[发明专利]用于控制多相同步旋转电机的方法和装置以及用于机动车辆的相应可逆电机

说明书

根据本发明的用于控制旋转电机的方法包括通过全波控制(C)控制所述电机的相电流的步骤。根据本发明，所述全波控制(C)经由具有高于所述电机的电频率的信号频率的脉冲宽度调制信号产生。根据另一特征，所述脉冲宽度调制信号的上升沿或下降沿(24、25)与所述电机的电位置(θ)同第一及第二角度切换阈值(S1、S2)的第一及第二交叉点同步，并且，所述脉冲宽度调制信号的占空比(α)被周期性地更新到所述信号频率。

技术领域

本发明涉及用于控制多相同步旋转电机的方法和装置。

本发明还涉及用于机动车辆的可逆电机，其包括这种类型的装置。

背景技术

节能和减少污染的考虑，特别是在城市环境中节能和减少污染的考虑，正在引导汽车制造商为他们的车型装备自动启动/停止系统，例如已知为术语“停止和行进(stopand go)”的系统。

典型的停止和行进的情况是在红灯处停止的情况。当车辆在灯处停止时，热发动机自动停止，然后当灯变绿时，再加之系统检测到驾驶员已经压下离合器踏板,或指示驾驶员重新启动其车辆的愿望的任何其他动作，电马达通过可逆电机重新启动。

可以用作起动器(即作为电马达)的三相交流发电机由VALEO ELECTRONIQUE公司在法国专利申请FR2745445中描述。

在交流发电机电枢的输出处的整流器桥还用作用于控制电马达的相的桥，其中，桥的臂的功率晶体管由控制单元发出的方波信号序列控制。

这种类型的“全或无”型的全波控制是本领域技术人员公知的，并且实施起来非常简单。

在最近的可逆电机中，多相同步旋转电机连接到可逆的直流-交流变换器或转换器，其在电动机模式中由车载电池供电，并且在发电机模式中通过该电机供电。

数字技术的发展使得可以通过脉冲宽度调制(通常称为PWM)来控制转换器，以便在每个特定操作条件下获得对电机的精确控制。

由执行程序的微处理器产生的PWM控制的示例在以VALEO EQUIPEMENTSELECTRIQUES MOTEURS公司名义的法国专利申请FR2895597中被描述。

然而，本发明的主体已经面临在具有大量的每相极数的快速旋转的电机上的转换器的切换频率的限制问题。

事实上，导致形成PWM控制的占空比(duty cycle)的软件处理需要远高于(通常高一个数量级)对应于电机的旋转速度的电频率的PWM信号的信号频率。

由于转换器的切换频率的限制，如果每相含有的大量极对(电频率等于旋转速度乘以每相的极对数)，则难以符合这些周期。

在这些情况下惯常采用的解决方案包括以常规方式用全波控制相，即通过在电机的电频率下产生方波形状。

该控制本征地具有可变频率，因为其与电机的速度同步，并且就切换时刻而言必然是特别准确的。

如果希望保持在基于微处理器执行程序的现代系统中，并且其中测量、处理操作和命令以恒定的周期时间执行，则在获得所需波形同时在切换时刻方面保持准确存在真正的困难。

事实上，对于该位置只有低的时间分辨率可用(因为计算频率与电频率的比率低)，并且这不能确保关于控制电压的形状所需的精度。

发明内容

本发明提出使用外围设备的分辨率来产生存在于大多数微处理器或微控制器(可编程斜坡发生器计数器)中的脉冲宽度调制信号，以便控制切换操作的时间精度。

本发明涉及一种用于控制多相同步旋转电机的方法，该方法包括通过全波控制来控制该机器的相电流的步骤。

根据本发明，该全波控制借助于具有高于机器的电频率的信号频率的脉冲宽度调制信号产生。