KR20160016743A - 동기식 전기 기계를 제어하기 위한 방법, 이에 대응되는 시스템 및 그 시스템을 포함하는 자동차 - Google Patents

동기식 전기 기계를 제어하기 위한 방법, 이에 대응되는 시스템 및 그 시스템을 포함하는 자동차 Download PDF

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Abstract

공급 전압을 배터리의 단자들에 전달하는 상기 배터리에 의해 전력이 공급되는 영구 자석 동기식 전기 기계를 제어하기 위한 방법으로서: - 회전 기준계에서의 초기 직축 전압 성분 및 초기 횡축 전압 성분의 계산(E01); - 포화 조건을 체크함(E02); - 식 (1)의 각도를 계산함(E03); - α가 음의 방향으로 변화되고 Vdc가 양이거나 또는 α가 양의 방향으로 변화되고 Vdc가 음이라면 상기 전기 기계에 인가될 전압들을 발생시킴(E04);을 포함한다. 본 발명은 동기식 전기 기계들의 제어에 적용가능하다.

Description

동기식 전기 기계를 제어하기 위한 방법, 이에 대응되는 시스템 및 그 시스템을 포함하는 자동차{Method for controlling a synchronous electrical machine, corresponding system and motor vehicle comprising the system}
본 발명은 영구 자석을 갖춘 동기식 전기 기계의 제어에 관한 것이며, 구체적으로 전기 또는 하이브리드 구동 장치를 갖춘 자동차 내에 설치되도록 의도되는 전기 기계의 제어에 관한 것이다.
전기 구동 장치를 갖춘, 자동차에서 전기 모터에 의해 공급되는 토크는 제어되어야만 한다. 전기 기계로부터의 토크는 상기 전기 기계 내에 흐르는 전류에 직접 연계(linked)되므로, 이 전류들은 정밀도를 가지고 제어되어야 한다.
동기식 기계, 특히 영구 자석 및 축방향 자속을 가지는 삼상 동기식 기계에서, 고정자의 3개의 상들에 흐르는 전류들은 사인파형이며, 각각
Figure pct00001
만큼 상편이(phase-shifted)된다. 이 전류들은 상기 전기 기계 내에 회전하는 자기장을 생성한다. 회전자는 영구 자석으로 구성되는바, 상기 영구 자석에는 예를 들어 5개 쌍의 극(pole)들이 제공된다. 컴퍼스에서와 같이 상기 고정자에 의해 생성되는 회전하는 자기장 상에서 상기 회전자는 당연히 정렬된다. 따라서 상기 회전자의 회전 주파수(frequency)는 상기 고정자의 전류의 주파수와 같다. 상기 기계의 회전에 충분한 토크를 생성하는 것은 상기 고정자의 전류의 진폭(amplitudes) 및 상기 회전자의 자석들의 세기(power)이다. 따라서 이 전류들을 제어하기 위하여 상기 고정자의 각각의 상에 각각 동일하게
Figure pct00002
만큼 상편이된 사인파형 전압들을 인가할 필요가 있다.
일반적으로, 사인파형 신호들 보다 일정한 신호들(constants)에 조절을 가하는 것이 더 간단하다. 파크 변환(Park transform)은 삼상 시스템을 2차원 공간 상으로(onto) 사영시켜 등가 회전 기준계를 얻는 데에 일반적으로 이용된다. 따라서, 삼상 시스템의 3개의 상들에 대한 상기 고정자의 3개의 전류들 및 3개의 사인파형 전압들을 그 사인파형 신호들이 일정한 신호들(직축(direct axis; d) 상의 하나의 성분 및 횡축(quadrature axis; q) 상의 하나의 성분)의 형태로 표현되는 공간으로 전치(transpose)시키는 것이 가능하다. 동기식 기계의 경우에 파크 기준계는 회전자에 연계된다.
파크 공간(Park space)에 표현된 전류들 및 전압들로 작업함으로써 제어될 삼상 기계를 조절하기 위하여 사인파형 신호들 대신에 일정한 전압들 및 전류들에 작용을 가하는 것이 가능하다. 역변환을 행함으로써, 상기 기계의 보통 기준계(normal reference frame)로 되돌리는 것이 가능하며, 따라서 상기 기계의 각각의 상에 어떤 전압들 및 어떤 전류들이 인가되는지를 정확하게 하는 것이 가능하다.
일반적으로, 배터리들은 이 기계들에 전력을 공급하는 데에 이용된다. 배터리의 이용은 가능한 제어들을 제한한다. 이 때문에 임의의 설정점들을 정확히(just) 적용하는 것이 가능하지 않다. 이 제한들을 초과하는 설정점들은, 그 설정점들이 적용되는 경우에 상기 기계를 불안정하게 만들 수 있다.
관측될 제약조건들 중에 상기 기계의 포화를 방지하는 것이 일반적으로 권할 만하다.
토크 모터의 속력을 감소시킴으로써 자기 포화를 회피하기 위한 방법이 개시되는 미국 특허 제3,851,234호에 대한 참조가 이루어질 수 있을 것이다.
그 포화를 회피하도록 의도되는 데이터 테이블들(data tables)을 갖춘 개방 루프 권취 회전자(open loop wound rotor)를 갖춘 동기식 기계의 제어가 설명되는 미국 특허 제5,015,937호에 대한 참조도 이루어질 수 있을 것이다.
미국 특허 제6,181,091호에는 영구 자석을 갖춘 동기식 기계의 제어가 설명되는바, 여기에서 상기 포화는, 모터의 각 분기(branch)로 전압들을 인가하는 펄스들의 폭 변조(width modulation)의 작동을 변경함으로써 회피될 수 있다.
본 발명의 목적은 포화 조건의 지속시간(duration)을 제한하는 것이다. 본 발명의 다른 일 목적은 상기 전기 기계에 의해 공급되어야 할 토크의 조절을 유지(retain)하는 것이다.
따라서 본 발명의 대상물은, 제1 양상에 따르면, 배터리의 단자들에 전원 전압(power supply voltage)을 전달하는 상기 배터리에 의해 전력이 공급되는 영구 자석을 갖춘 동기식 전기 기계를 제어하기 위한 방법이다.
일반적 특징에 따르면, 상기 방법은:
- 복수개의 축들을 포함하는 회전 기준계에서의 초기 직축 전압 성분 및 초기 횡축 전압 성분의 계산;
- X-축에 대한 직축 전압 성분들 및 Y-축에 대한 횡축 전압 성분들을 가지는 직교 기준계에서 Vdc가 상기 초기 직축 전압 성분을 표시하고 Vqc가 상기 초기 횡축 전압 성분을 표시하고 Vbat가 상기 배터리의 단자들에서의 상기 전원 전압을 표시할 때 Vbat에 의존하고 윤곽(contour)에 의해 경계지어지는 범위의 외측에 좌표점들(point of coordinates; Vdc 및 Vqc)이 있음이 검증된다면 포화 조건이 검증되는, 상기 포화 조건의 검증;
- 각도
Figure pct00003
의 계산;
- α가 음의 방향으로 변화되고 Vdc가 양이거나 α가 양의 방향으로 변화되고 Vdc가 음인 조건이라면, 상기 직교 기준계의 원점과 상기 좌표점들(Vdc 및 Vqc)을 통과하는 직선과 상기 윤곽 사이의 교점을 판별함으로써 상기 전기 기계에 인가될 전압들 중에서 직축 전압 성분은 상기 교점의 X-축이 되고 그 횡축 전압 성분은 상기 교점의 Y-축이 되는, 상기 전기 기계에 인가될 전압들의 발생;을 포함한다.
이 방법에서, 조건이 검증되지 않는다면, 이미 인가되었던 전압들이 인가된다. 이해될 바와 같이, 상기 방법은 하나의 순간에 실시되는바, 두 번의 실시 사이에는 항상 동일한 주기(period)가 있다. 상기 방법에서 조건이 검증되지 않는다면 인가될 전압들은 앞선 실시에서의 전압들이다.
초기 직축 전압 성분 및 초기 횡축 전압 성분의 계산은 임의의 수단에 의해 구현될 수 있는바, 예를 들어 비례 적분 보정자(proportional integral corrector) 또는 비례 적분 미분 보정자(proportional integral derivative corrector)를 이용함으로써 구현될 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 방법은 현존하는 다양한 시스템들을 이용하여 구현될 수 있다.
상기 범위는 상기 직교 기준계의 원점에 중심을 둔 반경
Figure pct00004
의 원일 수 있다. 이에 따라
Figure pct00005
가
Figure pct00006
보다 크다면, 상기 전기 기계는 포화 모드에 있는 것으로 여겨진다. 이 조건이 검증되지 않는다면, 파크 역변환(inverse Park transform) 후에 상기 방법의 마지막 실시(last implementation)에서 인가되었던 전압들을 인가하는 것이 가능하다.
포화 조건의 검증은
Figure pct00007
와
Figure pct00008
의 비교를 포함할 수 있다.
또한, 상기 인가될 전압들의 발생은, α가 음의 방향으로 변화되고 Vdc가 양이거나 α가 양의 방향으로 변화되고 Vdc가 음이라면 인가될 직축 전압 성분은
Figure pct00009
와 같으며 인가될 횡축 전압 성분은
Figure pct00010
와 같은, 상기 전기 기계에 인가될 전압들의 발생을 포함할 수 있다.
양호한(good) 토크를 획득하고 손실을 제한하기 위하여 직축에서 흐르는 전류를 제한하는 것이 권할 만하다. 이 때문에, 전압(Vdc)의 부호(sign)와 함께 고려되는 각도 α의 추세가, 직축 상의 전압이 상승할 것이라는 것을 나타낸다면, 이 각도 α가 유지될 수 있게 하는 새로운 전압 값들을 인가함으로써 상기 포화 조건으로부터 이탈(leave)될 수 있다.
상기 기계가 포화 모드에 있으나 직축에서의 전압의 감소를 향하는 추세가 있다면, 이전에 인가되었던 전압들이 인가된다. 이에 따라 양호한 토크가 획득된다.
또한 다른 일 양상에 따른 본 발명의 대상물은, 배터리의 단자들에서 전압을 가지는 상기 배터리에 의해 전력이 공급되는 영구 자석을 갖춘 동기식 전기 기계를 제어하기 위한 시스템이다.
일반적 특징에 따르면, 상기 시스템은:
- 하나의 순간에, 복수개의 축들을 포함하는 회전 기준계에서의 초기 직축 전압 성분 및 초기 횡축 전압 성분을 전달(deliver)하도록 구성되는 계산 수단;
- X-축에 대한 직축 전압 성분들 및 Y-축에 대한 횡축 전압 성분들을 가지는 직교 기준계에서 포화 조건을 검증하도록 구성되는 계산 수단으로서, 상기 계산 수단은, Vdc가 상기 초기 직축 전압 성분을 표시하고 Vqc가 상기 초기 횡축 전압 성분을 표시하고 Vbat가 상기 배터리의 단자들에서의 상기 전원 전압을 표시할 때 Vbat에 의존하고 윤곽(contour)에 의해 경계지어지는 범위의 외측에 좌표점들(Vdc 및 Vqc)이 있음이 검증되도록 구성된 포화 조건을 검증하도록 구성되는 계산 수단;
- 상기 포화 조건이 검증된다면 각도
Figure pct00011
를 계산하도록 구성되는 계산 수단;
- α가 음의 방향으로 변화되고 Vdc가 양이거나 α가 양의 방향으로 변화되고 Vdc가 음인 조건이라면, 상기 직교 기준계의 원점과 상기 좌표점들(Vdc 및 Vqc)을 통과하는 직선과 상기 윤곽 사이의 교점을 판별하도록 구성되는 상기 전기 기계에 인가될 전압들을 발생시키기 위한 수단으로서, 상기 전기 기계에 인가될 전압들 중 직축 전압 성분은 상기 교점의 X-축이 되고 그 횡축 전압 성분은 상기 교점의 Y-축이 되는, 인가될 전압들을 발생시키기 위한 수단;을 포함한다.
상기 포화 조건을 검증하도록 구성되는 계산 수단은,
Figure pct00012
와
Figure pct00013
를 비교하도록 더 구성될 수 있다.
상기 전기 기계에 인가될 전압들을 발생시키기 위한 상기 수단(4)은, α가 음의 방향으로 변화되고 Vdc가 양이거나 α가 양의 방향으로 변화되고 Vdc가 음이라면,
Figure pct00014
와 같은 인가될 직축 전압 성분, 및
Figure pct00015
와 같은 인가될 횡축 전압 성분을 발생시키도록 더 구성될 수 있다.
또한, 또 다른 일 양상에 따른 본 발명의 대상물은, 전기 또는 하이브리드 구동 장치를 갖춘 자동차로서, 영구 자석을 갖춘 동기식 기계, 및 상기 시스템을 포함하는 자동차이다.
본 발명의 다른 목적들, 특징들 및 장점들은 첨부된 도면들을 참조하여 순수히 비한정적 예시들로서만 주어지는 아래 설명을 읽음으로써 분명해질 것인바, 그 첨부된 도면들 중에서:
- 도 1에는 본 발명에 따른 방법의 상이한 단계들이 도해되며,
- 도 2에는 본 발명에 따른 시스템이 도해되고,
- 도 3에는 상기 시스템이 포화 모드에 있는지를 판별하기 위한 그래프 표현(graphic representation)이 도해된다.
도 1에는 본 발명의 일 양상에 따른 방법의 단계들이 개략적으로 도시된다. 이 예시에서 포화 조건은, 점(point)이 반경
Figure pct00016
의 원 안에 있다는 검증(verification)에 해당된다.
이 방법에 의해, 동기식 전기 기계, 예를 들어 전기 또는 하이브리드 구동 장치를 갖춘 자동차의 동기식 기계를 제어하는 것이 가능해진다.
상기 방법은, 복수개의 축들을 포함하는 회전 기준계, 예를 들어서 파크 기준계에서의, Vdc로 표기되는 초기 직축 전압 성분 및 Vqc로 표기되는 초기 횡축 전압 성분의 계산 단계(E01)를 포함한다. Vdc 및 Vqc의 계산은 임의의 수단에 의해 구현될 수 있는바, 예를 들어 비례 적분 보정자 또는 비례 적분 미분 보정자를 이용함으로써 구현될 수 있다.
상기 방법은 그 후에
Figure pct00017
와
Figure pct00018
가 비교되는 테스트 단계(E02)를 포함하는바, Vbat는 상기 전기 기계에 전력을 공급하는 배터리에 의해 공급되는 전원 전압이다. 이 조건이 검증되지 않는다면, Vdc 및 Vqc가 상기 기계에 직접 인가되는 단계(E02’)가 실시된다.
Figure pct00019
가
Figure pct00020
보다 크다면, 다음의 계산
Figure pct00021
에 의해 획득되는 α로 표기된 각도를 계산하는 단계(E03)가 실시된다.
각도 α의 계산은 다른 하나의 테스트 단계(E04)가 실시될 수 있게 하는바, 이 테스트 단계(E04)에서는 하나의 순간(t)에 상기 방법의 순간(t-Δt)에서의 앞선 실시에 비하여 알파(α)가 어떻게 변화되었는지가 검증되고, Vdc의 부호가 검증된다.
α가 음의 방향으로 변화되고 Vdc가 양이거나, 또는 α가 양의 방향으로 변화되고 Vdc가 음이라면, 단계(E05)를 실시하고
Figure pct00022
와 같은 직축으로의 전압 및
Figure pct00023
와 같은 횡축으로의 전압을 인가하는 것이 가능하다.
상기 단계(E04)의 테스트가 검증되지 않는다면, 단계(E06)가 실시되는바, 여기에서 이미 상기 방법의 앞서 실시에서 인가되었던 전압들이 인가된다.
도 2에는 배터리에 의해 전력이 공급되는 영구 자석을 갖춘 동기식 전기 기계를 제어하기 위한 시스템(SYS)이 개략적으로 표현된다.
상기 시스템(SYS)의 다양한 계산 수단들이 계산 유닛, 예를 들어 자동차의 전자 제어 유닛에 포함될 수 있다.
상기 시스템(SYS)은, 상기 단계(E01)를 실시하며, 복수개의 축들을 포함하는 회전 기준계, 예를 들어 파크 기준계에서 의 초기 직축 전압 성분(Vdc) 및 초기 횡축 전압 성분(Vdc)을 전달하도록 구성되는 계산 수단(1)을 포함한다. Vdc 및 Vqc는 상기 단계(E01)에서 계산된, 인가되기를 원하는 전압 설정점들(voltage setpoints)이다.
상기 시스템(SYS)은, 상기 단계(E02)를 실시하며,
Figure pct00024
와
Figure pct00025
를 비교하도록 구성되는 계산 수단(2)도 포함한다.
상기 시스템(SYS)은,
Figure pct00026
가
Figure pct00027
보다 크다면 각도
Figure pct00028
를 계산하도록 (그리고 상기 단계(E03)를 실시하도록) 구성되는 계산 수단(3)도 포함한다.
상기 시스템(SYS)은, 상기 기계에 인가될 전압들을 발생시키기 위한 수단(4)을 더 포함하는바, 상기 수단(4)은,
Figure pct00029
가
Figure pct00030
보다 크다면,
Figure pct00031
인 인가될 직축 전압 성분 및
Figure pct00032
인 인가될 횡축 전압 성분을, α가 음의 방향으로 변화되고 Vdc가 양이거나 또는 α가 양의 방향으로 변화되고 Vdc가 음인 경우에, 전달하도록 구성된다.
주목되어야 하는 점으로서, 파크 공간에서 상기 동기식 기계를 제어하기 위한 연립 방정식(equation system)은 다음과 같다:
Figure pct00033
(1)
여기에서 Vd 및 Vq는 상기 기계의 파크 평면(Park plane)의 2개의 축들, 즉 각각 직축 및 횡축에 인가되는 전압들이며, Id 및 Iq는 파크 평면의 2개의 축들, 즉 각각 직축 및 횡축에서 흐르는 전류들이며, Rs는 상기 기계의 고정자의 등가 저항이며, Ld 및 Lq는 파크 평면의 각각의 축, 즉 각각 직축 및 횡축 상에서의 인덕턴스들이며, ωr은 상기 기계의 자기장의 회전 속력(즉, 상기 회전자의 회전 속력에 상기 기계의 극들의 쌍의 개수가 곱해진 값)이며, φf는 상기 회전자의 자석들에 의해 발생된 자속이다.
Ld와 Lq가 동일한 기계에 대하여 다음의 전자기적 토크값(Cem)이 얻어지는바:
Figure pct00034
여기에서 p는 상기 기계의 회전자의 극들의 쌍의 개수이다.
이는, 포화가 회피되는 동시에 유지되어야 하는 토크이다.
도 3은 상기 기계의 파크 평면의 전압값들, 즉 각각 직축 전압값 및 횡축 전압값(X-축 상의 Vd 및 Y-축 상의 Vq)의 그래프 표현이다.
이 도면에서 포화 한계는 굵은 선으로 그려진 원으로 표현되었다. 이 원 내에 위치되는 작동점들(operating points)은 비포화 작동 조건들에 해당된다.
계산에 의해 VdcA 및 VqcA에 해당되는 작동점(A)이 얻어진다면, 포화가 있다고 결론내릴 수 있다. 그렇다면 도 3에 표현된 각도 α가 판별될 수 있다.
상기 각도 α가 상기 방법의 마지막 실시에 비하여 감소되었다는 결론이 있고 VdcA가 양이라면, 각도 α를 가지고 원점으로부터 시작되는 직선과 상기 원 사이의 교점에 해당되는 점을 선택함으로써, 전압 성분들, 즉 직축 전압 성분 및 횡축 전압 성분이 인가된다. 이 점은 X-축에 대하여 VdaA이며, Y-축에 대하여 VqaA이다.
그러나 상기 각도 α가 증가되었다면, 동일한 전압값들이 계속 인가된다.
계산에 의하여 VdcB(음) 및 VqcB에 해당되는 작동점(B)이 얻어진다면, 포화가 있다고 결론내릴 수 있다. 그렇다면 도 3에 표현된 각도 α’가 판별될 수 있다.
상기 각도 α’가 상기 방법의 마지막 실시에 비하여 증가되었다는 결론이 있고 VdcB가 음이라면, 각도 α’를 가지고 원점으로부터 시작되는 직선과 상기 원 사이의 교점에 해당되는 점을 선택함으로써, 전압 성분들, 즉 직축 전압 성분 및 횡축 전압 성분이 인가된다. 이 점은 X-축에 대하여 VdaB이며, Y-축에 대하여 VqaB이다.
그러나 상기 각도 α가 감소되었다면, 동일한 전압값들이 계속 인가된다.
본 발명 덕택에, 상기 전압들, 특히 직축 상의 영 전류(zero current)의 양호한 조절이 유지되는 동안에 포화 조건이 신속하게 이탈될 수 있다.

Claims (7)

  1. 전원 전압(power supply voltage)을 배터리의 단자들에 전달하는 상기 배터리에 의해 전력이 공급되는 영구 자석을 갖춘 동기식 전기 기계(synchronous electrical machine)를 제어하기 위한 방법으로서:
    - 복수개의 축들을 포함하는 회전 기준계(revolving reference frame)에서의 초기 직축 전압 성분(initial direct voltage component) 및 초기 횡축 전압 성분(initial quadratic voltage component)의 계산(E01);
    - X-축에 대한 직축 전압 성분들 및 Y-축에 대한 횡축 전압 성분들을 가지는 직교 기준계에서 Vdc가 상기 초기 직축 전압 성분을 표시하고 Vqc가 상기 초기 횡축 전압 성분을 표시하고 Vbat가 상기 배터리의 단자들에서의 상기 전원 전압을 표시할 때 Vbat에 의존하고 윤곽(contour)에 의해 경계지어지는 범위의 외측에 좌표점들(point of coordinates; Vdc 및 Vqc)이 있음이 검증된다면 포화 조건이 검증되는, 상기 포화 조건의 검증(E02);
    - 각도
    Figure pct00035
    의 계산(E03);
    - α가 음의 방향으로(negatively) 변화되고 Vdc가 양이거나 또는 α가 양의 방향으로(positively) 변화되고 Vdc가 음인 조건이라면, 상기 직교 기준계의 원점과 상기 좌표점들(Vdc 및 Vqc)을 통과하는 직선과 상기 윤곽 사이의 교점을 판별함으로써 상기 전기 기계에 인가될 전압들 중에서 직축 전압 성분은 상기 교점의 X-축이 되고 그 횡축 전압 성분은 상기 교점의 Y-축이 되는 반면, 상기 각도(α) 및 상기 전압(Vdc)에 관한 조건이 검증되지 않는다면, 상기 제어 방법의 앞선 실시에서 이미 인가되었던 전압들이 인가되는, 상기 전기 기계에 인가될 전압들의 발생(E04);을 포함하는 것을 특징으로 하는, 기계 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 포화 조건의 검증(E02)은
    Figure pct00036
    와
    Figure pct00037
    사이의 비교를 포함하는, 기계 제어 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 인가될 전압들의 발생(E03)에, α가 음의 방향으로 변화되고 Vdc가 양이거나 또는 α가 양의 방향으로 변화되고 Vdc가 음이라면 인가될 직축 전압 성분은
    Figure pct00038
    와 같으며 인가될 횡축 전압 성분은
    Figure pct00039
    와 같은, 상기 전기 기계에 인가될 전압들의 발생이 포함되는, 기계 제어 방법.
  4. 배터리의 단자들에서 전압을 가지는 상기 배터리에 의해 전력이 공급되는 영구 자석을 갖춘 동기식 전기 기계를 제어하기 위한 시스템으로서:
    - 하나의 순간에, 복수개의 축들을 포함하는 회전 기준계에서의 초기 직축 전압 성분 및 초기 횡축 전압 성분을 전달(deliver)하도록 구성되는 계산 수단(1);
    - X-축에 대한 직축 전압 성분들 및 Y-축에 대한 횡축 전압 성분들을 가지는 직교 기준계에서 포화 조건을 검증하도록 구성되는 계산 수단(2)으로서, 상기 계산 수단은, Vdc가 상기 초기 직축 전압 성분을 표시하고 Vqc가 상기 초기 횡축 전압 성분을 표시하고 Vbat가 상기 배터리의 단자들에서의 상기 전원 전압을 표시할 때 Vbat에 의존하고 윤곽(contour)에 의해 경계지어지는 범위의 외측에 좌표점들(Vdc 및 Vqc)이 있음이 검증되도록 구성된 포화 조건을 검증하도록 구성되는 계산 수단;
    - 상기 포화 조건이 검증된다면 각도
    Figure pct00040
    를 계산하도록 구성되는 계산 수단(3);
    - α가 음의 방향으로 변화되고 Vdc가 양이거나 또는 α가 양의 방향으로 변화되고 Vdc가 음인 조건이라면, 상기 직교 기준계의 원점과 상기 좌표점들(Vdc 및 Vqc)을 통과하는 직선과 상기 윤곽 사이의 교점을 판별하도록 구성되는 상기 전기 기계에 인가될 전압들을 발생시키기 위한 수단(4)으로서, 상기 전기 기계에 인가될 전압들 중 직축 전압 성분은 상기 교점의 X-축이 되고 그 횡축 전압 성분은 상기 교점의 Y-축이 되는 반면, 상기 포화 조건이 검증되었지만 상기 각도(α) 및 상기 전압(Vdc)에 관한 조건이 검증되지 않는다면, 상기 인가될 전압들은 상기 제어 시스템에 의해 앞선 순간에 이미 인가되었던 전압들인, 인가될 전압들을 발생시키기 위한 수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는, 기계 제어 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 포화 조건을 검증하도록 구성되는 계산 수단(2)은,
    Figure pct00041
    와
    Figure pct00042
    를 비교하도록 더 구성되는, 기계 제어 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 전기 기계에 인가될 전압들을 발생시키기 위한 상기 수단(4)은, α가 음의 방향으로 변화되고 Vdc가 양이거나 또는 α가 양의 방향으로 변화되고 Vdc가 음이라면,
    Figure pct00043
    와 같은 인가될 직축 전압 성분, 및
    Figure pct00044
    와 같은 인가될 횡축 전압 성분을 발생시키도록 구성되는, 기계 제어 시스템.
  7. 전기 또는 하이브리드 구동 장치를 갖춘 자동차로서, 영구 자석을 갖춘 동기식 기계, 및 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 기계 제어 시스템을 포함하는, 자동차.
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