CN108583369B - 电机转矩的控制方法及装置、系统 - Google Patents

电机转矩的控制方法及装置、系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电机转矩的控制方法及装置、系统。其中，该方法包括：获取车辆当前所在坡度的倾斜角度；依据倾斜角度确定与倾斜角度对应的峰值转矩；控制车辆的电机按照不大于峰值转矩的转矩运行。本发明解决了相关技术中的转矩控制方案存在浪费电能的技术问题。

Description

电机转矩的控制方法及装置、系统
技术领域
本发明涉及电动交通工具领域，具体而言，涉及一种电机转矩的控制方法及装置、系统。
背景技术
现如今随着新能源电动车成为未来发展的新方向，越来越多的人开始关注新能源汽车。相比新能源汽车，传统的燃油车技术相对较为成熟。在实际生活中大家会发现，当燃油汽车在坡路过程中，汽车的喷油量会自动增加或减小，从而增大或减小输出功率。这是因为现如今的燃油车，大多数采用多点电喷或缸内直喷技术，通过电子控制单元(ElectronicControl Unit，简称为ECU)自动检测车辆及发动机的运行工况状态，从而自动改变喷油量大小，使汽车处于最经济的运行状态。而对于新能源电动汽车相对来讲，当VCU,MCU设定完成后，电机的峰值转矩便已经被限定，由于在坡路过程中缺少相关技术，并不能动态调节，使电机并不能找到最合适的转矩范围，从而造成电池能量的浪费，电流输出过大同样也会影响电机，控制器，电池的寿命。
针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种电机转矩的控制方法及装置、系统，以至少解决相关技术中的转矩控制方案存在浪费电能的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种电机转矩的控制方法，包括：获取车辆当前所在坡度的倾斜角度；依据倾斜角度确定与倾斜角度对应的峰值转矩；控制车辆的电机按照不大于峰值转矩的转矩运行。
可选地，依据倾斜角度确定与倾斜角度对应的峰值转矩，包括：从预设转矩集合中选择与倾斜角度对应的峰值转矩；其中，预设转矩集合中存储有至少一个车辆的峰值转矩，并且，预设转矩集合中的每个峰值转矩均对应一个车辆的倾斜角度。
可选地，依据倾斜角度确定与倾斜角度对应的峰值转矩，包括：将倾斜角度分成N等份，其中，N为大于1的自然数；获取与每一等份对应的峰值转矩，得到N个峰值转矩。
可选地，控制车辆的电机按照不大于峰值转矩的转矩运行，包括：控制车辆的电机按照预设顺序依次输出N个峰值转矩。
可选地，预设顺序为按照预设优先级确定的，或者，随机确定的。
可选地，坡度包括以下之一：车辆在爬坡时的坡度；车辆在下坡时的坡度。
根据本发明实施例的另一方面，提供了一种电机转矩的控制系统，包括：角度传感器，用于获取车辆当前所在坡度的倾斜角度；VCU，用于依据倾斜角度确定与倾斜角度对应的峰值转矩；并产生用于控制车辆的电机按照不大于峰值转矩的转矩运行的控制指令；电机控制器，用于依据控制指令控制车辆的电机运行。
根据本发明实施例的另一方面，提供了一种电机转矩的控制装置，包括：获取模块，用于获取车辆当前所在坡度的倾斜角度；确定模块，用于依据倾斜角度确定与倾斜角度对应的峰值转矩；控制模块，用于控制车辆的电机按照不大于峰值转矩的转矩运行。
根据本发明实施例的另一方面，提供了一种存储介质，该存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行以上所述的电机转矩的控制方法。
根据本发明实施例的又一方面，提供了一种处理器，该处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行以上所述的电机转矩的控制方法。
在本发明实施例中，采用依据当前车辆所在坡度的倾斜角度确定相应的峰值转矩的方式，可实时对电机的峰值转矩进行设定，使电机始终处于经济运行状态。同时可防止电池长时间在大电流的输出状态，延长电池使用寿命，同时也可减少整车能耗，提高电池电量是利用率，增大电动汽车的续航里程，进而解决了相关技术中的转矩控制方案存在浪费电能的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的一种电机转矩的控制系统的结构示意图；
图2是根据本发明实施例的一种电机转矩的控制方法的流程示意图；
图3是根据本发明实施例的一种电机转矩的控制装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
相关技术中，由于电动汽车没加装角度传感器(包括但不限于倾角传感器)，使得转矩上限只限制在最初VCU,MUC设定的峰值，并不能进行动态调节。当车辆在水平路段时，如果起车的瞬间油门开度过大，电机的瞬时转矩会达到很高，此时的电池会输出很高的电流。如果频繁的启停，使得耗电量非常大，同时也会缩短电池的使用寿命。由于电流过大，会导致电机发热量较大，整车能耗变高，对电机的使用寿命也有一定影响，影响其经济性。为实现上述目的，本申请实施例提供了相应的解决方案，以下详细说明。
图1是根据本发明实施例的一种电机转矩的控制系统的结构示意图。如图1所示，该系统包括：
角度传感器10，用于获取车辆当前所在坡度的倾斜角度；在一个可选实施例中，该角度传感器10可以设置在电机控制器14中，也可以设置在VCU12中，其设置方式可以为相对于车辆水平设置，但不限于此
VCU12，用于依据倾斜角度确定与倾斜角度对应的峰值转矩；并产生用于控制车辆的电机按照不大于峰值转矩的转矩运行的控制指令；可选地，上述峰值转矩为汽车允许或支持的最大转矩或最小转矩。
电机控制器14，用于依据控制指令控制车辆的电机运行。
根据本发明实施例，提供了一种电机转矩的控制方法的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图2是根据本发明实施例的一种电机转矩的控制方法的流程示意图。该方法可以运行于图1所示架构中，但不限于此。如图2所示，该方法包括如下步骤：
步骤S202，获取车辆当前所在坡度的倾斜角度；
步骤S204，依据倾斜角度确定与倾斜角度对应的峰值转矩；
步骤S204的获取方式有多种，例如：
第一种实现方式：从预设转矩集合中选择与倾斜角度对应的峰值转矩；其中，预设转矩集合中存储有至少一个车辆的峰值转矩，并且，预设转矩集合中的每个峰值转矩均对应一个车辆的倾斜角度。即在本地数据库中存储有上述预设转矩集合中的转矩和相应倾斜角度的映射关系，其中，预设转矩集合中的转矩可以是一个转矩范围，也可以是一个转矩的值；或者，上述倾斜角度是一个取值范围，也可以是一个角度值。
第二种实现方式：将倾斜角度分成N等份，其中，N为大于1的自然数，例如，2、3、4、5、······；获取与每一等份对应的峰值转矩，得到N个峰值转矩。采用该实现方式，可以分阶段地调整转矩，这样，可以更精确地对转矩进行调整。
步骤S206，控制车辆的电机按照不大于峰值转矩的转矩运行。
其中，对应于步骤S204中的第二种实现方式，可以控制车辆的电机按照预设顺序依次输出N个峰值转矩。
预设顺序为按照预设优先级确定的，即优先级越大执行顺序越靠前，或者，随机确定的。上述N个峰值转矩中的各个转矩可以是相等的，也可以是均不相等，也可以是部分相等。
在一个可选实施例中，上述电机转矩的控制方法可以适用于爬坡或下坡的场景，相应地，上述坡度包括以下之一：车辆在爬坡时的坡度；车辆在下坡时的坡度。
例如，结合图1，当电动车辆在爬坡状态时，角度传感器10会采集到汽车此时的状态，角度传感器10将采集的角度信号传递给VCU12(整车控制器)，此时VCU12接收到来自角度传感器10的信号，并判定其角度状态。VCU12根据汽车爬坡角度的大小，可将坡度数分成若干份，每一份对应不同的转矩上限(即峰值转矩)，通过检测到的坡度值，自动设定对应的转矩上限；也可采用实时对转矩上限进行动态设定，并将指令信号传递给MCU(电机控制器)，MCU根据接收到的信号调整其转矩上限，以满足爬坡要求，使电机，电源始终处于最经济的运行状态。
又例如，当汽车处于下坡路段时，控制方法与上述相同，限制其峰值转矩。当车辆恢复到平路状态时，根据监测的角度信号重新对转矩进行调整。
通过上述方案，可以实现在加装倾斜角度传感器10，使车辆的转矩上限可以得到调节，电池输出电流得到相应变化，从而提高电池利用率，延长电池，电机等关键零件使用寿命，增大续航里程。
图3是根据本发明实施例的一种电机转矩的控制装置的结构示意图。如图3所示，该装置包括：获取模块30，用于获取车辆当前所在坡度的倾斜角度；确定模块32，用于依据倾斜角度确定与倾斜角度对应的峰值转矩；控制模块34，用于控制车辆的电机按照不大于峰值转矩的转矩运行。
其中，上述各个模块可以通过软件或硬件来实现的，例如，对于后者，可以通过以下方式实现，但不限于此：上述各个模块位于同一处理器中；或者，上述各个模块以任意组合的方式位于不同的处理器中。
需要说明的是，图3所示实施例的优选实施方式可以参见图2所示方法实施例的相关描述，此处不再赘述。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种存储介质，该存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行以上所述的电机转矩的控制方法。
可选地，存储介质用于存储执行以下功能的程序：获取车辆当前所在坡度的倾斜角度；依据倾斜角度确定与倾斜角度对应的峰值转矩；控制车辆的电机按照不大于峰值转矩的转矩运行。
可选地，存储介质还可以用于存储执行以下步骤的程序：从预设转矩集合中选择与倾斜角度对应的峰值转矩；其中，预设转矩集合中存储有至少一个车辆的峰值转矩，并且，预设转矩集合中的每个峰值转矩均对应一个车辆的倾斜角度。
可选地，存储介质还可以用于存储执行以下步骤的程序：将倾斜角度分成N等份，其中，N为大于1的自然数；获取与每一等份对应的峰值转矩，得到N个峰值转矩。
可选地，存储介质还可以用于存储执行以下步骤的程序：控制车辆的电机按照预设顺序依次输出N个峰值转矩。
本发明实施例还提供了一种处理器，该处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行以上所述的电机转矩的控制方法。
可选地，处理器用于执行以下功能的程序：获取车辆当前所在坡度的倾斜角度；依据倾斜角度确定与倾斜角度对应的峰值转矩；控制车辆的电机按照不大于峰值转矩的转矩运行。
可选地，处理器用于执行以下步骤的程序：从预设转矩集合中选择与倾斜角度对应的峰值转矩；其中，预设转矩集合中存储有至少一个车辆的峰值转矩，并且，预设转矩集合中的每个峰值转矩均对应一个车辆的倾斜角度。
可选地，处理器用于执行以下步骤的程序：将倾斜角度分成N等份，其中，N为大于1的自然数；获取与每一等份对应的峰值转矩，得到N个峰值转矩。
可选地，处理器用于执行以下步骤的程序：控制车辆的电机按照预设顺序依次输出N个峰值转矩。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种电机转矩的控制方法，其特征在于，包括：
获取车辆当前所在坡度的倾斜角度；
依据所述倾斜角度确定与所述倾斜角度对应的峰值转矩；
控制所述车辆的电机按照不大于所述峰值转矩的转矩运行；
依据所述倾斜角度确定与所述倾斜角度对应的峰值转矩，包括：将所述倾斜角度分成N等份，其中，N为大于1的自然数；获取与每一等份对应的峰值转矩，得到N个峰值转矩；
其中，控制所述车辆的电机按照不大于所述峰值转矩的转矩运行，包括：控制所述车辆的电机按照预设顺序依次输出所述N个峰值转矩。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，依据所述倾斜角度确定与所述倾斜角度对应的峰值转矩，包括：
从预设转矩集合中选择与所述倾斜角度对应的峰值转矩；其中，所述预设转矩集合中存储有至少一个所述车辆的峰值转矩，并且，所述预设转矩集合中的每个峰值转矩均对应一个所述车辆的倾斜角度。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设顺序为按照预设优先级确定的，或者，随机确定的。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述坡度包括以下之一：所述车辆在爬坡时的坡度；所述车辆在下坡时的坡度。
5.一种电机转矩的控制系统，其特征在于，包括：
角度传感器，用于获取车辆当前所在坡度的倾斜角度；
车辆控制单元VCU，用于依据所述倾斜角度确定与所述倾斜角度对应的峰值转矩；并产生用于控制所述车辆的电机按照不大于所述峰值转矩的转矩运行的控制指令；依据所述倾斜角度确定与所述倾斜角度对应的峰值转矩，包括：将所述倾斜角度分成N等份，其中，N为大于1的自然数；获取与每一等份对应的峰值转矩，得到N个峰值转矩；
电机控制器，用于依据所述控制指令控制所述车辆的电机运行；
所述车辆控制单元VCU还用于控制所述车辆的电机按照预设顺序依次输出所述N个峰值转矩。
6.一种电机转矩的控制装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取车辆当前所在坡度的倾斜角度；
确定模块，用于依据所述倾斜角度确定与所述倾斜角度对应的峰值转矩；依据所述倾斜角度确定与所述倾斜角度对应的峰值转矩，包括：将所述倾斜角度分成N等份，其中，N为大于1的自然数；获取与每一等份对应的峰值转矩，得到N个峰值转矩；
控制模块，用于控制所述车辆的电机按照不大于所述峰值转矩的转矩运行；
其中，所述控制模块还用于控制所述车辆的电机按照预设顺序依次输出所述N个峰值转矩。
7.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求1至4中任意一项所述的电机转矩的控制方法。
8.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至4中任意一项所述的电机转矩的控制方法。
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