[发明专利]用于电动马达操作的电流估计的系统和方法

说明书

技术领域

该技术领域通常涉及一种用于电动和混合动力车辆的驱动系统的系统和方法，并且尤其涉及一种用于控制电动车辆中电动马达的电流估计的系统和方法。

背景技术

电动和混合动力电动车辆使用交流电（AC）马达驱动以提供转矩至驱动车辆的车轮的马达轴。实际上，由马达产生的转矩的量直接地与提供至马达的电流的量相关。因此，通过调节和精确控制至电动马达的输入电流，由电动马达产生的转矩的量可以更精确地控制。然而，在许多系统中，输入马达电流不直接地控制。例如，许多电动马达使用结合逆变器（或其它开关模式功率供给）的脉冲宽度调制（PWM）技术进行操作以控制穿过马达绕组的电压，随后，在马达中产生所需的电流。

响应于请求的转矩（或命令的转矩），传统的发动机控制系统确定用于产生请求量的转矩的所需的输入马达电流并且使用闭环控制系统以控制通过马达绕组的电流并且由此企图调节马达产生的转矩的量。一个或多个传感器用来测量实际马达电流，其然后与所需输入马达电流进行比较。基于比较的结果，用于逆变器的PWM命令被调节为增加和/或减少穿过马达绕组的电压，从而实际测量的马达电流尽可能接近地追踪所需输入马达电流。

然而，当电流传感器没有精确地反映马达电流，这些闭环控制系统不再能有效地控制马达。例如，没有精确的马达电流信息，控制系统可以使得马达产生不足够的转矩，过大的转矩，或变化或振动量的转矩。因此，当电流传感器测量误差发生或当控制系统不能充分地赔偿这样的错误时，不利地影响了车辆的使用和乐趣。

因此，需要提供一种用于电动或混合动力电动车辆中电流估计的简单，可靠并且成本效率的解决方法。此外，结合附图和上述技术领域和背景技术从随后的具体实施方式中本发明的其它所需特性和特征将会变得显而易见。

发明内容

根据示例性实施例，提供了用于电动马达的电流估计的方法。该方法包括基于马达中的测量的电流，马达速度和马达温度提供用于车辆的马达的闭环电流控制系统的电流补偿信号，并且然后使用电流补偿信号调节电流命令信号以控制提供至车辆的马达的电流。

根据另一示例性实施例，提供了用于电动马达的电流估计的系统。该系统包括电动马达，其具有用于感测至少马达电流，马达温度和马达速度的传感器。车辆控制器连接到传感器并且包括用于电动马达的闭环电流控制系统，其具有用于提供用来调节用于电动马达的电流命令的电流补偿信号的电流补偿电路。电流补偿电路包括用于基于马达温度和马达速度提供短路电流值的短路电流计算器，用于基于马达速度提供增益补偿值的补偿增益计算器，以及结合马达电流，短路电流值和增益补偿值以提供电流补偿信号的电路。

本发明还提供了以下方案：

1. 一种方法，包括：

基于马达中的测量的电流，马达速度和马达温度提供用于车辆的马达的闭环电流控制系统的电流补偿信号；以及

使用电流补偿信号调节电流命令信号以控制提供至车辆的马达的电流。

2. 如方案1所述的方法，其中确定电流补偿信号还包括使用马达速度和马达温度确定短路电流值。

3. 如方案2所述的方法，其中确定短路电流值还包括从二维查找表格提供短路i_q值。

4. 如方案3所述的方法，其中确定短路电流值还包括从第二二维查找表格提供短路i_d值。

5. 如方案2所述的方法，其中提供电流补偿信号还包括使用马达温度确定补偿增益值。

6. 如方案5所述的方法，其中提供电流补偿信号还包括从短路电流值和补偿增益值确定电流补偿信号。

7. 一种方法，包括：

在工作期间感测电动马达以提供测量的马达电流，马达温度和马达速度；

基于测量的马达电流，马达温度和马达速度提供电流补偿信号；

调节电流命令信号以提供调节的电流命令信号；

在闭环电流控制系统中处理调节的电流命令信号以控制电动马达的工作。

8. 如方案7所述的方法，其中提供电流补偿信号还包括使用马达速度和马达温度确定短路电流值。

9. 如方案8所述的方法，其中确定短路电流值还包括从二维查找表格提供短路i_q值。

10. 如方案9所述的方法，其中确定短路电流值还包括从第二二维查找表格提供短路i_d值。