CN102848932A - 用于车辆的驱动电动机控制***和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于车辆的驱动电动机控制***和方法。所述方法包括：由传感器检测驱动电动机的实际旋转速度；由控制器通过对实际旋转速度进行滤波来计算驱动电动机的目标旋转速度；由控制器计算实际旋转速度和目标旋转速度之间的速度差；由控制器通过对速度差进行滤波来计算偏移值；由控制器通过从速度差中扣除偏移值来计算速度振动；以及由控制器通过基于所计算的速度振动，在速度振动的相反方向上施加补偿扭矩来减小电动机的速度振动。

Description

用于车辆的驱动电动机控制***和方法
技术领域
本发明涉及一种车辆的驱动电动机控制方法，其能够减小在操作制动器时在驱动电动机的当前旋转速度和目标旋转速度之间产生的振动元素。
背景技术
通常，当混合动力车或电动车正在制动时，执行抗抖动(anti jerk)控制程序来减小由于电动机而形成的振动。该方法包括通过在振动的相反方向上施加扭矩来衰减振动元素。
特别地，在传统***中，将液压施加于制动器，利用液压的大小来计算目标车辆速度，并且电动机的输出速度由此得以控制。典型地，使用液压传感器来计算该压力，然而，这些传感器的精度会恶化。另外，传统技术没有对当前正接收动力的车轮和当前未接收动力的车轮的成比例的制动分别进行补偿。即，在现今的驱动***中，每个车轮取决于例如检测到的车轮滑转、转向盘转动等而通常会接收到不同大小的动力。因此，当动态地向这些***施加制动时，考虑分别施加给每个车轮的动力的大小是很重要的。
本背景技术部分中公开的上述信息只是为了增强对本发明的背景的理解，并且因此可能包含不构成在该国对本领域普通技术人员而言已知的现有技术的信息。
发明内容
本发明致力于提供一种用于车辆的驱动电动机控制***和方法，其能够在操作制动器时有效地计算电动机的目标速度以便防止来自电动机的振动。为此，本发明利用电动机的实际旋转速度来计算目标旋转速度。
根据本发明的示例性实施例的用于车辆的驱动电动机控制***和方法可以包括：检测驱动电动机的实际旋转速度，通过对实际旋转速度进行滤波来计算驱动电动机的目标旋转速度，计算实际旋转速度和目标旋转速度之间的速度差，通过对速度差进行滤波来计算偏移值(offset value)，通过从速度差中扣除偏移值来计算速度振动，以及通过在速度振动的相反方向上施加补偿扭矩来减小电动机的速度振动。
可以将补偿值施加到速度振动值上，第一低通滤波器可以对实际旋转速度进行滤波，并且第二低通滤波器对速度差进行滤波。
驱动电动机可以是电动机/发电机，其利用通过输出轴输入的再生扭矩来产生电力并利用该电力对电池充电。驱动电动机控制***和方法还可以包括将燃烧能转化成旋转扭矩的内燃发动机。驱动电动机辅助所述发动机的旋转扭矩。
可以在检测到制动信号时检测驱动电动机的实际旋转速度并对实际旋转速度进行滤波以计算目标旋转速度。
根据本发明的示例性实施例的具有电动机的车辆可以包括：产生扭矩并将扭矩传递到输出轴的驱动电动机，以及控制驱动电动机的旋转速度和旋转扭矩的控制部，其中控制部检测驱动电动机的实际旋转速度，通过对实际旋转速度进行滤波来计算驱动电动机的目标旋转速度，计算实际旋转速度和目标旋转速度之间的速度差，通过对速度差进行滤波来计算偏移值，通过从速度差值中扣除偏移值来计算速度振动值，以及通过在速度振动的相反方向上施加补偿扭矩来减小电动机的速度振动。此外，控制部可以对速度振动应用补偿系数(compensationfactor)。
具有电动机的车辆还可以包括对实际旋转速度进行滤波的第一低通滤波器以及对速度差进行滤波的第二低通滤波器。驱动电动机可以是电动机/发电机，其利用从输出轴输入的再生扭矩来产生电力，其中所产生的电力对电池进行充电。控制部(例如控制器)可以在检测到制动信号时检测驱动电动机的实际旋转速度并对实际旋转速度进行滤波以计算驱动电动机的目标旋转速度。
如上所述，对电动机/发电机的实际旋转速度进行滤波以计算目标旋转速度并且通过利用实际旋转速度和目标旋转速度之间的速度差来计算电动机/发电机的速度振动值而无需使用单独的液压传感器。因此，来自电动机的振动能够有效地得到减小。
附图说明
图1是根据本发明的示例性实施例的具有电动机的车辆的示意图；
图2是示出根据本发明的示例性实施例的布置在车辆中的电动机的控制方法的流程图；
图3是示出根据本发明的示例性实施例的布置在车辆中的电动机的控制方法的流程图；
图4是示出根据本发明的示例性实施例的布置在车辆中的电动机的运动的图。
附图标记的说明
100：控制部
110：发动机
120：电动机/发电机
130：制动***
140：旋转速度检测器
具体实施方式
在下文中将参考附图详细描述本发明的示例性实施例。
应该理解的是，本文中使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语包括一般的所有车辆(诸如包括运动型多功能车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆在内的客车)、包括各种艇和船在内的水运工具、飞行器等，并且包括内燃机车、混合动力车、电动车、插电式混合电动车、氢动力车以及其它代用燃料车(例如从除石油以外的资源中取得的燃料)。如本文中所述，混合动力车是具有两个或更多个动力源的车辆，例如既有汽油动力又有电动力的车辆。
图1是根据本发明的示例性实施例的具有电动机的车辆的示意图。参考图1，车辆包括发动机110、电动机/发电机120、制动***130、旋转速度检测器140和控制部100(例如控制器)。本发明也可以应用于不设有发动机110的电动车。如果驾驶者操作制动踏板或将他的脚从油门移开，则控制部100检测到该驾驶状况并控制制动***130使得电动机/发电机120被充电或者使得输出旋转速度由此得以控制。
在本发明的示例性实施例中，检测实际旋转速度并计算目标旋转速度以便控制电动机/发电机120的输出旋转速度。旋转速度检测器140检测电动机/发电机120的输出轴的旋转速度并将检测到的信号传递给控制部100。
参考图2至图4，描述电动机/发电机的控制方法。图2是示出根据本发明的示例性实施例的布置在车辆中的电动机的控制方法的流程图。参考图2，在步骤S200中由控制部100启动控制，并且在步骤S210中由驾驶者触发制动。
在S220中旋转速度检测器检测电动机/发电机120的实际旋转速度，并且在S230中控制部100计算电动机/发电机120的目标旋转速度。在S240中控制部100计算实际旋转速度和目标旋转速度之间的速度差，并且在S250中控制部计算偏移值。偏移值在图4的(b)中描述。
在S260中，通过已经描述的值计算速度振动值，在S270中确定补偿值，并且在S280中通过电动机/发电机120施加补偿扭矩。从而，在S290中减小速度振动，并且在S295中控制结束。
参考图3和图4，具体地描述电动机/发电机120的控制方法。图3是示出根据本发明的示例性实施例的布置在车辆中的电动机的控制方法的流程图。参考图3，输入实际旋转速度1，实际旋转速度1经过第一低通滤波器LPF1，并且计算目标旋转速度2。
从目标旋转速度2中扣除实际旋转速度1以得到速度差3，并且该速度差经过第二低通滤波器LPF2以得到偏移值4。这里，如果从速度差3中扣除偏移值4，则由此计算出速度振动值5，速度振动值5乘以补偿值所得的结果是补偿扭矩，并且补偿扭矩使速度振动得到减小。
图4是示出根据本发明的示例性实施例的布置在车辆中的电动机的运动的图。参考图4的(a)，1表示电动机/发电机120的实际旋转速度，并且2表示电动机/发电机的目标旋转速度。
参考图4的(b)，3表示实际旋转速度和目标旋转速度之间的速度差，并且4表示偏移值。
参考图4的(c)，5是通过从速度差值中扣除偏移值而计算出的速度振动值。将补偿值施加到速度振动值上，并且施加与施加了补偿值的速度振动值相对应的补偿扭矩，使得速度振动能够得到减小。
在本发明的示例性实施例中，通过对电动机/发电机120的实际旋转速度进行滤波而无需使用液压传感器来计算目标旋转速度，并且使用实际旋转速度和目标旋转速度之间的速度差来有效地减小速度振动。
此外，本发明可以实施为包含由诸如处理器、控制器等之类的控制装置执行的可执行程序指令的计算机可读介质。计算机可读介质的实例包括但不限于ROM、RAM、压缩盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存驱动器、智能卡和光学数据存储装置。计算机可读记录介质还可以分布在网络连接的计算机***中使得计算机可读介质以分布式方式(诸如远程信息处理服务器和控制器区域网)被存储和执行。
尽管已经结合目前被认为是实际的示例性实施例的实施例描述了本发明，但应理解的是，本发明不限于所公开的实施例，而是相反地，本发明旨在覆盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种改型和等效配置。

Claims (15)

1.一种车辆的驱动电动机控制方法，包括：
由传感器检测驱动电动机的实际旋转速度；
由控制器通过对所述实际旋转速度进行滤波来计算所述驱动电动机的目标旋转速度；
由所述控制器计算所述实际旋转速度和所述目标旋转速度之间的速度差；
由所述控制器通过对所述速度差进行滤波来计算偏移值；
由所述控制器通过从所述速度差中扣除所述偏移值来计算速度振动；以及
由所述控制器通过基于所计算的速度振动，在所述速度振动的相反方向上施加补偿扭矩来减小所述电动机的所述速度振动。
2.如权利要求1所述的车辆的驱动电动机控制方法，其中将补偿值施加到所述速度振动值上。
3.如权利要求1所述的驱动电动机控制方法，其中第一低通滤波器被配置成对所述实际旋转速度进行滤波，并且第二低通滤波器对所述速度差进行滤波。
4.如权利要求1所述的驱动电动机控制方法，其中所述驱动电动机是利用通过输出轴输入的再生扭矩来产生电力并利用所述电力对电池充电的电动机/发电机。
5.如权利要求1所述的驱动电动机控制方法，还包括将***能量转化成旋转扭矩的内燃发动机，其中所述驱动电动机辅助所述发动机的旋转扭矩。
6.如权利要求1所述的驱动电动机控制方法，其中在检测到制动信号的情况下，检测所述驱动电动机的所述实际旋转速度并对所述实际旋转速度进行滤波以计算目标旋转速度。
7.一种具有电动机的车辆，包括：
驱动电动机，其被配置成产生扭矩并将所述扭矩传递到输出轴；和
控制部，其被配置成控制所述驱动电动机的旋转速度和旋转扭矩，
其中所述控制部执行以下操作：
检测所述驱动电动机的实际旋转速度，
通过对所述实际旋转速度进行滤波来计算所述驱动电动机的目标旋转速度，
计算所述实际旋转速度和所述目标旋转速度之间的速度差，
通过对所述速度差进行滤波来计算偏移值，
通过从所述速度差值中扣除所述偏移值来计算速度振动值，以及
通过基于所计算的速度振动值，在所述速度振动的相反方向上施加补偿扭矩来减小所述电动机的所述速度振动。
8.如权利要求7所述的具有电动机的车辆，其中所述控制部被配置成将补偿系数应用于所述速度振动。
9.如权利要求7所述的具有电动机的车辆，还包括：
对所述实际旋转速度进行滤波的第一低通滤波器，以及
对所述速度差进行滤波的第二低通滤波器。
10.如权利要求7所述的具有电动机的车辆，其中所述驱动电动机是利用从输出轴输入的再生扭矩来产生电力的电动机/发电机，其中所产生的电力对电池进行充电。
11.如权利要求7所述的具有电动机的车辆，其中当检测到制动信号时，所述控制部检测所述驱动电动机的所述实际旋转速度并对所述实际旋转速度进行滤波以计算所述驱动电动机的所述目标旋转速度。
12.一种包含由控制装置执行的可执行程序指令的计算机可读介质，包括：
通过对车辆的实际旋转速度进行滤波来计算驱动电动机的目标旋转速度的程序指令；
计算所述实际旋转速度和所述目标旋转速度之间的速度差的程序指令；
通过对所述速度差进行滤波来计算偏移值的程序指令；
通过从所述速度差中扣除所述偏移值来计算速度振动的程序指令；以及
通过基于所计算的速度振动，在所述速度振动的相反方向上施加补偿扭矩来减小所述电动机的所述速度振动的程序指令。
13.如权利要求12所述的计算机可读介质，还包括将补偿系数应用于所述速度振动的程序指令。
14.如权利要求12所述的计算机可读介质，还包括：
应用第一低通滤波器对所述实际旋转速度进行滤波的程序指令，和
应用第二低通滤波器对所述速度差进行滤波的程序指令。
15.如权利要求12所述的计算机可读介质，还包括配置成在检测到制动信号时，检测所述驱动电动机的所述实际旋转速度并对所述实际旋转速度进行滤波以计算所述驱动电动机的所述目标旋转速度的程序指令。
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