電動車和方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電動車動力傳動系。
【背景技術】
[0002]電馬達驅動器系統(tǒng)通常包括交流(AC)電動機/功率轉換器和直流(DC)功率源，例如存儲電池。功率轉換器通常包括逆變器，逆變器將來自電源的直流電轉換為交流電，以驅動電動機。逆變器包括開關，所述開關以互補的方式開閉，以執(zhí)行快速脈寬調制(PWM)開關功能，其將DC功率轉換為AC功率。該AC功率驅動AC電動機，AC電動機又驅動車輪。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]車輛包括電動機、直流電源和操作性地連接到直流電源和電動機的逆變器。逆變器配置為將來自電源的直流電轉換為交流電和將交流電傳遞到電動機。逆變器特征在于工作狀態(tài)和不工作狀態(tài)?？刂破鞑僮餍缘剡B接到逆變器且配置為控制逆變器進行工作或是不進行工作。控制器配置為選擇性地使得逆變器進入逆變器在工作和不工作之間變動的運行模式。
[0004]在一定的車輛條件期間，逆變器在工作和不工作之間的變動能在電動機和逆變器中形成更低功率損耗。還提供一種相應的方法。
[0005]本發(fā)明提供一種車輛，包括:電動機；直流電源；逆變器，操作性地連接到直流電源和電動機；所述逆變器配置為將來自電源的直流電轉換為交流電，且將交流電傳遞到電動機，且特征在于工作狀態(tài)和不工作狀態(tài)；控制器，操作性地連接到逆變器且配置為控制逆變器進行工作或是不進行工作；其中控制器配置為選擇性地使得逆變器進入逆變器在工作和不工作之間變動的運行模式。
[0006]所述的車輛進一步包括輸入裝置，其可被司機操作，以輸入請求的電動機扭矩；其中控制器操作性地連接到輸入裝置，以接收所述請求的電動機扭矩；其中控制器操作性地連接到電動機，使得控制器控制電動機的扭矩輸出；和其中控制器配置為使得，響應于并非零的所述請求的電動機扭矩，控制器讓逆變器進入逆變器在工作和不工作之間變動的所述運行模式。
[0007]在所述的車輛中，控制器配置為使得，如果電動機的速度超過預定電動機速度，則逆變器不進入所述運行模式。
[0008]在所述的車輛中，控制器配置為使得在所述運行模式期間逆變器以大于20赫茲的頻率在工作和不工作之間變動。
[0009]在所述的車輛中，控制器配置為使得在所述運行模式期間逆變器以大于200赫茲的頻率在工作和不工作之間變動。
[0010]在所述的車輛中，電動機是永磁體電動機。
[0011]在所述的車輛中，控制器配置為造成轉變階段，在該轉變階段期間，控制器產(chǎn)生第一命令扭矩和第二命令扭矩，電動機對所述命令扭矩做出響應；其中第一命令扭矩和第二命令扭矩交替出現(xiàn)；和其中第一命令扭矩和第二命令扭矩相對于所述請求的扭矩發(fā)散且相對于彼此發(fā)散，直到第一命令扭矩和第二命令扭矩中的一個為零。
[0012]在所述的車輛中，在所述運行模式期間電動機的扭矩輸出為負，在所述運行模式中逆變器在工作和不工作之間變動。
[0013]在所述的車輛中，所述運行模式期間，與在逆變器不工作時相比，在逆變器工作時電動機的扭矩輸出更低。
[0014]在所述的車輛中，逆變器包括多個開關，所述多個開關在逆變器工作時接通且在逆變器不工作時不接通。
[0015]在所述的車輛中，所述開關響應于脈寬調制信號接通且在沒有脈寬調制信號時不接通。
[0016]本發(fā)明提供一種控制車輛的動力傳動系的方法，車輛具有直流電源、電動機和逆變器，逆變器操作性地將所述電源和電動機互連，該方法包括:從輸入裝置接收非零扭矩請求；和響應于從輸入裝置接收非零扭矩請求使得逆變器進入逆變器在工作和不工作之間變動的運行模式。
[0017]在所述的方法中，使得逆變器進入逆變器在工作和不工作之間變動的運行模式包括使得逆變器以大于20赫茲的頻率在工作和不工作之間變動。
[0018]在所述的方法中，使得逆變器進入逆變器在工作和不工作之間變動的運行模式包括使得逆變器以大于200赫茲的頻率在工作和不工作之間變動。
[0019]在所述的方法中，電動機是永磁體電動機。
[0020]所述的方法進一步包括，在逆變器在工作和不工作之間變動的所述運行模式期間，使得電動機的扭矩輸出為負。
[0021]所述的方法進一步包括，所述運行模式期間，與在逆變器不工作時相比，在逆變器工作時使得電動機的扭矩輸出更低。
[0022]在下文結合附圖進行的對實施本發(fā)明的較佳模式做出的詳盡描述中能容易地理解上述的本發(fā)明的特征和優(yōu)點以及其他的特征和優(yōu)點。
【附圖說明】
[0023]圖1是車輛的示意性部分剖開側視圖，車輛具有帶電源、逆變器和電動機的動力傳動系；
[0024]圖2是顯示了作為電動機扭矩函數(shù)的逆變器和電動機能量損耗的圖；
[0025]圖3是在逆變器在工作和不工作之間變動時車輛的速度和逆變器的狀態(tài)的圖；
[0026]圖4是圖1的逆變器的不意性顯不；
[0027]圖5是控制動力傳動系的方法的流程圖；和
[0028]圖6是作為時間的函數(shù)的扭矩請求值和扭矩命令的圖。
【具體實施方式】
[0029]參見圖1，車輛10包括車輛車身14。車輛10還包括多個車輪18，所述車輪可旋轉地將車身14支撐在地面上，地面即是車輛停歇或行進的表面。車輛10還包括動力傳動系20，動力傳動系包括電動機22。電動機22操作性地連接到至少一個車輪18，以對其傳遞扭矩且由此推進車輛10。電動機22可以直接或間接地連接到車輪18，例如經(jīng)由多速變速器。動力傳動系20還包括電源，例如電池26，其將電能供應到電動機22。
[0030]在所示實施例中，動力傳動系20為電池動力傳動系，即電池是用于為電動機22提供功率的唯一能量源。然而，可以在權利要求的范圍內(nèi)采用具有電動機的其他動力傳動系構造。例如，動力傳動系也可以是油電混合動力傳動系，其中發(fā)動機還與電動機22串行或并行地提供用于推進車輛的功率。
[0031]電動機22為使用交流電的永磁體電動機。電池26提供直流電。動力傳動系20包括逆變器30，所述逆變器操作性地連接到電池26，使得逆變器30接收來自電池26的直流電且將其轉換為交流電。逆變器30操作性地連接到電動機22，以對其傳遞交流電。
[0032]動力傳動系20還包括控制器34，所述控制器操作性地連接到逆變器30和電動機22，從而控制器34控制逆變器30和電動機22?？刂破?4可以是通常目的的數(shù)字計算機，通常包括微處理器或中央處理單元，只讀存儲器(ROM)，隨機訪問存儲器(RAM)，電可編程的只讀存儲器(EPROM)，高速時鐘，模擬數(shù)字(Α/D)和數(shù)字模擬(D/Α)和輸入/輸出電路和裝置(I/O以及適當?shù)男盘栒{節(jié)和緩沖電路?？刂破骺梢允且唤M控制算法，包括常駐程序指令和存儲在ROM中的校準算法，且被執(zhí)行為提供相應的控制功能。如在本文使用的，“控制器”可以包括一個或多個控制器、微處理器、中央處理單元、或協(xié)作以執(zhí)行本文所述的操作的其他裝置。
[0033]車輛10還包括輸入裝置38，所述輸入裝置可被車輛10的人類司機操作，以輸入電動機22的期望或請求的扭矩輸出。在所示實施例中，輸入裝置38包括可選擇性地壓下的腳踏板42。輸入裝置38還包括傳感器46，所述傳感器確定踏板42的位置且將表示踏板42位置的信號傳遞到控制器34。通常，踏板相對于其默認直立位置的位移越大則表示請求的扭矩越高。在踏板42不被壓下時，請求的扭矩為零。控制器34響應于踏板42的位置而通過調節(jié)從電池26經(jīng)由逆變器30傳遞到電動機22的能量的量來控制電動機22的扭矩輸出。
[0034]參見圖4，