用于控制电驱动系统的系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了用于控制电驱动系统的系统和方法。用于在电池电压和功率范围内调节驱动系统的操作的方法、设备和系统被提供。所述设备包括：ＰＩ调节器，其产生信号以用于根据所述ＤＣ电压源极限和／或功率极限来调节所述驱动系统的扭矩输出；变换器，其对来自所述ＰＩ调节器的所述信号进行归一化，以便产生新扭矩极限；以及开关，其选择所述驱动系统的新扭矩极限或可用扭矩极限。所述ＰＩ调节器包括积分器，该积分器具有基于所述驱动系统的扭矩输出和铜损耗项的初始值。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术总体上涉及控制车辆系统，更具体而言，涉及用于控制电驱 动系统的系统和方法。
技术介绍
在电动车(EV) /燃料电池电动车(FCEV) /混合电动车(HEV) 推进应用中，所关心的 一件事是把车辆电池保持在预定操作电压和功率 范围内。当所述电池操作在所述预定范围之外时，该操作可能导致电池 的寿命缩短或者对电池性能造成其他负面影响。多个不同的车辆系统和 功能从电池中吸取电流和功率。例如，在驾车期间，牵引系统通常从电 池吸取电流和功率。如果所述牵引系统吸取了过多电流，则电池电压可 能会下降到该电池的最小操作电压以下。把所述电池保持在预定操作范围以内的一种方法是限制所迷牵引 系统中的扭矩。例如，在驾车期间可以限制所述驾车扭矩，以便把电池 电压保持在所述最小操作电压以上。在另一个例子中，在电池的再生 (regenerating)操作期间可以限制所述再生扭矩，以便把电池电压保持 在最大值以下。基于对所述电池的建模，可以使用开环扭矩极限表来限 制扭矩。由于所述电池模型可能关于温度、电荷状态、电池寿命等等发 生显著改变，所以这些扭矩极限表通常包括余量以便足以解决可能降低 最优操作的最大变化。因此本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于调节由电驱动系统所产生的扭矩输出的控制器，该电驱动系统具有第一扭矩极限、电压极限和功率极限，该控制器包括：　　　　比例积分（ＰＩ）调节器，其被配置成产生信号以用于根据所述电压极限和功率极限的至少其中之一来调节所述扭矩输出，所述ＰＩ调节器包括积分器，该积分器具有基于所述扭矩输出和损耗项的初始值；　　　　变换器，其具有耦合到所述ＰＩ调节器的输入端并且具有输出端，所述变换器被配置成对来自所述ＰＩ调节器的所述信号进行归一化，以便在所述输出端处产生第二扭矩极限；以及　　　　开关，其被耦合到所述ＰＩ电流调节器，并且被配置成从所述第一和第二扭矩极限当中选择扭矩极限。

【技术特征摘要】
US 2007-2-20 11/6765391、一种用于调节由电驱动系统所产生的扭矩输出的控制器，该电驱动系统具有第一扭矩极限、电压极限和功率极限，该控制器包括比例积分(PI)调节器，其被配置成产生信号以用于根据所述电压极限和功率极限的至少其中之一来调节所述扭矩输出，所述PI调节器包括积分器，该积分器具有基于所述扭矩输出和损耗项的初始值；变换器，其具有耦合到所述PI调节器的输入端并且具有输出端，所述变换器被配置成对来自所述PI调节器的所述信号进行归一化，以便在所述输出端处产生第二扭矩极限；以及开关，其被耦合到所述PI电流调节器，并且被配置成从所述第一和第二扭矩极限当中选择扭矩极限。2、 根据权利要求1所述的控制器，其中，所述电驱动系统包括具 有电池电压的电池；并且其中所述PI电流调节器还包括第一模块，其被配置成对第一误差应用第一增益以产生比例项，所 述第一误差是基于所述电压极限与所述电池电压之间的差；以及第二模块，其被配置成对所述第一误差应用第二增益和积分函数以产生积分项，所述第二模块还被配置成通过所述积分器来应用所述积分 函数；加法器，其具有耦合到所述第 一模块的第 一输入端和耦合到所述第 二模块的第二输入端，所述加法器被配置成从所述比例项和所述积分项 的总和产生第一电流。3、 根据权利要求2所述的控制器，其中，所迷加法器具有耦合到 所述变换器的所述输入端的输出端，并且还被配置成从所述第一电流中 减去所述损耗项以产生第二电流；以及其中所述变换器还被配置成从所述第二电流产生所述第二扭矩极限。4、 根据权利要求1所述的控制器，其中，所述电驱动系统具有与 其相关联的铜损耗，并且其中所述损耗项是基于所述铜损耗。5、 根据权利要求1所迷的控制器，其中，所述电驱动系统被配置 成响应于扭矩命令而产生所述扭矩输出，该驱动系统包括具有电池电压的电池；其中所述电压极限是最小电池电压，所述第一扭矩极限是可用电动机扭矩，以及所述第二扭矩极限是最大扭矩；并且其中所述开关还被配置成执行以下操作如杲所述电池电压小于所迷最小电池电压，则从所述变换器选择所 述第二扭矩极限；以及如果所述电池电压大于所述最小电池电压并且所述扭矩命令小于 所述第二扭矩极限，则选择所述驱动系统的第 一扭矩极限。6、 根据权利要求1所述的控制器，其中，所述电驱动系统被配置 成响应于扭矩命令而产生所述扭矩输出，该驱动系统包括具有电池电压 的电池；其中所述电压极限是最大电池电压，所述第一扭矩极限是可用 再生扭矩，以及所述第二扭矩极限是最小扭矩；并且其中所述开关还被 配置成执行以下操作如果所述电池电压大于所述最大电池电压，则选择所述第二扭矩极 限；以及如果所述电池电压小于所迷最大电池电压并且所述扭矩命令大于 所述最小扭矩，则选择所述第一扭矩极限。7、 根据权利要求1所述的控制器，其中，所述电驱动系统被配置 成响应于扭矩命令而产生所述扭矩输出，该驱动系统包括具有电池功率 的电池；其中所述功率极限是最大放电功率，所述第一扭矩极限是可用 电动机扭矩，以及所述第二扭矩极限是最大扭矩；并且其中所述开关还 被配置成执行以下操作如果所述电池功率大于所述最大放电功率，则选择所述第二扭矩极 限；以及如果所述电池功率小于所述最大放电功率并且所述扭矩命令小于 所述最大扭矩，则选择所述第一扭矩极限。8、 根据权利要求1所述的控制器，其中，所述电驱动系统被配置 成响应于扭矩命令而产生所述扭矩输出，该驱动系统包括具有电池功率 的电池；其中所述功率极限是最大放电功率，所述第一扭矩极限是可用 再生扭矩，以及所述第二扭矩极限是最小扭矩；并且其中所述开关还被 配置成执行以下操作如果所述电池功率小于所述最大充电功率，则选择所述第二扭矩极 限；以及如果所述电池功率大于所述最大充电功率并且所述扭矩命令大于 所述最小扭矩，则选择所述第一扭矩极限。9、 一种用于调节驱动系统的扭矩输出的方法，该驱动系统具有链 电压并且至少部分地由DC电压源供电，该DC电压源具有电压范围、 源功率和功率范围，该方法包括以下步骤响应于扭矩命令而生成所述扭矩输出； 确定所述链电压是否超出所述电压范围；当该链电压超出该电压范围时选择第一扭矩极限，该第一扭矩极限 是基于所述扭矩输出和笫一损耗项；确定所述源功率是否超出功率范围；以及当该源功率超出该功率范围时选择第二扭矩极限，该第二扭矩极限 是基于所述扭矩输出和第二损耗项。10、 根椐权利要求9所述的方法，其中，确定该链电压是否超出该 电压范围的所述步骤包括确定该链电压是否小于最小电压；并且其中该 方法还包括确定该链电压与所述最小电压之间的误差； 对该误差应用比例增益以产生比例项；对该误差应用积分增益和积分函数以产生积分项，该积分函数具有 基于所迷驱动系统的扭矩输出和第 一损耗项的初始值； 把该比例项与该积分项相加以产生第 一 电流； 从第一电流中去除第一损耗项以产生笫二电流；以及 把第二电流变换到扭矩以产生第 一扭矩极限。11、 根据权利要求9所述的方法，其中，确...

【专利技术属性】
技术研发人员：BH裴，SE舒尔茨，NR帕特尔，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]