[發明專利]磁化狀態控制方法和磁化狀態控制裝置

有效

• 申請號: 201580082080.2
• 申請日: 2015-07-31
• 公開（公告）號: CN107889547B
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 佐佐木健介;福重孝志;加藤崇;布倫特·S·加嘉斯;羅伯特·D·洛倫茨
• 申請（專利權）人: 日產自動車株式會社;威斯康星校友研究基金會
• 主分類號: H02P21/13
• 分類號: H02P21/13;H02P21/14;H02P25/024;H02P25/022
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 李銘;陳源

一種用于可變磁化機的磁化狀態控制方法，所述方法包括：在改變所述可變磁化機的磁化狀態時產生磁鏈矢量，使得所述磁鏈矢量的軌跡在dq軸平面上具有彎曲的順時針軌跡，并且所述磁鏈矢量的大小在時間上變化，其中所述dq軸平面為d軸沿永磁體磁通的方向指向、而q軸在轉子的旋轉方向上在d軸之前90度處的同步參考坐標系。

技術領域

本發明總體而言涉及磁化狀態控制方法和磁化狀態控制裝置。更具體地說，本發明涉及用于可變磁化機的磁化狀態控制方法和磁化狀態控制裝置。

背景技術

電動車輛和混合動力電動車輛(HEV)包括作為車輛驅動源而運行的電動機。在純電動車輛中，電動機作為唯一的驅動源運行。另一方面，HEV包括根據在本領域內所理解的情況而作為車輛的驅動源運轉的電動機和常規內燃機。

如本領域所理解的，電動車輛和HEV可以采用具有可變磁化特性的電動機。例如，可以增加電動機的磁化水平以增加由電動機產生的扭矩。因此，當駕駛員試圖加速車輛以例如超過另一車輛時，電動機控制系統可以通過施加脈沖電流來改變磁化水平，以增大電動機的扭矩輸出并由此增加車輛速度。

在典型的電動機控制系統中，逆變器將控制電壓施加到電動機。但是，在高的電動機轉度下，由脈沖電流在控制系統中引起的電壓可以增加到高電壓水平。在這個高電壓水平下，逆變器可能不再能夠提供足夠的電壓來以期望的速度驅動電動機。

另一方面，除逆變器外還具有升壓電路的電動機在本領域中是已知的(例如，參見JP2007-240833)。利用該電動機，升壓電路在高電動機速度下運行以填充逆變器的電壓間隙。

發明內容

然而，對于這種常規電動機，即使升壓電路不運行，升壓電路也會發生損耗。因此，對于該電動機，由于磁化狀態控制而導致的損耗降低被升壓電路的損耗所抵消，因此將不能適當地提高從電輸入功率到機械輸出功率的總電動機效率。

本申請的一個目的是提供一種磁化狀態控制方法和一種磁化狀態控制裝置，利用該磁化狀態控制方法和該磁化狀態控制裝置，可以在不提供額外升壓電路的情況下，提高從電輸入功率到機械輸出功率的總效率。

考慮到已知技術的狀態，用于可變磁化機的磁化狀態控制方法的一個方面包括：在改變所述可變磁化機的磁化狀態時產生磁鏈矢量，使得磁鏈矢量的軌跡在dq軸平面上具有彎曲的順時針軌跡，并且磁鏈矢量的大小在時間上變化，其中dq軸平面為d軸沿永磁體磁通的方向指向、而q軸在轉子的旋轉方向上在d軸之前90度處的同步參考坐標系。

附圖說明

現在參考形成本原始公開的一部分的附圖：

圖1是根據第一實施例的可變磁化機的局部剖視圖；

圖2是示出用于控制圖1中示出的根據第一實施例的可變磁化機的可變磁化機控制器的組件的示例的框圖；

圖3A是示出根據第一實施例的用于磁化狀態控制的dq軸平面上的磁鏈矢量的目標軌跡的示例的曲線圖；

圖3B是示出根據第一實施例的用于磁化狀態控制的αβ軸平面上的磁鏈矢量的目標軌跡的示例的曲線圖；

圖4是示出根據第二實施例的用于磁化狀態控制的dq軸平面上的磁鏈矢量的目標軌跡的示例的曲線圖；

圖5A是示出根據第三實施例的用于磁化狀態控制的αβ軸平面上的磁鏈矢量的目標軌跡的示例的曲線圖；

圖5B是示出根據第三實施例的用于磁化狀態控制的αβ軸平面上的電壓矢量的示例的曲線圖；

圖6A是示出根據第四實施例的用于磁化狀態控制的dq軸平面上的磁鏈矢量的目標軌跡的示例的曲線圖；以及

圖6B是示出根據第四實施例的在磁化狀態控制時的扭矩輸出的時間變化的曲線圖。