用于自适应马达功率损耗估计的方法和系统技术方案

提供一种用于自适应马达功率损耗估计的方法和系统。一种用于具有发动机、马达和变速器的混合动力电动车辆动力传动系统的控制策略包括：根据基于提供给马达的电池功率、马达功率输出和估计的马达功率损耗而调整的马达功率损耗项来操作动力传动系统，使得马达功率损耗项随时间改变并收敛至常数值，从而指示实际的马达功率损耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到估计混合动力电动车辆中的马达功率损耗。
技术介绍
混合动力电动车辆动力传动系统包括发动机和电动马达，其中，发动机和/或马 达产生的扭矩（或动力）可通过变速器而传递到车辆驱动车轮以推进车辆。牵引电池将能 量提供给马达。在特定的动力传动系统中，发动机可通过分离离合器连接到马达，并且马达 连接到变速器。马达通过变矩器连接到变速器。发动机、分离离合器、马达、变矩器和变速 器依次串联连接。 混合动力车辆控制依赖于马达的功率损耗的准确值。例如，至车轮的马达扭矩的 计算、电池功率极限和合理的违规（plausible violation)、来自能量管理算法的至电池 的充电功率、最大容许的再生制动极限以及其他的控制策略依赖于马达功率损耗的准确估 计。 马达功率损耗一般是马达转速、马达扭矩和提供给马达的牵引电池电压的函数。 可预定义针对在给定的电池电压处的马达转速和马达扭矩的给定组合的马达功率损耗的 估计。可通过在功率计上测试马达（或者更具体地讲，例如马达原型成品（finished motor prototype))来产生这样的预定义估计。预定义估计存储在映射图中。在车辆的操作期间 车辆控制随后访问映射图以获取给定时间处的马达功率损耗的估计，并在其控制程序中使 用该估计。 制造期间的马达的变化或者随着时间、温度和/或工作周期的马达效率的降低会 导致改变的马达功率损耗。预定义马达功率损耗映射图不能捕捉到这样的变化和改变。
技术实现思路
本专利技术的实施例针对用于混合动力电动车辆（HEV)动力传动系统的控制器和控 制策略（"控制器"），混合动力电动车辆（HEV)动力传动系统具有发动机、带有关联的牵引 电池的马达以及变速器，其中，马达连接到变速器，发动机通过马达和分离离合器连接到变 速器。控制器被配置为估计马达功率损耗并自适应地学习这些损耗。 在一实施例中，控制器被配置为自适应地估计并产生用于动力传动系统的马达功 率损耗模型。对于给定的马达操作点，控制器总体上基于预定义或已知的马达功率损耗项 以及附加的自适应马达功率损耗项来提供自适应马达功率损耗估计。与以上面如
技术介绍
部分所述的方式仅基于预定义马达功率损耗项的马达功率损耗估计相比，自适应马达功率 损耗估计更准确。在提供自适应马达功率损耗估计的操作中，控制器从预定义马达功率损 耗映射图获取预定义马达功率损耗项。控制器基于电池功率和马达功率的估计以及预定义 马达功率损耗项来计算自适应马达功率损耗项。控制器还在计算自适应马达功率损耗项的 过程中考虑到附件损耗。控制器将计算出的自适应马达功率损耗项存储在单独的马达功率 损耗映射图或马达功率损耗模型的自适应参数中。控制器将适应的马达功率损耗映射图/ 模型和预定义马达功率损耗映射图一起使用，来估计任意给定的马达操作点处的马达功率 损耗（即，提供自适应马达功率损耗估计）。这样除了改进相对准确或精确的马达电损耗的 计算之外，还可改进例如最大再生扭矩极限、能量管理所需的电池功率、可用于起动发动机 的马达扭矩阻尼器、马达最大扭矩与马达最小扭矩的计算。 在实施例中，提供一种用于具有串联连接的发动机、马达和变速器的动力传动系 统的方法。所述方法包括：根据基于提供给马达的电池功率、马达功率输出和估计的马达功 率损耗而调整的马达功率损耗项来操作动力传动系统，使得马达功率损耗项随时间改变并 收敛至常数值，从而指示实际的马达功率损耗。 在实施例中，提供一种用于动力传动系统的系统，所述系统具有被配置为实施所 述方法的控制器。 根据本专利技术的实施例，提供一种用于具有发动机、马达和变速器的动力传动系统 的系统，所述系统包括：控制器，被配置为根据基于提供给马达的电池功率、马达功率输出 和估计的马达功率损耗而调整的马达功率损耗项来操作动力传动系统，使得马达功率损耗 项随时间改变并收敛至常数值，从而指示实际的马达功率损耗。 根据本专利技术的实施例，控制器还被配置为基于提供给马达的电池功率与马达功率 输出和估计的马达功率损耗的和之间的差，调整马达功率损耗项，使得马达功率损耗项随 时间改变并收敛至常数值。 根据本专利技术的实施例，所述系统还包括：至少一个传感器，被配置为检测马达的扭 矩和转速；其中，控制器还被配置为将马达扭矩和马达转速的乘积用作马达功率输出。 根据本专利技术的实施例，控制器还被配置为利用最小均方算法调整马达功率损耗 项，其中，所述最小均方算法使用（i)所述差以及（2)马达扭矩和马达转速。 根据本专利技术的实施例，控制器还被配置为利用递归最小二乘算法调整马达功率损 耗项，其中，所述递归最小二乘算法使用马达扭矩和马达转速。 根据本专利技术的实施例，控制器还被配置为利用基于表的算法调整马达功率损耗 项，其中，所述基于表的算法使用马达扭矩和马达转速。 根据本专利技术的实施例，控制器还被配置为根据代替马达功率损耗项的校正马达功 率损耗项来操作动力传动系统，直至马达功率损耗项收敛至常数值为止，校正马达功率损 耗项基于所述差以及马达功率损耗项。 根据本专利技术的实施例，所述系统还包括：具有与多个马达操作点相对应的多个估 计的马达功率损耗项的映射图；其中，控制器还被配置为从映射图获取估计的马达功率损 耗项。 根据本专利技术的实施例，所述系统还包括：传感器，被配置为检测马达的扭矩和转 速；具有与多个马达操作点相对应的多个估计的马达功率损耗项的映射图，每个马达操作 点具有相应的马达扭矩和马达转速。 根据本专利技术的实施例，所述系统还包括：电池，被配置为提供被提供给马达的电池 功率；传感器，被配置为检测电池的电压和电流，其中，控制器还被配置为将电池电压和电 池电流的乘积用作提供给马达的电池功率。 通过结合附图的以下详细描述，本专利技术的实施例的其他目标、特征和优点将变得 更显而易见，在附图中，相同的标号表不相同的部分。【附图说明】 图1示出根据本专利技术的实施例的混合动力电动车辆（HEV)动力传动系统的框图； 图2示出描述根据本专利技术的实施例的用于HEV动力传动系统中的自适应马达功率 损耗估计的利用基于最小均方法（LMS)的学习算法的控制策略的操作的流程图； 图3示出描述根据本专利技术的实施例的还利用快速功率损耗校正项计算算法的图2 的控制策略的操作的流程图； 图4示出描述根据本专利技术的实施例的用于HEV动力传动系统中的自适应马达功率 损耗估计的利用基于表的学习算法的控制策略的操作的流程图； 图5示出描述根据本专利技术的实施例的用于HEV动力传动系统中的自适应马达功率 损耗估计的利用基于递归最小二乘法（RLS)的学习算法的控制策略的操作的流程图。【具体实施方式】 在此公开本专利技术的具体实施例；然而，应理解的是，所公开的实施例仅是本专利技术的 示例，本专利技术可以以各种替代形式实现。附图无需按比例绘制；可夸大或缩小一些特征以示 出特定组件的细节。因此，在此公开的特定结构和功能细节不应该被解释为限制，而仅仅是 教导本领域技术人员以各种方式利用本专利技术的代表性基础。 现参照图1，示出根据本专利技术的实施例的混合动力电动车辆（HEV)动力传动系统 10的框图。动力传动系统10包括：发动机20、电动马达/发电机30 ( "马达"）、牵引电池 36和多阶梯传动比自动变速器50。 发动机20和马达30是用于车辆的驱动源。发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于具有发动机、马达和变速器的动力传动系统的方法，所述方法包括：根据基于提供给马达的电池功率、马达功率输出和估计的马达功率损耗而调整的马达功率损耗项来操作动力传动系统，使得马达功率损耗项随时间改变并收敛至常数值，从而指示实际的马达功率损耗。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：罗吉特·乔赫里，梁伟，王小勇，马克·斯蒂芬·耶马扎基，邝明朗，瑞恩·亚伯拉罕·麦吉，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US