[发明专利]逆变器控制方法和具有其的车辆

说明书

技术领域

本发明教导大体包括用于控制混合动力车辆的功率逆变器的方法。

背景技术

在混合动力传动系中使用的马达/发电机通常需要三相交流电流被供给到定子的定子绕组。功率逆变器包括开关，开关在开位置和闭位置之间移动，以将电压变为脉冲以接近期望的波形，分别用于三个绕组的每个。马达/发电机用作低通滤波器类型，以对脉冲电压波形滤波，导致具有叠加的小波动分量的大体正弦电流波形。开关的频率可被改变，电压可被保持开启持续不同的时间间隔，和/或电压可被保持关闭持续不同时间间隔，以执行期望的调制类型（例如，不连续脉宽调制（DPWM），连续脉宽调制（CPWM）等）。

逆变器切换损失占混合动力电动车辆的总能量损失的较大百分比。通过减小切换频率，切换能量损失被减小。但是，随着切换频率减小，切换噪音通常被视为更能听见，但是，随着切换频率增加，切换噪音通常视为不容易听见。逆变器控制策略已经包含掩饰切换的噪音，诸如低频，通过确保背景噪音处于相对高的水平来掩饰。这已经通过当马达/发电机的操作特性将确保切换噪音的足够掩饰时按周期限制低频切换而实现，是操作特性诸如马达/发电机扭矩水平或马达/发电机速度水平。

DPWM可提供基本正弦的电流波形，同时最小化逆变器切换损失。这通过将适当的零序列电压添加到每个逆变器相而实现，同时保持给马达/发电机大体正弦形的线间电压激励。零序列电压被选择为使得每个逆变器相将对于三分之一的马达基本电周期在百分之0或100的占空比饱和。当以百分之0或100占空比操作时，特定相的切换损失被消除。最终的DPWM波形对每个PWM周期采用单个零向量，与CPWM实施所用的两个不同的零向量相反。相应地，具有较小频率切换的DPWM波形比具有较大频率切换的CPWM波形通常噪音更大。DPWM类型的波形倾向于最小化逆变器切换损失，同时与CPWM类型的波形相比增加电流波动和声学噪音。

发明内容

提供一种控制功率逆变器的方法，其所示功率逆变器在具有发动机的车辆动力传动系中联接到电马达。方法包括经由控制器产生用于逆变器的开关的电压波形信号和切换频率信号。电压波形信号和切换频率信号中的至少一个至少部分地基于至少一个被命令发动机操作参数。例如，发动机开/关状态、发动机扭矩和发动机速度可以是波形信号或电压切换频率信号所基于的因素。与仅考虑马达操作或车辆速度相比，通过考虑一个或多个发动机操作参数，开关的控制可在动力传动系的不同操作参数上对于效率和噪音减小二者被更有效地优化。还提供了一种车辆，具有带被存储算法以控制所述功率逆变器的控制器。

本发明的上述特征和优势及其他特征和优势将从用于实施本发明的最佳模式的以下详细描述连同附图时显而易见。

附图说明

图1是包括具有电马达的混合动力传动系的车辆的示意图；

图2是图1的车辆的混合动力马达控制器、功率逆变器和电马达的示意图；

图3是控制图1-2的功率逆变器的第一方法的流程图；

图4是控制图1-2的功率逆变器的第二方法的流程图；

图5是在电马达的一个基本电周期上绘制的典型CPWM占空比命令的示例电压波形的曲线图示；

图6是在电马达的一个基本电周期上绘制的典型DPWM占空比命令的示例电压波形的曲线图示。

具体实施方式

参考附图，其中在几幅图中相同的附图标记指向相同或相似的构件，图1示意性地示出包括混合动力传动系13的车辆10，该混合动力传动系具有发动机12和混合动力变速器14，变速器包括第一电马达16和可选地附加的电马达17。变速器14还包括机械传动装置和可选地一个或多个扭矩传递机构，诸如离合器和制动器，以实现变速器14的各种速度比和操作模式。