CN101954908A - 与混合动力系统的听觉噪音相关的马达扭矩管理 - Google Patents

与混合动力系统的听觉噪音相关的马达扭矩管理 Download PDF

Info

Publication number
CN101954908A
CN101954908A CN2010102323095A CN201010232309A CN101954908A CN 101954908 A CN101954908 A CN 101954908A CN 2010102323095 A CN2010102323095 A CN 2010102323095A CN 201010232309 A CN201010232309 A CN 201010232309A CN 101954908 A CN101954908 A CN 101954908A
Authority
CN
China
Prior art keywords
motor
relevant
acoustic noise
torsional moment
noise level
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2010102323095A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101954908B (zh
Inventor
R·穆努库尔
G·塔梅
S·W·麦格罗根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GM Global Technology Operations LLC
Original Assignee
GM Global Technology Operations LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GM Global Technology Operations LLC filed Critical GM Global Technology Operations LLC
Publication of CN101954908A publication Critical patent/CN101954908A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101954908B publication Critical patent/CN101954908B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • B60W20/15—Control strategies specially adapted for achieving a particular effect
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/20—Reducing vibrations in the driveline
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/42—Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/421—Speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/42—Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/423—Torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/44—Drive Train control parameters related to combustion engines
    • B60L2240/441—Speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/44—Drive Train control parameters related to combustion engines
    • B60L2240/443—Torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2270/00—Problem solutions or means not otherwise provided for
    • B60L2270/10—Emission reduction
    • B60L2270/14—Emission reduction of noise
    • B60L2270/142—Emission reduction of noise acoustic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/08—Electric propulsion units
    • B60W2510/081—Speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/08—Electric propulsion units
    • B60W2710/083—Torque
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Abstract

本发明涉及与混合动力系统的听觉噪音相关的马达扭矩管理。一种操作混合动力系统的方法，包括：监测扭矩机的操作；当扭矩机的马达速度在与令人讨厌的听觉噪音相关的马达速度范围内时，将从扭矩机输出的马达扭矩限制为与可接受听觉噪音水平相关的最大许可马达扭矩。

Description

与混合动力系统的听觉噪音相关的马达扭矩管理
技术领域
本发明涉及操作混合动力系统的控制系统。
背景技术
该部分的内容仅提供与本发明有关的背景信息，且可能不构成现有技术。
已知混合动力系构架包括扭矩产生装置，扭矩产生装置包括内燃机和扭矩机，这些扭矩产生装置可以被机械地联接到变速器装置以将扭矩传递给输出构件。已知扭矩机将所存储的能量转换为动力以产生扭矩。操作混合动力系统的已知控制方案包括执行动力管理方案，以实现与燃料消耗、排放和所存储能量使用相关的优选目标，同时满足输出扭矩的操作者请求。
用于控制混合动力系统的操作的已知动力管理方案监测当前条件并产生瞬时控制信号以控制动力系统的致动器。
一种已知混合动力系统包括内燃机，内燃机被联接到双模式、复合-分离式机电变速器的输入构件，所述变速器具有被操作性地联接到机动车辆传动系的输出构件，以将牵引扭矩传输给传动系。包括电机的扭矩机以马达或发电机运行，且可以独立于从内燃机输入的扭矩而产生输入扭矩并将输入扭矩传输给变速器。电机可将通过车辆传动系传输的车辆动能转换为可存储在电能存储装置中的电能。控制系统监测来自车辆和操作者的各种输入并提供混合动力系的操作控制，包括控制变速器范围状态和换档，控制扭矩产生装置，以及调节电能存储装置和电机之间的电功率交换，从而管理包括扭矩和转速的变速器输出。
包括电机的已知扭矩机在操作期间会产生听觉噪音。由电机产生的一种听觉噪音描述为啸声。听觉噪音在扭矩机的速度和扭矩输出的操作条件内可以变化。听觉噪音可能是操作者讨厌的。用于管理和削弱电机噪音的已知方法可以包括增加噪音阻尼材料并重新设计电机，包括改变磁体结构和改变轴承设计。在扭矩机用于产生牵引或推进扭矩时，听觉噪音可以被注意，因为扭矩机在机器速度范围内产生最大扭矩输出。
发明内容
一种操作混合动力系统的方法，所述混合动力系统具有配置成将扭矩传输给输出构件的扭矩机，所述方法包括：监测从扭矩机输出的马达扭矩和扭矩机的马达速度；当扭矩机的马达速度在与令人讨厌的听觉噪音相关的马达速度范围内时，将从扭矩机输出的马达扭矩限制为与可接受听觉噪音水平相关的最大许可马达扭矩。
附图说明
现在将通过示例的方式参考附图来描述一个或多个实施例，在附图中：
图1是根据本发明的示例性混合动力系的示意图；
图2A、2B和2C示意性地示出了根据本发明的示例性混合动力系的控制系统的控制方案；和
图3是根据本发明的示例性扭矩机的输出扭矩和速度的曲线图。
具体实施方式
现在参考附图，其中，附图仅仅是为了图示某些示例性实施例而不是为了限制于此，图1示意性地示出了车辆10，车辆10包括控制系统100、混合动力系统200和传动系300。在说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。
在一个实施例中，传动系300可包括差速齿轮装置310，差速齿轮装置310机械地联接到车轴320或半轴，车轴320或半轴机械地联接到车轮330。差速齿轮装置310被联接到混合动力系统200的输出构件64。传动系300在混合动力变速器250和道路表面之间传输牵引动力。
混合动力系统200包括能量存储装置(ESD)210，ESD 210存储势能且被联接到一个或多个扭矩机230，以在它们之间传输动力。当ESD 210包括电存储装置且扭矩机230包括电动马达/发电机时，可控功率逆变器可以被置于它们之间且用于转换电功率。扭矩机230将存储的能量转换为机械动力且将机械动力转换为可以存储在ESD 210中的能量。发动机240将存储在燃料箱220中的燃料转换为机械动力。来自于发动机240的机械动力可以被传输给混合动力变速器250和扭矩机230。来自于扭矩机230的机械动力可以被传输给混合动力变速器250和发动机240。来自于混合动力变速器250的机械动力可以经由输出构件64被传输给发动机240、扭矩机230和传动系300。优选地，发动机240选择性地以多个状态操作，包括发动机开启状态和发动机关闭状态之一、全缸状态和气缸停用状态之一、以及燃料供应状态和燃料切断状态之一。优选地，混合动力变速器250选择性地以多个范围状态之一操作，包括固定档和连续可变范围状态。扭矩机230、发动机240和混合动力变速器250均包括用于监测其操作的多个传感装置，包括旋转位置传感器，例如，解算器，用于监测每个扭矩机230的旋转位置和速度。扭矩机230、发动机240和混合动力变速器250包括用于控制其操作的多个致动器。替代地，扭矩机可以以车轮马达的形式被直接地连接到车辆的各个车轮。
控制系统100包括控制模块120，控制模块120信号地连接到操作者接口130且信号地连接到GPS/通信系统110。GPS/通信系统110优选包括附加车辆通信能力和3-D地理信息系统(GIS)数字地图系统。操作者接口130包括多个人/机接口装置，车辆操作者通过人/机接口装置命令车辆10的操作，这些接口装置包括加速踏板、制动踏板和变速器范围选择器(PRNDL)。
车辆操作者通过加速踏板、制动踏板和变速器范围选择器传输输出扭矩指令，包括操作者扭矩请求、车辆行驶方向(即，向前或倒档)、以及混合动力变速器250的优选范围状态。操作者接口130还可以包括车载导航系统的接口，所述车载导航系统与GPS/通信系统110相互作用。
控制模块120信号地连接到扭矩机230、发动机240、混合动力变速器250和ESD 210中的每个的传感装置，以监测其操作并确定其参数状态。在ESD 210包括电能存储装置时，ESD 210的监测状态优选包括瞬时电流和温度。控制模块120计算ESD 210的参数状态，该状态表示ESD 210将动力传输给扭矩机230的容量。在ESD 210是电能存储装置时，ESD 210的参数状态包括电荷状态(SOC)。发动机240的监测状态优选包括发动机速度(NE)、发动机扭矩(TE)或负载、以及温度。混合动力变速器250的监测状态优选包括旋转速度以及多个位置处的液压压力，据此可以确定包括具体扭矩传递离合器的施用的参数状态。扭矩机230的监测状态优选包括速度(NM)和功率流，例如电流，据此可以确定从扭矩机230输出的马达扭矩(TM)的参数状态。
控制模块120操作性地连接到扭矩机230、发动机240和混合动力变速器250中的每个的致动器，以根据以算法和标定值形式存储的被执行控制方案来控制其操作。与扭矩机230相关的致动器优选包括逆变器模块。与发动机240相关的致动器优选包括例如燃料喷射器、空气流量控制器、火花点火系统和与控制发动机操作(包括控制发动机状态)相关的其它已知装置。与混合动力变速器250相关的致动器包括螺线管装置，用于致动扭矩传递离合器以实现在具体范围状态上的操作。
控制模块120优选包括一个或多个通用数字计算机，通用数字计算机每个包括微处理器或中央处理单元、存储介质(包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、电可编程只读存储器(EPROM))、高速时钟、模数(A/D)和数模(D/A)电路、输入/输出电路和装置(I/O)以及合适的信号调节和缓冲电路。控制模块120具有一组控制算法，所述控制算法包括存储在一个存储介质中且被执行提供期望功能的常驻程序指令和标定值。进出控制模块120的信息传输可以通过直接连接、局域网络总线和串行外围接口总线实现。控制方案的算法在预定回路循环期间被执行，以便每个算法在每个回路循环被执行至少一次。存储在非易失性存储装置中的算法由中央处理单元执行，以监测来自感测装置的输入以及执行控制和诊断程序从而用标定值控制与混合动力系统200的元件相关的致动器的操作。在持续进行的混合动力系统操作期间，回路循环通常以规则间隔例如每3.125、6.25、12.5、25和100毫秒被执行。替代性地，算法可响应于事件的发生而被执行。
用于操作包括扭矩机(例如，配置成将扭矩传输给输出构件的扭矩机，如上所述)的混合动力系统的控制方案包括监测扭矩机的扭矩输出和旋转速度。当扭矩机的马达速度在与令人讨厌的听觉噪音相关的马达速度范围内时，将从扭矩机输出的马达扭矩限制为与可接受听觉噪音水平相关的许可马达扭矩输出。
参考图2A、2B、2C和3描述控制方案。图2A示出了用于操作混合动力系统(例如，参考图1所述的混合动力系统200)的第一控制方案400。第一控制方案在一个预定回路循环期间被定期执行，以在持续进行的车辆10操作期间控制混合动力系统200的操作。在持续进行的操作期间，监测在传动系300处产生牵引动力的操作者扭矩请求，优选通过操作者接口130(410)。控制模块120响应于操作者扭矩请求产生从发动机240和扭矩机230输出的动力的指令，以传输给混合动力变速器250，以便传输给传动系300。用发动机扭矩TE和发动机速度NE描述发动机动力。用马达扭矩TM和马达速度NM描述来自于扭矩机230的动力输出。例如，当操作者经由加速踏板请求高速/高负载操作时(称为WOT(宽开启节气门)事件)，控制模块120可以响应于该事件命令发动机240和扭矩机230产生最大可实现扭矩。在采用处于双模式、复合-分离混合动力系设置的内燃机和两个扭矩机的一个动力系实施例中，用于确定输出扭矩TO和输出速度NO的管理方程如下：
TO＝a*TA+b*TB+c*TE        [1]
NO＝f(NA，NB，NE)         [2]
其中，TA和TB表示马达扭矩，即TM＝a*TA+b*TB，且NA和NB表示马达速度，即从第一和第二扭矩机230输入到变速器250的NM，a、b和c是标量值。例如，当操作者命令WOT事件时，控制方案400命令来自于至少一个扭矩机230的最大可实现马达扭矩TM和最大发动机扭矩TE。
图3示出了在示例性扭矩机的马达速度(NM)范围内的最大可实现马达扭矩(TM-Max)。图3还示出了由最小听觉噪音速度(NM-Min)和最大听觉噪音速度(NM-Max)限定的听觉噪音速度范围。存在与对应于听觉噪音速度范围内的马达速度的最大或阈值操作者可接受听觉噪音水平相关的最大许可马达扭矩输出(TM-AUD)。与最大或阈值操作者可接受听觉噪音水平相关的最大许可马达扭矩输出(TM-AUD)与扭矩机230的最大或阈值操作者可接受听觉噪音水平相关。
监测扭矩机230所实现的马达扭矩TM和马达速度NM(420)。监测所实现的马达扭矩TM可以包括监测流向扭矩机230的电流，且监测马达速度NM可以包括监测适合于监测扭矩机230的旋转位置和速度的传感器的信号输出。
在动力系统的操作期间，当一个扭矩机230的马达速度NM在听觉噪音速度范围内时(425)，从扭矩机230输出的马达扭矩被限制为与对应于当前马达速度NM的最大或阈值操作者可接受听觉噪音水平相关的最大许可马达扭矩输出(TM-AUD)。当扭矩机230包括电机时，通过控制流向扭矩机230的电功率流，将马达扭矩限制为与最大或阈值操作者可接受听觉噪音水平相关的最大许可马达扭矩输出(TM-AUD)。否则，马达扭矩被限制为由最大可实现马达扭矩TM-Max限定的指令马达扭矩TM。
与最大或阈值操作者可接受听觉噪音水平相关的最大许可马达扭矩输出(TM-AUD)包括对应于与示例性扭矩机230的操作相关的优选听觉噪音水平的马达扭矩。听觉噪音水平定义为可由车辆操作者在车辆操作期间听到的噪音水平，优选使用以分贝测量的噪音强度度量来表征。令人讨厌的听觉噪音水平定义为车辆操作者讨厌的听觉噪音水平，且可以表征为高于使用以分贝测量的噪音强度度量确定的阈值的听觉噪音水平。可接受听觉噪音水平定义为车辆操作者可以察觉但不讨厌的听觉噪音水平，且可以表征为处于或低于使用以分贝测量的噪音强度度量确定的阈值的听觉噪音水平。在车辆研发期间，示例性扭矩机230和相关动力系、传动系和车辆应用的听觉噪音速度范围(包括最小听觉噪音速度(NM-Min)和最大听觉噪音速度(NM-Max))、以及与最大或阈值操作者可接受听觉噪音水平和令人讨厌的听觉噪音水平相关的最大许可马达扭矩输出(TM-AUD)是依应用而定的且可以通过试验确定。对于某一应用来说，许可马达扭矩输出与由示例性扭矩机230所产生的并由与动力系、传动系和车辆因素相关的听觉噪音削弱所抵消的听觉噪音有关。与最大或阈值操作者可接受听觉噪音水平相关的最大许可马达扭矩输出(TM-AUD)对应于马达速度NM。在马达速度大于或小于听觉噪音速度范围时，从扭矩机230输出的听觉噪音认为是车辆操作者不讨厌的。
对听觉噪音的容忍可以是与时间相关的，例如，听觉噪音水平的短期存在可能是不讨厌的，而听觉噪音水平的长期存在可能是令人讨厌的。因而，图2B示出了用于操作混合动力系统200的第二控制方案400。在持续进行的操作期间，监测在传动系300处产生牵引动力的操作者扭矩请求，优选通过操作者接口130(410)。控制模块120响应于操作者扭矩请求产生针对经由混合动力变速器250传输给传动系300的来自于发动机240的发动机动力(以扭矩TE和速度NE的形式)和来自于扭矩机230的扭矩TM和速度NM的指令(415)。监测实现的马达扭矩TM和马达速度NM(420)。在动力系统的操作期间，当马达速度NM在听觉噪音速度范围内时(425)，确定与马达扭矩TM和马达速度NM相对应的听觉噪音参数NAUD(TM，NM)的状态。听觉噪音参数NAUD(TM，NM)的状态优选对应于以分贝测量的噪音强度度量且可以通过试验预先确定。在经过时间上对听觉噪音参数NAUD(TM，NM)的状态进行积分以确定时间积分的听觉噪音状态(435)，计算如下：
∫N(TM，NM)*dt dB-sec        [3]
听觉噪音参数NAUD(TM，NM)的状态与以分贝-秒测量的时间积分的听觉噪音阈值(积分阈值)进行比较。当时间积分的听觉噪音状态超过阈值时，将马达扭矩TM限制为与对应于当前马达速度NM的最大或阈值操作者可接受听觉噪音水平相关的最大许可马达扭矩输出(TM-AUD)(450)。否则，马达扭矩被限制为由最大可实现马达扭矩TM-Max限定的指令马达扭矩TM(460)。优选地，听觉噪音参数NAUD(TM，NM)的状态在扭矩机230在听觉噪音速度范围内的连续未中断操作期间所经过时间上积分。因而，当马达速度NM落入听觉噪音速度范围之外时，即小于最小听觉噪音速度(NM-Min)或大于最大听觉噪音速度(NM-Max)，时间积分的听觉噪音状态被重置为零。第二控制方案400’可以包括滞后，以适应马达速度在最小听觉噪音速度(NM-Min)和最大听觉噪音速度(NM-Max)附近的所述扭矩机230的操作。
图2C示出了用于操作混合动力系统200的第三控制方案400”。在持续进行的操作期间，监测在传动系300处产生牵引动力的操作者扭矩请求，优选通过操作者接口130(410)。控制模块120响应于操作者扭矩请求产生针对经由混合动力变速器250传输给传动系300的来自于发动机240的发动机动力(以发动机扭矩TE的形式)和来自于扭矩机230的扭矩TM的指令(415’)。监测实现的马达速度NM(420’)。当马达速度NM达到和/或超过最小听觉噪音速度(NM-Min)(428)时，计算马达速度NM的时间变化率(NM-DOT)(433)。计算扭矩机230将在与最小听觉噪音速度(NM-Min)、最大听觉噪音速度(NM-Max)以及马达速度NM的时间变化率(NM-DOT)相关的听觉噪音速度范围内操作的预测经过时间段(tNB)(438)。预测经过时间段(tNB)与阈值时间段(时间阈值)(tTHD)进行比较(443)。当预测经过时间段(tNB)小于阈值时间段(tTHD)时，马达扭矩被控制为由最大可实现马达扭矩(TM-Max)限定的指令马达扭矩TM(460)。当预测经过时间段(tNB)超过阈值时间段(tTHD)时，马达扭矩TM被控制为与对应于当前马达速度NM的最大或阈值操作者可接受听觉噪音水平相关的最大许可马达扭矩输出(TM-AUD)(450)。阈值时间段(tTHD)优选为基于听觉噪音在经过时间内的累计不舒适性的预先标定时间段。
控制方案400、400’和400”均优选包括在一个预定回路循环期间被定期执行以控制混合动力系统200的操作的一个或多个算法。虽然控制方案400、400’和400”的元件在图2A、2B和2C中显示为分立元件，但是这种图示时为了便于说明，且应当认识到，由这些元件执行的功能可以使用算法、硬件和/或专用集成电路(ASIC)来组合并实施。
应当理解的是，在本发明的范围内允许变型。本发明已经描述某些优选实施例及其变型。在阅读和理解说明书之后，可以想到进一步的变型和修改。旨在包括落入本发明范围内的所有这种变型和修改。

Claims (8)

1.一种操作混合动力系统的方法，所述混合动力系统包括配置成将扭矩传输给输出构件的扭矩机，所述方法包括：
监测从扭矩机输出的马达扭矩和扭矩机的马达速度；
当扭矩机的马达速度在与令人讨厌的听觉噪音相关的马达速度范围内时，将从扭矩机输出的马达扭矩限制为与可接受听觉噪音水平相关的最大许可马达扭矩。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
确定与从扭矩机输出的马达扭矩和扭矩机的马达速度相对应的听觉噪音参数的状态；
当扭矩机的马达速度在与令人讨厌的听觉噪音相关的马达速度范围内时，将听觉噪音参数的状态进行时间积分；以及
其中，在时间积分的听觉噪音参数超过阈值时进行如下操作：当扭矩机的马达速度在与令人讨厌的听觉噪音相关的马达速度范围内时，将从扭矩机输出的马达扭矩限制为与可接受听觉噪音水平相关的最大许可马达扭矩。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括：
预测扭矩机在与令人讨厌的听觉噪音相关的马达速度范围内操作的经过时间段；以及
其中，在预测经过时间段超过阈值时进行如下操作：当扭矩机的马达速度在与令人讨厌的听觉噪音相关的马达速度范围内时，将从扭矩机输出的马达扭矩限制为与可接受听觉噪音水平相关的最大许可马达扭矩。
4.一种操作混合动力系统的方法，所述混合动力系统包括内燃机、电机和混合动力变速器，所述混合动力变速器配置成在输入构件和电机以及输出构件之间传输动力，所述方法包括：
识别与高于阈值的听觉噪音水平相关的所述电机的马达速度范围；
响应于操作者扭矩请求命令从所述电机输出的马达扭矩；
监测所述电机的马达速度；
确定与从所述电机输出的马达扭矩和所述电机的马达速度相关的听觉噪音水平；
当所述电机的马达速度在所识别的与高于阈值的听觉噪音水平相关的电机的马达速度范围内时，将与从电机输出的马达扭矩和电机的马达速度相关的听觉噪音水平进行时间积分；以及
当与电机的马达速度相关的时间积分听觉噪音水平超过阈值时，控制流向电机的电功率流以将马达扭矩输出限制为与在电机的所述马达速度下的优选听觉噪音水平相关的最大许可马达扭矩输出。
5.根据权利要求4所述的方法，还包括：
预测电机在所述与令人讨厌的听觉噪音相关的马达速度范围内操作的经过时间段；以及
其中，在预测经过时间段超过阈值时进行如下操作：当与电机的马达速度相关的时间积分听觉噪音水平超过阈值时，控制流向电机的电功率流以将马达扭矩输出限制为与在电机的所述马达速度下的优选听觉噪音水平相关的最大许可马达扭矩输出。
6.一种操作混合动力系统的方法，所述混合动力系统包括内燃机、电机和混合动力变速器，所述混合动力变速器配置成在输入构件和扭矩机以及输出构件之间传输动力，所述方法包括：
识别与高于阈值噪音水平的噪音水平相关的电机的马达速度范围；
响应于操作者扭矩请求命令从电机输出的马达扭矩；
监测电机的马达速度；
当电机的马达速度在与高于所述阈值噪音水平的噪音水平相关的电机的马达速度范围内时，将与从电机输出的马达扭矩限制为与所述阈值噪音水平相关的最大许可马达扭矩。
7.根据权利要求6所述的方法，还包括：
确定与从电机输出的马达扭矩和电机的马达速度相对应的听觉噪音参数的状态；
当电机的马达速度在与所述阈值噪音水平相关的马达速度范围内时，将听觉噪音参数的状态进行时间积分；以及
其中，在时间积分的听觉噪音参数状态超过积分阈值时进行如下操作：当电机的马达速度在与高于所述阈值噪音水平的噪音水平相关的电机的马达速度范围内时，将与从电机输出的马达扭矩限制为与所述阈值噪音水平相关的最大许可马达扭矩。
8.根据权利要求6所述的方法，还包括：
预测电机在与阈值噪音水平相关的马达速度范围内操作的经过时间段；以及
其中，在预测经过时间段超过时间阈值时进行如下操作：当电机的马达速度在与高于所述阈值噪音水平的噪音水平相关的电机的马达速度范围内时，将与从电机输出的马达扭矩限制为与所述阈值噪音水平相关的最大许可马达扭矩。
CN201010232309.5A 2009-07-16 2010-07-16 与混合动力系统的听觉噪音相关的马达扭矩管理 Expired - Fee Related CN101954908B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/503,968 2009-07-16
US12/503968 2009-07-16
US12/503,968 US8280598B2 (en) 2009-07-16 2009-07-16 Motor torque management associated with audible noise for a hybrid powertrain system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101954908A true CN101954908A (zh) 2011-01-26
CN101954908B CN101954908B (zh) 2014-01-01

Family

ID=43465858

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201010232309.5A Expired - Fee Related CN101954908B (zh) 2009-07-16 2010-07-16 与混合动力系统的听觉噪音相关的马达扭矩管理

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8280598B2 (zh)
CN (1) CN101954908B (zh)
DE (1) DE102010026982B4 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103847731A (zh) * 2012-12-05 2014-06-11 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于缓解传动系扰动的混合动力发动机操作选择策略
CN104773157A (zh) * 2014-01-14 2015-07-15 福特全球技术公司 车辆发动机和电机控制
CN103683901B (zh) * 2012-09-21 2018-04-27 现代自动车株式会社 用于减小环保车辆中噪声的逆变器控制系统和方法
WO2021062928A1 (zh) * 2019-09-30 2021-04-08 苏州益高电动车辆制造有限公司 油电混合动力汽车、控制方法、计算机设备及可读存储介质

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8649923B2 (en) * 2010-01-12 2014-02-11 Ford Global Technologies, Llc E-drive PWM frequency strategy
GB2502804A (en) * 2012-06-07 2013-12-11 Jaguar Land Rover Ltd A controller that reduces NVH in a hybrid vehicle
US9440644B2 (en) 2014-05-20 2016-09-13 Ford Global Technologies, Llc Selective electric mode for electric vehicle
FR3032676B1 (fr) * 2015-02-17 2017-02-17 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede et dispositif de controle du couple fourni par un moteur thermique et une machine motrice de vehicule, en fonction du couple limite supporte par la boite de vitesses
JP6568158B2 (ja) * 2017-07-28 2019-08-28 株式会社Ｓｕｂａｒｕ 車両用制御装置
US10486689B2 (en) * 2018-02-13 2019-11-26 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for reducing exterior noise during electrified vehicle operation
JP7311319B2 (ja) * 2019-06-19 2023-07-19 ファナック株式会社 時系列データ表示装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101195377A (zh) * 2006-12-08 2008-06-11 丰田自动车株式会社 用于车辆用驱动装置的控制装置
CN101223067A (zh) * 2005-07-15 2008-07-16 丰田自动车株式会社 混合动力车辆和混合动力车辆的控制方法
US20090115362A1 (en) * 2007-11-01 2009-05-07 Aisin Aw Co., Ltd. Electric motor control device, electric vehicle, and hybrid electric vehicle

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3262046B2 (ja) * 1997-09-17 2002-03-04 トヨタ自動車株式会社 ギヤ機構における歯打ち音の低減方法、動力出力装置およびこの動力出力装置を搭載したハイブリッド車輌
JP3729165B2 (ja) * 2002-09-03 2005-12-21 トヨタ自動車株式会社 車両制御装置及びその制御方法
JP3915699B2 (ja) * 2002-12-27 2007-05-16 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 ハイブリッド車輌の制御装置
US7127337B2 (en) * 2003-10-14 2006-10-24 General Motors Corporation Silent operating mode for reducing emissions of a hybrid electric vehicle
US6832148B1 (en) * 2003-10-14 2004-12-14 General Motors Corporation Automatic engine stop and restart mode for reducing emissions of a hybrid electric vehicle
US7653474B2 (en) * 2004-05-14 2010-01-26 Gm Global Technology Operations, Inc. Method of determining engine output power in a hybrid electric vehicle
US7222004B2 (en) * 2005-02-02 2007-05-22 Deere & Company Vehicular navigation with location-based noise reduction
JP2007045238A (ja) * 2005-08-08 2007-02-22 Nissan Motor Co Ltd 車両用ハイブリッドシステムの制御方法
US7632212B2 (en) * 2005-11-25 2009-12-15 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hybrid vehicle and control method of the same
JP4197013B2 (ja) * 2006-06-28 2008-12-17 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
JP4720653B2 (ja) * 2006-07-07 2011-07-13 トヨタ自動車株式会社 電動機制御装置およびそれを備えた車両
JP5018026B2 (ja) * 2006-11-09 2012-09-05 トヨタ自動車株式会社 車両用駆動装置の制御装置
US8073610B2 (en) * 2007-11-07 2011-12-06 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus to control warm-up of an exhaust aftertreatment system for a hybrid powertrain
JP4582184B2 (ja) * 2008-04-17 2010-11-17 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置および制御方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101223067A (zh) * 2005-07-15 2008-07-16 丰田自动车株式会社 混合动力车辆和混合动力车辆的控制方法
CN101195377A (zh) * 2006-12-08 2008-06-11 丰田自动车株式会社 用于车辆用驱动装置的控制装置
US20090115362A1 (en) * 2007-11-01 2009-05-07 Aisin Aw Co., Ltd. Electric motor control device, electric vehicle, and hybrid electric vehicle

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103683901B (zh) * 2012-09-21 2018-04-27 现代自动车株式会社 用于减小环保车辆中噪声的逆变器控制系统和方法
CN103847731A (zh) * 2012-12-05 2014-06-11 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于缓解传动系扰动的混合动力发动机操作选择策略
CN103847731B (zh) * 2012-12-05 2016-09-14 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于缓解传动系扰动的混合动力发动机操作选择策略
CN104773157A (zh) * 2014-01-14 2015-07-15 福特全球技术公司 车辆发动机和电机控制
CN104773157B (zh) * 2014-01-14 2018-08-03 福特全球技术公司 车辆发动机和电机控制
WO2021062928A1 (zh) * 2019-09-30 2021-04-08 苏州益高电动车辆制造有限公司 油电混合动力汽车、控制方法、计算机设备及可读存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
DE102010026982B4 (de) 2018-08-23
US8280598B2 (en) 2012-10-02
US20110015813A1 (en) 2011-01-20
CN101954908B (zh) 2014-01-01
DE102010026982A1 (de) 2011-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101954908B (zh) 与混合动力系统的听觉噪音相关的马达扭矩管理
CN101439662B (zh) 用于监控机电式变速器的转速的方法和装置
CN101659256B (zh) 基于违约成本控制动力传动系系统的方法
US7160224B2 (en) Single motor recovery for an electrically variable transmission
CN101634362B (zh) 用于海拔补偿的变速器换挡调度方法
CN101492047B (zh) 混合动力系统中调节发动机运行的方法和装置
CN101469638B (zh) 用于混合动力系统中转矩管理的发动机控制系统
CN101513875B (zh) 预测混合动力系统速度输出的方法
CN101508295B (zh) 混合动力系系统的控制方法
CN101428616B (zh) 用于管理动力系统中的电功率的方法
CN101474999B (zh) 确定混合制动期间混合动力系统中优选发动机操作的方法
US8825243B2 (en) Predictive energy management control scheme for a vehicle including a hybrid powertrain system
US7991519B2 (en) Control architecture and method to evaluate engine off operation of a hybrid powertrain system operating in a continuously variable mode
CN101497337B (zh) 运行动力系系统以在发动机状态之间过渡的方法
CN101804809B (zh) 用于确定传动系游隙估计值的设备和方法
CN101508289B (zh) 混合动力系系统牵引和稳定性调节过程的发动机转矩控制
CN101434202B (zh) 控制再生制动和摩擦制动的方法
US7988591B2 (en) Control architecture and method for one-dimensional optimization of input torque and motor torque in fixed gear for a hybrid powertrain system
CN101428615B (zh) 用于控制混合式动力系系统的方法和装置
CN101423019B (zh) 用于监测机电式变速器的输出的方法和设备
CN101532563B (zh) 用于预测混合动力系系统的操作员转矩要求的方法
CN101531189B (zh) 在混合动力传动系统中控制电升压的方法
CN101475001B (zh) 确定混合动力系系统的快速致动发动机转矩的方法和装置
CN101890953B (zh) 管理混合动力系统中的电池功率的方法
CN101423061A (zh) 基于扭矩机温度控制动力系统的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20140101

Termination date: 20200716

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee