用于控制车辆的马达接合的系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种系统，该系统被配置为通过确定使脱离接合的马达轴与传动系接合并且作为响应，基于马达轴的速度激活反馈控制器并激活前馈控制器来管理车辆中的马达接合。该系统确定用于修改该前馈控制器的输出的至少一个度量。该至少一个度量基于该马达轴的速度和期望速度，并且可作为增益应用于前馈控制器的输出。该系统基于反馈控制器、前馈控制器和至少一个度量生成命令，并且基于马达轴的速度和期望速度使马达轴和传动系接合。当该马达轴的速度接近期望速度时，该系统将前馈控制器的输出归零。出归零。出归零。

【技术实现步骤摘要】
用于控制车辆的马达接合的系统和方法


[0001]本公开涉及用于车辆马达的速度控制器，并且更具体地涉及用于接合车辆马达的反馈控制器和前馈控制器。

技术实现思路

[0002]在一些实施方案中，本公开涉及一种用于管理车辆中的马达接合的方法。该方法包括确定使脱离接合的马达轴与传动系接合，并且作为响应，基于该马达轴的速度激活反馈控制器并激活前馈控制器。该方法包括确定用于修改该前馈控制器的输出的至少一个度量。该至少一个度量基于该马达轴的该速度和该期望速度。该方法包括基于该反馈控制器、该前馈控制器和该至少一个度量生成得到的马达命令。该方法包括基于该马达轴的该速度和该期望速度使该马达轴和该传动系接合。该方法包括基于该马达轴的该速度和该期望速度将该前馈控制器、该至少一个度量或两者归零。
[0003]在一些实施方案中，该至少一个度量包括范围从初始值到零值的索引。在一些此类实施方案中，当该马达轴的该速度在预定范围内接近该期望速度时，该至少一个度量的值从该初始值减小到该零值。在一些实施方案中，该至少一个度量包括恒定值或零值中的一个。在该马达轴的该速度和该期望速度之间的差值大于参考值时，该至少一个度量包括该恒定值，并且当该马达轴的该速度和该期望速度之间的差值小于该参考值时，该至少一个度量包括该零值。
[0004]在一些实施方案中，使该马达轴和该传动系接合包括以下中的至少一个：确定该马达轴的该速度与该期望速度之间的差值，并且将该差值与参考差值进行比较；或者将该马达轴的该速度与预定值进行比较，其中该预定的基于该期望速度。
[0005]在一些实施方案中，该方法包括在使该马达轴和该传动系接合之后修改该反馈控制器以增加命令跟踪带宽。
[0006]在一些实施方案中，生成该得到的扭矩命令，该得到的扭矩命令包括使用该至少一个度量来修改该前馈控制器的输出以生成修改的信号，以及将该修改的信号与该反馈控制器的输出组合以生成该得到的马达命令。
[0007]在一些实施方案中，生成该得到的马达命令包括将该至少一个度量作为增益应用于该前馈控制器的该输出。
[0008]在一些实施方案中，将该前馈控制器或该至少一个度量中的至少一个归零，包括确定该马达的该速度与该期望速度之间的差值，将该差值与参考值进行比较，以及使该至少一个度量达到零值。
[0009]在一些实施方案中，本公开涉及一种系统，该系统包括：传动系，该传动系具有车辆的至少一个车轮；马达，该马达具有马达轴并且被配置为与传动系接合；和控制电路。该控制电路被配置为确定接合该马达轴和该传动系，并且作为响应，基于该马达轴的速度激活反馈控制器并激活前馈控制器。该控制电路被配置为确定用于修改该前馈控制器的输出的至少一个度量。该至少一个度量基于该马达轴的该速度和该期望速度。该控制电路被配
置为基于该反馈控制器、该前馈控制器和该至少一个度量生成得到的马达命令。该控制电路被配置为基于该马达轴的该速度和该期望速度使该马达轴和该传动系接合。例如，系统可使离合器接合以将马达联接到传动系。该控制电路被配置为基于该马达轴的该速度和该期望速度来将该前馈控制器、该述至少一个度量或两者归零。在一些实施方案中，该系统包括传感器系统，该传感器系统联接到该控制电路并且被配置为感测对应于该马达轴的位置信息。在一些实施方案中，该系统包括用于基于控制信号来管理马达相位中的电流流动的电力电子器件系统，诸如马达驱动器。
[0010]在一些实施方案中，本公开涉及一种通过修改反馈控制器来管理车辆中的马达的接合的方法。该方法包括基于该马达轴的速度来执行反馈速度控制器，以及基于期望速度和该马达轴的该速度来执行前馈扭矩控制器。该方法包括基于第一阈值和该马达轴的该速度使该马达轴和该传动系接合。该方法包括基于第一阈值和该马达轴的速度将该前馈扭矩控制器归零，并且在该马达轴的该速度和该期望速度在预定范围内之后修改该反馈速度控制器。例如，当马达轴在期望速度的阈值内时，马达轴和传动系可以接合，前馈控制器可被归零，并且反馈控制器可被修改。在一些实施方案中，该方法包括基于该反馈控制器的输出并基于该前馈控制器来生成控制信号，以及基于该控制信号来在该马达中生成电流。在一些实施方案中，修改反馈控制器包括调节比例积分微分(PID)控制器的一个或多个常数。
附图说明
[0011]参考以下附图详细描述了根据一个或多个各种实施方案的本公开。附图仅出于举例说明的目的而提供，并且仅示出典型的或示例性实施方案。提供这些附图以有利于理解本文所公开的概念，并且这些附图不应被认为是对这些概念的广度、范围或适用性的限制。应当指出的是，为了清楚起见和便于说明，这些附图未必按比例绘制。
[0012]图1示出了根据本公开的一些实施方案的例示性的可接合传动系的系统图；
[0013]图2示出了根据本公开的一些实施方案的例示性可接合马达和负载的系统图；
[0014]图3示出了根据本公开的一些实施方案的用于使用两个控制器来管理马达和负载的接合的例示性系统的框图；
[0015]图4示出了根据本公开的一些实施方案的用于使用两个控制器来管理马达和负载的接合的例示性过程的流程图；
[0016]图5示出了根据本公开的一些实施方案的用于使用索引的前馈控制器来管理马达和负载的接合的例示性系统的框图；
[0017]图6示出了根据本公开的一些实施方案的用于使用启用/禁用的前馈控制器来管理马达和负载的接合的例示性系统的框图；
[0018]图7示出了根据本公开的一些实施方案的用于使用修改的反馈控制器来管理马达和负载的接合的例示性系统的框图；
[0019]图8示出了根据本公开的一些实施方案的控制系统对期望速度变化的例示性响应的曲线图；并且
[0020]图9示出了根据本公开的一些实施方案的用于确定惯性度量的例示性过程的流程图。
具体实施方式
[0021]本公开涉及具有多于一个可接合的电动马达的电动车辆系统。例如，马达可根据需要与传动系接合，而不是一直将所有马达连接到传动系(例如，即使马达不用于扭矩生成)。在一些实施方案中，允许马达脱离接合/接合可避免或限制损耗，并且因此避免减小电动车辆行驶里程。
[0022]图1示出了根据本公开的一些实施方案的例示性的可接合传动系100的系统图。如图所示，可接合传动系100包括电动马达101、齿轮组110、接合接口111和112以及车轮121和122。尽管单独标记，但齿轮组110以及接合接口111和112可以组合为具有任何合适部件(例如，离合器、齿轮减速器、带轮、轴承、润滑系统、轴、接头、悬架、制动器、控制器)和任何数量的接合接口(例如，一个、两个或多于两个)的单个组件。在一些实施方案中，例如，车辆可包括前车轮和后车轮，并且可根据需要接合前车轮、后车轮或两者。例如，车轮121和122可为前车轮或后车轮，并且如果需要增加的扭矩，则系统可决定通过启动接合接口111和112经由齿轮组110接合电动马达101，该接合接口可包括例如离合器。因为车辆可能已经在移动，所以系统可以在启动接合接口本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于管理车辆中的马达接合的方法，所述方法包括：确定将脱离接合的马达轴与传动系接合；响应于确定接合所述马达轴，基于所述马达轴的速度激活反馈控制器；响应于确定接合所述马达轴，激活前馈控制器；确定用于修改所述前馈控制器的输出的至少一个度量，其中所述至少一个度量基于所述马达轴的所述速度和期望速度；基于所述反馈控制器、所述前馈控制器和所述至少一个度量生成得到的马达命令；基于所述马达轴的所述速度和所述期望速度使所述马达轴和所述传动系接合；以及基于所述马达轴的所述速度和所述期望速度，将所述前馈控制器或所述至少一个度量中的至少一个归零。2.根据权利要求1所述的方法，其中：所述至少一个度量包括范围从初始值到零值的索引；并且当所述马达轴的所述速度在预定范围内接近所述期望速度时，所述至少一个度量的值从所述初始值减小至所述零值。3.根据权利要求1所述的方法，其中：所述至少一个度量包括恒定值或零值中的一个；在所述马达轴的所述速度与所述期望速度之间的差值大于参考值时，所述至少一个度量包括所述恒定值；并且当所述马达轴的所述速度与所述期望速度之间的差值小于所述参考值时，所述至少一个度量包括所述零值。4.根据权利要求1所述的方法，其中使所述马达轴和所述传动系接合包括以下中的至少一个：确定所述马达轴的所述速度和所述期望速度之间的差值，并将所述差值与参考差值进行比较；或者将所述马达轴的所述速度与预定值进行比较，其中所述预定值基于所述期望速度。5.根据权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括在使所述马达轴和所述传动系接合之后修改所述反馈控制器以增加命令跟踪带宽。6.根据权利要求1所述的方法，其中生成所述得到的扭矩命令包括：使用所述至少一个度量来修改所述前馈控制器的输出以生成修改的信号；以及将所述修改的信号与所述反馈控制器的输出组合以生成所述得到的马达命令。7.根据权利要求1所述的方法，其中生成所述得到的马达命令包括将所述至少一个度量作为增益应用于所述前馈控制器的所述输出。8.根据权利要求7所述的方法，其中将所述前馈控制器或所述至少一个度量中的至少一个归零包括：确定所述马达的所述速度和所述期望速度之间的差值；将所述差值与参考值进行比较；以及使所述至少一个度量达到零值。9.一种系统，所述系统包括：传动系，所述传动系包括车辆的至少一个车轮；
马达，所述马达包括马达轴并且被配置为与所述传动系接合；和控制电路，所述控制电路被配置为：确定接合所述马达轴和所述传动系；响应于确定接合所述马达轴，基于所述马达轴的速度激活反馈控制器；响应于确定接合所述马达轴，激活前馈控制器；确定用于修改所述前馈控制器的输出的至少一个度量，其中所述至少一个度量基于所述马达轴的所述速度和所述期望速度；基于所述反馈控制器、所述前馈控制器和所述至少一个度量生成得到的马达命令...

【专利技术属性】
技术研发人员：王康，王铂如，S，
申请(专利权)人：瑞伟安知识产权控股有限公司，
类型：发明
国别省市：