太阳城集团

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用于诊断环保型车辆的电动机的退磁的方法.pdf

摘要
申请专利号:

太阳城集团CN201510968999.3

申请日:

2015.12.22

公开号:

太阳城集团CN106257299A

公开日:

2016.12.28

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):G01R 33/12申请日:20151222|||公开
IPC分类号: G01R33/12; G01R31/34 主分类号: G01R33/12
申请人: 现代自动车株式会社
发明人: 金成玟; 林在相; 尹吉荣; 车志完; 金永云; 卢正元
地址: 韩国首尔
优先权: 2015.06.18 KR 10-2015-0086531
专利代理机构: 北京尚诚知识产权代理有限公司 11322 代理人: 龙淳;岳磊
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法律状态
申请(专利)号:

太阳城集团CN201510968999.3

授权太阳城集团号:

|||

法律状态太阳城集团日:

太阳城集团2018.05.15|||2016.12.28

法律状态类型:

实质审查的生效|||公开

摘要

本发明提供用于诊断车辆的电动机退磁的方法,其用于准确地诊断牵引电动机或混合动力起动发电机的永久磁铁的不可逆退磁状态,无需额外利用单独硬件、不增加费用、并且不降低效率的同时,最小化牵引电动机或HSG的永久磁铁的不可逆退磁对车辆性能的影响。所述方法包括获得所述电动机的操作状态太阳城集团;基于所获得的电动机操作状态太阳城集团确定是否满足包括所述电动机执行发电操作的状态的诊断进入条件;当满足所述诊断进入条件时,为了所述电动机的不可逆退磁的诊断而获得通过所述电动机的发电操作充入电池中的诊断时的DC值;以及通过将所获得的诊断时的DC值与预存储的在永久磁铁的正常状态中的DC电流值相比较来确定是否发生所述不可逆退磁。

权利要求书

1.一种用于诊断在车辆的发电操作期间对电池充电的电动机的永久
磁铁的不可逆退磁的方法,所述方法包括以下步骤:
获得所述电动机的操作状态太阳城集团;
基于所获得的电动机操作状态太阳城集团确定是否满足包括所述电动机执行
发电操作的状态的诊断进入条件;
当满足所述诊断进入条件时,为了所述电动机的不可逆退磁的诊断而获
得通过所述电动机的发电操作充入电池中的诊断时的直流(DC)值;以及
通过将所获得的诊断时的DC值与预存储的在永久磁铁的正常状态中的
DC电流值相比较来确定是否发生所述不可逆退磁。
2.根据权利要求1所述的方法,其中当所述诊断时的DC电流值与
所述正常状态中的DC电流值之比等于或小于预设比时,确定发生了电
动机的永久磁铁的不可逆退磁。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,当所述预设比的值是A、另
一个预设比的值是B(B<A)、以及所述诊断时DC电流值与所述正常
状态中的DC电流值的比是α(“α=诊断时DC电流值/在正常状态中的DC
电流值”)时,确定是否发生所述不可逆退磁的步骤包括:当B<α≤A时
确定当前状态是电动机的永久磁铁的不可逆退磁状态;以及执行不可逆退
磁时的扭矩补偿控制,不可逆退磁时的扭矩补偿控制是用于根据基于所述
诊断时的DC电流值和所述正常状态中的DC电流值被补偿的所述电动机的
扭矩命令值来控制所述电动机的发电扭矩的控制。
4.根据权利要求3所述的方法,其中通过根据α计算用于不可逆退
磁的扭矩补偿值并根据应用了用于不可逆退磁的扭矩补偿值的扭矩命令
值控制所述电动机的发电扭矩,来执行所述不可逆退磁时的扭矩补偿控
制,其中所述α是所述诊断时DC电流值与所述正常状态中的DC电流值
的比。
5.根据权利要求4所述的方法,其中所述扭矩补偿值被确定为通过
将扭矩补偿表的扭矩补偿值与“扭矩命令×(1-α)”的值相加获得的值,在
所述扭矩补偿表中根据用于控制正常状态中的所述电动机的发电扭矩的电
动机速度和扭矩命令设置有正常状态中的扭矩补偿值。
6.根据权利要求5所述的方法,其中确定是否发生不可逆退磁的步
骤包括:当α≤B时,确定所述电动机的永久磁铁的不可逆退磁的发生;
以及运行用于通知驾驶员所述电动机的永久磁铁的不可逆退磁的发生的
报警装置。
7.根据权利要求1所述的方法,其中当正常状态中的相同电动机的
操作状态满足与用于诊断电动机永久磁铁的不可逆退磁的所述诊断进入
条件相同的条件时,通过以与用于获取所述诊断时的DC电流值的太阳城集团
的方法相同的方式获取和存储由正常状态中的电动机发电操作充入电池
中的DC电流值的太阳城集团,来获得所述永久磁铁的在正常状态中的DC电流
值的太阳城集团。
8.根据权利要求7所述的方法,其中当假定在车辆出库后的初始操作
中的电动机状态是正常状态,而在所述初始操作中的所述电动机的操作
状态满足与所述诊断进入条件相同的条件时,获得和存储所述永久磁铁
的在正常状态中的DC电流值的太阳城集团。
9.根据权利要求1所述的方法,其中所述电动机是连接至所述车辆
的发动机以便在发动机起动和发电中向所述发动机传输动力并且用于对
所述电池充电的混合动力起动机和发电机(HSG)。
10.根据权利要求9所述的方法,其中所述诊断进入条件包括怠速充
电状态,在所述怠速充电状态中HSG通过在发动机怠速驱动状态中从所
述发动机传输的旋转动力执行发电操作。
11.根据权利要求9所述的方法,其中作为所述诊断时DC电流值,
获得通过满足所述诊断进入条件的所述HSG的发电操作充入电池中的
DC电流值在预设时段或更长期间的平均值。
12.根据权利要求1所述的方法,其中所述电动机是用作用于车辆驱
动的驱动源的牵引电动机。
13.根据权利要求12所述的方法,其中所述诊断进入条件包括作为所
述牵引电动机的发电操作状态的再生充电状态。
14.根据权利要求13所述的方法,其中所述诊断进入条件还包括在所
述牵引电动机的再生充电期间所述牵引电动机的扭矩命令在预设范围1
之内的条件、和所述牵引电动机的温度在预设范围2之内的条件。
15.根据权利要求12所述的方法,其中,当满足所述诊断进入条件时,
用于所述牵引电动机的扭矩控制的扭矩命令值被积分,通过所述牵引电
动机的发电操作充入电池的DC电流值被积分,并且在通过对所述扭矩命
令值积分获得的积分扭矩命令值达到设置值期间对所述DC电流值积分
获得的积分DC值作为诊断时的DC电流值被导出。

说明书

用于诊断环保型车辆的电动机的退磁的方法

技术领域

本发明涉及用于诊断环保型车辆的电动机的退磁的方法,更具体
地,涉及用于诊断环保型车辆的用于发动机起动和发电(电池充电)
的牵引电动机或混合动力起动发电机(HSG:hybrid starter-generator)
的永久磁铁的不可逆退磁状态的方法。

背景技术

众所周知,如电动车辆(EV:Electric Vehicle)、混合动力电动
车辆(HEV:Hybrid Electric Vehicle)和燃料电池电动车辆(FCEV:
Fuel Cell Electric Vehicle)之类的环保型车辆通常使用电动机(牵引电
动机)作为驱动车辆的驱动源。

另外,环保型车辆包括作为用于驱动牵引电动机的电力转换装置
或用于转换通过如燃料电池之类的高压电源供给的电力并向电动机供
给电力的逆变器的高压电池(主电池)。

牵引电动机由从逆变器通过电力电缆传输的三相交流电流(AC)
被驱动,并且当电力模块的开关装置根据控制器的脉冲宽度调制
(PWM)信号被驱动时,逆变器将高压电力电直流电流(DC)转换
为三相AC。

另外,混合动力车辆与牵引电动机一起使用发动机(内燃发动机)
作为另一用于驱动车辆的驱动源,并且也包括连接至发动机以便向发
动机传输电力的混合动力起动发电机(在下文,被称为“HSG”)。

当通过电动机被操作时,HSG经由传动带等向发动机传输旋转动
力(rotation power)以起动发动机并且通过经由传动带等从发动机传
输来的旋转动力发电以利用在发电期间产生的电能对车辆的电池充
电。

在安装有变速器的电气设备(TMED:transmission mounted electric
device)系统中,牵引电动机被用作车辆的驱动源并且同时在EV模式
和HEV模式中被用于再生制动,并且HSG执行发动机点火和怠速充
电功能,在所述TMED系统中在混合动力车辆的传动系的部件中变速
器依附于(adhere)牵引电动机。

在区别于TMED系统的没有牵引电动机的温和混合动力系统中,
HSG被用于为从发动机接收旋转动力然后在车辆减速或滑行期间发
电的再生制动中,并同时被用作用于辅助发动机输出的车辆驱动源。

环保型车辆的电动机,即牵引电动机或HSG,可为永磁同步电机
(PMSM:permanent magnet synchronous motor),并且如牵引电动机
或HSG之类的永磁型电机的问题在于有可能退磁。

用于电动机的永久磁铁具有随着温度增加磁通量变弱和随着温度
的降低磁通量被恢复的性质,并且在这点上,磁通量随着温度的增加
变弱的现象被称为退磁现象。

当永久磁铁被退磁直至磁通量是可恢复的区域时,这被称为可逆
退磁,并且当永久磁铁被退磁直至磁通量不可恢复的区域时,这被称
为不可逆退磁。当发生不可逆退磁时,即使温度增加至预定温度或更
高然后降低磁通量也不被恢复。

在环保型车辆的电动机中,当发生上述永久磁铁的不可逆的退磁
时,牵引电动机和HSG的性能可下降,并且因此包括运转性能和充电
性能的全部车辆性能可下降。

当不可逆退磁持续时,可发生如不能驱动、不能起动发动机和电
池损坏之类的严重问题。

相应地,车辆需要监测永久磁铁的不可逆退磁状态,并且需要用
于在发生不可逆退磁时通知驾驶员车辆状态或最小化对车辆性能的影
响的技术。

然而,现有技术中,为了确定退磁,需要如温度传感器之类的硬
件,并且虽然退磁是利用传感器等被确定的,但是没有用于退磁的管
理技术,例如扭矩补偿,或用于降低不可逆退磁对车辆性能的影响的
管理技术。

防止环保型车辆的永久磁铁的不可逆退磁是很重要的,并且当发
生不可逆退磁时管理技术的有效性也是很重要的。不用说,不可逆退
磁本身是严重的问题,但是不可逆退磁表明车辆的另一个问题的可能
性也很高,并且因此监测是否在车辆中发生永久磁铁的不可逆退磁比
不可逆退磁本身更有意义。

当电动机由于对环境友好型车辆的冷却系统的故障不能冷却时或
当电动机温度由于温度传感器的故障不能被监测时,当电动机过热时
可发生不可逆退磁。

同样地,当发生一次不可逆退磁时,永久磁铁的磁力不可被恢复
至初始状态,这直接影响车辆的输出性能。

在背景部分中的上述公开的太阳城集团仅用于加强对本发明背景的理
解,并且因此其可含有不形成对本领域普通技术人员已知的现有技术
的太阳城集团。

发明内容

本发明提供了用于诊断车辆(例如,环保型车辆)的电动机退磁
的方法,其用于准确地诊断牵引电动机或混合动力起动发电机(HSG)
的永久磁铁的不可逆退磁状态,无需额外利用单独硬件、不增加费用、
并且不降低效率的同时,最小化牵引电动机或HSG的永久磁铁的不可
逆退磁对车辆性能的影响。

在优选的实施例中,一种用于诊断在车辆的发电操作期间对电池充
电的电动机的永久磁铁的不可逆退磁的方法,包括以下步骤:获得所
述电动机的操作状态太阳城集团;基于所获得的电动机操作状态太阳城集团确定是否
满足包括所述电动机执行发电操作的状态的诊断进入条件;当满足所述
诊断进入条件时,为了所述电动机的不可逆退磁的诊断而获得通过所述
电动机的发电操作充入电池中的诊断时的直流(DC)值;以及通过将所
获得的诊断时的DC值与预存储的在永久磁铁的正常状态中的DC电流
值相比较来确定是否发生所述不可逆退磁。

在优选的实施例中,当所述诊断时的DC电流值与所述正常状态中
的DC电流值之比等于或小于预设比时,确定发生了电动机的永久磁
铁的不可逆退磁。

当所述预设比的值是A、另一个预设比的值是B(B<A)、以及
所述诊断时DC电流值与所述正常状态中的DC电流值的比是α(“α=
诊断时DC电流值/在正常状态中的DC电流值”)时,确定是否发生所述
不可逆退磁的步骤可以包括:当B<α≤A时确定当前状态是电动机的永
久磁铁的不可逆退磁状态;以及执行不可逆退磁时的扭矩补偿控制,不
可逆退磁时的扭矩补偿控制是用于根据基于所述诊断时的DC电流值和
所述正常状态中的DC电流值被补偿的所述电动机的扭矩命令值来控制
所述电动机的发电扭矩的控制。

可以通过根据α计算用于不可逆退磁的扭矩补偿值并根据应用了
用于不可逆退磁的扭矩补偿值的扭矩命令值控制所述电动机的发电扭
矩,来执行所述不可逆退磁时的扭矩补偿控制,其中所述α是所述诊断
时DC电流值与所述正常状态中的DC电流值的比。

所述扭矩补偿值可以被确定为通过将扭矩补偿表的扭矩补偿值与
“扭矩命令×(1-α)”的值相加获得的值,在所述扭矩补偿表中根据用于
控制正常状态中的所述电动机的发电扭矩的电动机速度和扭矩命令设置
有正常状态中的扭矩补偿值。

确定是否发生不可逆退磁的步骤可以包括:当α≤B时,确定所述电
动机的永久磁铁的不可逆退磁的发生;以及运行用于通知驾驶员所述电
动机的永久磁铁的不可逆退磁的发生的报警装置。

当正常状态中的相同电动机的操作状态满足与用于诊断电动机永
久磁铁的不可逆退磁的所述诊断进入条件相同的条件时,可以通过以
与用于获取所述诊断时的DC电流值的太阳城集团的方法相同的方式获取和
存储由正常状态中的电动机发电操作充入电池中的DC电流值的太阳城集团,
来获得所述永久磁铁的在正常状态中的DC电流值的太阳城集团。

当假定在车辆出库后的初始操作中的电动机状态是正常状态,而在
所述初始操作中的所述电动机的操作状态满足与所述诊断进入条件相
同的条件时,可以获得和存储所述永久磁铁的在正常状态中的DC电
流值的太阳城集团。

所述电动机可以是连接至所述车辆的发动机以便在发动机起动和
发电中向所述发动机传输动力并且用于对所述电池充电的混合动力起
动机和发电机(HSG)。

所述诊断进入条件可以包括怠速充电状态,在所述怠速充电状态中
HSG通过在发动机怠速驱动状态中从所述发动机传输的旋转动力执行
发电操作。

作为所述诊断时的DC电流值,可以获得通过满足所述诊断进入条
件的所述HSG的发电操作充入电池中的DC电流值在预设时段或更长
期间的平均值。

所述电动机可以是用作用于车辆驱动的驱动源的牵引电动机。

所述诊断进入条件可以包括作为所述牵引电动机的发电操作状态
的再生充电状态。

所述诊断进入条件还可以包括在所述牵引电动机的再生充电期间
所述牵引电动机的扭矩命令在预设范围1之内的条件、和所述牵引电
动机的温度在预设范围2之内的条件。

当满足所述诊断进入条件时,用于所述牵引电动机的扭矩控制的扭
矩命令值可以被积分,通过所述牵引电动机的发电操作充入电池的DC
电流值可以被积分,并且在通过对所述扭矩命令值积分获得的积分扭矩
命令值达到设置值期间对所述DC电流值积分获得的积分DC值作为诊
断时的DC电流值可以被导出。

本发明的以上所述的和其他的特征在下文进行论述。

附图说明

本发明的以上所述的和其他的特征将参考某些示例性实施例进行
详细地描述,所示出的附图仅用作示例在下文给出,并因此不限制本
发明,并且其中:

图1是说明用于诊断混合动力起动发电机(HSG)的不可逆退磁
的过程和管理过程的流程图;

图2是说明用于诊断牵引电动机的不可逆退磁和管理不可逆退磁
的过程的流程图;以及

图3是用于解释根据本发明实施例的通过电流图(current map)
分析的逻辑设置方法的图。

具体实施方式

在下文将详细地参考本发明的各种实施例,其实例在附图中说明并
且详情如下。

应该理解,本文所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其他类似的
术语包括通常的机动车辆,例如包括运动型多功能汽车(SUV)、公
共汽车、卡车、各种商业车辆的乘用汽车、包括各种船只和船舶的水
上车辆、飞行器等,并包括混合动力车辆、电动车辆、插入式混合动
力电动车辆、氢动力车辆,以及其他代用燃料车辆(例如衍生自石油
资源之外的燃料)。如本文所参考,混合动力车辆为具有两种或更多
种能源的车辆,例如汽油动力车辆和电动车辆。

本文所用的术语仅为了描述特定实施例的目的,并非倾向于限制本
发明。如本文所使用,单数形式“一个”、“一种”和“该”也倾向
于包括复数形式,除非上下文另有明确说明。应当进一步理解,当在
本说明书中使用时,术语“包括”和/或“包括了”指定所陈述的特征、
整数、步骤、操作、元素和/或部件的存在,但并不排除一个或多个其
他特征、整数、步骤、操作、元素、部件和/或其集合的存在或附加。
如本文所使用,术语“和/或”包括一个或多个相关列出项中的任何和
全部组合。本说明书中,除非与此相反的明确的描述,词“包括
(comprise)”和如“包含(comprises)”或“含有(comprising)”之
类的变体将理解为暗示包括所述元件但并不排除任何其他元件。另外,
在说明书中描述的术语“单元”、“-器(-er)”、“-机(-or)”和“模
块”意味着用于处理至少一种功能和操作的单元,并且可用过硬件部
件或软件部件及其组合被实现。

进一步,本发明的控制逻辑可作为永久的计算机可读介质在包括了
由处理器、控制器或此类执行的可执行程序指令的计算机可读介质上
被具体化。计算机可读介质的实例包括但不限制于ROM、RAM、压缩
盘(CD)-ROMs、磁带、软盘、闪存盘、智能卡和光数据存储装置。计
算机可读介质也可分布于偶联于计算机系统的网络内,以便计算机可
读介质被存储并以分布的方式被执行,例如,由远程太阳城集团服务器或控
制器区域网络(CAN)。

本发明提供了用于诊断环保型车辆的电动机退磁的方法,其用于
准确地诊断牵引电动机或混合动力起动发电机(HSG)的永久磁铁的
不可逆退磁状态,无需额外利用单独硬件、不增加费用、并且不降低
效率的同时,最小化牵引电动机或HSG的永久磁铁的不可逆退磁对车
辆性能的影响。

首先,将在下文描述根据本发明示例性实施例的用于诊断电动机不
可逆退磁的方法,即,用于诊断混合动力车辆中HSG的永久磁铁的不
可逆退磁状态和响应不可逆退磁发生的方法。

图1是说明用于诊断HSG的不可逆退磁的过程和管理过程的流程
图。如图1所示,用于诊断HSG的永久磁铁的不可逆退磁的诊断进入条
件,即,用于执行诊断的操作状态条件可被预设。

诊断进入条件可以相同的方式被应用于正常状态中的DC电流的计
算过程和在实际诊断中的DC电流的计算过程,这将在下文描述以在相
同的条件下比较。

在本发明中,当HSG的操作状态被检查并对应于预定条件(参考
操作S15)时,HSG的永久磁铁的不可逆退磁的诊断可被设置为被执
行,并且为导出并存储诊断比较值,所述条件也可以相同的方式被应
用于在正常状态中DC电流的计算过程。

当执行HSG的怠速充电时,不可逆退磁的诊断可被设置为被执行。

在混合动力车辆包括TMED系统的传动系的部件的情况下,怠速
充电在相同的预定驱动条件下(在车辆停止期间的相同的驱动点)被
执行,并且因此比较在相同条件下充电期间向电池供给的DC电流值
(充入电池的DC电流)时,具有TMED系统的混合动力车辆具有较
高的可靠性。

相应地,在本发明中,当HSG通过从发动机传输的旋转动力发电
以在发动机怠速运行状态中对电池充电时,通过利用充入电池的DC
电流可诊断永久磁铁的不可逆退磁。

DC电流太阳城集团是由控制器监测的现有的参数,并且因此当DC电流
太阳城集团用于不可逆退磁的诊断时,与在本发明中一样,不需要额外的操
作或硬件。

相应地,可比较在相同条件下获得的在正常状态中的DC电流太阳城集团
与在实际诊断中的DC电流太阳城集团以确定HSG永久磁铁的不可逆退磁是
否发生,并且根据本发明的用于诊断不可逆退磁的方法可包括计算作
为诊断比较值的在正常状态中的DC电流太阳城集团。

首先,为诊断HSG永久磁铁的不可逆退磁,假定在车辆出库
(introduction)后初始操作中HSG永久磁铁是在正常状态中时,在车
辆初始操作期间正常状态中的DC电流值(DC电流_正常)可被计算
并存储,如图1所示。

在这种情况下,控制器检查在初始操作期间在正常状态中HSG是
否在怠速充电状态(S11),然后当电流状态在怠速充电状态时,可计
算和存储经由HSG的发电操作充入电池中的DC电流值(S12至S14)。

计算用于与用于在相同条件下诊断不可逆退磁的如随后所述的所
监测的DC电流相比较的在正常状态中的DC电流值的条件可被设置为
在操作S11中怠速充电的条件。

在优选实施例中,在正常状态中的DC电流值(DC电流_正常)
被用作在怠速充电(S12至S14)期间对于预设太阳城集团(X)或更长太阳城集团
的DC电流平均值(平均值(DC电流)),并且可利用对于预设太阳城集团
(X)或更长太阳城集团的在怠速充电期间的平均值以提高诊断的可靠性。

在HSG发电操作期间充入电池中的DC电流是在混合动力车辆中
已经由控制器通过传感器等监测的参数。DC电流值的获得在本领域是
众所周知的,并且因此将在此省略其详细说明。

然后,HSG操作状态太阳城集团可被获得并且在进一步的车辆操作中被
检查(S15),并且当电流状态是怠速充电状态时,可开始不可逆退磁
诊断过程,并且诊断时DC电流值可以与在怠速充电状态中同样的方
式被计算(S16至S18)。

在这种情况下,诊断时DC电流值(DC电流_诊断)可被用作在
怠速充电(S16至S18)期间对于预设太阳城集团(X)或更长太阳城集团的DC电
流平均值,并且可利用在怠速充电期间对于预设太阳城集团或更长太阳城集团的平
均值以提高诊断的可靠性。

然后,控制器可比较诊断时计算出的电流值(DC电流_诊断)与
在正常状态中的DC电流值(DC电流_正常)的比,以确定是否发生
不可逆退磁和退磁程度。就这点而言,当在诊断期间监测的DC电流
即,诊断时DC电流值(DC电流_诊断)与在正常状态中存储的DC
电流值(DC电流_正常)的比等于或小于预设比1时,可确定发生不
可逆退磁。

即,当诊断时DC电流值(DC电流_诊断)与在正常状态中的DC
电流值(DC电流_正常)的比,即,(DC电流_诊断)/(DC电流_
正常)被定义为α,并且预设比1是A时,如果α≤A,那么可确定发生
了不可逆退磁(S19)。

在优选实施例中,可执行用于通过根据不可逆退磁的发生程度的扭
矩补偿控制来管理不可逆退磁,以便最小化归因于不可逆退磁的对车
辆性能的影响的过程(S22),或者可执行用于通过报警装置确认故障
并通知驾驶员故障的过程(S21)。

在这种情况下,当预设比2是B(B<A)时,如果B<α≤A,那
么可确定发生不可逆退磁,然后可对HSG执行扭矩补偿控制(S19、S20
和S22),并且当诊断时DC电流值(DC电流_诊断)与存储的在正常
状态中的DC电流值(DC电流_正常)的比等于或小于预设比2时,
即,当α≤B时,可确认HSG的永久磁铁的不可逆退磁并且通过报警装
置给出警报(S20和S21)。

在下文,将描述用于确定HSG不可逆退磁所执行的扭矩补偿控制。

车辆的控制器包括在下表1中所示的用于一般的环保型车辆电动
机即牵引电动机或HSG的扭矩控制的扭矩补偿表,扭矩补偿表具有扭
矩轴和速度轴,并且根据扭矩和速度设置了扭矩补偿值,并且可应用
从扭矩补偿表导出的扭矩补偿值,以便执行在牵引电动机的再生充电
或HSG的充电扭矩(发电扭矩)期间的充电扭矩(发电扭矩)控制。

在这种情况下,当根据扭矩命令(Tq)和电动机速度(rpm)的补
偿值从扭矩补偿表被导出时,补偿值可被应用于扭矩命令,以便根据
应用了补偿值的扭矩命令执行对电动机的扭矩控制。

在本发明中,当利用现有的扭矩补偿表时,即,用于确定在电动机
正常状态中扭矩补偿值的扭矩补偿表时,利用电流幅值与扭矩之间的
线性关系(电流幅值和扭矩具有预定比的比例线性关系)可进一步补
偿多达与减少电流比一样多的扭矩。

在这种情况下,减少电流比可为1–α(在此,α=(DC电流_诊断)
/(DC电流_正常)),并且因此通过将现有扭矩补偿表的扭矩补偿值(其
为用于电动机正常状态的扭矩补偿值)与“扭矩命令×(1-α)”相加获得
的值可被确定为用于不可逆退磁的扭矩补偿值。

即,用于不可逆退磁的扭矩补偿值可被理解为,除现有的扭矩补偿
值之外,还应用多达与归因于不可逆退磁的减少电流比一样多的扭矩补
偿值(用于不可逆退磁的要被进一步补偿的扭矩=扭矩命令×(1-α))的
补偿值。

用于不可逆退磁的扭矩补偿值可通过用现有扭矩补偿表的补偿值乘
以实时的“扭矩命令×(1-α)”的值被导出,或者当表2所示的用于不
可逆退磁的扭矩补偿表被预输入至控制器时可从下表2被导出。

【表1】


【表2】


在上述表1和表2中,“*”指的是“×”。

利用比较的DC电流值(在正常状态中的DC电流和诊断时DC电流)
被补偿的扭矩比可在扭矩补偿控制期间利用现有的扭矩补偿表被计算,
然后可基于电流扭矩命令执行扭矩补偿。

当为不可逆退磁确定扭矩补偿值时,可根据应用了扭矩补偿值的扭
矩命令执行HSG的充电扭矩控制。

在下文,作为根据本发明的用于诊断电动机不可逆退磁的方法,将
描述当发生不可逆退磁时诊断牵引电动机永久磁铁的不可逆退磁状态
并管理不可逆退磁的方法。

图2是说明用于诊断牵引电动机的不可逆退磁和管理不可逆退磁
的过程的流程图。如图2所示,用于诊断牵引电动机的永久磁铁的不
可逆退磁的诊断进入条件,即,用于执行诊断的牵引电动机HSG的操
作状态条件可被预设。

诊断进入条件可以相同的方式被应用于在正常状态中的DC电流
值(DC电流_正常)的计算过程和诊断时DC电流值(DC电流_诊断)
的计算过程,这将在下文描述以在相同条件下比较。

在再生(即,发电操作)条件下,可诊断太阳城集团牵引电动机的不可逆
退磁,并且当在驱动牵引电动机期间诊断不可逆退磁时,输出值很大
地受到车辆外部条件(道路摩擦力、道路倾斜度等)影响。

另一方面,可与在再生期间的控制同样多地执行再生,使得诊断条
件是恒定的并且诊断可靠性增加,并且因此可设置诊断逻辑以便在牵
引电动机的再生充电期间诊断永久磁铁的不可逆退磁。

然而,不可逆退磁的诊断进入条件可被限制于车辆的主要再生驱动
点,并且因此可检查在再生期间用于牵引电动机的扭矩命令是否在预
设范围1之内(Y1≤TorqueRef≤Y2),并且同时可检查牵引电动机的
温度是否在预设范围2之内(T1≤Tm≤T2)(S31)。

依照上文所述应用预定范围内的电动机温度,这是因为当将在正常
状态中的扭矩命令的积分量与在诊断中的扭矩命令的积分量相比较
时,如果两个积分量相等,那么可假定相同的驱动点,但是即使两个
积分量相等,可根据温度改变驱动点,并且相应地,必须考虑用于诊
断的电动机温度范围。

相应地,在本发明中,当满足上述条件时,当牵引电动机发电以对
电池充电时,可利用充入电池的DC电流太阳城集团诊断永久磁铁的不可逆
退磁。

DC电流太阳城集团是由控制器监测的现有的参数,并且因此依照在本发
明中,当DC电流太阳城集团被用于不可逆退磁的诊断时,不需要额外的操
作或硬件。

相应地,在相同条件下获得的在正常状态中的DC电流太阳城集团和诊断
时DC电流太阳城集团可彼此相比较,以确定是否发生牵引电动机的永久磁
铁的不可逆退磁。

首先,为了牵引电动机的永久磁铁的不可逆退磁的诊断,假定在车
辆出库后初始操作中牵引电动机的永久磁铁是在正常状态时,在车辆
初始操作期间,正常状态中的DC电流值(DC电流_正常)可被计算
并存储,如图2所示(S32至S34)。

在这种情况下,控制器获得牵引电动机操作状态的太阳城集团并基于在初
始操作的正常状态中的太阳城集团检查是否满足诊断进入条件(S31),并且
当满足进入条件时,可计算和存储经由牵引电动机的发电充入电池中
的DC电流值(DC电流_正常)(S32至S34)。

计算用于与为了如后文所述在相同条件下确定不可逆退磁而监测
的DC电流相比较的在正常状态中的DC电流值(DC电流_正常)的
条件,可被设置为牵引电动机的永久磁铁不可逆退磁的诊断开始的条
件,即上述诊断进入条件。

在优选实施例中,在正常状态中的DC电流值(DC电流_正常)
太阳城集团可为通过从满足上述诊断进入条件的太阳城集团点对DC电流值积分获
得的DC电流的积分值(参考操作S34)。

用于牵引电动机的扭矩控制(充电扭矩控制)的扭矩命令值(充电
扭矩命令值)(TorqueRef)可从满足所述条件的太阳城集团点被积分,并且
DC电流值可被积分直至积分值达到预设值Z的太阳城集团点(参考S33)。

与HSG的怠速充电不同,牵引电动机的再生充电不可在预定驱动
点被执行,并且为了在正常状态中的DC电流值和当发生不可逆退磁
时的DC电流之间的比较,需要比较具有相同驱动点或相同条件的情
况。

为此目的,在本发明中,可利用积分扭矩值,并且可比较太阳城集团具有
在相同太阳城集团点获得的积分扭矩值的DC电流值的太阳城集团,即,太阳城集团在正
常状态中的DC电流值(DC电流_正常)的太阳城集团和太阳城集团诊断时电流值
(DC电流_诊断)的太阳城集团,以确定是否发生不可逆退磁。

在此,太阳城集团在正常状态中的DC电流值(DC电流_正常)的太阳城集团
和太阳城集团诊断时DC电流值(DC电流_诊断)的太阳城集团是积分DC电流值,
并且是满足诊断进入条件后通过对DC电流积分直到积分扭矩命令值
达到设置值Z为止获得的积分DC电流值。

在再生中的扭矩和电池充电DC电流可彼此成比例,并且虽然驱动
点不同,但积分扭矩量相同时,在扭矩被积分时被积分的DC电流量
也会相同。

考虑到这点,作为DC电流太阳城集团的DC电流可被积分直至扭矩命令
的积分量达到设置值Z以计算积分DC电流值,并且在正常状态中的
DC电流太阳城集团和不可逆退磁时的DC电流太阳城集团可彼此相比较以确定是否
发生永久磁铁的不可逆退磁。

然而,当扭矩显著地改变时,积分扭矩量会改变,并且因此当满足
在上述诊断条件之中的扭矩命令(TorqueRef)在预设范围1之内的条
件(Y1<TorqueRef<Y2)时可对扭矩积分。

在本发明中,扭矩命令的范围可被限制于主要再生驱动点,并且用
于满足条件的范围可被扩大。

在牵引电动机的再生操作期间充入电池中的DC电流是在环保型
车辆中由控制器通过传感器等已监测的参数,并且DC电流值的获取
在本领域是众所周知的,并因此将在此省略其详细说明。

如所述的,控制器可积分计算和存储正常状态中的扭矩命令积分
(TorqueRef_正常)和作为DC电流值太阳城集团的积分DC电流值(DC电
流_正常)(S34),并且为了不可逆退磁的确定,可在相同的诊断进
入条件下,即,在再生期间,在预设范围1之内的扭矩命令条件,以
及在预设范围2内的牵引电动机的温度条件下进行比较,从而提高诊
断可靠性。

然后可在进一步的车辆操作中检查牵引电动机的操作状态(S35),
并且当满足上述诊断进入条件时,可开始不可逆退磁诊断过程,并且
可用与在正常状态中相同的方式对扭矩命令积分以计算诊断时DC电
流值(DC电流_诊断)(S36)。

在这种情况下,诊断时DC电流值(DC电流_诊断)可被用作在
满足诊断进入条件后通过对DC电流积分直至积分扭矩命令值达到与
在正常状态中相同的设置值Z为止而被计算出的积分DC电流值
(TorqueRef_诊断)(参考操作S37)。

上述HSG可计算对于预设太阳城集团(X)或更长太阳城集团的DC电流的平
均值作为用于确定是否发生不可逆退磁的DC电流值(DC电流_诊断)
太阳城集团,并且可利用该平均值作为比较值,但是牵引电动机可利用DC
电流的积分值作为用作比较值的DC电流值(DC电流_诊断)太阳城集团。

相应地,控制器可比较所获得的诊断时的DC电流值(该值是积分
DC电流值)与存储的DC电流值(该值是积分DC电流值)(DC电
流_正常)以确定是否发生不可逆退磁和退磁程度,并且当诊断时DC
电流值(DC电流_诊断)与在正常状态中的DC电流值(DC电流_正
常)的比等于或小于预设比3时,可确定发生了不可逆退磁。

即,当诊断时DC电流值(DC电流_诊断)与在正常状态中的DC
电流值(DC电流_正常)的比,即(DC电流_诊断)/(DC电流_正常)
被定义为α并且预设比3是A时,如果α≤A,那么可确定发生了不可
逆退磁(S39)。

在优选实施例中,可执行用于通过根据不可逆退磁的发生程度的扭
矩补偿控制来管理不可逆退磁以便最小化归因于不可逆退磁的对车辆
性能的影响的过程,或者可执行用于通过报警装置确认故障和通知驾
驶员故障的过程。

在这种情况下,当预设比4是B(B<A)时,如果B<α≤A,那
么可确定发生不可逆退磁,然后可对牵引电动机执行扭矩补偿控制(S39、
S40和S41),并且当诊断时DC电流值(DC电流_诊断)与存储的在正
常状态中的DC电流值(DC电流_正常)的比等于或小于预设比4时,
即,当α≤B时,可确认牵引电动机的永久磁铁的不可逆退磁并且通过
报警装置给出警报(S40和S42)。

在再生期间不可逆退磁的诊断中,当可预比较(利用相同的预设值
(Z))积分扭矩命令值并且在正常状态和诊断中的积分扭矩命令值相
同时,可利用作为迄今已经被计算出的积分DC电流值的DC电流值信
息来确定是否发生不可逆退磁。

另外,当积分DC电流值与积分扭矩命令值被比较时,可不考虑根
据牵引电动机温度而变化的DC电流量,并且因此当牵引电动机的温
度在预设温度范围(预设范围2)之内时,可执行扭矩命令积分。

在确定牵引电动机的不可逆退磁是否发生期间被执行的扭矩补偿
控制与上述HSG的扭矩补偿控制没有不同,并且可以与上述HSG的
扭矩补偿控制相同的方式被执行,这一点已经被详细描述,因此省略
其详细描述。

在牵引电动机的不可逆退磁的诊断中,上述诊断进入条件包括牵引
电动机的温度范围条件,并且因此可减少根据温度DC电流发生变化
的误差,但是当为获得精确的DC电流值而过于狭窄地确定电动机温
度条件时,由于频繁改变的电动机温度,诊断次数可被显著地减少,
导致诊断功能下降。

相应地,当积分扭矩命令值(TorqueRef)的范围被确定至对温度
不甚敏感的区域时,可减少电动机温度的影响并且可更宽地确定温度
范围,从而增加诊断次数。

根据温度设置有电流命令值的电流图、车辆速度条件和扭矩命令值
可被应用于如混合动力车辆之类的一般的环保型车辆,并且根据速度
和扭矩可不同地影响温度的影响。

相应地,当分析所应用的电流图时,可识别根据温度的电流命令的
变化较小的时段,并且可识别电流命令的变化宽度,因此当所述时段
和所述变化宽度被用于确定不可逆退磁时,可靠性可被进一步提高。

例如,当在预定温度时段中的电流命令的变化在5%以内时,如果
用于确定不可逆退磁的电流比中应用5%的误差以更高比率减小电流,那
么可确定发生了不可逆退磁。

更详细地,如图3所示,当考虑到主要驱动点并同时排除预定高扭
矩范围时,可识别出电流变化较少地受到温度影响的扭矩时段,并且
所识别的扭矩时段可被应用于设置用于积分扭矩命令(TorqueRef)的
预设范围1。

另外,在电流图中在电流变化较少地受到温度影响的时段可识别电
流变化比,并且所识别的电流变化比可被应用于用于确定不可逆退磁
的比值A和B的确定。

相应地,可最小化根据温度的DC电流的变化的影响,并且可最小
化不正确的诊断。

相应地,在根据本发明实施例的用于诊断环保型车辆的电动机的不
可逆退磁的方法中,不可逆退磁可利用扭矩命令值太阳城集团和在发电操作
期间充入电池的DC电流被诊断,以便准确地诊断牵引电动机或混合
动力起动发电机(HSG)的永久磁铁的不可逆退磁状态,无需额外利
用单独硬件、不增加费用、并且不降低效率的同时,最小化牵引电动
机或HSG的永久磁铁的不可逆退磁对车辆性能的影响。。

已经参考其优选实施例对本发明进行了详细地描述。然而,本领域
技术人员应理解,可不偏离本发明的原理和精神对这些实施例做出改变,
本发明的范围由随附的权利要求和其等价物限定。

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