逆變器控制方法和具有其的車輛的制作方法
【專利摘要】提供一種控制功率逆變器的方法，其所述功率逆變器在具有發動機的車輛動力傳動系中連接到電馬達。方法包括經由控制器產生用于逆變器的電壓波形信號和切換頻率信號。電壓波形信號和切換頻率信號中的至少一個至少部分地基于至少一個被命令發動機操作參數。例如，發動機開/關狀態、發動機扭矩和發動機速度可以被考慮。還提供了一種車輛，該車輛具有構造為執行該方法的控制器。
【專利說明】逆變器控制方法和具有其的車輛
【技術領域】
[0001]本發明教導大體包括用于控制混合動力車輛的功率逆變器的方法。
【背景技術】
[0002]在混合動力傳動系中使用的馬達/發電機通常需要三相交流電流被供給到定子的定子繞組。功率逆變器包括開關，開關在開位置和閉位置之間移動，以將電壓變為脈沖以接近期望的波形，分別用于三個繞組的每個。馬達/發電機用作低通濾波器類型，以對脈沖電壓波形濾波，導致具有疊加的小波動分量的大體正弦電流波形。開關的頻率可被改變，電壓可被保持開啟持續不同的時間間隔，和/或電壓可被保持關閉持續不同時間間隔，以執行期望的調制類型(例如，不連續脈寬調制(DPWM)，連續脈寬調制(CPWM)等)。
[0003]逆變器切換損失占混合動力電動車輛的總能量損失的較大百分比。通過減小切換頻率，切換能量損失被減小。但是，隨著切換頻率減小，切換噪音通常被視為更能聽見，但是，隨著切換頻率增加，切換噪音通常視為不容易聽見。逆變器控制策略已經包含掩飾切換的噪音，諸如低頻，通過確保背景噪音處于相對高的水平來掩飾。這已經通過當馬達/發電機的操作特性將確保切換噪音的足夠掩飾時按周期限制低頻切換而實現，是操作特性諸如馬達/發電機扭矩水平或馬達/發電機速度水平。
[0004]DPWM可提供基本正弦的電流波形，同時最小化逆變器切換損失。這通過將適當的零序列電壓添加到每個逆變器相而實現，同時保持給馬達/發電機大體正弦形的線間電壓激勵。零序列電壓被選擇為使得每個逆變器相將對于三分之一的馬達基本電周期在百分之O或100的占空比飽和。當以百分之O或100占空比操作時，特定相的切換損失被消除。最終的DPWM波形對每個PWM周期采用單個零向量，與CPWM實施所用的兩個不同的零向量相反。相應地，具有較小頻率切換的DPWM波形比具有較大頻率切換的CPWM波形通常噪音更大。DPWM類型的波形傾向于最小化逆變器切換損失，同時與CPWM類型的波形相比增加電流波動和聲學噪音。
【發明內容】
[0005]提供一種控制功率逆變器的方法，其所示功率逆變器在具有發動機的車輛動力傳動系中聯接到電馬達。方法包括經由控制器產生用于逆變器的開關的電壓波形信號和切換頻率信號。電壓波形信號和切換頻率信號中的至少一個至少部分地基于至少一個被命令發動機操作參數。例如，發動機開/關狀態、發動機扭矩和發動機速度可以是波形信號或電壓切換頻率信號所基于的因素。與僅考慮馬達操作或車輛速度相比，通過考慮一個或多個發動機操作參數，開關的控制可在動力傳動系的不同操作參數上對于效率和噪音減小二者被更有效地優化。還提供了一種車輛，具有帶被存儲算法以控制所述功率逆變器的控制器。
[0006]本發明的上述特征和優勢及其他特征和優勢將從用于實施本發明的最佳模式的以下詳細描述連同附圖時顯而易見。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]圖1是包括具有電馬達的混合動力傳動系的車輛的示意圖；
[0008]圖2是圖1的車輛的混合動力馬達控制器、功率逆變器和電馬達的示意圖；
[0009]圖3是控制圖1-2的功率逆變器的第一方法的流程圖；
[0010]圖4是控制圖1-2的功率逆變器的第二方法的流程圖；
[0011]圖5是在電馬達的一個基本電周期上繪制的典型CPWM占空比命令的示例電壓波形的曲線圖示；
[0012]圖6是在電馬達的一個基本電周期上繪制的典型DPWM占空比命令的示例電壓波形的曲線圖示。
【具體實施方式】
[0013]參考附圖，其中在幾幅圖中相同的附圖標記指向相同或相似的構件，圖1示意性地示出包括混合動力傳動系13的車輛10,該混合動力傳動系具有發動機12和混合動力變速器14，變速器包括第一電馬達16和可選地附加的電馬達17。變速器14還包括機械傳動裝置和可選地一個或多個扭矩傳遞機構，諸如離合器和制動器，以實現變速器14的各種速度比和操作模式。
[0014]馬達16、17每個可選擇性地可操作為馬達或發電機，當操作為馬達時增加功率以驅動變速器14，當操作為發電機時產生被另一馬達使用或被存儲在能量存儲裝置(諸如電池18)中用于以后使用的功率。替換地，任一馬達16、17可僅操作為發電機或僅操作為馬達。馬達16、17是交流電機。如在此使用的，術語“交流(AC)電機”通常是指將電能轉換為機械能或反之亦然的裝置或設備。AC馬達可通常分為同步AC馬達和異步AC馬達。同步AC馬達可包括永磁體馬達和磁阻馬達。永磁體馬達包括表面安裝永磁體馬達(SMPMM)和內置永磁體馬達(IPMM)。異步AC馬達包括感應馬達。盡管AC馬達可用作馬達(例如用于轉換在其輸入端處的AC電能功率以產生機械能或動力的設備)，在此使用的AC馬達可還涵蓋發電機，其用于將在其原動機處的機械能或動力轉換為在其輸出端處的電AC能或功率。馬達16、17中的任一個可因此是AC馬達、AC發電機或二者。AC馬達是通過交流電流驅動的電馬達。在一些實施中，AC馬達包括外靜止定子，該定子具有線圈，所述線圈響應施加到馬達的電壓而具有交流電流，以產生旋轉磁場；和內轉子，附連到輸出軸，其由旋轉磁場供給扭矩。在其他實施中，轉子可圍繞定子。
[0015]變速器14可在標準、電或混合動力模式中操作。在標準操作模式中，變速器14僅被發動機12驅動。在車輛10的一些操作參數下，典型地當車輛10需要的功率低時，發動機12可關閉，驅動變速器14所需的功率可在操作的電操作模式中通過馬達16和/或馬達17提供。在混合動力操作模式中，發動機12提供功率，馬達16和/或馬達17控制為用作馬達或發電機。在混合動力操作模式中，變速器14可類似于連續可變變速器地作出響應，以在寬范圍的速度上提供車輛10的平穩操作。一旦車輛10已經達到巡航速度，其中，需要小的加速度或無加速度，變速器14可以固定檔操作，且僅由發動機12提供動力。固定檔基于車輛10的巡航速度和特定變速器14和齒輪比而被選擇。車輛10可以是插電式混合動力車輛，因為在此描述的控制用于馬達的功率逆變器的方法100、200對于可安裝在插電式混合動力車輛上的類型的馬達特別有利。插電式混合動力車輛可裝備有插槽類型接口和車載充電器，其用于連接到車下供電系統，該供電系統用于為電池18再充電，如本領域技術人員所理解的。
[0016]電子控制單元(EOT) 20操作地連接到發動機12，馬達16、17和變速器14，用于控制各車輛功能，包括用于變速器14的操作模式。ECU20可還連接到各其他部件，諸如但不限于，用于控制車輛10的傳感器和控制模塊。電子控制單元20可還稱為混合動力控制器，因為其包括混合動力控制處理器21，在圖2中示出，該處理器包括被存儲的算法，該算法用于在各操作條件下確定和執行動力傳動系13的各操作模式。
[0017]功率逆變器22和馬達控制器24還操作性地連接到E⑶20，用于控制馬達16的操作。馬達控制器24從ECU20接收被感測的車輛數據和被命令的車輛操作參數。馬達控制器24具有處理器25，該處理器25具有一個或多個被存儲的算法，該算法控制電馬達16、17的操作，并控制功率逆變器22的切換頻率和由功率逆變器22建立的脈沖電壓波形，以在如這里所述的馬達16中產生多相電流。如在此所用的，術語“多相”是指兩相或更多相，且可用于指具有兩相或更多相的電馬達。響應經由多相PWM逆變器施加的電壓，多相電馬達通常被提供有電流。這樣的多相馬達的一個例子是三相交流電流(AC)馬達。在三相系統中，逆變器22將是驅動一個或多個三相AC馬達16、17的三相逆變器。可使用星形或三角形連接方案，如本領域技術人員所理解的。
[0018]控制切換頻率和波形的算法在此描述為存儲在馬達控制器24的處理器25上；替換地，算法可通過E⑶20和馬達控制器24兩者執行，因為一些方法步驟被E⑶20執行，同時另一些被馬達控制器24執行。例如，E⑶20可做出有關發動機操作參數的決定，且基于這些向馬達控制器24提供控制信號(S卩，O或I位)，同時馬達控制器24可做出有關馬達操作參數的決定。替換地，ECU20和馬達控制器24可組合在單個控制器中。
[0019]參考圖2，控制器24基于由E⑶20提供的被命令車輛操作參數輸入控制信號給逆變器22，在此稱為占空比命令信號27。占空比命令信號27可包括電壓波形信號、頻率信號和高頻抖動(dithering)信號。逆變器22從電池18接收DC輸入電壓(Vd。)。逆變器22包括具有多個開關28A、28B、28C、30A、30B和30C的三相電路26，所述開關以受控頻率切換，根據占空比命令信號27，以從來自電池18的DC輸入電壓(Vd。)產生期望的電壓波形，得到在馬達16中的三相AC輸出ia、ib、i。。三個開關28A、28B、28C連接至電池18的正輸出端，三個開關30A、30B和30C連接到電池18的負輸出端。另外，在所示實施例中，所述多個開關28A、28B、28C、30A、30B和30C連接以形成具有從逆變器22的三個電流輸出ia、ib、ic的三對。S卩，開關28A的輸出端連接至開關30A的輸出端，以形成從逆變器22的電流輸出ia。開關28B的輸出端連接至開關30B的輸出端，以形成從逆變器22的電流輸出ib。最后，開關28C的輸出端連接至開關30C的輸出端，以形成從逆變器22的電流輸出i。。來自電池18的DC功率通過基于來自控制器24的占空比命令信號27以受控頻率重復地打開和關閉所述多個開關28A、28B、28C、30A、30B和30C導致三相輸出ia、ib、i。，以建立受控波形。盡管因為馬達16是三相馬達，變速器22示出有三組開關和三個電流輸出，逆變器22和馬達16可構造為通過附加的相操作。如果三角形連接方案被使用，輸出電流ia、ib、i。不是馬達繞組中的相電流，如本領域的技術人員所理解的。
[0020]為了掩蓋切換噪音同時減小切換損失，控制功率逆變器22的方法100通過控制器24被執行，如圖3所示。方法100包括步驟102，確定數據輸入，然后是步驟114，基于步驟102中的輸入產生用于逆變器22的波形信號和切換頻率信號。數據輸入通常是被命令操作參數，如在此討論的，并可作為來自E⑶20的信號32被接收。步驟102包括步驟104，確定至少一個被命令發動機操作參數。即，在方法100下，被產生的電壓波形和切換頻率信號所基于的至少一個數據輸入必須是發動機操作參數。
[0021]發動機操作參數可以是發動機12的開/關狀態、發動機速度、或發動機扭矩，其可基于被命令油門位置。例如，步驟104可包括子步驟104A，確定發動機12的開/關狀態。如在此所使用的，如果燃料被提供給發動機12，開/關狀態是“開”，如果燃料沒有被提供，開/關狀態是“關”。提供燃料給發動機12可通過作為來自ECU20的控制信號來發送的命令確定，以促動燃料噴射系統。當發動機12關閉時，沒有發動機掩飾噪音存在，所以任何切換噪音可能比發動機12開機時更容易聽見。相應地，在步驟114中產生的波形信號和切換頻率信號可用于消音變體，以便通過這樣的消音波形可以達到廣延的被命令操作條件。通常，不連續脈寬調制(DPWM)波形提供比連續脈寬調制(CPWM)波形更低的損失。DPWM波形比CPWM波形更高效，因為其涉及較少的切換，開關在每個波動周期的較大部分關閉。DPWM僅使用每PWM周期單個零向量，這傾向于增加電流波動和可聽噪音。另外，低頻率切換通常早已與更大的可聽切換噪音相關。
[0022]多種不同類型的DPWM和CPWM技術可在各實施例中使用。通常，CPWM定義為PWM技術，其中，逆變器22的每個相腳在調制電壓波形的全部360度循環上連續切換。適合的CPWM技術的一些非限制性例子包括正弦PWM (SPWM),第三諧波注入PWM和經典空間向量PWM (SVPWM)。
[0023]同樣，DPWM在此定義為PWM技術，其中，逆變器22的每個相腳不在調制波形的全部360度循環上切換。適當DPWM技術的一些例子包括，但不限于，通用的DPWM (GDPWM)、DP麗O、DP麗1、DP麗2、DPWMMIN和DP麗-MAX，這些屬于在本領域中是熟知的。
[0024]圖5是占空比對電馬達角位置(按弧度)的圖40，顯示在電馬達的一個基本電周期(六個弧度)上繪制的典型CPWM占空比命令的示例性波形42。在該例子中，經典空間向量PWM (SVPWM)技術被利用。在馬達的整個基本電周期上被命令占空比大于零且小于一。因為占空比總是大于零且小于一，相應的逆變器開關在馬達的操作期間不斷地切換。與SPWM相比，SVPWM在極電壓中添加一些附加的諧波，其可在達到最大電壓極限之前給出較高的基本電壓輸出。
[0025]圖6是在電馬達的一個基本電周期上繪制的典型DPWM占空比命令的示例性波形50的占空比對角位置(按弧度)的圖。在該例子中，DPWM2技術被利用。在所示的DWPM占空比命令技術中，占空比52對于基本電周期的兩個60度(大約一弧度)段鉗位到零或一。在這些鉗位周期(clamped per1d)期間,相應的逆變器開關將不切換。由此,在這些鉗位周期期間，將沒有切換損失在相應相腳中發生。由此，DPWM技術的使用可將切換損失減小到使用CPWM發生的水平的一半。DPWM讓諧波波譜(馬達電流、DC總線電流)處于較低頻率處，且失真更大，由此潛在地產生更大的噪聲。CPWM讓諧波處于較高頻率處且通常更加消音。DPWM通常更高效(較低切換損失)；由此在選擇效率與噪聲的方法時可進行折中。
[0026]步驟104可包括另一子步驟104B，確定被命令發動機速度。被命令發動機速度可表示為從ECU20接收的信號32。隨著發動機速度增加，在步驟114中產生的切換頻率可降低，隨著較低頻率切換的增加的噪音(和較高的效率)可被發動機12充分掩飾。
[0027]步驟104可包括另一子步驟104C，確定被命令發動機扭矩。被命令發動機扭矩可表示為從ECU20接收的信號32。被命令發動機扭矩可通過被命令油門位置獲得。相應地，信號32可用于被命令油門位置。隨著發動機扭矩增加，發動機12的掩飾噪音可減小；相應地，方法100可導致步驟114中產生的切換頻率隨著發動機扭矩增加而增加。
[0028]步驟102可還包括來自車輛操作參數而并非來自發動機12的數據輸入。例如，可考慮電馬達16的操作參數，功率逆變器22操作性地連接到該電馬達。在步驟106中，方法100可確定電馬達16的被命令扭矩。對于發動機12關閉時相對較低的馬達扭矩，步驟114中產生的波形可以是需要較少的切換或較低頻率的切換的電壓波形，諸如DPWM波形，因為較小的切換噪音在低馬達扭矩時產生。對于發動機12關閉時相對較高的馬達扭矩，步驟114中產生的波形可以是產生相對較小噪音的電壓波形，諸如CPWM波形，因為較大的切換噪音在高馬達扭矩時產生。
[0029]在步驟108中，方法100可確定電馬達16的被命令速度。對于相對較低的馬達速度，較低頻率的切換可在步驟114中產生，且對于相對較高的馬達速度，較高頻率的切換可被產生。對于數字控制系統，控制帶寬由采樣率限制。另外，對于向量控制的馬達驅動，切換頻率對馬達基本頻率的比應保持足夠高，以便以穩定方式高保真地控制相電流。通常，10::1的比被視為合理的極限。由此，馬達速度越高，基本頻率越高，則由此良好控制所需的切換頻率越高。
[0030]方法100可還考慮任何其他電馬達的操作，所述電馬達在混合動力傳動系13中可操作為沒有操作地連接至逆變器22的牽引馬達。例如，在步驟110中，方法可確定馬達17的扭矩和/或速度。在用于馬達16的在步驟114中產生的波形和切換頻率信號則可部分地基于馬達17對動力傳動系13中的總體掩蓋噪音和效率損失的影響。
[0031]另外,步驟10 2可包括步驟112，確定車輛10的被命令速度。用于車輛速度的該輸入數據可以是油門位置和被命令發動機和馬達操作狀態(從其確定車輛速度)的組合。在步驟114中產生的波形和切換頻率信號則可至少部分地基于車輛速度，具有對于較低頻率切換固有的較低切換損失來說，增加車輛速度趨于表示較低頻率切換信號的效果，而無關于典型的增加的噪音水平。
[0032]步驟114可包括步驟116，其中，如果滿足一個或多個預定車輛操作參數，切換頻率信號命令切換頻率的抖動。車輛操作參數可包括，但不限于，馬達16的被命令馬達扭矩在預定馬達扭矩的范圍內，車輛速度在預定車輛速度的范圍內，被命令波形信號用于預定類型的波形(例如，DPWM或CPWM)，和被命令頻率信號用于在切換頻率的預定范圍內的頻率。在步驟116中確定抖動所考慮的任何或全部車輛操作參數的相關性可特定地調節至特定型號的車輛的聲學特性，如通過車輛測試所確定的。
[0033]圖4顯示了控制功率逆變器22的方法200。方法200是更寬泛方法100的一個具體實施。具體地，方法200在起點202處開始。方法200隨后在步驟204中確定發動機12開/關狀態是否是開。如果發動機12是開的，方法200行進到步驟206，產生用于逆變器22的第一波形信號，從而逆變器22將控制開關以提供第一電壓波形給馬達16。在一個非限制性示例中，第一波形信號可以是對于其最高效率的用于不連續脈寬調制(DPWM)波形的信號，因為發動機12可掩蓋其相對高的噪音水平。
[0034]當發動機12已經被確定為開時，方法200可還考慮馬達16的操作參數，以確定逆變器24的切換頻率。特定地，方法從步驟206行進到步驟208，其中，控制器24確定馬達16的被命令速度是否小于預定最小臨界馬達速度(即，第一馬達速度)，諸如但不限于200轉每分鐘(rpm)。如果被命令馬達速度小于預定最小臨界馬達速度，則方法200行進到步驟210，其中，控制器24產生和發送預定第一切換頻率信號給逆變器22，從而逆變器22以預定第一頻率切換開關28A-C和30A-C，該預定第一頻率諸如但不限于2千赫(kHz)。
[0035]如果在步驟208中確定被命令馬達速度不小于預定最小臨界馬達速度，方法200行進到步驟212，且確定馬達16的被命令速度是否大于預定最大臨界馬達速度(即，第二馬達速度)，諸如但不限于lOOOrpm。如果被命令馬達速度大于預定最大臨界馬達速度，方法200行進到步驟214，且控制器24產生預定第二切換頻率信號用于第二預定頻率，諸如但不限于1kHz。
[0036]如果在步驟212中確定被命令馬達速度不大于預定最大臨界馬達速度,則方法200行進到步驟216，且控制器24產生切換頻率信號，用于第一切換頻率和第二切換頻率之間的且與被命令馬達速度(即，建立切換頻率與最小和最大臨界馬達速度之間的被命令馬達速度的線性關系)成比例的切換頻率。
[0037]回到步驟204，如果確定發動機操作狀態不是開的(S卩，沒有燃料供給到發動機12)，則方法200行進到步驟218且確定馬達16的被命令馬達扭矩是否小于預定最小馬達扭矩臨界值，諸如但不限于200牛頓米(Nm)。如果被命令馬達扭矩小于預定最小馬達扭矩臨界值，則方法200行進到步驟220且產生步驟206的第一波形信號，諸如DPWM信號。相應地，控制器24命令逆變器22控制開關28A-28C、30A-30C，以提供DPWM電壓波形給馬達
16。但是，如果被命令馬達扭矩不小于預定最小馬達扭矩臨界值，則方法200行進到步驟222且產生第二波形信號，諸如但不限于連續脈寬調制(CPWM)波形信號，諸如正弦波形信號(SPWM)。相應地，控制器24命令逆變器22控制開關，以提供CPWM電壓波形給馬達16。
[0038]當發動機12關閉時，除了馬達扭矩，方法200還考慮馬達16的速度。相應地，步驟220和222的任一個之后，方法200行進到步驟224，以確定馬達16的被命令速度是否小于預定最小臨界馬達速度(即，第三馬達速度)，其可不同于當發動機12為開的情況下的步驟208的最小臨界馬達速度。例如，步驟224的預定最小臨界馬達速度可以是lOOrpm。如果馬達16的被命令馬達速度小于步驟224的預定最小臨界馬達速度，則方法200行進到步驟226，且控制器24產生和發送預定第一頻率信號(占空比命令信號27)給逆變器22，從而逆變器22控制開關28A-28C、30A-30C，以便以第一頻率切換，諸如但不限于2kHz。
[0039]但是,如果馬達16的被命令速度不小于步驟224的預定最小臨界馬達速度,則方法200行進到步驟228，且控制器24確定馬達16的被命令速度是否大于預定的最大臨界馬達速度(即，第四馬達速度)，其可不同于步驟212的當發動機12為開時施加的最大臨界馬達速度。在一個非限制例子中，步驟228的預定最大臨界馬達速度可以是500rpm。如果馬達16的被命令速度大于步驟228的預定最大臨界值馬達速度，則方法200行進到步驟230，其中，控制器24產生預定第二切換頻率信號，從而逆變器22將控制開關28A-28C、30A-30C以第二頻率切換，諸如但不限于1kHz的切換頻率。
[0040]但是，如果馬達16的速度不大于步驟228的預定最大臨界馬達速度，則方法200行進到步驟232，其中，控制器24產生切換頻率信號，用于在步驟226的預定第一頻率和步驟230的預定第二頻率之間的且與馬達16的速度成比例的頻率。在方法200下，用于實施第一或第二預定頻率的臨界馬達速度在發動機12關時比發動機12開時低。這確保通常更可聽見的但更高效的低效率切換將在發動機12關時比在發動機12開時執行得少，因為對于開關28A-28C、30A-30C存在較少掩蓋噪音。
[0041]方法200可還確保，逆變器22在適當情況下抖動開關28A-28C、30A-30C的頻率，因為已經顯示出抖動干擾特定切換頻率的基調(tonality)。“抖動”是通過以固定速率快速改變切換頻率來減小電流譜中不同諧波的幅度的方法。例如，抖動可改變9至IlkHz之間的脈沖電流，用于期望的1kHz平均值，減小如果應用1kHz的恒定頻率則可能存在的諧波。當利用抖動時，頻率圍繞平均值在一定帶寬內周期地調節。方程(I)顯示包括抖動的瞬時逆變器切換頻率:
[0042]fsw=fsw avg+Krand.fspan (I)；
[0043]其中，fsw是kHz為單位的瞬時切換頻率，fsw avg是kHz為單位的時間平均切換周期，fspan是kHz為單位的由于抖動導致的切換頻率的總的峰到峰(peak to peak)變化,Krand是偽隨機數，范圍為-0.5至+0.5。偽隨機數發生器用于計算Krand,其可從-0.5變化至+0.5。該數以抖動率(fMto)更新。由此，瞬時切換頻率將每跳至新隨機值。確定抖動關于擴展譜的表現的關鍵參數是抖動跨度和抖動率(分別為fspan和增加抖動跨度在較寬的頻率范圍上擴展每個諧波。增加抖動率使得頻率調整更快速，由此減小逆變器22將以任何給定瞬時頻率操作的時間。典型的抖動率可以是2-10毫秒，而抖動跨度可以在平均切換頻率的10%峰對峰的范圍內。確切值將取決于應用而變化。
[0044]在步驟214、216、230和232的每個之后，方法200行進到步驟234，其中，控制器24確定一個或多個預定車輛操作條件是否被滿足，以根據步驟214、216、230或232產生的頻率在該條件下抖動。預定車輛操作條件可包括但不限于，車輛10的速度在車輛速度的預定范圍內、馬達16的被命令馬達扭矩在被命令馬達扭矩的范圍內、由控制器產生的波形信號的類型和由控制器24產生的切換頻率信號中的一個或多個。例如，在步驟234中，被命令切換頻率可與預定抖動臨界頻率比較，該預定抖動臨界頻率可與步驟210、214、216和230中考慮的頻率不同。如果步驟234的預定抖動臨界頻率是12kHz，則如果被命令切換頻率小于12kHz，控制器24可在步驟236下命令抖動。在步驟234中確定抖動所考慮的任何或全部車輛操作參數的相關性可特定地調節至特定型號的車輛的聲學特性，如通過車輛測試所確定的。
[0045]如果用于抖動的預定車輛操作條件在步驟234中確定為被滿足，則方法行進到步驟236，且被命令頻率進一步被精化為抖動頻率。方法200則回到步驟202處的起點，通過方法200繼續，以連續地調整被命令通過逆變器22提供給馬達16的電壓波形、電壓頻率和頻率的抖動。
[0046]如果在步驟234中確定用于抖動的預定車輛操作條件沒有被滿足，則方法200回到步驟202處的起點，而沒有包含用于抖動的命令的切換頻率信號。可選地，附加馬達17的扭矩和速度和車輛速度可還在方法200下被考慮，以建立用于逆變器22的被命令波形和頻率。
[0047]盡管已經對執行本發明的較佳模式進行了詳盡的描述，但是本領域技術人員可得知在所附的權利要求的范圍內的用來實施本發明的許多替換設計和實施例。
【權利要求】
1.一種控制功率逆變器的方法，所述功率逆變器在具有發動機的車輛動力傳動系中聯接到電馬達，其中，功率逆變器具有逆變器開關，該方法包括: 經由控制器產生電壓波形信號和切換頻率信號，所述電壓波形信號和切換頻率信號控制通過開關提供的電壓波形和開關的切換頻率；其中，電壓波形信號和切換頻率信號中的至少一種至少部分地基于至少一個被命令發動機操作參數。
2.如權利要求1所述的方法，其中，所述至少一個被命令發動機操作參數包括發動機的開/關狀態；且 其中，當所述開/關狀態是開時，電壓波形信號用于不連續脈寬調制(DPWM)電壓波形。
3.如權利要求2所述的方法，其中，所述至少一個被命令發動機操作參數進一步包括被命令發動機速度；并且其中，切換頻率信號用于隨著被命令發動機速度增加而減小的切換頻率。
4.如權利要求2所述的方法，其中，所述至少一個被命令發動機操作參數進一步包括被命令發動機扭矩；并且其中，切換頻率信號用于隨著被命令發動機扭矩增加而增加的切換頻率。
5.如權利要求2所述的方法，其中，當所述開/關狀態為關且用于電馬達的被命令馬達扭矩在預定最小臨界馬達扭矩之上時，電壓波形信號用于連續波脈寬調節(CPWM)電壓波形，當所述開/關狀態為關且用于電馬達的被命令馬達扭矩在所述預定最小臨界馬達扭矩之下時，電壓波形信號用于DPWM電壓波形。
6.如權利要求1所述的方法，其中，當用于電馬達的被命令馬達速度小于預定最小臨界馬達速度時，切換頻率信號用于預定第一切換頻率，當用于電馬達的被命令馬達速度大于預定最大臨界馬達速度時，切換頻率信號用于預定第二切換頻率，并且其中，第二切換頻率和預定最大臨界馬達速度分別大于第一切換頻率和預定最小臨界馬達速度。
7.如權利要求6所述的方法，其中，所述至少一個被命令發動機操作參數包括發動機的開/關狀態；并且其中，當發動機的開/關狀態是開時，預定最小臨界值馬達速度和預定最大臨界值馬達速度更大。
8.如權利要求6所述的方法，其中，當電馬達的被命令馬達速度在預定最小臨界馬達速度和預定最大臨界馬達速度之間時，切換頻率信號是用于與電馬達的被命令馬達速度線性成比例地增加的切換頻率，該切換頻率在預定第一切換頻率和預定第二切換頻率之間。
9.如權利要求1所述的方法，其中，所述切換頻率信號基于至少一個預定車輛操作條件命令抖動切換頻率。
10.一種車輛，包括: 混合動力傳動系，包括: 發動機； 混合動力變速器，操作地連接到發動機并具有至少一個電馬達； 控制器；和 功率逆變器，操作地連接到所述至少一個電馬達和控制器，且具有多個開關，所述開關將電壓脈動地施加到所述至少一個電馬達； 其中，控制器具有處理器，所述處理器執行被存儲的算法，該算法產生由控制器發送給功率逆變器的切換頻率信號和電壓波形信號，以使得開關以切換頻率切換，且提供電壓給所述至少一個電馬達，電壓波形分別與切換頻率信號和電壓波形信號相對應；并且其中，電壓波形信號和切換頻率 信號中的至少一種基于發動機的操作參數。
【文檔編號】H02P27/06GK104044581SQ201410089055
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年3月12日 優先權日:2013年3月12日
【發明者】A.G.霍爾姆斯, W.R.考索恩, M.J.格里莫, S.E.舒爾茲, J.P.米勒 申請人:通用汽車環球科技運作有限責任公司