CN102195556B - 用于管理电动马达系统的扭矩容量的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于管理电动马达系统的扭矩容量的系统和方法。一种操作电动马达的方法。所述方法包括：接收扭矩请求；确定电动马达的长期扭矩容量和短期扭矩容量；基于长期扭矩容量或短期扭矩容量中的至少一个以及扭矩请求产生扭矩指令；以及根据扭矩指令控制电动马达。

Description

用于管理电动马达系统的扭矩容量的系统和方法

技术领域

本发明总体上涉及电驱动系统，且更具体地涉及用于管理电动车辆和混合动力车辆的电动马达扭矩容量的方法和系统。

背景技术

技术的发展使得机动车（尤其是替代燃料车辆，例如混合动力、电动、以及燃料电池车辆）的设计产生了实质性改变。这种车辆可使用电驱动系统，其中，电动马达由蓄电池提供动力以产生用于驱动轴的扭矩。电子控制系统通过评估操作车辆和产生驱动车辆的扭矩指令所需的扭矩需求而控制电动马达的操作。

在操作期间，电驱动系统可产生热量，其通常取决于电驱动系统产生的扭矩量。如果未被适当地考虑，那么过多热量可导致不希望的问题。因而，扭矩指令常规地由电动马达的预定扭矩容量限制，其基于蓄电池的电压电平和其它操作特性。这些扭矩容量通过考虑车辆上的扭矩的长期影响来产生，通常根据车辆预期寿命。由于扭矩容量用作扭矩指令的限制，因而扭矩容量的选择也影响车辆的性能。通常，设计者持续地试图增加车辆性能，而不会不利地影响电驱动系统或者显著增加复杂性和功率使用。

因此，期望改进电驱动系统的性能，而不显著增加处理复杂性和功率使用。此外，本发明的其它期望特征和特性将从随后的详细说明和所附权利要求结合附图以及前述技术领域和背景技术显而易见。

发明内容

根据示例性实施例，提供一种操作电动马达的方法。所述方法包括：接收扭矩请求；确定电动马达的长期扭矩容量和短期扭矩容量；基于长期扭矩容量或短期扭矩容量中的至少一个以及扭矩请求产生扭矩指令；以及根据扭矩指令控制电动马达。

根据另一个示例性实施例，提供一种操作电动马达的电子控制系统。所述系统包括：扭矩控制器，所述扭矩控制器配置成确定与电动马达有关的长期扭矩容量和短期扭矩容量；车辆控制器，所述车辆控制器被联接到扭矩控制器且配置成接收扭矩请求且基于长期扭矩容量或短期扭矩容量中的至少一个以及扭矩请求产生扭矩指令；以及逆变器模块，所述逆变器模块被联接到车辆控制器且配置成接收扭矩指令且根据扭矩指令驱动电动马达。

方案1. 一种操作电动马达的方法，包括以下步骤：

接收扭矩请求；

确定电动马达的长期扭矩容量和短期扭矩容量；

基于长期扭矩容量或短期扭矩容量中的至少一个以及扭矩请求产生扭矩指令；以及

根据扭矩指令控制电动马达。

方案2. 根据方案1所述的方法，还包括计算温度缩减因子的步骤。

方案3. 根据方案2所述的方法，其中，控制步骤包括用逆变器模块控制电动马达，且其中，计算步骤包括基于电动马达和逆变器模块处的温度操作特性来计算温度缩减因子。

方案4. 根据方案2所述的方法，其中，确定步骤包括选择标称短期扭矩容量且基于温度缩减因子限制标称短期容量。

方案5. 根据方案1所述的方法，还包括计算冷却系统缩减因子的步骤。

方案6. 根据方案5所述的方法，其中，控制步骤包括用逆变器模块控制电动马达，所述方法还包括：用冷却系统冷却电动马达和逆变器模块，且其中，计算步骤包括基于电动马达和逆变器模块处的冷却系统的操作特性来计算冷却系统缩减因子。

方案7. 根据方案6所述的方法，其中，确定步骤包括选择标称短期扭矩容量且基于冷却系统缩减因子限制标称短期容量。

方案8. 根据方案1所述的方法，其中，所述方法还包括计算缩减因子的步骤，且其中，确定步骤包括选择标称短期扭矩容量和长期容量且基于缩减因子限制标称短期容量和标称长期容量。

方案9. 根据方案1所述的方法，还包括选择第一操作模式或第二操作模式的步骤，以及

其中，在第一操作模式中，产生步骤包括基于扭矩请求和长期扭矩容量产生扭矩指令，以及

其中，在第二操作模式中，产生步骤包括基于扭矩请求和短期扭矩容量产生扭矩指令。

方案10. 根据方案1所述的方法，其中，产生步骤包括：

将扭矩请求与长期扭矩容量或短期扭矩容量中的至少一个进行比较；以及

在扭矩请求大于长期扭矩容量或短期扭矩容量中的至少一个时，将扭矩指令设定大约等于长期容量或短期扭矩容量中的所述至少一个。

方案11. 一种配置成操作电动马达的电子控制系统，包括：

扭矩控制器，所述扭矩控制器配置成确定与电动马达有关的长期扭矩容量和短期扭矩容量；

车辆控制器，所述车辆控制器被联接到扭矩控制器，并且配置成接收扭矩请求且基于长期扭矩容量或短期扭矩容量中的至少一个以及扭矩请求产生扭矩指令；以及

逆变器模块，所述逆变器模块被联接到车辆控制器，并且配置成接收扭矩指令且根据扭矩指令驱动电动马达。

方案12. 根据方案11所述的电子控制系统，其中，所述扭矩控制器还配置成计算温度缩减因子。

方案13. 根据方案12所述的电子控制系统，其中，所述扭矩控制器还配置成基于电动马达和逆变器模块的温度操作特性来计算温度缩减因子。

方案14. 根据方案12所述的电子控制系统，

其中，由车辆控制器接收的短期扭矩容量是修正短期扭矩容量，由车辆控制器接收的长期扭矩容量是修正长期扭矩容量，以及

其中，所述扭矩控制器配置成选择标称短期扭矩容量且基于温度缩减因子限制标称短期容量以产生修正短期扭矩容量。

方案15. 根据方案11所述的电子控制系统，其中，所述车辆控制器还配置成计算冷却系统缩减因子。

方案16. 根据方案15所述的电子控制系统，其中，所述扭矩控制器还配置成基于电动马达和逆变器模块的冷却系统操作特性来计算冷却系统缩减因子。

方案17. 根据方案16所述的电子控制系统，

其中，由车辆控制器接收的短期扭矩容量是修正短期扭矩容量，由车辆控制器接收的长期扭矩容量是修正长期扭矩容量，以及

其中，所述扭矩控制器配置成选择标称短期扭矩容量且基于冷却系统缩减因子限制标称短期容量以产生修正短期扭矩容量。

方案18. 根据方案11所述的电子控制系统，

其中，由车辆控制器接收的短期扭矩容量是修正短期扭矩容量，由车辆控制器接收的长期扭矩容量是修正长期扭矩容量，以及

其中，所述扭矩控制器配置成：

选择标称短期扭矩容量，

计算缩减因子，以及

基于缩减因子限制标称短期扭矩容量和标称长期扭矩容量以产生修正短期扭矩容量和修正长期扭矩容量。

方案19. 根据方案11所述的电子控制系统，其中，所述车辆控制器配置成以第一操作模式或第二操作模式操作，以及

其中，在第一操作模式中，车辆控制器配置成基于扭矩请求和长期扭矩容量产生扭矩指令，以及

其中，在第二操作模式中，车辆控制器配置成基于扭矩请求和短期扭矩容量产生扭矩指令。

方案20. 一种配置成操作电动马达的电子控制系统，包括：

扭矩控制器，所述扭矩控制器配置成：确定与电动马达有关的标称长期扭矩容量和标称短期扭矩容量；计算缩减因子；以及限制标称长期扭矩容量和标称短期扭矩容量以产生修正长期扭矩容量和修正短期扭矩容量；

车辆控制器，所述车辆控制器被联接到扭矩控制器，并且配置成接收扭矩请求且产生扭矩指令，其中，在第一模式中，车辆控制器配置成基于扭矩请求和修正长期扭矩容量产生扭矩指令，在第二模式中，车辆控制器配置成基于扭矩请求和修正短期扭矩容量产生扭矩指令；以及

逆变器模块，所述逆变器模块被联接到车辆控制器，并且配置成接收扭矩指令且根据扭矩指令驱动电动马达。

附图说明

本发明将在下文结合以下附图描述，在附图中，相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：

图1是根据示例性实施例的车辆的框图；

图2是根据示例性实施例的图1的车辆的电驱动系统的框图；

图3是示出了图2的电驱动系统的示例性扭矩容量的图；和

图4是根据示例性实施例用于管理电驱动系统的扭矩容量的方法的流程图。

具体实施方式

以下详细说明本质上仅为示例性的且不旨在限制本发明或本发明的应用和使用。此外，并非旨在受限于前述技术领域、背景技术、发明内容或以下详细说明中提出的任何明确的或隐含的理论。

下面的描述涉及被“连接”或“联接”在一起的元件或特征。如本文所使用的，除非另有明确声明，“连接”指的是一个元件/特征被直接地结合到（或者直接地连通）另一个元件/特征，而不必是机械地。类似地，除非另有明确声明，“联接”指的是一个元件/特征直接地或间接地结合（或者直接地或间接地连通）另一个元件/特征，而不必是机械地。然而，应当理解，尽管两个元件可在下文在一个实施例中被描述为“连接”，但是在替代实施例中，类似的元件可以被“联接”，并且反之亦然。因此，尽管本文示出的示意图示出了元件的示例性布置，但是在实际的实施例中也可以出现附加的中间元件、装置、特征或部件。还应当理解，图1-4仅仅是描述性的，并且可能不是按照比例绘制的。

概括地，图1－4示出了用于管理电驱动系统的扭矩容量的系统和方法。电驱动系统包括逆变器模块、电动马达和蓄电池。电动马达根据扭矩指令由逆变器模块驱动，以产生用于推进机动车或者再生蓄电池的扭矩。具体地，示例性系统和方法使用短期和长期扭矩容量两者来限制扭矩指令。在一些情况下，短期扭矩容量导致更高的扭矩指令限制，因而导致增加的扭矩输出，以用于机动车的改进性能。

图1是根据本发明一个示例性实施例的车辆100的框图。车辆100可以是任何类型的车辆，包括机动车，例如，轿车、货车、卡车、或运动型车辆（SUV），并且可以是两轮驱动（2WD）（即，后轮驱动或前轮驱动）、四轮驱动（4WD）或全轮驱动（AWD）。通常，车辆100还可结合有多种不同类型的推进系统中的任一种或组合，例如，汽油或柴油燃料燃烧系统、“灵活燃料车辆”（FFV）系统（即，使用汽油和酒精的混合物）、气体化合物（例如，氢气和/或天然气）燃料发动机系统、燃料电池能量源系统、燃烧/电动马达混合动力发动机系统、和电动车辆系统。

车辆100包括车架102、车身104、和多个车轮106。车身104设置在车架102上并且基本上包围车辆100的其它部件。车轮106每一个都旋转地联接到位于车身104的相应角部附近的车架102上。

在图1所示出的示例性实施例中，车辆100是具有动力系的混合动力车辆，动力系包括电驱动系统110、变速器组件150和内燃机160。电驱动系统110包括蓄电池120或其它类型的能量存储装置、逆变器模块130、电动马达140和电子控制系统170。内燃机160和电动马达140配置成使得两者通过一个或多个驱动轴108经由变速器组件150被机械地联接到至少一些车轮106。

在一个实施例中，电动马达140是正弦缠绕交流（AC）马达（例如，永磁或感应式）。如本领域技术人员理解的那样，电动马达140包括定子组件（包括导电线圈）和转子组件（包括铁磁芯）。逆变器模块130包括被联接到电动马达140和蓄电池120的三相电路。更具体地，逆变器模块130包括开关网络，其包括三对串联开关，开关带有与电动马达140的相位对应的反并联二极管（antiparallel diode）。通过重复地开关其中包含的开关，逆变器模块130将DC功率转换为AC功率。

在操作期间，车辆100通过借助于内燃机160和电动马达140以交替方式和/或借助于内燃机160和电动马达140同时地提供功率给车轮116而操作。具体地，取决于电动马达140是用于推进车辆100还是给蓄电池120充电，电动马达140能以马达驱动模式或发电模式操作。因而，在马达驱动模式中，蓄电池120将DC电功率提供给逆变器模块130。逆变器模块130将DC电功率转换为AC电功率。该AC功率用于驱动电动马达140，随后驱动变速器组件150、驱动轴108和车轮106。在发电模式中，电动马达140从变速器组件150接收旋转能量，且将该能量转换为AC电功率。该AC电功率从电动马达140传输给逆变器模块130，且藉此转换为DC电功率。该DC电功率用于给蓄电池120充电。

还可以设置冷却系统180以冷却车辆100的各个部件。虽然未详细示出，但是冷却系统180可包括从中穿过的多个冷却通道，冷却通道容纳冷却流体，例如油、水和/或乙二醇（即，防冻剂）。在一个示例性实施例中，冷却系统180可包括公共回路，其中，冷却流体从至少电动马达140和逆变器模块130去除热量。在其它实施例中，冷却系统180可包括多个独立回路，例如冷却电动马达140的第一回路和冷却逆变器模块130的第二回路。在另外的实施例中，冷却系统180可包括用于将冷却空气引导经过待冷却部件的机构。

如下文更详细所述，电子控制系统170控制蓄电池120、逆变器模块130和电动马达140的操作。虽然在图1中未详细示出，但是电子控制系统170包括各种传感器和机动车控制模块、或电子控制单元（ECU）、以及包括存储在其上（或在其它计算机可读介质中）的指令的至少一个处理器和/或存储器，用于执行下文所述的过程和方法。

图2是根据示例性实施例的图1的车辆100的电驱动系统110的框图。如上所述，电驱动系统110包括电子控制系统170、蓄电池120、逆变器模块130和电动马达140。电子控制系统170还包括车辆控制器172和扭矩控制器174。虽然图2示出了车辆控制器172和扭矩控制器174与电子控制系统170一体形成，但是车辆控制器172和扭矩控制器174可以与电子控制系统170分开。此外，虽然图2示出了车辆控制器172和扭矩控制器174为独立控制器，但是在其它实施例中，车辆控制器172和扭矩控制器174可以彼此一体形成。在一个示例性实施例中，车辆控制器172和扭矩控制器174可以实施为算法或处理模块的一部分。因而，车辆控制器172和扭矩控制器174的一个或多个部件能以软件或固件、硬件（例如，专用集成电路（ASIC）、电子电路、执行一个或更多软件或固件程序的处理器（共享的、专用的、或组）和存储器、组合逻辑电路、和/或提供所述功能的其他合适的部件或其组合）实施。

还如下文更详细所述，在操作期间，扭矩控制器174通常确定与电动马达140相关的扭矩容量，且将扭矩容量提供给车辆控制器172。车辆控制器172还可以接收例如基于驾驶员输入的扭矩请求，且基于扭矩请求和由扭矩控制器174提供的扭矩容量产生扭矩指令。扭矩指令表示来自于电动马达140的扭矩贡献以满足期望操作要求。实际上，扭矩容量用于在扭矩请求大于电动马达140的容量时限制扭矩指令。扭矩指令然后用于驱动逆变器模块130以控制电动马达140。电动马达140基于指令扭矩产生正或负的输出扭矩，且可分别用于推进车辆100（图1）或给蓄电池120充电。现在将描述扭矩控制器174和车辆控制器172的进一步细节。

如上所述，扭矩控制器714可产生扭矩容量。图3中示出了一组示例性扭矩容量，其示出了马达扭矩容量和马达速度之间的示例性关系。这可以称为容量曲线，其在速度范围内限制扭矩，且每组扭矩容量可以最初根据DC电压链路从例如在查询表中存储的多个扭矩容量曲线选择，如下文所述。

根据示例性实施例，由扭矩控制器产生的每组扭矩容量可包括最大和最小长期和短期扭矩容量。最小扭矩容量（例如，曲线304、308）指的是在发电模式期间的负扭矩输出，最大扭矩容量（例如，曲线302、306）指的是在马达驱动模式期间的正扭矩输出。长期扭矩容量（例如，曲线302、304）可对应于车辆100（图1）的寿命期限的可接受扭矩容量。实际上，作为一个示例，这些是车辆100（图1）可在150000英里内安全操作的扭矩。最大和最小短期扭矩容量（例如，曲线306、308）对应于可接受瞬时扭矩容量，即通常（除非在延长时段内）不会导致电驱动系统110的问题的扭矩容量。如图3所示且可以预期到，短期扭矩容量大于（绝对值）长期扭矩容量，因为短时间段可接受的并不适合于延长使用。通常，常规电子控制系统仅使用长期扭矩容量来计算逆变器模块的扭矩指令。

回到图2，扭矩控制器174可基于多个因子产生长期和短期扭矩容量（例如，该组曲线302、304、306、308）。最初，扭矩控制器174基于蓄电池120的DC链路电压来产生标称扭矩容量。在一个示例性实施例中，假定蓄电池120不具有任何存在的功率限制，但是扭矩容量可基于蓄电池120的任何问题调节。

扭矩控制器174然后可以基于温度缩减因子调节标称扭矩容量。具体地，扭矩控制器174可接收与逆变器模块130和电动马达140相关的温度信息且基于该温度信息调节标称扭矩容量。温度信息可以由逆变器模块130和电动马达140中的温度传感器产生。通常，由于在高扭矩应用中温度会继续升高且增加的温度可最终负面地影响车辆部件，因而，升高的温度可缩减电驱动系统110的扭矩容量。例如，如果逆变器模块130和/或电动马达140的温度升高，那么可限制或缩减标称扭矩容量。如本文使用的，“缩减”（reducing）或“限制”扭矩容量指的是缩减或限制扭矩容量的范围，即减少最大扭矩容量和/或增加最小扭矩容量。

扭矩控制器174还可以基于冷却系统缩减因子调节标称扭矩容量。具体地，扭矩控制器174可以接收逆变器模块130和电动马达140处与冷却系统（例如，图1的冷却系统180）有关的信息，且基于该冷却系统信息调节标称扭矩容量。例如，冷却系统信息可以是冷却剂体积和/或冷却剂温度，且可以提供逆变器模块130和电动马达140的附加温度特性。冷却信息可以通过逆变器模块130和电动马达140处与冷却系统180有关的传感器产生。如果冷却系统180的有效性被损害，那么可限制或缩减标称扭矩容量。因而，基于冷却系统和温度的缩减因子用于保护逆变器模块130和电动马达140不受不希望的温度相关问题。

对于温度和冷却系统缩减因子两者，扭矩控制器174分别将缩减因子应用于长期容量和短期容量。换句话说，与短期容量相比，缩减因子可以对长期容量具有不同的影响。如下文更详细所述，这为车辆控制器172提供了确定扭矩指令的附加灵活性。在一个示例性实施例中，车辆控制器712可以使用独立的温度缩减因子以把握扭矩控制器174的当前和近期操作容量。例如，如果与缩减因子有关的温度升高超过长期设定点，那么长期容量可经由缩减因子减少（甚至可能至零容量），同时短期缩减因子还没有缩减短期容量。借助于该信息，车辆控制器172可以利用短期容量，以例如将变速器换档至更有利档位以减少热应力系统上的负担。独立冷却缩减因子可以提供灵活性以适应马达140和逆变器模块130的独立冷却系统。在冷却功能未均匀分布时，逆变器模块130和电动马达140的独立冷却信息还允许增加的性能信息。如果冷却供应不同于标称状况或者电动马达140和/或逆变器模块130中的发热未均匀分布，则可能发生这种情况。不均匀发热在非常低的输出速度时的操作期间可能发生，且可能引起影响逆变器模块130和/或电动马达140的总体容量的局部温度问题。在其它实施例中，可以采用附加缩减因子以指示系统是否处于正常操作模式且扭矩容量可用或者是否由于系统中一些地方的故障而引起扭矩容量不可用。

在这些缩减因子应用于标称扭矩容量之后，扭矩控制器174将得到的扭矩容量提供给车辆控制器172。通过将长期扭矩容量和短期容量两者传送给车辆控制器172，车辆控制器172能够满足其多个且通常冲突的目标，否则由于仅传送单个容量或者仅传送长期扭矩容量或短期容量将引起所述冲突的目标。扭矩控制器714还可以将温度和冷却系统缩减因子提供给车辆控制器172或其它系统控制器，以便考虑。例如，缩减因子可以在极端情况下启动驾驶员报警和/或车辆关闭。

如上所述，除了扭矩容量之外，车辆控制器172确定电动马达140请求的扭矩量，其可以提供给车辆控制器172作为单个输入或者多个输入，其然后通过输入考虑以获得扭矩请求。通常，该扭矩请求可取决于多个输入，包括例如来自于车辆100驾驶员的增加或降低速度的指令（即，经由加速踏板或制动踏板）。扭矩请求还可以取决于变速器位置以及车辆动态状况（例如加速度变化率或减速度变化率）和操作状况（例如温度、电压、电流和速度）。

车辆控制器172然后基于长期和短期扭矩容量以及扭矩请求提供扭矩指令。具体地，车辆控制器172评估扭矩请求、短期容量和长期容量，且基于多个考虑确定扭矩指令。如果扭矩请求小于长期容量，那么车辆控制器172可提供扭矩请求作为扭矩指令。然而，如果扭矩请求超过长期容量，那么车辆控制器评估这种扭矩指令的影响且考虑适应超过长期扭矩容量的扭矩请求的机制。例如，车辆控制器172能以“性能模式”操作电动马达140，其作为交换，牺牲了车辆100的一些平稳性或舒适性，以满足扭矩请求。这可以例如用替代控制算法实现，且可用于区分用于豪华汽车或运动型汽车应用中的混合动力系统。在一个示例性实施例中，短期限制包含车辆控制器172仅仅不频繁地使用的操作区域，以便满足车辆的性能目标，同时在大多数时间内停留在长期界限内。例如，在倒档上陡坡移动满负载车辆时，可能发生这种情况。其它考虑可基于驾驶员的察觉意图。例如，如果车辆控制器172确定（例如，根据节气门位置）驾驶员坚定地实现扭矩请求，那么车辆控制器172可在有限时间段内允许这种扭矩指令。车辆控制器172响应于扭矩指令超过长期容量提供的其它动作包括：如果较高扭矩请求持续，则准备好未来动作，例如预期档位变化。

事实上，基于短期扭矩容量的扭矩指令允许比否则借助于长期扭矩容量将可能的关于功率和速度的增加性能。在短期中，该情况可使得电驱动系统110的温度增加。然而，在该情况下，扭矩控制器174将基于上述缩减因子继续缩减长期和短期容量以避免对电驱动系统110的过度影响。

因此，通过在某些情况下使用短期扭矩容量而不是长期扭矩容量来限制扭矩指令，电子控制系统170允许增加的性能。此外，由于标称短期容量可通过温度和冷却信息缩减，因而电动马达140可被保护不受损害，甚至在较高短期扭矩容量时也是如此。

图4是根据示例性实施例的用于管理电驱动系统的扭矩容量的方法400的流程图。采用方法400的电驱动系统可以是例如上文参考图1和2所述的电驱动系统110。因而，下文在讨论图4的方法时的说明将参考图1和2。

在第一步骤405，电子控制系统170基于例如蓄电池120的DC链路电压来确定与电动马达140相关的标称扭矩容量。在第二步骤410，电子控制系统170确定基于温度的缩减因子，例如基于来自于电动马达140和逆变器模块130的温度信息。在第三步骤415，电子控制系统170确定基于冷却系统的缩减因子，例如基于来自于电动马达140和逆变器模块130的冷却信息。在第四步骤420，电子控制系统170可将这些缩减因子传送给其它控制器，以便考虑。

在第五步骤425，电子控制系统170可应用缩减因子以缩减标称长期和短期扭矩容量，以产生修正长期和短期扭矩容量。在第六步骤430，电子控制系统170接收扭矩请求，例如基于使用者输入。

如步骤435和440所示，电子控制系统170将扭矩请求与长期扭矩容量进行比较。如果扭矩请求的绝对值小于长期扭矩容量的绝对值，那么方法400前进到步骤460，其中，电子控制系统170提供扭矩请求作为扭矩指令以驱动逆变器模块130。通常，在该情况下，扭矩指令使得电驱动系统110能够在延长时间段（例如车辆100的寿命期限）内传输扭矩请求。

然而，如果扭矩请求的绝对值等于或大于长期扭矩容量的绝对值，那么方法400前进到步骤445。在步骤445，电子控制系统170基于短期容量评估扭矩请求的影响。如上所述，电子控制系统170可改变电驱动系统110的操作和/或提供附加监测，以试图在不会不利地影响任何部件的情况下适应扭矩请求。

在步骤450和455，电子控制系统170将扭矩请求与短期扭矩容量进行比较。如果扭矩请求的绝对值不超过短期扭矩容量的绝对值，那么方法400前进到步骤460，其中，电子控制系统170提供扭矩请求作为扭矩指令以驱动逆变器模块130。如果扭矩请求的绝对值超过短期扭矩容量的绝对值，那么方法400前进到步骤465，其中，电子控制系统170提供短期扭矩容量作为扭矩指令以驱动逆变器模块130。因而，在一些情况下，方法使用短期扭矩容量而不是长期扭矩容量来限制扭矩指令。这提供了增加的性能，尤其是在速度和功率方面。

虽然已经在前述详细描述中阐述了至少一个示例性实施例，但应当理解存在大量的变型。还应当理解的是，示例性实施例或多个示例性实施例仅仅是示例，并不意在以任何方式限制本发明的范围、应用或配置。相反，前述详细描述将为本领域的技术人员提供实施示例性实施例或多个示例性实施例的便捷路径。应当理解的是，可对元件的功能及设置进行各种改变而不脱离由所附权利要求及其合法等价物界定的本发明的范围。

Claims (16)

1.一种操作电动马达的方法，包括以下步骤：

接收扭矩请求；

确定电动马达的长期扭矩容量和短期扭矩容量；

基于长期扭矩容量或短期扭矩容量中的至少一个以及扭矩请求产生扭矩指令；

根据扭矩指令控制电动马达；以及

计算温度缩减因子，

其中，确定步骤包括选择标称短期扭矩容量且基于温度缩减因子限制标称短期扭矩容量。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，控制步骤包括用逆变器模块控制电动马达，且其中，计算步骤包括基于电动马达和逆变器模块处的温度操作特性来计算温度缩减因子。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括计算冷却系统缩减因子的步骤。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，控制步骤包括用逆变器模块控制电动马达，所述方法还包括：用冷却系统冷却电动马达和逆变器模块，且其中，计算步骤包括基于电动马达和逆变器模块处的冷却系统的操作特性来计算冷却系统缩减因子。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，确定步骤包括选择标称短期扭矩容量且基于冷却系统缩减因子限制标称短期扭矩容量。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括计算冷却系统缩减因子的步骤，且其中，确定步骤包括选择标称短期扭矩容量和标称长期扭矩容量且基于冷却系统缩减因子和/或者温度缩减因子限制标称短期扭矩容量和标称长期扭矩容量。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括选择第一操作模式或第二操作模式的步骤，以及

其中，在第一操作模式中，产生步骤包括基于扭矩请求和长期扭矩容量产生扭矩指令，以及

其中，在第二操作模式中，产生步骤包括基于扭矩请求和短期扭矩容量产生扭矩指令。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，产生步骤包括：

将扭矩请求与长期扭矩容量和短期扭矩容量进行比较；以及

在扭矩请求大于长期扭矩容量且小于短期扭矩容量时，将扭矩指令设定等于长期扭矩容量；在扭矩请求大于短期扭矩容量时，将扭矩指令设定等于短期扭矩容量。

9.一种配置成操作电动马达的电子控制系统，包括：

扭矩控制器，所述扭矩控制器配置成确定与电动马达有关的长期扭矩容量和短期扭矩容量；

车辆控制器，所述车辆控制器被联接到扭矩控制器，并且配置成接收扭矩请求且基于长期扭矩容量或短期扭矩容量中的至少一个以及扭矩请求产生扭矩指令；以及

逆变器模块，所述逆变器模块被联接到车辆控制器，并且配置成接收扭矩指令且根据扭矩指令驱动电动马达，

其中，所述扭矩控制器还配置成计算温度缩减因子，

其中，由车辆控制器接收的短期扭矩容量是修正短期扭矩容量，由车辆控制器接收的长期扭矩容量是修正长期扭矩容量，以及

其中，所述扭矩控制器配置成选择标称短期扭矩容量且基于温度缩减因子限制标称短期扭矩容量以产生修正短期扭矩容量。

10.根据权利要求9所述的电子控制系统，其中，所述扭矩控制器还配置成基于电动马达和逆变器模块的温度操作特性来计算温度缩减因子。

11.根据权利要求9所述的电子控制系统，其中，所述车辆控制器还配置成计算冷却系统缩减因子。

12.根据权利要求11所述的电子控制系统，其中，所述扭矩控制器还配置成基于电动马达和逆变器模块的冷却系统操作特性来计算冷却系统缩减因子。

13.根据权利要求12所述的电子控制系统，

其中，所述扭矩控制器配置成选择标称短期扭矩容量且基于冷却系统缩减因子限制标称短期扭矩容量以产生修正短期扭矩容量。

14.根据权利要求9所述的电子控制系统，

其中，所述扭矩控制器配置成：

选择标称短期扭矩容量，

计算冷却系统缩减因子，以及

基于冷却系统缩减因子和/或温度缩减因子限制标称短期扭矩容量和标称长期扭矩容量以产生修正短期扭矩容量和修正长期扭矩容量。

15.根据权利要求9所述的电子控制系统，其中，所述车辆控制器配置成以第一操作模式或第二操作模式操作，以及

其中，在第一操作模式中，车辆控制器配置成基于扭矩请求和长期扭矩容量产生扭矩指令，以及

其中，在第二操作模式中，车辆控制器配置成基于扭矩请求和短期扭矩容量产生扭矩指令。

16.一种配置成操作电动马达的电子控制系统，包括：

扭矩控制器，所述扭矩控制器配置成：确定与电动马达有关的标称长期扭矩容量和标称短期扭矩容量；计算冷却系统缩减因子和/或温度缩减因子；以及限制标称长期扭矩容量和标称短期扭矩容量以产生修正长期扭矩容量和修正短期扭矩容量；

车辆控制器，所述车辆控制器被联接到扭矩控制器，并且配置成接收扭矩请求且产生扭矩指令，其中，在第一模式中，车辆控制器配置成基于扭矩请求和修正长期扭矩容量产生扭矩指令，在第二模式中，车辆控制器配置成基于扭矩请求和修正短期扭矩容量产生扭矩指令；以及

逆变器模块，所述逆变器模块被联接到车辆控制器，并且配置成接收扭矩指令且根据扭矩指令驱动电动马达。

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