[发明专利]用于控制电动车辆的设备和方法

说明书

本发明提供一种用于控制电动车辆的设备，其包括：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。

技术领域

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

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 modulation)来操作逆变器。

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，vibration，and harshness；噪声、振动和声振粗糙度)出现了恶化。

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

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。

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。

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。

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。

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。

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。