[发明专利]具有驱动电动机的车辆及其控制方法

说明书

本发明提供具有驱动电动机的车辆及其控制方法。该车辆包括控制器，该控制器基于驾驶员的需求扭矩或驱动电动机的温度来改变驱动电动机扭矩命令的斜率。然后，电动机控制器操作驱动电动机以基于电动机扭矩命令的斜率来改变电动机扭矩。

技术领域

本发明涉及具有驱动电动机的车辆及其控制方法，并且更具体地涉及应用驱动电动机的环保型车辆(诸如混合动力车辆)以及控制车辆的电动机扭矩的方法。

背景技术

随着对全球环境污染的关注增加，使用无污染能源的重要性也在增加。特别地，为了缓解汽车废气的问题，正在积极开发包括混合动力车辆或电动车辆的环保型车辆。环保型车辆是指使用驱动电动机作为驱动源行驶的纯电动车辆(EV)、混合动力电动车辆(HEV)或燃料电池电动车辆(FCEV)等低排放车辆，并且通过将储存在蓄电池中的直流(DC)电力转换为交流(AC)电力来执行驱动，以操作驱动电动机并且将驱动电动机的驱动力传递到驱动轮。

然而，根据如图6所示的相关技术，用于驱动电动机的需求扭矩命令具有从当前电动机扭矩到需求扭矩的不连续阶跃函数的形状。特别地，在应用扭矩命令时，电动机电流不连续地突然变化，从而由于过电流而致使元件损坏。因此，如图6所示，使用通过赋予扭矩命令斜率来将扭矩和电动机电流缓慢增加到需求扭矩水平的方法。本部分中描述的内容仅为帮助理解本公开的背景，并且可以包括本公开所属领域的技术人员先前未知的内容。

发明内容

在常规技术中，当通过赋予扭矩命令斜率来将扭矩和电动机电流缓慢增加到需求扭矩水平时，无论扭矩命令(需求扭矩水平)和电动机温度如何，电动机扭矩斜率可以始终维持相同的斜率。特别地，考虑到最坏的情况而设定当时的斜率以防止过电流并且保护元件。例如，根据如图7所示的相关技术，考虑关于电动机的操作温度范围的最高温度情况来设定扭矩命令的斜率，并且无论电动机需求扭矩水平或实际电动机温度如何，都控制扭矩命令的斜率，以基于预定扭矩命令的斜率将电动机电流缓慢增加到需求扭矩水平。

常规控制方法在过电流防止和元件保护方面是有利的，但是在一般燃料效率模式操作区域中扭矩命令斜率非常小，并且因此，从当前扭矩达到需求扭矩的时间显著增加。特别地，在混合动力车辆中达到需求扭矩的延迟致使在从由驱动电动机操作车辆的EV模式切换到由驱动电动机和发动机操作车辆的HEV模式时的响应性降低，并且因此致使驾驶性能劣化。

因此，本公开的目的在于提供一种控制方法和应用该控制方法的车辆，该控制方法可以通过电动机扭矩命令的斜率的可变控制来改善电动机扭矩的响应性。本公开通过基于电动机需求扭矩量(扭矩命令)或电动机温度改变电动机扭矩命令的斜率来解决该问题。

更具体地，本公开可以包括：控制器，该控制器被配置为基于驾驶员的需求扭矩或驱动电动机的温度来改变驱动电动机扭矩命令的斜率(例如，倾斜度)；和电动机控制器，该电动机控制器被配置为操作驱动电动机以基于电动机扭矩命令的斜率来改变电动机扭矩。

控制器可以进一步被配置为随着需求扭矩增加而减小驱动电动机扭矩命令的斜率。特别地，控制器可以被配置为随着驱动电动机的温度升高而减小驱动电动机扭矩命令的斜率。控制器也可以被配置为基于驾驶员的需求扭矩和驱动电动机的温度来改变驱动电动机扭矩命令的斜率，随着需求扭矩的增加而减小驱动电动机扭矩命令的斜率，并且随着驱动电动机的温度升高而减小驱动电动机扭矩命令的斜率。

另外，当驱动电动机的温度恒定时，控制器可以被配置为在预定范围的低扭矩区域和高扭矩区域中随着需求扭矩值的变化来维持驱动电动机扭矩命令的斜率恒定，并且因此可以在低扭矩区域与高扭矩区域之间随着需求扭矩值的变化来改变驱动电动机扭矩命令的斜率。