[发明专利]车辆、动力传动系统及控制动力传动系统的电机的方法

说明书

本发明涉及用于减小电动车辆噪声的脉冲宽度调制的基频抖动。一种车辆动力传动系统包括逆变器和控制器，所述逆变器连接至电机。所述控制器可被配置为：使脉冲宽度调制(PWM)信号的基频抖动以操作所述逆变器，使得通过使在所述基频的谐波和边带处的能量进行分布来减小所述能量，从而减小所述车辆动力传动系统的可听振动，其中，所述抖动的量小于基于所述基频和所述电机的转速的量。

技术领域

本申请总体上涉及使电动动力传动系统的PWM(脉冲宽度调制)信号的基频抖动(dither)并在DPWM模式与SVPWM模式之间切换以减少源于电动动力传动系统的可听噪声的产生。

背景技术

电气化车辆(包括混合动力电动车辆(HEV)和电池电动车辆(BEV))依靠牵引电池向用于推进的牵引马达提供电力，并且依靠牵引电池和牵引马达之间的电力逆变器将直流(DC)电力转换为交流(AC)电力。典型的AC牵引马达是3相马达，3相马达可由3个正弦信号提供电力，所述3个正弦信号中的每个以120度的相位分离驱动。牵引电池被配置为在特定电压范围内操作，并提供最大电流。牵引电池可选地被称作高电压电池，其中，典型的牵引电池的端电压超过100伏特DC。然而，电机的改善的性能可通过在不同的电压范围内进行操作来实现，所述电压范围通常高于牵引电池的端电压。同样，用于驱动车辆电机的电流需求通常被称作高电流。

此外，很多电气化车辆包括DC-DC转换器(还被称作可变电压转换器(VVC))，以将牵引电池的电压转换为电机的操作电压水平。可包括牵引马达和发电机的电机可能需要高电压和高电流。由于许多系统以固定频率工作在单个PWM模式并且由于电压和电流的需求，电动动力传动系统可在工作期间产生振动和可听噪声。

发明内容

一种车辆动力传动系统包括逆变器和控制器，所述逆变器连接至电机。所述控制器可被配置为：使脉冲宽度调制(PWM)信号的基频抖动以操作所述逆变器，使得通过使在所述基频的谐波和边带处的能量进行分布来减小所述能量，从而减小所述车辆动力传动系统的可听振动，其中，所述抖动的量小于基于所述基频和所述电机的转速的量。

一种车辆包括动力传动系统和控制器，所述动力传动系统具有连接至电机的逆变器。所述控制器可被配置为：使用于所述逆变器的脉冲宽度调制(PWM)信号的基频随机改变，以使在所述基频的谐波和边带处的能量减小，从而减小所述动力传动系统的可听振动，其中，所述随机改变的量小于基于所述基频和所述电机的转速的量。

一种控制车辆动力传动系统的电机的方法包括：通过控制器使脉冲宽度调制(PWM)信号在频率范围内围绕着基频抖动，以操作所述电机，从而减小所述车辆动力传动系统的可听振动，其中，所述频率范围是基于所述电机的转速的。

附图说明

图1是在操作期间发出可听噪声的混合动力车辆的动力传动系统的示图。

图2是示出典型的传动系和能量储存组件的混合动力车辆的示图，其中，在传动系与能量储存组件之间具有可变电压转换器和电力逆变器。

图3是车辆的可变电压转换器的示意图。

图4是车辆的电力逆变器和电机的示意图。

图5是以固定的PWM操作的电动动力传动系统的频谱幅值相对于频率的曲线示图。

图6是以频率波动的PWM操作的电动动力传动系统的频谱幅值相对于频率的曲线示图。

图7是DC-DC转换器控制算法的流程图。

图8是以频率波动的PWM(即，空间矢量PWM(SVPWM))操作的电动动力传动系统的频谱幅值相对于频率的曲线示图。

图9是以频率波动的PWM(即，不连续PWM(DPWM))操作的电动动力传动系统的频谱幅值相对于频率的曲线示图。