用于控制电动车辆的设备和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于控制电动车辆的设备和方法，而且更特别地，涉及基于车辆的行驶范围通过使用不同的控制策略控制电动车辆的设备和方法来减少电动机的转矩纹波。
【背景技术】
[0002]为了解决环境污染问题和为了使用可替代能源，已经开发了电动车辆。电动车辆包括用于驱动车辆的电动机和配置成为电动机供电的高电压电池。电池是被用于驱动电动机的能量源且通过逆变器为电动机供电。一般来说，永磁型电动机被应用于电动车辆、混合动力车辆、燃料电池车辆等作为驱动装置。逆变器配置成将直流(DC)电压转换为三相交流(AC)电压(u-相、V-相和W-相)来通过电力电缆为电动机提供转换后的AC电压，而且电动机控制器配置成通过脉冲宽度调制(PWM:pulse width modulat1n)来操作逆变器。
[0003]有各种用于控制车辆的控制方法。一般地，基于所需的转矩和车辆速度根据使输出电流最小化的操作点设置电流图的电动机控制方法已经被使用。然而，因为传统的电动机控制方法只考虑电动机的效率，所以当车辆迅速地启动、车辆迅速地加速或者车辆迅速地减速时产生的振动和噪声(NVH:noise, vibrat1n, and harshness ;噪声、振动和声振粗糙度)出现了恶化。
[0004]上述在【背景技术】部分公开的信息仅用于对本公开的背景做进一步的理解，因此它可以包含对于该国本领域普通技术人员已知的不构成现有技术的信息。
【发明内容】
[0005]本发明提供能够减少当所述车辆迅速地启动、迅速地加速或者迅速地减速时产生的振动和噪声的用于控制电动车辆的设备和方法。
[0006]根据本发明的示例性实施例，一种用于控制电动车辆的设备可以包括:电池，配置成充入电能；电动机，配置成从充入所述电池中的电能产生驱动转矩；以及控制器，配置成确定所述车辆的行驶范围、当所述车辆的行驶范围是主行驶范围时执行所述电动机的效率被最大化的最大效率控制、以及当所述车辆的行驶范围是辅行驶范围时执行所述电动机的转矩纹波被最小化的最小转矩纹波控制。
[0007]所述控制器还可以配置成根据电动机速度和驾驶者所需的转矩将所述车辆的行驶范围划分为主行驶范围和辅行驶范围。
[0008]所述最大效率控制可以是在所述电动机中消耗的电流被最小化的最小电流控制。在所述最小电流控制中，所述控制器可以配置成从预先确定的电流图中选择配置有如下的d轴电流和q轴电流的电流命令:其中基于所需的转矩和所述电动机速度，该d轴电流和该q轴电流的组合使在所述电动机中消耗的电流最小化；并且所述控制器还可以配置成输出所述电流命令。在所述最小转矩纹波控制中，所述控制器可以配置成从预先确定的电流图中选择配置有如下的d轴电流和q轴电流的电流命令:其中基于所需的转矩和电动机速度，该d轴电流和该q轴电流的组合使所述电动机的振动和噪声最小化；并且所述控制器可以配置成输出所述电流命令。
[0009]根据本发明的另一示例性实施例，一种用于控制电动车辆的方法，其包括以下步骤:确定所述车辆的行驶范围；以及基于所述车辆的行驶范围，选择性地执行使电动机的效率最大化的最大效率控制或者使所述电动机的转矩纹波最小化的最小转矩纹波控制。根据电动机速度和驾驶者所需的转矩，所述车辆的行驶范围可以被划分为主行驶范围和辅行驶范围。所述最大效率控制可以是在所述电动机中消耗的电流被最小化的最小电流控制。
[0010]可以从预先确定的电流图中选择配置有如下d轴电流和q轴电流的电流命令:其中根据所需的转矩和电动机速度，该d轴电流和该q轴电流的组合使在所述电动机中消耗的电流最小化；以及当所述车辆的行驶范围是所述主行驶范围时，可以输出所述电流命令。
[0011]可以从预先确定的电流图中选择配置有如下d轴电流和q轴电流的电流命令:其中根据所需的转矩和电动机速度，该d轴电流和该q轴电流的组合使所述电动机的转矩纹波最小化；以及当所述车辆的所述行驶范围是所述辅行驶范围时，可以输出所述电流命令。
[0012]根据本发明的示例性实施例，基于所述车辆的行驶范围可以使用最小电流控制策略或最小转矩纹波策略来减少所述车辆的燃料消耗量、以及振动和噪声。
【附图说明】
[0013]附图示出了本发明的示例性实施例，而且被提供用于更详细地描述本发明，但并不用于限制本发明的技术方面。
[0014]图1是根据本发明的示例性实施例示出用于控制电动车辆的设备的示例性方框图；
[0015]图2是示出等转矩曲线的示例图；
[0016]图3是根据本发明的示例性实施例示出用于控制电动车辆的方法的示例性流程图。
[0017]附图标记说明
[0018]10:电池
[0019]20:电动机
[0020]30:逆变器
[0021]40:控制器
【具体实施方式】
[0022]可以理解的是，在此使用的术语“车辆”或者“车辆的”或者其他类似的术语包括一般机动车辆，如包括运动型多功能车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆的客运汽车，包括各种船艇和舰船的船只，飞机等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆和其他替代燃料车辆(例如，燃料来自石油以外的资源)。在此提到的混合动力车辆是具有两个或多个动力源的车辆，例如，汽油电动车辆。
[0023]虽然通过使用多个单元来执行示例性过程描述了示例性实施例，但是可以理解的，也可以由一个或者多个模块执行所述示例性过程。此外，可以理解的是，术语控制器/控制单元指的是包括存储器和处理器的硬件设备。所述存储器配置成存储所述模块且所述处理器特别地配置成实施所述模块来执行下面进一步描述的一个或者多个过程。
[0024]此外，本公开的控制逻辑可以嵌入到计算机可读介质上作为永久计算机可读媒体，其包含可实施的程序指令，该程序指令由处理器、控制器等实施。计算机可读介质的示例包括但并不局限于ROM、RAM、光盘(CD)、磁带、软盘、闪存盘、智能卡和光学数据存储设备。计算机可读记录介质也可以分布在与计算机系统连接的网络上，使得所述计算机可读媒体以分布式方式进行存储和执行，例如，由远程信息处理服务器或者控制器局域网(CAN)ο
[0025]在此使用的术语只是用于描述特定的实施例，并不用于限制本发明。如在此使用的单数形式“一种/个(a/an) ”以及“所述”旨在也包括复数形式，除非上下文清楚地指出。应当进一步理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包括的”限定了所述特征、整数、步骤、操作、要素、和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、要素、部件和/或其集合的存在或添加。在此使用的术语“和/或者”包括列出的一个或多个相关项目中的任一个和全部的组合。
[0026]除非特别说明或者通过上下文显而易见的，如在此使用的术语“大约”可以被理解为在本领域正常公差的范围内，例如，在2个标准差范围内。“大约”可以被理解为在规定的值 10%、9%、8%、7%、6%、