用于驱动电动机的转矩控制装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于驱动电动机的转矩控制装置和方法，更具体地，涉及这样一种用于驱动电动机的转矩控制装置和方法:其根据加速踏板的动作改变电动机的时间常数，以防止由电动机驱动的车辆的加速中转矩的突变或延迟。
【背景技术】
[0002]在电动或混合动力车辆(例如，由电动机驱动的车辆)内，目标转矩通常基于加速踏板的操作来确定。在目标转矩被传送到电动机控制单元(MCU:motor control unit)之前，对目标转矩进行滤波以保护驱动系统不受冲击，或确保车辆的平稳操作，然后由此启动电动机。在现有技术中，该滤波处理通过将时间常数保持在预定的值而被执行。
[0003]然而，时间常数的控制在各种加速踏板操作条件下可能失败。例如，低操作条件下的滤波可改善响应，但当将在再生制动期间存在的反向转矩转换为在巡航期间(例如既不加速也不减速时)存在的正向转矩时，驱动系统可受到来自转矩变化的冲击。可替换地，高操作条件下的滤波可防止来自转矩变化的冲击，但显著降低对加速踏板的车辆响应。
[0004]在本部分中公开的信息仅是为了加强对本发明背景的理解，且不应视为承认或以任何形式暗示这些信息构成本领域技术人员已公知的现有技术。
【发明内容】
[0005]本发明提供这样一种用于驱动电动机的转矩控制装置及方法:其可通过判断操作(例如，踩压)加速踏板的速率来计算加速期间的转矩滤波器的时间常数的目标值，使得转矩控制可根据被操作的加速踏板来可变地被执行。
[0006]本发明的一目的在于提供一种用于驱动电动机的转矩控制方法，其包括如下步骤:检测踩压加速踏板的量；根据所检测的踩压加速踏板的量计算加速踏板变化速率；和确定对应于所计算的变化速率的车辆的驱动电动机的时间常数。
[0007]计算加速踏板的变化速率的步骤还可以包括如下步骤:通过比较所检测的踩压加速踏板的量与先前检测的踩压加速踏板的量，来计算加速踏板的变化量。计算加速踏板的变化速率的步骤还可以包括:第一设置步骤，其包括如下步骤:根据所检测的变化量确定所述加速踏板当前是否处于加速状态，和当所述加速踏板处于加速状态时，将所述加速踏板设置到给油门(tip-1n)位置；第二设置步骤，其包括如下步骤:确定所述加速踏板当前是否处于减速状态，和当所述加速踏板处于减速状态时，将所述加速踏板设置到松油门(tip-out)位置；以及第三设置步骤，其包括如下步骤:确定所述加速踏板当前是否处于基本恒定的踩压状态；和当所述加速踏板当前处于基本恒定的踩压状态时，将当前所述加速踏板设置到状态保持位置。
[0008]所述第一设置步骤还可以包括如下步骤:确定所述变化量是否为正。另外，在所述第一设置步骤中，所述变化量为正时，可以累计所计算的变化量和预设单位时间。所述第一设置步骤还可以包括如下步骤:比较所累计的变化量与预设第一参考累计值；确定所述加速踏板当前是否设置到所述给油门位置；和当所累计的变化量大于所述预设第一参考累计值且所述加速踏板当前未设置到所述给油门位置时，将所述加速踏板设置到所述给油门位置。
[0009]另外，所述第二设置步骤可包括如下步骤:确定所述变化量是否为负。另外，在所述第二设置步骤中，当所述变化量为负时，可以累计所计算的变化量和预设单位时间。所述第二设置步骤还可以包括如下步骤:比较所累计的变化量与预设第二参考累计值；确定所述加速踏板当前是否设置到所述松油门位置；和当所累计的变化量小于所述预设第二参考累计值且所述加速踏板当前未设置到所述松油门位置时，将所述加速踏板设置到松油门位置。
[0010]另外，所述第三设置步骤还可以包括如下步骤:确定所述变化量是否在预设保持范围之内；和当所述变化量在所述预设保持范围之内时，确定所述加速踏板当前是否设置到所述状态保持位置。所述第三设置步骤还可以包括如下步骤:当所述加速踏板当前未设置到所述状态保持位置时，比较预设单位时间的时间与预设参考时间；和当所述预设单位时间的累计时间大于预设参考时间时，将所述加速踏板设置到所述状态保持位置。
[0011]计算加速踏板的变化速率的步骤可以包括如下步骤:计算在所述第一设置步骤或所述第二设置步骤中所累计的预设单位时间期间所累计的变化量的变化速率。当所计算的变化速率大于被设置为正的变化速率的第一参考变化速率时，所述时间常数可以逐渐递减。当所计算的变化速率小于被设置为负的变化速率的第二参考变化速率时，所述时间常数可以逐渐递减。所述时间常数可以被设置成:被设置为正的变化速率的第一最小时间常数小于被设置为负的变化速率的第二最小时间常数。
[0012]所述转矩控制方法还可以包括如下步骤:计算所确定的时间常数的预设变化时间期间的时间常数的变化速率；和限制所计算的时间常数的变化速率不超过时间常数的预设最大变化速率或不小于时间常数的预设最小变化速率。
[0013]本发明的另一方面，提供一种用于驱动电动机的转矩控制装置，其包括:加速踏板传感器，其配置为使用加速踏板传感器检测踩压加速踏板的量；和控制器，其配置为:i )根据由所述加速踏板传感器检测到的作用于所述加速踏板的压力量，计算所述加速踏板的变化速率；和ii )确定对应于所计算的变化速率的车辆的驱动电动机的时间常数。
[0014]所述控制器还可以被配置为:通过比较所检测的踩压加速踏板的量与先前检测的踩压加速踏板的量，计算所述加速踏板的变化量，根据所计算的变化量的大小设置加速踏板位置。
[0015]根据如上述结构的用于驱动电动机的转矩控制装置及其方法，时间常数可响应于加速踏板(例如，踩压)被操作而变化，由此转矩可在加速的早期阶段或当到达目标转矩时平稳地变化。另外，在加速期间，能够通过减小时间常数，在较短(例如，较少)的时间内到达目标转矩，从而改善车辆响应。此外，无需另外的装置，就能够通过调整电动机控制设置，减少在转矩变化期间作用于驱动系统的冲击，从而也节约了生产成本。
【附图说明】
[0016]结合附图，从以下详细描述，可更清楚地理解本发明的上述及其他目的、特征和优点，其中:
[0017]图1A至图1D是示例性流程图，其示出本发明示例性实施例的用于驱动电动机的转矩控制方法；
[0018]图2是示例性曲线图，其示出本发明示例性实施例的变化速率和时间常数之间的关系;
[0019]图3A至图3C是示例图，其示出本发明示例性实施例的基于踩压加速踏板的速率的变化的时间常数和转矩上的变化；和
[0020]图4是本发明示例性实施例的转矩控制装置的示例性框图。
【具体实施方式】
[0021]应理解，本文使用的术语“车辆”(vehicle)或“车辆的”(vehicular)或其它类似术语包括通常的机动车，例如，包括多功能运动车(SUV)在内的乘用车、公交车、卡车、各种商务车、包括各种船只和船舶的水运工具、飞行器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、插入式混合电动车辆、氢动力车辆、燃料电池车辆和其它代用燃料车辆(例如，来源于石油以外的资源的燃料)。本文所使用的混合动力车是具有两种以上动力源的车辆，比如汽油动力和电动力的车辆。
[0022]应当理解，术语控制器可指硬件设备，其包括存储器和处理器。存储器可配置为存储程序指令以执行示例性方法，且处理器具体配置为执行所述程序指令以执行在下文进一步描述的方法。
[0023]此外，本发明的控制逻辑也可具体化为计算机可读介质上的非瞬时性计算机可读介质，该计算机可读介质包含由处理器、控制器/