控制電動驅動系統中的功率逆變器的方法和系統的制作方法

專利名稱：控制電動驅動系統中的功率逆變器的方法和系統的制作方法
技術領域：
本發明總,及功率逆變器，并且特別是涉及控制電動驅動系統中的功率 逆變器的方法和系統。
背景技術：
近些年，技術進步，以及不斷的技術創新和嘗試，己導致汽車的設計有了 實質的變化。其中一個變化包括了汽車的電氣系統的復雜性，特別是代用燃料 車輛，例如混合動力，電動，和燃料電池車輛。這類代用燃料車輛通常4頓電 動機(可能結合另一致動器)來驅動車輪。
這些類型的 在效率上肖^1^共重要的改善。但是，忉燃總是存在的需 要就是改善電動機驅動系統的效率來減少功率損耗，增加電池壽命，和增加行 ,鵬程。另外，通常期望減少汽車發出的噪聲。不幸的是， 一些減少電動機系 統的功率損耗的技術會加大噪聲排放而超出可接受的標準。
因此，期望微一種控制方、 妹^>糊中的功率損耗和增加電動機的效 率，而過度地增加電動機產生的噪聲。而且，本發明其它的必要的特征和特性 將從后面的詳細描述和權利要求，以及附圖和前述的技術領繊啦術背景變得 顯而易見。

發明內容
在一個實施例中，,了一種控制汽車的電動驅動系統中的功率逆變器的 方法。 一般地，該方法通過以下步驟控審IJ功率逆變器響應低于第一扭矢E7K平 的電動機指令扭矩控制功率逆變器以將功率逆變器的開關頻率設置在第一設定 頻率；并且，響應第一扭矩水平和第二扭矩水平之間的電動機指令扭矩，控制 功率逆變器以根據電動機指令扭矩的函數確定功率逆變器的開關頻率，同時保 持該開關頻率高于動態頻率界限。該方法降低了逆變器在敲旨令扭矩時的開關 頻率，而且保持了開關頻率高于能夠有效控制電動機的動態頻率界限。逸就減 少了功率損耗并因此提高了系統的效率。
在另一個實施例中，提供了一種汽車電動驅動系統。該汽車電動驅動系統包括電動機，與所述電動機相連的功率逆變器，和與所述電動機和逆變器相連 的至少一個處理器。所述至少一個處理^^皮設置成響應低于第一扭矩水平的
電動機指令扭矩掛，制功率逆變器將功率逆變器的開關頻率設置在第一設定 頻率的信號；并且，響應第一扭矩水平禾瞎二扭矩水平之間的電動機指令扭矩 提〈娥第呦率逆變器以根據電動機指令扭矩的函數確定功率逆變器的開關頻率 并同時保持所述開關頻率高于動態頻率界限的信號。該系統陶氏了逆變器在高 指令扭矩時的開關頻率，同時保持開關頻率高于能夠有效控制電動機的動態頻 率界限。逸就M^了功率損耗并提高了系統的效率。


本發明將在下文中結合附圖予以說明，其中相同的附圖標己表示相同的元 件，并且 、
圖1是根據本發明一個實施例的示范性汽車的示意圖2是圖1汽車內的電壓源逆變器系統的方塊圖3是圖1汽車內的逆變器的示意圖4是示范性開關頻率控制方案的圖示；并且
圖5是動態頻率界P鵬制方案的圖示。
具體實施例方式
以下詳細說明實質上僅是示范性的，并且不限制本發明或本申請及本發明 的應用。而且，本發明并不局限于在前述技術領域，背景技術，發明內容或下 面的詳細描述中提出的l對可明示或暗示的理論。
下面的描述提到了 "連接"或"聯接"在一起的元件或特征。如本文所使 用的，除非明確說明，否則，"連接"意據一個元件/特征l趙驗接到(鵬 接關聯)另一個元件/特征，并且不一定是機械i艇接。同樣地，除非明確說明， 否則，"聯接"意歸一個元件/特征是，體接或間職接到(體接或間接關聯) 另一個元件/特征，并且不一定是機TOi接。但是，應該了鵬一個實施例中 雖然兩個元件可能被描述為是"連接"的，但在替代實施例中同樣的元件可能 是"聯接"的，并且反之亦然。因此，雖然本文示出的這些示意圖顯示了對元 件的示例性布置，但附加的插入元件，裝置，特征或部件可能存在于實際實施 例中。也應該了解這些附圖僅僅是說明性的并且可能不是按比例纟魏啲。
這些附示了控制汽車的電動驅動系統中的功率逆變器的方法和系統。一般地，駄法禾係繊過以下步驟控制功率逆變器響應低于第一扭矩水平 的電動機指令扭矩控制功率逆變器以將功率逆變器的開關頻率設置在第一設定 頻率；并且，響應第一扭矩水平和第二扭矩水平之間的電動機指令扭矩控制功 率逆變器以根據電動機指令扭矩的函數確定功率逆變器的開關頻率，同時保持 該開關頻率高于動態頻率界限。該方法降低了逆變，高指令扭矩時的開關頻 率，而且保持了開關頻率高于肖灘有效控制電動機的動態頻率界限。這就減少 了功率損耗 高了系統的效率。
圖1圖示了根據本發明的一個實施例的糊30，或"汽車"。汽車30包括 底盤32,車身34，四個車輪36，和電子控制系統38。車身34被安皿底盤32 上并且大體包圍汽車30的其它部件。車身34和底盤32可以共同形成車架。車 輪36分別在接近車身34的M角的H旋轉i皿接到底盤32。
汽車30可以是各種不同類型汽車中的一種，例如，轎車，貨車，卡車，或 運動型多功能車(SUV)，并且可以是兩輪驅動(2WD)(即，后輪驅動或皿 驅動)，四輪驅動(4WD)或全輪驅動(AWD)。汽車30也可以包括多種不同 類型的發動機(或致動器)的倒可一種或組合，例如，汽油，油內燃機，"混 合燃料 " (FFV)發動機(即，^ffi汽油和酒精的混^J)，氣體混^i (例 如，氫氣和/或天然氣)燃料發動機 料電池能源，燃傲電動機混合發動機， 和電動機。
圖1圖示了一個示范性的實施例，汽車30是混合動力車輛，并且還包括致 動器組件40，電池(或別的電能存儲器)42，功率逆變器(鵬變器)44，和 散熱器46。致動器組件40包括內燃機48和電動抓發電動機(或馬達)50。在 一個實施例中，電動機50是例如通常4頓在汽車(例如，牽引驅動控制系統等) 中的正弦繞組式交流(AC)電動機(例如，7乂磁或感應電動機)。正如本領域 技術人員可以了解的，電動機50可以包括傳動裝置，雖然未圖示，但電動機50 也包括定子組件(包括傳導線圈)，轉子組件(包括鐵磁芯)，和7襯卩流體(即， 冷卻劑)。位于電動機50內的所述定子組件和/或轉子組件可以包括多個(例如， 12個)電磁極，正如通常所M的那樣。
仍參見圖1,在一實施例中，內燃機48和電動機50被結合在一起以 # —個或多個驅動軸52機械地聯接到至少一部分，36。散熱器46連接 在車架的外部，雖然沒有詳細圖示，但散熱器46包括多^W像7XSl/或乙烯乙二醇(即防凍劑)這樣的冷卻流體(即，冷卻劑)的冷卻管道并聯接到內燃機
48和逆變器44。再參見圖l， ^^f描述的實施例中，逆變器44接收冷卻齊拼與 電動機50共同分配7賴卩劑。散熱器46可以類條ik^接到逆變器44和/或電動機 50。
電子控制系統38可用于與致動器組件40，電池42，和逆變器44通信。雖 然未詳細顯示，但電子控制系統38包括各種傳繊和汽車控制模塊，或電子控 制單元(ECU)，例如逆變鵬制模塊和糊控制器，和至少一個處理器和/鄉 中(或在其它的計穀幾可讀介質中)包含有存儲附旨令的存儲器，所述指令用
于執行如下戶;M的過程和方法。
參見圖2，根據本發明的一個示范實施例顯示了電壓源逆變器系統域電 動驅動系統)54。電壓源逆變器系統54包括控制器56，與控制器56的輸出端 聯接的逆變器44，以及與逆變器44的第"tr出端聯接的電動機50。控制器56 可以和圖1所示的電子控制系統38 ^在一起。
圖3更詳細地圖示了圖1和2中的逆變器44。逆變器44包括與電動機50 聯接的三相電路。更具體地，逆變器44包括具有與電壓源Vde (例如電池42) 聯接的第一輸入端和與電動機50聯接的輸出端的開關網絡。雖然只顯示了一個 電壓源，但可以j頓帶有兩個串聯電源的分布式直流(DC)鏈(direct current link)。
戶皿開關網絡包括H^帶有對應于^t相位的反并聯二極管(即，與* 開關反并聯)的串聯開關。每對串聯開，括第一開關(或晶體管)60， 62， 和64，第一開關60， 62，和64具有與電壓源42的正極聯接的第一接線端；以 及，第二開關66， 68，和70，第二開關66， 68，和70具有與^ffi源42的負極 聯接的第二接線端且具有與相應的第一開關60， 62，和64的第二接線端聯接的 第一接線端。
仍參見圖l，在運撤程中，M內燃機48和電動機50以交替的方式和/ 或通過內燃機48和電動機50同時向車輪36提供動力來使車輛30運行。為了 向電動機50供能，在電能供入電動機50前從電池42向逆變器44提供直流電 能，逆變器44把直流電能轉換成交流電能。正如本領域技術人員所知的，M 流電能轉換成交流電能主要通過以"開關頻率"操作(即，反復開關)逆變器 44中的晶體管來完成。一般地，控制器56發出用于控制逆變器44的開關動作的信號。如一實施 例中，控制器56發出具有與逆變器44的針開關周期關聯的單一零向量的不 連續PWM (DPWM)信號。然后逆變器44把PWM信號轉換為調制^J1， 以操作電動機50。在一個雌實施例中，控制器56響應于低于第一水平的電動 機50附旨令扭矩發出控制功率逆變器44來保持功率逆變器44的開關頻率在相 對高的第一設定頻率的PWM信號。并且當指令扭矩位于第一和第二7K平之間 時，控制器56發出PWM信號，該PWM信號控制功率逆變器劍離號總制 功率逆變器以根據電動機指令扭矩的函數確定功率逆變器的開關頻率，同時保
持戶;M開關頻率高于動態頻率界限。
戶/M驅動系統的構造確保了對電動機驅動系統中的動力的良好控制和有效 4頓。特別地，PWM逆變器的開關頻率影響半導體開關中的功率損耗。因而， 降低開關頻率能夠M^功率損耗。但是，在更高的電動t腿度時，需要更高的 開關頻率保持足夠的脈沖比以精確的控制電動機。此外，需要保持所述開關頻 率高于導艦量噪聲排放的水平。第三，所述開關頻率會影響最大可控定子基 本頻率。第四，所述開關頻率能夠影響相位紋波電流，相位紋波電流能夠影響 逆變器和電動機中的損耗。另外，所述紋波電流能夠在驅動設備中弓胞不需要 的扭矩波動。
戶;M^變器的開^t員耗能夠近^iWl等式1來說明。特別地，等式1表 示的開關損耗Psw是和電壓Vde，相電流V以及開關頻率fsw成正比的。
因而，為保持恒定的開關損耗，開關頻率會,被調整成和相電流成反比。 因為戶脫才目電流和電動機扭矩(在未飽和狀態，并且低于基本速度時)近似成 正比，相電流可以近似等同于電動機扭矩。因而，根據電動機扭矩的函數成反 比地調整開關頻剩ffl助于保持半導體裝置中的恒定開關損耗。
而且，電動機因為開關頻率而肖激產生噪聲。 一般地，人耳對范圍在lkHz 到5kHz的頻率最敏感。因此，為了使噪聲最小化，需要在更高的頻率范圍運行 逆變器，例如8kHz。
一般地，電動機的基本電頻率(O是和電動t/l3I度成正比的。為了以穩定 的方式控制定子電流，開關頻率和基本電頻率的比率需要保持足夠高。該比率 有時被稱為脈沖比。例如，在一些4樣性的電動豐鵬制中，需要約為10: 1的脈沖比來保證穩定的運行。所以，需要保持開關頻率高于這樣的比率艮口，該 比率防止脈沖比下降到低于需要保證穩定運行的數值。
因此關于開關頻率有這些相互矛盾的目標。本發明的實施例用來將開關頻 率控帝贓高值以在高鵬和低扭矩下減少噪聲和改善控制，然后減小在高扭矩 和高電流時的開關頻率來M^功率損耗，護半導體開關不產生過度熱應力。
回到圖1-3，控制器56因此構造成響應低于第一水平的電動機50附旨令扭 矩產生控制功率逆變器44來保持功率逆變器44的開關頻率處于相對較高的第 一設定頻率的PWM信號。當指令扭矩位于第一和第二水平之間時，控制器56 還會產生PWM信號，該PWM信號控制功率逆變器跑娥制功率逆變器以根 據電動機指令扭矩的函數確定功率逆變器的開關頻率，同時保持開關頻率高于 動態頻率界限的信號。
一般地，第一設定頻率被設定在相對較高的7乂平，該水平對電動機50提供 良好的控制而不超過逆變器44中的開關的頻率響應或由于開關損耗而導, 熱。例如，在一些實施例中，第一設定頻轉包含8kHz的開關頻率。
在中間電動^ ,逆變器44以根據扭矩的函數而變的開關頻率^ii行。 一般地，當指令扭矩增加時該開關頻率減小，并且這可由開關頻率和扭矩之間 的多種函數關系來完成。例如，開關頻率和扭矩之間的關系在中間電動機3M 時可以魏性的，非線性的或線性與非線性的招可結合。
如上戶腿，在電動機50運行期間，開關頻率作為指令扭矩的函數變化。但 是，同時，控制逆變器44的運行以確<斜呆持開關頻率高于動態頻率界限。 一般 地，動態頻率界限本身隨電動積速度而變，并且響應于電動機，而變。動態 頻率界限雌實現為允許開關頻率的充分減小從而減小功率損耗，同時保持足 夠高的開關頻率以在電動機當前速度下保持良好的電流控制。而且，動態頻率
界限imitt擇為將噪聲限制于可接受的水平。
在一個實施例中，當電動機在中間速度運行時動態頻率界限是電動機速度 的函數，中間速度即位于第HM水平和第二速度水平之間的速度。于是，當 電動TO度低于第HI度水平時，動態頻率界限保持在相對樹氏的規定的設定 頻率。
例如，在電動機運行期間動態頻率界限可以被選擇保持規定的脈沖比，此 處脈沖比一般被定義為幵關頻率與基本頻率的比率。因為基本頻率與電動lHJi度有關，所以設置動態界限以保持規定的脈沖比有效地根據電動機速度的函數
確定了動態頻率界限。保持高脈沖比確{，變器44中足夠數量的周期以,對 電動機50中的電流的精確控制。因此，動態頻率界限IM來確保當電動M3I度 增加時，所述頻率界限也增加以保證保持有效的電動機控制。
另外，當電動機的運纟預度高于第二速度水平時所述動態頻率界P艮能被設 定運行在相對較高的頻率界限。在一個具體實施例中，該高頻率界限可以和逆 變 低扭矢￡*平運行時的頻斜目同(例如8kHz)。
如圖4，示出了示范性開關頻率控制方案的圖示400。在這個圖中，表示了 在電動!HJtt值為100, 200， 400， 600， 800和800轉/分時開關頻率與扭矩指 令的函數曲線。當低于第一扭矩值n^ (例如100Nm)時，不管電動m3M如何， 戶艦開關頻率被保持在預定最大值(例如，8kHz)。當扭矩指令超過第一值時， 戶腿開關頻率與扭矩成反比減小同時保持戶脫開關頻率高于動態頻率界限。
動態頻率界限本身隨著且響應于電動機速度變化。這就使得所示各個電動 豐腿度值的曲線相分離。如圖4，當電動機在中間TO運行時，動態頻率界限是 電動機速度的函數，中間速叟即位于第HI度水平和第二速度水平之間的速度。 因而，當電動禾腿度低于第HI度7jC平時，動態頻率界限被保持在相對低的規 定的設定頻率1 kHz。
如圖5， g了示范性動態頻率界限的圖示500。這是這禾中圖示的一個示例， 當按照函數關系使用該圖示來根據扭矩控制開關頻率時，^E產生了圖4中表 示的開關頻率值。
在圖示500中，開關頻率的動態頻率界限圖示為電動mil度的函數。招氐 于速度n,(例如100轉/分)的低電動^1JM時，開關頻率的動態頻率界P艮將被 設定在預置低設定頻率(fsw,」im)。這個水平別被選用來保持有效的控制而避 免過量的噪聲和功率損耗，并且在本實施例中被設定為1 kHz。當然，這僅僅是 —個實施例，并且也可以f頓其它的界限值。
在中間電動禾/UM (n,和ri2之間(例如800轉/分))時，逆變器的開關頻率 將被確定為電動機速度的函數。在圖示的實施例中，該函數被構造成在開關頻 率(fw)和基本頻率(&)之間保持期望的最小脈沖比(N)。在電動機運行期 間，根據指令扭矩的函數來操作逆變器的開關頻率，當指令扭矩增加時減小開 關頻率，而且開關頻率保持高于{ 于電動1 度的動態頻率界限。換句話說，渡決定可能的最小開關頻率，艮口，用扭矩指令在最大頻對口繊預 度的最小頻率之間轉換實際開關頻率。于是，開關頻率fsw的工作范圍表示為圖 5中高于動態頻率界限fsw一n^和低于最大設定開關頻率fsw一max的陰影區域。應該 說明，高預度H2時，動態頻率界限f^^和最大頻率fsw，交匯于一點，因此 高于速度n2時無論扭矩如何電動機將運行在最大開關頻率fsw,。
還應該說明,值n,和IT2,頻率值；，和4v—^jm，和動態頻率界限fsw_min 的函數和/風斜率僅僅是示范性的，并且能依賴于本申請的細節4頓其它的數值 和函數。
確定開關頻率的技術的另一示范性示伊m^在等式2中。
如果
否則如果<formula>formula see original document page 13</formula>
其中<formula>formula see original document page 13</formula>(2)
=/ _min_lim在速度n,以下 在n,和ii2之間
=,wmax 在速度n,以上 =選定的常數 ,; =選定的常數
在等式2中，開關頻率被確定為指令扭矩m一的函數而保持高于動態頻率界 限fsw—min。如果所述指令扭矩低于扭矩水平m,，開關頻率被設定為最大頻率 fsw，。如果戶服指令扭矩高于扭矢feK平m2，開關頻率fsw減小至慟態頻率界限
fsw一min。在中間扭矩值時，開關頻率是扭矩和頻率界限的函數。
等式2的實施例中也表示了動態頻率界限fsw^本身是電動M度的函數，
在高于n2的皿時等于C，在低于n!的M時等于最小值fsw一并且在 中間速度時被確定為基本頻率t和所需脈沖比N的函數。
再者，為這些不同參,擇的值將基于特定應用的需要M取。例如，為
了延長設備的壽命，頻率分布圖可以被選擇使常見工作點的結溫擺動(junctiontemperature swing)最小化。例如，在代表性的發動機曲軸工作期間，m,可以被
選擇來使fsw保持在其最大值以避免噪聲問題。而且，應該說明的是等式2只表
明了用于調節作為扭矩函數(即，反比)的開關頻率的一個示范性函數。但是 也可^ffl替代性的函數。同樣地，雖然等式2表明在中間速度時動態頻率界限 fsw一mh確定作為基^^頻率&的線性函數，但是也可4OT替代性的函數。
因此這些不同的實施例提供了一種控制功率逆變器的系統和方法響應低 于第一扭矩水平的電動機指令扭矩控制功率逆變器來設置功率逆變器的開關頻 率在第一設定頻率；并且，響應第一扭矢g7K平和第二扭矩7乂平之間的電動機指 令扭矩控制功率逆變器以根據電動機指令扭矩的函數確定功率逆變器的開關頻 率，同時保持戶艦開關頻率高于動態頻率界限。所述方法減小逆變器在高指令 扭矩時的開關頻率，同時保持開關頻率高于動態頻率界限以有效控制電動機。 這減少功率損耗并因此提高系統的效率。
雖然在上述詳細說明中公開了至少一個示范實施例，但是可以理解的是存 在有眾多的變型。還應當理解的是這些示范實施例只是示例，并且絕不是限制 本發明的范圍，應用或構造。相反，，詳細說明將為本領域技術人員實施這 些示范實施例提供方便的途徑。應該懂得在不脫離所附權利要求及其合法等同 權利要求中限定的本發明范圍的情況下，元件的功能和布置可進行各種變化。
權利要求
1、一種控制與汽車的電動驅動系統中的電動機聯接的功率逆變器的方法，該方法包括響應低于第一扭矩水平的電動機指令扭矩，控制所述功率逆變器將功率逆變器的開關頻率設置在第一設定頻率；并且響應第一扭矩水平和第二扭矩水平之間的電動機指令扭矩，控制所述功率逆變器根據電動機指令扭矩的函數確定功率逆變器的開關頻率，同時保持所述開關頻率高于動態頻率界限。
2、 根據權禾瞎求1戶腿的方法，其中通過以下步翻定動態頻率界限-響應第^M水平和第二ffi7jC平之間的電動機的電動機速度，根據電動豐/uM的函數確定戶;M動態頻率界限；并且響應低于第^M水平的電動禾腿度，確定戶誠動態頻率界限將戶欣動態 頻率界限設置在第二設定頻率。
3、 根據權禾腰求2戶脫的方法，其中進一步艦以下步翻定動態頻率界 限響應高于第二ffi水平的電動機速度，確定所述動態頻率界限將所述動態 頻率界限設置在第一設定頻率。
4、 根據權利要求2所述的方法，其中根據電動豐;ui度的函數確定戶;M動態 頻率界限的步驟包括確定動態頻率界限以保持開關頻率與電動杉謎度的設定脈 沖比。
5、 根據權利要求1戶M的方法，其中控制所述功率逆變器以根據電動機指令扭矩的函數確定所述功率逆變器的開關頻率，同時保持所述開關頻率高于動 態頻率界限的步驟包樹妙艦開關頻率隨著戶誠指令扭矩的增大而減小。
6、根據權利要求i戶;M的方法，其中控制戶;M功率逆變器以根據電動機指 令扭矩的函數確定戶誠功率逆變器的開關頻率，同時保持戶脫開關頻率高于動態頻率界限的步驟包括確定開關頻率為<formula>formula see original document page 2</formula> 其中fsw是開關頻率，111*是指令扭矩，f諷皿是第一 設定頻率，fsw^是動態頻率界限，m,是第一扭矢gzK平，并且m2是第二扭矢E;K平。
7、 根據權利要求1戶誠的方法，其中戶脫電動機包括正弦繞組式交流(AC) 電動機。
8、 一種控制與汽車的電動驅動系統中的電動機聯接的功率逆變器的方法， 該方駒括響應低于第一扭船JC平的電動機指令扭矩，控制戶脫功率逆變器將戶誠功 率逆變器的開關頻率設置在第一設定頻率；并且響應第一扭矢E/K平和第二扭矩水平之間的電動機指令扭矩，控制戶;M功率逆變器以根據電動機指令扭矩的函數確定戶;M功率逆變器的開關頻率，同時保 持戶皿開關頻率高于動態頻率界限，其中BW電動機指令扭矩的函數被選擇為 當指令扭矩增大時減小開關頻率，并且其中通過以下步驟確定所述動態頻率界限響應第一速度水平和第二速度水平之間的電動機的電動a3I度，根據電動豐;iji度的函數確定所述動態頻率界限以保持電動機開關頻率與電動機速度的設定脈沖比；響應低于第"Hi度7X平的電動豐;uM，確定戶腿動態頻率界限將戶脫動態頻率界限設定在第二設定頻率；并且響應高于第二速度水平的電動機速度，確定所述動態頻率界限將戶/M動態 頻率界限設定在第一設定頻率。
9、根據權利要求8戶皿的方法，其中控制戶，功率逆變器以根據電動機指 令扭矩函數確定所述功率逆變器的開關頻率，同時保持所述開關頻率高于動態 頻率界限的步驟包括確定開關頻率為<formula>formula see original document page 3</formula>其中fsw是開關頻率，m'尉旨令扭矩，fs^皿是第一設定頻率，fswjnin是動態頻率界限，m,是第一扭矢E7K平，并且m2是第二扭^7K平。
10、根據權利要求8戶腿的方法，其中戶腿電動機包括正弦^^且式交流(AC) 電動機。
11、 一種汽車電動驅動系統，包括電動機；與戶M電動機，的功率逆變器；以及與所述電動機和逆變器聯接的至少一個處理器，戶;M至少一個處理m皮構造成響應低于第一扭矩7K平的電動機指令扭矩，iif娥制功率逆變器以將功率逆變器的開關頻率設置在第一設定頻率的信號；響應第一扭矩水平和第二扭矩水平之間的電動機指令扭矩，提，制功率 逆變器以根據電動機指令扭矩的函數確定功率逆變器的開關頻率，同時保持所 述開關頻率高于動態頻率界限的信號。
12、 根據權利要求ll所述的汽車電動驅動系統，其中所述至少一個處理器 還被構造成響應第HI度7K平和第二速度水平之間的電動機的電動IHJI度，根據電動才iUI度的函數確定所述動態頻率界限；并且響應低于第HM水平的電動M^，確定戶脫動態頻率界限以將戶脫動態頻率界限設置在第二設定頻率。
13、 根據權利要求12戶，的汽車電動驅動系統，其中戶;M至少一個處理器還被構造成為，響應高于第二速度水平的電動機速度，確定所述動態頻率界限以將戶;M動態頻率界限設置，一設定頻率。
14、 根據權利要求11戶，的汽車電動驅動系統，其中所述至少一個處理器被構造成根據電動機速度的函數確定所述動態頻率界限以保持開關頻率與電動t/lJS度的設定脈沖比。
15、 根據權利要求ll戶腿的汽車電動驅動系統，其中當指令扭矩增加時指令扭矩的函數減小開關頻率。
16、 根據權利要求11戶腿的汽車電動驅動系統，其中戶誠指令扭矩的函數包括<formula>formula see original document page 4</formula>其中fsw是開關頻率，m'是指令扭矩，fsw一皿是第一設定頻率，fsw—n^是動態頻率界限，m,是第一扭矢E7jC平，并且m2是第二扭，E7乂平。
17、根據權利要求11戶腿的汽車電動驅動系統，其中戶脫電動機包括正弦繞組式交流(AC)電動機。
全文摘要
本發明涉及一種控制汽車電動驅動系統中的功率逆變器的方法和系統。各種實施例通過以下步驟控制功率逆變器響應低于第一扭矩水平的電動機指令扭矩，控制所述功率逆變器以將該功率逆變器的開關頻率設置在第一設定頻率；并且響應第一扭矩水平和第二扭矩水平之間的電動機指令扭矩，控制所述功率逆變器以根據電動機指令扭矩的函數確定該功率逆變器的開關頻率，同時保持所述開關頻率高于動態頻率界限。該方法降低了逆變器在高指令扭矩時的開關頻率，同時保持開關頻率高于有效控制電動機的動態頻率界限。
文檔編號H02M7/48GK101420202SQ20081017998
公開日2009年4月29日 申請日期2008年10月24日 優先權日2007年10月24日
發明者B·A·維爾奇科, S·E·舒爾茨, S·T·維斯特, S·希蒂 申請人:通用汽車環球科技運作公司