用于控制電動車輛的設備和方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及用于控制電動車輛的設備和方法，而且更特別地，涉及基于車輛的行駛范圍通過使用不同的控制策略控制電動車輛的設備和方法來減少電動機的轉矩紋波。
【背景技術】
[0002]為了解決環境污染問題和為了使用可替代能源，已經開發了電動車輛。電動車輛包括用于驅動車輛的電動機和配置成為電動機供電的高電壓電池。電池是被用于驅動電動機的能量源且通過逆變器為電動機供電。一般來說，永磁型電動機被應用于電動車輛、混合動力車輛、燃料電池車輛等作為驅動裝置。逆變器配置成將直流(DC)電壓轉換為三相交流(AC)電壓(u-相、V-相和W-相)來通過電力電纜為電動機提供轉換后的AC電壓，而且電動機控制器配置成通過脈沖寬度調制(PWM:pulse width modulat1n)來操作逆變器。
[0003]有各種用于控制車輛的控制方法。一般地，基于所需的轉矩和車輛速度根據使輸出電流最小化的操作點設置電流圖的電動機控制方法已經被使用。然而，因為傳統的電動機控制方法只考慮電動機的效率，所以當車輛迅速地啟動、車輛迅速地加速或者車輛迅速地減速時產生的振動和噪聲(NVH:noise, vibrat1n, and harshness ;噪聲、振動和聲振粗糙度)出現了惡化。
[0004]上述在【背景技術】部分公開的信息僅用于對本公開的背景做進一步的理解，因此它可以包含對于該國本領域普通技術人員已知的不構成現有技術的信息。
【發明內容】
[0005]本發明提供能夠減少當所述車輛迅速地啟動、迅速地加速或者迅速地減速時產生的振動和噪聲的用于控制電動車輛的設備和方法。
[0006]根據本發明的示例性實施例，一種用于控制電動車輛的設備可以包括:電池，配置成充入電能；電動機，配置成從充入所述電池中的電能產生驅動轉矩；以及控制器，配置成確定所述車輛的行駛范圍、當所述車輛的行駛范圍是主行駛范圍時執行所述電動機的效率被最大化的最大效率控制、以及當所述車輛的行駛范圍是輔行駛范圍時執行所述電動機的轉矩紋波被最小化的最小轉矩紋波控制。
[0007]所述控制器還可以配置成根據電動機速度和駕駛者所需的轉矩將所述車輛的行駛范圍劃分為主行駛范圍和輔行駛范圍。
[0008]所述最大效率控制可以是在所述電動機中消耗的電流被最小化的最小電流控制。在所述最小電流控制中，所述控制器可以配置成從預先確定的電流圖中選擇配置有如下的d軸電流和q軸電流的電流命令:其中基于所需的轉矩和所述電動機速度，該d軸電流和該q軸電流的組合使在所述電動機中消耗的電流最小化；并且所述控制器還可以配置成輸出所述電流命令。在所述最小轉矩紋波控制中，所述控制器可以配置成從預先確定的電流圖中選擇配置有如下的d軸電流和q軸電流的電流命令:其中基于所需的轉矩和電動機速度，該d軸電流和該q軸電流的組合使所述電動機的振動和噪聲最小化；并且所述控制器可以配置成輸出所述電流命令。
[0009]根據本發明的另一示例性實施例，一種用于控制電動車輛的方法，其包括以下步驟:確定所述車輛的行駛范圍；以及基于所述車輛的行駛范圍，選擇性地執行使電動機的效率最大化的最大效率控制或者使所述電動機的轉矩紋波最小化的最小轉矩紋波控制。根據電動機速度和駕駛者所需的轉矩，所述車輛的行駛范圍可以被劃分為主行駛范圍和輔行駛范圍。所述最大效率控制可以是在所述電動機中消耗的電流被最小化的最小電流控制。
[0010]可以從預先確定的電流圖中選擇配置有如下d軸電流和q軸電流的電流命令:其中根據所需的轉矩和電動機速度，該d軸電流和該q軸電流的組合使在所述電動機中消耗的電流最小化；以及當所述車輛的行駛范圍是所述主行駛范圍時，可以輸出所述電流命令。
[0011]可以從預先確定的電流圖中選擇配置有如下d軸電流和q軸電流的電流命令:其中根據所需的轉矩和電動機速度，該d軸電流和該q軸電流的組合使所述電動機的轉矩紋波最小化；以及當所述車輛的所述行駛范圍是所述輔行駛范圍時，可以輸出所述電流命令。
[0012]根據本發明的示例性實施例，基于所述車輛的行駛范圍可以使用最小電流控制策略或最小轉矩紋波策略來減少所述車輛的燃料消耗量、以及振動和噪聲。
【附圖說明】
[0013]附圖示出了本發明的示例性實施例，而且被提供用于更詳細地描述本發明，但并不用于限制本發明的技術方面。
[0014]圖1是根據本發明的示例性實施例示出用于控制電動車輛的設備的示例性方框圖；
[0015]圖2是示出等轉矩曲線的示例圖；
[0016]圖3是根據本發明的示例性實施例示出用于控制電動車輛的方法的示例性流程圖。
[0017]附圖標記說明
[0018]10:電池
[0019]20:電動機
[0020]30:逆變器
[0021]40:控制器
【具體實施方式】
[0022]可以理解的是，在此使用的術語“車輛”或者“車輛的”或者其他類似的術語包括一般機動車輛，如包括運動型多功能車(SUV)、公共汽車、卡車、各種商用車輛的客運汽車，包括各種船艇和艦船的船只，飛機等，并且包括混合動力車輛、電動車輛、插電式混合動力電動車輛、氫動力車輛和其他替代燃料車輛(例如，燃料來自石油以外的資源)。在此提到的混合動力車輛是具有兩個或多個動力源的車輛，例如，汽油電動車輛。
[0023]雖然通過使用多個單元來執行示例性過程描述了示例性實施例，但是可以理解的，也可以由一個或者多個模塊執行所述示例性過程。此外，可以理解的是，術語控制器/控制單元指的是包括存儲器和處理器的硬件設備。所述存儲器配置成存儲所述模塊且所述處理器特別地配置成實施所述模塊來執行下面進一步描述的一個或者多個過程。
[0024]此外，本公開的控制邏輯可以嵌入到計算機可讀介質上作為永久計算機可讀媒體，其包含可實施的程序指令，該程序指令由處理器、控制器等實施。計算機可讀介質的示例包括但并不局限于ROM、RAM、光盤(CD)、磁帶、軟盤、閃存盤、智能卡和光學數據存儲設備。計算機可讀記錄介質也可以分布在與計算機系統連接的網絡上，使得所述計算機可讀媒體以分布式方式進行存儲和執行，例如，由遠程信息處理服務器或者控制器局域網(CAN)ο
[0025]在此使用的術語只是用于描述特定的實施例，并不用于限制本發明。如在此使用的單數形式“一種/個(a/an) ”以及“所述”旨在也包括復數形式，除非上下文清楚地指出。應當進一步理解，當在本說明書中使用時，術語“包括”和/或“包括的”限定了所述特征、整數、步驟、操作、要素、和/或部件的存在，但不排除一個或多個其他特征、整數、步驟、操作、要素、部件和/或其集合的存在或添加。在此使用的術語“和/或者”包括列出的一個或多個相關項目中的任一個和全部的組合。
[0026]除非特別說明或者通過上下文顯而易見的，如在此使用的術語“大約”可以被理解為在本領域正常公差的范圍內，例如，在2個標準差范圍內。“大約”可以被理解為在規定的值 10%、9%、8%、7%、6%、