本发明专利技术公开了一种控制逆变器以减少环保车辆中噪声的系统和方法。在该方法中，实时监控当前电机转矩和当前电机转速中的至少一个。确定当前电机转矩和当前电机转速中的至少一个是否与设定在当前开关频率上的噪声发生范围对应。在当前电机转矩和当前电机转速中的至少一个与噪声发生范围对应时，计算与当前电机转矩和当前电机转速中的至少一个对应的变更的开关频率值。使用变更的开关频率值生成PWM信号以控制逆变器。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种控制逆变器以减少环保车辆中噪声的系统和方法。在该方法中，实时监控当前电机转矩和当前电机转速中的至少一个。确定当前电机转矩和当前电机转速中的至少一个是否与设定在当前开关频率上的噪声发生范围对应。在当前电机转矩和当前电机转速中的至少一个与噪声发生范围对应时，计算与当前电机转矩和当前电机转速中的至少一个对应的变更的开关频率值。使用变更的开关频率值生成PWM信号以控制逆变器。【专利说明】
本专利技术涉及在环保车辆中控制逆变器的系统和方法。更具体地，本专利技术涉及一种系统和方法，其通过改变所生成噪声的随环保车辆中逆变器的开关频率(switchingfrequency)而变的频率范围，以减小由逆变器的开关频率引起的噪声。
技术介绍
一般而言，包括纯电动车(EV)、混合电动车(HEV)和燃料电池电动车(FCEV)的环保车辆使用电机作为至少一个用于驱动的驱动源。具体而言，环保车辆通常利用驱动电机，从而将存储在主电池中的直流电转换成三相交流电以驱动电机，并向车辆的一个或多个驱动轮输送驱动力。在环保车辆中，通过减速时的再生制动将动能转换成电能，且电能通常存储在电池中。此后，存储在电池中的能量被重新用于电机的驱动以改善燃料效率。在包括环保车辆的逆变器与电机的电机系统中，当逆变器运行时，经常在驱动/再生驱动期间生成高频噪声。图1是示出当电机系统中逆变器的开关频率是4kHz时，在再生制动期间(即，对应于电机转速下降的部分)生成的噪声的视图。如图1所示，当逆变器的开关频率是4kHz时，在驱动期间生成的噪声在人耳最敏感的2kHz到5kHz的范围内。当出现这样的噪声时，驾驶员或乘客可能感到不舒服。在图1的分析图表中，水平轴(X轴)表示时间，垂直轴(Y轴)表示频率。如图1中所示，噪声发生部分集中在约2kHz到5kHz (即，在虚线之间的区域)。因此，需要一种将噪声的频率范围移出人耳最敏感频率的2kHz到5kHz的范围(涉及等响曲线)的系统和方法。以上在该背景部分中公开的信息仅用于增强对本专利技术
技术介绍
的理解，因此可能含有不构成该国本领域技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
本专利技术提供一种系统和方法，其通过改变所生成噪声的随环保车辆中逆变器的开关频率而变的频率范围，以减小由逆变器的开关频率导致的噪声。在一个方面中，本专利技术提供由控制器控制逆变器以减小环保车辆中噪声的系统和方法。更具体地，该方法包括:通过控制器实时监控当前电机转矩(torque)和当前电机转速中的至少一个；通过控制器确定当前电机转矩和当前电机转速中的至少一个是否与设定在当前开关频率上的噪声发生范围对应；通过控制器，在当前电机转矩和当前电机转速中的至少一个与噪声发生范围对应时，计算与当前电机转矩和当前电机转速中的至少一个对应的变更开关频率；以及通过控制器，使用该变更开关频率值，生成脉宽调制(PWM)信号，从而控制逆变器。在示例性实施方式中，确定当前电机转矩是否与噪声发生范围对应可以包括，使用对电机转矩范围进行调控的转矩-开关频率噪声范围映射来确定当前电机转矩是否与电机转矩范围对应，其中，在该电机转矩范围内，噪声相对于各个开关频率生成。在另一示例性实施方式中，确定当前电机转速是否与噪声发生范围对应可以包括，使用对电机转速范围进行调控的转速-开关频率噪声范围映射来确定当前电机转速是否与电机转速范围对应，其中，在该电机转速范围内，噪声相对于各个开关频率生成。在另一示例性实施方式中，计算变更的开关频率值可以包括，使用对相对于各个电机转矩和电机转速的变更开关频率值进行定义的转速-转矩-开关频率表，来计算与当前电机转矩和当前电机转速对应的变更开关频率。在另一示例性实施方式中，计算变更的开关频率值可以包括，使用对相对于各个电机转矩的变更开关频率值进行定义的转矩-开关频率表，来计算与当前电机转矩对应的变更的开关频率。在另一示例性实施方式中，计算变更的开关频率值可以包括，使用对相对于各个电机转速的变更开关频率值进行定义的转速-开关频率表，以计算与当前电机转速对应的变更的开关频率。在另一示例性实施方式中，在当前电机转矩或当前电机转速偏离设定在当前开关频率上的噪声发生范围时，开关频率可以返回预设的基础开关频率。本专利技术的其它方面和示例性实施方式在以下讨论。【专利附图】【附图说明】现在将参考在附图中图示的示例性实施方式来详细描述本专利技术的上述和其它特征，这些实施方式在下文中仅以说明的方式给出，因此不限制本专利技术，其中:图1是示出常规技术中的限制的视图；图2是示出根据本专利技术示例性实施方式的开关频率变化的视图；图3是示出根据本专利技术示例性实施方式的执行开关频率可变控制的控制系统的视图；图4是示出根据本专利技术示例性实施方式的控制过程的流程图；图5是按顺序示出根据本专利技术示例性实施方式的进入噪声发生范围的验证、开关频率的改变、三角波的生成，以及脉宽调制(PWM)生成过程的视图；以及图6 (a)和6 (b)是示出在应用现有技术和根据本专利技术示例性实施方式的控制方法时的噪声频率范围变化的视图。在附图中出现的附图标记包括对以下将在下文中进一步讨论的元件的引用:11:实时监控单元12:电流指令生成器13:电流控制器14、18:坐标变换器15:PWM信号生成器16:PWM逆变器17:电机19:转速计算器21:转矩-开关频率噪声范围映射22:转速-开关频率噪声范围映射23:转速-转矩-开关频率表应当理解到，附图并非必然是成比例的，而是呈现说明本专利技术基本原理的各种优选特征的略微简化的表示。本文公开的本专利技术的具体设计特征，包括，例如，具体的尺寸、取向、位置和形状将部分取决于具体的既定用途和使用环境。在附图中，附图标记在附图的几张图中通篇指代本专利技术的相同或等同部件。【具体实施方式】在下文中将详细参考本专利技术的各个实施方式，实施方式的实施例在附图中图解并在下面描述。尽管将结合示例性实施方式描述本专利技术，但应当理解，本说明书无意于将本专利技术局限于这些示例性实施方式。相反，本专利技术不仅要涵盖这些示例性实施方式，还要涵盖由所附权利要求所限定的本专利技术的精神和范围内的各种替代形式、修改、等效形式和其它实施方式。应理解，本文使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语包括通常的机动车，例如，包括多功能运动车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商务车的客车，包括各种船只和船舶的水运工具，飞行器等等，并且包括混合动力车、电动车、插入式混合电动车、氢动力车和其它代用燃料车(例如，来源于石油以外的资源的燃料)。如本文所提到的，混合动力车是具有两种或更多种动力源的车辆，例如，具有汽油动力和电动力的车辆。另外，应当理解的是，以下方法由至少一个控制器执行。术语“控制器”是指包括存储器和处理器的硬件装置。存储器被配置成存储模块，且处理器被具体配置成执行上述模块，从而执行在下面进一步描述的一个或更多过程。此外，本专利技术的控制逻辑可以具体表现为，在含有由处理器、控制器等执行的可执行程序指令的计算机可读介质上的非暂时性计算机可读介质。计算机可读介质的例子包括但不限于ROM、RAM、光盘(CD) -ROM、磁带、软盘、闪存驱动器、智能卡和光数据存储装置。计算机可读记录介质也可以在连接网络的计算机系统中分布，从而计算机可读媒体可以通过例如远本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种控制逆变器以减少环保车辆中的噪声的方法，所述方法包括：通过控制器，实时监控当前电机转矩和当前电机转速中的至少一个；通过所述控制器，确定所述当前电机转矩和所述当前电机转速中的至少一个是否与设定在当前开关频率上的噪声发生范围对应；通过所述控制器，在所述当前电机转矩和所述当前电机转速中的至少一个与所述噪声发生范围对应时，计算与所述当前电机转矩和所述当前电机转速中的至少一个对应的变更的开关频率值；以及通过所述控制器，使用所述变更的开关频率值，生成脉宽调制（PWM）信号以控制逆变器。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：成有铉，林盛晔，申政旼，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社， 起亚自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR
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