[发明专利]用于自适应脉冲宽度调制的系统和方法

说明书

本公开提供了“用于自适应脉冲宽度调制的系统和方法”。提供了用于车辆的电动化动力传动系统的自适应脉冲宽度调制控制的方法和系统。在一个示例中，一种方法可以包括：扰动用于电动化动力传动系统的经脉冲宽度调制的控制的开关频率；以及响应于在车厢中测量的声音指示在扰动之后的噪声改进而利用扰动的开关频率控制电动化动力传动系统。通过这种方式，可以减少来自电动化动力传动系统的声学发射。

技术领域

本说明书总体上涉及用于调适脉冲宽度调制以减少车厢中的噪声的方法和系统。

背景技术

诸如混合动力电动车辆或纯电动车辆等车辆可以包括能够独立于内燃发动机供应足够的动力来推进车辆的电动化动力传动系统。这种电动化动力传动系统可以包括电动马达和被配置为向电动马达供电的电源，诸如可再充电电池或电池组。由电源供电的电动马达经由驱动轴向车辆的一个或多个驱动轮提供扭矩，由此推进车辆。用于电动化动力传动系统的电源电路可以包括用于从电源提供交流电的逆变器，其中电源电路控件调整逆变器的开关来以各种组合断开和闭合以向电动马达提供期望电压。具体地，电源电路可以使用脉冲宽度调制(PWM)技术来接通和关断开关，其中开关接通和关断的速率或频率通常取决于马达转速或扭矩需求。以某些开关频率控制开关可能会产生车辆乘员可听到的噪声。

先前解决此类PWM声学发射的尝试包括在其中PWM噪声可能更明显的车辆工况期间使用更高的开关频率，所述开关频率对于车辆乘员来说可能是不易听到的。Sankaran等人在U.S.8,649,923中示出了一种示例性方法。其中，以默认模式或降噪模式控制逆变器，其中默认模式使用人类可听范围内的较低开关频率，而降噪模式使用人类可听范围之外的较高开关频率。

然而，本文的发明人已认识到此类系统的潜在问题。作为一个示例，默认模式的使用取决于可能掩蔽可听PWM声学发射的替代噪声源的存在，而降噪模式的较高开关频率引起系统中的功率损耗，这可能降低混合动力车辆的燃料经济性并增加电源电路成本。此外，这种方法的校准是困难的，因为车辆噪声的掩蔽本质由于不同的驾驶员行为、路面和环境噪声状况而固有地变化，这可能无法仅通过设计来完全考虑。

发明内容

在一个示例中，上述问题可以通过一种用于利用PWM控制车辆的电动化动力传动系统的方法来解决，所述方法包括：利用扰动来调制PWM开关频率；以及响应于在所述车辆的车厢中测量的声音指示响应于所述扰动的噪声改进而利用所述调制的PWM开关频率控制所述电动化动力传动系统。通过这种方式，可以基于车厢内环境声学状况自动更新PWM方案，从而导致无论PWM实施策略或操作模式如何都减少PWM声学发射。

作为一个示例，PWM方案可以选择开关频率以实现期望的系统效率或扭矩产生准确度。在以选定的开关频率控制电动化动力传动系统的同时，可以扰动开关频率中的一者或多者，并且可以通过车厢内传声器测量扰动对车厢内声学状况的影响。如果扰动导致改进声学状况，则可以使用扰动的开关频率来控制电动化动力传动系统。通过这种方式，可以通过相对较小的扰动来调适任何PWM方案，所述扰动允许在不牺牲PWM控制方案的期望结果的情况下减少PWM声学发射。

应当理解，提供以上发明内容是为了以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。这不意味着识别所要求保护的主题的关键或本质特征，所要求保护的主题的范围唯一地由在详细描述之后的权利要求限定。另外，所要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1示出了示例性车辆系统的示意图。

图2示出了示出图1的示例性车辆系统的示例性电动化动力传动系统的示意图。

图3示出了示出用于调适脉冲宽度调制以减少声学发射的示例性方法的高级流程图。

图4示出了示出用于响应于调适被触发而以两个自由度调适脉冲宽度调制的示例性方法的高级流程图。