[发明专利]用于控制机动车辆电动马达的旋转速度的系统以及对应方法

说明书

技术领域

本发明涉及对机动车辆电动马达的旋转速度的控制并且更具体地涉及减小该旋转速度的振荡。

背景技术

对电动马达的旋转速度的控制总体上使之有可能理解作用于加速踏板和制动踏板上的驾驶员产生正或负的扭矩设定点的意愿。这个扭矩设定点被传输至功率电子部件(斩波器、逆变器等)来产生电气设定点(电流和电压)以便获得马达的所希望扭矩以及最终的旋转速度。

总体上，“动力传动系”用来指代确保扭将矩设定点传输到车轮的所有机电构件(功率电子装置、电动马达、发动机悬架、减速齿轮等)。

常规地，为了遵循从0到正值改变的扭矩设定点，马达的旋转速度将增大到对应于所希望扭矩的值。也就是说，这种增大总体上不是线性的(理想反应)并且发生振荡。

当正常运行时，该扭矩设定点经历变化。这些变化一般并不完美地遵循马达的速度，并且在马达的旋转速度趋势中可以观察到被阻尼的振荡。这些振荡是车辆驾驶员所讨厌的。

并且，由于这些电动机器能够以非常短的延迟时间产生非常强的扭矩水平，与配备有热力发动机的动力传动系相比就增强了以上描述的现象。

已经提出的是通过基于发动机速度(或车辆速度)的测量值来校正扭矩设定点从而减小振荡。更具体地，已经提出的是对发动机速度进行二次求导以由此仅提取出讨厌的振荡、并且将二次求导的发动机速度乘以一个系数以便最终从扭矩设定点中减去这个结果。

这个方案适用于在具有热力发动机的车辆中出现的振荡。这个方案并不是快到足以处理电动驱动或混合驱动的车辆中的振荡的。而且，这个方案具有的缺点是相对于不能预期的振荡而言会延迟。

还能够参考文件WO 2012/011521，该文件提出使用直接校正器和基于反馈的校正器。此文件的直接校正器对扭矩设定点的变化进行滤波以避免过度激发在传动系的共振区域内的频率。该基于反馈的校正器通过修改动力传动系在共振区域内的频率响应的增益和相位来减小振荡。

图1示出了文件WO 2012/011521的直接校正器和基于反馈的校正器的联合体的示意性表示。首先例如从由车辆踏板供应的信息生成一个扭矩设定点C_cons，并且该扭矩设定点对应于驾驶员希望的扭矩设定点。这个设定点C_cons被应用于具有以下传递函数的直接校正器1的输入：

Gobj(s)G^(s)]]>

其中：

G_obj(s)是目标传递函数，也就是没有振荡的，

是控制模型，也就是动力传动系的模型。

加法器2通过第一输入与校正器1的输出相联。加法器2的输出与另一个加法器3的第一输入相联，该另一个加法器的另一个输入接收干扰C_perturb。加法器3的输出与具有传递函数G(s)的动力传动系4通信。动力传动系4使得能够获得马达的旋转速度ω_mot。

在此文件中描述的基于反馈的校正器包括一个具有传递函数的校正器5，该校正器的输出与马达速度ω_mot进行比较(减法器6)。减法器6的输出与具有以下传递函数的一个额外校正器7相联：

H(s)G^(s)]]>

其中H(s)被选择来校正振荡。

控制模型具有的频率响应揭示了伴随有相移的共振区域。此外，这个控制模型是不完整的并且没有精确地与真实的动力传动系相对应，虽然它旨在当以下关系成立时起作用：