用于减少电动车辆的振动的控制电动机的系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于减少电动车辆的振动的控制电动机的系统和方法。更具体地，本发明涉及这样一种用于减少电动车辆的振动的控制电动机的系统和方法:通过基于加速踏板的位置值应用减振转矩增益来最大化电动机的输出转矩。
【背景技术】
[0002]—般来说，环保车辆，诸如电动车辆、燃料电池车辆和混合动力车辆均由使用电能产生转矩的驱动电动机来驱动。电动车辆使用借由电池的电力来工作的驱动电动机的动力。混合电动车辆使用内燃机的动力和驱动电动机的动力。使用驱动电动机的电动车辆在电动机和驱动轴之间不存在阻尼元件(damping element)，因此引起由电动机的转矩产生的振动。在电动车辆中，由于阻尼元件被省略，所以在换挡和给油门/收油门(tip-1n/out)(踩加速踏板/松加速踏板，即，加速踏板接合和脱离)期间，发生驱动轴的振动，以及发生震动(shock)和突振(jerk)之类的振动，这导致乘坐舒适性和驾驶性能降低。
[0003]因此，包括驱动电动机的电动车辆可使用减振(抗突振(ant1-jerk))逻辑来减少车辆的振动。减振逻辑将电动机的模型转速与实际转速之间的偏差(差异)识别为振动，并且将上述两个转速之间的偏差乘以预定值，获得结果，并反馈该结果以抑制振动。即，根据电动机的振动以当前生成的转矩为基准施加正转矩或负转矩来减少振动。然而，尽管驾驶者请求了电动机的最大转矩，却还是应用减振逻辑，那么，加上负转矩后的电动机的输出转矩就会小于电动机的最大转矩。因此，车辆的动力性能可能变差。
[0004]在本【背景技术】章节中公开的上述信息仅用于增强对本发明的背景的理解，因此其可以含有不构成本领域技术人员在该国已知的现有技术的信息。
【发明内容】
[0005]本发明提供用于减少电动车辆的振动的控制电动机的系统和方法，该系统和方法具有如下优点，即通过基于加速踏板的位置值应用减振转矩增益来最大化电动机的输出转矩。
[0006]本发明的一示例性实施例提供一种用于减少电动车辆的振动的控制电动机的系统，其包括:配置成作为动力源工作的驱动电动机；配置成检测加速踏板的位置值的加速踏板位置传感器；以及控制器，其配置成基于加速踏板的位置值，计算限制了上升斜率(increasing slope)或下降斜率(descending slope)的加速踏板的虚拟位置值，且通过基于加速踏板的虚拟位置值应用减振转矩增益(vibrat1n torque gain)，输出驱动电动机的最终转矩。
[0007]控制器可以配置成基于驱动电动机的最大输出转矩和应用了减振转矩增益的减振转矩，输出最终转矩。控制器可以配置成使用高通滤波器或低通滤波器，计算加速踏板的虚拟位置值。控制器可以配置成在加速踏板的位置值约为O %时，将减振转矩增益设为最大值。控制器可以配置成在加速踏板的位置值约为100%时，将减振转矩增益设为最小值。
[0008]本发明的另一示例性实施例提供一种用于减少电动车辆的振动的控制电动机的方法，其包括如下步骤:通过控制器检测加速踏板的位置值；通过控制器，基于加速踏板的位置值，计算限制了上升斜率或下降斜率的加速踏板的虚拟位置值；通过控制器，基于加速踏板的虚拟位置值，应用减振转矩增益；以及通过控制器，输出驱动电动机的最终转矩。
[0009]中驱动电动机的最终转矩可以基于驱动电动机的最大输出转矩和应用了减振转矩增益的减振转矩来计算。加速踏板的虚拟位置值可以使用高通滤波器或低通滤波器计算。当加速踏板的位置值约为0%时，减振转矩增益可以设为最大值。当加速踏板的位置值约为100 %时，减振转矩增益可以设为最小值。
[0010]如上所述，根据本发明的示例性实施例，即使当驾驶者请求驱动电动机的最大输出转矩时，也能减少电动机的振动，可防止驱动电动机的输出不足现象。另外，通过维持驱动电动机的动力性能，可改善电动车辆在加速期间的驾驶性能和乘坐舒适性。
【附图说明】
[0011]附图示出本发明的示例性实施例，用于更详细地描述本发明，并非用于限制本发明的技术方面。
[0012]图1为本发明的示例性实施例的用于减少电动车辆振动的控制电动机的系统的示例性方框图；
[0013]图2为示出本发明的示例性实施例的用于减少电动车辆振动的控制电动机的方法的示例性流程图；以及
[0014]图3为示出现有技术的电动机的输出转矩和本发明的示例性实施例的电动机的输出转矩之间的比较结果的示例性曲线图。
[0015]附图标记说明
[0016]10:加速踏板位置传感器；
[0017]20:控制器；
[0018]30:逆变器；
[0019]40:电池；
[0020]50:发动机；
[0021]60:驱动电动机；
[0022]70:变速器。
【具体实施方式】
[0023]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。
[0024]虽然示例性实施例被描述为使用多个单元执行示例性进程，但是应该理解示例性进程也可以由一个或多个模块执行。此外，应该理解术语“控制器/控制单元”是指包括存储器和处理器的硬件装置。该存储器配置为存储上述模块，而处理器具体配置为执行上述模块，以便执行下面进一步描述的一个或多个进程。
[0025]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/控制单元等执行的可执行程序指令。计算机可读介质的例子包括但不限于ROM、RAM、CD-ROM(只读光盘)，磁带、软盘、闪盘(flashdrive)、智能卡和光学数据存储装置。计算机可读记录介质也可分布在连接网络(networkcoupled)的计算机系统中，以便例如通过远程服务器(telematics server)或控制器局域网(CAN:ControIIer Area Network)以分布形式存储和执行计算机可读介质。
[0026]本文使用的术语仅仅是为了说明示例性实施方式的目的而不是意在限制本发明。如本文所使用的，单数形式“一个、一种(a、an和the) ”也意在包括复数形式，除非上下文中清楚指明O还可以理解的是，在说明书中使用的术语“包括(comprises和/或comprising) ”是指存在所述特征、整数(Integer，整体)、步骤、操作、元件和/或部件，但是不排除存在或添加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其群组。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任何和所有组合。
[0027]如本文所使用的，除非特别声明或从上下文中明显看出，术语“约(about)”应理解为处于本领域的正常公差范围内，例如在平均值的2个标准差内。“大约”可理解为在标注值(stated value)的10%，9%，8%，7%，6%，5%，4%，3%，2%，1%，0.5%，0.1%，0.05%，或0.01%内。除非从上下文中另外明确地看出，否则本文所提供的所有数值被术语“大约”修饰(限制)。
[0028]在下面的详细描述中，本发明的示例性实施例简单地以例证的方式示出和描述。作为本领域技术人员可以理解，所描述的实施例可以以多种不同的方式修改，而均不脱离本发明的精神或范围。整个说明书中，相同的附图标记指代相同的构成元件。
[0029]在本说明书和权利要求书中，应该清楚，电动车辆包括使用电力作为动力源的车辆，诸如使用电力作为部分动力源的插电式混合动力车辆(PHEV:plug in hybridelectric vehicle)或混合动力车辆(HEV:hybrid electric vehicle)，以及使用电力作为整体动力源的电动车辆(EV:electric vehicle)。在下文中，参考附图，详细描述本发明的示例性实施例。
[0030]图1为本发明的示例性实施例的用于减少电动车辆振动的控制电动机的系统的示例性方框图。如图1所示，本发明的示例性实施例的用于减少电动车辆振动的控制电动机的系统可包括加速踏板位置传感器10、控制器20、逆变器30、电池40、发动机50、驱动电动机60和变速器70。
[0031]加速踏板位置传感器(APS 〖accelerator pedal posit1n sensor) 10可配置成连续地检测加速踏板的位置值并且将监控信号传输至控制器20。当完全按压(例如，完全接合)加速踏板时，加速踏板的位置值可约为100%，而当加速踏板脱离(松开)时，加速踏板的位置值可约为0%。当加速踏板的位置值约大于0%时，控制器20可配置成确定出驾驶者打算加速，并且计算驾驶者的需求转矩。另外，当加速踏板的位置值约为0%时，控制器20可配置成确定出驾驶者的最小需求转矩为基于车辆徐行(creep)驱动的最小转矩即徐行转矩(creep torque)。
[0032]安装在进气管上的节气门位置传感器(TPS:throttle posit1n senso