用于控制电机的损耗模式的方法和系统技术方案

本公开提供“用于控制电机的损耗模式的方法和系统”。描述了用于操作电动或混合动力车辆的电驱动系统的系统和方法。在一个示例中，驱动系统被操作以在选定的车辆工况期间提供额外损耗，使得可以生成更大量的再生制动而不必将更大量的电能存储在电能存储装置中。必将更大量的电能存储在电能存储装置中。必将更大量的电能存储在电能存储装置中。

【技术实现步骤摘要】
用于控制电机的损耗模式的方法和系统


[0001]本说明书涉及用于操作混合动力车辆的电机的方法和系统。

技术介绍

[0002]电动车辆和混合动力车辆包括用于推进的电驱动系统。电驱动系统可以包括电机，所述电机作为马达操作以向传动系提供正扭矩。替代地，电机可以以发电机模式操作以产生电力。当电机以发电机模式操作时，电机可以向电能存储装置提供电力和/或向电力消耗器供电。由电机生成的电功率量可以是请求的制动扭矩、电能存储装置荷电状态、电机温度、电能存储装置温度和其他车辆工况的函数。可能期望在电机以发电机模式操作时以峰值效率操作电机，使得更大量的车辆动能可以转换成电能并且存储在电能存储装置中。然而，有时可能会请求电机以再生制动模式操作并且使车辆以电机可以生成可能无法存储在电能存储装置内的足够电荷的速率减速。另外，可能期望电驱动系统在提供期望水平的再生制动的同时减少电能存储装置充电的置信度水平增加。

技术实现思路

[0003]本文的专利技术人已经认识到上述问题并且已经开发了一种用于操作电驱动系统的方法，所述方法包括：经由控制器生成用于电驱动系统的额外操作功率损耗命令；并且响应于闭环额外操作功率损耗误差而调整电驱动系统的操作。
[0004]通过生成用于电驱动系统的额外操作功率损耗命令并且响应于闭环额外操作功率损耗误差量而调整电驱动系统的操作，可以提供提供可重复且准确的功率损耗的技术结果，使得可以提供期望水平的电机充电和再生制动。具体地，可以估计实际系统功率损耗，并且可以应用实际系统功率损耗作为反馈以生成操作功率损耗误差。可以应用操作功率损耗误差来调整电驱动系统电流，使得电驱动系统效率允许电驱动系统满足充电和再生制动要求。
[0005]本说明书可提供若干优点。具体地，所述方法可以允许电驱动系统提供对系统损耗的更准确的控制，使得可以改善电能存储装置充电。此外，所述方法可以在提供期望水平的电能存储装置充电的同时允许期望水平的再生制动。另外，对电驱动系统损耗的闭环控制可以补偿在宽范围的工况下可能难以量化的温度和转子损耗变化。
[0006]当单独地或结合附图来理解时，根据以下具体实施方式，将容易明白本说明书的以上优点和其他优点以及特征。
[0007]提供以上
技术实现思路
是为了以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。其并不意味着确定所要求保护的主题的关键或必要特征，主题的范围由具体实施方式之后的权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。
附图说明
[0008]当单独地或参考附图来理解时，通过阅读在本文中称作具体实施方式的实施例的示例，将更全面地理解本文描述的优点，在附图中：
[0009]图1是混合动力车辆传动系的示意图；
[0010]图2是电动车辆传动系的示意图；
[0011]图3是示出正交轴和直轴的曲线图；
[0012]图4是示出每安培最大扭矩曲线的曲线图；
[0013]图5是示出电流角与电流量值之间的关系的曲线图；以及
[0014]图6示出了用于控制电驱动系统的损耗的方法的框图。
具体实施方式
[0015]本说明书涉及操作车辆的电驱动系统。当电驱动系统以具有额外损耗的模式操作时，本文描述的方法和系统可以允许对电驱动系统进行更多可重复且准确的控制。额外操作功率损耗可以是超出电驱动系统在其针对电驱动系统的特定扭矩输出的最有效操作点操作时所包括的损耗的效率损耗。例如，当电驱动系统被命令提供
‑
10牛顿米的扭矩时，其在其最有效的工况下操作时可能具有200瓦特的损耗，其中i
d
(直流电流或磁通电流)和i
q
(正交或扭矩电流)被命令以使电驱动系统损耗最小化。然而，当车辆在特定车辆速度下在没有对驾驶员需求踏板的输入的情况下滑行时，可以命令电驱动系统以2000瓦特的损耗提供
‑
10牛顿米的扭矩。因此，当以2000瓦特的损耗操作时，电驱动系统提供1800瓦特的额外损耗，这可以允许在电能存储装置几乎充满电时向车辆的电能存储装置输送更少的电荷。在图1和图2中示出非限制性车辆传动系的示例。图3
‑
图5示出了用于控制电驱动系统的坐标系和工况的曲线图。图6示出了用于控制电驱动系统的方法的框图。
[0016]图1是包括动力传动系统或传动系100的车辆125的框图。图1的动力传动系统包括发动机10。传动系100被示出为包括车辆系统控制器155、控制器12、电机控制器152、变速器控制器154、能量存储装置控制器153和制动器控制器150。控制器可以通过控制器局域网(CAN)199进行通信。另外，车辆系统控制器155可以与通信系统156(例如，收发器)通信，使得车辆125可以经由蜂窝网络、卫星、车辆对车辆通信网络或其他射频通信系统与远程服务器(未示出)通信。控制器中的每一者都可以向其他控制器提供信息，诸如功率输出极限(例如，经控制不得被超过的装置或部件的功率输出)、功率输入极限(例如，经控制不得被超过的装置或部件的功率输入)、被控制的装置的功率输出、传感器和致动器数据、诊断信息(例如，关于劣化的变速器的信息、关于劣化的发动机的信息、关于劣化的电机的信息、关于劣化的制动器的信息)。此外，车辆系统控制器155可以将命令提供给控制器12、电机控制器152、变速器控制器154和制动器控制器150以实现驾驶员输入请求和基于车辆工况的其他请求。
[0017]例如，响应于驾驶员(人类驾驶员或自主驾驶员)松开驾驶员需求踏板和车辆速度，车辆系统控制器155可以请求期望的车轮功率或车轮功率水平以提供期望的车辆速度减小率。所请求的期望车轮功率可通过车辆系统控制器155向电机控制器152请求第一制动功率和向控制器12请求第二制动功率来提供，所述第一功率和第二功率提供车轮116处的期望传动系制动功率。车辆系统控制器155还可以经由制动器控制器150请求摩擦制动功
率。制动功率可以称为负功率，因为它们减慢传动系和车轮旋转。正功率可以维持或增加传动系和车轮旋转的速度。
[0018]在其他示例中，对控制动力传动系统装置的划分可以与图1所示不同的方式进行划分。例如，单个控制器可以取代车辆系统控制器155、控制器12、电机控制器152、变速器控制器154和制动器控制器150。替代地，车辆系统控制器155和控制器12可以是单个单元，而电机控制器152、变速器控制器154和制动器控制器150是独立的控制器。
[0019]在此示例中，传动系100可以由发动机10和电机140提供动力。在其他示例中，可以省略发动机10。发动机10可以用图1中所示的发动机起动系统或经由也称为集成式起动机/发电机(ISG)的电机140起动。此外，发动机10的功率可以经由诸如燃料喷射器、节气门等功率致动器104来调整。
[0020]传动系100被示出为包括电能存储装置162。电能存储装置162可以输出比电能存储装置163(例如，12伏)更高的电压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于操作电驱动系统的方法，其包括：经由控制器生成用于所述电驱动系统的额外操作功率损耗命令；并且响应于闭环额外操作功率损耗误差而调整所述电驱动系统的操作。2.如权利要求1所述的方法，其中经由从所述额外操作功率损耗命令中减去估计的实际额外操作功率损耗来生成所述闭环额外操作功率损耗误差。3.如权利要求1所述的方法，其中调整所述电驱动系统的操作包括经由正交电流命令和直流电流命令来命令所述电驱动系统。4.如权利要求1所述的方法，其还包括对所述闭环额外操作功率损耗误差进行积分。5.如权利要求1所述的方法，其中所述电驱动系统包括电机，并且所述方法还包括：经由所述控制器估计驱动系统功率损耗值。6.如权利要求5所述的方法，其还包括基于所述驱动系统功率损耗值来估计实际额外操作功率损耗。7.如权利要求6所述的方法，其中经由从所述驱动系统功率损耗值中减去预期操作功率损耗值来生成所述实际额外操作功率损耗。8.一种系统，其包括：驱动系统，所述驱动系统包括逆变器和电机；以及控制器，所述控制器包括存储在非暂时性存储器中的可执行指令，所述可执行指令使所述控制器生成用于所述驱动系统的额外操作功率损耗命令值，并且响应于输入到所述驱动系统的电功率量与经由所述驱动系统生成的机械功率量之间的差值，调整所述额外操作功...

【专利技术属性】
技术研发人员：塞思，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：