012]根据一种优选的实施方式设置了，预先给定工作点作为目标工作点，在所述工作点中，电机产生加速力矩，其中在检测到最大动态规定时识别出应该至少基本上以时间优化的方式设定目标工作点。由此得到的优点是，加速力矩特别快速地产生，使得最终提高了机动车的加速度。优选地，根据机动车的加速踏板的操纵来检测最大动态规定。例如，当通
过配属于加速踏板的传感器检测到该加速踏板的操纵速度超过预先给定的阈值时，识别出存在最大动态规定。在此，优选预先给定工作点作为目标工作点，在所述工作点中，电机产生最大的加速力矩。作为替代方案，预先给定工作点，在所述工作点中，电机产生较小的加速力矩，例如为最大的加速力矩的80％的加速力矩。
[0013]此外，其它有利的目标工作点是可能的。例如，预先给定工作点作为目标工作点，在所述工作点中，电机在磁场减弱最大时产生与在当前的实际工作点中一样的扭矩。
[0014]优选地，根据储能器的充电状态来预先给定目标工作点。如果预先给定工作点作为目标工作点，在所述工作点中电机产生发电机式的减速力矩，那么考虑储能器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于运行电机、尤其是机动车的电机的方法，其中所述电机(2)具有可旋转地支承的转子和电机绕组，其中所述电机绕组通过功率电子器件(3)与电储能器(4)电连接，并且其中所述电机(2)通过操控所述功率电子器件(3)如此进行场定向的调节，使得电机(2)产生预先给定的目标扭矩(T
Soll
)，其特征在于，在识别到基于所述电机(2)的当前的实际工作点(AP1)应该至少基本上时间优化地设定所述电机(2)的预先给定的目标工作点(AP2)时，预先给定预测的前馈控制；并且根据预测的前馈控制通过操控所述功率电子器件(3)设定目标工作点(AP2)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述电机(2)的运行中根据当前的实际工作点(AP1)预测所述前馈控制。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述前馈控制在预试验中进行预测并且存储在配属于所述电机(2)的数据存储器中。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，针对多个潜在的目标工作点(AP2)相应地预测前馈控制，并且/或者针对多个潜在的实际工作点(AP1)相应地预测前馈控制。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将传感器的传感器信号与预先给定的临界值进行比较，并且根据比较进行识别，是否应该至少基本上时间优化地设定所述目标工作点(AP2)。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，预先给定工作点作为目标工作点(AP2)，在所述工作点中所述电机(2)产生发电机式的减速力矩，其中在检测到紧急制动情况时识别出应该至少基本上时间优化地设定所述目标工作点(AP2)，并且/或者预先给定工作点作为目标工作点(AP2)，在所述工作点中所述电机(2)产生加速力矩，其中当检测到最大动态规定时识别出应该至少基本上时间优化地设定所述目标工作点(AP2)。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，根据储能器(4)的充电状态预先给定所述目标工作点(AP2)。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，为流经所述电机绕组的电机电流的实际电流矢量...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：罗伯特，
类型：发明
国别省市：