CN109217755A - 电动汽车在速度控制模式下的调速方法及其电机控制器 - Google Patents

电动汽车在速度控制模式下的调速方法及其电机控制器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电动汽车在速度控制模式下的调速方法及其电机控制器，包括：将电动汽车内电机的当前转速与目标转速作差，并将二者差值经PI调节器调节后得到调节电流；将调节电流的值赋值给在查找电机对应的2D表时所需的转矩指令；根据预设电流转矩关系式计算标幺值形式的电机电流与电机转矩之间的映射系数，并根据映射系数更新2D表的查表步长；根据电机的当前转速和转矩指令从更新后的2D表中查出电机的给定直轴电流分量和给定交轴电流分量；根据给定直轴电流分量和给定交轴电流分量，通过预设矢量控制算法控制电机的电流输出。可见，本申请加快了调速速度；且提高了电动汽车的速度稳定性，从而提高了电动汽车换档时的快捷性和平顺性。

Description

电动汽车在速度控制模式下的调速方法及其电机控制器
技术领域
本发明涉及电动汽车电机控制领域，特别是涉及一种电动汽车在速度控制模式下的调速方法及其电机控制器。
背景技术
目前，电动汽车在正常行驶时，其电机控制器一般工作在转矩控制模式下。具体地，请参照图1，图1为现有技术中的一种电动汽车在转矩控制模式下的调速原理图。由图1可知，电机控制器根据电机的当前转速n及整车控制器的转矩指令，通过查转速-转矩2D表(为了提高电机效率，电机控制器的生产厂商会提前对电机外特性进行标定，其充分利用电机的最大转矩电流比，生成以转速、转矩为自变量，以电流为因变量的对应表格，简称为2D表)的方式确定电机的给定直轴电流分量Idref和给定交轴电流分量Iqref；然后根据查表所得的给定直轴电流分量Idref和给定交轴电流分量Iqref，通过矢量控制算法控制电机的电流输出。
然而，电动汽车在换挡、定速巡航等特殊行驶情况下，其电机控制器一般工作在速度控制模式下。具体地，请参照图2，图2为现有技术中的一种电动汽车在速度控制模式下的调速原理图。由图2可知，电机控制器通过速度环PI(proportion-integral，比例积分)调节器确定给定交轴电流分量Iqref，然后根据调节所得的给定交轴电流分量Iqref及给定直轴电流分量(置0)，通过矢量控制算法控制电机的电流输出。由于速度环PI调节器的输出值为电流标幺值(标幺值，即per unit，简称pu，通常进行Q格式的处理，比如Q12的格式处理，即pu*212)，其与电机的实际转矩之间不存在像2D表上的一一对应关系，所以速度控制模式一般不采用查2D表的方式输出电流指令，因此不能充分利用电机的磁阻转矩，导致电机不能以最大动力输出转矩，从而使调速速度变慢，调速时间变长。
因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域的技术人员目前需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种电动汽车在速度控制模式下的调速方法及其电机控制器，加快了调速速度；且提高了电动汽车的速度稳定性，从而提高了电动汽车换档时的快捷性和平顺性。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种电动汽车在速度控制模式下的调速方法，应用于电动汽车的电机控制器，包括：
将所述电动汽车内电机的当前转速与目标转速作差，并将二者差值经比例积分PI调节器调节后得到调节电流；
将所述调节电流的值赋值给在查找所述电机对应的2D表时所需的转矩指令；
根据预设电流转矩关系式计算标幺值形式的电机电流与电机转矩之间的映射系数，并根据所述映射系数更新所述2D表的查表步长；
根据所述电机的当前转速和所述转矩指令从更新后的2D表中查出所述电机的给定直轴电流分量和给定交轴电流分量；
根据所述给定直轴电流分量和所述给定交轴电流分量，通过预设矢量控制算法控制所述电机的电流输出，以使所述电机的当前转速跟踪所述目标转速。
优选地，所述预设电流转矩关系式具体为：
映射系数＝所述电机的峰值电流对应的标幺值÷所述电机的峰值转矩。
优选地，所述根据所述映射系数更新所述2D表的查表步长的过程具体为：
将所述映射系数四舍五入后取整，并将所述2D表中转矩行的每个转矩值乘以取整后的映射系数，以更新所述2D表的查表步长。
优选地，所述根据所述给定直轴电流分量和所述给定交轴电流分量，通过预设矢量控制算法控制所述电机的电流输出的过程具体为：
获取所述电机在dq两相旋转坐标系下的直轴电流分量Id及交轴电流分量Iq，并将所述给定直轴电流分量Idref、所述给定交轴电流分量Iqref对应与Id、Iq作差；
将两个差值分别经PI调节后对应得到直轴电压分量Ud及交轴电压分量Uq；
根据所述电机的当前转速求取坐标系变换角度θ，并根据θ将Ud、Uq从dq两相旋转坐标系变换至αβ两相静止坐标系，得到α轴电压分量Uα、β轴电压分量Uβ；
将Uα、Uβ经空间矢量脉宽调制SVPWM调制后，控制与所述电机连接的三相逆变器中开关的开通状态，以控制所述电机的电流输出。
优选地，所述获取所述电机在dq两相旋转坐标系下的直轴电流分量Id及交轴电流分量Iq的过程具体为：
将所述电机的三相交流电流经Clark变换后再经Park变换，以获取所述电机在dq两相旋转坐标系下的直轴电流分量Id及交轴电流分量Iq。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种电动汽车的电机控制器，包括：
PI调节单元，用于将电动汽车内电机的当前转速与目标转速作差，并将二者差值经PI调节器调节后得到调节电流；
转矩虚拟单元，用于将所述调节电流的值赋值给在查找所述电机对应的2D表时所需的转矩指令；
表格更新单元，用于根据预设电流转矩关系式计算标幺值形式的电机电流与电机转矩之间的映射系数，并根据所述映射系数更新所述2D表的查表步长；
表格查找单元，用于根据所述电机的当前转速和所述转矩指令从更新后的2D表中查出所述电机的给定直轴电流分量和给定交轴电流分量；
矢量控制单元，用于根据所述给定直轴电流分量和所述给定交轴电流分量，通过预设矢量控制算法控制所述电机的电流输出，以使所述电机的当前转速跟踪所述目标转速。
优选地，所述预设电流转矩关系式具体为：
映射系数＝所述电机的峰值电流对应的标幺值÷所述电机的峰值转矩。
优选地，所述表格更新单元包括：
系数计算子单元，用于根据预设电流转矩关系式计算标幺值形式的电机电流与电机转矩之间的映射系数；
步长更新子单元，用于将所述映射系数四舍五入后取整，并将所述2D表中转矩行的每个转矩值乘以取整后的映射系数，以更新所述2D表的查表步长。
优选地，所述矢量控制单元包括：
差值求取子单元，用于获取所述电机在dq两相旋转坐标系下的直轴电流分量Id及交轴电流分量Iq，并将所述给定直轴电流分量Idref、所述给定交轴电流分量Iqref对应与Id、Iq作差；
PI调节子单元，用于将两个差值分别经PI调节后对应得到直轴电压分量Ud及交轴电压分量Uq；
坐标转换子单元，用于根据所述电机的当前转速求取坐标系变换角度θ，并根据θ将Ud、Uq从dq两相旋转坐标系变换至αβ两相静止坐标系，得到α轴电压分量Uα、β轴电压分量Uβ；
电流控制子单元，用于将Uα、Uβ经空间矢量脉宽调制SVPWM调制后，控制与所述电机连接的三相逆变器中开关的开通状态，以控制所述电机的电流输出。
优选地，所述差值求取子单元具体用于将所述电机的三相交流电流经Clark变换后再经Park变换，以获取所述电机在dq两相旋转坐标系下的直轴电流分量Id及交轴电流分量Iq，并将所述给定直轴电流分量Idref、所述给定交轴电流分量Iqref对应与Id、Iq作差。
本发明提供了一种电动汽车在速度控制模式下的调速方法，应用于电动汽车的电机控制器，包括：将电动汽车内电机的当前转速与目标转速作差，并将二者差值经PI调节器调节后得到调节电流；将调节电流的值赋值给在查找电机对应的2D表时所需的转矩指令；根据预设电流转矩关系式计算标幺值形式的电机电流与电机转矩之间的映射系数，并根据映射系数更新2D表的查表步长；根据电机的当前转速和转矩指令从更新后的2D表中查出电机的给定直轴电流分量和给定交轴电流分量；根据给定直轴电流分量和给定交轴电流分量，通过预设矢量控制算法控制电机的电流输出，以使电机的当前转速跟踪目标转速。
可见，本申请的电动汽车在速度控制模式下可以采用查2D表的方式输出电流指令，因此可以充分利用电机的磁阻转矩，使电机以最大动力输出转矩，从而加快了调速速度，缩短了调速时间；而且，本申请的速度控制模式采用电流虚拟转矩映射方法，提高了速度环输出量的分辨率及带宽，从而加快了电流的响应速度，提高了电动汽车的速度稳定性。基于此，在电动汽车换挡过程中，不会造成电流控制不好，和/或切换时机不当，和/或目标转速响应时间过长的问题，从而提高了AMT系统换档时的快捷性和平顺性，使换档的驾驶体验较好，且保护了变速箱齿轮。
本发明还提供了一种电动汽车的电机控制器，与上述调速方法具有相同的有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中的一种电动汽车在转矩控制模式下的调速原理图；
图2为现有技术中的一种电动汽车在速度控制模式下的调速原理图；
图3为本发明提供的一种电动汽车在速度控制模式下的调速方法的流程图；
图4为本发明提供的一种电动汽车在速度控制模式下的调速原理图；
图5为本发明提供的一种电动汽车的电机控制器的结构示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种电动汽车在速度控制模式下的调速方法及其电机控制器，加快了调速速度；且提高了电动汽车的速度稳定性，从而提高了电动汽车换档时的快捷性和平顺性。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。
请参照图3，图3为本发明提供的一种电动汽车在速度控制模式下的调速方法的流程图。
该调速方法应用于电动汽车的电机控制器，包括：
步骤S1：将电动汽车内电机的当前转速与目标转速作差，并将二者差值经PI调节器调节后得到调节电流。
具体地，请参照图4，图4为本发明提供的一种电动汽车在速度控制模式下的调速原理图。电动汽车在速度控制模式下，由整车控制器下发目标转速指令(对应目标转速n*)至电机控制器，然后由电机控制器控制电机的转速跟踪目标转速n*。
首先，利用速度传感器采集电机的当前转速n，并将电机的当前转速n与目标转速n*作差，求取二者之间的差值。然后，将二者之间的差值经速度环PI调节器调节，得到调节电流Itref，从而为后续电机调速步骤打下基础。
步骤S2：将调节电流的值赋值给在查找电机对应的2D表时所需的转矩指令。
具体地，考虑到查转速-转矩2D表(每行等转速，每列等转矩)所依据的是给定转矩指令和电机的当前转速(二者均为实际值)，而速度环PI调节器的输出值Itref为电流标幺值(控制精度较高)，其与电机的实际转矩之间不存在像2D表上的一一对应关系，此时若速度控制模式仍想采用查2D表的方式输出电流指令，一般易想到的方案为：将速度环PI调节器的输出量Itref转化为对应的实际转矩值(其作为查2D表所依据的给定转矩指令)。具体地，基于峰值电流对应峰值转矩，首先将速度环PI调节器的输出量Itref转化为实际电流值，然后利用该实际电流值计算与之对应的实际转矩值，此时便可以依据计算的实际转矩值和电机的当前转速值查2D表，得到电流指令(标幺值形式的直轴电流分量及交轴电流分量)，即速度环PI调节器输出的电流标幺值——>实际电流值——>实际转矩值——>2D表中的电流标幺值。
但是，与电流标幺值相比，电机转矩的范围较小，如果像上述方案将速度环PI调节器的输出量Itref直接和实际转矩进行映射，将会造成速度环输出量的分辨率降低及带宽变小，从而导致电流响应速度变慢，进而影响到电动汽车的速度稳定性(尤其高速时不能较好地跟踪目标转速)。
对于电动汽车换挡而言，其电机控制器从转矩控制模式切换至速度控制模式的过程中，由于上述原因可能会造成电流控制不好，和/或切换时机不当，和/或目标转速响应时间过长，这些都将导致换档过程的不平顺，从而影响换档的驾驶体验，甚至会对变速箱齿轮造成永久性损坏。
基于此，本申请在采用查2D表的方式输出电流指令时，不再采用速度环PI调节器的输出电流Itref直接和实际转矩进行映射的方法，而是采用输出电流Itref-虚拟转矩Tref映射的方法，从而提高速度环输出量的分辨率及带宽。具体地，将速度环PI调节器的输出电流Itref的值直接赋值给在查找2D表时所需的转矩指令，也就是说，将速度环PI调节器的输出电流Itref直接作为虚拟转矩Tref，并且作为2D表的自变量(即速度环PI调节器输出的电流标幺值——>2D表中的电流标幺值)，从而为后续更新及查找2D表打下基础。
步骤S3：根据预设电流转矩关系式计算标幺值形式的电机电流与电机转矩之间的映射系数，并根据映射系数更新2D表的查表步长。
需要说明的是，本申请的预设是提前设置好的，只需要设置一次，除非根据实际情况需要修改，否则不需要重新设置。
具体地，本申请提前设置标幺值形式的电机电流与电机转矩之间的映射关系式(简称电流转矩关系式)。根据所设电流转矩关系式便可以计算标幺值形式的电机电流与电机转矩之间的映射系数，并且，根据映射系数更新2D表的查表步长(即每列的间距，对应查表分辨率)，从而确保虚拟转矩Tref在更新后的2D表范围以内。
步骤S4：根据电机的当前转速和转矩指令从更新后的2D表中查出电机的给定直轴电流分量和给定交轴电流分量。
具体地，已知电机的当前转速n和转矩指令(虚拟转矩Tref)，便可以从更新后的2D表中对应查出直轴电流分量和交轴电流分量，这里查出的直轴电流分量和交轴电流分量即为当前情况下电机在dq两相旋转坐标系下所需达到的电流，则将查出的直轴电流分量和交轴电流分量作为电机的给定直轴电流分量Idref和给定交轴电流分量Iqref。
步骤S5：根据给定直轴电流分量和给定交轴电流分量，通过预设矢量控制算法控制电机的电流输出，以使电机的当前转速跟踪目标转速。
具体地，为使电机在dq两相旋转坐标系下的实际电流一一对应跟踪给定直轴电流分量Idref和给定交轴电流分量Iqref，本申请通过提前设置的矢量控制算法控制电机的电流输出以实现电流跟踪，从而达到最终目的：使电机的当前转速跟踪目标转速，完成调速。
可见，本申请的电动汽车在速度控制模式下可以采用查2D表的方式输出电流指令，因此可以充分利用电机的磁阻转矩，使电机以最大动力输出转矩，从而加快了调速速度，缩短了调速时间；而且，本申请的速度控制模式采用电流虚拟转矩映射方法，提高了速度环输出量的分辨率及带宽，从而加快了电流的响应速度，提高了电动汽车的速度稳定性。
基于上述电动汽车在速度控制模式下的调速方法，电动汽车在定速巡航、换挡等特殊行驶情况下的性能更优。下面对电动汽车换挡作详细叙述：
电动汽车采用AMT(Automatic Mechanical Transmission，机械式自动变速器)系统，AMT可以起到降速增扭的作用。在AMT换档过程中，MCU(Motor Control Unit，电机控制器)对电机的控制是电动汽车实现AMT正常换档的关键技术。
具体地，MCU在电动汽车正常行驶时工作在转矩控制模式下，即响应VCU(VehicleControl Unit，整车控制器)的转矩指令；而在换档时自动切换至本申请优化后的速度控制模式，即响应VCU的目标转速指令。待电机的实际转速和目标转速之间的误差小于预定的范围，TCU(Transmission Control Unit，变速箱控制单元)完成挂档操作后，VCU控制MCU再恢复转矩控制模式。
由于电动汽车换挡采用的是本申请优化后的速度控制模式，所以MCU从转矩控制模式切换至速度控制模式的过程中，电流的响应速度较快，电动汽车的速度稳定性较高，不会造成电流控制不好，和/或切换时机不当，和/或目标转速响应时间过长的问题，从而提高了AMT系统换档时的快捷性和平顺性，使换档的驾驶体验较好，且保护了变速箱齿轮。
本发明提供了一种电动汽车在速度控制模式下的调速方法，应用于电动汽车的电机控制器，包括：将电动汽车内电机的当前转速与目标转速作差，并将二者差值经PI调节器调节后得到调节电流；将调节电流的值赋值给在查找电机对应的2D表时所需的转矩指令；根据预设电流转矩关系式计算标幺值形式的电机电流与电机转矩之间的映射系数，并根据映射系数更新2D表的查表步长；根据电机的当前转速和转矩指令从更新后的2D表中查出电机的给定直轴电流分量和给定交轴电流分量；根据给定直轴电流分量和给定交轴电流分量，通过预设矢量控制算法控制电机的电流输出，以使电机的当前转速跟踪目标转速。
可见，本申请的电动汽车在速度控制模式下可以采用查2D表的方式输出电流指令，因此可以充分利用电机的磁阻转矩，使电机以最大动力输出转矩，从而加快了调速速度，缩短了调速时间；而且，本申请的速度控制模式采用电流虚拟转矩映射方法，提高了速度环输出量的分辨率及带宽，从而加快了电流的响应速度，提高了电动汽车的速度稳定性。基于此，在电动汽车换挡过程中，不会造成电流控制不好，和/或切换时机不当，和/或目标转速响应时间过长的问题，从而提高了AMT系统换档时的快捷性和平顺性，使换档的驾驶体验较好，且保护了变速箱齿轮。
在上述实施例的基础上：
作为一种优选地实施例，预设电流转矩关系式具体为：
映射系数＝电机的峰值电流对应的标幺值÷电机的峰值转矩。
具体地，本申请所设的电流转矩关系式具体为：映射系数＝电机的峰值电流对应的标幺值÷电机的峰值转矩。
作为一种优选地实施例，根据映射系数更新2D表的查表步长的过程具体为：
将映射系数四舍五入后取整，并将2D表中转矩行的每个转矩值乘以取整后的映射系数，以更新2D表的查表步长。
进一步地，本申请更新2D表的查表步长的过程为：将2D表中转矩行的每个转矩值乘以取整后的映射系数。对于更新后的2D表来说，即使速度环PI调节器的输出量变化很小，也能反馈到查表输出的电流变化上，精度较高。
作为一种优选地实施例，根据给定直轴电流分量和给定交轴电流分量，通过预设矢量控制算法控制电机的电流输出的过程具体为：
获取电机在dq两相旋转坐标系下的直轴电流分量Id及交轴电流分量Iq，并将给定直轴电流分量Idref、给定交轴电流分量Iqref对应与Id、Iq作差；
将两个差值分别经PI调节后对应得到直轴电压分量Ud及交轴电压分量Uq；
根据电机的当前转速求取坐标系变换角度θ，并根据θ将Ud、Uq从dq两相旋转坐标系变换至αβ两相静止坐标系，得到α轴电压分量Uα、β轴电压分量Uβ；
将Uα、Uβ经空间矢量脉宽调制SVPWM调制后，控制与电机连接的三相逆变器中开关的开通状态，以控制电机的电流输出。
具体地，矢量控制系统的具体控制过程包括：1)将电机的给定电流值Idref、Iqref与实际电流值Id、Iq对应作差，并将两个差值分别经PI调节，对应得到调节量Ud、Uq。2)将Ud、Uq从两相旋转坐标系变换至两相静止坐标系得到Uα、Uβ，并将Uα、Uβ经SVPWM(SpaceVectorPulse Width Modulation，空间矢量脉宽调制)调制后控制三相逆变器中开关的开通状态，以便于三相逆变器调整输出至电机的三相交流电。
作为一种优选地实施例，获取电机在dq两相旋转坐标系下的直轴电流分量Id及交轴电流分量Iq的过程具体为：
将电机的三相交流电流经Clark变换后再经Park变换，以获取电机在dq两相旋转坐标系下的直轴电流分量Id及交轴电流分量Iq。
具体地，Clark变换：将电机的三相交流电流Ia、Ib、Ic按照磁动势相等原则等效为互相垂直的两相绕组α、β输入的两相交流电流Iα、Iβ，即从三相静止坐标系变换为两相静止坐标系。Park变换：将Iα、Iβ按照同步旋转坐标变换公式变换为两个直流电流Id、Iq，即从两相静止坐标系变换为两相旋转坐标系。
请参照图5，图5为本发明提供的一种电动汽车的电机控制器的结构示意图。
该电动汽车的电机控制器包括：
PI调节单元1，用于将电动汽车内电机的当前转速与目标转速作差，并将二者差值经PI调节器调节后得到调节电流；
转矩虚拟单元2，用于将调节电流的值赋值给在查找电机对应的2D表时所需的转矩指令；
表格更新单元3，用于根据预设电流转矩关系式计算标幺值形式的电机电流与电机转矩之间的映射系数，并根据映射系数更新2D表的查表步长；
表格查找单元4，用于根据电机的当前转速和转矩指令从更新后的2D表中查出电机的给定直轴电流分量和给定交轴电流分量；
矢量控制单元5，用于根据给定直轴电流分量和给定交轴电流分量，通过预设矢量控制算法控制电机的电流输出，以使电机的当前转速跟踪目标转速。
作为一种优选地实施例，预设电流转矩关系式具体为：
映射系数＝电机的峰值电流对应的标幺值÷电机的峰值转矩。
作为一种优选地实施例，表格更新单元3包括：
系数计算子单元，用于根据预设电流转矩关系式计算标幺值形式的电机电流与电机转矩之间的映射系数；
步长更新子单元，用于将映射系数四舍五入后取整，并将2D表中转矩行的每个转矩值乘以取整后的映射系数，以更新2D表的查表步长。
作为一种优选地实施例，矢量控制单元5包括：
差值求取子单元，用于获取电机在dq两相旋转坐标系下的直轴电流分量Id及交轴电流分量Iq，并将给定直轴电流分量Idref、给定交轴电流分量Iqref对应与Id、Iq作差；
PI调节子单元，用于将两个差值分别经PI调节后对应得到直轴电压分量Ud及交轴电压分量Uq；
坐标转换子单元，用于根据电机的当前转速求取坐标系变换角度θ，并根据θ将Ud、Uq从dq两相旋转坐标系变换至αβ两相静止坐标系，得到α轴电压分量Uα、β轴电压分量Uβ；
电流控制子单元，用于将Uα、Uβ经空间矢量脉宽调制SVPWM调制后，控制与电机连接的三相逆变器中开关的开通状态，以控制电机的电流输出。
作为一种优选地实施例，差值求取子单元具体用于将电机的三相交流电流经Clark变换后再经Park变换，以获取电机在dq两相旋转坐标系下的直轴电流分量Id及交轴电流分量Iq，并将给定直轴电流分量Idref、给定交轴电流分量Iqref对应与Id、Iq作差。
本发明提供的电机控制器的介绍请参考上述调速方法的实施例，本发明在此不再赘述。
还需要说明的是，在本说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种电动汽车在速度控制模式下的调速方法，其特征在于，应用于电动汽车的电机控制器，包括：
将所述电动汽车内电机的当前转速与目标转速作差，并将二者差值经比例积分PI调节器调节后得到调节电流；
将所述调节电流的值赋值给在查找所述电机对应的2D表时所需的转矩指令；
根据预设电流转矩关系式计算标幺值形式的电机电流与电机转矩之间的映射系数，并根据所述映射系数更新所述2D表的查表步长；
根据所述电机的当前转速和所述转矩指令从更新后的2D表中查出所述电机的给定直轴电流分量和给定交轴电流分量；
根据所述给定直轴电流分量和所述给定交轴电流分量，通过预设矢量控制算法控制所述电机的电流输出，以使所述电机的当前转速跟踪所述目标转速。
2.如权利要求1所述的电动汽车在速度控制模式下的调速方法，其特征在于，所述预设电流转矩关系式具体为：
映射系数＝所述电机的峰值电流对应的标幺值÷所述电机的峰值转矩。
3.如权利要求2所述的电动汽车在速度控制模式下的调速方法，其特征在于，所述根据所述映射系数更新所述2D表的查表步长的过程具体为：
将所述映射系数四舍五入后取整，并将所述2D表中转矩行的每个转矩值乘以取整后的映射系数，以更新所述2D表的查表步长。
4.如权利要求1所述的电动汽车在速度控制模式下的调速方法，其特征在于，所述根据所述给定直轴电流分量和所述给定交轴电流分量，通过预设矢量控制算法控制所述电机的电流输出的过程具体为：
获取所述电机在dq两相旋转坐标系下的直轴电流分量Id及交轴电流分量Iq，并将所述给定直轴电流分量Idref、所述给定交轴电流分量Iqref对应与Id、Iq作差；
将两个差值分别经PI调节后对应得到直轴电压分量Ud及交轴电压分量Uq；
根据所述电机的当前转速求取坐标系变换角度θ，并根据θ将Ud、Uq从dq两相旋转坐标系变换至αβ两相静止坐标系，得到α轴电压分量Uα、β轴电压分量Uβ；
将Uα、Uβ经空间矢量脉宽调制SVPWM调制后，控制与所述电机连接的三相逆变器中开关的开通状态，以控制所述电机的电流输出。
5.如权利要求4所述的电动汽车在速度控制模式下的调速方法，其特征在于，所述获取所述电机在dq两相旋转坐标系下的直轴电流分量Id及交轴电流分量Iq的过程具体为：
将所述电机的三相交流电流经Clark变换后再经Park变换，以获取所述电机在dq两相旋转坐标系下的直轴电流分量Id及交轴电流分量Iq。
6.一种电动汽车的电机控制器，其特征在于，包括：
PI调节单元，用于将电动汽车内电机的当前转速与目标转速作差，并将二者差值经PI调节器调节后得到调节电流；
转矩虚拟单元，用于将所述调节电流的值赋值给在查找所述电机对应的2D表时所需的转矩指令；
表格更新单元，用于根据预设电流转矩关系式计算标幺值形式的电机电流与电机转矩之间的映射系数，并根据所述映射系数更新所述2D表的查表步长；
表格查找单元，用于根据所述电机的当前转速和所述转矩指令从更新后的2D表中查出所述电机的给定直轴电流分量和给定交轴电流分量；
矢量控制单元，用于根据所述给定直轴电流分量和所述给定交轴电流分量，通过预设矢量控制算法控制所述电机的电流输出，以使所述电机的当前转速跟踪所述目标转速。
7.如权利要求6所述的电动汽车的电机控制器，其特征在于，所述预设电流转矩关系式具体为：
映射系数＝所述电机的峰值电流对应的标幺值÷所述电机的峰值转矩。
8.如权利要求7所述的电动汽车的电机控制器，其特征在于，所述表格更新单元包括：
系数计算子单元，用于根据预设电流转矩关系式计算标幺值形式的电机电流与电机转矩之间的映射系数；
步长更新子单元，用于将所述映射系数四舍五入后取整，并将所述2D表中转矩行的每个转矩值乘以取整后的映射系数，以更新所述2D表的查表步长。
9.如权利要求6所述的电动汽车的电机控制器，其特征在于，所述矢量控制单元包括：
差值求取子单元，用于获取所述电机在dq两相旋转坐标系下的直轴电流分量Id及交轴电流分量Iq，并将所述给定直轴电流分量Idref、所述给定交轴电流分量Iqref对应与Id、Iq作差；
PI调节子单元，用于将两个差值分别经PI调节后对应得到直轴电压分量Ud及交轴电压分量Uq；
坐标转换子单元，用于根据所述电机的当前转速求取坐标系变换角度θ，并根据θ将Ud、Uq从dq两相旋转坐标系变换至αβ两相静止坐标系，得到α轴电压分量Uα、β轴电压分量Uβ；
电流控制子单元，用于将Uα、Uβ经空间矢量脉宽调制SVPWM调制后，控制与所述电机连接的三相逆变器中开关的开通状态，以控制所述电机的电流输出。
10.如权利要求9所述的电动汽车的电机控制器，其特征在于，所述差值求取子单元具体用于将所述电机的三相交流电流经Clark变换后再经Park变换，以获取所述电机在dq两相旋转坐标系下的直轴电流分量Id及交轴电流分量Iq，并将所述给定直轴电流分量Idref、所述给定交轴电流分量Iqref对应与Id、Iq作差。
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