用于驅動電動機的轉矩控制裝置和方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及用于驅動電動機的轉矩控制裝置和方法，更具體地，涉及這樣一種用于驅動電動機的轉矩控制裝置和方法:其根據加速踏板的動作改變電動機的時間常數，以防止由電動機驅動的車輛的加速中轉矩的突變或延遲。
【背景技術】
[0002]在電動或混合動力車輛(例如，由電動機驅動的車輛)內，目標轉矩通常基于加速踏板的操作來確定。在目標轉矩被傳送到電動機控制單元(MCU:motor control unit)之前，對目標轉矩進行濾波以保護驅動系統不受沖擊，或確保車輛的平穩操作，然后由此啟動電動機。在現有技術中，該濾波處理通過將時間常數保持在預定的值而被執行。
[0003]然而，時間常數的控制在各種加速踏板操作條件下可能失敗。例如，低操作條件下的濾波可改善響應，但當將在再生制動期間存在的反向轉矩轉換為在巡航期間(例如既不加速也不減速時)存在的正向轉矩時，驅動系統可受到來自轉矩變化的沖擊。可替換地，高操作條件下的濾波可防止來自轉矩變化的沖擊，但顯著降低對加速踏板的車輛響應。
[0004]在本部分中公開的信息僅是為了加強對本發明背景的理解，且不應視為承認或以任何形式暗示這些信息構成本領域技術人員已公知的現有技術。
【發明內容】
[0005]本發明提供這樣一種用于驅動電動機的轉矩控制裝置及方法:其可通過判斷操作(例如，踩壓)加速踏板的速率來計算加速期間的轉矩濾波器的時間常數的目標值，使得轉矩控制可根據被操作的加速踏板來可變地被執行。
[0006]本發明的一目的在于提供一種用于驅動電動機的轉矩控制方法，其包括如下步驟:檢測踩壓加速踏板的量；根據所檢測的踩壓加速踏板的量計算加速踏板變化速率；和確定對應于所計算的變化速率的車輛的驅動電動機的時間常數。
[0007]計算加速踏板的變化速率的步驟還可以包括如下步驟:通過比較所檢測的踩壓加速踏板的量與先前檢測的踩壓加速踏板的量，來計算加速踏板的變化量。計算加速踏板的變化速率的步驟還可以包括:第一設置步驟，其包括如下步驟:根據所檢測的變化量確定所述加速踏板當前是否處于加速狀態，和當所述加速踏板處于加速狀態時，將所述加速踏板設置到給油門(tip-1n)位置；第二設置步驟，其包括如下步驟:確定所述加速踏板當前是否處于減速狀態，和當所述加速踏板處于減速狀態時，將所述加速踏板設置到松油門(tip-out)位置；以及第三設置步驟，其包括如下步驟:確定所述加速踏板當前是否處于基本恒定的踩壓狀態；和當所述加速踏板當前處于基本恒定的踩壓狀態時，將當前所述加速踏板設置到狀態保持位置。
[0008]所述第一設置步驟還可以包括如下步驟:確定所述變化量是否為正。另外，在所述第一設置步驟中，所述變化量為正時，可以累計所計算的變化量和預設單位時間。所述第一設置步驟還可以包括如下步驟:比較所累計的變化量與預設第一參考累計值；確定所述加速踏板當前是否設置到所述給油門位置；和當所累計的變化量大于所述預設第一參考累計值且所述加速踏板當前未設置到所述給油門位置時，將所述加速踏板設置到所述給油門位置。
[0009]另外，所述第二設置步驟可包括如下步驟:確定所述變化量是否為負。另外，在所述第二設置步驟中，當所述變化量為負時，可以累計所計算的變化量和預設單位時間。所述第二設置步驟還可以包括如下步驟:比較所累計的變化量與預設第二參考累計值；確定所述加速踏板當前是否設置到所述松油門位置；和當所累計的變化量小于所述預設第二參考累計值且所述加速踏板當前未設置到所述松油門位置時，將所述加速踏板設置到松油門位置。
[0010]另外，所述第三設置步驟還可以包括如下步驟:確定所述變化量是否在預設保持范圍之內；和當所述變化量在所述預設保持范圍之內時，確定所述加速踏板當前是否設置到所述狀態保持位置。所述第三設置步驟還可以包括如下步驟:當所述加速踏板當前未設置到所述狀態保持位置時，比較預設單位時間的時間與預設參考時間；和當所述預設單位時間的累計時間大于預設參考時間時，將所述加速踏板設置到所述狀態保持位置。
[0011]計算加速踏板的變化速率的步驟可以包括如下步驟:計算在所述第一設置步驟或所述第二設置步驟中所累計的預設單位時間期間所累計的變化量的變化速率。當所計算的變化速率大于被設置為正的變化速率的第一參考變化速率時，所述時間常數可以逐漸遞減。當所計算的變化速率小于被設置為負的變化速率的第二參考變化速率時，所述時間常數可以逐漸遞減。所述時間常數可以被設置成:被設置為正的變化速率的第一最小時間常數小于被設置為負的變化速率的第二最小時間常數。
[0012]所述轉矩控制方法還可以包括如下步驟:計算所確定的時間常數的預設變化時間期間的時間常數的變化速率；和限制所計算的時間常數的變化速率不超過時間常數的預設最大變化速率或不小于時間常數的預設最小變化速率。
[0013]本發明的另一方面，提供一種用于驅動電動機的轉矩控制裝置，其包括:加速踏板傳感器，其配置為使用加速踏板傳感器檢測踩壓加速踏板的量；和控制器，其配置為:i )根據由所述加速踏板傳感器檢測到的作用于所述加速踏板的壓力量，計算所述加速踏板的變化速率；和ii )確定對應于所計算的變化速率的車輛的驅動電動機的時間常數。
[0014]所述控制器還可以被配置為:通過比較所檢測的踩壓加速踏板的量與先前檢測的踩壓加速踏板的量，計算所述加速踏板的變化量，根據所計算的變化量的大小設置加速踏板位置。
[0015]根據如上述結構的用于驅動電動機的轉矩控制裝置及其方法，時間常數可響應于加速踏板(例如，踩壓)被操作而變化，由此轉矩可在加速的早期階段或當到達目標轉矩時平穩地變化。另外，在加速期間，能夠通過減小時間常數，在較短(例如，較少)的時間內到達目標轉矩，從而改善車輛響應。此外，無需另外的裝置，就能夠通過調整電動機控制設置，減少在轉矩變化期間作用于驅動系統的沖擊，從而也節約了生產成本。
【附圖說明】
[0016]結合附圖，從以下詳細描述，可更清楚地理解本發明的上述及其他目的、特征和優點，其中:
[0017]圖1A至圖1D是示例性流程圖，其示出本發明示例性實施例的用于驅動電動機的轉矩控制方法；
[0018]圖2是示例性曲線圖，其示出本發明示例性實施例的變化速率和時間常數之間的關系;
[0019]圖3A至圖3C是示例圖，其示出本發明示例性實施例的基于踩壓加速踏板的速率的變化的時間常數和轉矩上的變化；和
[0020]圖4是本發明示例性實施例的轉矩控制裝置的示例性框圖。
【具體實施方式】
[0021]應理解，本文使用的術語“車輛”(vehicle)或“車輛的”(vehicular)或其它類似術語包括通常的機動車，例如，包括多功能運動車(SUV)在內的乘用車、公交車、卡車、各種商務車、包括各種船只和船舶的水運工具、飛行器等等，并且包括混合動力車輛、電動車輛、插入式混合電動車輛、氫動力車輛、燃料電池車輛和其它代用燃料車輛(例如，來源于石油以外的資源的燃料)。本文所使用的混合動力車是具有兩種以上動力源的車輛，比如汽油動力和電動力的車輛。
[0022]應當理解，術語控制器可指硬件設備，其包括存儲器和處理器。存儲器可配置為存儲程序指令以執行示例性方法，且處理器具體配置為執行所述程序指令以執行在下文進一步描述的方法。
[0023]此外，本發明的控制邏輯也可具體化為計算機可讀介質上的非瞬時性計算機可讀介質，該計算機可讀介質包含由處理器、控制器/