控制双模变速器车辆的电驱动器功率逆变器的方法和系统
2019-11-22

控制双模变速器车辆的电驱动器功率逆变器的方法和系统

本发明提供了控制使用双模变速器的汽车的功率逆变器的方法和系统。各个实施例通过以下步骤控制功率逆变器:响应电动机的低于第一扭矩水平的命令扭矩,控制功率逆变器将功率逆变器的切换频率设定在第一设定频率;并且,响应电动机的在第一扭矩水平和第二扭矩水平之间的命令扭矩,控制功率逆变器根据电动机的命令扭矩的函数确定功率逆变器的切换频率,同时将切换频率保持在动态频率极限以上。此方法降低了在高的命令扭矩时逆变器中的切换频率,同时保持切换频率在动态频率极限以上提供了对电机的有效控制。

下面将结合附图对本发明进行描述,其中相同的附图标记代表相同的元件,并且

因此,变速器110提供三个机械点和四个可以使用的固定比,从而使得电机/发电机中的电损失最小化,同时通过锁止离合器175在第一模式中迅速提供最大动力。

在速度低于n1时,

仍然参考图1,在一个实施例中,内燃机48和电动机50构成一体,这样两者均可以通过一个或多个驱动轴52机械地联接到至少几个车轮36。散热器46连接到车架的外部,虽然没有详细示出,但是散热器46包括从中穿过的多个冷却通道并且联接到发动机48和逆变器44,所述冷却通道含有冷却流体(即冷却剂),例如水和/或乙二醇(S卩“抗冻剂”)。再次参考图1,在详细描述的实施例中,逆变器44接收冷却剂并且与电动机50共用冷却剂。散热器46可以类似地连接到逆变器44和/和电动机50。

在另一实施例中,提供了一种汽车电驱动系统。系统包括:原动机动力源;与原动机动力源相连的双模复合-分离式电动-机械变速器,电动机械变速器包括第一和第二电机;与第一和第二电机相连的功率逆变器;以及,第一和第二电机和功率逆变器相连的处理器。变速器包括输入元件,输出元件,第一和第二电机,第一、第二和第三行星齿轮装置,第一扭矩传递机构,第二扭矩传递机构,第三扭矩传递机构,第一互连元件和第二互连元件,其中输入元件接收来自原动机的动力,输出元件传递来自变速器的动力,第一和第二电机同轴对准,第一、第二和第三行星齿轮装置同轴对准,每一个行星齿轮装置使用第一、第二和第三齿轮元件,第一和第二电机与上述三个行星齿轮装置同轴对准,在第一或第二行星齿轮装置中的第一、第二和第三齿轮元件中的至少一个连接到第一电机,在第二和第三行星齿轮装置中的第一、第二和第三齿轮元件中的另外一个连接到第二电机,第一行星齿轮装置中的一个齿轮元件持续地连接到输入元件,第一扭矩传递机构选择地将与各个行星齿轮装置关联的齿轮元件之一彼此连接并将其连接到输出元件,第二扭矩传递机构选择地使第三行星齿轮组的一个齿轮元件与机壳(ground)相连,第三扭矩传递机构选择地将第二行星齿轮组的一个齿轮元件与第二行星齿轮组的另一个齿轮元件相连,第一互连元件持续地将第一行星齿轮组的一个元件连接到第二行星齿轮组的一个元件,第二互连元件持续地将第二行星齿轮组的一个元件连接到第三行星齿轮组的一个元件。所述至少一个处理器设置为,响应电动机的低于第一扭矩水平的命令扭矩,提供控制功率逆变器将功率逆变器的切换频率设定在第一设定频率的信号;以及,响应电动机的在第一扭矩水平和第二扭矩水平之间的命令扭矩,提供控制功率逆变器根据电动机的命令扭矩的函数确定功率逆变器的切换频率,同时保持切换频率在动态频率极限以上的信号。系统降低了在高的命令扭矩时逆变器中的切换频率,同时保持切换频率在动态频率极限以上提供了对电机的有效控制。这可以降低功率损失并且因此改善系统的效率。

因此,各种不同的实施例提供了通过以下步骤控制功率逆变器的系统和方法:响应电动机的低于第一扭矩水平的命令扭矩,控制功率逆变器将功率逆变器的切换频率设定在第一设定频率;以及,响应电动机的在第一扭矩水平和第二扭矩水平之间的命令扭矩,控制功率逆变器根据电动机的命令扭矩的函数确定功率逆变器的切换频率,同时保持切换频率在动态频率极限以上。此方法降低了在高的命令扭矩时逆变器中的切换频率,同时保持切换频率在动态频率极限以上提供了对电机的有效控制。这可以降低功率损失并且因此改善系统的效率。

在一个实施例中,给出了用于控制汽车的电驱动系统中的功率逆变器的方法。一般说来,此方法通过以下步骤来控制功率逆变器:响应电动机的低于第一扭矩水平的命令扭矩,控制功率逆变器将功率逆变器的切换频率设定在第一设定频率;以及,响应电动机的在第一扭矩水平和第二扭矩水平之间的命令扭矩,控制功率逆变器根据电动机的命令扭矩的函数确定功率逆变器的切换频率,同时保持切换频率在动态频率极限以上。此方法降低了在高的命令扭矩时逆变器中的切换频率,同时保持切换频率在动态频率极限以上提供了对电机的有效控制。这可以降低功率损失并且因此改善系统的效率。

第三行星齿轮组1¾也具有通常称为环形齿轮的外部齿轮元件146,其围绕通常称为太阳轮的内部齿轮元件148。多个行星齿轮元件150可旋转地安装到托架152上,这样每一个行星齿轮元件150既与外部齿轮元件146啮合又与内部齿轮元件148啮合。

图7示出的是动态频率极限控制方案的图示。