CN109484209A - 一种电动汽车的电机扭矩调节方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电动汽车的电机扭矩调节方法及系统，该方法包括：获取电动汽车的挡位信号，并根据所述档位信号确定车辆的当前档位；通过CAN总线获取请求目标扭矩报文，并根据所述请求目标扭矩报文和所述当前档位判断电机方向与扭矩方向是否一致，如果是，则获取设定时间内的电机转速，并计算得到该时间内的转速差值；根据所述请求目标扭矩报文确定整车的需求扭矩，并判断所述需求扭矩是否处于补偿扭矩的预设范围内，如果在，则获取所述电机转速对应的补偿系数，并将所述转速差值与所述补偿系数的乘积作为补偿扭矩值。本发明能提高电动汽车使用的舒适性和智能性。

Description

一种电动汽车的电机扭矩调节方法及系统

技术领域

本发明涉及电动汽车的电机控制技术领域，尤其涉及一种电动汽车的电机扭矩调节方法及系统。

背景技术

驱动系统是电动汽车三大核心零部件之一，其性能优劣直接决定了整车的性能。电机的扭矩输出是评估电驱动系统性能的一个重要指标，其中评估扭矩输出的指标不仅有峰值扭矩是否可以输出，还需要对扭矩输出的精度进行考核评估；车辆在起步阶段时，由于整车控制器对电机的输出扭矩进行闭环控制，扭矩输出不准确，会导致车辆的抖动，因此对电机输出扭矩精度要求较高；车辆加速阶段时，需要电机输出峰值扭矩，如果峰值扭矩达不到，将会严重影响整车的动力性能。同时，整车在低速起步及低速爬坡等由于电机转速较低、电机扭矩较大的工况下，车辆很容易因为激励源引起抖动。

发明内容

本发明提供一种电动汽车的电机扭矩调节方法及系统，解决现有电动汽车在低速起步或低速爬坡时车辆易出现抖动的问题，能提高电动汽车使用的舒适性和智能性。

为实现以上目的，本发明提供以下技术方案：

一种电动汽车的电机扭矩调节方法，包括：

获取电动汽车的挡位信号，并根据所述档位信号确定车辆的当前档位；

通过CAN总线获取请求目标扭矩报文，并根据所述请求目标扭矩报文和所述当前档位判断电机方向与扭矩方向是否一致，如果是，则获取设定时间内的电机转速，并计算得到该时间内的转速差值；

根据所述请求目标扭矩报文确定整车的需求扭矩，并判断所述需求扭矩是否处于补偿扭矩的预设范围内，如果在，则获取所述电机转速对应的补偿系数，并将所述转速差值与所述补偿系数的乘积作为补偿扭矩值。

优选的，还包括：

如果所述补偿扭矩值大于设定扭矩阈值，则实际输出扭矩为所述需求扭矩与所述设定扭矩阈值之和，否则实际输出扭矩为所述需求扭矩与所述补偿扭矩值之和。

优选的，还包括：

判断所述电机转速是否大于第一转速阈值，如果是，则实际输出扭矩等于所述需求扭矩。

优选的，还包括：

通过台架标定实验，获取补偿系数、电机转速和需求扭矩的对应关系，并设置查询对应表，以得到所述补偿系数。

优选的，还包括：

获取加速踏板开度，并根据所述加速踏板开度和所述目标扭矩报文判断车辆是否处于低速大扭矩工况，如果是，则进行扭矩补偿，否则退出扭矩补偿。

本发明还提供一种电动汽车的电机扭矩调节系统，包括：

档位获取单元，用于获取电动汽车的挡位信号，并根据所述档位信号确定车辆的当前档位；

电机转速差计算单元，用于通过CAN总线获取请求目标扭矩报文，并根据所述请求目标扭矩报文和所述当前档位判断电机方向与扭矩方向是否一致，如果是，则获取设定时间内的电机转速，并计算得到该时间内的转速差值；

补偿单元，用于根据所述请求目标扭矩报文确定整车的需求扭矩，并判断所述需求扭矩是否处于补偿扭矩的预设范围内，如果在，则获取所述电机转速对应的补偿系数，并将所述转速差值与所述补偿系数的乘积作为补偿扭矩值。

优选的，还包括：

第一修正单元，用于判断所述补偿扭矩值是否大于设定扭矩阈值时，如果是，则实际输出扭矩为所述需求扭矩与所述设定扭矩阈值之和，如果否，则实际输出扭矩为所述需求扭矩与所述补偿扭矩值之和。

优选的，还包括：

第二修正单元，用于判断所述电机转速是否大于第一转速阈值，如果是，则实际输出扭矩等于所述需求扭矩。

优选的，还包括：

补偿系数确定单元，用于通过台架标定实验，获取补偿系数、电机转速和需求扭矩的对应关系，并设置查询对应表，以得到所述补偿系数。

优选的，还包括：

工况确定单元，用于获取加速踏板开度，并根据所述加速踏板开度和所述目标扭矩报文判断车辆是否处于低速大扭矩工况，如果是，则进行扭矩补偿，否则退出扭矩补偿。

本发明提供一种电动汽车的电机扭矩调节方法及系统，利用设定时间内电机转速的转速差值对电机输出扭矩进行补偿，使电机转速变化坡度变小。解决现有电动汽车在低速起步或低速爬坡时车辆易出现抖动的问题，能提高电动汽车使用的舒适性和智能性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的具体实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1：是本发明提供的一种电动汽车的电机扭矩调节方法流程图。

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实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。

现有电动汽车在低速大扭矩工况有低速爬坡、大油门起步时，电机转速很容易由于路面或其他外部激励源造成转速波动，导致整车驾驶性差，人员主观感受较差。针对当前电动汽车在低速起步或低速爬坡时易出现抖动的问题。本发明提供一种电动汽车的电机扭矩调节方法及系统，利用设定时间内电机转速的转速差值对电机输出扭矩进行补偿，使电机转速变化坡度变小。解决现有电动汽车在低速起步或低速爬坡时车辆易出现抖动的问题，能提高电动汽车使用的舒适性和智能性。

如图1所示，一种电动汽车的电机扭矩调节方法，包括：

S1：获取电动汽车的挡位信号，并根据所述档位信号确定车辆的当前档位。

S2：通过CAN总线获取请求目标扭矩报文，并根据所述请求目标扭矩报文和所述当前档位判断电机方向与扭矩方向是否一致，如果是，则获取设定时间内的电机转速，并计算得到该时间内的转速差值。

S3：根据所述请求目标扭矩报文确定整车的需求扭矩，并判断所述需求扭矩是否处于补偿扭矩的预设范围内，如果在，则获取所述电机转速对应的补偿系数，并将所述转速差值与所述补偿系数的乘积作为补偿扭矩值。

具体地，大量实验数据分析，电机波动会超过60rpm，人员主观感受差，通过扭矩补偿策略能将电机转速波动调整至20rpm以下，驾驶室几乎感受不到波动。在电动汽车处于低转速大扭矩工况下，首先判断电机方向与扭矩方向是否一致；然后对电机转速进行采集，并计算设定时间内的转速差值，其中设定时间即相隔两个时间点，常为毫秒级；进而对是否进行扭矩补偿进行判断，如果电机需求矩据超过设定范围，则不进行补偿，常设置转速小于200rpm，且扭矩处于25～200Nm时需要进行扭矩补偿。本方法通过转速差进行扭矩补偿减小车辆抖动，提高电动汽车使用的舒适性和智能性。

该方法还包括：

S4：如果所述补偿扭矩值大于设定扭矩阈值，则实际输出扭矩为所述需求扭矩与所述设定扭矩阈值之和，否则实际输出扭矩为所述需求扭矩与所述补偿扭矩值之和。

在实际应用中，根据转速差进行扭矩补偿的思路，当电机转速波动过大时时，增加了对应系数的扭矩值进行调节，标定对应系数及时间周期，同时增加扭矩判断，使干预后扭矩均控制在请求扭矩以下，确保扭矩安全。为防止某一时间转速信号失真，造成扭矩调节至过大或过小，常将调节扭矩大小限制在10Nm，并将调节后的输出扭矩限值在电机外特性以内。

该方法还包括：

S5：判断所述电机转速是否大于第一转速阈值，如果是，则实际输出扭矩等于所述需求扭矩。

在实际应用中，在电机转速超过一定值时，此时电动汽车实际输出扭矩与电机转速相对应，并不会使电机转速产生较大的差值，进而形成抖动的问题，因此，常把200rpm作为转速阈值，当大于200rpm时，不进行扭矩补偿。

该方法还包括：

S6：通过台架标定实验，获取补偿系数、电机转速和需求扭矩的对应关系，并设置查询对应表，以得到所述补偿系数。

该方法还包括：

S7：获取加速踏板开度，并根据所述加速踏板开度和所述目标扭矩报文判断车辆是否处于低速大扭矩工况，如果是，则进行扭矩补偿，否则退出扭矩补偿。

需要说明的是，为了对车辆是否处于低速大扭矩工况进行判断，常根据加速踏板开度和需求扭矩进行分析判断。

可见，本发明提供一种电动汽车的电机扭矩调节方法，利用设定时间内电机转速的转速差值对电机输出扭矩进行补偿，使电机转速变化坡度变小。解决现有电动汽车在低速起步或低速爬坡时车辆易出现抖动的问题，能提高电动汽车使用的舒适性和智能性。

本发明还提供一种电动汽车的电机扭矩调节系统，包括：档位获取单元，用于获取电动汽车的挡位信号，并根据所述档位信号确定车辆的当前档位。电机转速差计算单元，用于通过CAN总线获取请求目标扭矩报文，并根据所述请求目标扭矩报文和所述当前档位判断电机方向与扭矩方向是否一致，如果是，则获取设定时间内的电机转速，并计算得到该时间内的转速差值。补偿单元，用于根据所述请求目标扭矩报文确定整车的需求扭矩，并判断所述需求扭矩是否处于补偿扭矩的预设范围内，如果在，则获取所述电机转速对应的补偿系数，并将所述转速差值与所述补偿系数的乘积作为补偿扭矩值。

该系统还包括：第一修正单元，用于判断所述补偿扭矩值是否大于设定扭矩阈值时，如果是，则实际输出扭矩为所述需求扭矩与所述设定扭矩阈值之和，如果否，则实际输出扭矩为所述需求扭矩与所述补偿扭矩值之和。

该系统还包括：第二修正单元，用于判断所述电机转速是否大于第一转速阈值，如果是，则实际输出扭矩等于所述需求扭矩。

该系统还包括：补偿系数确定单元，用于通过台架标定实验，获取补偿系数、电机转速和需求扭矩的对应关系，并设置查询对应表，以得到所述补偿系数。

该系统还包括：工况确定单元，用于获取加速踏板开度，并根据所述加速踏板开度和所述目标扭矩报文判断车辆是否处于低速大扭矩工况，如果是，则进行扭矩补偿，否则退出扭矩补偿。

可见，本发明提供一种电动汽车的电机扭矩调节方法及系统，利用电机转速差计算单元得到设定时间内电机转速的转速差值，并由补偿单元根据转速差值对电机输出扭矩进行补偿，使电机转速变化坡度变小。解决现有电动汽车在低速起步或低速爬坡时车辆易出现抖动的问题，能提高电动汽车使用的舒适性和智能性。

以上依据图示所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电动汽车的电机扭矩调节方法，其特征在于，包括：

获取电动汽车的挡位信号，并根据所述档位信号确定车辆的当前档位；

通过CAN总线获取请求目标扭矩报文，并根据所述请求目标扭矩报文和所述当前档位判断电机方向与扭矩方向是否一致，如果是，则获取设定时间内的电机转速，并计算得到该时间内的转速差值；

根据所述请求目标扭矩报文确定整车的需求扭矩，并判断所述需求扭矩是否处于补偿扭矩的预设范围内，如果在，则获取所述电机转速对应的补偿系数，并将所述转速差值与所述补偿系数的乘积作为补偿扭矩值。

2.根据权利要求1所述的电动汽车的电机扭矩调节方法，其特征在于，还包括：

如果所述补偿扭矩值大于设定扭矩阈值，则实际输出扭矩为所述需求扭矩与所述设定扭矩阈值之和，否则实际输出扭矩为所述需求扭矩与所述补偿扭矩值之和。

3.根据权利要求2所述的电动汽车的电机扭矩调节方法，其特征在于，还包括：

判断所述电机转速是否大于第一转速阈值，如果是，则实际输出扭矩等于所述需求扭矩。

4.根据权利要求3所述的电动汽车的电机扭矩调节方法，其特征在于，还包括：

通过台架标定实验，获取补偿系数、电机转速和需求扭矩的对应关系，并设置查询对应表，以得到所述补偿系数。

5.根据权利要求4所述的电动汽车的电机扭矩调节方法，其特征在于，还包括：

获取加速踏板开度，并根据所述加速踏板开度和所述目标扭矩报文判断车辆是否处于低速大扭矩工况，如果是，则进行扭矩补偿，否则退出扭矩补偿。

6.一种电动汽车的电机扭矩调节系统，其特征在于，包括：

档位获取单元，用于获取电动汽车的挡位信号，并根据所述档位信号确定车辆的当前档位；

电机转速差计算单元，用于通过CAN总线获取请求目标扭矩报文，并根据所述请求目标扭矩报文和所述当前档位判断电机方向与扭矩方向是否一致，如果是，则获取设定时间内的电机转速，并计算得到该时间内的转速差值；

补偿单元，用于根据所述请求目标扭矩报文确定整车的需求扭矩，并判断所述需求扭矩是否处于补偿扭矩的预设范围内，如果在，则获取所述电机转速对应的补偿系数，并将所述转速差值与所述补偿系数的乘积作为补偿扭矩值。

7.根据权利要求6所述的电动汽车的电机扭矩调节系统，其特征在于，还包括：

第一修正单元，用于判断所述补偿扭矩值是否大于设定扭矩阈值时，如果是，则实际输出扭矩为所述需求扭矩与所述设定扭矩阈值之和，如果否，则实际输出扭矩为所述需求扭矩与所述补偿扭矩值之和。

8.根据权利要求7所述的电动汽车的电机扭矩调节系统，其特征在于，还包括：

第二修正单元，用于判断所述电机转速是否大于第一转速阈值，如果是，则实际输出扭矩等于所述需求扭矩。

9.根据权利要求8所述的电动汽车的电机扭矩调节系统，其特征在于，还包括：

补偿系数确定单元，用于通过台架标定实验，获取补偿系数、电机转速和需求扭矩的对应关系，并设置查询对应表，以得到所述补偿系数。

10.根据权利要求9所述的电动汽车的电机扭矩调节系统，其特征在于，还包括：

工况确定单元，用于获取加速踏板开度，并根据所述加速踏板开度和所述目标扭矩报文判断车辆是否处于低速大扭矩工况，如果是，则进行扭矩补偿，否则退出扭矩补偿。