DE102019102740A1

DE102019102740A1 - Steuerung eines Wechselrichters unter Verwendung von randomisierter Pulsbreitenmodulation

Info

Publication number: DE102019102740A1
Application number: DE102019102740.3A
Authority: DE
Inventors: Christopher Wolf; Michael W. Degner
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2018-02-07
Filing date: 2019-02-04
Publication date: 2019-08-08
Also published as: US10259340B1; CN110120756A

Abstract

Diese Offenbarung stellt eine Steuerung eines Wechselrichters unter Verwendung von randomisierter Pulsbreitenmodulation bereit. Ein System für ein Fahrzeug, das einen Wechselrichter elektrisch zwischen einem Elektromotor und einer Traktionsbatterie und eine Steuerung beinhaltet, die dazu konfiguriert ist, den Wechselrichter mit einer von einem vorbestimmten Satz von separaten Frequenzen zu betreiben, die gemäß auf Rotordrehmoment beruhenden Wahrscheinlichkeitswichtungen ausgewählt sind, die jeder der separaten Frequenzen entsprechen, sodass sich eine Wahrscheinlichkeit, dass der Wechselrichter mit der einen betrieben wird, ändert, wenn sich das Rotordrehmoment ändert.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft Systeme und Verfahren zum Steuern eines Wechselrichters in einem Hybrid- oder Plug-in-Hybridfahrzeug unter Verwendung von randomisierter Pulsbreitenmodulation (puls width modulation - PWM).
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Bei Hybridelektro- und anderen elektrifizierten Fahrzeugen wird gespeicherte Energie für den Antrieb verwendet. Eine Traktionsbatterie kann eine Vielzahl von elektrochemischen Zellen beinhalten, die über positive und negative Batterieanschlüsse mit einem elektrischen Leitungszentrum (bussed electrical center - BEC) verbunden sind. Die Batteriezellen können eine beliebige geeignete Konfiguration aufweisen und dienen dazu, elektrische Energie zur Verwendung beim Betrieb des Fahrzeugs zu empfangen und zu speichern. Energie kann während eines Ladeereignisses aus einem Stromnetz empfangen werden, z. B. bei einer Ladestation, die mit einem Versorgungsnetz verbunden ist. Ein bordeigener Elektromotor kann während Nutzbremsereignissen ebenfalls Energie erzeugen. Elektrifizierte Fahrzeuge stützen sich auf verschiedene elektrische Systeme, um Leistung zu den verschiedenen Komponenten zu verwalten und zu verteilen. Elektrifizierte Fahrzeuge verwenden oft Schütze und Schalter, um den Leistungsfluss zwischen elektrischen Hochspannungsvorrichtungen zu bewältigen.
KURZDARSTELLUNG
Ein System für ein Fahrzeug, das einen Wechselrichter, der elektrisch zwischen einem Elektromotor und einer Traktionsbatterie, und eine Steuerung beinhaltet, die dazu konfiguriert ist, den Wechselrichter mit einer von einem vorbestimmten Satz von separaten Frequenzen zu betreiben, die gemäß auf Rotordrehmoment beruhenden Wahrscheinlichkeitswichtungen ausgewählt sind, die jeder der separaten Frequenzen entsprechen, sodass sich eine Wahrscheinlichkeit, dass der Wechselrichter mit der einen betrieben wird, ändert, wenn sich das Rotordrehmoment ändert.
Ein Verfahren für ein Fahrzeug beinhaltet Betreiben, durch eine Steuerung, von Schaltern eines Wechselrichters, der elektrisch zwischen einem Elektromotor und einer Traktionsbatterie mit einer eines vorbestimmten Satzes von separaten Schaltfrequenzen verbunden ist, die gemäß auf Rotordrehzahl beruhenden Wahrscheinlichkeitswichtungen ausgewählt sind, die jeder der separaten Schaltfrequenzen entsprechen, sodass sich eine Wahrscheinlichkeit, dass die Schalter an der einen betrieben werden, ändert, wenn sich die Rotordrehzahl ändert.
Ein System für ein Fahrzeug, das einen Wechselrichter, einschließlich einer Vielzahl von Schaltern, die elektrisch zwischen einem Elektromotor und einer Traktionsbatterie verbunden sind; und eine Steuerung beinhaltet, die dazu konfiguriert ist, die Schalter mit einer von einem vorbestimmten Satz von separaten Schaltfrequenzen zu betreiben, die gemäß auf Traktionsbatteriespannung beruhenden Wahrscheinlichkeitswichtungen ausgewählt sind, die jeder der separaten Schaltfrequenzen entsprechen, sodass sich eine Wahrscheinlichkeit, dass die Schalter mit der einen betrieben werden, ändert, wenn sich eine Spannung der Traktionsbatterie ändert.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm, das Antriebs- und Energiespeicherkomponenten eines elektrifizierten Fahrzeugs veranschaulicht;
2A ist ein Blockdiagramm, das eine Leistungssteuerung eines Wechselrichters veranschaulicht;
2B ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte Konfiguration von Wechselrichterschaltern veranschaulicht;
3A ist ein Verlauf, der eine Schaltfrequenzauswahl auf Grundlage einer feststehenden Sequenz veranschaulicht;
3B ist ein Verlauf, der die Frequenzauswahl auf Grundlage einer gleichmäßigen Zufallsverteilung veranschaulicht;
4 ist ein Verlauf, der eine Änderung der Schaltfrequenz in Bezug zu einer Elektromotordrehzahl veranschaulicht;
5 ist ein Verlauf, der eine Änderung der Schaltfrequenz in Bezug zu einem Elektromotordrehmoment veranschaulicht; und
6 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Algorithmus zum Variieren einer ausgewählten Schaltfrequenz auf Grundlage des Fahrzeugbetriebspunkts veranschaulicht.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden hier beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgetreu; einige Merkmale könnten vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um Details bestimmter Komponenten zu zeigen. Demnach sind hier offenbarte konkrete strukturelle und funktionelle Details nicht als einschränkend auszulegen, sondern lediglich als repräsentative Grundlage, um den Fachmann die vielfältige Verwendung der vorliegenden Erfindung zu lehren. Der Durchschnittsfachmann wird verstehen, dass verschiedene Merkmale, die unter Bezugnahme auf beliebige der Figuren veranschaulicht und beschrieben werden, mit Merkmalen kombiniert werden können, die in einer oder mehreren anderen Figuren veranschaulicht sind, um Ausführungsformen zu erzeugen, die nicht ausdrücklich veranschaulicht oder beschrieben werden. Die veranschaulichten Kombinationen von Merkmalen stellen repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen bereit. Verschiedene Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, die mit den Lehren dieser Offenbarung vereinbar sind, könnten jedoch für bestimmte Anwendungen oder Umsetzungen wünschenswert sein.
Optimieren der Fahrzeugleistung kann Steuern in Bezug auf einen anderen Faktor beinhalten, der Fahrzeugkraftstoffeffizienz beeinträchtigt, und Faktoren beinhalten, die Geräusch-, Vibrations- und Rauheits-Phänomene (noise, vibration and harshness phenomena - NVHphenomena) beeinträchtigen. In einem Beispiel kann ein Hybridelektrofahrzeug eine Wechselrichtersteuerung beinhalten, die dazu konfiguriert ist, Überlegungen zur Kraftstoffeffizienz und Fahrzeug-NVH-Leistung während verschiedenen Betriebsmodi des Fahrzeugs abzuwägen. Die Wechselrichtersteuerung kann ferner dazu konfiguriert sein, einen vorbestimmten Schwellenwert von Steuerungsgenauigkeit zu halten und Systemstabilität zu halten.
Die Wechselrichtersteuerung kann dazu konfiguriert sein, die Verteilung von Schaltfrequenzen als eine Funktion von Betriebspunkten des Fahrzeugs zu variieren. Als ein Beispiel kann die Wechselrichtersteuerung dazu konfiguriert sein, eine Schaltfrequenz unter einer Vielzahl von vorbestimmten Frequenzen zufällig auszuwählen. Als weiteres Beispiel kann die Wechselrichtersteuerung eine Schaltfrequenz derart auswählen, dass eine Wahrscheinlichkeitsmassenfunktion, z. B. eine Wahrscheinlichkeit, dass eine bestimmte Frequenz aus der Vielzahl von Frequenzen ausgewählt wird, als eine Funktion von einem oder mehreren Fahrzeugbetriebspunkten variiert wird, wie etwa unter anderem Drehzahl, Drehmoment, Gleichstrom-(DC-)Busspannung, Temperatur des Elektromotors und ein oder mehrere andere Parameter, die mit dem Betreiben des elektrischen Antriebssystem zusammenhängen.
1 veranschaulicht ein beispielhaftes elektrifiziertes Fahrzeug (hiernach, Fahrzeug) 100, das dazu ausgestattet ist, Energie zwischen einer elektrischen Maschine 106 und einer Traktionsbatterie 102 zu übertragen. In einigen Fällen ist die Traktionsbatterie 102 dazu konfiguriert, elektrische Ladung über einen Ladevorgang zu empfangen, z. B. an einer Ladestation, die mit einem Stromnetz verbunden ist. Eine Vielzahl von elektrochemischen Zellen (nicht veranschaulicht) der Traktionsbatterie 102 kann über positive und negative Anschlüsse 110 mit einem elektrischen Leistungszentrum (BEC) 104 verbunden sein. Die Batteriezellen können jede geeignete Konfiguration aufweisen und dazu dienen, elektrische Energie zur Verwendung beim Betrieb des Fahrzeugs 100 zu empfangen und zu speichern. Als ein Beispiel kann jede Zelle einen gleichen oder anderen Nennspannungspegel bereitstellen. Als ein anderes Beispiel können die Batteriezellen in einer bzw. einem oder mehreren Anordnungen, Abschnitten oder Modulen angeordnet sein, die ferner in Reihe oder parallel verbunden sind. Obwohl die Traktionsbatterie 102 der Beschreibung nach zum Beispiel elektrochemische Batteriezellen beinhaltet, werden auch andere Arten von Umsetzungen von Energiespeichervorrichtungen, wie etwa Kondensatoren, in Betracht gezogen.
Das Fahrzeug 100 kann ferner eine oder mehrere elektrische Maschinen 106 umfassen, die mechanisch mit einem Hybridgetriebe verbunden sind, das wiederum mechanisch mit einem oder mehreren eines Verbrennungsmotors und einer Antriebswelle verbunden sind, welche Räder antreibt. Die elektrischen Maschinen 106 können dazu konfiguriert sein, als ein Elektromotor oder Generator betrieben zu werden. In einigen Fällen können die elektrischen Maschinen 106 unter Verwendung von Energie, die in der Traktionsbatterie 102 gespeichert ist, eine Antriebs- und Abbremsfähigkeit bereitstellen, wenn der Verbrennungsmotor an- oder ausgeschaltet wird. In anderen Beispielen fungieren die elektrischen Maschinen 106 auch als Generatoren und können Vorteile hinsichtlich des Kraftstoffverbrauchs bereitstellen, indem Energie zurückgewonnen wird, die normalerweise als Wärme im Reibungsbremssystem verloren gehen würde. Die elektrischen Maschinen 106 können auch reduzierte Schadstoffemissionen bereitstellen, da das Fahrzeug 100 unter bestimmten Bedingungen in einem Elektromodus betrieben werden kann.
Die Traktionsbatterie 102 stellt üblicherweise eine Hochspannungsgleichstrom-(DC-)Ausgabe bereit. Die Traktionsbatterie 102 kann elektrisch mit einer Wechselrichtersystemsteuerung (inverter system controller - ISC) 108 verbunden sein. Die ISC 108 ist elektrisch mit den elektrischen Maschinen 106 verbunden und stellt die Fähigkeit bereit, Energie bidirektional zwischen der Traktionsbatterie 102 und den elektrischen Maschinen 106 zu übertragen. In einem Elektromotormodus kann die ISC 108 die DC-Ausgabe, die von der Traktionsbatterie 102 bereitgestellt wird, in einen Dreiphasenwechselstrom (alternating current - AC) umwandeln, wie es für eine ordnungsgemäße Funktionalität der elektrischen Maschinen 106 erforderlich sein kann. In einem Regenerationsmodus kann die ISC 108 die Dreiphasen-AC-Ausgabe aus den elektrischen Maschinen 106, die als Generatoren fungieren, in die DC-Eingabe umwandeln, die durch die Traktionsbatterie 102 gefordert wird. Während das Fahrzeug 100 aus 1 als ein Plug-in-Hybridelektrofahrzeug beschrieben ist, ist die Beschreibung hierin gleichermaßen auf ein rein elektrisches Fahrzeug anwendbar. Für ein rein elektrisches Fahrzeug, z. B. ein Batterieelektrofahrzeug (battery electric vehicle - BEV), kann das Hybridgetriebe ein Getriebekasten sein, der mit den elektrischen Maschinen 106 verbunden ist, und der Verbrennungsmotor könnte nicht vorhanden sein.
Neben dem Bereitstellen von Antriebsenergie kann die Traktionsbatterie 102 Energie für andere elektrische Fahrzeugsysteme bereitstellen. Zum Beispiel kann die Traktionsbatterie 102 Energie auf Hochspannungslasten wie etwa unter anderem den Verdichter einer Klimaanlage (A/C) und eine elektrische Heizung übertragen. In einem anderen Beispiel kann die Traktionsbatterie 102 Niederspannungslasten wie etwa unter anderem eine Hilfsbatterie mit 12 V mit Energie versorgen. In einem solchen Beispiel kann das Fahrzeug 100 einen DC/DC-Wandler (nicht veranschaulicht) beinhalten, der dazu konfiguriert ist, die Hochspannungs-DC-Ausgabe der Traktionsbatterie 102 in eine Niederspannungs-DC-Zufuhr umzuwandeln, die mit den Niederspannungslasten kompatibel ist. Die unterschiedlichen erläuterten Komponenten können eine oder mehrere zusammenhängende Steuerungen aufweisen, um den Betrieb der Komponenten zu steuern und zu überwachen. Die Steuerungen können über einen seriellen Bus (z. B. ein Controller Area Network (CAN)) oder über separate Leiter kommunizieren.
In einem Beispiel ermöglicht das Schließen von einem oder mehreren der Schütze 112, 114 und 118 in einigen Fällen Leistungsfluss zu den elektrischen Maschinen 106 und/oder den Hochspannungslasten, wie etwa Verdichter und elektrische Heizungen, über eine Verbindung mit den Leitern, die sich zwischen einem entsprechenden des Schütz 112, 114 und 118 und der ISC 108 erstrecken. In noch einem anderen Beispiel kann das Schließen von einem oder mehreren der Schütze 112, 114 und 118 eine Energieübertragung zu und von den Niederspannungslasten, wie etwa einer Hilfsbatterie mit 12 V, über den DC/DC-Wandler ermöglichen, der mit Leitungen von elektrischen Leitern verbunden ist, die sich zwischen der ISC 108 und dem positiven und negativen Anschluss 110a, 110b erstrecken. In einem Beispiel können die Hauptschütze 112, 114 in Kombination mit der Vorladeschaltung 116 verwendet werden, um die Traktionsbatterie 102 zu laden 122, wie etwa über eine Verbindung mit einer Ladestation. In einem anderen Beispiel kann die Batteriesteuerung 124 dazu konfiguriert sein, das Öffnen und Schließen von einem oder mehreren AC- und/oder DC-Ladeschützen (nicht gezeigt) zu befehlen, als Reaktion auf Empfangen eines Signals, das eine Anforderung dazu, das Laden der Traktionsbatterie 102 einzuleiten, angibt.
2A veranschaulicht eine beispielhafte Leistungsschaltungsanordnung 200-A für die ISC 108, die dazu konfiguriert ist, Energieübertragung zu und von der Traktionsbatterie 102 zu ermöglichen. Als ein Beispiel kann eine Leistungssteuerung 204 der ISC 108 dazu konfiguriert sein, selektiv einen Niederspannungsschalter 208 zu schließen, um einer Gateansteuerungsplatte (gate drive board - GDB) 228 der ISC 108, Resolver-Schaltungen und so weiter, Niederspannungsleistung bereitzustellen. In einigen Fällen kann der Niederspannungsschalter 208 mit einer Niederspannungsbatterie, z. B. einer Hilfsbatterie mit 12 V des Fahrzeugs 100, verbunden sein. Die Leistungssteuerung 204 kann eine Leistungsversorgungsschaltung 218 beinhalten, die dazu konfiguriert ist, mindestens einen Abschnitt von Energie bereitzustellen, um eine Elektromotorsteuereinheit 220 und eine Hybridsteuereinheit 222 mit Leistung zu versorgen.
Die Elektromotorsteuereinheit 220 kann einen oder mehrere Resolver-Sensoren, die dazu konfiguriert sind, eine Position einer Rotorwelle (nicht veranschaulicht) der elektrischen Maschine 106 zu bestimmen, steuern oder ihnen Anregungssignale bereitstellen. Ein Resolver-zu-Digital-(R2D-)Wandler 90 kann dazu konfiguriert sein, Ausgabesignale der Resolver in eine digitale Ausgabe umzuwandeln, die dem bzw. der Wellenwinkel und/oder -drehzahl entspricht und er kann die generierte digitale Ausgabe für die Elektromotorsteuereinheit 220 bereitstellen. Die Hybridsteuereinheit 222 kann z. B. an einer Sensordatensammeleinheit 224, Signale von einem oder mehreren Sensoren des Fahrzeugs 100 empfangen und kann dazu konfiguriert sein, Niederspannungsleistungsfluss anzufordern und kann die Leistung verwenden, um die Schütze 112, 114 und 118 mit Energie zu versorgen, wodurch eine Übertragung von Leistung zwischen den elektrischen Maschinen 106 und der Traktionsbatterie 102 ermöglicht wird. In einigen Beispielen kann die Hybridsteuereinheit 222 dazu konfiguriert sein, einen Niederspannungsleistungsfluss anzufordern, indem sie andere Komponenten der Leistungssteuerung 204-A aufweckt oder veranlasst, dass sie aktiv werden.
Die GDB 228 kann unter Verwendung von zwei unabhängigen Versorgungsschienen, wie etwa der Versorgungsschiene eines Primärseitenreglers (primary side regulator - PSR) und einer Versorgungsschiene mit 5 V Leistung, mit Leistung versorgt werden und sie kann dazu konfiguriert sein, eine oder mehrere Komponenten mit Leistung zu versorgen (anzutreiben), welche die ISC 108 definieren. Die GDB 228 kann eine oder mehrere digitale Logikschaltungen und Mikrosteuerungen definieren, die dazu konfiguriert sind, ein Schaltsignal, z. B. ein Ausgangssignal von mehreren Milliampere von Strom, zu generieren, um einen Transistor ein- und auszuschalten. Wie zum Beispiel in Bezug auf 2B beschrieben, kann die GDB 228 dazu konfiguriert sein, eine Vielzahl von Schaltern 202 anzutreiben, die DC-Energie in AC umkehrt und AC zu DC gleichrichten, der zwischen den elektrischen Maschinen 106 und der Traktionsbatterie 102 übertragen wird. Die GDB 228 kann ferner dazu konfiguriert sein, einen Wandler für variable Spannungen (variable voltage converter - WC) (nicht veranschaulicht) mit Leistung zu versorgen, der eine bidirektionale Spannungsverstärkung und Verringerung von Energie bereitstellt, die zwischen den elektrischen Maschinen 106 und den Batteriezellen der Traktionsbatterie 102 übertragen wird.
Die Leistungssteuerung 204 kann zum Einschalten als Reaktion auf Empfangen eines von einem Wecksignal 210 und einem Zündsignal 212 konfiguriert sein. Das Wecksignal 210 kann einer digitalen Wellenform entsprechen, die ein vordefiniertes Format oder Muster aufweist, das von einer lokalen Signalquelle (z. B. einer oder mehreren Steuerungen des Fahrzeugs 100) oder von einer entfernten Quelle (z. B. einem Handsender in Kommunikation mit der Steuerung des Fahrzeugs 100) als Reaktion auf eine oder mehrere vordefinierte Bedingungen generiert wird. Als ein Beispiel kann das Wecksignal 210 eine Anfrage hinsichtlich einer Änderung des Betriebsmodus der ISC 108, z. B. von einem Ruhemodus oder einem Modus mit verringertem Leistungsverbrauch zu einem vollständig mit Leistung versorgten Modus, umfassen und es kann zum Beispiel über das Wecken eines Busses, das Wecken eines Anschlusses usw. bereitgestellt werden. In einigen Fällen, wie zum Beispiel in Bezug auf die Hybridsteuereinheit 222 beschrieben, kann das Wecksignal 210 von einer oder mehreren Mikrosteuerungen in der Leistungssteuerung 204 als Reaktion auf das Empfangen von einem oder mehreren Sensorsignalen und das Bestimmen, dass eine Leistungsversorgung für eine oder mehrere Komponenten erforderlich ist, die von der Leistungssteuerung 204 versorgt werden, stammen.
Das Zündsignal 212 kann einer digitalen Wellenform entsprechen, die ein vordefiniertes Format oder Muster aufweist, das sich von dem Format oder Muster des Wecksignals 210 unterscheidet und es kann als Reaktion auf eine oder mehrere vordefinierte Bedingungen generiert werden. In einigen Beispielen kann das Zündsignal 212 für einen oder mehrere Zustände (oder einen Wechsel von einem gegebenen Zustand zu einem anderen Zustand) des Zündschalters des Fahrzeugs 100 bezeichnend sein und es kann von einer Karosseriesteuerung an die Leistungssteuerung 204 gesendet werden.
Als Reaktion auf eines der Signale 210, 212 kann die Leistungssteuerung 204 dazu konfiguriert sein, zu veranlassen, dass der Niederspannungsschalter 208 geschlossen wird, um Leistung für alle Komponenten bereitzustellen, die damit verbunden sind, wie etwa Leistung, um mindestens eines des positiven und negativen Hauptschützes 112, 114 zu schließen, Leistung, um die GDB 228, den VVC, den Wechselrichter und so weiter einzuschalten, und Leistung, um den R2D-Wandler 230, die Signalwandler der Resolver-Anregungs- und Rückkopplungsschaltungen 226, Signalfilter und andere verbundene Komponenten einzuschalten.
Die Leistungssteuerung 204 kann eine erste Logikschaltung 214 und ein Paar von Low-Side-Schaltern 216 einschließen, die dazu konfiguriert sind, den Schalter 208 zu schließen, um eine 12 V-Energieversorgungsleitung zu der GDB 228 bereitzustellen und um die Leistungsversorgungsschaltung 218 mit Leistung zu versorgen. Als Reaktion auf Empfangen von mindestens einem der Signale 210, 212 kann die erste Logikschaltung 214 dazu konfiguriert sein, ein Signal an einen ersten Low-Side-Schalter 216a zu senden, der wiederum dazu betrieben wird, den Schalter 208 zu schließen. Im geschlossenen Zustand kann der Schalter 208 dazu konfiguriert sein, sowohl die GDB 228, z. B. über eine Versorgungsschiene mit 12 V Leistung, als auch die Leistungsversorgungsschaltung 218 unter Verwendung von Niederspannungsleistung, z. B. 12 V Leistung, mit Leistung zu versorgen. Die Leistungsversorgungsschaltung 218 kann dazu konfiguriert sein, die Motor- und Hybridsteuereinheiten 220, 222 mit Leistung zu versorgen und kann ferner dazu konfiguriert sein, die GDB 228 über eine Niederspannungsleitung mit 5 V Leistung mit Leistung zu versorgen.
Als Reaktion auf das Empfangen eines zugehörigen Signals von der Leistungsversorgungsschaltung 218 kann die Hybridsteuereinheit 222 dazu konfiguriert sein, Steuersignale zu senden, um den zweiten Low-Side-Schalter 216b zu aktivieren, der wiederum einen Leistungsfluss zu dem einen oder den mehreren Schützen 112, 114 und 118 der Traktionsbatterie 102 ermöglicht. Die Leistungsversorgungsschaltung 218 kann als Reaktion auf das Schließen des Schalters 208 ferner dazu konfiguriert sein, die Motorsteuereinheit 220 mit Leistung zu versorgen, die dazu konfiguriert ist, Anregungssignale für die Resolver zu generieren, indem dem R2D-Wandler 230 und den Resolver-Anregungs- und - Rückkopplungsschaltungen 226 Leistung zugeführt wird.
2B veranschaulicht eine beispielhafte Anordnung 200-B eines Steuerschalters 202 des ISC 108. In einem Beispiel können die Schalter 202 an einer GDB angeordnet sein und können durch eine Leistungssteuerung, wie etwa der GDB 228 und der in Bezug auf 2A beschriebenen Leistungssteuerung 204 angeordnet sein.
Die elektrischen Maschinen 106 können dreiphasige AC-Maschinen sein. Die elektrischen Maschinen 106 können dreiphasige Eingaben aufweisen. Die Leistungssteuerung 204 kann dazu konfiguriert sein, den elektrischen Maschinen 106 die dreiphasigen Spannungen/Ströme bereitzustellen. Die Leistungssteuerung 204 kann dazu konfiguriert sein, Spannung aus einem Hochspannungs-DC-Bus 110 selektiv an jede der Phaseneingaben der elektrischen Maschinen 106 zu koppeln. Ein erstes Paar von Schaltern 202a kann dazu konfiguriert sein, eine Leistung eines DC-Busses 110 selektiv zu koppeln und Anschlüsse zu einer ersten Phaseneingabe der elektrischen Maschine 106 zurückzubringen. Ein zweites und ein drittes Paar von Schaltern 202b, 202c können selektiv eine entsprechende Leistung eines DC-Busses 110 koppeln und Anschlüsse in die zweite bzw. dritte Phaseneingaben der elektrischen Maschine 106 zurückbringen.
Die Schalter 202 können eine oder mehrere Leistungsschaltvorrichtungen beinhalten. Als ein Beispiel kann jeder der Schalter 202 einen oder mehrere Bipolartransistoren mit isolierter Gate-Elektrode (insulated gate bipolar transistor - IGBT), Metalloxid-Halbleiter-FeldeffektTransistoren (metal-oxide semiconductor field effect transistor - MOSFET) und andere Festphasenschaltvorrichtungen beinhalten. Jeder der Schalter 202 kann ferner eine entsprechende Steuereingabe (z. B. Gate-Eingabe) beinhalten, durch die der Schalter 202 dazu betrieben werden kann, An- und Auszuschalten, oder geschlossen und geöffnet zu werden. Wie zum Beispiel in Bezug auf 2A beschrieben können die Steuereingaben der Schalter 202 elektrisch an eine oder mehrere Steuerungen des Fahrzeugs 100 gekoppelt werden. Dementsprechend kann jede der Phaseneingaben der elektrischen Maschine 106 durch ein Paar der Schalter 202 selektiv an die Anschlüsse der Traktionsbatterie 102 gekoppelt werden. Als ein Beispiel können die Schalter 202 derart betrieben werden, dass nur ein Schalter 202 von jedem der Paare 202a, 202b und 202c an einem bestimmten Zeitpunkt eingeschaltet ist.
Jeder der Schalter 202 kann zwei Anschlüsse beinhalten, die Stromfluss durch den Schalter 202 steuern. Zum Beispiel kann ein Schalter 202 von IGBT-Art einen Anschluss für einen Kollektor (C) und einen Anschluss für einen Emitter (E) beinhalten und ein Schalter 202 von MOSFET-Art kann einen Drain-Anschluss (D) und einen Source-Anschluss (S) beinhalten. Die Steuereingaben von jedem der Schalter 202 können zum Beispiel eines von einem Gate-Anschluss (G) und einem Kelvin-Source/Emitter-Anschluss (K) sein, der eine Gate-Schaltung definiert, um den Schalter 202 zu steuern.
Die Schalter 202 können dazu konfiguriert sein, einen vorbestimmten Stromwert zu übertragen und können eine damit zusammenhängende Nennleistung aufweisen, die ausreicht, um die elektrische Maschine 106 zu betreiben, um entsprechende Leistungs- und Drehmomentanforderungen zu erfüllen. In einem Beispiel wird randomisierte Schaltfrequenz-Pulsbreitenmodulation (PWM) verwendet, um ein durch Schaltung hervorgerufenes akustisches Geräusch zu verringern, was Fahrzeug-NVH verbessert. Das Schaltfrequenzverhalten hat ebenfalls große Auswirkungen auf die Kraftstoffeffizienz (fuel economy - FE) des Fahrzeugs. Die Beziehung zwischen Schaltfrequenz und FE ist abhängig von verschiedenen Zuständen des elektrischen Antriebssystems, wie etwa Drehzahl, Drehmoment, DC-Busspannung und Elektromotortemperatur. Aufgrund der Auswirkungen von Schaltfrequenz auf sowohl NVH und FE, gibt es einen Kompromiss zwischen NVH und FE, wenn das PWM-Schema kalibriert wird. Bestehende Technologien können Optimalität nicht über den gesamten Bereich von möglichen Fahrzeugbetriebspunkten sicherstellen.
3A veranschaulicht einen beispielhaften Verlauf 300-A eines geordneten Frequenzauswahlmusters 302 zum Betreiben der Schalter 202. Das Muster 302 kann Auswählen einer Frequenz 304 aus einem vorbestimmten Satz von separaten Frequenzen, z. B. dem Satz von Frequenzen f_a , f_b und f_c , beinhalten. In einem Beispiel kann die Wechselrichtersteuerung 108 dazu konfiguriert sein, eine oder mehrere Frequenzen 304 über einen Zeitraum 306 gemäß einer vorbestimmten Reihenfolge 308 auszuwählen. Zum Beispiel kann die Wechselrichtersteuerung 108 eine Frequenz f_a zu einem Zeitpunkt t₁ , eine Frequenz f_c zu einem Zeitpunkt t₂ , und eine Frequenz f_b zu einem Zeitpunkt t₃ wählen, wobei die Zeitpunkte t₁ , t₂ und t₃ aufeinanderfolgende Zeitinstanzen einer Änderung von Schaltfrequenzen 304 sind. Die Wechselrichtersteuerung 108 kann somit die Auswahlreihenfolgesequenz 308a definieren. In einigen Beispielen kann die Reihenfolgesequenz 308a mehr oder weniger Frequenzen f sowie Frequenzen f unterschiedlicher Werte beinhalten, die in einer unterschiedlichen Reihenfolge und/oder zu unterschiedlichen Zeitpunkten t ausgewählt werden.
In einem anderen Beispiel kann die Wechselrichtersteuerung 108 Frequenzen f_a , f_c und f_b in einer selben Reihenfolge 308 a bei Zeitpunkten t₄ , t₅ und t₆ entsprechend aufeinanderfolgend auswählen, und wieder bei Zeitpunkten t₇ , t₈ , bzw. t₉ entsprechend aufeinanderfolgend. Anders ausgedrückt kann das Muster 302 das Auswählen der Frequenzen f nacheinander in einer vorbestimmten Reihenfolge angeben. In einigen Beispielen kann das Muster 302 ein zyklisches (oder periodisches) Wiederholungsauswahlmuster angeben, sodass ein Zeitraum T zwischen den Zeiten t₁ und t₄ ungefähr gleich wie ein Zeitraum T zwischen den Zeiträumen t₄ und t₇ sein kann und ein Zeitraum T zwischen den Zeiträumen t₂ und t₅ ungefähr gleich sein kann wie ein Zeitraum T zwischen den Zeiträumen t₅ und t₈ und so weiter.
In einigen Fällen kann die Wahrscheinlichkeitsverteilung P für jede der Frequenzen f_a , f_b und f_c derart sein, dass sich bei jedem der Zeiträume t₁ , t₄ und t₇ , eine Wahrscheinlichkeit p der Frequenz f_a eins (1) annähern kann, oder P(f_a) = 1, und sich entsprechende Wahrscheinlichkeiten p von jeder der Frequenzen f_b und f_c Null (0) annähern können, oder P(f_b) = P(f_c) = 0. In einigen anderen Fällen, können die Wahrscheinlichkeiten p, zu jedem der Zeiträume t₂ , t₅ und t₈ derart sein, dass sich eine Wahrscheinlichkeit p der Frequenz f_c eins (1) annähern kann, oder P(f_c) = 1, und sich entsprechende Wahrscheinlichkeiten p von jeder der Frequenzen f_a und f_b Null (0) annähern können, oder P(f_a) = P(f_b) = 0. In noch anderen Fällen, können die Wahrscheinlichkeiten p, an jedem der Zeiträume t₃ , t₆ und t₉ derart sein, dass sich eine Wahrscheinlichkeit p der Frequenz f_b eins (1) annähern kann, oder P(f_b) = 1, und sich entsprechende Wahrscheinlichkeiten p von jeder der Frequenzen f_a und f_c Null (0) annähern können, oder P(f_a) = P(f_c) = 0. Während das Muster 302, wie in 3A veranschaulicht, Auswählen von Frequenzen f_a , f_b und f_c bei einem oder mehreren der Zeitpunkte t₁-t₉ beinhaltet, wird ebenfalls in Betracht gezogen, dass das geordnete Muster 302 Auswählen einer unterschiedlichen Anzahl von Frequenzen f, sowie Auswählen von Frequenzen f von unterschiedlichen Werten in einer unterschiedlichen Reihenfolge und/oder zu unterschiedlichen Zeiträumen beinhaltet.
3B veranschaulicht einen beispielhaften Verlauf 300-B eines zufälligen Frequenzauswahlmusters 310 zum Betreiben der Schalter 202. Das Muster 310 kann Auswählen einer Frequenz 304 gemäß einer zufälligen Wahrscheinlichkeit beinhalten. In einem Beispiel kann die Wechselrichtersteuerung 108 dazu konfiguriert sein, zufällig eine oder mehrere Frequenzen 304 über einen Zeitraum 306 auszuwählen. Das Muster 310 kann zu einer gleichmäßigen Wahrscheinlichkeitsverteilung unter den Frequenzen f_u ,f_v ,f_w ,f_x ,f_y und f_z in dem Satz führen. In einem weiteren Beispiel kann eine Wahrscheinlichkeit p von jeder der Frequenzen f_u , f_v , f_w , f_x , f_y und f_z in einem zufälligen Auswahlmuster 310 gleichwertig zueinander sein, sodass: $p (f_{u}) = p (f_{v}) = p (f_{w}) = p (f_{x}) = p (f_{y}) = p (f_{z}) = \frac{1}{n},$
wobei n eine Anzahl von Frequenzen f in einem zufälligen Auswahlsatz angibt. Während das Muster 310, wie in 3B veranschaulicht, Auswählen der Frequenzen f_u , f_v , f_w , f_x , f_y und f_z bei einem oder mehreren der Zeiträume t₁-t₉ beinhaltet, wird ebenfalls in Betracht gezogen, dass das geordnete Muster 302 Auswählen einer unterschiedlichen Anzahl von Frequenzen f sowie Auswählen von Frequenzen f von unterschiedlichen relativen Werten in einer unterschiedlichen Reihenfolge und/oder zu unterschiedlichen Zeiträumen beinhalten kann.
4 veranschaulicht einen beispielhaften gewichteten Auswahlverlauf 400 eines Variierens einer Wahrscheinlichkeitswichtung 402 von Auswählen einer Schaltfrequenz 404 auf Grundlage einer Drehzahl 406 eines Rotors. Der Verlauf 400 beinhaltet ein erstes und zweites Wahrscheinlichkeitswichtungsprofil 408a und 408b von Auswählen von Schaltfrequenzen f_{sw_1} bzw. f_{sw_2} . Während die Frequenzen f_{sw_1} und f_{sw_2} als gemäß den Wichtungsprofilen 408a bzw. 408b ausgewählt veranschaulicht sind, wird ebenfalls in Betracht gezogen, dass die gewichtete Frequenzauswahl Auswählen unter mehr oder weniger Frequenzen sowie Auswählen unter Frequenzen von unterschiedlichen relativen Werten, gemäß denselben oder unterschiedlichen Wichtungsprofilen beinhalten kann.
In einem Beispiel kann die Wechselrichtersteuerung 108 dazu konfiguriert sein, während einer ersten Rotordrehzahl ω_{rotor_1} eine erste Schaltfrequenz f_{sw_1} gemäß einer ersten Wahrscheinlichkeitswichtung P₁ auszuwählen und eine zweite Schaltfrequenz f_{sw_2} gemäß einer zweiten Wahrscheinlichkeitswichtung P₂ auszuwählen, wobei die erste Wichtung P₁ weniger ist als die zweite Wichtung P₂ oder P₁ < P₂. Als weiteres Beispiel kann die Wechselrichtersteuerung 108 während einer zweiten Rotordrehzahl ω_{rotor_2} die erste Schaltfrequenz f_{sw_1} gemäß einer dritten Wahrscheinlichkeitswichtung P₃ auswählen und die zweite Schaltfrequenz f_{sw_2} gemäß einer vierten Wahrscheinlichkeit P₄ auswählen, wobei die dritte Wichtung P₃ größer ist als die vierte Wichtung P₄ oder P₃ > P₄. Als noch weiteres Beispiel kann die Wechselrichtersteuerung 108 als Reaktion auf, auf Detektieren, dass sich die Rotordrehzahl Null (0) nähert oder dem entspricht, dazu konfiguriert sein, die erste Schaltfrequenz f_{sw_1} gemäß einer Wahrscheinlichkeitswichtung P_a auszuwählen und die zweite Schaltfrequenz f_{sw_2} gemäß einer Wahrscheinlichkeit P_b auszuwählen. Die relativen Werte der Paare von Wahrscheinlichkeitswichtungen P₁ und P₂ , P₃ und P₄ und P_a und P_b können dieselben oder unterschiedlich voneinander sein, einschließlich unter anderem einer oder mehrerer von P₁ ≠ P₂, P₃ ≠ P₄, P_a ≠ P_b, P₁ ≠ P_a, und so weiter.
In einigen Beispielen können entsprechende Summen der ersten und zweiten Wahrscheinlichkeitswichtung P₁ und P₂ und die der dritten und vierten Wahrscheinlichkeitswichtungen P₃ und P₄ einander entsprechen und/oder gleich eins (1) sein, sodass ∑(P₁, P₂) = ∑(P₃, P₄) = 1. In einigen anderen Beispielen kann eine Summe von Wahrscheinlichkeitswichtungen von allen Schaltfrequenzen für eine bestimmte Rotordrehzahl 406 gleich eins (1) sein, oder ∑(P_n )=1. In noch anderen Beispielen kann die Wechselrichtersteuerung 108 eine gewichtete Auswahl unter der ersten und zweiten Frequenz f_{sw_1} ,f_{sw_2} mit entsprechenden Paaren von Wahrscheinlichkeitswichtungen P₁ , P₂ und P₃ , P₄ als Reaktion auf Detektieren, dass die Rotordrehzahl die erste bzw. zweite Rotordrehzahl ω_{rotor_1} ist, durchführen. In noch einem weiteren Beispiel kann die Wechselrichtersteuerung 108 dazu konfiguriert sein, unter mehr oder weniger Frequenzen, die unterschiedliche Wahrscheinlichkeitswichtungen P aufweisen, als Reaktion auf Detektieren des Werts der Rotordrehzahl auszuwählen.
5 veranschaulicht einen beispielhaften gewichteten Auswahlverlauf 500 eines Variierens einer Wahrscheinlichkeitswichtung 502 von Auswählen einer Schaltfrequenz 504 aufgrund eines Drehmoments 506 eines Rotors. Der Verlauf 500 beinhaltet ein erstes, zweites und drittes Drehmomentwichtungsprofil 508a, 508b und 508c von Auswählen von Schaltfrequenzen f_{sw_a} , f_{sw_b} und f_{sw_c} . Während die Frequenzen f_swa , f_{sw_b} und f_{sw_c} als gemäß den Wichtungsprofilen 508a, 508b bzw. 508c ausgewählt veranschaulicht sind, wird ebenfalls in Betracht gezogen, dass die gewichtete Frequenzauswahl Auswählen unter mehr oder weniger Frequenzen sowie Auswählen unter Frequenzen von unterschiedlichen relativen Werten gemäß denselben oder unterschiedlichen Wichtungsprofilen beinhalten kann.
In einem Beispiel kann die Wechselrichtersteuerung 108 dazu konfiguriert sein, während einem ersten Rotordrehmoment τ_{rotor_1} , eine Schaltfrequenz f_{sw_a} gemäß einer Wahrscheinlichkeitswichtung P_x auszuwählen, eine Schaltfrequenz f_{sw_b} gemäß einer Wahrscheinlichkeitswichtung P_y auszuwählen und eine Schaltfrequenz f_{sw_c} gemäß einer Wahrscheinlichkeitswichtung P_z auszuwählen, wobei die Wichtungen P_x , P_y und P_z P_x ≠ P_y, P_x ≠ P_z, und/oder P_x + P_y + P_z =1. sein können. Als weiteres Beispiel kann die Wechselrichtersteuerung 108 während einer zweiten Rotordrehzahl ω_{rotor_2} die Schaltfrequenz f_{sw_a} gemäß einer Wahrscheinlichkeitswichtung P_u auswählen, die Schaltfrequenz f_{sw_b} gemäß einer Wahrscheinlichkeitswichtung P_v auswählen und die Schaltfrequenz f_{sw_c} gemäß einer Wahrscheinlichkeitswichtung P_w auswählen, wobei die Wichtungen P_u , P_v und P_w P_u ≠ P_v, P_u ≠ P_w, und/oder P_u + P_v + P_w = 1. sein können. Als noch weiteres Beispiel kann die Wechselrichtersteuerung 108 als Reaktion auf Detektieren, dass sich das Rotordrehmoment 506 Null (0) nähert oder dem entspricht, dazu konfiguriert sein, die Schaltfrequenz f_{sw_a} gemäß einer Wahrscheinlichkeitswichtung P_k , auszuwählen, die Schaltfrequenz f_{sw_b} gemäß einer Wahrscheinlichkeitswichtung P_m auszuwählen und die Schaltfrequenz f_{sw_c} gemäß einer Wahrscheinlichkeitswichtung P_n auszuwählen, wobei die Wichtungen P_k , P_m und P_n P_k ≠ P_m, P_k ≠ P_n, und/oder P_k + P_m + P_n = 1. sein können
In noch weiteren Beispielen kann die Wechselrichtersteuerung 108 gewichtete Auswahl unter den Frequenzen f_{sw_a} , f_{sw_b} und f_{sw_c} mit den entsprechenden Sätzen von Wahrscheinlichkeitswichtungen P als Reaktion auf Detektieren, dass das Rotordrehmoment 506 ein vorbestimmter Wert ist, durchführen. In noch einem weiteren Beispiel kann die Wechselrichtersteuerung 108 dazu konfiguriert sein, unter mehr oder weniger Frequenzen, die unterschiedliche Wahrscheinlichkeitswichtungen P aufweisen, als Reaktion auf Detektieren des Werts des Rotordrehmoments 506 auszuwählen. In einigen Fällen kann die Wechselrichtersteuerung 108 dazu konfiguriert sein, entsprechende Wahrscheinlichkeitswichtungen P für jeden Satz von separaten Schaltfrequenzen f für einen bestimmten des Rotordrehmoment- oder der Rotordrehzahlwerts auszuwählen, um einen vorbestimmten Kraftstoffeffizienzwert und/oder einen vorbestimmten Schaltgeräuschpegel zu erzielen, z. B. wie durch einen oder mehrere Betriebsparameter des Fahrzeugs 100 angegeben. 6 veranschaulicht ein beispielhaftes Verfahren 600 zum Betreiben eines Wechselrichters gemäß einer gewichteten Auswahl unter einem vorbestimmten Satz von separaten Schaltfrequenzen. In einem Beispiel kann die Wechselrichtersteuerung 108 dazu konfiguriert sein, einen oder mehrere Vorgänge des Verfahrens 600 durchzuführen.
Das Verfahren 600 kann bei Vorgang 602 beginnen, wobei die Wechselrichtersteuerung 108 ein Signal empfängt, das eine Änderung des angeforderten Elektromotordrehmoments angibt. Die Wechselrichtersteuerung 108 wählt bei Vorgang 604 eine Wahrscheinlichkeitswichtung für jede Frequenz aus einem Satz von separaten Frequenzen auf Grundlage eines bestehenden Werts eines Fahrzeugbetriebsparameters aus. Bei Vorgang 606 betreibt die Wechselrichtersteuerung 108 den Wechselrichter gemäß den in Übereinstimmung mit der gewichteten Wahrscheinlichkeitsauswahl ausgewählten Frequenzen.
Diese Technologie kann in einigen Beispielen auf randomisierter Schaltfrequenzvariation beruhen. Die Wahrscheinlichkeitsmassenfunktion von jeder eines begrenzten Satzes von möglichen Schaltfrequenzen wird als eine Funktion von Fahrzeugdrehzahl und -drehmoment oder als eine Funktion von anderen elektrischen Antriebszuständen, wie etwa DC-Busspannung oder Elektromotortemperaturen, variiert. Dies kann optimale Kraftstoffkalibrierung des PWM-Schemas ermöglichen, während die gewünschten NVH-Merkmale über den gesamten möglichen Bereich von möglichen Fahrzeugbetriebspunkten beibehalten werden.
Das vorgeschlagene Schema kann mit einer beliebigen Anzahl von möglichen Schaltfrequenzen kompatibel sein und die Wichtung als eine Funktion von Drehzahl/Drehmoment kann kalibriert werden, um Optimalität in sowohl akustischer Leistung als auch Kraftstoffeffizienz sicherzustellen. In diesen Beispielen wurden die Wahrscheinlichkeitsmassenfunktionen als eine Funktion von Drehzahl oder Drehmoment variiert, jedoch können sie ebenfalls als eine Funktion von sowohl Drehzahl als auch Drehmoment variiert werden, zusammen mit anderen elektrischen Antriebszuständen, wie etwa DC-Busspannung und Elektromotortemperatur.
Die hier offenbarten Vorgänge, Verfahren oder Algorithmen können einer Verarbeitungsvorrichtung, einer Steuerung oder einem Computer zuführbar sein oder davon umgesetzt werden, die bzw. der eine bestehende programmierbare elektronische Steuereinheit oder dedizierte elektronische Steuereinheit aufweisen kann. Gleichermaßen können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen als Daten und Anweisungen gespeichert sein, die von einer Steuerung oder einem Computer in vielen Formen, einschließlich unter anderem Informationen, die permanent auf nicht beschreibbaren Speichermedien wie etwa ROM-Vorrichtungen gespeichert sind, und Informationen, die veränderbar auf beschreibbaren Speichermedien wie etwa Disketten, Magnetbändern, CDs, RAM-Vorrichtungen und sonstigen magnetischen und optischen Medien gespeichert sind, ausgeführt werden können. Die Vorgänge, Verfahren oder Algorithmen können zudem in einem von Software ausführbaren Objekt umgesetzt sein. Alternativ können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen ganz oder teilweise unter Verwendung geeigneter Hardwarekomponenten, wie etwa anwendungsspezifischer integrierter Schaltungen (ASIC), feldprogrammierbarer Gate-Arrays (FPGA), Zustandsmaschinen, Steuerungen oder anderer Hardwarekomponenten oder Vorrichtungen oder einer Kombination aus Hardware-, Software- und Firmwarekomponenten, ausgeführt sein.
Bei den in der Beschreibung verwendeten Ausdrücken handelt es sich um beschreibende und nicht um einschränkende Ausdrücke, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Offenbarung abzuweichen. Wie zuvor beschrieben, können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen miteinander kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden, die unter Umständen nicht ausdrücklich beschrieben oder veranschaulicht sind. Wenngleich verschiedene Ausführungsformen gegenüber anderen Ausführungsformen oder Umsetzungen nach dem Stand der Technik hinsichtlich einer oder mehrerer gewünschter Eigenschaften als vorteilhaft oder bevorzugt beschrieben sein können, erkennt ein Durchschnittsfachmann, dass ein oder mehrere Merkmale oder eine oder mehrere Eigenschaften in Frage gestellt werden können, um die gewünschten Gesamtattribute des Systems zu erreichen, die von der konkreten Anwendung und Umsetzung abhängig sind. Diese Attribute können unter anderem Kosten, Festigkeit, Lebensdauer, Lebenszykluskosten, Marktfähigkeit, Erscheinungsbild, Verpackung, Größe, Betriebsfähigkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, einfache Montage usw. beinhalten. Demnach liegen Ausführungsformen, die in Bezug auf eine oder mehrere Eigenschaften als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder Umsetzungen nach dem Stand der Technik beschrieben sind, nicht außerhalb des Umfangs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.

Claims

System für ein Fahrzeug, das Folgendes umfasst: einen Wechselrichter, der elektrisch zwischen einem Elektromotor und einer Traktionsbatterie; und eine Steuerung, die dazu konfiguriert ist, den Wechselrichter mit einer von einem vorbestimmten Satz von separaten Frequenzen zu betreiben, die ausgewählt sind gemäß auf Rotordrehmoment beruhenden Wahrscheinlichkeitswichtungen, die jeder der separaten Frequenzen entsprechen, sodass sich eine Wahrscheinlichkeit, dass der Wechselrichter mit der einen betrieben wird, ändert, wenn sich das Rotordrehmoment ändert.
System nach Anspruch 1, wobei für ein bestimmtes Rotordrehmoment die auf Rotordrehmoment beruhenden Wahrscheinlichkeitswichtungen unter den separaten Frequenzen unterschiedlich sind.
System nach Anspruch 1, wobei die auf Rotordrehmoment beruhenden Wahrscheinlichkeitswichtungen größer als Null sind.
System nach Anspruch 1, wobei die eine ferner gemäß auf Traktionsbatteriespannung beruhenden Wahrscheinlichkeitswichtungen ausgewählt ist.
System nach Anspruch 1, wobei die eine ferner gemäß auf Rotordrehzahl beruhenden Wahrscheinlichkeitswichtungen ausgewählt ist.
Verfahren für ein Fahrzeug, das Folgendes umfasst: Betreiben, durch eine Steuerung, von Schaltern eines Wechselrichters, der elektrisch zwischen einem Elektromotor und einer Traktionsbatterie mit einer eines vorbestimmten Satzes von separaten Schaltfrequenzen verbunden ist, die gemäß auf Rotordrehzahl beruhenden Wahrscheinlichkeitswichtungen ausgewählt sind, die jeder der separaten Schaltfrequenzen entsprechen, sodass sich eine Wahrscheinlichkeit, dass die Schalter an der einen betrieben werden, ändert, wenn sich die Rotordrehzahl ändert.
System nach Anspruch 6, wobei für eine bestimmte Rotordrehzahl die auf Rotordrehzahl beruhenden Wahrscheinlichkeitswichtungen unter den separaten Frequenzen unterschiedlich sind.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die auf Rotordrehzahl beruhenden Wahrscheinlichkeitswichtungen größer als Null sind.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die eine ferner gemäß auf Rotordrehmoment beruhenden Wahrscheinlichkeitswichtungen ausgewählt ist.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die eine ferner gemäß auf Traktionsbatteriespannung beruhenden Wahrscheinlichkeitswichtungen ausgewählt ist.
System für ein Fahrzeug, das Folgendes umfasst: einen Wechselrichter, der eine Vielzahl von Schaltern beinhaltet und elektrisch zwischen einem Elektromotor und einer Traktionsbatterie verbunden ist; und eine Steuerung, die dazu konfiguriert ist, die Schalter mit einer von einem vorbestimmten Satz von separaten Schaltfrequenzen zu betreiben, die gemäß auf Traktionsbatteriespannung beruhenden Wahrscheinlichkeitswichtungen ausgewählt sind, die jeder der separaten Schaltfrequenzen entsprechen, sodass sich eine Wahrscheinlichkeit, dass die Schalter mit der einen betrieben werden, ändert, wenn sich eine Spannung der Traktionsbatterie ändert.
System nach Anspruch 11, wobei für eine bestimmte Spannung der Traktionsbatterie die auf Traktionsbatteriespannung beruhenden Wahrscheinlichkeitswichtungen für jede der separaten Schalterfrequenzen unterschiedlich sind.
System nach Anspruch 11, wobei die auf Traktionsbatteriespannung beruhenden Wahrscheinlichkeitswichtungen größer als Null sind.
System nach Anspruch 11, wobei die eine ferner gemäß auf Rotordrehmoment beruhenden Wahrscheinlichkeitswichtungen ausgewählt ist.
System nach Anspruch 11, wobei die eine ferner gemäß auf Rotordrehzahl beruhenden Wahrscheinlichkeitswichtungen ausgewählt ist.