[发明专利]扭矩监控系统和方法

说明书

技术领域

本公开涉及一种电气化车辆，且更特别但并非排除性地涉及用于不测量电流反馈而估计电机扭矩的扭矩监控系统和方法。

背景技术

混合动力电动车辆(HEV)、插电式混合动力电动车辆(PHEV)、纯电动车辆(BEV)、燃料电池车辆和其他已知的电气化车辆因它们由一个或多个电机(即电动马达和/或发电机)代替或附加于内燃机提供动力而与常规的机动车辆不同。一般通过存储电能的一个或多个蓄电池向该电机提供高电压电流。

电机可包含具有定子的同步马达，该定子大体上包围包括内部永磁体的转子。可通过直接测量该电机的电流的电流传感器来监控该电机的每一个相绕组。然后可利用所测量的这些电流以探测不精确的电机扭矩，例如以避免不希望的车辆运动。但是，电流传感器增添了成本和重量且可能易于传感器故障。因此需要此技术领域的额外的改进。

发明内容

根据本公开的一个示例性方面的方法除其他以外还包括，使用估计的电机扭矩控制车辆，该估计的扭矩基于与电机相关的一个或多个参数，该参数与所测量的电流反馈无关。

在前述方法的进一步的非限制性实施例中，该方法包括将所估计的扭矩与预期的扭矩进行比较。

在任一前述方法的进一步的非限制性实施例中，控制该车辆的方法包括，如果估计的扭矩和预期的扭矩之间的差异超过预先设定的阈值则阻止该车辆的操作。

在任一前述方法的进一步的非限制性实施例中，控制该车辆的方法包括，如果估计的扭矩和预期的扭矩误差之间的差异超过预先设定的阈值，则限制车辆的操作。

在任一前述方法的进一步的非限制性实施例中，一个或多个参数包括电压。

在任一前述方法的进一步的非限制性实施例中，该一个或多个参数包括电感。

在任一前述方法的进一步的非限制性实施例中，该一个或多个参数包括物理磁链(physical flux linkage)。

在任一前述方法的进一步的非限制性实施例中，该一个或多个参数包括电阻。

在任一前述方法的进一步的非限制性实施例中，该一个或多个参数包括所测量的电机的电压。

在任一前述方法的进一步的非限制性实施例中，使用以下方程式导出所估计的扭矩：

Tem=3Npp2Iq(λm-(Lq-Ld)Id)]]>

其中：

N_pp为极对(pole-pair)的数目，

I_q和I_d分别为q轴和d轴电流，

m为永磁磁链，且

L_q和L_d分别为q轴和d轴电感。

根据本公开的另一个示例性方面的方法，除其他以外还包括使用所估计的电机的扭矩控制车辆，在不测量来自电机的电流反馈的情况下得出所估计的扭矩。

在前述方法的进一步的非限制性实施例中，所估计的扭矩来源于与电机相关的电感估计值、电压估计值、电阻估计值和物理磁链估计值中的至少一项。

在任一前述方法的进一步的非限制性实施例中，该方法包括计算所估计的该电机的扭矩，将所估计的扭矩和预期的扭矩进行比较及响应于所估计的扭矩和所预期的扭矩之间的差异超过预先设定的阈值而进行控制步骤。

在任一前述方法的进一步的非限制性实施例中，进行该控制步骤的方法包括阻止该车辆的操作。

在任一前述方法的进一步的非限制性实施例中，进行该控制步骤的方法包括限制该车辆的操作。