DE102006045044B3 - Method and controller for controlling a continuously variable electric transmission - Google Patents
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Abstract
Ein Verfahren zur Regelung eines stufenlosen elektrischen Getriebes umfasst folgende Schritte: Für erehmoment werden ein erster Sollwert (T<SUB>it</SUB>) und ein zweiter Sollwert (T<SUB>ot</SUB>) vorgegeben, Istwerte der Winkelgeschwindigkeiten von Rotor (omega<SUB>1</SUB>) und Interrotor (omega<SUB>2</SUB>) werden erfasst, zumindest ein Istwert einer Temperatur (theta) des Rotors oder des Stators wird erfasst, aus den Sollwerten für erstes (T<SUB>it</SUB>) und zweites (T<SUB>ot</SUB>) Drehmoment sowie den Istwerten der Winkelgeschwindigkeiten des Rotors (omega<SUB>1</SUB>) und des Interrotors (omega<SUB>2</SUB>) und dem zumindest einen Istwert (theta) einer Temperatur werden ein verlustminimierender erste (lambda<SUB>im</SUB>) und zweiter (lambda<SUB>om</SUB>) Soll-Flusswert berechnet und Rotorstrom (I<SUB>r</SUB>) und Statorstrom (I<SUB>s</SUB>) werden mit einem feldorientierten Stromregelungsverfahren berechnet, und hierzu werden der verlustminimierende erste und zweite Soll-Flusswert (lambda<SUB>im</SUB>, lambda<SUB>om</SUB>) verwendet. Ein Regler zur Regelung eines stufenlosen elektrischen Getriebes enthält: Eingänge für Drehmo Winkelgeschwindigkeiten (omega<SUB>1</SUB>), (omega<SUB>2</SUB>), zumindest einen Temperatur-Istwert (theta) und einen Berechnungsblock zur Berechnung eines verlustminimalen ersten Soll-Flusses (lambda<SUB>im</SUB>) und zweiten Soll-Flusses (lambda<SUB>om</SUB>) aus den Sollwerten für erstes Drehmoment (T<SUB>it</SUB>) und zweites Drehmoment (T<SUB>ot</SUB>) sowie den Istwerten der Winkelgeschwindigkeiten des Rotors (omega<SUB>1</SUB>) und des Interrotors (omega<SUB>2</SUB>) und einem Temperatur-Istwert (theta) und einen feldorientierten ...A method for controlling a continuously variable electric transmission comprises the following steps: For the time being, a first setpoint value (T <SUB> it </ SUB>) and a second setpoint value (T <SUB> ot </ SUB>) are preset, actual values of the angular velocities of Rotor (omega <SUB> 1 </ SUB>) and interrotor (omega <SUB> 2 </ SUB>) are detected, at least one actual value of a temperature (theta) of the rotor or the stator is detected, from the setpoint values for the first ( T <SUB> it </ SUB>) and second (T <SUB> ot </ SUB>) torque and the actual values of the angular velocities of the rotor (omega <SUB> 1 </ SUB>) and the inter-rotor (omega <SUB> 2 </ SUB>) and the at least one actual value (theta) of a temperature, a loss-minimizing first (lambda <SUB> in the </ SUB>) and second (lambda <SUB> om </ SUB>) target flow value are calculated and rotor current (I <SUB> r </ SUB>) and stator current (I <SUB> s </ SUB>) are calculated using a field-oriented current control method, and to this end, the first and second target-loss-minimizing loss fluxes become value (lambda <SUB> in </ SUB>, lambda <SUB> om </ SUB>). A controller for controlling a continuously variable electric transmission contains: Inputs for rotary angular speeds (omega <SUB> 1 </ SUB>), (omega <SUB> 2 </ SUB>), at least one temperature actual value (theta) and a calculation block for Calculation of a loss-minimum first target flow (lambda <SUB> in </ SUB>) and second target flow (lambda <SUB> om </ SUB>) from the setpoint values for first torque (T <SUB> it </ SUB> ) and the second torque (T <SUB> ot </ SUB>) and the actual values of the angular velocities of the rotor (omega <SUB> 1 </ SUB>) and the inter-rotor (omega <SUB> 2 </ SUB>) and a temperature -Istwert (theta) and a field-oriented ...
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und einen Regler zur Regelung eines stufenlosen elektrischen Getriebes.The The invention relates to a method and a controller for controlling a stepless electrical transmission.
Ein stufenloses elektrisches Getriebe (Electric Variable Transmission, EVT), ist z.B. aus „Hoeijmakers, M.J., Ferreira, J.A., The Electrical Variable Transmission, Delft Univ. of Tech., IEEE 2004" bekannt. Ein EVT ist eine elektrische Maschine, die aus zwei elektromagnetisch gekoppelten Asynchronmaschinen – nachstehend Rotor-ASM und Stator-ASM genannt – besteht. Ein derartiges Getriebe kann z.B. in einem Kraftfahrzeug Kupplung, Schaltung, Anlasser und Generator ersetzen.One stepless electric transmission (Electric Variable Transmission, EVT), is e.g. from "Hoeijmakers, M.J., Ferreira, J.A., The Electrical Variable Transmission, Delft Univ. of Tech., IEEE 2004 ". An EVT is an electric machine that consists of two electromagnetic coupled asynchronous machines - below Rotor ASM and stator ASM called - consists. Such a transmission can e.g. in a motor vehicle clutch, circuit, starter and Replace generator.
Im Betrieb einer einzelnen, herkömmlichen Asynchronmaschine fallen aufgrund hoher magnetischer Flüsse in den Komponenten von Stator und Rotor, wie etwa den magnetisierbaren Blechen oder den Leitern einer Wicklung bzw. eines Käfigs, Verlustleistungen an, welche eine Erwärmung und somit eine Verringerung des Wirkungsgrades der gesamten Maschine zur Folge haben. Bei der feldorientierten Regelung (field oriented control, FOC) von Asynchronmaschinen wird dieser Zusammenhang üblicherweise durch Vorgabe der Amplitude des magnetischen Flusses berücksichtigt, wobei die FOC beispielsweise für den Betriebsfall maximaler Last, d.h. für ein maximales zu treibendes Drehmoment an der Welle optimiert wird, so dass für diesen Betriebsfall der Wirkungsgrad maximal wird. Für Betriebsfälle geringeren Drehmoments an der Welle ist die auf diese Weise statisch vorgegebene Amplitude des magnetischen Flusses i.d.R. zu hoch und der Wirkungsgrad daher geringer.in the Operation of a single, conventional asynchronous machine fall due to high magnetic fluxes in the components of Stator and rotor, such as the magnetizable sheets or the Conductors of a winding or a cage, which is a warming and thus a reduction in the efficiency of the entire machine have as a consequence. In the field-oriented control (field oriented control, FOC) of asynchronous machines, this relationship is common considered by specifying the amplitude of the magnetic flux, the FOC for example the operation case of maximum load, i. for a maximum to be driven Torque on the shaft is optimized, so for this Operating case, the efficiency is maximum. For operating cases lower torque on the shaft is the amplitude statically predetermined in this way of the magnetic flux i.d.R. too high and the efficiency therefore lower.
Für Asynchronmaschinen, insbesondere für Asynchronmotoren ist beispielsweise aus „Cucej, Z., Borojevic, D., Input power minimization at in werter fed induction motor drive system with FOC by field weakening, University of Maribor, Slovenia, IEEE 1997" oder „Dilmi, S., Yurkovich, S., Nonlinear Torque Control of the Induction Motor in Hybrid Electric Vehicle Applications, 2005 American Control Conference, USA, 2005" für die Anwendung in Hybridfahrzeugen, insbesondere aber zur Erhöhung des Wirkungsgrades, eine verlustminimale, stationäre Flussvorgabe in Abhängigkeit vom Drehmoment unter Verwendung einer Zuordnungstabelle mit diskreten, vorberechneten Flusswerten bekannt. Gemäß „Mendes, E., Baba, A., Razek, A., Losses Minimization of a Field oriented controlled Induction Machine, Electrical Machines and Drives, Conference Publication, 1995" weist jedoch eine stationäre Flussvorgabe den Nachteil auf, dass diese bei großen zeitlichen Änderungen von Winkelgeschwindigkeit oder Drehmoment zu ungenau sein kann.For asynchronous machines, especially for asynchronous motors is for example from "Cucej, Z., Borojevic, D., Input power minimization at value fed induction motor drive system with FOC by field weakening, University of Maribor, Slovenia, IEEE 1997 "or" Dilmi, S., Yurkovich, S., Nonlinear Torque Control of the Induction Motor in Hybrid Electric Vehicle Applications, 2005 American Control Conference, USA, 2005 "for the application in hybrid vehicles, but in particular to increase the efficiency, a loss minimum, steady flow specification dependent on from torque using a discrete, precalculated flow values known. According to "Mendes, E., Baba, A., Razek, A., Losses Minimization of a Field Oriented Controlled Induction Machine, Electrical Machines and Drives, Conference Publication, 1995 "points, however a stationary one Flow control has the disadvantage that these are subject to major changes over time from angular velocity or torque may be too inaccurate.
Auch im stufenlosen elektrischen Getriebe fällt auf zur einzelnen Asynchronmaschine vergleichbare Weise Verlustleistung in Komponenten der Rotor-ASM und Stator-ASM an und verringert den Wirkungsgrad des Getriebes. Rotor-ASM und Stator-ASM sind jedoch über den Interrotor elektromagnetisch stark miteinander gekoppelt, so dass oben genannte Regelungsverfahren für die Asynchronmaschine nicht auf das EVT anwendbar sind und kein die Verlustleistung minimierender und den Wirkungsgrad erhöhender Regler für ein stufenloses elektrisches Getriebe bekannt ist.Also in stepless electric transmission falls on the individual asynchronous machine comparable way power dissipation in components of the rotor ASM and stator ASM and reduces the efficiency of the transmission. Rotor ASM and stator ASM, however, are electromagnetic via the interrotor strongly coupled with each other, so the above regulatory procedure for the Asynchronous machine are not applicable to the EVT and no the Power loss minimizing and efficiency-increasing controller for a continuously variable electric transmission is known.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein verbessertes Regelungsverfahren und einen verbesserten Regler für ein stufenloses elektrisches Getriebe (EVT) anzugeben.task It is therefore an improved control method of the present invention and an improved controller for specify a continuously variable electric transmission (EVT).
Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe gelöst durch ein Regelungsverfahren gemäß Patentanspruch 1, wobei das zu regelnde stufenlose elektrische Getriebe umfasst: zwei gekoppelte Asynchronmaschinen, nämlich eine Rotor-ASM, deren Rotor bzw. Rotorwicklung (bzw. Rotorkäfig) zur Erzeugung eines ersten elektromagnetischen Feldes mit einem Rotorstrom (Ir) gespeist wird, und eine Stator-ASM, deren Stator bzw. Statorwicklung (bzw. Statorkäfig) zur Erzeugung eines zweiten elektromagnetischen Feldes mit einem Statorstrom (Is) gespeist wird. Beide Asynchronmaschinen sind über einen mit erstem und zweitem elektromagnetischen Feld zusammenwirkenden Interrotor gekoppelt. Der Interrotor umfasst einen ersten und zweiten Käfig zur Führung von durch erstes und zweites elektromagnetisches Feld induzierten ersten (Ii) und zweiten (Io) Magnetisierungsströmen. Rotor und Interrotor wirken hierbei über einen ersten Fluss (λi) bzw. ein erstes elektrisches Drehmoment (Ti) und Interrotor und Stator über einen zweiten Fluss (λo) bzw. ein zweites elektrisches Drehmoment (To) zusammen.With regard to the method, the object is achieved by a control method according to claim 1, wherein the controlled stepless electric transmission comprises: two coupled asynchronous machines, namely a rotor ASM whose rotor or rotor winding (or rotor cage) for generating a first electromagnetic field with a rotor current (I r ) is fed, and a stator ASM whose stator or stator winding (or stator cage) for generating a second electromagnetic field with a stator current (I s ) is fed. Both asynchronous machines are coupled via a first and second electromagnetic field interacting interrotor. The interrotor includes first and second cages for guiding first (I i ) and second (I o ) magnetization currents induced by first and second electromagnetic fields. Rotor and interrotor cooperate here via a first flux (λ i ) or a first electrical torque (T i ) and interrotor and stator via a second flux (λ o ) or a second electrical torque (T o ).
Zur Durchführung des Regelungsverfahrens wird ein erster Sollwert (Tit) für das erste Drehmoment (Ti) und ein zweiter Sollwert (Tot) für das zweite Drehmoment (To) vorgegeben bzw. bestimmt und die Istwerte der Winkelgeschwindigkeiten von Rotor bzw. Rotorwelle (ω1) und Interrotor bzw. Interrotorwelle (ω2), sowie zumindest ein Istwert (ϑ) einer Temperatur von Rotor oder Stator. Aus Tit, Tot, ω1, ω2 und ϑ werden ein verlustminimaler erster Soll-Fluss (λim) und ein verlustminimaler zweiter Soll-Fluss (λom) berechnet.For carrying out the control method, a first desired value (T it ) for the first torque (T i ) and a second desired value (T ot ) for the second torque (T o ) are specified or determined and the actual values of the angular speeds of the rotor or rotor shaft (ω 1 ) and interrotor or interrotor shaft (ω 2 ), as well as at least one actual value (θ) of a temperature of rotor or stator. From T it , T ot , ω 1 , ω 2 and θ, a loss minimum first target flux (λ im ) and a loss minimum second target flux (λ om ) are calculated.
Bei Einstellung des Soll-Flusses (λim) im inneren Luftspalt zwischen Rotor und Interrotor und des Soll-Flusses (λom) im Luftspalt zwischen Rotor und Stator ist das Getriebe unter den angegebenen Drehmomenten, Drehzahlen und Temperaturen mit nahezu optimalem Wirkungsgrad betreibbar und die mechanische Arbeit wird bei geringstmöglicher Verlustleistung des Getriebes verrichtet. Die magnetischen Flüsse in den genannten Luftspalten sind durch Einprägung des Rotorstroms (Ir) in der Rotorwicklung sowie des Statorstroms (Is) in der Statorwicklung erzeugbar. Diese Ströme werden daher im erfindungsgemäßen Regelungsverfahren so berechnet, dass sich für die genannten Betriebsdaten der Soll-Fluss (λim) im inneren Luftspalt zwischen Rotor und Interrotor und der Soll-Fluss (λom) im äußeren Luftspalt zwischen Interrotor und Stator einstellt. Hierzu wird ein für das EVT angepasstes, feldorientiertes Stromregelungsverfahren verwendet, das aus den be rechneten verlustminimalen Soll-Flüssen (λim) und (λim), den zu erzielenden Sollwerten (Tit) und (Tot) der Drehmomente (Ti) und (To), den Istwerten der Winkelgeschwindigkeiten von Rotor (ω1) und Stator (ω2) und zumindest einem Temperatur-Istwert (ϑ) von Rotor oder Stator die Ströme Ir und Is berechnet. Es können auch mehrere Temperatur-Istwerte von Rotor (ϑ1) und Stator (ϑ2) ermittelt werden und in einen Berechnungs- bzw. Regelungsschritt der Berechnung einfließen.When setting the desired flow (λ im ) in the inner air gap between the rotor and the interrotor and the target flow (λ om ) in the air gap between the rotor and stator, the transmission is under the specified torques, speeds and temperatures with almost optimal efficiency operable and the mechanical work is carried out at the lowest possible Ver performance of the transmission performed. The magnetic fluxes in said air gaps can be generated by impressing the rotor current (I r ) in the rotor winding and the stator current (I s ) in the stator winding. These currents are therefore calculated in the control method according to the invention so that the setpoint flux (λ im ) in the inner air gap between rotor and interrotor and the desired flux (λ om ) in the outer air gap between the interrotor and stator adjusts for said operating data. For this purpose, an adapted for the EVT, field-oriented flow control method is used, which consists of the be expected loss minimum target fluxes (λ im ) and (λ im ), the target values to be achieved (T it ) and (T ot ) of the torques (T i ) and (T o ), the actual values of the angular velocities of rotor (ω 1 ) and stator (ω 2 ) and at least one temperature actual value (θ) of rotor or stator, the currents I r and I s calculated. It is also possible to determine a plurality of actual temperature values of rotor (θ 1 ) and stator (θ 2 ) and to include them in a calculation or control step of the calculation.
Im Gegensatz zu Verfahren zur Regelung von herkömmlichen einzelnen Asynchronmaschinen wird auf diese Weise zusätzlich die elektromagnetische Kopplung zwischen Rotor-ASM und Stator-ASM berücksichtigt. Hierdurch wird eine verlustminimale Regelung des stufenlosen elektrischen Getriebes erreicht.in the Contrary to methods for controlling conventional single asynchronous machines is in this way in addition the electromagnetic coupling between rotor ASM and stator ASM considered. As a result, a loss-minimal control of the continuously variable electric Gear achieved.
Zur besseren Berücksichtigung des dynamischen Betriebsverhaltens des Getriebes können
- – die zeitlichen Änderungen bzw. der Sollwerte für erstes (Tit) und zweites Drehmoment (Tot) oder
- – die zeitlichen Änderungen bzw. der Istwerte der Winkelgeschwindigkeiten des Rotors (ω1) und des Interrotors (ω2) in die Berechnung der verlustminimalen Flüsse (λim) und (λom) eingehen. Diese zeitlichen Änderungen können im Rahmen des Regelungsverfahrens gemäß einer Differentiationsvorschrift berechnet werden. Sofern sie bereits in anderen oder zentralen Erfassungs- oder Regelungseinrichtungen der Maschine ermittelt werden, können die Komponenten zur Durchführung des Regelungsverfahrens, also z.B. die Werte der o.g. Ableitungen, auch als Eingangsgrößen übermittelt werden, beispielsweise über einen CAN-Bus (Controller Area Network).
- - the temporal changes respectively. the setpoints for first (T it ) and second torque (T ot ) or
- - the temporal changes respectively. the actual values of the angular velocities of the rotor (ω 1 ) and of the inter-rotor (ω 2 ) are included in the calculation of the loss-minimizing fluxes (λ im ) and (λ om ). These temporal changes can be calculated in the context of the regulatory procedure according to a differentiation rule. If they are already determined in other or central detection or control devices of the machine, the components for carrying out the control method, ie, for example, the values of the above derivations, can also be transmitted as input variables, for example via a CAN bus (Controller Area Network).
Die Berechnung z.B. der verlustminimalen Soll-Flusswerte (λim) oder (λom) kann durch Verwendung einer Zuordnungstabelle beschleunigt werden. Eine solche Zuordnungstabelle kann Verknüpfungsinformationen zwischen diskreten Werten einer oder mehrerer Eingangsgrößen und diskreten Soll-Flusswerten, Strö men, oder aber zwischen für die Berechnung erforderlichen Hilfsvariablen umfassen. Die Inhalte der Zuordnungstabelle können durch Simulation oder Messung und Analyse zu einem beliebigen Zeitpunkt an einem vergleichbaren Getriebe, einem Modell oder einem Computer ermittelt und im Regler bzw. einem Berechnungsblock gespeichert worden sein.The calculation of, for example, the loss minimum desired flow values (λ im ) or (λ om ) can be accelerated by using an allocation table. Such an allocation table may comprise linking information between discrete values of one or more input variables and discrete desired flow values, currents, or between auxiliary variables required for the calculation. The contents of the allocation table can be determined by simulation or measurement and analysis at any time on a comparable transmission, a model or a computer and stored in the controller or a calculation block.
Im einfachsten Fall ist die Berechnung verlustminimaler Soll-Flusswerte (λim) oder (λom) vollständig auf eine Zuordnungstabelle gestützt, welche Sollwerte (Tit, Tot) für erstes und zweites Drehmoment (Ti, To), Istwerte der Winkelgeschwindigkeiten von Rotor (ωi) und Stator (ω2) und Istwerte zumindest einer Temperatur (ϑ) von Rotor oder Stator enthält. Die in der Tabelle enthaltenen Werte können beispielsweise aus Simulationsergebnissen gewonnen worden sein.In the simplest case, the calculation of loss-minimum desired flow values (λ im ) or (λ om ) is completely based on an assignment table, which setpoints (T it , T ot ) for first and second torque (T i , T o ), actual values of the angular velocities of rotor (ω i ) and stator (ω 2 ) and actual values of at least one temperature (θ) of the rotor or stator. The values contained in the table may, for example, have been obtained from simulation results.
Alternativ kann die Berechnung verlustminimaler Soll-Flusswerte (λim) oder (λom) teilweise auf eine Zuordnungstabelle gestützt sein, welche Sollwerte (Tit, Tot) für erstes und zweites Drehmoment (Ti, To) und Istwerte zumindest einer Temperatur (ϑ) von Rotor oder Stator enthält.Alternatively, the calculation of loss-minimum desired flow values (λ im ) or (λ om ) may be partially based on an allocation table, which setpoint values (T it , T ot ) for first and second torque (T i , T o ) and actual values of at least one temperature (θ) of rotor or stator.
Da in einer Tabelle gewöhnlich diskrete Werte erfasst werden, kann eine Interpolation zur Ermittlung hiervon abweichender Werte (Zwischenwerte) erforderlich sein.There in a table usually discrete values can be captured, an interpolation for determination Deviating values (intermediate values) may be required.
Zulässige Grenzwerte (i.d.R. Maximalwerte) für einen verlustminimalen Soll-Fluss (λim) oder (λom) können abhängig von einer der Eingangsgrößen des Berechnungsblockes, beispielsweise einer der Winkelgeschwindigkeiten (ω1) oder (ω2), sein. Die Berechnung verlustminimaler Soll-Flusswerte (λim) oder (λom) kann hierzu eine multiplikative Verknüpfung mit einer Flussbegrenzungsfunktion (fGr) umfassen. Eine solche Flussbegrenzungsfunktion kann von zumindest einer der Winkelgeschwindigkeiten von Rotor (ω1) oder Stator (ω2) abhängig sein. Die Flussbegrenzungsfunktion (fGr) kann sich oberhalb eines definierten Grenzwertes (ωG) etwa reziprok zu einer Winkelgeschwindigkeit (ω1) oder (ω2) verhalten.Permissible limit values (usually maximum values) for a loss-minimum desired flux (λ im ) or (λ om ) can be dependent on one of the input variables of the calculation block, for example one of the angular velocities (ω 1 ) or (ω 2 ). The calculation of loss-minimum desired flow values (λ im ) or (λ om ) may include a multiplicative link to a flow-limiting function (f Gr ) for this purpose. Such a flow limiting function may be dependent on at least one of the angular velocities of rotor (ω 1 ) or stator (ω 2 ). The flow limiting function (f Gr ) can be defined above a Limit value (ω G ) about reciprocal to an angular velocity (ω 1 ) or (ω 2 ) behave.
Hinsichtlich der Vorrichtung wird die Aufgabe für ein oben beschriebenes stufenloses elektrisches Getriebe gelöst durch einen Regler gemäß Anspruch 9, welcher enthält:
- – Eingänge für Sollwert (Tit) für erstes Drehmoment (Ti) und Sollwert (Tot) für zweites Drehmoment (To),
- – Eingänge für Istwert der Winkelgeschwindigkeit von Rotor (ω1) und Stator (ω2),
- – zumindest
einen Eingang für
einen Istwert (
ϑ ) einer Temperatur von Rotor oder Stator, - – einen
Berechnungsblock zur Berechnung eines verlustminimalen ersten Soll-Flusses
(λim) und zweiten Soll-Flusses (λom)
aus den Sollwerten für erstes
Drehmoment (Tit) und zweites Drehmoment
(Tot), sowie den Istwerten der Winkelgeschwindigkeiten
des Rotors (ω1) und des Interrotors (ω2)
und zumindest einem Temperatur-Istwert (
ϑ ), und - – einen feldorientierten Stromregler zur Berechnung von Rotorstrom (Ir) und Statorstrom (Is) zur Einprägung in Rotor- und Statorwicklung zur Erzeugung der magnetischen Flüsse, aus zumindest dem verlustminimalen ersten Soll-Fluss (λim) und dem verlustminimalen zweiten Soll-Fluss (λom).
- Inputs for setpoint (T it ) for first torque (T i ) and setpoint (T ot ) for second torque (T o ),
- - inputs for actual value of the angular velocity of rotor (ω 1 ) and stator (ω 2 ),
- At least one input for an actual value (
θ ) a temperature of rotor or stator, - A calculation block for calculating a loss-minimum first target flow (λ in ) and second target flow (λ om ) from the setpoint values for first torque (T it ) and second torque (T ot ), and the actual values of the angular speeds of the rotor ( ω 1 ) and the inter-rotor (ω 2 ) and at least one temperature actual value (
θ ), and - - A field-oriented current controller for calculating rotor current (I r ) and stator current (I s ) for embossing in the rotor and stator winding for generating the magnetic fluxes, at least the loss minimum first target flux (λ im ) and the loss minimum second target flux (λ om ).
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Reglers wurden bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erläutert.The Advantages of the regulator according to the invention were already explained in connection with the method according to the invention.
Der Regler kann einen Differenzierer einer Eingangsgröße des Reglers enthalten. Dies kann etwa zur Berechnung der zeitlichen Änderungen und der Sollwerte (Tit, Tot) für erstes zweites Drehmoment oder aber zu Ermittlung der zeitli chen Änderungen und der Istwerte (ω1, ω2) der Winkelgeschwindigkeiten des Rotors und des Interrotors erforderlich sein.The controller may include a differentiator of an input of the regulator. This can be used to calculate the changes over time and the setpoint values (T it , T ot ) for the first second torque or to determine the zeitli chen changes and the actual values (ω 1 , ω 2 ) of the angular velocities of the rotor and the inter-rotor are required.
Der Berechnungsblock zur Berechnung der verlustminimalen Soll-Flüsse (λim) und (λom) kann zur Berücksichtung der zeitlichen Änderungen und der Sollwerte (Tit, Tot) für erstes und zweites Drehmoment bzw. der zeitlichen Änderungen und entsprechende Eingänge aufweisen. Die Ableitungen müssen dann nicht im Regler gebildet werden, sondern können extern ermittelt und in den Regler eingespeist werden.The calculation block for calculating the loss-minimum desired flows (λ im ) and (λ om ) can be used to take into account the changes over time and the setpoint values (T it , T ot ) for the first and second torque or the time changes and have corresponding inputs. The derivatives need not be formed in the controller, but can be determined externally and fed into the controller.
Der genannte Berechnungsblock kann auch entsprechende Eingänge für die Istwerte (ω1) und (ω2) der Winkelgeschwindigkeiten des Rotors und des Interrotors aufweisen.Said calculation block can also have corresponding inputs for the actual values (ω 1 ) and (ω 2 ) of the angular velocities of the rotor and the inter-rotor.
Der erfindungsgemäße Regler kann eine Zuordnungseinheit, beispielsweise eine Tabelle enthalten, welche für einen Berechnungsschritt zur Ermittlung verlustminimaler Flüsse verwendbar ist. Schwierige, d.h. zeitintensive Berechnungen im Regler werden so vermieden.Of the regulator according to the invention may contain an allocation unit, for example a table, which for a calculation step for determining loss-minimal flows usable is. Difficult, i. time consuming calculations in the controller so avoided.
Zur Berechnung des verlustminimalen Soll-Flusses (λim) bzw. (λom) kann ein Interpolator vorhanden sein, welcher aus der Zuordnung diskreter Zahlenwerte, etwa gemäß der Zuordnungseinheit, z.B. der Tabelle, für einen Eingangswert anhand einer ein- oder auch mehrdimensionalen Interpolation einen Ausgangswert ermittelt.For calculating the loss minimum desired flux (λ im ) or (λ om ), an interpolator may be present, which consists of the assignment of discrete numerical values, for example according to the allocation unit, eg the table, for an input value based on a one- or multi-dimensional interpolation determines an initial value.
Des weiteren kann ein Flussbegrenzer vorhanden sein, durch den sichergestellt wird, dass ein verlustminimaler Soll-Fluss (λim) bzw. (λom) einen Grenzwert nicht überschreitet.Furthermore, a flow restrictor may be present, which ensures that a loss-minimum desired flux (λ im ) or (λ om ) does not exceed a limit value.
Der erfindungsgemäße Regler kann Anschlüsse zur Verbindung zu einem Feldbus, beispielsweise einem CAN-Bus (Controller Area Network) aufweisen, über den Parameter zwischen dem Regler und weiteren Komponenten im Bereich des EVT übermittelt werden können.Of the regulator according to the invention can connections for connection to a fieldbus, for example a CAN bus (Controller Area Network) over the parameter between the controller and other components in the range sent to the EVT can be.
Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:The The invention will now be described with reference to the accompanying drawings explained in more detail. It shows:
Das
EVT
Der
feldorientierte Regler
Der
Berechnungsblock
In
einer alternativen Ausführungsform
enthält
das Getriebe
Der
Regler
Die
Temperatur-Eingänge
(ϑ1) und (ϑ2)
des Getriebes
Die
Leitungen (Titm) und (Totm)
sind mit den Eingängen
(Tit) und (Tot)
des feldorientierten Reglers
Der
feldorientierte Regler
- – Eingänge (Tit) und (Tot) für Sollwerte der Drehmomente (Ti) und (To),
- – Eingänge (ϑ1) und (ϑ2) für Istwerte der Rotor- und Statortemperatur, Eingänge (ω1) und (ω2) für Winkelgeschwindigkeiten von Rotor und Interrotor,
- – Eingänge und für die Änderung der Soll-Drehmomente (Tit) und (Tot) bezogen auf die Zeit (dt),
- – Eingänge und für die Änderung der Winkelgeschwindigkeiten (ω1) und (ω2) bezogen auf die Zeit (dt).
- Inputs (T it ) and (T ot ) for nominal values of the torques (T i ) and (T o ),
- - Inputs (θ 1 ) and (θ 2 ) for actual values of the rotor and stator temperature, inputs (ω 1 ) and (ω 2 ) for angular velocities of rotor and interrotor,
- - inputs and for changing the setpoint torques (T it ) and (T ot ) with respect to the time (dt),
- - inputs and for changing the angular velocities (ω 1 ) and (ω 2 ) with respect to the time (dt).
Die
im Berechnungsblock
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