[发明专利]用于控制动力总成系统的电动扭矩机的方法和装置

说明书

技术领域

本公开涉及电动扭矩机以及其控制。

背景技术

此部分中的陈述仅提供与本公开有关的背景信息。因此，这些陈述并不意欲构成先前技术的承认。

作为内燃发动机的替代或与其组合，在动力总成系统上使用以多相电感应电动机形式的电动扭矩机来产生推进扭矩。多相（例如，三相）电感应电动机的控制可以包括使用直接（d）-正交（q）变换（abc-dq）来简化用于电动机的多相电路的分析。这允许为了便于计算和dq参考系中的相关控制而将三个交流（AC）数量减少到两个直流（DC）数量。可以在dq参考系中定义定子电动机电流空间向量，其中正交分量沿直轴和正交轴，这样使得场磁链沿d轴对齐并且扭矩分量沿q轴对齐。在执行计算之后，发生逆变换（dq-abc）以确定可在逆变器中执行的用于操作电动机的控制命令。通量命令用来确定dq参考系中的控制的直流（Id）部分并且扭矩命令对应于dq参考系中的控制的交流（Iq）部分。

发明内容

一种用于控制动力总成系统的电动扭矩机的方法包括确定控制扭矩机的预测扭矩命令。响应于预测扭矩命令确定通量命令。通量命令是响应于预测扭矩命令提供快速扭矩储备的通量水平。快速扭矩储备是响应于预测扭矩命令从扭矩机输出的扭矩的规定的最小改变速率。逆变器控制器响应于通量命令控制扭矩机的通量。

本公开包括以下方案：

1. 一种用于控制动力总成系统的电动扭矩机的方法，包括：

确定用于控制扭矩机的预测扭矩命令；

响应于预测扭矩命令确定通量命令，所述通量命令包括响应于预测扭矩命令提供快速扭矩储备的通量水平，快速扭矩储备包括响应于预测扭矩命令从扭矩机输出的扭矩的规定的最小改变速率；以及

操作逆变器控制器以响应于通量命令控制扭矩机的通量。

2. 如方案1所述的方法，其中确定预测扭矩命令包括确定可能在近期发生的命令的电动机扭矩。

3. 如方案2所述的方法，其中确定可能在近期发生的命令的电动机扭矩包括确定可能在200微秒内发生的命令的电动机扭矩。

4. 如方案2所述的方法，其中确定可能在近期发生的命令的电动机扭矩包括响应于与用于动力总成系统的内燃发动机的自动停止操作和自动启动操作相关的发动机脉冲消除确定命令的电动机扭矩的预计改变。

5. 如方案2所述的方法，其中确定可能在近期发生的命令的电动机扭矩包括响应于与联接到动力总成系统的传动系中的齿轮游隙有关的阻尼确定命令的电动机扭矩的预计改变。

6. 如方案2所述的方法，其中确定可能在近期发生的命令的电动机扭矩包括响应于在动力总成系统的变速器中的换挡期间的变速器输入速度控制确定命令的电动机扭矩的预计改变。

7. 如方案1所述的方法，其中确定预测扭矩命令包括确定扭矩机在指定时间周期内应能够产生的扭矩的量级。

8. 如方案1所述的方法，其进一步包括响应于对动力总成系统的输出扭矩命令来确定用于控制扭矩机的即时扭矩命令，所述即时扭矩命令包括用于在其能被产生时应由扭矩机尽快地产生的电动机扭矩的命令。

9. 如方案1所述的方法，其中响应于预测扭矩命令确定包括提供快速扭矩储备的通量水平的通量命令包括响应于预测扭矩命令能至少实现从扭矩机输出的扭矩的规定的最小改变速率的最小通量。

10. 如方案9所述的方法，其中从扭矩机输出的扭矩的最小改变速率包括10 kN-m/sec的扭矩的最小改变速率。

11. 一种用于控制包括电动扭矩机和联接到配置成将扭矩传递到传动系的变速器的内燃发动机的动力总成系统的方法，包括：

确定预测扭矩命令和用于控制扭矩机的即时扭矩命令；

响应于预测扭矩命令确定通量命令，所述通量命令包括响应于预测扭矩命令提供快速扭矩储备的通量水平，快速扭矩储备至少包括响应于预测扭矩命令从扭矩机输出的扭矩的规定的最小可允许改变速率；以及

操作逆变器控制器以响应于通量命令控制扭矩机的通量并且响应于即时扭矩命令控制从扭矩机输出的扭矩。

12. 如方案11所述的方法，其中确定预测扭矩命令包括确定可能在近期发生的命令的电动机扭矩。

13. 如方案12所述的方法，其中确定可能在近期发生的命令的电动机扭矩包括确定可能在200微秒内发生的命令的电动机扭矩。