(57)【要約】本発明の自動車の駆動組立体（２２）の制御方法は、連続電流モードにおける可変リラクタンス機械（６）の動作のために、可変リラクタンス機械（６）へ１８０°よりも大きい伝導角度（Θｐ）の設定値が適用され、この伝導角度は、連続電流モードにおける可変リラクタンス機械の動作の安定性の制御の基準に応じて調整されることを特徴とする。また本発明の、熱エンジン（４）と、可変リラクタンス機械（６）と、制御装置（１０）とを含む自動車の駆動組立体（２２、２３）の制御装置は、連続電流モードにおける可変リラクタンス機械（６）の動作のために、可変リラクタンス機械（６）へ１８０°よりも大きい伝導角度（Θｐ）の設定値を適用するように適合化され、伝導角度は、連続電流モードにおける可変リラクタンス機械の動作の安定性の制御の基準に応じて調整されることを特徴とする。
2008522569.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の駆動組立体（２２、２３）の制御方法において、連続電流モードにおける可変リラクタンス機械（６）の動作のために、上記可変リラクタンス機械（６）へ、１８０°よりも大きい伝導角度（Θｐ）の設定値が適用され、上記伝導角度は、上記連続電流モードにおける上記可変リラクタンス機械の動作の安定性の制御の基準に応じて調整されることを特徴とする、自動車の駆動組立体の制御方法。
【請求項２】
上記安定性の制御の基準は、相磁束の推定値を用いて作られることを特徴とする、請求項１に記載の自動車の駆動組立体の制御方法。
【請求項３】
上記相磁束は、
Φ推定＝∫（Ｕ相−Ｒ相・Ｉ相）ｄｔ
ここに、Ｒ相はステータコイルの抵抗、Ｕ相は相電圧、Ｉ相は相電流である、
によって、１電気周期においてその相へ加えられる電圧を積分することによって推定されることを特徴とする、請求項２に記載の自動車の駆動組立体の制御方法。
【請求項４】
上記相電圧の直接測定が実行されることを特徴とする、請求項３に記載の自動車の駆動組立体の制御方法。
【請求項５】
磁化の開始および終了の制御指令と上記相電流が、上記相電圧を決定するために用いられ、上記相電圧は、上記磁化の持続時間中は供給電圧ＶＤＣに等しく、消磁の持続時間中は−ＶＤＣに等しく、フリーホイール過程または上記相電流がゼロの時はゼロに等しいことを特徴とする、請求項３に記載の自動車の駆動組立体の制御方法。
【請求項６】
上記相磁束の上記推定値は、上記相磁束の測定値を用いて周期的に更新されることを特徴とする、請求項２〜５のいずれかの１つに記載の自動車の駆動組立体の制御方法。
【請求項７】
上記相磁束の上記推定値は、電気周期毎に、逆位相への移行の際に、
Ｌｏ・Ｉ相、ここに、Ｌｏは上記逆位相におけるインダクタンス、Ｉ相は上記逆位相への上記移行の瞬間に測定された相電流、
へ再調整されることを特徴とする、請求項６に記載の自動車の駆動組立体の制御方法。
【請求項８】
上記安定性の制御の上記基準は、上記相磁束の制御の基準であり、上記相磁束の設定値と上記相磁束の上記推定値との間の差に応じて上記相磁束の制御の上記基準を見積もることを特徴とする、請求項２〜７のいずれかの１つに記載の自動車の駆動組立体の制御方法。
【請求項９】
上記安定性の制御の上記基準は、トルクの制御の基準であり、上記トルクの設定値と上記トルクの推定値との間の差に応じて上記トルクの制御の上記基準を見積もることを特徴とする、請求項２〜７のいずれかの１つに記載の自動車の駆動組立体の制御方法。
【請求項１０】
上記トルクは、上記相磁束の上記推定値を用いて、磁化過程において伝達されるエネルギと、消磁過程において戻されるエネルギとの間の差を計算することによって推定することを特徴とする、請求項９に記載の自動車の駆動組立体の制御方法。
【請求項１１】
上記差は、上記差をゼロにするように、上記可変リラクタンス機械へ適用される上記伝導角度（Θｐ）を変更するために適応化された修正則を備えた、修正器によって処理されることを特徴とする、請求項８〜１０のいずれかの１つに記載の自動車の駆動組立体の制御方法。
【請求項１２】
上記修正則は、比例−積分型のものであることを特徴とする、請求項１１に記載の自動車の駆動組立体の制御方法。
【請求項１３】
１電気周期において、上記電気周期に先行する電気周期において計算された上記相磁束の上記推定値に基づいて計算された上記伝導角度（Θｐ）を、上記可変リラクタンス機械へ適用することを特徴とする、請求項１１または１２に記載の自動車の駆動組立体の制御方法。
【請求項１４】
最初の電気周期における上記相磁束の上記推定値に、１８０°の伝導角度に対して得られた、あらかじめ定められた値を付与することを特徴とする、請求項１３に記載の自動車の駆動組立体の制御方法。
【請求項１５】
熱エンジン（４）と、可変リラクタンス機械（６）と、制御装置（１０）とを含む自動車の駆動組立体（２２、２３）において、上記制御装置は、連続電流モードにおける上記可変リラクタンス機械（６）の動作のために、上記可変リラクタンス機械（６）へ、１８０°よりも大きい伝導角度（Θｐ）の設定値を適用するように適合化され、上記伝導角度は、上記連続電流モードにおける上記可変リラクタンス機械の動作の安定性の制御の基準に応じて調整されることを特徴とする、自動車の駆動組立体。
【請求項１６】
上記制御装置は、相磁束の推定値を計算するためと、上記推定値に応じて上記伝導角度を調整するための手段（１７、１５、１６、１８）を含むことを特徴とする、請求項１５に記載の自動車の駆動組立体。
【請求項１７】
上記制御装置は、上記相磁束の設定値と上記相磁束の上記推定値との間の差を計算して、上記相磁束の制御の基準を見積もるためと、上記相磁束の制御の上記基準に応じて上記伝導角度を調整するための手段（１５、１６）を含むことを特徴とする、請求項１６に記載の自動車の駆動組立体。
【請求項１８】
上記制御装置は、トルクの設定値と、上記相磁束の上記推定値に基づいて推定された上記トルクの推定値との間の差を計算して、上記トルクの制御の上記基準を見積もるためと、上記トルクの制御の上記基準に応じて上記伝導角度を調整するための手段（１５、１８）を含むことを特徴とする、請求項１６に記載の自動車の駆動組立体。
【請求項１９】
請求項１５〜１８のいずれかの１つに記載の自動車の駆動組立体を含むことを特徴とする自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は熱エンジンを有する自動車の駆動組立体と、その制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、このような組立体の従来の典型的な形態の１つを示す。組立体２は、自動車の駆動組立体を形成する。周知のように、この組立体は、ガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンのような、熱エンジン４を含む。この組立体は、周知の可変リラクタンス機械６によって形成されたオルタネータ−スタータを含む。特に停止中の熱エンジン４を始動するために、可変リラクタンス機械６を熱エンジン４へ機械的に連結して、トルクを供給することができる。この周知の機械的連結装置は、図１に符号８で示されている。組立体２は、以下に示す組立体２の様々な装置の制御を可能にする、従来の計算機手段からなる制御装置１０を含む。また、組立体２は、インバータ１２も含む。制御装置１０は、インバータ１２によって、可変リラクタンス機械６の作動を制御する。
【０００３】
また、組立体２は、制御装置１０に各瞬間における可変リラクタンス機械６の速度の測定値を知らせることを可能にする、位置センサと速度のセンサ１４との少なくとも一方を有する。
【０００４】
図２は、モータの相を制御するための、従来のインバータのトポロジーを示す。図２において、ＶＤＣはインバータに電力を供給するＤＣ電圧を、Ｉ１とＩ２は開と閉とに切り換え可能な２つの電気スイッチを、Ｄ１とＤ２は２つのダイオードを表す。
【０００５】
このような自動車の駆動組立体（上述したように、インバータと組み合わされた可変リラクタンス機械を含む）の制御方法は、駆動組立体によって発生されるトルクを制御するために通常用いられる。
【０００６】
特に、このような自動車の駆動組立体の制御方法は、与えられた供給電圧について、与えられたインバータと可変リラクタンス機械の組立体に対して、可変リラクタンス機械の作動範囲に亘って、主に高速において、可能な最大トルク（モータモードと発電機モードとの両方において）を発生させることを目的とする。
【０００７】
可変リラクタンス機械とインバータとの組立体に関する、コスト、重量、容積の間の、最良のトレードオフを実際に達成することが重要である。
【０００８】
図３、４は、それぞれ低速と高速における、図２に示されたような相電流と相電圧を、電気角度（この角度は、ロータの歯の位置とステータの歯の位置が一致したときにゼロである）の関数として示す。
【０００９】
図１におけるような可変リラクタンス機械６は、次の３つの変数：
−磁化開始角度ＯＮと、磁化停止角度ＯＦＦ；
−低速において制限される尖頭相電流（Ｉｌｉｍ）；
によって主に制御されることが知られている。
【００１０】
可変リラクタンス機械の相は、伝導角度Θｐ＝ＯＦＦ−ＯＮによって構成される時間間隔中に磁化される。
【００１１】
完全な消磁を得るためには、伝導角度Θｐは、１８０°以下でなければならない。
【００１２】
可変リラクタンス機械を制御するために、低速における制御パラメータ（ＯＮ、Θｐ、Ｉｌｉｍ）と高速における制御パラメータ（ＯＮ、Θｐ）が、制御装置１０に対する入力として使用され、これらのパラメータは、各トルク−速度動作点について最適化される。
【００１３】
図１に示され、また周知のように、可変リラクタンス機械６は、制御装置１０によって制御則を用いて制御される。この制御則は、センサ１４から得られる可変リラクタンス機械の速度に応じて、磁化開始角度（ＯＮ）と、伝導角度（Θｐ）と、尖頭相電流（Ｉｌｉｍ）とを与える表によって具現される。またこれらの量は、機械的連結装置８から伝達するべきトルクに応じて決定される。また、インバータのＤＣ供給電圧が変化する場合にはＤＣ供給電圧ＶＤＣと、例えばコイルの温度のようなその他のパラメータも、考慮に入れることができる。
【００１４】
各電気周期において、ポインタがこれらの外部パラメータ（速度、供給電圧、コイルの温度、等）とトルク設定点に応じて定義される。次いで、このポインタは、低速における制御パラメータ（ＯＮ、Θｐ、Ｉｌｉｍ）と高速における制御パラメータ（ＯＮ、Θｐ）を与える角度表のアドレスを指定する。
【００１５】
一定速度において可変リラクタンス機械６によって発生されるトルクは、モータの相によって伝達されるエネルギに比例する。したがって、このトルクは、図５、６に示された曲線によって包まれる面積に比例する。ここに、図５、６は、それぞれ高速と低速で作動中の可変リラクタンス機械について、可変リラクタンス機械の１つの相に関する磁束の変化を、相電流の関数として示す。
【００１６】
したがって、電気機械変換によって発生されるエネルギは、１電気周期中における相磁束と相電流が辿る軌跡によって範囲を限られた面積（すなわちエネルギサイクル）によって特徴付けされる。このように、図５、６は、それぞれ高速と低速で作動中の可変リラクタンス機械について、１電気周期中に伝達されるエネルギを表す。
【００１７】
高速においては、エネルギサイクルは、潜在的に利用可能なエネルギの量、すなわち、最小の相インダクタンス（逆位置の歯）と、最大の相インダクタンス（結合中の歯）と、最大許容電流Ｉｌｉｍとによって範囲を限られた面積に比べて、きわめて小さいことが認められる。
【００１８】
反対に、低速においては、エネルギサイクルはより良好に利用され、相磁束と相電流が辿る軌跡は、概ね最大面積の範囲を定めていることが認められる。
【００１９】
モータの軸において利用可能なトルクを実際上制限する、高速における低効率を改良するために、連続電流モードと呼ばれる動作モードが提案されている。この動作モードによれば、電気角度が１８０°よりも大きい伝導角度Θｐ（磁化持続時間が、非磁化持続時間よりも大きい）が適用される。
【００２０】
連続電流モードにおける動作のための１８０°よりも大きいこのような伝導角度Θｐは、Θｐ＝ΔΘｐ＋１８０°と表記することができる。ここに、ΔΘｐは、追加伝導角度と呼ばれる。
【００２１】
図７、８は、同一のインバータ−可変リラクタンス機械組立体と、同一の供給電圧に対する、連続電流モードの効果を示し、高速において大きなトルクの増大が得られる。
【００２２】
図７は、従来の制御則によって得られる速度の関数としての最大トルク（破線）と、連続電流モードの制御則によって得られる速度の関数としての最大トルク（実線）とを比較するために用いることができる。
【００２３】
連続電流モードが用いられたときには、トルクの明らかな増大が得られることが認められる。
【００２４】
また、図８は、従来の制御則によって得られる速度の関数としての最大パワー（破線）と、連続電流モードの制御則によって得られる速度の関数としての最大パワー（実線）とを比較するために用いることができる。
【００２５】
連続電流モードが用いられたときには、パワーの明らかな増大が得られることが認められる。
【００２６】
図９に、１８０°よりも大きい伝導角度を適用することの効果を受けて、一定の回転速度において、複数の電気周期に亘って伝達される、エネルギの変化を示す。周期から周期への漸進的な飽和が、エネルギサイクル（すなわち、曲線に包まれる面積）、したがってモータの軸において利用可能なトルクの増大をもたらす。
【００２７】
図１０は、図９における動作条件と同じ動作条件において、各電気周期に亘って可変リラクタンス機械によって発生される平均トルクの、最初の周期に対する漸進的な増大を示す。図１０に示されたトルクの増加の不連続性は、エネルギサイクル、したがってトルクを一定に維持するように、制御則（磁化開始角度、磁化停止角度及び尖頭相電流の制限）に作用する調整則の作用の結果である。
【００２８】
ここで、トルクの増大は：
−可変リラクタンス機械の速度、
−その可変リラクタンス機械の設計、
−適用される制御（角度、電流の制限、フライホイール）
に依存する。
【００２９】
特に図７、８に照らして上記に説明したように、連続電流モードは、高速において著しいトルクの増大を可能にするという点において有利である。
【００３０】
しかしながら、連続電流モードは、磁束の安定性と電流の安定性を制御することが困難な、本質的に不安定なモードである。
【００３１】
更に、先に見たように、連続電流モードを使用したときには、平均トルクは、設定点のレベルに達する前に、複数の電気周期に亘って（所望の平均トルクが最初の電気周期の後で得られる不連続モードにおける従来の動作とは異なって）、増加する。したがって、連続電流モードにおいては、望ましい設定点に対する応答性が低い。
【００３２】
文献ＥＰ  ０  ５３４  ７６１においては、連続電流モードによって提供される高速におけるトルクの増大を利用するために、電気周期の半分を超える可変リラクタンス機械の伝導時間の増加によって得られる、連続電流モードにおける動作を安定化することが企てられている。この文献には、伝導角度Θｐを変えることによって、磁束、したがって間接的にトルクを制御することが可能であることが示されている。
【００３３】
しかしながら、この文献においては、あらかじめプログラムされ、関連するマッピング表に記録された制御パラメータを単に使用することが記載されており、伝導角度Θｐがどのよう変えられるかについては全く記載されていない。さらに、伝導角度Θｐの動的制御則については考察されていない。
【００３４】
さらに、この文献においては、設定点のトルクに達するための、連続電流モードにおけるシステムの応答性が低い問題の検討は着手されていない。
【特許文献１】ＥＰ  ０  ５３４  ７６１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３５】
本発明は、可変リラクタンス機械における磁束と電流の安定性を確保しながら、連続電流モードにおける自動車の駆動組立体の制御を可能にする、可変リラクタンス機械の動的制御を提供することを目的とする。
【００３６】
特に本発明は、最小限の電気周期において設定トルクに達するために、連続電流モードにおける自動車の駆動組立体の応答性を改良することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３７】
上記目的を達成するため、本発明は、自動車の駆動組立体の制御方法において、連続電流モードにおける可変リラクタンス機械の動作のために、上記可変リラクタンス機械へ、１８０°よりも大きい伝導角度の設定値が適用され、上記伝導角度は、上記連続電流モードにおける上記可変リラクタンス機械の動作の安定性の制御の基準に応じて調整されることを特徴とする、自動車の駆動組立体の制御方法を提供する。
【００３８】
非限定的な、この制御方法の望ましい特徴は、以下のとおりである。すなわち：
−上記安定性の制御の上記基準は、相磁束の推定値を用いて定められ；
−上記相磁束は、
Φ推定＝∫（Ｕ相−Ｒ相・Ｉ相）ｄｔ
ここに、Ｒ相はステータコイルの抵抗、Ｕ相は相電圧、Ｉ相は相電流である、
によって、１電気周期においてその相へ加えられる電圧を積分することによって推定され；
−上記相電圧の直接測定が実行され；
−磁化の開始および終了の制御指令と上記相電流が、上記相電圧を決定するために用いられ、上記相電圧は、上記磁化の持続時間中は供給電圧ＶＤＣに等しく、消磁の持続時間中は−ＶＤＣに等しく、フリーホイール過程または上記相電流がゼロの時はゼロに等しく；
−上記相磁束の上記推定値は、上記相磁束の測定値を用いて周期的に更新され；
−上記相磁束の上記推定値は、電気周期毎に、逆位相への移行の際に、
Ｌｏ・Ｉ相、ここに、Ｌｏは上記逆位相におけるインダクタンス、Ｉ相は上記逆位相への上記移行の瞬間に測定された相電流、
へ再調整され；
−上記安定性の制御の上記基準は、上記相磁束の制御の基準であり、上記相磁束の設定値と上記相磁束の上記推定値との間の差に応じて上記相磁束の制御の基準を見積もり；
−上記安定性の制御の上記基準は、トルクの制御の基準であり、上記トルクの設定値と上記トルクの推定値との間の差に応じて上記トルクの制御の基準を見積もり；
−上記トルクは、上記相磁束の上記推定値を用いて、磁化過程において伝達されるエネルギと、消磁過程において戻されるエネルギとの間の差を計算することによって推定し；
−上記差は、上記差をゼロにするように、上記可変リラクタンス機械へ適用される上記伝導角度を変更するために適応化された修正則を備えた、修正器によって処理され；
−上記修正則は、比例−積分型のものであり；
−１電気周期において、上記電気周期に先行する電気周期において計算された上記相磁束の上記推定値に基づいて計算された上記伝導角度を、上記可変リラクタンス機械へ適用し；
−最初の電気周期における上記相磁束の上記推定値に、１８０°の伝導角度に対して得られた、あらかじめ定められた値を付与する。
【００３９】
また本発明は、熱エンジンと、可変リラクタンス機械と、制御装置とを含む自動車の駆動組立体において、上記制御装置は、連続電流モードにおける上記可変リラクタンス機械の動作のために、上記可変リラクタンス機械へ、１８０°よりも大きい伝導角度の設定値を適用するように適合化され、上記伝導角度は、上記連続電流モードにおける上記可変リラクタンス機械の動作の安定性の制御の基準に応じて調整されることを特徴とする、自動車の駆動組立体を提供する。
【００４０】
非限定的な、この制御装置の望ましい特徴は、以下のとおりである。すなわち：
−上記制御装置は、相磁束の推定値を計算するためと、上記推定値に応じて上記伝導角度を調整するための手段を含み；
−上記制御装置は、上記相磁束の設定値と上記相磁束の上記推定値との間の差を計算して、上記相磁束の制御の基準を見積もるためと、上記相磁束の制御の上記基準に応じて上記伝導角度を調整するための手段を含み；
−上記制御装置は、トルクの設定値と、上記相磁束の上記推定値に基づいて推定された上記トルクの推定値との間の差を計算して、上記トルクの制御の上記基準を見積もるためと、上記トルクの制御の上記基準に応じて上記伝導角度を調整するための手段を含む。
【００４１】
最後に、本発明によれば、本発明による上記駆動組立体を含む自動車が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
本発明のその他の特徴、目的及び利点は、非限定的な例として示され、添付図面を参照する、本発明の望ましい実施の形態の詳細な説明を読むことによって明らかとなるであろう。これらの図面において、先に説明した図１〜１０に加えて：
−図１１は、磁束の制御の基準に応じて可変リラクタンス機械へ適用される伝導角度の制御による、磁束制御システムの可能な実施の形態を示す図であり；
−図１２は、相磁束推定装置の可能な実施の形態を示す図であり；
−図１３は、推定磁束の再調整を示す図であり；
−図１４は、トルクの制御の基準に応じて可変リラクタンス機械へ適用される伝導角度の制御による、トルクの制御システムの可能な実施の形態を示す図であり；
−図１５は、トルクの制御の計算の順序を示す図であり；
−図１６は、連続電流モードにおける１電気周期のエネルギサイクルを示す図であり；
−図１７は、図１６のエネルギサイクルの磁化フェーズに伝達されるエネルギを示す図であり；
−図１８は、図１６のエネルギサイクルの消磁フェーズに戻されるエネルギを示す図であり；
−図１９は、トルクの制御によるエネルギサイクルの変化を示す図であり；
−図２０は、トルクの制御による相磁束と相電流の時間的変化を示す図であり；
−図２１は、トルクの制御による各周期における伝導角度とトルクの増加の変化を示す図である。
【００４３】
本発明は、可変リラクタンス機械へ伝導角度Θｐの設定値が適用され、伝導角度Θｐは、連続電流モードにおける可変リラクタンス機械の動作の安定の制御の基準に応じて制御されることを特徴とする、自動車の駆動組立体の制御方法を提供する。
【００４４】
換言すれば、伝導角度Θｐの設定値は、偶発的な擾乱に応じて常時制御される。このような制御は、磁束の安定、したがってエネルギサイクルの安定を確保するように、磁束を制御することを可能にする。
【００４５】
本発明の枠内において、安定のための制御の基準は、相磁束の推定値を用いて作られる。
【００４６】
磁束の制御
可能な第１の実施の形態によれば、安定の基準は、磁束の制御の基準である。
【００４７】
すなわち、磁束の制御の基準を得るために、磁束の設定値が、磁束の推定値と比較される。したがって、磁束の偶発的な不安定、すなわち、連続電流モードにおける可変リラクタンス機械の動作の不安定を表す、磁束の設定値と磁束の推定値との間の差を、制御の基準として使用する。
【００４８】
この磁束の制御の基準は、伝導角度Θｐ（連続電流モードにおける動作のために、１８０°よりも大きい。）を制御するために使用される。このような制御によって、磁束を制御することができる。
【００４９】
図１１は、磁束の制御の基準に応じて可変リラクタンス機械へ適用される伝導角度の制御による、磁束制御システムの可能な実施の形態を示す。
【００５０】
比較器１５は、磁束の設定値Φ設定と、磁束推定手段（図１１に符号１７で示し、その可能な１実施の形態については、後に図１２を参照して説明する。）によって得られる磁束の推定値Φ推定との間の差に等しい、磁束に関する誤差εを計算することを可能にする。
【００５１】
この磁束に関する誤差εは、磁束の最大値またはその他の任意の相対的な値（例えば平均値のような）について計算することができる。
【００５２】
この誤差εは、様々な修正則（比例−積分、その他）を組み入れるのに適合した修正器１６によって処理される。次いで、伝導角度Θｐは、誤差εをゼロにするように変更される（このとき、磁束の推定値は、磁束の設定値に等しい。）。
【００５３】
より正確には、修正器１６は、１８０°へ加えられる追加伝導角度ΔΘｐを供給することが可能である。追加伝導角度ΔΘｐは、連続電流モードにおける作動を可能にする１８０°よりも大きい伝導角度Θｐを得ることを可能にする。
【００５４】
相磁束推定装置（磁束推定手段）１７の可能な実施の形態を、図１２を参照して詳細に説明する。
【００５５】
この相磁束推定装置は、ディジタルコントローラによって作ることも、アナログ回路によって作ることもできる。
【００５６】
相磁束の推定値は、この相へ加えられる電圧を積分することによって得られる。すなわち：Φ推定＝∫（Ｕ相−Ｒ相・Ｉ相）ｄｔ、ここに、Ｒ相は、ステータコイルの抵抗を示し、Ｕ相とＩ相は、それぞれ相電圧と相電流（図３、４に示すような）を示す。
【００５７】
相電圧Ｕ相は、磁化時間中の供給電圧ＶＤＣ、消磁過程中の電圧−ＶＤＣ、及びフリーホイール過程中または電流がゼロであるときの０に相当する。
【００５８】
相磁束推定装置１７は、相電圧Ｕ相の計算手段１８を有する。計算手段１８は、入力パラメータとして、各ステータコイル電圧の直接測定値、または、相電流Ｉ相、供給電圧ＶＤＣおよびＯＮおよびＯＦＦの制御信号を受ける。これは、磁化の開始と終了の制御信号と相電流Ｉ相の測定値は、コイルへ加えられる電圧の符号（正、負またはゼロ）を知ることを可能にし、したがってステータコイルの電圧の直接測定値を置き換えることを可能にするからである。
【００５９】
相電流Ｉ相の値は、周知のように、また図１に示すように、インバータ１２の出力における電気的な測定によって得られる。
【００６０】
積分器１９は、上記の式、Φ推定＝∫（Ｕ相−Ｒ相・Ｉ相）ｄｔによって相磁束の推定値を計算することを可能にする。
【００６１】
しかしながら、実際には、測定値は常に誤差を含み、特にステータコイルの抵抗Ｒ相は極めて変化しやすい（特に温度とともに）。相磁束推定装置１７の有利な１実施の形態によれば、積分器１９の出力における磁束推定値は、電気周期ごとに再調整される。
【００６２】
本発明の可能な１実施の形態によれば、この再調整は、逆位相への移行の際に実行される。これは、この瞬間に、相のインダクタンスは最も一定（したがって相電流に対して独立）であり、このことは誤差を最小化し、磁束推定を簡単化するからである。
【００６３】
逆位相への移行の際の推定磁束Φ推定｜逆位相は、Φ推定｜逆位相＝Ｌｏ・Ｉ相である。ここに、Ｌｏは、逆位相におけるインダクタンス（これは、例えば、ロータを逆位相に固定して測定することができる。）であり、Ｉ相は、この瞬間に測定された相電流である。図１３は、推定磁束のこのような再調整を示すグラフである。
【００６４】
このように、積分器の出力は、電気周期ごとに逆位相への移行の際に、磁束の値（Ｌｏ・Ｉ相）に更新される。
【００６５】
図１１の説明に戻って、磁束の制御の基準（すなわち、この場合は、磁束の設定値Φ設定と、磁束の推定値Φ推定との間の誤差εの計算値）は、例えば、磁化周期の終りに得られる磁束の最大値に対して実行される。
【００６６】
この磁束の制御の基準に依存する伝導角度Θｐの設定値を可変リラクタンス機械へ加えることによって、トルクの著しい増大を得るとともに、相磁束と相電流の発散を回避することができる。
【００６７】
このように、磁束制御パラメータは、上述した磁束推定値を考慮に入れた制御則によって、各電機周期について計算された、伝導角度Θｐである。
【００６８】
可変リラクタンス機械のその他の制御パラメータ（磁化開始角度ＯＮ、相電流の制限値Ｉｌｉｍ）は、不変であることに留意するべきである。特に、これらのパラメータ（ＯＮ、Ｉｌｉｍ）は、周知のように、先に言及したように、角度表から得ることができる。
【００６９】
磁束の推定は、最初の電気周期の後においてのみ有効であるので（伝導角度Θｐの設定値は、先行する電気周期において推定された磁束に基づいて計算されるので）、トルクのステップの存在のもとに、最初の電気周期における磁束の推定値に所定の値（例えば、Θｐ＝１８０°において得られるような磁束の値であり、この場合誤差εは、ゼロに初期化される。）を付与する。
【００７０】
先に説明したような磁束の制御は、連続電流モードにおける動作を安定化することを可能にする。しかしながら、連続電流モードによってもたらされる追加のトルクの制御は、充分に正確ではない。
トルクの制御
本発明の可能な他の１つの実施の形態によれば、伝導角度Θｐを制御するために、磁束の制御の基準ではなく、トルクの制御の基準を使用する。
【００７１】
このトルクの制御の基準は、トルクの設定値Ｃ設定と、磁束の推定値Φ推定に基づいて得られるトルクの推定値Ｃ推定との間の誤差εを測定する。
【００７２】
一定速度においては、磁束の推定値を用い、次いで伝達されるトルクの推定値を決定することによって、トルクの推定値は決定される。
【００７３】
磁束を知ることによって、磁化過程の際に伝達されるエネルギと、消磁過程において戻されるエネルギとの間の差によって、トルクを有効に推定することができる。
【００７４】
磁化の際に伝達されるエネルギは：Ｅ磁化＝∫ＯＮＯＦＦＩ相ｄΦ、ここにΦは推定磁束である。
【００７５】
この過程の間は磁束は厳密に増加し、磁化の終わり（ＯＦＦ）に最大値に達することに注意するべきである。
【００７６】
消磁の際には、戻されるエネルギは、Ｅ消磁＝∫ＯＦＦＯＮＩ相ｄΦになる。この過程においては、磁束は厳密に減少する。
【００７７】
代数的に、Ｅ磁化とＥ消磁は逆の符号を有する。これらの２つの量の和（またはこれらの値の絶対値の差）は、変換されたエネルギを表わし、したがって、可変リラクタンス機械の電磁トルクの像（ｉｍａｇｅ）である。
【００７８】
１電気周期に亘って、発生される平均電磁トルクは、図１６に示されたエネルギサイクルの面積に比例する。
【００７９】
上述した相磁束推定装置１７によって各瞬間における磁束を知り、相電流の測定値とコイルへ加えられる電圧の像（ｉｍａｇｅ）（これは、先に述べたように、直接測定するか、制御と電流の値を介して推定可能である）を使用して、この面積を直接計算することによって、電磁トルクの像（ｉｍａｇｅ）を得ることができる。
【００８０】
したがって、この計算は、２段階で計算される。
【００８１】
第１段階においては、図１７の面積によって表わされるような、磁化過程において交換されるエネルギＥ磁化＝∫ＯＮＯＦＦＩ相ｄΦが計算される。
【００８２】
第２段階においては、図１８の面積によって表わされるような、消磁過程において交換されるエネルギＥ消磁＝∫ＯＦＦＯＮＩ相ｄΦが計算される。
【００８３】
変換されるエネルギは、図１７と図１８に示された面積に差、すなわちＥ磁化とＥ消磁（これらの値の符号は逆である）の代数和に相当する。
【００８４】
図１４は、トルク制御の基準に応じて可変リラクタンス機械へ適用される伝導角度Θｐの設定値制御による、磁束制御の可能な１実施の形態を示す。
【００８５】
この図１４は、先に説明した図１１に類似している。
【００８６】
設定平均トルクと推定平均トルクとの間の誤差εは、１８０°よりも大きい伝導角度Θｐ、したがって連続電流モードにおける動作を確保することを可能にする追加伝導角度ΔΘｐを供給さるのに適した適当な法則（例えば、比例−積分）を用いる、追加修正器によって制御される。
【００８７】
図１４に示すような、このような典型的な例においては、伝導角度の制御則は、可変リラクタンス機械のトルクを直接制御することを可能にする。
【００８８】
しかしながら、１つの周期の平均トルクの推定値は、その周期の終りにおいてのみ知ることができる。次の周期は、現在の周期に適用されるべき制御伝導角度Θｐの計算（前の周期において推定された平均トルクの計算値に依存する）を組み入れる必要がある。この計算結果は、現在の周期のトルクの推定を実行しながら、磁化の終りの前に準備されている必要があるので、特に２つの選択可能な解決策が存在する。
【００８９】
第１の解決策によれば、磁化の開始の際に、制御伝導角度Θｐの計算をトルク（したがって磁束）の推定と並行して実行することができる。図１５の下の時系列図表は、この第１の解決策を示す。
【００９０】
第２の解決策によれば、磁化の開始時期には、制御伝導角度Θｐの計算のみを実行し、トルクの推定はその後に開始する。次いで、トルクと磁束を推定するために、この周期に亘って線形外挿を実行する。図１５の上の時系列図表は、この第２の解決策を示す。
【００９１】
上述した本発明の可能な実施の形態に従って実行されるトルクの制御に関して：
−図１９は、エネルギサイクルの変化；
−図２０は、相磁束と相電流の時間的変化；
−図２１は、複数の周期における伝導角度とトルクの増加の変化；
を示す。
【００９２】
図１９は、エネルギサイクル（すなわち曲線に囲まれる面積）の漸進的な増大と、したがって、モータに軸において利用可能なトルクの増大を示す。
【００９３】
図２０は、連続電流モードにおいて本発明によって得られる相磁束と相電流の安定を示す。
【００９４】
図２１は、本発明によって得られるトルクの発展的な増大を示し、供給されるトルクは、少ない数の周期の間に設定値に達する。
【００９５】
図２２、２３は、上述した本発明の２つの可能な実施の形態による自動車の駆動組立体２２、２３を示す。これらの駆動組立体において、可変リラクタンス機械に適用される伝導角度は、それぞれ磁束の制御の基準とトルクの制御の基準に基づいて制御される。
相電流の制御
相電流は、制御角度を操作することによって電流を制限することによって制御される。この制限は、発散した場合に電流を制限するスイッチの切り換えによる、尖頭電流の能動制御によっても実行することができる。
【００９６】
本発明は、可変リラクタンス機械における磁束と電流の安定を確保しながら、連続電流モードを使用することを最終的に可能にする。他方では、動的な制御は、要求されるトルクのステップに対する急速な応答を可能にし、このことはシステムに対する多くの利点をもたらす。
【００９７】
このようにして、モータモードにおいては、本発明は、様々な適用、特に自動車の分野において、要求される利便性を改良することを可能にする。
【００９８】
発電機モードにおいては、本発明は、同一の負荷ステップに対して、スムージングキャパシタの電圧低下の持続時間と深さを減少させること、さらに、電圧における擾乱を同じにするためのキャパシタンス自身を減少させることを可能にする。換言すれば、発電機モードにおいては、電磁トルクの応答の発展的な増大は、同じ電圧の規格に対するスムージングキャパシタンスを減少させることを可能にし、あるいはさらに、同じスムージングキャパシタンスに対する電圧の制限を減少させることを可能にする。
【００９９】
勿論、上述した制御は、可変リラクタンス機械の各相へ独立に使用することができる。同一の電気周期の間の３つの相へ、同じ制御値（ＯＮ、Θｐ、Ｉｌｉｍ）を適用することも可能である。
【０１００】
さらに、連続電流モードの動的な特性と安定性との間の最良のトレードオフが得られるように、選ばれた適用に適した任意の制御則（誤差εを修正するための）を使用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】従来の熱エンジンを有する自動車の駆動組立体を示す図である。
【図２】モータの相を制御するための、従来のインバータのトポロジーを示す図である。
【図３】低速における、図２に示されたような相電流と相電圧を、電気角度の関数として示す図である。
【図４】高速における、図２に示されたような相電流と相電圧を、電気角度の関数として示す図である。
【図５】高速で作動中の可変リラクタンス機械について、可変リラクタンス機械の１つの相に関する磁束の変化を、相電流の関数として示す図である。
【図６】低速で作動中の可変リラクタンス機械について、可変リラクタンス機械の１つの相に関する磁束の変化を、相電流の関数として示す図である。
【図７】同一のインバータ−可変リラクタンス機械組立体と、同一の供給電圧に対する、連続電流モードのトルクに対する効果を示す図である。
【図８】同一のインバータ−可変リラクタンス機械組立体と、同一の供給電圧に対する、連続電流モードのパワーに対する効果を示す図である。
【図９】１８０°よりも大きい伝導角度を適用することの効果を受けて、一定の回転速度において、複数の電気周期に亘って伝達される、エネルギの変化を示す図である。
【図１０】図９における動作条件と同じ動作条件において、各電気周期に亘って可変リラクタンス機械によって発生される平均トルクの、最初の周期に対する漸進的な増加を示す図である。
【図１１】磁束の制御の基準に応じて可変リラクタンス機械へ適用される伝導角度の制御による、磁束制御システムの可能な実施の形態を示す図である。
【図１２】相磁束推定装置の可能な実施の形態を示す図である。
【図１３】推定磁束の再調整を示す図である。
【図１４】トルクの制御の基準に応じて可変リラクタンス機械へ適用される伝導角度の制御による、トルクの制御システムの可能な実施の形態を示す図である。
【図１５】トルクの制御の計算の順序を示す図である。
【図１６】連続電流モードにおける１電気周期のエネルギサイクルを示す図である。
【図１７】図１６のエネルギサイクルの磁化フェーズに伝達されるエネルギを示す図である。
【図１８】図１６のエネルギサイクルの消磁フェーズに戻されるエネルギを示す図である。
【図１９】トルクの制御によるエネルギサイクルの変化を示す図である。
【図２０】トルクの制御による相磁束と相電流の時間的変化を示す図である。
【図２１】トルクの制御による各周期における伝導角度とトルクの増加の変化を示す図である。
【図２２】本発明の１実施の形態による自動車の駆動組立体を示す図である。
【図２３】本発明の１実施の形態による自動車の駆動組立体を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【国際調査報告】
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