[发明专利]用于确定参考D轴电流和Q轴电流的电动机控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于电动机的控制系统，并且更具体来说，涉及用于确定参考d轴电流和参考q轴电流的电动机控制系统。

背景技术

内置式永磁同步电动机（IPMSM）的输出转矩可以通过电压命令和相位超前角来确定。IPMSM的具体输出转矩通过首先选择具体的正交轴（也称为q轴）参考电流和直轴（也称为d轴）参考电流并且随后基于选定的正交轴参考电流和直轴参考电流来确定电压命令和相位超前角来确定。

发明内容

在一个实施例中，提供用于确定参考d轴电流和参考q轴电流的电动机控制系统。电动机控制系统包括具有测出的电动机速度的电动机、直流电源和直流输入线路以及电流命令控制器。直流电源产生跨直流输入线路的电桥电压。电流命令控制器与电动机和直流输入线路通信。电流命令控制器被配置以监控电桥电压和转矩参考命令。电流命令控制器被配置以基于转矩参考命令来计算参考q轴电流。电流命令控制器被配置以基于参考q轴电流的数值来计算参考d轴电流。

在另一个实施例中，提供一种用于确定参考d轴电流和参考q轴电流的方法。该方法包括监控发送给电流命令控制器的电桥电压和转矩参考命令。该方法还包括基于转矩参考命令来计算参考q轴电流。该方法还包括如果参考q轴电流的数值小于或等于预定参考q轴电流值并且如果电压命令值的数值小于电桥电压，则基于第一工作区域来计算参考d轴电流。

这些和其他优点以及特征将从结合附图的以下描述变得更加显而易见。

附图说明

在说明书结尾的权利要求书中特别指出并且清楚地要求保护本发明的主题。本发明的以上和其他特征以及优点从结合附图的以下详细描述变得显而易见，附图中：

图1是根据本发明的一个示例性实施例的电动机控制系统的方框图；以及

图2是根据本发明的另一个示例性实施例的用于确定参考d轴电流和参考q轴电流的过程流程图。

具体实施方式

现在参照附图，其中将参照具体实施例来描述本发明而不限制本发明，图1是电动机控制系统10的示例性方框图。电动机控制系统10包括电流命令控制器20、d轴比例积分增益（PI）控制器22、q轴PI控制器23、极性转换控制器24、脉宽调制（PWM）逆变控制器26、逆变器28、直流电源30、电动机32、位置传感器34、速度传感器36、变换控制器38、a轴电流放大器40、b轴电流放大器42、a轴模数转换器（ADC）44以及b轴ADC 46。在一个实施例中，电动机42可以是内置式永磁同步电动机（IPMSM），然而，应理解，可以同样使用任何类型的使用相电流来控制的电动机。

在如图1所示的实施例中，逆变器28连接到直流电源30，其中直流电源30可以例如是电池。直流电源30可以通过直流输入线路49连接到逆变器28。换能器51可以用来监控跨直流输入线路49的电桥电压V_ecu。表示电桥电压V_ecu的控制信号53可以被发送到电流命令控制器20和PWM逆变控制器26。在如图所示的示例性实施例中，逆变器26通过用于电动机32的工作和控制的线路50、线路52和线路54将三个交流（AC）相电流传（例如，i_a、i_b和i_c）输到电动机32。

为了反馈控制的目的，可以检测通过线路50和52传输到电动机32的相电流i_a和i_b以确定到电动机32的瞬时电流流量。具体来说，换能器56可以用来监控线路50上的相电流i_a，并且换能器58可以用来监控线路52上的相电流i_b。应注意，尽管示出换能器56和换能器58，但是仅可以监控线路50或52中的一个来测量相电流i_a或相电流i_b。表示测量出的相电流i_a的控制信号60可以从换能器56发送到a轴电流放大器40，并且表示测量出的相电流i_b的控制信号62可以从换能器58发送到b轴电流放大器42。随后，相电流i_a的倍增或放大值从a轴电流放大器40发送到a轴ADC 44并且相电流i_b的放大值从b轴电流放大器42发送到b轴ADC 46。a轴ADC 44将相电流i_a的放大值转换成数字值64。数字值64表示相电流i_a的数值。b轴ADC 46将相电流i_b的放大值转换成数字值66。数字值66表示相电流i_b的数值。