[发明专利]用于车辆的控制系统

说明书

本发明涉及一种车辆(100)的电机，并且更具体地，本发明涉及一种配备有用于车辆(100)电机的开关的控制器。旋转磁场以60°电角的阶跃产生，其导致转子扭矩选择为扭矩相对于角度波形的60°的组合，其具有峰值扭矩，从而产生六个重复的扭矩波形。通过本配置，可以增加输出扭矩波形的最低扭矩，这进而增加了转子的平均扭矩并且仍然保持峰值扭矩不变。

技术领域

本发明涉及车辆的电机，并且更具体地，本发明涉及用于车辆的电机的控制器。

背景技术

电机通常由定子和转子组成。通常，BLDC电机具有星形绕组配置，并且用于此类电机的控制器还配备有六个电力电子开关，所述六个电力电子开关控制通过电机三相的电流，以这种方式使得在任何时刻电流流过两相。开关被布置为使得所述开关中的两个开关在电源之间串联连接，并且重复三个这样的配置。此外，每个配置的中间部分连接到星形绕组配置的相位端。

这导致对于磁场而言的六个稳定位置，从而导致在转子的完整机械旋转的情况下，在扭矩波形中产生六个波纹。波纹会对平均扭矩产生负面影响，这进一步降低可以施加到负载的可用负载扭矩。因此，在这样的电机中，为了满足负载扭矩要求，电机的总体尺寸通常较大，这可能会妨碍将电机放置在车辆中，尤其是放置在比如两轮车辆或者三轮车辆的小型车辆重。

因此，需要提供一种紧凑型的电机，其可以传递更多的平均扭矩来满足车辆的负载扭矩要求。

附图说明

参照附图描述具体实施方式。在整个附图中，相同的附图标记用于指代相似的特征和部件。

图1示出了根据本发明主题的实施例的示例性两轮车辆的左侧视图。

图2示出了根据本发明的实施例的电机的典型截面。

图3描绘了根据本发明的实施例的用于在启动过程中和在高速操作过程中辅助车辆的内燃发动机的控制系统的框图。

图4示出了提供了根据本发明的实施例的电力电子开关的三相切换网络的开关的六个可能状态中的三个可能状态下的相位图表示。

图5示出了图4中描绘的电力电子开关的六开关网络，其导致图2中描绘的三相电机的开关。

图6提供了根据本发明的实施例的电力电子开关的三相开关网络中的开关的六个可能状态的相位图表示。

图7示出了电力电子开关的六开关网络，该六开关网络具有电连接到图2中所描绘的电机的星形绕组的线圈的中性点的额外开关支路。

图8描绘了根据图5中所示的网络连接的常规电机的扭矩波形。

图9描绘了根据图7中所描绘的网络连接的本发明的电机的扭矩波形。

具体实施方式

本发明描述了一种在功能方面超越ISG的电机。本发明还被设计为在高速、高负载条件下向发动机提供辅助，使得可以执行车辆和发动机操作以减少CO2和NOx的排放。

此外，本发明可以借助多种电机拓扑来实现，诸如感应电机、开关磁阻电机(SRM)和BLDC(无刷直流)电机。感应电机和开关磁阻电机与对应的电力电子控制器一起操作，这些电力电子控制器基于输入条件，比如当前转速，来调节扭矩。

尽管感应电机和SRM的速度不受感应反电动势(电动势)的限制，但是BLDC的速度范围由于感应电压而受到影响。这是由于存在旋转磁体而在线圈中产生的磁通变化率，从而在绕组线圈中感应出电压。该电压限制了流入电机的电流，取决于所供应的电压而限制了速度大于零时的可能转矩。

当电机被设计用于启动和动力辅助操作时，需求是矛盾的。启动需要高扭矩常数，而动力辅助需要高速/动力操作并且进而需要低扭矩常数。