CN109515211A - 一种纯电动汽车电机输出扭矩计算方法 - Google Patents

一种纯电动汽车电机输出扭矩计算方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种纯电动汽车电机输出扭矩计算方法，取当前转速和电池最大允许功率下的电机最大输出扭矩、当前定子和转子温度下允许的最大扭矩、电机输出最大扭矩中的最小值作为电机最大允许输出扭矩；取当前转速和电池最小允许功率下的电机最小输出扭矩、当前定子和转子温度下允许的最小扭矩、电机输出最小扭矩中的最大值作为电机最小允许输出扭矩，保证电机不会超负荷运行，且电机的运行也不会影响其他部件的工作。

Description

一种纯电动汽车电机输出扭矩计算方法
技术领域
本发明属于新能源汽车技术领域，特别是纯电动汽车领域，具体地说，涉及一种纯电动汽车电机输出扭矩计算方法。
背景技术
能源危机和环境恶化已成为制约全球发展的重要因素，随着国家的发展越来越快，我国公民汽车保有量越来越多，传统汽车消耗大量的石油资源，且汽车排放的尾气越来越多，产生了环境污染，在能源危机凸显的当今时代，电能作为一种可再生的能源受到各国青睐，在此基础上，节能、环保的电动汽车迎来了蓬勃的发展。
整车控制器负责动力总成控制技术，其中动力总成技术中最重要的是整车驱动技术。作为控制车内电子、电气的中心，整车控制器是整车驱动控制策略基础，对整车驾驶性能的提高、能量利用优化有着重要影响。而整车驱动控制策略对车辆驾驶动力性有重大影响，是纯电动车整车控制器技术研究的重要内容。
现有的电动汽车整车控制方案是，整车控制器将踏板信号及档位信号以CAN通讯的方式传递给电机控制器，电机控制器接受这些信号后，按照踏板开度对电机进行相应的扭矩控制。因此现有技术大部分纯电动车由电机控制器执行主要的整车控制策略，并给定相应对电机扭矩。而在实际车辆运行过程中，电机能够输出的扭矩与额定输出扭矩存在差异，且为了保证车辆的持续行驶和各组件的有效工作，电机输出扭矩需要进行修正计算。
发明内容
针对现有技术中上述的不足，本发明提供一种纯电动汽车电机输出扭矩计算方法，取当前转速和电池最大允许功率下的电机最大输出扭矩、当前定子和转子温度下允许的最大扭矩、电机输出最大扭矩中的最小值作为电机最大允许输出扭矩；取当前转速和电池最小允许功率下的电机最小输出扭矩、当前定子和转子温度下允许的最小扭矩、电机输出最小扭矩中的最大值作为电机最小允许输出扭矩，保证电机不会超负荷运行，且电机的运行也不会影响其他部件的工作。
为了达到上述目的，本发明采用的解决方案是：一种纯电动汽车电机输出扭矩计算方法，取当前转速和电池最大允许功率下的电机最大输出扭矩tqMotorPMax、当前定子和转子温度下允许的最大扭矩tqMotorT、电机输出最大扭矩tqMotorMax中的最小值作为电机最大允许输出扭矩，taqMotorMax＝min(tqMotorPMax，tqMotorTMax，tqMotorMax)；取当前转速和电池最小允许功率下的电机最小输出扭矩tqMotorPMin、当前定子和转子温度下允许的最小扭矩tqMotorTMin、电机输出最小扭矩tqMotorMin中的最大值作为电机最小允许输出扭矩，taqMotorMin＝max(tqMotorPMin，tqMotorTMin，tqMotorMin)。
进一步地，所述的当前转速和电池最大允许功率下的电机最大输出扭矩tqMotorPMax＝P_max×η×9.550÷n_act (1)
其中：P_max为电池能够提供的最大功率；
η为电机效率，利用电机转速查表获得；
n_act为电机的实际转速。
进一步地，所述的当前定子和转子温度下允许的最大扭矩tqMotorTMax＝tqMotorpmax×tc1×tc2 (2)
其中：tqMotorpmax为电机当前转速下的峰值扭矩，利用电机转速查表获得；
tc1为定子温度修正系数，利用当前定子温度查表得到；
tc2为转子温度修正系数，利用当前转子温度查表得到。
进一步地，所述的电机输出最大扭矩tqMotorMax＝P_max×9.550÷n_act (3)。
进一步地，所述的当前转速和电池最小允许功率下的电机最小输出扭矩tqMotorPMin＝P_min×η×9.550÷n_act (4)
其中：P_min为电池能够提供的最小功率。
进一步地，所述的当前定子和转子温度下允许的最小扭矩tqMotorTMin＝tqMotorpmin×tgc1×tgc2 (5)
其中：tqMotorpmin为电机当前转速下的谷值扭矩，利用电机转速查表获得；
tgc1为发电模式下定子温度修正系数，利用当前定子温度查表得到；
tgc2为发电模式下转子温度修正系数，利用当前转子温度查表得到。
进一步地，所述的电机输出最小扭矩tqMotorMin＝P_min×9.550÷n_act(6)。
进一步地，所述的定子温度修正系数，转子温度修正系数为0到1的修正系数。
进一步地，所述的发电模式下定子温度修正系数，发电模式下转子温度修正系数为0到1的修正系数。
本发明的有益效果是：
(1)取当前转速和电池最大允许功率下的电机最大输出扭矩、当前定子和转子温度下允许的最大扭矩、电机输出最大扭矩中的最小值作为电机最大允许输出扭矩；取当前转速和电池最小允许功率下的电机最小输出扭矩、当前定子和转子温度下允许的最小扭矩、电机输出最小扭矩中的最大值作为电机最小允许输出扭矩，保证电机不会超负荷运行，且电机的运行也不会影响其他部件的工作。
附图说明
图1为本发明电机输出扭矩计算示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步描述：
如图1所示，一种纯电动汽车电机输出扭矩计算方法，取当前转速和电池最大允许功率下的电机最大输出扭矩tqMotorPMax、当前定子和转子温度下允许的最大扭矩tqMotorT、电机输出最大扭矩tqMotorMax中的最小值作为电机最大允许输出扭矩，taqMotorMax＝min(tqMotorPMax，tqMotorTMax，tqMotorMax)；取当前转速和电池最小允许功率下的电机最小输出扭矩tqMotorPMin、当前定子和转子温度下允许的最小扭矩tqMotorTMin、电机输出最小扭矩tqMotorMin中的最大值作为电机最小允许输出扭矩，taqMotorMin＝max(tqMotorPMin，tqMotorTMin，tqMotorMin)。
进一步地，所述的当前转速和电池最大允许功率下的电机最大输出扭矩tqMotorPMax＝P_max×η×9.550÷n_act (1)
其中：P_max为电池能够提供的最大功率；
η为电机效率，利用电机转速查表获得；
n_act为电机的实际转速。
进一步地，所述的当前定子和转子温度下允许的最大扭矩tqMotorTMax＝tqMotorpmax×tc1×tc2 (2)
其中：tqMotorpmax为电机当前转速下的峰值扭矩，利用电机转速查表获得；
tc1为定子温度修正系数，利用当前定子温度查表得到0到1的修正系数；
tc2为转子温度修正系数，利用当前转子温度查表得到0到1的修正系数。
进一步地，所述的电机输出最大扭矩tqMotorMax＝P_max×9.550÷n_act (3)。
进一步地，所述的当前转速和电池最小允许功率下的电机最小输出扭矩tqMotorPMin＝P_min×η×9.550÷n_act (4)
其中：P_min为电池能够提供的最小功率。
进一步地，所述的当前定子和转子温度下允许的最小扭矩tqMotorTMin＝tqMotorpmin×tgc1×tgc2 (5)
其中：tqMotorpmin为电机当前转速下的谷值扭矩，利用电机转速查表获得；
tgc1为发电模式下定子温度修正系数，利用当前定子温度查表得到0到1的修正系数；
tgc2为发电模式下转子温度修正系数，利用当前转子温度查表得到0到1的修正系数。
进一步地，所述的电机输出最小扭矩tqMotorMin＝P_min×9.550÷n_act(6)。
计算出的电机最大允许输出扭矩和电机最消允许输出扭矩用于驱动电机运转。
本发明的电机输出扭矩计算方法，取当前转速和电池最大允许功率下的电机最大输出扭矩、当前定子和转子温度下允许的最大扭矩、电机输出最大扭矩中的最小值作为电机最大允许输出扭矩；取当前转速和电池最小允许功率下的电机最小输出扭矩、当前定子和转子温度下允许的最小扭矩、电机输出最小扭矩中的最大值作为电机最小允许输出扭矩，保证电机不会超负荷运行，且电机的运行也不会影响其他部件的工作。
以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种纯电动汽车电机输出扭矩计算方法，其特征在于：取当前转速和电池最大允许功率下的电机最大输出扭矩tqMotorPMax、当前定子和转子温度下允许的最大扭矩tqMotorT、电机输出最大扭矩tqMotorMax中的最小值作为电机最大允许输出扭矩，taqMotorMax＝min(tqMotorPMax，tqMotorTMax，tqMotorMax)；取当前转速和电池最小允许功率下的电机最小输出扭矩tqMotorPMin、当前定子和转子温度下允许的最小扭矩tqMotorTMin、电机输出最小扭矩tqMotorMin中的最大值作为电机最小允许输出扭矩，taqMotorMin＝max(tqMotorPMin，tqMotorTMin，tqMotorMin)。
2.根据权利要求1所述的一种纯电动汽车电机输出扭矩计算方法，其特征在于：所述的当前转速和电池最大允许功率下的电机最大输出扭矩tqMotorPMax＝P_max×η×9.550÷n_act (1)
其中：P_max为电池能够提供的最大功率；
η为电机效率，利用电机转速查表获得；
n_act为电机的实际转速。
3.根据权利要求1所述的一种纯电动汽车电机输出扭矩计算方法，其特征在于：所述的当前定子和转子温度下允许的最大扭矩tqMotorTMax＝tqMotorpmax×tc1×tc2 (2)
其中：tqMotorpmax为电机当前转速下的峰值扭矩，利用电机转速查表获得；
tc1为定子温度修正系数，利用当前定子温度查表得到；
tc2为转子温度修正系数，利用当前转子温度查表得到。
4.根据权利要求1所述的一种纯电动汽车电机输出扭矩计算方法，其特征在于：所述的电机输出最大扭矩tqMotorMax＝P_max×9.550÷n_act (3)。
5.根据权利要求1所述的一种纯电动汽车电机输出扭矩计算方法，其特征在于：所述的当前转速和电池最小允许功率下的电机最小输出扭矩tqMotorPMin＝P_min×η×9.550÷n_act (4)
其中：P_min为电池能够提供的最小功率。
6.根据权利要求1所述的一种纯电动汽车电机输出扭矩计算方法，其特征在于：所述的当前定子和转子温度下允许的最小扭矩tqMotorTMin＝tqMotorpmin×tgc1×tgc2 (5)
其中：tqMotorpmin为电机当前转速下的谷值扭矩，利用电机转速查表获得；
tgc1为发电模式下定子温度修正系数，利用当前定子温度查表得到；
tgc2为发电模式下转子温度修正系数，利用当前转子温度查表得到。
7.根据权利要求1所述的一种纯电动汽车电机输出扭矩计算方法，其特征在于：所述的电机输出最小扭矩tqMotorMin＝P_min×9.550÷n_act (6)。
8.根据权利要求3所述的一种纯电动汽车电机输出扭矩计算方法，其特征在于：所述的定子温度修正系数，转子温度修正系数为0到1的修正系数。
9.根据权利要求6所述的一种纯电动汽车电机输出扭矩计算方法，其特征在于：所述的发电模式下定子温度修正系数，发电模式下转子温度修正系数为0到1的修正系数。
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