CN111600514A - 用于防止转矩波动的电动马达控制 - Google Patents

用于防止转矩波动的电动马达控制 Download PDF

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Abstract

描述了一种配置成控制交通工具的至少一个马达的控制单元，该控制单元执行包括以下的操作：接收用于控制所述至少一个马达的目标转矩和目标速度，并基于目标速度来确定所述至少一个马达的临界速度区。临界速度区限定给所述至少一个马达的当所述至少一个马达正以任何范围的马达速度操作时引起转矩波动的特定转矩输入。由控制单元执行的操作进一步包括确定所述至少一个马达的当前速度是否在临界速度区内，以及在确定当前速度在临界速度区内时，通过避免由临界速度区限定的特定转矩输入来控制给所述至少一个马达的转矩输入。

Description

用于防止转矩波动的电动马达控制
技术领域
本公开的技术涉及例如在全电动或混合电动交通工具中的电动马达控制。
背景技术
一些电动机器(例如电动马达)经历“转矩波动”。通过定义，转矩波动是随着电动机器的轴旋转来自电动机器的输出转矩的周期性增加或减小。转矩波动可以被量化为在一个完整的轴回转期间最大与最小转矩输出之间的差(例如，百分比)。转矩波动可能造成电动机器引起振动和/或产生可听到的噪声，这可能是不期望的，特别是对于电动或混合电动交通工具推进系统的电动马达。
发明内容
电动或混合电动交通工具的传动系可能以造成转矩波动的方式控制电动马达。来自电动马达的转矩波动可造成交通工具推进系统中的振动、可听到的噪声以及其它噪声、振动和不平顺性(NVH)。当转矩波动的频率与交通工具推进系统的其它部分的固有频率或自然频率匹配时，NVH可能是特别显著的。转矩波动的量可能取决于若干因素而变化，并且经由电动马达的精确控制如果没有防止也可以被减少。
本公开的技术可以允许马达控制器防止或至少最小化电推进系统中的不希望的转矩波动。更特别地，这些技术描述了当电动马达的速度在最有可能发生转矩波动的临界速度区内时示例马达控制器可以改变转矩输入以最小化转矩波动的方式。如本公开中所使用的，“临界速度区”限定特定转矩输入(或转矩输入的范围)，当电动马达正以任何范围的“临界”马达速度操作时，如果该特定转矩输入(或转矩输入的范围)被输入到电动马达，则可以引起转矩波动。例如，取决于期望的转矩值(例如，以牛顿米或类似单位计)和当前速度，马达控制器可以阻尼或加速转矩输入中的任一种以避免必须将电动马达转矩维持在与临界速度区(包括当前速度)相关联的特定转矩输出。换句话说，在电动马达以临界速度的范围操作时，马达控制器可以确定当控制电动马达达到目标转矩时要避免的转矩值。
以这种方式，通过在转矩波动更有可能的特定情况期间对电动马达的精确控制，示例马达控制器可以防止电驱动系统中的转矩波动。为了避免当以临界速度区操作时的特定转矩输出，示例马达控制器可以被配置成防止否则会引起与电推进系统的其它部分的固有频率或自然频率相匹配的输出转矩脉动频率的转矩波动。通过防止或至少最小化转矩波动的量，电驱动系统可以以比没有主动地避免以特定转矩输出操作电动马达的其它电驱动系统少的NVH操作，特别是在临界速度的范围内操作时。
作为一个示例，一种方法，其包括：通过交通工具的马达控制器接收用于控制交通工具的电动马达的目标转矩和目标速度；通过马达控制器获得电动马达的临界速度区，该临界速度区限定给电动马达的当电动马达正以任何范围的马达速度操作时引起转矩波动的特定转矩输入；通过马达控制器确定电动马达的当前速度是否在临界速度区内；以及在确定当前速度在临界速度区内时，通过避免由临界速度区限定的特定转矩输入来控制给电动马达的转矩输入。
作为另一个示例，一种交通工具，其包括：至少一个马达；配置成控制所述至少一个马达的控制单元，该控制单元被配置成：接收用于控制所述至少一个马达的目标转矩和目标速度；获得所述至少一个马达的临界速度区，该临界速度区限定给所述至少一个马达的当所述至少一个马达正以任何范围的马达速度操作时引起转矩波动的特定转矩输入；确定所述至少一个马达的当前速度是否在临界速度区内；以及在当前速度在临界速度区内时，控制给所述至少一个马达的转矩输入以避免由临界速度区限定的特定转矩输入。
作为另一个示例，一种计算机可读存储介质，其包括指令，该指令在由计算设备的至少一个处理器执行时造成所述至少一个处理器：接收用于控制交通工具的至少一个马达的目标转矩和目标速度；获得所述至少一个马达的临界速度区，该临界速度区限定给所述至少一个马达的当所述至少一个马达正以任何范围的马达速度操作时引起转矩波动的特定转矩输入；确定所述至少一个马达的当前速度是否在临界速度区内；以及在当前速度在临界速度区内时，通过避免由临界速度区限定的特定转矩输入来控制给所述至少一个马达的转矩输入。
作为另一个示例，一种系统，其包括：用于接收用于控制交通工具的至少一个马达的目标转矩和目标速度的装置；用于获得所述至少一个马达的临界速度区的装置，该临界速度区限定给所述至少一个马达的当所述至少一个马达正以任何范围的马达速度操作时引起转矩波动的特定转矩输入；用于确定所述至少一个马达的当前速度是否在临界速度区内的装置；以及用于在当前速度在临界速度区内时通过避免由临界速度区限定的特定转矩输入来控制给所述至少一个马达的转矩输入的装置。
一个或更多示例的细节在附图和以下描述中被阐述。本公开的其它特征、目的和优点将从说明书和附图以及从权利要求显而易见。
附图说明
图1是示出根据本公开的一个或更多方面的示例交通工具的概念图。
图2是示出根据本公开的一个或更多方面的给定增加的马达速度的示例转矩控制输入的线形图。
图3是示出根据本公开的一个或更多方面的马达速度随时间的示例增加的曲线图。
图4是示出根据本公开的一个或更多方面的示例计算设备的示例操作的流程图。
具体实施方式
图1是示出了根据本公开的一个或更多技术的示例交通工具100的概念性框图。交通工具100可以包括任何类型的自主、半自主或非自主交通工具。交通工具100的示例包括汽车、卡车、公共汽车、摩托车、休闲车辆(RV)、牵引车、全地形车辆、船舶或任何其它类型的交通工具。交通工具100可以是电动交通工具(EV)或混合电动交通工具(HEV)。
如图1所示，交通工具100包括至少一个交通工具控制单元(VCU)102、一个或更多马达110、一个或更多电力源112、一个或更多输入部件118以及一个或更多输出部件120。马达110被物理地联接到轮114A-114D(统称为轮114)以沿着交通工具路径(例如，道路)推进交通工具100。马达110可以包括内燃机(ICE)、一个或更多电动马达(EM)或其组合(例如，交通工具100可以是混合动力交通工具)。在一些示例中，马达110从一个或更多电力源112接收电力和/或向电力源112提供电力。
电力源112向交通工具100的一个或更多电气部件提供电力，电气部件例如VCU102、马达110、仪表盘、显示设备或交通工具100的利用电的任何其它部件。示例电力源112包括交流发电机、电容器或电池。在一些示例中，电池可以存储大约12V至大约48V的电能。在一些示例中，例如在交通工具100是混合动力或全电动交通工具的示例中，电力源112可以包括电池组，该电池组包括多个电池单元并且可以存储数百伏或潜在地数千伏。
输入部件118获得由交通工具100的其它部件使用的输入(例如，感觉输入、用户输入、机器输入等)，例如，用于控制交通工具100或其部件。输入部件118的示例包括操作员控制设备(例如，制动踏板、加速器踏板、变速器离合器踏板、手制动器、气候控制、娱乐控制、存在敏感性输入设备、按钮、旋钮、开关、方向盘、变速杆或其它人类可控制的输入部件)以及感觉输入设备(例如，速度计、气压计、雷达系统、湿度传感器、光传感器、麦克风及类似物)。
输出部件120向用户、交通工具100的其它部件和/或其它远程系统或机器提供各种类型的输出(例如，感觉输出、用户界面输出、机器输出等)。输出部件120的一些示例包括操作员反馈设备(例如，光、触觉、听觉警报系统、反馈指示器、存在敏感性显示器、扬声器、其它显示屏)和通信部件(例如，收音机、发射器、收发器及类似物)。
VCU 102包括至少一个处理单元104、至少一个存储设备106和至少一个通信单元108。VCU 102控制交通工具100的一个或更多系统。作为一个示例，VCU 102可以控制一个或更多马达110。在一些示例中，除其它之外，VCU 102可以代表发动机控制单元、变速器控制单元、动力系控制模块、制动控制单元、速度控制单元、马达控制器或马达控制单元的任何组合。
处理单元104可以被实现为固定功能处理电路、可编程处理电路或其组合。固定功能电路是指提供特定功能并被预设定在可以执行的操作上的电路。可编程电路是指可以被编程以在可以执行的操作中执行各种任务并提供灵活功能的电路。例如，可编程电路可以执行软件或固件，该软件或固件造成可编程电路以由该软件或固件的指令定义的方式操作。固定功能电路可以执行软件指令(例如，以接收参数或输出参数)，但是固定功能处理电路执行的操作的类型总体上是不可变的。在一些示例中，一个或更多单元可以是不同的电路块(固定功能或可编程)，并且在一些示例中，一个或更多单元可以是集成电路。
在一些示例中，存储设备106可以是临时存储器，意味着存储设备106的主要目的不是长期存储。存储设备106可以被配置用于信息的短期存储作为易失性存储器，并且因此如果被断电则不保留所存储的内容。易失性存储器的示例包括随机存取存储器(RAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)以及本领域中已知的其它形式的易失性存储器。
存储设备106可以包括一个或更多非暂时性计算机可读存储设备。存储设备106可以被配置成存储比典型地由易失性存储器存储的更大量的信息。存储设备106可以进一步被配置用于信息的长期存储作为非易失性存储空间，并且在通电/断电循环之后保留信息。非易失性存储器的示例包括磁性硬盘、光盘、闪存或者电可编程存储器(EPROM)或电可擦除可编程存储器(EEPROM)的形式。存储设备106可以存储程序指令和/或信息(例如，数据)，该程序指令和/或信息在被执行时造成处理单元104执行本公开的技术。
VCU 102的一个或更多通信单元108可以与交通工具100的其它VCU 102和/或与交通工具100在物理上不同的计算设备(例如，云计算设备)通信。通信单元108包括有线和/或无线通信单元。例如，VCU 102的通信单元108可以经由控制器局域网络(CAN)总线发送数据和/或接收数据，该控制器局域网络总线将VCU 102和/或交通工具100的其它各种部件(例如，传感器)通信地联接。作为另一个示例，通信单元108可以包括GPS无线电、蜂窝(例如，LTE)无线电、蓝牙TM无线电、WiFiTM无线电或任何其它无线电。
控制网络116可以将部件102、110、112、118和120互连以进行部件间通信(物理地、通信地和/或操作地)。在一些示例中，控制网络116包括系统总线，该系统总线被配置成在部件102与110之间交换信息或数据。例如，控制网络116可以根据诸如控制器局域网络(CAN)总线协议、面向媒体的系统传输(MOST)协议、传输控制协议(TCP)等的任何通信协议在部件102与110之间交换信息。作为一个示例，VCU 102可以经由控制网络116向马达110输出命令以控制马达110的一个或更多操作特征(例如，发动机速度、节气阀位置等)。
根据本公开的技术，VCU 102可以控制马达110以防止马达110在来自马达110的输出中引起转矩波动。例如，VCU 102可以接收(例如，作为来自加速器和/或输入部件118的制动踏板控制器的输入)目标转矩和目标速度的指示，目标转矩和目标速度用于在交通工具100沿着轨迹运动时控制马达110提供推进或制动交通工具100。
VCU 102可以获得马达110的用于控制马达110达到目标转矩的临界速度区。临界速度区可以限定特定转矩输入(或转矩输入的范围)，该特定转矩输入(或转矩输入的范围)如果作为输入被传递至马达110，则可能在马达110正以任何范围的“临界”马达速度操作时引起转矩波动。例如，临界速度区可以针对高转矩值(例如，最大转矩、中级转矩或任何其它非零转矩输入)限定临界速度的范围，在该范围，与马达110相关联的输出转矩脉动频率可以匹配交通工具100的其它部分的本征频率或固有频率。在马达110在由临界速度区限定的临界速度的范围内操作时，VCU 102可以确定由临界速度区限定的特定转矩输入是当控制马达110达到目标转矩时要避免的转矩输入。
在一些示例中，可以在开发阶段期间(例如，当交通工具100正在被设计时)经由交通工具内测试来确定临界速度区。这样，可以将代表临界速度区的数据存储在交通工具100中(例如，通过存储设备106)。VCU 102可以获得所存储的数据以确定临界速度区。临界速度区可能受到若干因素的影响，包括但不必限于驱动单元重量、齿轮箱的旋转惯性、齿轮箱的旋转刚度、齿轮箱壳体弯曲刚度、驱动单元安装刚度、半轴旋转刚度、内部电动马达设计(包括转子惯性、偏斜和极数及类似因素)。
在限定了临界速度区的情况下，VCU 102可以确定马达110的当前速度是否在临界速度区内。例如，VCU 102可以将马达110的当前速度(例如，如通过马达速度报告给VCU 102的或如从输入部件118获得的传感器输入导出的)与由临界速度区限定的临界速度的范围进行比较。
VCU 102可以连续地且动态地评估马达110的当前速度是否在临界速度区内。在VCU 102确定马达110的当前速度不在临界速度区内时，VCU 102可以按预期控制马达110而无需采取额外的预防措施来避免转矩波动(通过控制马达110的转矩输入以匹配目标转矩)。
然而，如果VCU 102确定马达110的当前速度在临界速度区内，则VCU 102可以控制马达110，其中重点在于，当马达110正在临界速度的范围内操作时，避免命令马达110到VCU102先前确定要避免的特定转矩输入。例如，在确定当前速度在临界速度区的临界速度的范围内时，VCU 102可以调节给马达110的转矩输入以将马达110朝向目标转矩命令，同时避免或抑制将马达110命令至由临界速度区限定的特定转矩输入。
作为一个示例，如果目标转矩大于所避免的特定转矩输入，则VCU 102可以将马达110的转矩输入增加至所避免的特定转矩输入的阈值以内的值(例如，正好低于所避免的特定转矩输入、在所避免的特定转矩输入的一定百分比之内、在所避免的特定转矩输入的固定值之内)，直到马达110可以增加速度并离开临界速度区。VCU 102可以维持转矩输入低于特定转矩输入或所避免的转矩输入范围，以使马达110在速度上追赶并增加。当马达110的当前速度超过临界速度的范围时，VCU 102可以恢复增加转矩输入以将马达110带到升至目标转矩水平。
作为另一个示例，如果目标转矩大于所避免的特定转矩输入，则在马达110在临界速度区中操作时，VCU 102可以在转矩输入在所避免的特定转矩输入的阈值内(例如，大约等于所避免的特定转矩输入)时更快地增加马达110的转矩输入。换句话说，VCU 102可以增加马达110的转矩输入，其中对于所避免的特定转矩输入附近的转矩输入值来说变化的速率最快。VCU 102可以更快地造成转矩输入增加超过所避免的特定转矩输入，以便缩短马达110在所避免的特定转矩输入附近操作的持续时间或时间量。以这种方式，VCU 102可以降低造成交通工具100的其它部分中的任何转矩波动或任何显著的NVH的可能性。
作为另一个示例，如果目标转矩小于所避免的特定转矩输入，则VCU 102可以将马达110的转矩输入设定或增加至目标转矩，而不必执行任何额外的操作来避免所避免的特定转矩输入。换句话说，给定马达110的当前速度，当VCU 102确定目标转矩不太可能将转矩波动引入交通工具100中时，VCU 102可以命令马达110产生目标转矩。
以这种方式，通过在转矩波动更有可能的特定情况期间对马达110的精确控制，VCU 102可以防止交通工具100中的转矩波动。通过防止或至少最小化转矩波动的量，交通工具100可以以比没有主动地避免在临界速度区中操作电动马达的其它电驱动系统小的NVH操作。
图2是示出根据本公开的一个或更多方面的给定增加的马达速度的示例转矩控制输入的线形图。在图1的交通工具100的上下文中描述图2。
图2示出随着马达110在速度上从零至S4的范围内增加命令给马达110中的至少一个的转矩输入202、204和206。在图2中还示出两个临界速度区210A和210B，为了便于描述，每个临界区包括临界速度S1至S3的范围。
临界速度区210A和210B各自示出当在临界速度S1至S3的范围之上操作马达110时VCU 102避免的相应转矩输入区域。例如，考虑临界速度区210A，其大约以特定转矩输入A为中心(加上或减去阈值转矩)，在该示例中，该特定转矩输入A是大于零但是小于特定转矩输入B的转矩值。临界速度区210B大约以特定转矩输入B为中心(加上或减去阈值转矩)，在该示例中，特定转矩输入B是大于特定转矩输入A的转矩值。
临界速度区210A代表速度S1与S3之间的区域，在该区域中VCU 102避免命令马达110至特定转矩输入A。VCU 102可以采取步骤来避免临界速度区210A，特别是当实施“eCreeper”功能时。例如，如果交通工具100是电动交通工具，则VCU 102可以通过命令马达110缓慢地向前推进交通工具100来配置马达110执行eCreeper功能以模拟非电动交通工具的“爬行”齿轮，即使驾驶员没有按压加速器踏板(例如在停车场或车库中、在交通中缓慢移动的队列中、在交通信号灯处的行中等)。
当交通工具100否则会保持停止和空闲时，VCU 102可以实施eCreeper并命令马达110缓慢地向前移动进出临界速度区210A。VCU 102可以命令马达110移动超过临界速度区210A(例如，当马达110以速度S4操作时)；然而，如果驾驶员按压制动踏板，则马达110可以快速地恢复回在临界速度区210A内操作。除非VCU 102因为VCU 102减慢马达110以及恢复回在临界速度区210A中操作而避免特定转矩输入A，否则当VCU 102造成转矩输入达到特定转矩输入A时，交通工具100可能经受来自由马达110产生的转矩波动的NVH。
在一些示例中，为了减轻NVH，在马达110的速度落到低于速度S3之前，VCU 102可以将给马达110的转矩请求降低到低于特定转矩输入A。换句话说，当马达110的速度从速度S4改变为速度S3时，VCU 102可以改变转矩输入，使得到马达110的速度小于或等于速度S3的时候，转矩输入低于或小于特定转矩输入A。
在一些示例中，除了控制转矩输入以减轻NVH之外或者作为控制转矩输入以减轻NVH的替代方式，VCU 102可以通过密切地监控马达110的速度来减轻NVH。VCU 102可以降低给马达110的转矩请求，使得马达110的速度保持在临界速度的范围之外。VCU 102可以命令马达110处的转矩，使得所得到的马达速度保持在速度S3之上或低于速度S1。例如，为了在马达110的速度处于速度S4时在按压制动踏板时减轻NVH，VCU 102可以降低给马达110的转矩请求，而不会使马达110的速度落至速度S3或低于速度S3。
当制动踏板被释放时，VCU 102可以通过以避免请求特定转矩输入A的方式增加转矩请求来将转矩请求恢复回实施eCreeper功能所需的转矩请求，直到马达110已经重新获得速度并离开临界速度区210A之后。换句话说，响应于确定目标转矩在特定转矩输入A的阈值内，VCU 102可以将给马达110的转矩输入设定为小于命令马达110至目标转矩所需的值的值，直到马达110的当前速度在临界速度区210A之外。
临界速度区210B代表速度S1与S3之间的区域，在该区域中VCU 102避免命令马达110至特定转矩输入B。VCU 102可以确保马达110避免在临界速度区210B中操作，尤其是在“双脚驾驶员”状况期间，在该状况下，交通工具100的驾驶员正在用一只脚操纵制动踏板同时用另一只脚操纵加速器踏板。例如，如果驾驶员使用制动踏板保持速度降低同时仍利用加速器命令转矩，则可能会发生这种情形，例如，当在坡道上并行停车、拖曳船用拖车(boattrailer)升降船用坡道(boat ramp)等的时候。在这种类型的驾驶状况期间，即使在交通工具100从零增加至速度S1与速度S3之间时，VCU 102也可以通过命令马达110朝向特定转矩输入B而造成马达110向轮114提供大量的转矩，但是以低的速度。
除非VCU 102在马达110进入临界速度区210B时避免特定转矩输入B，否则当VCU102造成转矩输入达到特定转矩输入B时，交通工具100可能经受来自由马达110产生的转矩波动的NVH。在一些示例中，为了减轻NVH，VCU 102可以将给马达110的转矩请求降低至低于特定转矩输入B，直到马达110的速度落到低于速度S1或增加超过速度S3。换句话说，当马达110的速度在速度S1与速度S3之间时，VCU 102可以改变转矩输入，使得当在临界速度区210B中操作时，转矩输入保持小于特定转矩输入B。
在一些示例中，除了控制转矩输入以减轻NVH之外或者作为控制转矩输入以减轻NVH的替代方式，VCU 102可以通过密切地监控马达110的速度来减轻NVH。VCU 102可以降低给马达110的转矩请求，使得马达110的速度保持在临界速度区210B的临界速度的范围之外。VCU 102可以命令马达110处的转矩，使得所得到的马达速度保持在速度S3之上或低于速度S1。例如，为了减轻当驾驶员同时按压制动和加速器踏板时的NVH，VCU 102可以降低给马达110的转矩请求而不会使马达110的速度达到速度S1或者可以降低转矩而不会使速度落到S3或低于速度S3。无论VCU 102如何减轻NVH，当制动踏板处于使交通工具100能够实现足够的加速度并且在速度上增加超过临界速度区210B的位置时，VCU 102都可以恢复给马达110的转矩请求以对应于目标转矩请求(例如，实际加速器踏板请求或其导出物)。
在一些示例中，参考转矩输入202，VCU 102可以如上所述通过控制马达110使得避免临界速度区210A或210B中的任一个或者通过使任一个速度区210A和210B中的时间消耗最小化来减轻来自转矩波动的NVH。例如，VCU 102可以通过避免由临界速度区210A和210B限定的特定转矩输入A和B来控制如由转矩输入202所示的给马达110的转矩输入。特别地，VCU 102可以缓慢地增加转矩输入202，直到马达110加速超过速度S3，在此之后，VCU 102可以增加转矩输入202以匹配目标转矩。
在其它示例中，VCU 102在确定当前速度在临界速度区210A和210B的临界速度的范围内时可以以使当前速度在临界速度区210A或210B中的任一个内期间的持续时间最小化的速率使转矩输入202增加至目标转矩。换句话说，当马达110的速度在速度S1与S2之间并且同时转矩输入202在特定转矩输入A或B的阈值内时，VCU 102可以造成目标输入202变化的速率接近最大。通过使命令马达110至特定转矩输入A和B所花费的时间量最小化，当在诸如速度S1与S3之间的临界速度区中操作时，VCU 102可以减少从转矩波动将NVH引入交通工具100中的机会。
图3是示出根据本公开的一个或更多方面的马达速度随时间的示例增加的线形图。在图1的交通工具100的上下文中描述了图3。
图3示出从时间零到时间T3之后的马达速度302。在时间T1之前，VCU 102可以通过施加转矩输入来控制马达110以实现目标转矩并造成马达速度302的增加。
VCU 102可以限定在马达速度S1至S3之间的临界速度区。VCU 102可以连续地或周期性地评估马达110是否在临界速度区中或在临界速度区附近操作。
VCU 102可以尝试减轻交通工具100中的NVH的一种方式是最小化马达110在临界速度区中操作的时间量。VCU 102可以确定所命令的转矩或目标转矩是否不同于由临界速度区限定的特定转矩输入。在目标转矩大于特定转矩并且当前转矩小于特定转矩的情况下，VCU 102可以通过以使马达110的当前速度在临界速度区内期间的持续时间最小化的速率增加转矩输入而造成马达110实现目标转矩。换句话说，如在时间T3处所示，VCU 102可以增加马达110的转矩使得马达110非常快地从速度S1增加至超过速度S3。
VCU 102可以尝试减轻交通工具100中的NVH的另一种方式是防止马达110进入或通过临界速度区直到交通工具100准备好接受转矩的增加和/或速度的增加。例如，在VCU102实施eCreeper功能时，交通工具100的驾驶员可以按压输入部件118的制动踏板。给定当前驾驶状况，即，eCreeper被触发并且制动踏板被按压，VCU 102可以推断出驾驶员不希望交通工具100如eCreeper功能所需要的那么快地运动，并且VCU 102可以因此使转矩输入归零，或至少抑制使马达110的转矩输入增加至eCreeper功能的目标转矩。
在试图减轻NHV的同时试图维持恒定速度或比由eCreeper功能限定的速度慢的速度时，VCU 102可以在交通工具的制动踏板的位置指示制动踏板被按压时控制马达110的转矩输入以造成马达110的当前速度低于由临界速度区限定的临界速度的范围。例如，在时间T2处，VCU 102可以控制马达110的转矩以造成马达速度302保持恒定处于低于限定图3的临界速度区的速度S1至S3的范围的水平。
在时间T3处，交通工具的制动踏板的位置可以指示制动踏板被释放。为了进一步减轻来自转矩波动的NVH，响应于基于制动踏板的位置确定制动踏板被释放，VCU 102可以将转矩输入增加至由eCreeper功能限定的目标转矩。换句话说，VCU 102可以通过增加给马达110的转矩输入而允许马达110加速，使得马达110在从速度S1至S3的临界速度区中和该临界速度区附近操作尽可能少量的时间。在一些情况下，VCU 102可以非常快地增加转矩输入，而在其它情况下，VCU 102可以取决于各种因素减小增加的速度。
例如，在一些示例中，VCU 102可以基于交通工具的特征或交通工具的驾驶状况确定用于将转矩输入增加至目标转矩的速率。例如，响应于确定制动踏板被释放，VCU 102可以以所确定的用于将转矩输入增加至目标转矩的速率增加马达110的转矩输入。交通工具的特征的示例可以包括：交通工具重量、交通工具定向、轮胎气压或制动踏板的位置。交通工具的驾驶状况的示例可以包括诸如道路坡度的量、外侧温度、大气压力、湿度、潮湿水平及类似的项。
作为示例，VCU 102可以通过将电动马达旋转加速度与目标加速度进行比较来确定速率。基于比较的结果，VCU 102可以添加更多的转矩请求以更快地加速或者移除转矩请求以最小化转矩波动同时仍然产生目标加速度中的任一种。
图4是示出根据本公开的一个或更多方面的示例计算设备的示例操作的流程图。在图1的交通工具100的上下文中描述图4。例如，VCU 102可以执行操作400-408以控制马达110以便减轻交通工具100中的转矩波动引起的NVH。
在操作中，VCU 102可以接收用于控制交通工具的电动马达的目标转矩和目标速度(400)。例如，VCU 102可以从输入部件118的制动踏板或加速器踏板或从交通工具100的一些其它部件接收信息，该信息向VCU 102指示马达110需要被控制为特定目标转矩和/或目标速度。
VCU 102可以至少部分地基于目标速度来确定电动马达的临界速度区(402)。例如，临界速度区可以限定给马达110的当马达110正以任何范围的马达速度操作时引起转矩波动的特定转矩输入。VCU 102可以确定多个临界速度区，这些临界速度区指定在相应范围的临界速度之上要避免的唯一转矩值。VCU 102可以基于来自输入部件118的输入来动态地确定临界速度区。VCU 102可以被预先编程有被预先确定为与交通工具100相关联的临界速度区(例如，在工厂或交通工具销售或服务中)。
VCU 102可以确定电动马达的当前速度是否在临界速度区内(404)。在当前速度在临界速度区之外的情况下(404，否分支)，VCU 102可以控制给电动马达的转矩输入以匹配目标转矩(408)。例如，VCU 102可以通过增加从马达110命令的转矩的量来造成马达110加速到目标速度。VCU 102可以将转矩输入设定为匹配目标转矩。
在当前速度在临界速度区内的其它情况下(404，是分支)，VCU 102可以通过避免由临界速度区限定的特定转矩输入来控制给电动马达的转矩输入(406)。例如，当目标转矩不同于由临界速度区限定的特定转矩输入时，VCU 102可以将转矩输入设定为匹配目标转矩。例如，响应于确定目标转矩与特定转矩输入之间的差大于阈值，VCU 102可以确定马达110可以在不考虑NVH的情况下被命令至目标转矩。然而，响应于确定目标转矩与特定转矩输入之间的差不大于阈值，VCU 102可以确定马达110不能在不考虑NVH的情况下被命令至目标转矩，并且可以命令马达110至不同的转矩水平(例如，高于或低于特定转矩输入)或造成马达110加速或减速以离开临界速度区中的任一种。如果并且当目标转矩值、目标转矩速度和当前马达速度改变时，VCU 102可以重复操作404至408。
以下示例可以示出本公开的一个或更多方面：
示例1。一种方法，其包括：通过交通工具的马达控制器接收用于控制交通工具的电动马达的目标转矩和目标速度；通过马达控制器获得电动马达的临界速度区，该临界速度区限定给电动马达的当电动马达正以任何范围的马达速度操作时引起转矩波动的特定转矩输入；通过马达控制器确定电动马达的当前速度是否在临界速度区内；以及在确定当前速度在临界速度区内时，通过避免由临界速度区限定的特定转矩输入来控制给电动马达的转矩输入。
示例2。根据示例1的方法，其中，在确定当前速度在临界速度区内时，通过避免由临界速度区限定的特定转矩输入来控制给电动马达的转矩输入，包括：响应于确定目标转矩在特定转矩输入的阈值内，通过马达控制器将转矩输入设定为小于目标转矩的值，直到当前速度在临界速度区之外。
示例3。根据示例1-2的任何组合的方法，其中，当前速度是初始速度，该方法进一步包括：通过马达控制器确定电动马达的后续速度是否在临界速度区内；以及在确定后续速度不在临界速度区内时，控制转矩输入以匹配目标转矩。
示例4。根据示例1-3的任何组合的方法，其中，在确定当前速度在临界速度区内时，通过避免由临界速度区限定的特定转矩输入来控制给电动马达的转矩输入，包括通过马达控制器以减小当前速度在临界速度区内期间的持续时间的速率将转矩输入增加至目标转矩。
示例5。根据示例1-3的任何组合的方法，其中，在确定当前速度在临界速度区内时，通过避免由临界速度区限定的特定转矩输入来控制给电动马达的转矩输入，包括：响应于确定目标转矩不同于特定转矩输入，通过马达控制器将转矩输入设定为匹配目标转矩。
示例6。根据示例5的方法，进一步包括：响应于确定目标转矩与特定转矩输入之间的差大于阈值，确定目标转矩不同于特定转矩输入。
示例7。根据示例1-6的任何组合的方法，其中，在确定当前速度在临界速度区内时，通过避免由临界速度区限定的特定转矩输入来控制给电动马达的转矩输入，包括：响应于确定目标转矩超过特定转矩输入：通过马达控制器控制电动马达的当前速度以将当前速度维持在小于在交通工具的制动踏板的位置指示制动踏板被按压时马达速度的范围；以及响应于基于制动踏板的位置确定制动踏板被释放，通过马达控制器将转矩输入增加至目标转矩。
示例8。根据示例7的方法，进一步包括：基于交通工具的特征或交通工具的驾驶状况，确定用于将转矩输入增加至目标转矩的速率，其中，响应于确定制动踏板被释放，以用于将转矩输入增加至目标转矩的速率增加转矩输入。
示例9。根据示例8的方法，其中以下至少一个：交通工具的特征包括：交通工具重量、交通工具辆定向或制动踏板的位置；或者交通工具的驾驶状况包括道路坡度。
示例10。一种交通工具，其包括：至少一个马达；配置成控制所述至少一个马达的控制单元，该控制单元被配置成：接收用于控制所述至少一个马达的目标转矩和目标速度；获得所述至少一个马达的临界速度区，该临界速度区限定给所述至少一个马达的当所述至少一个马达正以任何范围的马达速度操作时引起转矩波动的特定转矩输入；确定所述至少一个马达的当前速度是否在临界速度区内；以及在当前速度在临界速度区内时，控制给所述至少一个马达的转矩输入以避免由临界速度区限定的特定转矩输入。
示例11。跟据示例10的交通工具，其中，为了控制转矩输入以避免由临界速度区限定的特定转矩输入，控制单元被配置成：响应于确定目标转矩不同于特定转矩输入，将转矩输入设定为匹配目标转矩。
示例12。根据示例11的交通工具，其中，控制单元被进一步配置成：响应于确定目标转矩与特定转矩输入之间的差为大于阈值，确定目标转矩不同于特定转矩输入。
示例13。根据示例10-12的任何组合的交通工具，其中，为了控制转矩输入以避免由临界速度区限定的特定转矩输入，控制单元被配置成：响应于确定目标转矩在特定转矩输入的阈值内，将转矩输入设定为小于目标转矩的值，直到当前速度在临界速度区之外。
示例14。根据示例10-13的任何组合的交通工具，其中当前速度是初始速度，并且控制单元被进一步配置成：确定电动马达的后续速度是否在临界速度区内；以及在确定后续速度不在临界速度区内时，控制转矩输入以匹配目标转矩。
示例15。根据示例10-14的任何组合的交通工具，其中，为了控制转矩输入以避免由临界速度区限定的特定转矩输入，控制单元被配置成：以使当前速度在临界速度区内期间的持续时间最小化的速率使转矩输入增加至目标转矩。
示例16。根据示例10-14的任何组合的交通工具，其中，为了控制转矩输入以避免由临界速度区限定的特定转矩输入，控制单元被配置成：响应于确定目标转矩超过特定转矩输入：控制电动马达的当前速度以将当前速度维持在小于在交通工具的制动踏板的位置指示制动踏板被按压时马达速度的范围；以及响应于基于制动踏板的位置确定制动踏板被释放，将转矩输入增加至目标转矩。
示例17。根据示例16的交通工具，其中，控制单元被进一步配置成：基于交通工具的特征或交通工具的驾驶状况，确定用于将转矩输入增加至目标转矩的速率；以及响应于确定制动踏板被释放，以所述速率增加转矩输入。
示例18。根据示例17的交通工具，其中以下至少一个：交通工具的特征包括：交通工具重量、交通工具辆定向、交通工具位置或制动踏板的位置；或者交通工具的驾驶状况包括道路坡度。
示例19。一种计算机可读存储介质，其包括指令，当该指令由计算设备的至少一个处理器执行时造成所述至少一个处理器：接收用于控制交通工具的至少一个马达的目标转矩和目标速度；获得所述至少一个马达的临界速度区，该临界速度区限定给所述至少一个马达的当所述至少一个马达正以任何范围的马达速度操作时引起转矩波动的特定转矩输入；确定所述至少一个马达的当前速度是否在临界速度区内；以及在当前速度在临界速度区内时，通过避免由临界速度区限定的特定转矩输入来控制给所述至少一个马达的转矩输入。
示例20。根据示例19的计算机可读存储介质，其进一步包括造成所述至少一个处理器执行示例1-9的任何组合的方法的指令。
示例21。一种系统，其包括：用于接收用于控制交通工具的至少一个马达的目标转矩和目标速度的装置；用于获得所述至少一个马达的临界速度区的装置，该临界速度区域限定给所述至少一个马达的当所述至少一个马达正以任何范围的马达速度操作时引起转矩波动的特定转矩输入；用于确定所述至少一个马达的当前速度是否在临界速度区内的装置；以及用于在当前速度在临界速度区内时通过避免由临界速度区限定的特定转矩输入来控制给所述至少一个马达的转矩输入的装置。
示例22。根据示例21的系统，包括用于执行示例1-9的任何组合的方法的进一步装置。
应当认识到，取决于示例，本文中描述的任何技术的某些动作或事件可以以不同的次序执行，可以被添加、合并或完全省略(例如，并非所有描述的动作或事件都是对于技术的实践必要的)。此外，在某些示例中，各动作或事件可以例如通过多线程处理、中断处理或多个处理器而并发地而不是顺序地执行。
在一个或更多示例中，可以以硬件、软件、固件或其任意组合来实施所描述的功能。如果以软件实施，则功能可以作为计算机可读介质上的一个或更多指令或代码被存储或传输，并且由基于硬件的处理单元执行。计算机可读介质可以包括计算机可读存储介质或通信介质，计算机可读存储介质对应于诸如数据存储介质的有形介质，通信介质包括便于计算机程序从一个地方到另一个地方的转移(例如，根据通信协议)的任何介质。以这种方式，计算机可读介质总体上可以对应于(1)非暂时性的有形计算机可读存储介质，或者(2)诸如信号或载波的通信介质。数据存储介质可以是可由一台或多台计算机或者一个或更多处理器访问以检索指令、代码和/或数据结构用于本公开中描述的技术的实施的任何可获得的介质。计算机程序产品可以包括计算机可读介质。
通过示例而非限制的方式，这种计算机可读存储介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光学光盘存储、磁盘存储或其它磁性存储设备、闪存或任何其它可用于存储指令或数据结构的形式的期望程序代码(并且该程序代码可以由计算机访问)的介质。而且，任何连接都被适当地称为计算机可读介质。例如，如果使用同轴电缆、光纤缆、双绞线、数字用户线(DSL)或无线技术(例如红外、无线电和微波)从网站、服务器或其它远程源传输指令，则同轴电缆、光纤缆、双绞线、DSL或无线技术(例如红外、无线电和微波)被包括在介质的定义中。然而，应该理解，计算机可读存储介质和数据存储介质不包括连接、载波、信号或其它暂时介质，而是替代地针对非暂时、有形存储介质。本文中使用的磁盘和光盘包括压缩光盘(CD)、激光光盘、光学光盘、数字通用光盘(DVD)以及蓝光光盘，其中磁盘通常以磁性方式复制数据，而光盘则利用激光光学地复制数据。上述的组合也应被包括在计算机可读介质的范围内。
指令可以由一个或更多处理器执行，例如一个或更多数字信号处理器(DSP)、通用微处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)或其它等效的集成或离散逻辑电路。因此，本文中使用的术语“处理器”可以指任何前述结构或适用于本文中描述的技术的实施的任何其它结构。另外，在一些方面中，本文中描述的功能可以被提供在配置用于编码和解码的专用硬件和/或软件模块内或合并在组合编解码器中。而且，技术可以被完全实施在一个或更多电路或逻辑元件中。
本公开的技术可以在包括无线手持机、集成电路(IC)或一组IC(例如，芯片组)的各种设备或装置中实施。在本公开中描述了各种部件、模块或单元以强调配置成执行所公开的技术的设备的各功能方面，但不是必须要求通过不同硬件单元实现。而是，如上所述，各种单元可以被组合在编解码器硬件单元中或者由互操作硬件单元的集合(包括如上所述的一个或更多处理器)提供，与合适的软件和/或固件相结合。
已经描述了各种示例。这些和其它示例在以下权利要求的范围内。

Claims (20)

1.控制单元，其包括：
一个或更多处理器，其被配置成：
确定交通工具的至少一个马达的当前速度是否在临界速度区内，所述临界速度区限定给电动马达的当所述电动马达正以任何范围的马达速度操作时引起转矩波动的特定转矩输入；以及
在所述当前速度在所述临界速度区内时，控制给所述至少一个马达的转矩输入以避免由所述临界速度区限定的特定转矩输入。
2.根据权利要求1所述的控制单元，其中，为了控制所述转矩输入以避免由所述临界速度区限定的特定转矩输入，所述一个或更多处理器被配置成：
响应于确定目标转矩不同于所述特定转矩输入，将所述转矩输入设定为匹配所述目标转矩。
3.根据权利要求2所述的控制单元，其中所述一个或更多处理器被进一步配置成：
响应于确定所述目标转矩与所述特定转矩输入之间的差大于阈值，确定所述目标转矩不同于所述特定转矩输入。
4.根据权利要求1所述的控制单元，其中，为了控制所述转矩输入以避免由所述临界速度区限定的特定转矩输入，所述一个或更多处理器被配置成：
响应于确定目标转矩在所述特定转矩输入的阈值内，将所述转矩输入设定为小于所述目标转矩的值，直到所述当前速度在所述临界速度区之外。
5.根据权利要求1所述的控制单元，其中所述当前速度是初始速度，并且所述一个或更多处理器被进一步配置成：
确定所述电动马达的后续速度是否在所述临界速度区内；以及
在确定所述随后速度不在所述临界速度区内时，控制所述转矩输入以匹配目标转矩。
6.根据权利要求1所述的控制单元，其中，为了控制所述转矩输入以避免由所述临界速度区限定的特定转矩输入，所述一个或更多处理器被配置成：
以使所述当前速度在所述临界速度区内期间的持续时间最小化的速率将所述转矩输入增加至目标转矩。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的控制单元，其中，为了控制所述转矩输入以避免由所述临界速度区限定的特定转矩输入，所述一个或更多处理器被配置成：
响应于确定目标转矩超过所述特定转矩输入：
控制所述电动马达的当前速度以将所述当前速度维持在小于在所述交通工具的制动踏板的位置指示所述制动踏板被按压时的马达速度的范围；以及
响应于基于所述制动踏板的位置确定所述制动踏板被释放，将所述转矩输入增加至所述目标转矩。
8.根据权利要求7所述的控制单元，其中所述一个或更多处理器被进一步配置成：
基于所述交通工具的特征或所述交通工具的驾驶状况，确定用于将所述转矩输入增加至所述目标转矩的速率；以及
响应于确定所述制动踏板被释放，以所述速率增加所述转矩输入。
9.根据权利要求8所述的控制单元，其中以下至少一个：
所述交通工具的特征包括：交通工具重量、交通工具定向、交通工具位置或制动踏板的位置；或者
所述交通工具的驾驶状况包括道路坡度。
10.一种系统，其包括：
用于确定至少一个马达的当前速度是否在临界速度区内的装置，所述临界速度区限定给电动马达的当所述电动马达正以任何范围的马达速度操作时引起转矩波动的特定转矩输入；以及
用于在所述当前速度在所述临界速度区内时通过避免由所述临界速度区限定的特定转矩输入来控制给所述至少一个马达的转矩输入的装置。
11.一种方法，其包括：
确定电动马达的当前速度是否在临界速度区内，所述临界速度区限定给所述电动马达的当所述电动马达正以任何范围的马达速度操作时引起转矩波动的特定转矩输入；以及
在确定所述当前速度在所述临界速度区内时，通过避免由所述临界速度区限定的特定转矩输入来控制给所述电动马达的转矩输入。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，在确定所述当前速度在所述临界速度区内时，通过避免由所述临界速度区限定的特定转矩输入来控制给所述电动马达的转矩输入，包括：
响应于确定目标转矩在所述特定转矩输入的阈值内，通过马达控制器将所述转矩输入设定为小于所述目标转矩的值，直到所述当前速度在所述临界速度区之外。
13.根据权利要求11所述的方法，其中所述当前速度是初始速度，所述方法进一步包括：
通过马达控制器确定所述电动马达的后续速度是否在所述临界速度区内；以及
在确定所述后续速度不在所述临界速度区内时，控制所述转矩输入以匹配目标转矩。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，在确定所述当前速度在所述临界速度区内时，通过避免由所述临界速度区限定的特定转矩输入来控制给所述电动马达的转矩输入，包括通过马达控制器以减小所述当前速度在所述临界速度区内期间的持续时间的速率将所述转矩输入增加至目标转矩。
15.根据权利要求11所述的方法，其中，在确定所述当前速度在所述临界速度区内时，通过避免由所述临界速度区限定的特定转矩输入来控制给所述电动马达的转矩输入，包括：
响应于确定目标转矩不同于所述特定转矩输入，通过马达控制器将所述转矩输入设定为匹配所述目标转矩。
16.根据权利要求15所述的方法，其进一步包括：
响应于确定所述目标转矩与所述特定转矩输入之间的差大于阈值，确定所述目标转矩不同于所述特定转矩输入。
17.根据权利要求10至16中任一项所述的方法，其中，在确定所述当前速度在所述临界速度区内时，通过避免由所述临界速度区限定的特定转矩输入来控制给所述电动马达的转矩输入，包括：
响应于确定目标转矩超过所述特定转矩输入：
通过马达控制器控制所述电动马达的当前速度以将所述当前速度维持在小于在所述交通工具的制动踏板的位置指示所述制动踏板被按压时的马达速度的范围；以及
响应于基于所述制动踏板的位置确定所述制动踏板被释放，通过所述马达控制器将所述转矩输入增加至所述目标转矩。
18.根据权利要求17所述的方法，其进一步包括：
基于所述交通工具的特征或所述交通工具的驾驶状况，确定用于将所述转矩输入增加至所述目标转矩的速率，
其中，响应于确定所述制动踏板被释放，以用于将所述转矩输入增加至所述目标转矩的所述速率增加所述转矩输入。
19.根据权利要求18所述的方法，其中以下至少一个：
所述交通工具的特征包括：交通工具重量、交通工具定向或制动踏板的位置；或者
所述交通工具的驾驶状况包括道路坡度。
20.一种计算机可读存储介质，其包括指令，当所述指令由计算设备的至少一个处理器执行时造成所述至少一个处理器：
确定至少一个马达的当前速度是否在临界速度区内，所述临界速度区限定给电动马达的当所述电动马达正以任何范围的马达速度操作时引起转矩波动的特定转矩输入；以及
在所述当前速度在所述临界速度区内时，通过避免由所述临界速度区限定的特定转矩输入来控制给所述至少一个马达的转矩输入。
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