用于控制電動車輛的設(shè)備和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于控制電動車輛的設(shè)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(shè)備和方法來減少電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩紋波。
【背景技術(shù)】
[0002]為了解決環(huán)境污染問題和為了使用可替代能源，已經(jīng)開發(fā)了電動車輛。電動車輛包括用于驅(qū)動車輛的電動機(jī)和配置成為電動機(jī)供電的高電壓電池。電池是被用于驅(qū)動電動機(jī)的能量源且通過逆變器為電動機(jī)供電。一般來說，永磁型電動機(jī)被應(yīng)用于電動車輛、混合動力車輛、燃料電池車輛等作為驅(qū)動裝置。逆變器配置成將直流(DC)電壓轉(zhuǎn)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(jī)提供轉(zhuǎn)換后的AC電壓，而且電動機(jī)控制器配置成通過脈沖寬度調(diào)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(zhuǎn)矩和車輛速度根據(jù)使輸出電流最小化的操作點設(shè)置電流圖的電動機(jī)控制方法已經(jīng)被使用。然而，因為傳統(tǒng)的電動機(jī)控制方法只考慮電動機(jī)的效率，所以當(dāng)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(chǎn)生的振動和噪聲(NVH:noise, vibrat1n, and harshness ;噪聲、振動和聲振粗糙度)出現(xiàn)了惡化。
[0004]上述在【背景技術(shù)】部分公開的信息僅用于對本公開的背景做進(jìn)一步的理解，因此它可以包含對于該國本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)的信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供能夠減少當(dāng)所述車輛迅速地啟動、迅速地加速或者迅速地減速時產(chǎn)生的振動和噪聲的用于控制電動車輛的設(shè)備和方法。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，一種用于控制電動車輛的設(shè)備可以包括:電池，配置成充入電能；電動機(jī)，配置成從充入所述電池中的電能產(chǎn)生驅(qū)動轉(zhuǎn)矩；以及控制器，配置成確定所述車輛的行駛范圍、當(dāng)所述車輛的行駛范圍是主行駛范圍時執(zhí)行所述電動機(jī)的效率被最大化的最大效率控制、以及當(dāng)所述車輛的行駛范圍是輔行駛范圍時執(zhí)行所述電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩紋波被最小化的最小轉(zhuǎn)矩紋波控制。
[0007]所述控制器還可以配置成根據(jù)電動機(jī)速度和駕駛者所需的轉(zhuǎn)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(jī)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(yù)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(zhuǎn)矩和所述電動機(jī)速度，該d軸電流和該q軸電流的組合使在所述電動機(jī)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(zhuǎn)矩紋波控制中，所述控制器可以配置成從預(yù)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(zhuǎn)矩和電動機(jī)速度，該d軸電流和該q軸電流的組合使所述電動機(jī)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(jù)本發(fā)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(zhí)行使電動機(jī)的效率最大化的最大效率控制或者使所述電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩紋波最小化的最小轉(zhuǎn)矩紋波控制。根據(jù)電動機(jī)速度和駕駛者所需的轉(zhuǎn)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(jī)中消耗的電流被最小化的最小電流控制。
[0010]可以從預(yù)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(jù)所需的轉(zhuǎn)矩和電動機(jī)速度，該d軸電流和該q軸電流的組合使在所述電動機(jī)中消耗的電流最小化；以及當(dāng)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(yù)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(jù)所需的轉(zhuǎn)矩和電動機(jī)速度，該d軸電流和該q軸電流的組合使所述電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩紋波最小化；以及當(dāng)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(jù)本發(fā)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(zhuǎn)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(fā)明的示例性實施例，而且被提供用于更詳細(xì)地描述本發(fā)明，但并不用于限制本發(fā)明的技術(shù)方面。
[0014]圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例示出用于控制電動車輛的設(shè)備的示例性方框圖；
[0015]圖2是示出等轉(zhuǎn)矩曲線的示例圖；
[0016]圖3是根據(jù)本發(fā)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(biāo)記說明
[0018]10:電池
[0019]20:電動機(jī)
[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(shù)語“車輛”或者“車輛的”或者其他類似的術(shù)語包括一般機(jī)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(jī)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(zhí)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(zhí)行所述示例性過程。此外，可以理解的是，術(shù)語控制器/控制單元指的是包括存儲器和處理器的硬件設(shè)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(zhí)行下面進(jìn)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(jī)可讀介質(zhì)上作為永久計算機(jī)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(jī)可讀介質(zhì)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(xué)數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。計算機(jī)可讀記錄介質(zhì)也可以分布在與計算機(jī)系統(tǒng)連接的網(wǎng)絡(luò)上，使得所述計算機(jī)可讀媒體以分布式方式進(jìn)行存儲和執(zhí)行，例如，由遠(yuǎn)程信息處理服務(wù)器或者控制器局域網(wǎng)(CAN)ο
[0025]在此使用的術(shù)語只是用于描述特定的實施例，并不用于限制本發(fā)明。如在此使用的單數(shù)形式“一種/個(a/an) ”以及“所述”旨在也包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文清楚地指出。應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步理解，當(dāng)在本說明書中使用時，術(shù)語“包括”和/或“包括的”限定了所述特征、整數(shù)、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(shù)、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(shù)語“和/或者”包括列出的一個或多個相關(guān)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(shù)語“大約”可以被理解為在本領(lǐng)域正常公差的范圍內(nèi)，例如，在2個標(biāo)準(zhǔn)差范圍內(nèi)?！按蠹s”可以被理解為在規(guī)定的值 10%、9%、8%、7%、6%、