CN105897107B - 控制电动马达的运行速度和扭力的方法 - Google Patents

控制电动马达的运行速度和扭力的方法 Download PDF

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Abstract

本发明描述了使用运行模型控制电动马达的运行速度和扭力的系统和方法。将用于电动马达的运行模型(包括发动机性能参数的曲线图)作为参考,且选择了可经过在所述运行模型中的优化运行区域的最高效的输出路径。所述最高效的输出路径可根据,例如,运行模型中当前输出状态和要达到的目标状态的位置进行确定,从而使马达的运行状态从当前运行状态达到目标状态。通过选择更高效的输出路径,在不显著降低驾驶体验的前提下,可优化马达的运行效率、改善电池寿命和/或可增加车辆的运行里程数。

Description

控制电动马达的运行速度和扭力的方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年3月16日提交的申请号为62/133,991的美国临时专利申请和2015年4月22日提交的申请号为62/150,848的美国临时专利申请的优先权,其全部内容通过引用并入本文以用于满足本申请的所有目的、用途或要求。
技术领域
本发明涉及与电动马达(如在电动车中马达)一起使用的控制技术,且在一些示例中,涉及电动车辆的用于在运行模型中控制电动马达的运行速度和扭力的方法。
背景技术
新型环保、节能的电动车辆涉及技术发展的新兴领域,其中许多均需要进一步的改善以继续扩大这种车辆的市场前景。人们特别关注的一个领域涉及电动车辆的电池的有限能量存储。因此,减少能量损耗(以增加车辆的里程数)是尤为重要的,且用于电动马达的节能技术则是这种发展的一个关键因素。
目前,电动车辆可被配置成采用ECO模式(或跛行模式)以降低动力输出和动力消耗,从而延长车辆的里程数。然而,以这种方法来延长里程数是以,例如,降低动力输出以减速和降低车辆的电气组件的动力消耗为代价的,且不利地限制或不能满足车辆的驾驶需求。
发明内容
本发明的示例性实施例可解决上述问题中的至少一些问题。例如,根据本发明的第一方面,提供了一种用于在运行模型中控制电动马达的运行速度和扭力的方法。在实施例中,运行模型可包括电动马达的多个运行位置和优化运行区域。在实施例中,每个运行位置可对应于电动马达的一个速度参数、一个扭力参数和一个运行效率参数。实施例可包括以下步骤中的一个或多个:将运行模型存储在存储装置中;检测对应于电动马达在运行模型中的当前运行位置的当前速度参数和当前扭力参数;输入对应于电动马达在运行模型中的目标运行位置的目标速度参数和目标扭力参数;根据电动马达的当前速度参数和当前扭力参数确定当前运行位置是否位于优化运行区域内;如果当前运行位置不是位于优化运行区域内,沿着第一路径调节当前速度参数和/或当前扭力参数以将当前运行位置移动到中间运行位置,所述中间运行位置对应于中间速度参数和中间扭力参数,并且位于优化运行区域内;以及调节中间速度参数和中间扭力参数以沿第二路径将中间运行位置移动到目标运行位置。
根据本发明的另一些方面,用于在运行模型中控制电动马达的运行速度和扭力的其他方法可包括下列步骤中的一个或多个:将运行模型存储在存储装置中;检测对应于电动马达在运行模型中的当前运行位置的当前速度参数和当前扭力参数;输入对应于电动马达在运行模型中的目标运行位置的目标速度参数和目标扭力参数;根据电动马达的当前速度参数和当前扭力参数确定当前运行位置是否位于优化运行区域内;如果当前运行位置不是位于优化运行区域内,确定是在优化运行区域中选择中间运行位置还是直接将当前运行位置移动到目标运行位置而无需在优化运行区域中选择中间运行位置;如果需要在优化运行区域中选择中间运行位置,则沿着第一路径调节当前速度参数和/或当前扭力参数中的至少一个以将当前运行位置移动到中间运行位置,所述中间运行位置对应于中间速度参数和中间扭力参数,并且位于优化运行区域内;以及调节中间速度参数和中间扭力参数以沿第二路径将中间运行位置移动到目标运行位置。
根据本发明的另一些方面,可通过本文所描述的系统和方法采用和实施运行模型,在需要的时候,所述运行模式根据马达的当前输出状态和要实现的目标状态提供了经过运行模型中的优化运行区域的高效的输出路径,使马达的运行状态高效地从当前运行状态到达目标状态。在一些实例中,这种控制系统可提供益处,例如在不显著降低驾驶体验的前提下,优化马达的运行效率、改善驱动电池的寿命和/或可增加运行里程数。本发明还包括了根据所公开的方法进行配置的包括发动机控制器的车辆。
通过考虑下面的详细描述、附图和权利要求,可阐明本发明的额外特性、优点和实施例或使其为显而易见的。此外,要理解的是本发明的前述概要和之后的详细描述均为示例性的且旨在提供进一步的解释而不限制本发明所要求保护的范围。然而,详细描述和特定实例仅指示了本发明的优选实施例。根据该详细描述,对于本领域的技术人员来说,在本发明的精神和范围内的各种变化和修改将变得显而易见。
附图说明
包括在其中以提供对本发明的进一步理解的附图,被并入本说明书并构成其一部分,阐明了本发明的实施例,并且与详细描述一起用于解释本发明的原理。无需比要基本理解本发明和可进行实践的各种方式所必需的方式更详细地示出本发明的结构性的细节。其中:
图1为根据本发明各方面的示例性电动车辆马达效率控制系统的模块图。
图2为根据本发明各方面的马达效率控制流程图。
图3A为根据本发明各方面的在运行模型中的马达运行状态的第一个示例。
图3B为根据本发明各方面的在运行模型中的马达运行状态的第二个示例。
图3C为根据本发明各方面的在运行模型中的马达运行状态的第三个示例。
图3D为根据本发明各方面的在运行模型中的马达运行状态的第四个示例。
图4为根据本发明各方面的运行模型的修正或更新流程图。
图5A为根据本发明的一个实施例的运行模型修正图。
图5B为根据本发明的另一个实施例的运行模型修正图。
具体实施方式
下面将参考构成本说明书的一部分的附图描述本发明的各种实例实施例。应该理解的是,虽然在本发明中使用表示方向的术语,诸如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”等描述本发明的各种示例结构部分和元件,但是在此使用这些术语只是为了方便说明的目的,基于附图中显示的示例方位而确定的。由于本发明所公开的实施例可以按照不同的方向设置,所以这些表示方向的术语只是作为说明而不应视作为限制。在任何可能的情况下,本发明中使用的相同或者相类似的附图标记指的是相同的部件。
除非另有定义外,本文使用的所有技术术语均具有与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解含义相同的含义。本发明的实施例及其中的各种特性和有利的细节是参考在附图中所述和/或所示的以及在以下描述中详细描述的非限制性实施例和实例而更充分地进行解释的。应当注意的是,即使在这里没有明确说明,如技术人员将认识到的,在附图中示出的特征不一定按比例绘制,且一个实施例的特征也可由其他实施例所采用。可省略有关公知部件和处理技术的描述以免不必要地不利于本发明的实施例原则的理解。本文所使用的实例仅旨在促进对可实践本发明的方式的理解,并进一步地使本领域的技术人员实践本发明的实施例。因此,本文的实例和实施例不应被解释为限制本发明的范围,其仅仅是由所附权利要求和适用法律所限定。此外,应当注意的是在所有附图的几个视图中相同的附图标记指的是相同的部分。
图1为根据本发明各方面的示例性电动车辆马达效率控制系统的模块框图。如在图1中所示,用于控制电动车辆的控制系统可包括电池组110、马达驱动电路103、马达104、传感器105、中控台106(包括CPU 109)、驾驶输入系统107、存储器108等。电池组110提供马达104运行动力;马达驱动电路103可连接在马达104和电池组110之间,以将电池组110的电力传输给马达104,马达104的工作状态可以通过控制输送给马达104的电压/电流而被控制。传感器105可用于感测马达104的当前运行参数(例如,速度和扭力),并将运行参数发送给中控台106。根据这些参数,中控台106可以判断马达104的当前运行状态,并发送控制信号给马达驱动电路103以改变至马达104的电压/电流输入,由此改变马达的运行状态。中控台106还可连接有驾驶输入系统107和存储器108。传动输入系统107可被配置成向中控台106输入马达104的目标运行状态,存储器108可用于存储马达运行模型,且中控台106可被配置成从存储在存储器108中的马达运行模型读取数据以及向马达运行模型写入数据。
在两维或三维坐标中表示的运行模型(见图3A-图3D)可以是通过预先模拟马达104的各种运行状态而得到的马达运行效率表,且可包括马达在运行模型中的多个运行位置(运行状态)的集合。每个运行位置可对应于马达的多个运行参数。例如,第一维参数可表示马达的输出扭力(用纵坐标表示)且第二维参数可表示马达的速度(用横坐标表示)。
在如图3A-3D所示的运行模型中,每个运行位置还对应于马达运行效率参数,马达运行效率参数的集合可形成不同的等值区域,运行效率参数可以被认为是在第三维上所表示的参数。马达优化运行区域可在马达运行效率表中进行定义。例如,马达优化运行区域由图3A-图3D中的(最里面的)边界1所围绕的区域和边界1所构成。马达优化运行区域集合了一部分在运行模型中的运行位置,在这些运行位置中,马达的运行效率数值相对地高。本发明在需要时使马达在运行状态变化过程中经过马达优化运行区域且随后到达目标状态,以消耗最少或更少的能量。参考图2进一步描述示例性控制步骤。
图2为本发明的马达效率控制流程图。本文所描述的每个操作可表示为一系列的操作,一系列的操作这可被在硬件或在硬件中执行的计算机指令所执行。在计算机指令的背景下,操作表示为存储在一个或多个计算机可读存储介质上的计算机可执行指令,当通过一个或多个物理处理器进行执行时,就能完成所述的操作。通常,计算机可执行指令包括例程(子程序)、程序、对象(objects)、组件等,这些例程(子程序)、程序、对象(objects)、部件组件能执行某特定的功能或实现某一特定的数据类型。本文所描述的操作顺序并不旨在被解释为对本发明的限制,且所描述任何多步骤的操作可按任何顺序和/或并行地进行组合以完成操作进程。此外,任何对能够按不同顺序进行的一个或多个操作的具体引用(reference)不能被理解为一种建议或提示:其他操作可能无法按另一顺序执行。
流程可开始于步骤201,在该步骤,可在,例如存储器108中预先存储马达运行效率表(运行模型)。
流程可在步骤202继续进行,在该步骤传感器(例如,105)感测马达(例如,104)的当前运行参数,包括速度和输出扭力,并将当前运行参数发送给控制器/处理器,如中控台106。控制器/处理器可(例如,使用处理器(CPU)109)计算对应于当前运行参数的在马达运行效率表中的位置,从而在马达运行效率表上获得马达在运行模型中的当前运行位置。
流程可在203继续进行,在该步骤驾驶输入系统(例如,107)输入目标运行参数(速度和扭力),且控制器/处理器计算对应于目标运行参数的在马达运行效率表中的位置,从而得到马达在运行模型中的目标运行位置。
流程可在步骤204继续进行,在该步骤控制器/处理器可确定马达104的当前运行位置是否在运行模型中马达的优化运行区域内。若否,流程则可继续进行205;或若是,流程则可继续进行211。
如果流程前进至步骤205,控制器/处理器可在马达优化运行区域中寻找一中间运行位置,并确定从当前运行位置到中间运行位置的第一路径、从中间运行位置到目标运行位置的第二路径、和/或从当前运行位置到目标运行位置的第三路径。在一些示例中,中间运行位置可以是马达优化运行区域的边界上,是优化运行区域中距离马达的当前运行位置最近的位置,第一路径可以是从当前运行位置到中间运行位置的最短路径,第二路径可以是从中间运行位置到目标运行位置的最短路径,第三路径可以是从当前运行位置到目标运行位置的最短路径。
流程可继续从步骤205前进至步骤206,在该步骤控制器/处理器可确定是否需要优化马达的运行状态;若是,流程可继续进行步骤207;否则,流程可前进至步骤211。
在步骤207中,控制器/处理器可向马达驱动电路(例如,103)发送指令以调节至马达的输入电压和/或电流,从而使马达(例如,104)的运行状态沿着205中确定的第一路径从运行模型中当前运行位置到达中间运行位置。
流程可从步骤207前进至步骤208,在该步骤控制器/处理器可向马达驱动电路发送指令以调节马达的输入电压/电流,从而使马达的运行状态沿着205中确定的第二路径从运行模型中的中间运行位置到达目标运行位置。
返回至在如上所述的步骤204或步骤206之后的步骤211,控制器/处理器可向马达驱动电路发送指令以调节马达的输入电压/电流,从而使马达的运行状态沿着205中确定的第三路径从当前运行位置到达目标运行位置。在步骤211中,马达的运行状态沿着205中确定的第三路径从当前运行位置直接移向目标运行位置。
在步骤211或步骤208中使马达的运行状态到达目标运行位置后,流程可在步骤209继续进行,在该步骤(根据马达的实际运行效率),控制器/处理器可向存储器写入数据以修正或更新所存储的马达运行效率表(也可见图4中更详细步骤)。
流程可在步骤210继续进行,在该步骤控制器/处理器可确定马达是否停止运行;若是,则可结束控制操作;否则,流程则可返回至202。
下面将结合图3A-3D示出的在本发明的运行模型中的马达运行状态的几个示例来说明关于确定中间运行位置、第一路径、第二路径和第三路径以及判断是否需要优化马达的运行状态以提高马达的运行效率的示例性方法的进一步的细节。
图3A为在本发明的运行模型中的马达运行状态的第一个示例,其中,马达的当前运行位置不在优化运行区域中。
在如图3A所示的马达运行模型(马达运行效率表)中,边界1、2、3、4所包围的区域表示不同的运行效率值,而每一区域内的运行效率值相等,其中,边界1之内的区域(包括边界1)被定义为优化运行区域,即高效运行区域,其效率被记为ξα。边界1与2之间的区域(包括边界2)的效率记为ξβ,边界2与3之间的区域(包括边界3)的效率记为ξx,边界3与4之间的区域(包括边界4)的效率记为ξσ,边界4之外的区域的效率记为ξτ。效率在高效区域中具有最高的值,且效率值向外递减,即ξα>ξβ>ξχ>ξσ>ξτ。图3A中,A点代表马达的当前运行位置,B点代表中间运行位置,C点代表目标运行位置。
如在图2的步骤205中所阐述的,中间运行位置B是马达优化运行区域的边界1上与当前运行位置A距离最近的位置。具体而言,中间运行位置B可通过以下方法计算得出:
1)假设在高效运行区域的边界1上有N个点,O1、O2、.....、On
2)分别计算N个点O1、O2、.....、On中的每一个点与A点之间的直线距离,其方法如下:
令N个点的坐标分别记做O1(W1,T1),O2(W2,T2),…,On(Wn,Tn),A点坐标记作(WA,TA),其中W表示转速数值,T表示扭矩数值;将每个点与A点之间的直线距离记做Di(i=1,2,3…或n),其中Di是以如下方式计算得出的:
3,在算N个点O1、O2、.....、On中,取与A点直线距离最短(即Di最小)的点Oi为B点。
在确定充当中间运行位置的B点后,第一、第二、第三路径也随之确定。第一路径是(在运行模型中)从当前运行位置A到中间运行位置B的直线路径,第二路径是(在运行模型中)从中间运行位置B到目标运行位置C的直线路径,第三路径是(在运行模型中)从当前运行位置A直接到目标运行位置C的直线路径。
在确定了中间运行位置、第一路径、第二路径和第三路径之后,即可判断如在步骤206中所述的是否需要对马达的运行状态进行优化。根据本发明的示例性方法,如果需要对马达的运行状态进行优化,则马达首先从当前运行位置A沿第一路径到达中间运行位置B,再从中间运行位置B沿第二路径到达目标运行位置C(即马达沿路径ABC运行)。如果不需要对马达的运行状态进行优化,则马达直接从当前运行位置A沿第三路径到达目标运行位置C(即马达沿路径AC运行)。确定是否需要对马达的运行状态进行优化是通过(在运行模型中)对比马达沿路径ABC和路径AC运行所消耗的能量大小来确定的;如果沿路径ABC所消耗的能量较小,则确定需要对马达的运行状态进行优化;且如果沿路径AC所消耗的能量较小,则确定不需要对马达的运行状态进行优化。
具体的判断方法如下:
1)定义操作目标:在操作时间t内将马达的运行状态由A点移至C点,降低输入电能的消耗,即降低马达的能量消耗;
2)定义马达的效率为ξ:ξ是用马达的输出机械能除以马达的输入电能而得到的值;
3)定义取样时间为ts:1秒/点(取样时间的数值可用其他的时间长度另行定义),故路径ABC与路径AC连同其端点(A点,C点)各有t个取样点;
其中,每个取样点上马达输出的机械能为:Em(kJ)=W(rpm)*T(Nm)*ts(sec)/9550,W(rpm)表示马达的转速,T(Nm)表示输出扭力(torque),且9550为一个示意性的换算常数;
每个取样点上马达输入的电能为:
Eθ=Em(kJ)/ξ;
4)将各路径上各个取样点的电能求和以获得马达沿该路径运行所消耗的电能,比较路径ABC模式的总电能消耗EABC与路径AC模式的总电能消耗EAC
其中,沿路径ABC运行所消耗的电能EABC为:
其中,沿路径AC运行所消耗的电能EAC为:
若EABC<EAC,,则表示沿路径ABC所消耗的电能EABC较低且因此较为经济,从而确定马达沿路径ABC运行,以对马达的运行状态进行优化;反之,则无须对马达的运行状态进行优化,而是使马达沿路径AC运行。以上公式和比较方法是一种示意性的实施例。
下面将结合图3A所示的在运行模型中的马达运行状态的第一个示例对上面的判断方法进行示例性说明。
具体地,如图3A所示,A、B、C点呈三角形排列,且A、C间距离最远,AC为三角形的最长边。为了简化计算,示意性地设操作时间为3秒;设A点的转速为1000rpm,扭力(torque)为100Nm且效率为0.6;B点的转速为1500rpm,扭力为120Nm且效率为0.9;C点的转速为2000rpm,扭力为100Nm且效率为0.6。为简化起见,在路径ABC上取A,B和C三点为取样点;路径AC上取A,AC连线中点和C三点为取样点。那么,马达沿路径ABC运行所消耗的电能EABC为:
马达沿路径AC运行所消耗的电能EAC为:
故,EABC<EAC,沿路径ABC运行所消耗的电能较低且因此较为经济,从而相应地判断需要对马达的运行状态进行优化,并控制马达沿路径ABC从当前运行位置到达目标运行位置。
图3B为在本发明的运行模型中的马达运行状态的第二个示例,其中,马达的当前运行位置不在优化运行区域中。下面将结合图3B所示的示例对上面的判断方法进行示例性说明。
如图3B所示,A、B、C点呈三角形排列,且AC、AB距离相等,BC距离最远。为了简化计算,设操作时间为3秒;设A点的转速为1000rpm,扭矩为100Nm且效率为0.6;B点的转速为1000rpm,扭矩为120Nm且效率为0.9;C点的转速为2000rpm,扭矩为100Nm且效率为0.6。为简化起见,沿路径ABC取A,B和C三点为取样点;沿路径AC取A,AC连线中点和C三点为取样点。那么,马达沿路径ABC运行所消耗的电能EABC为:
马达沿路径AC运行所消耗的电能EAC为:
故,EABC<EAC,沿路径ABC运行所消耗的电能较低且因此较为经济,从而相应地判断需要对马达的运行状态进行优化,并控制马达沿路径ABC从当前运行位置到达目标运行位置。
图3C为在本发明的运行模型中的马达运行状态的第三个示例,其中,马达的当前运行位置不在优化运行区域中。下面将结合图3C所示的示例对上面的判断方法进行示例性说明。
如图3C所示,A、B、C点呈三角形排列,且AC距离最短,BC距离最远。为了简化计算,设操作时间为3秒;示意性地设A点的转速为1500rpm,扭力(torque)为100Nm且效率为0.6;B点的转速为1000rpm,扭力为300Nm且效率为0.9;C点的转速为2000rpm,扭矩为100Nm且效率为0.6。为简化起见,沿路径ABC取A,B和C三点为取样点;沿路径AC取A,AC连线中点和C三点为取样点。那么,马达沿路径ABC运行所消耗的电能EABC为:
马达沿路径AC运行所消耗的电能EAC为:
故,EABC>EAC,沿路径AC运行所消耗的电能较低且因此较为经济,从而相应地判断不需要对马达的运行状态进行优化,并控制马达沿路径AC从当前运行位置到达目标运行位置。
总之,路径的选择与A,B,C三点在马达运行效率表上(在运行模型中)的位置及其各自的效率有关。从马达的运行原则上来说,当AB两点之间的扭力差小且AC两点之间的转速差大时,路径ABC模式较为适用。
图3D为在本发明的运行模型中的马达运行状态的第四个示例,其中,马达的当前运行位置在优化运行区域中。根据图2所示的控制流程图,当马达的当前运行位置在优化运行区域中时,直接判断为不需要对马达的运行状态进行如图3A-3C那样的优化,并控制马达沿路径AC从当前运行位置到达目标运行位置。也就是说,当马达的当前运行位置在优化运行区域中时,如果也为马达确定中间运行位置B,那么马达沿路径ABC所消耗的能量将大于马达沿路径AC所消耗的能量。这可以通过以下计算得到验证。
同样,为了简化起见,设操作时间为3秒;设A点的转速为1500rpm,扭力(torque)为400Nm且效率为0.9;B点的转速为1400rpm,扭力为350Nm且效率为0.9;C点的转速为2000rpm,扭力为50Nm且效率为0.6。简化起见,沿路径ABC取A,B和C三点为取样点;沿路径AC取A,AC连线中点和C三点为取样点。那么,马达沿路径ABC运行所消耗的电能EABC为:
马达沿路径AC运行所消耗的电能EAC为:
故EABC>EAC
图4为本发明的示例性运行模型的修正(更新)流程图(示出步骤209中更详细的步骤)。本文所描述的每个操作可表示为可在硬件或在硬件中执行的计算机指令中所执行的一个序列的操作(操作序列)。在计算机指令的背景下,操作背表示成存储在一个或多个计算机可读存储介质上的计算机可执行指令,当通过一个或多个物理处理器进行执行这些指令时,就能完成以上所述的操作。通常,计算机可执行指令包括例程(子程序)、程序、对象、组件等,其执行某一特定的功能或实现某一特定的数据类型。本文所描述的操作顺序并不旨在被解释为对本发明的限制,且所描述任何多步骤的操作可按任何顺序和/或并行地进行组合以完成操作进程。此外,任何对能够按不同顺序进行的一个或多个操作的具体引用(reference)不能被理解为一种建议或提示:其他操作可能无法按另一顺序执行。
在前述的运行模式控制方法中,运行模型可使用在马达和/或车辆装配之前的模拟测试数据值,且在马达的实际使用中,在马达的实际运行效率与模拟数据之间由于各种原因可能存在差异。因此,可能有利地是,例如,根据马达的实际运行情况实时地修正(更新)所存储的运行模型。例如,可按某个间隔或在每次马达运行至目标位置后对运行模型进行修正(更新)。图2所示的步骤209中由控制器/处理器写入存储器中以修正(更新)所存储的马达运行效率表的数据可通过如图4中所示的修正(更新)流程而获得。
在步骤401中,控制器/处理器可根据马达在目标运行位置C的输入电压和电流计算马达的输入电能。例如,马达在目标运行位置C的输入电压和电流可以由传感器从驱动电路检测得到。
流程可继续进行步骤402,其中控制器/处理器可根据传感器检测的马达在目标运行位置C的扭力和转速计算马达的输出机械能。
流程可继续进行步骤403,其中控制器/处理器可计算马达在目标运行位置C的实际运行效率。
流程可继续进行步骤404,其中控制器/处理器可根据运行模型中的对应于目标运行位置的运行效率(即理论运行效率)以及马达在步骤403中计算的目标运行位置的实际操作效率来计算修正(更新)系数。
流程可继续进行步骤405,其中控制器/处理器可确定与目标运行位置C接近的至少一个要被修正的位置C’。
流程可继续进行步骤406,其中控制器/处理器可计算在目标运行位置C和要被修正的位置C’之间的距离H。
流程可继续进行步骤407,其中控制器/处理器可根据在步骤404中计算的修正系数和在步骤406中计算的距离H计算修正量。
流程可继续进行408,其中要在运行模型中进行修正的位置C’的位置是根据修正量进行修正(更新)的,且数据被存储至存储器中。
根据步骤407中的修正量修正要在运行模型中进行修正的位置C’的位置的示例性方法如下:
1)假设目标位置C位于边界3与边界4之间,其中边界3较接近高效区域,边界4则离高效区域较远;
2)设位于边界3与边界4之间的目标位置C的理论效率为ξt且实测效率为ξr,则计算修正系数α=(ξr-ξt)/10%;
3)如果修正系数为正值,则在边界3上选择一个与C点距离最近的C’点;如果修正系数为负值,则在边界4上选择一个与C点距离最近的C’点;其中CC’两点的距离为H;
4)将C’点修正为CC’的直线路径上距离C点αH的位置处。
如此,每当马达运行到达一个目标位置时,则对运行模型进行一次修正(更新)。这样,在每次修正(更新)期间,可改变在效率边界上的一个点的位置,在进行多次修正(更新)后,马达运行模型中的效率边界线相对于横坐标和纵坐标的位置即会发生改变,且这种改变会使得马达运行模型更加(动态地)接近马达的实际运行状况。也就是说,即使马达的实际运行效率会随着马达的使用发生改变,通过采用本发明的修正(更新)方法,马达运行模型仍能够(动态地)反映马达的实际运行状况。
下面将结合图5A和图5B所示的两个实施例对上述的修正(更新)方法进行说明。
图5A为根据本发明的一个实施例的运行模型修正(更新)图。如图5A所示,示例地设边界1内的效率为90%,边界1与2之间的效率为80%,边界2与3之间的效率为70%,边界3与4之间的效率为60%;
1)设C点为目标位置,其位于边界3与4之间,其理论效率为60%,假设马达到达C点时的实测效率为65%,则计算修改系数α=(实测效率-理论效率)/10%=0.5;
2)因实测效率大于理论效率,故于边界3上选择与C点距离最近的C’点,CC’距离为H;
3)因计算的修正系数为0.5,故将C’点修正至CC’直线的中点处,即CC’之间距离C点0.5H处。
图5B为根据本发明的另一个实施例的运行模型修正(更新)图。如图5B所示,示意性地设边界1内效率为90%,边界1与2之间的效率为80%,边界2与3之间的效率为70%,边界3与4之间的效率为60%;
1)设C点为目标位置,其位于边界3与4间,其理论效率为60%,当马达到达C点时的实测效率为55%;
2)因实测效率小于理论效率,故于边界4上选择与C点距离最近的C’点,CC’距离为H;
3)修正系数=(实测效率-理论效率)/10%=0.5,故将C’点修正至CC’直线的中点处,即CC’之间距离C点0.5H处。
尽管已参考附图中所示的具体实施例对本发明进行了描述,但是应当理解,在不背离本发明的精神、范围和背景下,本发明所提供的轻量紧固方法可具有许多变化。上面的描述仅仅是说明性的且不旨在作为本发明的所有可能的实施例、应用或修改的详细清单。本领域的普通技术人员还将意识到在本发明所公开的实施例中的参数可按不同的方式进行改变,且这些改变均落在本发明和权利要求的精神和范围内。因此,对于本领域的技术人员来说,在不背离本发明的范围和精神的前提下,所描述的方法和系统的各种修改和变化将变得显而易见。

Claims (50)

1.一种用于控制电动马达在运行模型中的运行速度和扭力的方法,其中,所述运行模型包括所述电动马达的多个运行位置和所述电动马达的预定的优化运行区域,每个运行位置指示至少所述电动马达的速度参数的值、扭力参数的值和运行效率参数的值,所述优化运行区域包括所述多个运行位置中的一个或更多个,所述方法由中央处理单元(CPU)执行,所述中央处理单元被配置为执行机器可读指令,所述方法包括以下步骤:
由所述中央处理单元从传感器接收与所述电动马达在所述运行模型中的当前运行位置对应的当前速度参数和当前扭力参数;
由所述中央处理单元从驾驶输入系统接收与所述电动马达在所述运行模型中的目标运行位置对应的目标速度参数和目标扭力参数;
根据所述电动马达的所述当前速度参数和所述当前扭力参数,由所述中央处理单元确定所述当前运行位置是否位于所述运行模型的所述预定的优化运行区域内;以及
如果所述当前运行位置不是位于所述预定的优化运行区域内,那么:
由所述中央处理单元生成第一指令,以用于调节所述当前速度参数和所述当前扭力参数中的至少一个,从而沿着第一路径将所述当前运行位置移动到中间运行位置,所述中间运行位置对应于中间速度参数和中间扭力参数并且位于所述优化运行区域内;并且
响应于所述当前速度参数和所述当前扭力参数已经被调节到所述中间速度参数和所述中间扭力参数,由所述中央处理单元进一步生成第二指令,以用于调节所述当前速度参数和所述当前扭力参数,从而沿第二路径将所述当前运行位置移动到所述目标运行位置。
2.根据权利要求1所述的方法,所述方法还包括以下步骤:由所述中央处理单元在所述优化运行区域内选择一个优化中间运行位置作为所述中间运行位置。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,所述优化中间运行位置被选择为在所述运行模型中具有从所述优化运行区域到所述当前运行位置的最短直线距离的位置。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,通过改变被施加至所述电动马达的行驶电压和行驶电流而进行将当所述前运行位置移动到所述中间运行位置和从所述中间运行位置移动到所述目标运行位置的操作中的至少一个。
5.根据权利要求1所述的方法,所述方法还包括以下步骤:根据在所述目标运行位置上的计算的效率参数,由所述中央处理单元来修正所述运行模型中的选定位置的效率参数。
6.根据权利要求5所述的方法,其中,根据在所述目标运行位置上的所述计算的效率参数,由所述中央处理单元来修正所述运行模型中的所述选定位置的所述效率参数的步骤包括:
由所述中央处理单元检测所述电动马达在所述目标运行位置的输入电压和电流;
根据所述电动马达在所述目标运行位置的扭力和转速以及所检测的在所述目标运行位置的所述输入电压和电流,由所述中央处理单元计算所述电动马达在所述目标运行位置的实际运行效率;
根据所述运行模型中的与所述目标运行位置对应的运行效率以及所计算的所述电动马达在所述目标运行位置的所述实际运行效率,由所述中央处理单元来计算修正系数;
由所述中央处理单元选择与所述目标运行位置接近的至少一个要被修正的位置;
由所述中央处理单元计算所述目标运行位置与所述至少一个要被修正的位置之间的距离;
根据所计算的修正系数和所计算的距离,由所述中央处理单元来计算修正量;以及
根据所述修正量,由所述中央处理单元修正所述至少一个要被修正的位置在所述运行模型中的位置。
7.一种用于控制电动马达在运行模型中的运行速度和扭力的方法,其中,所述运行模型包括所述电动马达的多个运行位置和所述电动马达的预定的优化运行区域,每个运行位置指示至少所述电动马达的速度参数的值、扭力参数的值和运行效率参数的值,所述优化运行区域包括所述多个运行位置中的一个或更多个,所述方法由中央处理单元(CPU)执行,所述中央处理单元被配置为执行机器可读指令,所述方法包括以下步骤:
由所述中央处理单元从传感器接收与所述电动马达在所述运行模型中的当前运行位置对应的当前速度参数和当前扭力参数;
由所述中央处理单元从驾驶输入系统接收与所述电动马达在所述运行模型中的目标运行位置对应的目标速度参数和目标扭力参数;
根据所述电动马达的所述当前速度参数和所述当前扭力参数,由所述中央处理单元确定所述当前运行位置是否位于所述运行模型的所述预定的优化运行区域内;
如果所述当前运行位置没有位于所述优化运行区域内,则由所述中央处理单元确定是在所述优化运行区域内选择中间运行位置还是直接将所述当前运行位置移动到所述目标运行位置而无需在所述优化运行区域内选择中间运行位置;以及
响应于确定将要在所述优化运行区域中选择所述中间运行位置:
由所述中央处理单元生成第一指令,以用于调节所述当前速度参数和所述当前扭力参数中的至少一个,从而沿着第一路径将所述当前运行位置移动到所述中间运行位置,所述中间运行位置对应于中间速度参数和中间扭力参数并且位于所述优化运行区域内;并且
响应于所述当前速度参数和当前扭力参数已被调节到所述中间速度参数和中间扭力参数,由所述中央处理单元进一步生成第二指令,以用于调节所述当前速度参数和所述当前扭力参数,从而沿着第二路径将所述当前运行位置移动到所述目标运行位置。
8.一种电动车辆马达控制器装置,包括:
中央处理单元(CPU);以及
存储装置,所述存储装置包括被存储在其上的运行模型,所述运行模型包括电动马达的多个运行位置和所述电动马达的优化运行区域,每个运行位置指示至少所述电动马达的速度参数的值、扭力参数的值和运行效率参数的值,其中所述优化运行区域包括所述多个运行位置中的一个或更多个;
其中,所述中央处理单元被配置成:
从传感器接收所述电动马达的当前速度参数和当前扭力参数;
基于所述当前速度参数和所述当前扭力参数确定所述电动马达在所述运行模型中的当前运行位置;
由所述中央处理单元从驾驶输入系统确定与所述电动马达在所述运行模型中的目标运行位置对应的目标速度参数和目标扭力参数;
计算用于在所述运行模型中连接所述当前运行位置和所述目标运行位置的两个过渡路径的动力要求,所述两个过渡路径包括由一个矢量所组成的第一路径以及由两个矢量所组成的第二路径;
至少部分地基于所计算的动力要求来选择所述两个过渡路径中的一个以控制所述电动马达;
当选择所述两个过渡路径中的所述第二路径时,则:
生成第一指令,以用于调节所述当前速度参数和所述当前扭力参数中的至少一个,从而沿着所述第二路径将所述当前运行位置移动到中间运行位置,其中所述中间运行位置对应于中间速度参数和中间扭力参数并且位于所述优化运行区域内;
生成第二指令,以用于进一步调节所述当前速度参数和所述当前扭力参数,从而沿着所述第二路径将所述当前运行位置从所述中间运行位置移动到所述目标运行位置;以及
执行所述第一指令和所述第二指令以将所述当前运行位置调节到所述目标运行位置。
9.根据权利要求8所述的电动车辆马达控制器装置,其中,所述中央处理单元还被配置成在所述优化运行区域内选择所述中间运行位置作为所述第二路径的顶点。
10.根据权利要求9所述的电动车辆马达控制器装置,其中,所述中间运行位置被选择为具有从所述优化运行区域到所述当前运行位置的最短直线距离的位置。
11.根据权利要求8所述的电动车辆马达控制器装置,其中根据所述第一路径或所述第二路径控制所述电动马达,这是通过改变被施加至所述电动马达的行驶电压和行驶电流中的至少一个从而使在过渡到所述目标运行位置期间内任何时间的当前运行位置位于在所述运行模型中的所选择的过渡路径上而实现的。
12.根据权利要求8所述的电动车辆马达控制器装置,其中,所述中央处理单元还被配置成:
根据在所述目标运行位置上的计算的效率参数来修正所述运行模型中的选定位置的效率参数。
13.根据权利要求12所述的电动车辆马达控制器装置,其中,所述中央处理单元还被配置成:
根据在所述目标运行位置上的计算的效率参数来修正所述运行模型中的选定位置的效率参数,所述修正包括:
检测所述电动马达在所述目标运行位置的输入电压和电流;
根据所述电动马达在所述目标运行位置的扭力和转速以及所检测的在所述目标运行位置的所述输入电压和电流,计算所述电动马达在所述目标运行位置的实际运行效率;
根据所述运行模型中的与所述目标运行位置对应的运行效率以及所计算的所述电动马达在所述目标运行位置的所述实际运行效率来计算修正系数;
选择与所述目标运行位置接近的至少一个要被修正的位置;
计算在所述目标运行位置与所述至少一个要被修正的位置之间的距离;
根据所计算的修正系数和所计算的距离来计算修正量;以及
根据所述修正量来修正所述至少一个要被修正的位置在运行模型中的位置。
14.一种电动车辆,包括:
电动驱动马达;
电池,所述电池被配置成为所述电动驱动马达供电;以及
电动车辆马达控制器,所述电动车辆马达控制器包括处理器以及在其中存储有运行模型的存储器,所述运行模型包括所述电动驱动马达的预定的优化运行区域,并且所述处理器被配置成:
由传感器检测所述电动驱动马达的当前速度参数和当前扭力参数;
基于所述当前速度参数和所述当前扭力参数确定所述电动驱动马达在所述运行模型中的当前运行位置;
由所述处理器从驾驶输入系统确定与所述电动驱动马达在所述运行模型中的目标运行位置对应的目标速度参数和目标扭力参数;
确定所述当前运行位置是否位于所述预定的优化运行区域内;
如果所述当前运行位置不是位于所述预定的优化运行区域内,则确定是在所述优化运行区域中选择中间运行位置还是直接将所述当前运行位置移动到所述目标运行位置而无需在所述优化运行区域中选择中间运行位置;以及
发送控制信号,所述控制信号被配置成使所述电动驱动马达在所述运行模型中从所述当前运行位置过渡至所述目标运行位置。
15.根据权利要求14所述的电动车辆,其中,所述处理器还被配置成:
响应于确定需要在所述优化运行区域中选择所述中间运行位置:
调节所述当前速度参数和所述当前扭力参数中的至少一个以沿着第一路径将所述当前运行位置移动到所述中间运行位置,所述中间运行位置对应于中间速度参数和中间扭力参数并且位于所述优化运行区域内;以及
响应于所述当前运行速度参数和所述当前扭力参数已被调节到所述中间速度参数和中间扭力参数,进一步调节所述当前速度参数和所述当前扭力参数以沿第二路径将所述当前运行位置移动到所述目标运行位置。
16.根据权利要求15所述的电动车辆,其中,所述处理器还被配置成:
在所述优化运行区域内选择一个优化中间运行位置作为所述中间运行位置,其中所述优化中间运行位置被选择为具有从所述优化运行区域到所述当前运行位置的最短直线距离的位置。
17.根据权利要求14所述的电动车辆,其中,所述控制信号被配置成使所述电动驱动马达在所述运行模型上从所述当前运行位置过渡至所述目标运行位置,这是通过改变被施加至所述电动驱动马达的行驶电压和行驶电流中的至少一个而使在过渡期间内任何时间的当前运行位置位于在所述运行模型中的所选择的过渡路径上而实现的。
18.根据权利要求14所述的电动车辆,其中,所述处理器还被配置成:
根据在所述目标运行位置上的计算的效率参数来修正所述运行模型中的选定位置的效率参数。
19.根据权利要求18所述的电动车辆,其中:
根据在所述目标运行位置上的计算的效率参数来修正所述运行模型中的选定位置的效率参数包括:
检测所述电动驱动马达在所述目标运行位置的输入电压和电流;
根据所述电动驱动马达在所述目标运行位置的扭力和转速以及所检测的在所述目标运行位置的所述输入电压和电流,计算所述电动驱动马达在所述目标运行位置的实际运行效率;
根据所述运行模型中的与所述目标运行位置对应的运行效率以及所计算的所述电动驱动马达在所述目标运行位置的所述实际运行效率来计算修正系数;
选择与所述目标运行位置接近的至少一个要被修正的位置;
计算所述目标运行位置与所述至少一个要被修正的位置之间的距离;
根据所计算的修正系数和所计算的距离来计算修正量;以及
根据所述修正量来修正所述至少一个要被修正的位置在所述运行模型中的位置。
20.一种运行电动车辆的方法,其中根据运行模型控制电动车辆的电动马达的运行速度和扭力来运行所述电动车辆,其中,所述运行模型包括所述电动马达的多个运行位置和所述电动马达的优化运行区域,每个运行位置指示至少所述电动马达的速度参数的值、扭力参数的值和运行效率参数的值,所述优化运行区域包括所述多个运行位置中的一个或更多个,所述方法包括以下步骤:
由处理器将所述运行模型存储在存储装置中;
由所述处理器检测与所述电动马达在所述运行模型中的当前运行位置对应的当前速度参数和当前扭力参数;
由驾驶输入系统接收与所述电动马达在所述运行模型中的目标运行位置对应的目标速度参数和目标扭力参数;
响应于接收到所述目标速度参数和所述目标扭力参数,由所述处理器将所述当前运行位置调节到所述目标运行位置,其中所述调节包括:
根据所述电动马达的所述当前速度参数和所述当前扭力参数确定所述当前运行位置是否位于所述优化运行区域内;以及
响应于确定所述当前运行位置不是位于所述优化运行区域内:
生成第一指令以调节所述当前速度参数和所述当前扭力参数中的至少一个以沿着第一路径将所述当前运行位置移动到中间运行位置,所述中间运行位置对应于中间速度参数和中间扭力参数并且位于所述优化运行区域内;
生成第二指令以进一步调节所述当前速度参数和所述当前扭力参数以沿第二路径将所述当前运行位置从所述中间运行位置移动到所述目标运行位置;以及
由所述处理器执行所述第一指令和所述第二指令以将所述当前运行位置调节到所述目标运行位置。
21.根据权利要求20所述的方法,其中,将所述当前运行位置调节到所述目标运行位置还包括以下步骤:在所述优化运行区域内选择一个优化中间运行位置作为所述中间运行位置。
22.根据权利要求21所述的方法,其中,所述优化中间运行位置被选择为具有从所述优化运行区域到所述当前运行位置的最短直线距离的位置。
23.根据权利要求20所述的方法,其中,所述第一指令和所述第二指令包括:改变被施加至所述电动马达的行驶电压和行驶电流。
24.根据权利要求20所述的方法,其中,将所述当前运行位置调节到所述目标运行位置还包括以下步骤:根据在所述目标运行位置上的计算的效率参数来修正所述运行模型中的选定位置的效率参数。
25.根据权利要求24所述的方法,其中:
根据在所述目标运行位置上的计算的效率参数来修正所述运行模型中的选定位置的效率参数的步骤包括:
检测所述电动马达在所述目标运行位置的输入电压和电流;
根据所述电动马达在所述目标运行位置的扭力和转速以及所检测的在所述目标运行位置的所述输入电压和电流,计算所述电动马达在所述目标运行位置的实际运行效率;
根据所述运行模型中的与所述目标运行位置对应的运行效率以及所计算的所述电动马达在所述目标运行位置的所述实际运行效率来计算修正系数;
选择与所述目标运行位置接近的至少一个要被修正的位置;
计算所述目标运行位置与所述至少一个要被修正的位置之间的距离;
根据所计算的修正系数和所计算的距离来计算修正量;以及
根据所述修正量来修正所述至少一个要被修正的位置在所述运行模型中的位置。
26.一种运行电动车辆的方法,其中根据运行模型控制电动车辆的电动马达的运行速度和扭力来运行所述电动车辆,其中,所述运行模型包括所述电动马达的多个运行位置和所述电动马达的优化运行区域,每个运行位置指示至少所述电动马达的速度参数的值、扭力参数的值和运行效率参数的值,所述优化运行区域包括所述多个运行位置中的一个或更多个,所述方法包括以下步骤:
由处理器将所述运行模型存储在存储装置中;
由传感器检测与所述电动马达在所述运行模型中的当前运行位置对应的当前速度参数和当前扭力参数;
由驾驶输入系统接收与所述电动马达在所述运行模型中的目标运行位置对应的目标速度参数和目标扭力参数;
响应于接收到所述目标速度参数和所述目标扭力参数,由所述处理器将所述当前运行位置调节到所述目标运行位置,其中所述调节包括:
根据所述电动马达的所述当前速度参数和所述当前扭力参数确定所述当前运行位置是否位于所述优化运行区域内;
响应于确定所述当前运行位置不是位于所述优化运行区域内,确定是在所述优化运行区域中选择中间运行位置还是直接将所述当前运行位置移动到所述目标运行位置而无需在所述优化运行区域中选择中间运行位置;以及
响应于确定在所述优化运行区域中选择所述中间运行位置:
生成第一指令以调节所述当前速度参数和所述当前扭力参数中的至少一个以沿着第一路径将所述当前运行位置移动到所述中间运行位置,所述中间运行位置对应于中间速度参数和中间扭力参数并且位于所述优化运行区域内;
生成第二指令以进一步调节所述当前速度参数和所述当前扭力参数以沿第二路径将所述当前运行位置从所述中间运行位置移动到所述目标运行位置;以及
由所述处理器执行所述第一指令和所述第二指令以将所述当前运行位置调节到所述目标运行位置。
27.一种电动车辆马达控制器,包括:
处理器;以及
存储装置,所述存储装置包括被存储在其上的运行模型,所述运行模型包括电动马达的多个运行位置和优化运行区域,每个运行位置对应于所述电动马达的速度参数、扭力参数和运行效率参数;并且
其中所述处理器被配置成:
由传感器检测所述电动马达的当前速度参数和当前扭力参数;
基于所述当前速度参数和所述当前扭力参数确定所述电动马达在所述运行模型中的当前运行位置;
从驾驶输入系统接收与所述电动马达在所述运行模型中的目标运行位置对应的目标速度参数和目标扭力参数;
响应于接收到所述目标速度参数和所述目标扭力参数,将所述当前运行位置调节到所述目标运行位置,其中所述调节包括:
根据所述电动马达的所述当前速度参数和所述当前扭力参数确定所述当前运行位置是否位于所述优化运行区域内;以及
响应于确定所述当前运行位置不是位于所述优化运行区域内:
生成第一指令以调节所述当前速度参数和所述当前扭力参数中的至少一个以沿着第一路径将所述当前运行位置移动到中间运行位置,所述中间运行位置对应于中间速度参数和中间扭力参数并且位于所述优化运行区域内;以及
生成第二指令以进一步调节所述当前速度参数和所述当前扭力参数以沿第二路径将所述当前运行位置从所述中间运行位置移动到所述目标运行位置;以及
执行所述第一指令和所述第二指令以将所述当前运行位置调节到所述目标运行位置。
28.根据权利要求27所述的电动车辆马达控制器,其中,将所述当前运行位置调节到所述目标运行位置包括在所述优化运行区域内选择一个优化中间运行位置作为所述第二路径的顶点。
29.根据权利要求28所述的电动车辆马达控制器,其中,所述优化中间运行位置被选择为具有从所述优化运行区域到所述当前运行位置的最短直线距离的位置。
30.根据权利要求27所述的电动车辆马达控制器,其中,所述第一指令和所述第二指令包括根据所述第一路径或所述第二路径来控制所述电动马达,这是通过改变被施加至所述电动马达的行驶电压和行驶电流中的至少一个而使在过渡到所述目标运行位置期间内任何时间的当前运行位置位于在所述运行模型中的所选择的过渡路径上而实现的。
31.根据权利要求27所述的电动车辆马达控制器,其中,将所述当前运行位置调节到所述目标运行位置包括:根据在所述目标运行位置上的计算的效率参数来修正所述运行模型中的选定位置的效率参数。
32.根据权利要求31所述的电动车辆马达控制器,其中:
根据在所述目标运行位置上的计算的效率参数来修正所述运行模型中的选定位置的效率参数包括以下步骤:
检测所述电动马达在所述目标运行位置的输入电压和电流;
根据所述电动马达在所述目标运行位置的扭力和转速以及所检测的在所述目标运行位置的所述输入电压和电流,计算所述电动马达在所述目标运行位置的实际运行效率;
根据所述运行模型中的与所述目标运行位置对应的运行效率以及所计算的所述电动马达在所述目标运行位置的所述实际运行效率来计算修正系数;
选择与所述目标运行位置接近的至少一个要被修正的位置;
计算所述目标运行位置与所述至少一个要被修正的位置之间的距离;
根据所计算的修正系数和所计算的距离来计算修正量;以及
根据所述修正量来修正所述至少一个要被修正的位置在运行模型中的位置。
33.一种电动车辆,包括:
电动驱动马达;
电池,所述电池被配置成为所述电动驱动马达供电;以及
电动车辆马达控制器,所述电动车辆马达控制器包括中央处理单元(CPU)以及在其中存储有运行模型的存储器,所述运行模型包括所述电动驱动马达的多个运行位置和所述电动驱动马达的优化运行区域,每个运行位置指示至少所述电动驱动马达的速度参数的值、扭力参数的值和运行效率参数的值,所述优化运行区域包括所述多个运行位置中的一个或更多个,并且所述中央处理单元被配置成:
由传感器检测所述电动驱动马达的当前速度参数和当前扭力参数;
基于所述当前速度参数和所述当前扭力参数确定所述电动驱动马达在所述运行模型中的当前运行位置;
从驾驶输入系统接收与所述电动驱动马达在所述运行模型中的目标运行位置对应的目标速度参数和目标扭力参数;
响应于接收到所述目标速度参数和所述目标扭力参数,将所述当前运行位置调节到所述目标运行位置,其中所述调节包括:
确定所述当前运行位置是否位于所述优化运行区域内;
响应于确定所述当前运行位置不是位于所述优化运行区域内,确定是在所述优化运行区域中选择中间运行位置还是直接将所述当前运行位置移动到所述目标运行位置而无需在所述优化运行区域中选择中间运行位置;以及
发送控制信号,所述控制信号被配置成使所述电动驱动马达在所述运行模型上从所述当前运行位置过渡至所述目标运行位置。
34.根据权利要求33所述的电动车辆,其中,所述中央处理单元还被配置成:
响应于确定在所述优化运行区域中选择所述中间运行位置:
调节所述当前速度参数和所述当前扭力参数中的至少一个以沿着第一路径将所述当前运行位置移动到所述中间运行位置,所述中间运行位置对应于中间速度参数和中间扭力参数并且位于所述优化运行区域内;以及
进一步调节所述当前速度参数和所述当前扭力参数以沿第二路径将所述当前运行位置从所述中间运行位置移动到目标运行位置。
35.根据权利要求34所述的电动车辆,其中,所述中央处理单元还被配置成:在所述优化运行区域内选择一个优化中间运行位置作为所述中间运行位置,其中所述优化中间运行位置被选择为具有从所述优化运行区域到所述当前运行位置的最短直线距离的位置。
36.根据权利要求33所述的电动车辆,其中,所述控制信号被配置成使所述电动驱动马达在所述运行模型上从所述当前运行位置过渡至所述目标运行位置,这是通过改变被施加至所述电动驱动马达的行驶电压和行驶电流中的至少一个而使在过渡期间内任何时间的当前运行位置位于在所述运行模型中的所选择的过渡路径上而实现的。
37.根据权利要求33所述的电动车辆,其中,所述中央处理单元还被配置成:根据在所述目标运行位置上的计算的效率参数来修正所述运行模型中的选定位置的效率参数。
38.根据权利要求37所述的电动车辆,其中:
根据在所述目标运行位置上的计算的效率参数来修正所述运行模型中的选定位置的效率参数包括:
检测所述电动驱动马达在所述目标运行位置的输入电压和电流;
根据所述电动驱动马达在所述目标运行位置的扭力和转速以及所检测的在所述目标运行位置的所述输入电压和电流,计算所述电动驱动马达在所述目标运行位置的实际运行效率;
根据所述运行模型中的与所述目标运行位置对应的运行效率以及所计算的所述电动驱动马达在所述目标运行位置的所述实际运行效率来计算修正系数;
选择与所述目标运行位置接近的至少一个要被修正的位置;
计算所述目标运行位置与所述至少一个要被修正的位置之间的距离;
根据所计算的修正系数和所计算的距离来计算修正量;以及
根据所述修正量来修正所述至少一个要被修正的位置在所述运行模型中的位置。
39.一种用于执行电动车辆马达控制器装置的方法,所述方法由中央处理单元(CPU)执行,所述方法包括:
由传感器检测电动马达的当前速度参数和当前扭力参数;
基于所述当前速度参数和所述当前扭力参数,由所述中央处理单元确定所述电动马达在运行模型中的当前运行位置,所述运行模型包括所述电动马达的多个运行位置和所述电动马达的优化运行区域,每个运行位置指示至少所述电动马达的速度参数的值、扭力参数的值和运行效率参数的值,其中所述优化运行区域包括所述多个运行位置中的一个或多个;
由所述中央处理单元从驾驶输入系统确定与所述电动马达在所述运行模型中的目标运行位置相对应的目标速度参数和目标扭力参数;
计算在所述运行模型中连接所述当前运行位置和所述目标运行位置的两个过渡路径的动力要求,所述两个过渡路径包括由一个向量组成的第一路径和由两个向量组成的第二路径;
至少部分地基于所计算的动力要求来选择所述两个过渡路径中的一个,以控制所述电动马达;
当选择所述两个过渡路径中的所述第二路径时,则:
生成第一指令以调节所述当前速度参数和所述当前扭力参数中的至少一个,从而沿着所述第二路径将所述当前运行位置移动到中间运行位置,所述中间运行位置对应于中间速度参数和中间扭力参数并且位于所述优化运行区域内;
生成第二指令以进一步调节所述当前速度参数和所述当前扭力参数,从而沿所述第二路径将所述当前运行位置从所述中间运行位置移动到所述目标运行位置;以及
执行所述第一指令和所述第二指令以将所述当前运行位置调节到所述目标运行位置。
40.根据权利要求39所述的方法,所述方法还包括选择所述优化运行区域中的所述中间运行位置作为所述第二路径的顶点。
41.根据权利要求40所述的方法,其中,所述中间运行位置被选择为具有从所述优化运行区域到所述当前运行位置的最短直线距离的位置。
42.根据权利要求39所述的方法,所述方法还包括根据所述第一路径或所述第二路径控制所述电动马达,这是通过改变被施加至所述电动马达的行驶电压和行驶电流中的至少一个而使在过渡到所述目标运行位置期间内任何时间的当前运行位置位于在所述运行模型中的所选择的过渡路径上而实现的。
43.根据权利要求39所述的方法,所述方法还包括根据在所述目标运行位置上的计算的效率参数来修正所述运行模型中的选定位置上的效率参数。
44.根据权利要求43所述的方法,所述方法还包括:
根据在所述目标运行位置上的计算的效率参数来修正所述运行模型中的选定位置的效率参数包括:
检测所述电动马达在所述目标运行位置的输入电压和电流;
根据所述电动马达在所述目标运行位置的扭力和转速以及所检测的在所述目标运行位置的所述输入电压和电流,计算所述电动马达在所述目标运行位置的实际运行效率;
根据所述运行模型中的与所述目标运行位置对应的运行效率以及所计算的所述电动马达在所述目标运行位置的所述实际运行效率来计算修正系数;
选择与所述目标运行位置接近的至少一个要被修正的位置;
计算在所述目标运行位置与所述至少一个要被修正的位置之间的距离;
根据所计算的修正系数和所计算的距离来计算修正量;以及
根据所述修正量来修正所述至少一个要被修正的位置在所述运行模型中的位置。
45.一种电动车辆,包括:
电动马达;
马达控制器装置,所述马达控制器装置与所述电动马达通信;
中央处理单元(CPU),所述中央处理单元(CPU)与所述马达控制器装置通信;以及
存储装置,所述存储装置包括被存储在其上的运行模型,所述运行模型包括所述电动马达的多个运行位置和所述电动马达的优化运行区域,每个运行位置指示至少所述电动马达的速度参数的值、扭力参数的值和运行效率参数的值,其中所述优化运行区域包括所述多个运行位置中的一个或更多个,
其中所述中央处理单元被配置成:
由传感器检测所述电动马达的当前速度参数和当前扭力参数;
基于所述当前速度参数和所述当前扭力参数确定所述电动马达在所述运行模型中的当前运行位置;
由所述中央处理单元从驾驶输入系统确定与所述电动马达在所述运行模型中的目标运行位置对应的目标速度参数和目标扭力参数;
计算用于在所述运行模型中连接所述当前运行位置和所述目标运行位置的两个过渡路径的动力要求,所述两个过渡路径包括由一个矢量所组成的第一路径以及由两个矢量所组成的第二路径;
至少部分地基于所计算的动力要求选择所述两个过渡路径中的一个来控制所述电动马达;
当选择所述两个过渡路径中的所述第二路径时,则:
生成第一指令以调节所述当前速度参数和所述当前扭力参数中的至少一个,从而沿着所述第二路径将所述当前运行位置移动到中间运行位置,所述中间运行位置对应于中间速度参数和中间扭力参数并且位于所述优化运行区域内;
生成第二指令以进一步调节所述当前速度参数和所述当前扭力参数,从而沿所述第二路径将所述当前运行位置从所述中间运行位置移动到所述目标运行位置;以及
执行所述第一指令和所述第二指令以将所述当前运行位置调节到所述目标运行位置。
46.根据权利要求45所述的电动车辆,其中,所述中央处理单元还被配置成在所述优化运行区域内选择所述中间运行位置作为所述第二路径的顶点。
47.根据权利要求46所述的电动车辆,其中,所述中间运行位置被选择为具有从所述优化运行区域到所述当前运行位置的最短直线距离的位置。
48.根据权利要求45所述的电动车辆,其中根据所述第一路径或所述第二路径控制所述电动马达,这是通过改变被施加至所述电动马达的行驶电压和行驶电流中的至少一个而使在过渡到所述目标运行位置期间内任何时间的当前运行位置位于在所述运行模型中的所选择的过渡路径上而实现的。
49.根据权利要求45所述的电动车辆,其中,所述中央处理单元还被配置成:根据在所述目标运行位置上的计算的效率参数来修正所述运行模型中的选定位置的效率参数。
50.根据权利要求49所述的电动车辆,其中,所述中央处理单元还被配置成:
根据在所述目标运行位置上的计算的效率参数来修正所述运行模型中的选定位置的效率参数包括:
检测所述电动马达在所述目标运行位置的输入电压和电流;
根据所述电动马达在所述目标运行位置的扭力和转速以及所检测的在所述目标运行位置的所述输入电压和电流,计算所述电动马达在所述目标运行位置的实际运行效率;
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