CN107962979A - 用于电动车辆的驱动马达的冷却控制方法 - Google Patents

用于电动车辆的驱动马达的冷却控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种用于电动车辆驱动马达的冷却控制方法，该方法包括：正常驱动步骤，其将冷却设备的输出控制为与电动车辆的行驶速度成比例；感测步骤，其预测在正常驱动步骤期间电动车辆的行驶速度的变化；第一过冷却步骤，其当在感测步骤中预测减速时，通过以高于在正常驱动步骤中控制的输出的输出来临时操作冷却设备以在减速开始之前冷却驱动马达的余热；第二过冷却步骤，其在执行第一过冷却步骤之后当在感测步骤中预测加速时，通过以高于在正常驱动步骤中控制的输出的输出来临时操作冷却设备以预先冷却驱动马达。

Description

用于电动车辆的驱动马达的冷却控制方法
技术领域
本发明总体涉及一种用于电动车辆的驱动马达的冷却控制方法。
背景技术
通常，电动车辆设置有许多生成热的部件，诸如电池、驱动马达和其它电动装置。然而，如果这些部件过热，其效率可能被降低。因此，需要额外的冷却设备来冷却部件。
在这些部件中，在使电动车辆的车轮旋转的驱动马达的情况下，使用电动水泵(EWP)的水冷式冷却设备和使用脉冲宽度调制(PWM)冷却风扇的气冷式冷却设备用作冷却设备。以上冷却方法可通过控制冷却设备的输出以通过所需的冷却速率冷却驱动马达来帮助提高燃料效率。
如图1、图2A和图2B所示，传统地，冷却设备的输出被控制为与车辆速度成比例。换言之，在当前以速度D行驶的车辆进入S形弯曲道路时，车辆根据其在道路上的位置以速度C、B和A减速。之后，当车辆从S形弯曲道路驶出时，车辆以速度B、C和D加速。
此处，图2A所示的车辆速度的曲线图与图2B所示的冷却设备的输出的曲线图具有相同的形状，并且意识到车辆速度和冷却设备的输出被控制为彼此成比例。
然而，在车辆突然减速的情况下，冷却设备的输出也急剧下降，从而不能去除残留在驱动马达中的余热，并且因此，驱动马达的效率被降低。进一步地，在车辆从低速突然加速的情况下，即使当冷却设备的输出被增加时，由于该输出不足以有效地冷却从驱动马达生成的热，因此驱动马达的温度升高。
因此，需要新的冷却控制方法以当突然改变车速时有效地冷却驱动马达。
前述部分仅旨在帮助对背景技术的理解，并且不旨在表示本公开落入本领域技术人员已知的现有技术的范围内。
发明内容
本发明总体涉及一种用于电动车辆的驱动马达的冷却控制方法。在特定的实施例中，本发明涉及一种根据电动车辆的行驶速度控制冷却设备的输出的方法。
本发明的实施例提供一种即使当车辆速度突然改变时也能够实现高冷却效率的用于电动车辆的驱动马达的冷却控制方法。
为了实现以上目标，根据本发明的一个方面，提供一种用于电动车辆的驱动马达的冷却控制方法，其中用于冷却电动车辆的驱动马达的冷却设备的输出被控制。该方法包括：正常驱动步骤，其将冷却设备的输出控制为与电动车辆的行驶速度成比例；感测步骤，其预测在正常驱动步骤期间电动车辆的行驶速度的变化；第一过冷却步骤，其当在感测步骤中预测减速时，通过以高于正常驱动步骤中控制的输出的输出来临时操作冷却设备以在减速开始之前冷却驱动马达的余热；第二过冷却步骤，其在执行第一过冷却步骤之后当在感测步骤中预测加速时，通过以高于正常驱动步骤中控制的输出的输出来临时操作冷却设备以预先冷却驱动马达。
当电动车辆的行驶速度被预测为降低到低于10km/h时，可执行第一过冷却步骤。
在执行第一过冷却步骤之后当电动车辆的行驶速度被预测为增加到高于30km/h时，可执行第二过冷却步骤。
感测步骤可预测当在道路的直线部分上行驶的电动车辆的前方存在弯曲部分时，电动车辆将被减速。
感测步骤可预测当在道路的弯曲部分上行驶的电动车辆的前方存在直线部分时，电动车辆将被加速。
感测步骤可通过使用导航系统来识别在道路上行驶的电动车辆前方的道路上存在弯曲部分还是直线部分。
根据本发明的用于电动车辆的驱动马达的冷却控制方法具有以下有益效果。
第一，在突然减速或突然加速使得驱动马达可能是过热的情况下，通过增加冷却设备的输出来提高冷却效率是可能的。
第二，通过使用导航系统基于弯曲道路或直线道路来确定何时增加冷却设备的输出以最小化能量消耗是可能的。
附图说明
从结合附图的以下详细描述中，本发明的以上和其它目标、特征以及其它优点将被更清楚地理解，其中：
图1是示出在弯曲道路上行驶的车辆的示意图；
图2A和图2B是示出在传统电动车辆中控制冷却设备的输出与车辆速度成比例的曲线图；
图3是示出响应于车速的变化以根据本发明的实施例的冷却控制方法控制冷却设备的输出的曲线图；以及
图4是示出根据本发明的实施例的冷却控制方法的流程图。
具体实施方式
本文所使用的术语仅用于描述特定实施例而不旨在限定。如本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另有明确说明。将进一步理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包括”、“包含”、“具有”等指定所述特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在，但不排除一个或多个其它特征、整体，步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或添加。
除非另有限定，否则本文所使用的包括技术术语和科学术语的所有术语具有与本发明所属领域中普通技术人员通常理解的含义相同的含义。将进一步理解的是，除非本文如此明确地限定，否则本文所使用的术语应被理解为具有与它们在本说明书的上下文和相关领域中的含义一致的含义并且将不以理想化或过于正式的意义来解释。
在下文中，将参照附图详细描述本发明的示例性实施例。在全部附图中，相同的附图标记指代相同或相似的部件。
本发明大致由正常驱动步骤、感测步骤、第一过冷却步骤和第二过冷却步骤构成。在电动车辆的行驶的整个过程中重复执行正常驱动步骤和感测步骤，并且优选地是，当在感测步骤中满足预定条件时，执行第一过冷却步骤和第二过冷却步骤。在下文中，将更详细地参考每个步骤。
正常驱动步骤是将冷却设备的输出控制为与车辆速度成比例的步骤，其类似于控制驱动马达冷却设备的传统方式。
如图2A和图2B所示，在正常驱动步骤中，冷却设备的输出被控制为与电动车辆的速度成比例。
根据电动车辆的速度控制冷却设备的输出的原因是速度越高，施加到驱动马达的负载越重，并且生成更多的热，因此增加冷却设备的输出以增加冷却效率。相反地，当速度较低时，热生成速率降低，因此降低冷却设备的输出，从而减少能量消耗。
执行感测步骤以校正从正常驱动步骤得到(draw)的冷却设备的输出，其中执行感测步骤以通过预测电动车辆的突然加速或突然减速而在突然加速或突然减速之前增加冷却设备的输出。
感测步骤通过使用电动车辆的当前速度和由导航系统等输入的前方道路形状来预测电动车辆的速度的变化。预测的电动车辆的速度变化被用于确定是否执行第一过冷却步骤和第二过冷却步骤。
感测步骤通过比较电动车辆当前行驶的道路的形状与电动车辆前方的道路的形状来预测电动车辆的速度的变化。换言之，感测步骤可预测当在当前在道路的直线部分上行驶的电动车辆的前方存在弯曲部分时，电动车辆将被减速，并且可预测当在当前在道路的弯曲部分上行驶的电动车辆的前方存在直线部分时，电动车辆将被加速。
当感测步骤预测电动车辆的速度的变化时，通过使用关于当电动车辆在相关道路上已经实际行驶时的速度变化的信息，可提高预测的准确度。进一步地，在其中电动车辆尚未在相关道路上实际行驶的情况下，如果存在关于相似道路的行驶历史的信息，通过使用该信息来预测电动车辆的速度的变化是可能的。
当电动车辆在高速行驶期间被减速时，执行第一过冷却步骤以去除驱动马达中剩余的余热，并且当电动车辆在低速行驶期间被加速时，执行第二过冷却步骤以预先冷却驱动马达。
优选的是，当预测电动车辆的行驶速度降低到低于10km/h(约6mi/hr)时，执行第一过冷却步骤。其原因是，由于与低于10km/h的速度相对应的冷却设备的输出非常低，因此驱动马达的冷却效率降低。
当执行第一过冷却步骤时，冷却设备的输出被临时控制为高于与电动车辆的当前速度相对应的输出，其中可通过综合考虑驱动马达的当前温度、里程等来确定冷却设备的输出。例如，在冷却设备的输出增加到100％之后，可降低冷却设备的输出以对应于电动车辆的当前速度。
优选的是，在执行第一过冷却步骤之后执行第二过冷却步骤。更具体地，优选的是，当感测步骤预测电动车辆的行驶速度将从低于10km/h增加到高于30km/h(约20mi/hr)时，执行第二过冷却步骤。作为例外，可以相同的方式在电动车辆的初始启动时执行第二过冷却步骤。
其原因是，当电动车辆的行驶速度从低于10km/h增加到高于30km/h时，从驱动马达生成的热的增加速度比冷却设备的输出的增加速度快。因此，为了保持驱动马达的温度低于预定温度，通过临时增加冷却设备的输出来预先冷却驱动马达。
在将冷却设备的输出增加到高于与电动车辆的当前速度相对应的输出之后，通过将冷却设备的输出降低为与电动车辆的速度成比例来执行第二过冷却步骤，其类似于第一过冷却步骤。
图3是示出通过根据本发明的冷却控制方法控制的冷却设备的输出的变化的图；并且图4是示出根据本发明的冷却控制方法的流程图。
如图3所示，在当前以速度D行驶的电动车辆被减速到速度A时，通过在感测步骤中预先预测减速来增加冷却设备的输出。换言之，冷却设备的输出被控制为与电动车辆的当前速度成比例，但是在突然减速的情况下，并且更具体地，在减速到低于10km/h的速度的情况下，冷却设备的输出被临时增加。
之后，当电动车辆的速度从速度A增加到速度D时，感测步骤预先预测速度增加，并且由此增加冷却设备的输出。此处，冷却设备的输出也增加到远高于与电动车辆的当前速度相对应的输出。更具体地，当电动车辆的行驶速度从低于10km/h增加到高于30km/h时，冷却设备的输出被临时增加。
图4示意性地示出上述过程。换言之，冷却设备的输出被控制为与电动车辆的当前速度成比例，其中，当预测车辆速度降低时，例如当从直线道路移动到弯曲道路时，冷却设备的输出被临时增加，并且相反地，当预测车辆速度增加时，例如当从弯曲道路移动到直线道路时，冷却设备的输出被临时增加。
尽管为了说明的目的已经描述本发明的优选的实施例，但是本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，各种变型、添加和替换是可能的。
由于本发明的范围由所附权利要求而不是由前面的描述限定，因此上述实施例是说明性的而不是限制性的，并且因此落在权利要求的需求和界限内的所有改变或者这种需求和界限的等同物旨在被权利要求所涵盖。

Claims (17)

1.一种用于电动车辆的驱动马达的冷却控制方法，所述方法包括：
执行正常驱动步骤，其控制用于冷却所述电动车辆的所述驱动马达的冷却设备的输出，所述输出被控制为与所述电动车辆的行驶速度成比例；
执行感测步骤，其预测在所述正常驱动步骤期间所述电动车辆的所述行驶速度的变化；
执行第一过冷却步骤，其当在所述感测步骤中预测减速时，通过以高于在所述正常驱动步骤中控制的所述输出的输出来临时操作所述冷却设备以在减速开始之前冷却所述驱动马达的余热；以及
执行第二过冷却步骤，其在执行所述第一过冷却步骤之后，当在所述感测步骤中预测加速时，通过以高于在所述正常驱动步骤中控制的所述输出的输出来临时操作所述冷却设备以预先冷却所述驱动马达。
2.根据权利要求1所述的方法，其中当所述电动车辆的行驶速度被预测为降低到低于10Km/h时，执行所述第一过冷却步骤。
3.根据权利要求2所述的方法，其中在执行所述第一过冷却步骤之后，当所述电动车辆的行驶速度被预测为增加到高于30Km/h时，执行所述第二过冷却步骤。
4.根据权利要求1所述的方法，其中在执行所述第一过冷却步骤之后，当所述电动车辆的行驶速度被预测为增加到高于30Km/h时，执行所述第二过冷却步骤。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述感测步骤预测当在道路的直线部分上行驶的所述电动车辆的前方存在弯曲部分时，所述电动车辆将被减速。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述感测步骤使用导航系统预测当在道路的直线部分上行驶的所述电动车辆的前方存在弯曲部分时，所述电动车辆将被减速。
7.根据权利要求5所述的方法，其中所述感测步骤预测当在道路的弯曲部分上行驶的所述电动车辆的前方存在直线部分时，所述电动车辆将被加速。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述感测步骤使用导航系统预测在道路上行驶的所述电动车辆的前方的所述道路上存在弯曲部分还是直线部分。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述感测步骤预测当在道路的弯曲部分上行驶的所述电动车辆的前方存在直线部分时，所述电动车辆将被加速。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述感测步骤使用导航系统预测当在道路的弯曲部分上行驶的所述电动车辆的前方存在直线部分时，所述电动车辆将被加速。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述感测步骤包括使用导航系统。
12.一种用于电动车辆的驱动马达的冷却控制方法，所述方法包括：
控制用于冷却所述电动车辆的所述驱动马达的冷却设备的输出，所述输出被控制为与所述电动车辆的行驶速度成比例；
使用导航系统预测在所述电动车辆的所述行驶速度中的减速随后加速；
以较高输出临时操作所述冷却设备以在预测的所述减速开始之前冷却所述驱动马达的余热；以及
当预测所述加速时，以较高输出临时操作所述冷却设备以冷却所述驱动马达。
13.根据权利要求12所述的方法，其中当所述电动车辆的所述行驶速度被预测为降低到低于10km/h时，所述减速被预测。
14.根据权利要求13所述的方法，其中当所述电动车辆的所述行驶速度被预测为增加到高于30km/h时，所述加速被预测。
15.根据权利要求12所述的方法，其中当所述电动车辆的所述行驶速度被预测为增加到高于30km/h时，所述加速被预测。
16.根据权利要求12所述的方法，其中所述导航系统预测当在道路的直线部分上行驶的所述电动车辆的前方存在弯曲部分时，所述电动车辆将被减速。
17.根据权利要求12所述的方法，其中所述导航系统预测当在道路的弯曲部分上行驶的所述电动车辆的前方存在直线部分时，所述电动车辆将被加速。
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