控制电动马达的运行速度和扭力的方法技术

本发明专利技术描述了使用运行模型控制电动马达的运行速度和扭力的系统和方法。将用于电动马达的运行模型(包括发动机性能参数的曲线图)作为参考，且选择了可经过在所述运行模型中的优化运行区域的最高效的输出路径。所述最高效的输出路径可根据，例如，运行模型中当前输出状态和要达到的目标状态的位置进行确定，从而使马达的运行状态从当前运行状态达到目标状态。通过选择更高效的输出路径，在不显著降低驾驶体验的前提下，可优化马达的运行效率、改善电池寿命和/或可增加车辆的运行里程数。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请要求于2015年3月16日提交的申请号为62/133,991的美国临时专利申请和2015年4月22日提交的申请号为62/150,848的美国临时专利申请的优先权，其全部内容通过引用并入本文以用于满足本申请的所有目的、用途或要求。
本专利技术涉及与电动马达(如在电动车中马达)一起使用的控制技术，且在一些示例中，涉及电动车辆的用于在运行模型中控制电动马达的运行速度和扭力的方法。
技术介绍
新型环保、节能的电动车辆涉及技术发展的新兴领域，其中许多均需要进一步的改善以继续扩大这种车辆的市场前景。人们特别关注的一个领域涉及电动车辆的电池的有限能量存储。因此，减少能量损耗(以增加车辆的里程数)是尤为重要的，且用于电动马达的节能技术则是这种发展的一个关键因素。目前，电动车辆可被配置成采用ECO模式(或跛行模式)以降低动力输出和动力消耗，从而延长车辆的里程数。然而，以这种方法来延长里程数是以，例如，降低动力输出以减速和降低车辆的电气组件的动力消耗为代价的，且不利地限制或不能满足车辆的驾驶需求。
技术实现思路
本专利技术的示例性实施例可解决上述问题中的至少一些问题。例如，根据本
专利技术的第一方面，提供了一种用于在运行模型中控制电动马达的运行速度和扭力的方法。在实施例中，运行模型可包括电动马达的多个运行位置和优化运行区域。在实施例中，每个运行位置可对应于电动马达的一个速度参数、一个扭力参数和一个运行效率参数。实施例可包括以下步骤中的一个或多个：将运行模型存储在存储装置中；检测对应于电动马达在运行模型中的当前运行位置的当前速度参数和当前扭力参数；输入对应于电动马达在运行模型中的目标运行位置的目标速度参数和目标扭力参数；根据电动马达的当前速度参数和当前扭力参数确定当前运行位置是否位于优化运行区域内；如果当前运行位置不是位于优化运行区域内，沿着第一路径调节当前速度参数和/或当前扭力参数以将当前运行位置移动到中间运行位置，所述中间运行位置对应于中间速度参数和中间扭力参数，并且位于优化运行区域内；以及调节中间速度参数和中间扭力参数以沿第二路径将中间运行位置移动到目标运行位置。根据本专利技术的另一些方面，用于在运行模型中控制电动马达的运行速度和扭力的其他方法可包括下列步骤中的一个或多个：将运行模型存储在存储装置中；检测对应于电动马达在运行模型中的当前运行位置的当前速度参数和当前扭力参数；输入对应于电动马达在运行模型中的目标运行位置的目标速度参数和目标扭力参数；根据电动马达的当前速度参数和当前扭力参数确定当前运行位置是否位于优化运行区域内；如果当前运行位置不是位于优化运行区域内，确定是在优化运行区域中选择中间运行位置还是直接将当前运行位置移动到目标运行位置而无需在优化运行区域中选择中间运行位置；如果需要在优化运行区域中选择中间运行位置，则沿着第一路径调节当前速度参数和/或当前扭力参数中的至少一个以将当前运行位置移动到中间运行位置，所述中间运行位置对应于中间速度参数和中间扭力参数，并且位于优化运行区域内；以及调节中间速度参数和中间扭力参数以沿第二路径将中间运行位置移动到目标运行位置。根据本专利技术的另一些方面，可通过本文所描述的系统和方法采用和实施运行模型，在需要的时候，所述运行模式根据马达的当前输出状态和要实现的目标状态提供了经过运行模型中的优化运行区域的高效的输出路径，使马达的运行状态高效地从当前运行状态到达目标状态。在一些实例中，这种控制系统可
提供益处，例如在不显著降低驾驶体验的前提下，优化马达的运行效率、改善驱动电池的寿命和/或可增加运行里程数。本专利技术还包括了根据所公开的方法进行配置的包括发动机控制器的车辆。通过考虑下面的详细描述、附图和权利要求，可阐明本专利技术的额外特性、优点和实施例或使其为显而易见的。此外，要理解的是本专利技术的前述概要和之后的详细描述均为示例性的且旨在提供进一步的解释而不限制本专利技术所要求保护的范围。然而，详细描述和特定实例仅指示了本专利技术的优选实施例。根据该详细描述，对于本领域的技术人员来说，在本专利技术的精神和范围内的各种变化和修改将变得显而易见。附图说明包括在其中以提供对本专利技术的进一步理解的附图，被并入本说明书并构成其一部分，阐明了本专利技术的实施例，并且与详细描述一起用于解释本专利技术的原理。无需比要基本理解本专利技术和可进行实践的各种方式所必需的方式更详细地示出本专利技术的结构性的细节。其中：图1为根据本专利技术各方面的示例性电动车辆马达效率控制系统的模块图。图2为根据本专利技术各方面的马达效率控制流程图。图3A为根据本专利技术各方面的在运行模型中的马达运行状态的第一个示例。图3B为根据本专利技术各方面的在运行模型中的马达运行状态的第二个示例。图3C为根据本专利技术各方面的在运行模型中的马达运行状态的第三个示例。图3D为根据本专利技术各方面的在运行模型中的马达运行状态的第四个示例。图4为根据本专利技术各方面的运行模型的修正或更新流程图。图5A为根据本专利技术的一个实施例的运行模型修正图。图5B为根据本专利技术的另一个实施例的运行模型修正图。具体实施方式下面将参考构成本说明书的一部分的附图描述本专利技术的各种实例实施例。应该理解的是，虽然在本专利技术中使用表示方向的术语，诸如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”等描述本专利技术的各种示例结构部分和元件，但是在此使用这些术语只是为了方便说明的目的，基于附图中显示的示例方位而确定的。由于本专利技术所公开的实施例可以按照不同的方向设置，所以这些表示方向的术语只是作为说明而不应视作为限制。在任何可能的情况下，本专利技术中使用的相同或者相类似的附图标记指的是相同的部件。除非另有定义外，本文使用的所有技术术语均具有与本专利技术所属领域的普通技术人员通常所理解含义相同的含义。本专利技术的实施例及其中的各种特性和有利的细节是参考在附图中所述和/或所示的以及在以下描述中详细描述的非限制性实施例和实例而更充分地进行解释的。应当注意的是，即使在这里没有明确说明，如技术人员将认识到的，在附图中示出的特征不一定按比例绘制，且一个实施例的特征也可由其他实施例所采用。可省略有关公知部件和处理技术的描述以免不必要地不利于本专利技术的实施例原则的理解。本文所使用的实例仅旨在促进对可实践本专利技术的方式的理解，并进一步地使本领域的技术人员实践本专利技术的实施例。因此，本文的实例和实施例不应被解释为限制本专利技术的范围，其仅仅是由所附权利要求和适用法律所限定。此外，应当注意的是在所有附图的几个视图中相同的附图标记指的是相同的部分。图1为根据本专利技术各方面的示例性电动车辆马达效率控制系统的模块框图。如在图1中所示，用于控制电动车辆的控制系统可包括电池组110、马达驱动电路103、马达104、传感器105、中控台106(包括CPU 109)、驾驶输入系统107、存储器108等。电池组110提供马达104运行动力；马达驱动电路103可连接在马达104和电池组110之间，以将电池组110的电力传输给马达104，马达104的工作状态可以通过控制输送给马达104的电压/电流而被控制。传感器105可用于感测马达104的当前运行参数(例如，速度和扭力)，并将运行参数发送给中控台106。根据这些参数，中控台106可以判断马达
104的当前运行状本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在运行模型中控制电动马达的运行速度和扭力的方法，其中，所述运行模型包括电动马达的多个运行位置和优化运行区域，每个运行位置对应于电动马达的一个速度参数、一个扭力参数和一个运行效率参数，所述方法包括以下步骤：检测对应于电动马达在运行模型中的当前运行位置的当前速度参数和当前扭力参数；输入对应于电动马达在运行模型中的目标运行位置的目标速度参数和目标扭力参数；确定是否对所述马达的运行状况变化进行优化处理。

【技术特征摘要】
2015.03.16 US 62/133,991;2015.04.22 US 62/150,848;1.一种用于在运行模型中控制电动马达的运行速度和扭力的方法，其中，所述运行模型包括电动马达的多个运行位置和优化运行区域，每个运行位置对应于电动马达的一个速度参数、一个扭力参数和一个运行效率参数，所述方法包括以下步骤：检测对应于电动马达在运行模型中的当前运行位置的当前速度参数和当前扭力参数；输入对应于电动马达在运行模型中的目标运行位置的目标速度参数和目标扭力参数；确定是否对所述马达的运行状况变化进行优化处理。2.根据权利要求1所述的方法，其还包括以下步骤：根据电动马达的当前速度参数和当前扭力参数确定当前运行位置是否位于所述优化运行区域内；以及如果当前运行位置不是位于所述优化运行区域内：沿着第一路径调节当前速度参数和当前扭力参数中的至少一个以将当前运行位置移动到中间运行位置，中间运行位置对应于中间速度参数和中间扭力参数并且位于所述优化运行区域内；以及调节中间速度参数和中间扭力参数以沿第二路径将中间运行位置移动到目标运行位置。3.根据权利要求2所述的方法，其还包括以下步骤：在所述优化运行区域内选择一个优化中间运行位置作为所述中间运行位置。4.根据权利要求3所述的方法，其中：所述优化中间运行位置被选择为具有从所述优化运行区域到当前运行位置的最短直线距离的位置。5.根据权利要求2所述的方法，其中：通过改变被施加至电动马达的行驶电压和行驶电流而进行将当前运行位置移动到中间运行位置和将中间运行位置移动到目标运行位置的操作中的至少一个。6.根据权利要求2所述的方法，还包括以下步骤：根据在目标运行位置上的计算的效率参数来修正运行模型中的选定位置的效率参数。7.根据权利要求6所述的方法，其中：所述根据在目标运行位置上的计算的效率参数来修正运行模型中的选定位置的效率参数的步骤包括：检测马达在目标运行位置的输入电压和电流；根据马达在目标运行位置的扭力和转速以及所检测的在目标运行位置的输入电压和电流，计算马达在目标运行位置的实际运行效率；根据运行模型中的对应于目标运行位置的运行效率以及所计算的马达在目标运行位置的实际运行效率来计算修正系数；选择与目标运行位置接近的至少一个要被修正的位置；计算目标运行位置与要被修正的位置之间的距离；根据所计算的修正系数和所计算的距离来计算修正量；根据所述修正量修正要被修正的位置在运行模型中的位置。8.一种用于在运行模型中控制电动马达的运行速度和扭力的方法，其中，所述运行模型包括电动马达的多个运行位置和优化运行区域，每个运行位置对应于所述电动马达的一个速度参数、一个扭力参数和一个运行效率参数，所述方法包括以下步骤：检测对应于电动马达在运行模型中的当前运行位置的当前速度参数和当前扭力参数；输入对应于电动马达在运行模型中的目标运行位置的目标速度参数和目标扭力参数；确定是否对所述马达的运行状况变化进行优化处理。9.根据权利要求8所述的方法，其还包括以下步骤：根据电动马达的当前速度参数和当前扭力参数确定当前运行位置是否位于所述优化运行区域内；如果当前运行位置不是位于所述优化运行区域内，确定是在优化运行区域中选择一个中间运行位置还是直接将当前运行位置移动到目标运行位置而无需在所述优化运行区域中选择一个中间运行位置；以及如果需要在优化运行区域中选择所述中间运行位置：沿着第一路径调节当前速度参数和当前扭力参数中的至少一个以将当前运行位置移动到中间运行位置，所述中间运行位置对应于中间速度参数和中间扭力参数并且位于所述优化运行区域内；以及调节中间速度参数和中间扭力参数以沿第二路径将中间运行位置移动到目标运行位置。10.一种电动车辆马达控制器，包括：处理器；以及存储装置，其包括被存储在其上的运行模型，所述运行模型包括电动马达的多个运行位置和优化运行区域，每个运行位置对应于所述电动马达的一个速度参数、一个扭力参数和一个运行效率参数；其中，所述处理器被配置成：检测电动马达的当前速度参数和当前扭力参数；基于当前速度参数和当前扭力参数确定电动马达在运行模型中的当前运行位置；确定对应于电动马达在运行模型中的目标运行位置的目标速度参数和目标扭力参数；计算用于在运行模型中连接当前运行位置和目标运行位置的两个过渡路径的动力要求，两个过渡路径包括由一个矢量所组成的第一路径以及由两个矢量所组成的第二路径；以及至少部分地基于所计算的动力要求选择两个过渡路径中的一个以控制电动马达。11.根据权利要求10所述的控制器，其中所述处理器还被配置成在所述优化运行区域内选择一个优...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖升甫，
申请(专利权)人：中国新能源汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：中国香港;81