本公开提供了“用于电动化车辆的Y形‑三角形全轮电驱动系统”。一种车辆，包括第一电机和第二电机，所述第一电机和第二电机由逆变器驱动并且联接到第一组车轮和第二组车轮。所述车辆包括开关，所述开关被配置为选择性地以Y形连接方式和三角形连接方式中的一者连接所述电机中的每一者。所述车辆还包括控制器，所述控制器被编程为基于所述车辆的速度来操作所述开关以选择用于所述电机的连接方式并且操作所述逆变器以将扭矩需求分摊在所述电机之间。
【技术实现步骤摘要】
用于电动化车辆的Y形-三角形全轮电驱动系统
本专利技术涉及用于电动车辆的Y形-三角形电驱动系统。
技术介绍
电机用于推进和制动车辆。电机由可以Y形或三角形配置连接的多个绕组组成。电机的峰值扭矩和功率特性取决于连接类型。典型的车辆设计被限于为电机选择特定的连接配置。
技术实现思路
一种车辆包括第一电机和第二电机，所述第一电机和第二电机由逆变器驱动并且分别联接到第一组车轮和第二组车轮。所述车辆还包括开关，所述开关被配置为选择性地以Y形连接方式和三角形连接方式将所述逆变器联接到所述电机。所述车辆还包括控制器，所述控制器被编程为响应于所述车辆的速度小于速度阈值而操作所述开关以选择性地以所述Y形连接方式联接所述第一电机并以所述三角形连接方式联接所述第二电机，并且响应于所述速度超过所述速度阈值而操作所述开关以将所述第一电机从所述Y形连接方式改变为所述三角形连接方式。所述速度阈值可以对应于所述第一电机在所述Y形连接方式中的最大扭矩下降到所述第二电机在所述三角形连接方式中的最大扭矩以下时的速度。所述控制器还可以被编程为响应于扭矩需求超过扭矩阈值并且所述速度小于所述速度阈值而操作所述开关以将所述第二电机从所述三角形连接方式改变为所述Y形连接方式。所述扭矩阈值可以对应于以所述Y形连接方式连接的所述第一电机的最大扭矩与以所述三角形连接方式连接的所述第二电机的最大扭矩的和。所述控制器还可以被编程为操作所述逆变器以将扭矩分摊在所述第一电机与所述第二电机之间以满足扭矩需求。所述控制器还可以被编程为操作所述逆变器以将扭矩分摊在所述第一电机与所述第二电机之间以满足扭矩需求并使系统效率最大化。所述控制器还可以被编程为响应于所述速度从小于所述速度阈值跨越到大于所述速度阈值，在操作所述开关以选择性地以所述三角形连接方式连接所述第一电机之前操作与所述第一电机相关联的所述逆变器以将所述第一电机的扭矩驱动为零。所述控制器还可以被编程为操作与所述第一电机相关联的所述逆变器以增大所述第一电机的扭矩以满足扭矩需求。所述控制器还可以被编程为操作所述逆变器以将扭矩分摊在所述第一电机与所述第二电机之间，使得随着所述速度增大，被分配给所述第一电机的扭矩减小而被分配给所述第二电机的扭矩增大。一种车辆包括第一电机和第二电机，所述第一电机联接到第一组车轮并且以Y形配置连接到第一逆变器，所述第二电机联接到第二组车轮并且以三角形配置连接到第二逆变器。所述车辆还包括控制器，所述控制器被编程为响应于所述车辆的速度小于第一速度阈值，操作所述第一逆变器和第二逆变器以通过将所述扭矩需求分摊在所述第一电机与所述第二电机之间来满足扭矩需求，并且响应于所述速度大于所述第一速度阈值并且所述扭矩需求小于扭矩阈值，操作所述第一逆变器和第二逆变器以完全通过所述第二电机来满足所述扭矩需求。所述扭矩阈值和所述第一速度阈值可以对应于所述第二电机的最大扭矩等于所述第一电机的最大扭矩时的扭矩和速度值。所述控制器还可以被编程为响应于所述速度小于比所述第一速度阈值小的第二速度阈值，将所述扭矩需求分配给所述第一电机并且操作所述第一逆变器和第二逆变器以驱动所述第一电机来满足所述扭矩需求。所述控制器还可以被编程为响应于所述速度超过所述第一速度阈值并且所述扭矩需求大于所述扭矩阈值，将所述扭矩需求与所述扭矩阈值之间的差值分配给所述第一电机并且操作所述第一逆变器和第二逆变器以驱动所述电机来满足所述扭矩需求。所述控制器还可以被编程为操作所述第一逆变器和第二逆变器以将所述扭矩需求分摊在所述第一电机与所述第二电机之间，使得随着所述速度增大，被分配给所述第一电机的扭矩减小而被分配给所述第二电机的扭矩增大，并且随着所述速度减小，被分配给所述第一电机的扭矩增大而被分配给所述第二电机的扭矩减小。所述控制器还可以被编程为操作所述第一逆变器和第二逆变器以将所述扭矩需求分摊在所述第一电机与所述第二电机之间以使系统效率最大化。一种由控制器实施的方法包括操作开关以选择性地以三角形连接方式连接第一电机并以Y形连接方式连接第二电机。所述方法还包括操作与所述电机联接的逆变器以将扭矩需求分摊给所述电机。所述方法还包括响应于所述扭矩需求超过扭矩阈值并且所述电机的速度小于速度阈值而操作所述开关以将所述第一电机从所述三角形连接方式改变为所述Y形连接方式。所述扭矩阈值可以是以三角形连接方式连接的所述第一电机可实现的最大扭矩。所述速度阈值可以对应于所述第一电机在所述Y形连接方式中的最大扭矩下降到所述第一电机在所述三角形连接方式中的最大扭矩以下时的速度。所述方法还可以包括在操作所述开关以从所述三角形连接方式改变为所述Y形连接方式之前，操作所述逆变器以将所述第一电机的扭矩减小为零。所述方法还可以包括在以所述Y形连接方式连接之后操作所述逆变器以使所述第一电机的扭矩倾斜以满足所述扭矩需求。附图说明图1是车辆的示意图；图2是电力电子装置系统的示意图；图3是将操作电机的三角形绕组和Y形绕组的电机扭矩及速度进行比较的图；图4是描绘包括三角形和Y形连接绕组的电驱动系统的组合电机扭矩及速度的图；图5是用于操作包括可选绕组连接的推进控制系统的可能操作序列的流程图；图6是用于为电机选择最高效的绕组连接和扭矩分配的可能操作序列的流程图；以及图7是用于在再生制动事件期间改变绕组连接的可能操作序列的流程图。具体实施方式本文描述本公开的实施例。然而，应当理解，所公开的实施例仅是示例并且其他实施例可以采取各种形式和替代形式。附图不一定按比例绘制；一些特征可以被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文所公开的具体结构细节和功能细节不应当解释为限制性的，而仅应当解释为是用于教导所属领域技术人员以各种方式采用本专利技术的代表性基础。如所属领域普通技术人员将理解，参考附图中的任一个示出和描述的各种特征可以与一个或多个其他附图中示出的特征进行组合，以产生未明确示出或描述的实施例。示出的特征的组合提供用于典型的应用的代表性实施例。然而，符合本公开教导的特征的各种组合和修改对于特定的应用或实施方式可能是期望的。电机由多个绕组组成，所述绕组被电驱动以产生扭矩。电机可以是由三相逆变器驱动的三相电机。电机的绕组可以三角形或Y形配置连接到逆变器。在Y形连接配置中，绕组以Y形连接，其中每个绕组都连接到中性点。在三角形连接配置中，每个绕组都连接到其他两个绕组(在原理上类似于三角形)。Y形连接电机和三角形连接电机由于相应的绕组连接配置而具有独特的扭矩和功率能力。典型的电机应用以所述配置中的一者将电机静态连接。然而，可以从动态电机连接策略中获益。动态电机连接策略可以实施控制策略以管理连接类型之间的转变以优化车辆性能。参考图1，示出了车辆100。车辆100可以包括一组车轮102。车轮102可以联接到被配置为驱动车轮102的前车桥104或后车桥106。车辆100可以包括一个或多个电机112，所述一个或多个电机112经由对应的齿轮箱110联接到相应的车桥。车辆100可以包括与前车桥齿轮箱110A机械本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种车辆，其包括：/n第一电机和第二电机，所述第一电机和第二电机由逆变器驱动并且分别联接到第一组车轮和第二组车轮；/n开关，所述开关被配置为选择性地以Y形连接方式和三角形连接方式将所述逆变器联接到所述电机；以及/n控制器，所述控制器被编程为响应于所述车辆的速度小于速度阈值而操作所述开关以选择性地以所述Y形连接方式联接所述第一电机并以所述三角形连接方式联接所述第二电机，并且响应于所述速度超过所述速度阈值而操作所述开关以将所述第一电机从所述Y形连接方式改变为所述三角形连接方式。/n
【技术特征摘要】
20190329 US 16/370,2631.一种车辆，其包括：
第一电机和第二电机，所述第一电机和第二电机由逆变器驱动并且分别联接到第一组车轮和第二组车轮；
开关，所述开关被配置为选择性地以Y形连接方式和三角形连接方式将所述逆变器联接到所述电机；以及
控制器，所述控制器被编程为响应于所述车辆的速度小于速度阈值而操作所述开关以选择性地以所述Y形连接方式联接所述第一电机并以所述三角形连接方式联接所述第二电机，并且响应于所述速度超过所述速度阈值而操作所述开关以将所述第一电机从所述Y形连接方式改变为所述三角形连接方式。
2.如权利要求1所述的车辆，其中所述速度阈值对应于所述第一电机在所述Y形连接方式中的最大扭矩下降到所述第一电机在所述三角形连接方式中的最大扭矩以下时的速度。
3.如权利要求1所述的车辆，其中所述控制器还被编程为响应于扭矩需求超过扭矩阈值并且所述速度小于所述速度阈值而操作所述开关以将所述第二电机从所述三角形连接方式改变为所述Y形连接方式。
4.如权利要求3所述的车辆，其中所述扭矩阈值对应于以所述Y形连接方式连接的所述第一电机的最大扭矩与以所述三角形连接方式连接的所述第二电机的最大扭矩的和。
5.如权利要求1所述的车辆，其中所述控制器还被编程为操作所述逆变器以将扭矩分摊在所述第一电机与所述第二电机之间以满足扭矩需求。
6.如权利要求1所述的车辆，其中所述控制器还被编程为操作所述逆变器以将扭矩分摊在所述第一电机与第二电机之间以满足扭矩需求并使系统效率最大化。
7.如权利要求1所述的车辆，其中所述控制器还被编程为响应于所述速度从小于所述速度阈值跨越到大于所述速度阈值，在操作所述开关以选择性地以所述三角形连接方式连接所述第一电机之前操作与所述第一电机相关联的所述逆变器以将所述第一电机的扭矩驱动为零。
8.如权利要求7所述的车辆，其中所述控制器还被编程为操作与所述第一电机相关联的所述逆变器以增大所述第一电机的扭矩以...
【专利技术属性】
技术研发人员：马修·约瑟夫，希恩·哈普桑斯里，
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
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