[發明專利]用于運行機動車驅動裝置的方法以及相應的驅動裝置

在審

• 申請號: 202110098629.4
• 申請日: 2021-01-25
• 公開（公告）號: CN113315453A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: M·亞當;A·特卡特申科
• 申請（專利權）人: 奧迪股份公司
• 主分類號: H02P27/08
• 分類號: H02P27/08;H02P21/14;H02P21/18
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 汪勤;吳鵬

本發明涉及一種用于運行機動車的驅動裝置的方法，其中，驅動裝置具有電機，所述電機通過借助于脈寬調制驅控的逆變器電連接到直流電源，其中，根據規定的占空比進行脈寬調制。在此規定，在占空比小于閾值的情況下使用連續的脈寬調制來驅控逆變器，在占空比超過閾值時切換到不連續的脈寬調制。本發明還涉及一種用于機動車的驅動裝置。

技術領域

本發明涉及一種用于運行機動車的驅動裝置的方法，其中驅動裝置具有電機，該電機通過借助于脈寬調制驅控的逆變器電連接到直流電源上，其中該脈寬調制根據預先規定的占空比進行。本發明還涉及一種用于機動車的驅動裝置。

背景技術

由現有技術例如已知文獻DE 10 2017 208 093 A1。該專利文獻描述了一種用于運行電機的方法，其中，借助于脈寬調制來驅控電機的逆變器。在此規定，由與額定轉速相關的電壓值以及與時間相關的角度值來確定用于脈寬調制的占空比。

發明內容

本發明的目的是，提出一種用于運行用于機動車的驅動裝置的方法，該方法相對于已知的方法具有優點，尤其是能夠提供更高的驅動功率。

該目的根據本發明借助一種具有權利要求1所述特征的用于運行用于機動車的驅動裝置的方法來實現。在此規定，在占空比小于閾值的情況下，使用連續的脈寬調制來驅控逆變器，并且在占空比超過閾值時切換到不連續的脈寬調制。

驅動裝置用于驅動機動車，因而即用于提供旨在驅動機動車的驅動轉矩。為了提供驅動轉矩，驅動裝置還配備有電機，該電機因而也可以被稱為牽引電機。電機利用由直流電源提供的電能運行。直流電源例如以電池的形式存在。優選地，直流電源具有至少100V、至少200V、至少400V、至少600V或至少800V的額定電壓。

電機以三相電機的形式存在。相應地，電機的運行需要逆變器，該逆變器優選被設計為脈沖逆變器。電機優選通過逆變器電連接至直流電源。逆變器尤其具有B6-橋電路，該B6-橋電路具有至少六個開關，這些開關被交替地控制，以便由直流電源提供的直流電產生用于運行電機所需的三相電流。

借助脈寬調制來進行對逆變器的驅控。在此，預先給定占空比，并且根據占空比執行脈寬調制。逆變器的線性調制范圍直接取決于逆變器或逆變器的開關的鎖定時間或死區時間。鎖定時間越長，線性調制范圍越小。然而，由電機提供的驅動功率與逆變器的線性調制范圍的長度成正比。換言之，電機的驅動功率受逆變器的鎖定時間的限制。

出于該原因，應通過所述方法增大線性調制范圍，即，優選增大直至一半的鎖定時間。為此規定，在占空比小于閾值的情況下，使用連續的脈寬調制來控制逆變器。在占空比較低的情況下，應當驅控電機使其盡可能高效地工作。

相反，如果預先給定的占空比超過閾值，則從連續的脈寬調制切換至不連續的脈寬調制。使用不連續脈寬調制引起逆變器的線性調制范圍的增大，因為在給定的占空比下，在額定電壓與由占空比產生的逆變器輸出電壓的曲線的線性范圍之間的間距增大。因此借助不連續的脈寬調制能夠進一步提高占空比。

換言之，根據占空比選擇并執行脈寬調制的類型。在驅動裝置啟動運行時，逆變器首先以常規運行模式運行，在該常規運行模式中，首先借助于連續的脈寬調制驅控逆變器。如果預先給定的占空比達到或者超過閾值，則從常規運行模式切換到功率運行模式并且用于運行逆變器。在功率運行模式中，利用不連續的脈寬調制來驅控逆變器，從而得到逆變器的線性調制范圍的上述增大。由此，電機和驅動裝置的驅動功率可以明顯增大。

本發明的一個改進方案規定，作為連續的脈寬調制使用空間矢量調制。空間矢量調制與例如正弦脈寬調制相比能夠實現電機上的更高的有效電壓。空間矢量調制也可以稱為Space Vector Modulation、SVM或SVPWM。所述操作方式使驅動裝置能夠有效和高效運行。