用于減少電動(dòng)車(chē)輛的振動(dòng)的控制電動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于減少電動(dòng)車(chē)輛的振動(dòng)的控制電動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)和方法。更具體地，本發(fā)明涉及這樣一種用于減少電動(dòng)車(chē)輛的振動(dòng)的控制電動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)和方法:通過(guò)基于加速踏板的位置值應(yīng)用減振轉(zhuǎn)矩增益來(lái)最大化電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。
【背景技術(shù)】
[0002]—般來(lái)說(shuō)，環(huán)保車(chē)輛，諸如電動(dòng)車(chē)輛、燃料電池車(chē)輛和混合動(dòng)力車(chē)輛均由使用電能產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)車(chē)輛使用借由電池的電力來(lái)工作的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力?；旌想妱?dòng)車(chē)輛使用內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力和驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力。使用驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)車(chē)輛在電動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)軸之間不存在阻尼元件(damping element)，因此引起由電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的振動(dòng)。在電動(dòng)車(chē)輛中，由于阻尼元件被省略，所以在換擋和給油門(mén)/收油門(mén)(tip-1n/out)(踩加速踏板/松加速踏板，即，加速踏板接合和脫離)期間，發(fā)生驅(qū)動(dòng)軸的振動(dòng)，以及發(fā)生震動(dòng)(shock)和突振(jerk)之類(lèi)的振動(dòng)，這導(dǎo)致乘坐舒適性和駕駛性能降低。
[0003]因此，包括驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)車(chē)輛可使用減振(抗突振(ant1-jerk))邏輯來(lái)減少車(chē)輛的振動(dòng)。減振邏輯將電動(dòng)機(jī)的模型轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速之間的偏差(差異)識(shí)別為振動(dòng)，并且將上述兩個(gè)轉(zhuǎn)速之間的偏差乘以預(yù)定值，獲得結(jié)果，并反饋該結(jié)果以抑制振動(dòng)。即，根據(jù)電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)以當(dāng)前生成的轉(zhuǎn)矩為基準(zhǔn)施加正轉(zhuǎn)矩或負(fù)轉(zhuǎn)矩來(lái)減少振動(dòng)。然而，盡管駕駛者請(qǐng)求了電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩，卻還是應(yīng)用減振邏輯，那么，加上負(fù)轉(zhuǎn)矩后的電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩就會(huì)小于電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩。因此，車(chē)輛的動(dòng)力性能可能變差。
[0004]在本【背景技術(shù)】章節(jié)中公開(kāi)的上述信息僅用于增強(qiáng)對(duì)本發(fā)明的背景的理解，因此其可以含有不構(gòu)成本領(lǐng)域技術(shù)人員在該國(guó)已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供用于減少電動(dòng)車(chē)輛的振動(dòng)的控制電動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)和方法具有如下優(yōu)點(diǎn)，即通過(guò)基于加速踏板的位置值應(yīng)用減振轉(zhuǎn)矩增益來(lái)最大化電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。
[0006]本發(fā)明的一示例性實(shí)施例提供一種用于減少電動(dòng)車(chē)輛的振動(dòng)的控制電動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)，其包括:配置成作為動(dòng)力源工作的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)；配置成檢測(cè)加速踏板的位置值的加速踏板位置傳感器；以及控制器，其配置成基于加速踏板的位置值，計(jì)算限制了上升斜率(increasing slope)或下降斜率(descending slope)的加速踏板的虛擬位置值，且通過(guò)基于加速踏板的虛擬位置值應(yīng)用減振轉(zhuǎn)矩增益(vibrat1n torque gain)，輸出驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的最終轉(zhuǎn)矩。
[0007]控制器可以配置成基于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的最大輸出轉(zhuǎn)矩和應(yīng)用了減振轉(zhuǎn)矩增益的減振轉(zhuǎn)矩，輸出最終轉(zhuǎn)矩。控制器可以配置成使用高通濾波器或低通濾波器，計(jì)算加速踏板的虛擬位置值。控制器可以配置成在加速踏板的位置值約為O %時(shí)，將減振轉(zhuǎn)矩增益設(shè)為最大值?？刂破骺梢耘渲贸稍诩铀偬ぐ宓奈恢弥导s為100%時(shí)，將減振轉(zhuǎn)矩增益設(shè)為最小值。
[0008]本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例提供一種用于減少電動(dòng)車(chē)輛的振動(dòng)的控制電動(dòng)機(jī)的方法，其包括如下步驟:通過(guò)控制器檢測(cè)加速踏板的位置值；通過(guò)控制器，基于加速踏板的位置值，計(jì)算限制了上升斜率或下降斜率的加速踏板的虛擬位置值；通過(guò)控制器，基于加速踏板的虛擬位置值，應(yīng)用減振轉(zhuǎn)矩增益；以及通過(guò)控制器，輸出驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的最終轉(zhuǎn)矩。
[0009]中驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的最終轉(zhuǎn)矩可以基于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的最大輸出轉(zhuǎn)矩和應(yīng)用了減振轉(zhuǎn)矩增益的減振轉(zhuǎn)矩來(lái)計(jì)算。加速踏板的虛擬位置值可以使用高通濾波器或低通濾波器計(jì)算。當(dāng)加速踏板的位置值約為0%時(shí)，減振轉(zhuǎn)矩增益可以設(shè)為最大值。當(dāng)加速踏板的位置值約為100 %時(shí)，減振轉(zhuǎn)矩增益可以設(shè)為最小值。
[0010]如上所述，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，即使當(dāng)駕駛者請(qǐng)求驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的最大輸出轉(zhuǎn)矩時(shí)，也能減少電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)，可防止驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的輸出不足現(xiàn)象。另外，通過(guò)維持驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能，可改善電動(dòng)車(chē)輛在加速期間的駕駛性能和乘坐舒適性。
【附圖說(shuō)明】
[0011]附圖示出本發(fā)明的示例性實(shí)施例，用于更詳細(xì)地描述本發(fā)明，并非用于限制本發(fā)明的技術(shù)方面。
[0012]圖1為本發(fā)明的示例性實(shí)施例的用于減少電動(dòng)車(chē)輛振動(dòng)的控制電動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)的示例性方框圖；
[0013]圖2為示出本發(fā)明的示例性實(shí)施例的用于減少電動(dòng)車(chē)輛振動(dòng)的控制電動(dòng)機(jī)的方法的示例性流程圖；以及
[0014]圖3為示出現(xiàn)有技術(shù)的電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩和本發(fā)明的示例性實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩之間的比較結(jié)果的示例性曲線圖。
[0015]附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0016]10:加速踏板位置傳感器；
[0017]20:控制器；
[0018]30:逆變器；
[0019]40:電池；
[0020]50:發(fā)動(dòng)機(jī)；
[0021]60:驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)；
[0022]70:變速器。
【具體實(shí)施方式】
[0023]應(yīng)理解，本文使用的術(shù)語(yǔ)“車(chē)輛”(vehicle)或“車(chē)輛的”(vehicular)或其它類(lèi)似術(shù)語(yǔ)包括通常的機(jī)動(dòng)車(chē)，例如，包括多功能運(yùn)動(dòng)車(chē)(SUV)在內(nèi)的乘用車(chē)、公交車(chē)、卡車(chē)、各種商務(wù)車(chē)、包括各種船只和船舶的水運(yùn)工具、飛行器等等，并且包括混合動(dòng)力車(chē)輛、電動(dòng)車(chē)輛、插入式混合電動(dòng)車(chē)輛、氫動(dòng)力車(chē)輛、燃料電池車(chē)輛和其它代用燃料車(chē)輛(例如，來(lái)源于石油以外的資源的燃料)。本文所使用的混合動(dòng)力車(chē)是具有兩種以上動(dòng)力源的車(chē)輛，比如汽油動(dòng)力和電動(dòng)力的車(chē)輛。
[0024]雖然示例性實(shí)施例被描述為使用多個(gè)單元執(zhí)行示例性進(jìn)程，但是應(yīng)該理解示例性進(jìn)程也可以由一個(gè)或多個(gè)模塊執(zhí)行。此外，應(yīng)該理解術(shù)語(yǔ)“控制器/控制單元”是指包括存儲(chǔ)器和處理器的硬件裝置。該存儲(chǔ)器配置為存儲(chǔ)上述模塊，而處理器具體配置為執(zhí)行上述模塊，以便執(zhí)行下面進(jìn)一步描述的一個(gè)或多個(gè)進(jìn)程。
[0025]此外，本發(fā)明的控制邏輯也可具體化為計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的非瞬時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，該計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包含由處理器、控制器/控制單元等執(zhí)行的可執(zhí)行程序指令。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的例子包括但不限于ROM、RAM、CD-ROM(只讀光盤(pán))，磁帶、軟盤(pán)、閃盤(pán)(flashdrive)、智能卡和光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置。計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)也可分布在連接網(wǎng)絡(luò)(networkcoupled)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，以便例如通過(guò)遠(yuǎn)程服務(wù)器(telematics server)或控制器局域網(wǎng)(CAN:ControIIer Area Network)以分布形式存儲(chǔ)和執(zhí)行計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。
[0026]本文使用的術(shù)語(yǔ)僅僅是為了說(shuō)明示例性實(shí)施方式的目的而不是意在限制本發(fā)明。如本文所使用的，單數(shù)形式“一個(gè)、一種(a、an和the) ”也意在包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文中清楚指明O還可以理解的是，在說(shuō)明書(shū)中使用的術(shù)語(yǔ)“包括(comprises和/或comprising) ”是指存在所述特征、整數(shù)(Integer，整體)、步驟、操作、元件和/或部件，但是不排除存在或添加一個(gè)或多個(gè)其它特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、部件和/或其群組。如本文所使用的，術(shù)語(yǔ)“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)所列項(xiàng)目的任何和所有組合。
[0027]如本文所使用的，除非特別聲明或從上下文中明顯看出，術(shù)語(yǔ)“約(about)”應(yīng)理解為處于本領(lǐng)域的正常公差范圍內(nèi)，例如在平均值的2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差內(nèi)?！按蠹s”可理解為在標(biāo)注值(stated value)的10%，9%，8%，7%，6%，5%，4%，3%，2%，1%，0.5%，0.1%，0.05%，或0.01%內(nèi)。除非從上下文中另外明確地看出，否則本文所提供的所有數(shù)值被術(shù)語(yǔ)“大約”修飾(限制)。
[0028]在下面的詳細(xì)描述中，本發(fā)明的示例性實(shí)施例簡(jiǎn)單地以例證的方式示出和描述。作為本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，所描述的實(shí)施例可以以多種不同的方式修改，而均不脫離本發(fā)明的精神或范圍。整個(gè)說(shuō)明書(shū)中，相同的附圖標(biāo)記指代相同的構(gòu)成元件。
[0029]在本說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中，應(yīng)該清楚，電動(dòng)車(chē)輛包括使用電力作為動(dòng)力源的車(chē)輛，諸如使用電力作為部分動(dòng)力源的插電式混合動(dòng)力車(chē)輛(PHEV:plug in hybridelectric vehicle)或混合動(dòng)力車(chē)輛(HEV:hybrid electric vehicle)，以及使用電力作為整體動(dòng)力源的電動(dòng)車(chē)輛(EV:electric vehicle)。在下文中，參考附圖，詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。
[0030]圖1為本發(fā)明的示例性實(shí)施例的用于減少電動(dòng)車(chē)輛振動(dòng)的控制電動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)的示例性方框圖。如圖1所示，本發(fā)明的示例性實(shí)施例的用于減少電動(dòng)車(chē)輛振動(dòng)的控制電動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)可包括加速踏板位置傳感器10、控制器20、逆變器30、電池40、發(fā)動(dòng)機(jī)50、驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)60和變速器70。
[0031]加速踏板位置傳感器(APS 〖accelerator pedal posit1n sensor) 10可配置成連續(xù)地檢測(cè)加速踏板的位置值并且將監(jiān)控信號(hào)傳輸至控制器20。當(dāng)完全按壓(例如，完全接合)加速踏板時(shí)，加速踏板的位置值可約為100%，而當(dāng)加速踏板脫離(松開(kāi))時(shí)，加速踏板的位置值可約為0%。當(dāng)加速踏板的位置值約大于0%時(shí)，控制器20可配置成確定出駕駛者打算加速，并且計(jì)算駕駛者的需求轉(zhuǎn)矩。另外，當(dāng)加速踏板的位置值約為0%時(shí)，控制器20可配置成確定出駕駛者的最小需求轉(zhuǎn)矩為基于車(chē)輛徐行(creep)驅(qū)動(dòng)的最小轉(zhuǎn)矩即徐行轉(zhuǎn)矩(creep torque)。
[0032]安裝在進(jìn)氣管上的節(jié)氣門(mén)位置傳感器(TPS:throttle posit1n senso