CN110949144B - 一种电动汽车输出扭矩的控制方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电动汽车输出扭矩的控制方法和系统。该方法包括：根据所获取的总需求扭矩值和当前轮毂电机的转速，确定电动汽车的轮毂电机的最优扭矩分配系数；对最优扭矩分配系数进行平滑限制，得到限制后的扭矩分配系数；根据总需求扭矩值和限制后的扭矩分配系数，得到前/后轴轮毂电机的目标需求扭矩值；获取前/后轴轮毂电机的目标需求扭矩值、前/后轴轮毂电机的限制扭矩值和当前轮毂电机的最大允许扭矩值中最小的扭矩值，并将最小的扭矩值作为输出扭矩值分配给电动汽车的各电机控制器。本发明提供的电动汽车输出扭矩的控制方法和系统，在实现对电动汽车各轮毂电机扭矩精确控制的同时，能够减小电机冲击，提高行驶平稳性。

Description

一种电动汽车输出扭矩的控制方法和系统
技术领域
本发明涉及电机控制技术领域，特别是涉及一种电动汽车输出扭矩的控制方法和系统。
背景技术
四轮轮毂电机驱动电动汽车是目前电动汽车技术领域内的研究热点和重要发展方向，相比于传统的内燃机驱动汽车和普通的单电机或双电机驱动电动汽车，其在车辆动力学控制和驱动力分配等方面有着明显的优势。
现有技术中主要针对的是双电机驱动电动汽车的扭矩控制方法，不适用于四轮轮毂电机驱动电动汽车。如果仍然使用该方法对四轮轮毂电机驱动电动汽车进行扭矩经济性分配时，则不能保证整车总效率最优，车辆的经济性会受到影响。此外，现有技术所提供的方案会在行驶的过程中对电机造成很大冲击，进而影响驾驶员驾驶平顺性。
发明内容
本发明的目的是提供一种电动汽车输出扭矩的控制方法和系统，主要应用于对四轮毂电机驱动的电动汽车的扭矩进行控制，在实现对电动汽车各轮毂电机扭矩精确控制的同时，合理输出扭矩值，以减小电机冲击，提高行驶平稳性。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种电动汽车输出扭矩的控制方法，应用于四轮毂电机驱动的电动汽车；所述方法包括：
获取所述电动汽车当前的总需求扭矩值和当前轮毂电机的转速；
根据所述总需求扭矩值和当前轮毂电机的转速，确定所述电动汽车的轮毂电机的最优扭矩分配系数；
对所述最优扭矩分配系数进行平滑限制，得到限制后的扭矩分配系数；
根据所述总需求扭矩值和所述限制后的扭矩分配系数，得到前/后轴轮毂电机的目标需求扭矩值；
根据所述轮毂电机的外特性，获取所述前/后轴轮毂电机的限制扭矩值；
获取电机控制器反馈的当前轮毂电机的最大允许扭矩值；
获取所述前/后轴轮毂电机的目标需求扭矩值、所述前/后轴轮毂电机的限制扭矩值和所述当前轮毂电机的最大允许扭矩值中最小的扭矩值，并将所述最小的扭矩值作为输出扭矩值分配给所述电动汽车的各电机控制器。
可选的，所述根据所述总需求扭矩值和当前轮毂电机的转速，确定所述电动汽车的轮毂电机的最优扭矩分配系数，包括：
获取轮毂电机的扭矩分配系数；所述轮毂电机的扭矩分配系数为：
Figure BDA0002295610090000021
其中，k为轮毂电机的扭矩分配系数，Mf为前轮扭矩值，Ms为电动汽车的总需求扭矩值，Ms＝Mf+Mr，Mr为后轮扭矩值；
获取所述电动汽车在轮毂电机驱动下的总驱动能量利用效率；所述总驱动能量利用效率为：
Figure BDA0002295610090000022
其中，ηd为总驱动能量利用效率，n为轮毂电机的转速，η(*,*)为根据轮毂电机台架试验所测得的以轮毂电机扭矩为横坐标、以轮毂电机转速为纵坐标的单个轮毂电机的效率；
获取所述电动汽车在轮毂电机驱动下的总制动能量回收效率；所述总制动能量回收效率为：
Figure BDA0002295610090000031
其中，ηr为总制动能量回收效率；
根据所述所述总驱动能量利用效率和所述总制动能量回收效率，构建目标函数；所述目标函数为：
Figure BDA0002295610090000032
以
Figure BDA0002295610090000033
为约束条件，以设定步长和设定的扭矩分配系数范围，利用穷举法对所述目标函数进行遍历求解，分别获取与不同总需求扭矩值和不同轮毂电机转速相对应的最优扭矩分配系数；其中，Mp(n)为轮毂电机台架试验所测得的单个轮毂电机峰值转矩特性曲线，nmax为轮毂电机的最高转速。
可选的，所述对所述最优扭矩分配系数进行平滑限制，得到限制后的扭矩分配系数，包括：
在一个报文周期内，获取在不同轮毂电机转速和不同总需求扭矩值情况下所对应的所述最优扭矩分配系数变化的最大限值；
获取所述最优扭矩分配系数变化的最大值中的最小值，所述最小值即为限制后的扭矩分配系数。
可选的，所述报文周期为10ms。
可选的，所述设定步长为0.01；所述设定的扭矩分配系数范围为0～0.5。
可选的，所述根据所述总需求扭矩值和所述限制后的扭矩分配系数，得到前/后轴轮毂电机的目标需求扭矩值，包括：
根据所述总需求扭矩值和所述限制后的扭矩分配系数，得到所有轮毂电机需求扭矩值的总和；所述所有轮毂电机的需求扭矩值总和的一半，即为前/后轴轮毂电机目标需求扭矩值。
一种电动汽车输出扭矩的控制系统，包括：
获取模块，用于获取所述电动汽车当前的总需求扭矩值和当前轮毂电机的转速；
最优扭矩分配系数确定模块，用于根据所述总需求扭矩值和当前轮毂电机的转速，确定所述电动汽车的轮毂电机的最优扭矩分配系数；
扭矩分配系数限制模块，用于对所述最优扭矩分配系数进行平滑限制，得到限制后的扭矩分配系数；
目标需求扭矩值获取模块，用于根据所述总需求扭矩值和所述限制后的扭矩分配系数，得到前/后轴轮毂电机的目标需求扭矩值；
限制扭矩值获取模块，用于根据所述轮毂电机的外特性，获取所述前/后轴轮毂电机的限制扭矩值；
最大允许扭矩值获取模块，用于并获取电机控制器反馈的当前轮毂电机的最大允许扭矩值；
输出扭矩值获取模块，用于获取所述前/后轴轮毂电机的目标需求扭矩值、所述前/后轴轮毂电机的限制扭矩值和所述当前轮毂电机的最大允许扭矩值中最小的扭矩值，并将所述最小的扭矩值作为输出扭矩值分配给所述电动汽车的各电机控制器。
可选的，所述最优扭矩分配系数确定模块包括：
第一扭矩分配系数获取单元，用于获取轮毂电机的扭矩分配系数；所述轮毂电机的扭矩分配系数为：
Figure BDA0002295610090000041
其中，k为轮毂电机的扭矩分配系数，Mf为前轮扭矩值，Ms为电动汽车的总需求扭矩值，Ms＝Mf+Mr，Mr为后轮扭矩值；
总驱动能量利用效率获取单元，用于获取所述电动汽车在轮毂电机驱动下的总驱动能量利用效率；所述总驱动能量利用效率为：
Figure BDA0002295610090000051
其中，ηd为总驱动能量利用效率，n轮毂电机的转速，η(*,*)为根据轮毂电机台架试验所测得的以轮毂电机扭矩为横坐标、以轮毂电机转速为纵坐标的单个轮毂电机的效率；
总制动能量回收效率获取单元，用于获取所述电动汽车在轮毂电机驱动下的总制动能量回收效率；所述总制动能量回收效率为：
Figure BDA0002295610090000052
其中，ηr为总制动能量回收效率；
目标函数构建单元，用于根据所述所述总驱动能量利用效率和所述总制动能量回收效率，构建目标函数；所述目标函数为：
Figure BDA0002295610090000053
最优扭矩分配系数获取单元，用于以
Figure BDA0002295610090000054
为约束条件，以设定步长和设定的扭矩分配系数范围，利用穷举法对所述目标函数进行遍历求解，分别获取与不同总需求扭矩值和不同轮毂电机转速相对应的最优扭矩分配系数；其中，Mp(n)为轮毂电机台架试验所测得的单个轮毂电机峰值转矩特性曲线，nmax为轮毂电机的最高转速。
可选的，所述扭矩分配系数限制模块包括：
最大限制获取单元，用于在一个报文周期内，获取在不同轮毂电机转速和不同总需求扭矩值情况下所对应的所述最优扭矩分配系数变化的最大限值；
扭矩分配系数限制单元，用于获取所述最优扭矩分配系数变化的最大值中的最小值，所述最小值即为限制后的扭矩分配系数。
可选的，所述目标需求扭矩值获取模块包括：
轮毂电机总需求扭矩值获取单元，用于根据所述总需求扭矩值和所述限制后的扭矩分配系数，得到所有轮毂电机需求扭矩值的总和；所述所有轮毂电机的需求扭矩值总和的一半，即为前/后轴轮毂电机目标需求扭矩值。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明提供的一种电动汽车输出扭矩的控制方法和系统，通过对所确定的最优扭矩分配系数进行平滑处理，以减小电机的冲击，提高电动汽车行驶的平稳性。并且，在整个过程中，获取电动汽车各个轮毂电机的输出扭矩值，这也能够对各电机的实际输出扭矩进行精确控制。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的四轮毂电机驱动的电动汽车的整车结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种电动汽车输出扭矩的控制方法的流程图；
图3为本发明实施例提供的一种电动汽车输出扭矩的控制系统的结构示意图。
具体实施方式
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。
本发明的目的是提供一种电动汽车输出扭矩的控制方法和系统，主要应用于对四轮毂电机驱动的电动汽车的扭矩进行控制，在实现对电动汽车各轮毂电机扭矩精确控制的同时，合理输出扭矩值，以减小电机冲击，提高行驶平稳性。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明实施例提供的四轮毂电机驱动的电动汽车的整车结构示意图，如图1所示，本发明中实施电动汽车输出扭矩控制方法的方案中包含的硬件设备有：四个轮毂电机的电机控制器和车辆整车控制器。
其中，四个电机控制器安装在车辆底盘上，并通过Can线将四个电机的当前转速、四个电机的最大允许扭矩发送给整车控制器。整车控制器安装在车辆前舱中，其通过Can线与四个电机控制器相连接并给四个电机控制器发送相应的扭矩指令。电机控制器接受整车控制器的扭矩控制信号产生电机扭矩。
图2为本发明实施例提供的一种电动汽车输出扭矩的控制方法的流程图，如图2所示，一种电动汽车输出扭矩的控制方法，应用于上述四轮毂电机驱动的电动汽车的整车系统；所述方法包括：
S100、获取所述电动汽车当前的总需求扭矩值和当前轮毂电机的转速；
S101、根据所述总需求扭矩值和当前轮毂电机的转速，确定所述电动汽车的轮毂电机的最优扭矩分配系数；
S102、对所述最优扭矩分配系数进行平滑限制，得到限制后的扭矩分配系数；
S103、根据所述总需求扭矩值和所述限制后的扭矩分配系数，得到前/后轴轮毂电机的目标需求扭矩值；
S104、根据所述轮毂电机的外特性，获取所述前/后轴轮毂电机的限制扭矩值；
S105、获取电机控制器反馈的当前轮毂电机的最大允许扭矩值；
S106、获取所述前/后轴轮毂电机的目标需求扭矩值、所述前/后轴轮毂电机的限制扭矩值和所述当前轮毂电机的最大允许扭矩值中最小的扭矩值，并将所述最小的扭矩值作为输出扭矩值分配给所述电动汽车的各电机控制器。
在S101中求取最优扭矩分配系数的过程，具体包括：
获取轮毂电机的扭矩分配系数；所述轮毂电机的扭矩分配系数为：
Figure BDA0002295610090000081
其中，k为轮毂电机的扭矩分配系数，Mf为前轮扭矩值，Ms为电动汽车的总需求扭矩值，Ms＝Mf+Mr，Mr为后轮扭矩值；
获取所述电动汽车在轮毂电机驱动下的总驱动能量利用效率；所述总驱动能量利用效率为：
Figure BDA0002295610090000082
其中，ηd为总驱动能量利用效率，n为轮毂电机的转速，η(*,*)为根据轮毂电机台架试验所测得的以轮毂电机扭矩为横坐标、以轮毂电机转速为纵坐标的单个轮毂电机的效率；
获取所述电动汽车在轮毂电机驱动下的总制动能量回收效率；所述总制动能量回收效率为：
Figure BDA0002295610090000083
其中，ηr为总制动能量回收效率；
根据所述所述总驱动能量利用效率和所述总制动能量回收效率，构建目标函数；所述目标函数为：
Figure BDA0002295610090000091
以
Figure BDA0002295610090000092
为约束条件，以设定步长和设定的扭矩分配系数范围，利用穷举法对所述目标函数进行遍历求解，分别获取与不同总需求扭矩值和不同轮毂电机转速相对应的最优扭矩分配系数；其中，Mp(n)为轮毂电机台架试验所测得的单个轮毂电机峰值转矩特性曲线，nmax为轮毂电机的最高转速。
将总需求扭矩值Ms与轮毂电机转速n按轮毂电机台架试验所测得的工作点进行划分，得到以总需求扭矩值为横坐标、以轮毂电机转速为纵坐标的全工况点。在每一个工况点下，考虑约束条件，并设定扭矩分配系数k的范围为0～0.5，步长为0.01，利用穷举法对目标函数maxηd、maxηr进行遍历求解，这样就得到全工况下基于四个轮毂电机总效率最优的最优扭矩分配系数k′的值。
并且，为了在查询方便的同时，提高扭矩控制的效率，最后还可以将所得到最优扭矩分配系数k′相对于总需求扭矩和轮毂电机转速构建二维map表k′(Ms,n)。当获取得到当前总需求扭矩值和轮毂电机速度后，通过查表方式就可以轻易获取得到当前的最优扭矩分配系数。
在S102对所述最优扭矩分配系数进行平滑限制的过程中，需要对扭矩分配系数k′值的变化梯度进行标定。具体的，需要在一个报文周期内(一般为10ms)，获取在不同轮毂电机转速和不同总需求扭矩值情况下所对应的所述最优扭矩分配系数变化的最大限值。
获取所述最优扭矩分配系数变化的最大值中的最小值，以此来对最优扭矩分配系数k′的变化进行平滑限制得到限制后的扭矩分配系数。
通过对最优扭矩分配系数k′进行平滑限制，能够防止因为k′的变化过大，而导致电机输出扭矩产生过大的跳变。即对k′值进行变化梯度平滑限制后，使当前轮毂电机输出扭矩与上一时刻相比不至于产生过大的跳变，减小轮毂电机冲击，以提高行驶平稳性。
因为考虑到实际行驶中必须尽可能保持左右车轮驱动力/制动力的平衡，所以在本发明中，通过根据所述总需求扭矩值和所述限制后的扭矩分配系数，得到所有轮毂电机需求扭矩值的总和；再取所述所有轮毂电机的需求扭矩值总和的一半的方式，获取得到作为前/后轴轮毂电机目标需求扭矩值。
S105中为了快速获取当前轮毂电机的最大允许扭矩值，通过对轮毂电机台架试验所测得的电机外特性曲线进行一维查表，得到每个轮毂电机当前转速下所对应的最大输出扭矩，将所得到的目标需求扭矩值，与其电机外特性限制扭矩值、电机控制器反馈的当前最大输出扭矩共同取小，以防止电机失效，进而得到经过扭矩限制后的每个轮毂电机最佳的输出扭矩值。
作为本发明的另一实施例，电动汽车前后轴的轮毂电机若有任一轴的轮毂电机不能全部输出扭矩值最佳的输出扭矩值，则需要判断另一个车轴上的电机是否还有输出能力，若有，则将剩余扭矩分配到另一车轴上的电机输出，若无输出能力，则当前轴上的轮毂电机正常输出。最后，得出最终各轮毂电机对应的扭矩指令信号后，由整车控制器将其分配的电机扭矩信号发送给相应的电机控制器。
因此，基于本发明所提供的相较于现有技术还存在以下优点：
1、本发明充分考虑到要将扭矩分配系数进行平滑处理，以减小在行驶的过程中对电机所造成的冲击，进而降低对驾驶平顺性的影响。
2、本发明通过对分配后的扭矩进行扭矩补偿，以在提高车辆的动力性的同时，能够对四轮轮毂电机驱动电动汽车进行扭矩经济性分配，保证整车总效率最优，使得车辆的经济性不会受到影响。
此外，为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明还提供了一种电动汽车输出扭矩的控制系统，如图3所示，该系统包括：获取模块1、最优扭矩分配系数确定模块2、扭矩分配系数限制模块3、目标需求扭矩值获取模块4、限制扭矩值获取模块5、最大允许扭矩值获取模块6和输出扭矩值获取模块7。
其中，获取模块1用于获取所述电动汽车当前的总需求扭矩值和当前轮毂电机的转速；
最优扭矩分配系数确定模块2用于根据所述总需求扭矩值和当前轮毂电机的转速，确定所述电动汽车的轮毂电机的最优扭矩分配系数；
扭矩分配系数限制模块3用于对所述最优扭矩分配系数进行平滑限制，得到限制后的扭矩分配系数；
目标需求扭矩值获取模块4用于根据所述总需求扭矩值和所述限制后的扭矩分配系数，得到前/后轴轮毂电机的目标需求扭矩值；
限制扭矩值获取模块5用于根据所述轮毂电机的外特性，获取所述前/后轴轮毂电机的限制扭矩值；
最大允许扭矩值获取模块6用于并获取电机控制器反馈的当前轮毂电机的最大允许扭矩值；
输出扭矩值获取模块7用于获取所述前/后轴轮毂电机的目标需求扭矩值、所述前/后轴轮毂电机的限制扭矩值和所述当前轮毂电机的最大允许扭矩值中最小的扭矩值，并将所述最小的扭矩值作为输出扭矩值分配给所述电动汽车的各电机控制器。
为了提高获取最优扭矩分配系数的精确性，所述最优扭矩分配系数确定模块2可以包括：第一扭矩分配系数获取单元、总驱动能量利用效率获取单元、总制动能量回收效率获取单元、目标函数构建单元和最优扭矩分配系数获取单元。
其中，第一扭矩分配系数获取单元用于获取轮毂电机的扭矩分配系数；所述轮毂电机的扭矩分配系数为：
Figure BDA0002295610090000111
其中，k为轮毂电机的扭矩分配系数，Mf为前轮扭矩值，Ms为电动汽车的总需求扭矩值，Ms＝Mf+Mr，Mr为后轮扭矩值；
总驱动能量利用效率获取单元用于获取所述电动汽车在轮毂电机驱动下的总驱动能量利用效率；所述总驱动能量利用效率为：
Figure BDA0002295610090000121
其中，ηd为总驱动能量利用效率，n轮毂电机的转速，η(*,*)为根据轮毂电机台架试验所测得的以轮毂电机扭矩为横坐标、以轮毂电机转速为纵坐标的单个轮毂电机的效率；
总制动能量回收效率获取单元用于获取所述电动汽车在轮毂电机驱动下的总制动能量回收效率；所述总制动能量回收效率为：
Figure BDA0002295610090000122
其中，ηr为总制动能量回收效率；
目标函数构建单元用于根据所述所述总驱动能量利用效率和所述总制动能量回收效率，构建目标函数；所述目标函数为：
Figure BDA0002295610090000123
最优扭矩分配系数获取单元用于以
Figure BDA0002295610090000124
为约束条件，以设定步长和设定的扭矩分配系数范围，利用穷举法对所述目标函数进行遍历求解，分别获取与不同总需求扭矩值和不同轮毂电机转速相对应的最优扭矩分配系数；其中，Mp(n)为轮毂电机台架试验所测得的单个轮毂电机峰值转矩特性曲线，nmax为轮毂电机的最高转速。
为了减小电机冲击、提高行驶平稳性，所述扭矩分配系数限制模块3包括：最大限制获取单元和扭矩分配系数限制单元。
最大限制获取单元用于在一个报文周期内，获取在不同轮毂电机转速和不同总需求扭矩值情况下所对应的所述最优扭矩分配系数变化的最大限值；
扭矩分配系数限制单元用于获取所述最优扭矩分配系数变化的最大值中的最小值，所述最小值即为限制后的扭矩分配系数。
所述目标需求扭矩值获取模块4包括：轮毂电机总需求扭矩值获取单元。
轮毂电机总需求扭矩值获取单元用于根据所述总需求扭矩值和所述限制后的扭矩分配系数，得到所有轮毂电机需求扭矩值的总和；所述所有轮毂电机的需求扭矩值总和的一半，即为前/后轴轮毂电机目标需求扭矩值。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种电动汽车输出扭矩的控制方法，其特征在于，应用于四轮毂电机驱动的电动汽车；所述方法包括：
获取所述电动汽车当前的总需求扭矩值和当前轮毂电机的转速；
根据所述总需求扭矩值和当前轮毂电机的转速，确定所述电动汽车的轮毂电机的最优扭矩分配系数；
对所述最优扭矩分配系数进行平滑限制，得到限制后的扭矩分配系数；
根据所述总需求扭矩值和所述限制后的扭矩分配系数，得到前/后轴轮毂电机的目标需求扭矩值；
根据所述前/后轴轮毂电机的外特性，获取所述前/后轴轮毂电机的限制扭矩值；
获取电机控制器反馈的当前轮毂电机的最大允许扭矩值；
获取所述前/后轴轮毂电机的目标需求扭矩值、所述前/后轴轮毂电机的限制扭矩值和所述当前轮毂电机的最大允许扭矩值中最小的扭矩值，并将所述最小的扭矩值作为输出扭矩值分配给所述电动汽车的各电机控制器。
2.根据权利要求1所述的一种电动汽车输出扭矩的控制方法，其特征在于，所述根据所述总需求扭矩值和当前轮毂电机的转速，确定所述电动汽车的轮毂电机的最优扭矩分配系数，包括：
获取轮毂电机的扭矩分配系数；所述扭矩分配系数为：
Figure FDA0002946544360000021
其中，k为轮毂电机的扭矩分配系数，Mf为前轮扭矩值，Ms为电动汽车的总需求扭矩值，Ms＝Mf+Mr，Mr为后轮扭矩值；
获取所述电动汽车在轮毂电机驱动下的总驱动能量利用效率；所述总驱动能量利用效率为：
Figure FDA0002946544360000022
其中，ηd为总驱动能量利用效率，n为轮毂电机的转速，η(*,*)为根据轮毂电机台架试验所测得的以轮毂电机扭矩为横坐标、以轮毂电机转速为纵坐标的单个轮毂电机的效率；
获取所述电动汽车在轮毂电机驱动下的总制动能量回收效率；所述总制动能量回收效率为：
Figure FDA0002946544360000031
其中，ηr为总制动能量回收效率；
根据所述总驱动能量利用效率和所述总制动能量回收效率，构建目标函数；所述目标函数为：
Figure FDA0002946544360000032
以
Figure FDA0002946544360000033
为约束条件，以设定步长和设定的扭矩分配系数范围，利用穷举法对所述目标函数进行遍历求解，分别获取与不同总需求扭矩值和不同轮毂电机转速相对应的最优扭矩分配系数；其中，Mp(n)为轮毂电机台架试验所测得的单个轮毂电机峰值转矩特性曲线，nmax为轮毂电机的最高转速。
3.根据权利要求2所述的一种电动汽车输出扭矩的控制方法，其特征在于，所述对所述最优扭矩分配系数进行平滑限制，得到限制后的扭矩分配系数，包括：
在一个报文周期内，获取在不同轮毂电机转速和不同总需求扭矩值情况下所对应的所述最优扭矩分配系数变化的最大限值；
获取所述最优扭矩分配系数变化的最大限值中的最小值，所述最小值即为限制后的扭矩分配系数。
4.根据权利要求3所述的一种电动汽车输出扭矩的控制方法，其特征在于，所述报文周期为10ms。
5.根据权利要求2所述的一种电动汽车输出扭矩的控制方法，其特征在于，所述设定步长为0.01；所述设定的扭矩分配系数范围为0～0.5。
6.根据权利要求1所述的一种电动汽车输出扭矩的控制方法，其特征在于，所述根据所述总需求扭矩值和所述限制后的扭矩分配系数，得到前/后轴轮毂电机的目标需求扭矩值，包括：
根据所述总需求扭矩值和所述限制后的扭矩分配系数，得到所有轮毂电机需求扭矩值的总和；所述所有轮毂电机的需求扭矩值总和的一半，即为前/后轴轮毂电机目标需求扭矩值。
7.一种电动汽车输出扭矩的控制系统，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取所述电动汽车当前的总需求扭矩值和当前轮毂电机的转速；
最优扭矩分配系数确定模块，用于根据所述总需求扭矩值和当前轮毂电机的转速，确定所述电动汽车的轮毂电机的最优扭矩分配系数；
扭矩分配系数限制模块，用于对所述最优扭矩分配系数进行平滑限制，得到限制后的扭矩分配系数；
目标需求扭矩值获取模块，用于根据所述总需求扭矩值和所述限制后的扭矩分配系数，得到前/后轴轮毂电机的目标需求扭矩值；
限制扭矩值获取模块，用于根据所述前/后轴轮毂电机的外特性，获取所述前/后轴轮毂电机的限制扭矩值；
最大允许扭矩值获取模块，用于并获取电机控制器反馈的当前轮毂电机的最大允许扭矩值；
输出扭矩值获取模块，用于获取所述前/后轴轮毂电机的目标需求扭矩值、所述前/后轴轮毂电机的限制扭矩值和所述当前轮毂电机的最大允许扭矩值中最小的扭矩值，并将所述最小的扭矩值作为输出扭矩值分配给所述电动汽车的各电机控制器。
8.根据权利要求7所述的一种电动汽车输出扭矩的控制系统，其特征在于，所述最优扭矩分配系数确定模块包括：
第一扭矩分配系数获取单元，用于获取轮毂电机的扭矩分配系数；所述扭矩分配系数为：
Figure FDA0002946544360000051
其中，k为轮毂电机的扭矩分配系数，Mf为前轮扭矩值，Ms为电动汽车的总需求扭矩值，Ms＝Mf+Mr，Mr为后轮扭矩值；
总驱动能量利用效率获取单元，用于获取所述电动汽车在轮毂电机驱动下的总驱动能量利用效率；所述总驱动能量利用效率为：
Figure FDA0002946544360000061
其中，ηd为总驱动能量利用效率，n轮毂电机的转速，η(*,*)为根据轮毂电机台架试验所测得的以轮毂电机扭矩为横坐标、以轮毂电机转速为纵坐标的单个轮毂电机的效率；
总制动能量回收效率获取单元，用于获取所述电动汽车在轮毂电机驱动下的总制动能量回收效率；所述总制动能量回收效率为：
Figure FDA0002946544360000062
其中，ηr为总制动能量回收效率；
目标函数构建单元，用于根据所述总驱动能量利用效率和所述总制动能量回收效率，构建目标函数；所述目标函数为：
Figure FDA0002946544360000063
最优扭矩分配系数获取单元，用于以
Figure FDA0002946544360000064
为约束条件，以设定步长和设定的扭矩分配系数范围，利用穷举法对所述目标函数进行遍历求解，分别获取与不同总需求扭矩值和不同轮毂电机转速相对应的最优扭矩分配系数；其中，Mp(n)为轮毂电机台架试验所测得的单个轮毂电机峰值转矩特性曲线，nmax为轮毂电机的最高转速。
9.根据权利要求8所述的一种电动汽车输出扭矩的控制系统，其特征在于，所述扭矩分配系数限制模块包括：
最大限制获取单元，用于在一个报文周期内，获取在不同轮毂电机转速和不同总需求扭矩值情况下所对应的所述最优扭矩分配系数变化的最大限值；
扭矩分配系数限制单元，用于获取所述最优扭矩分配系数变化的最大限值中的最小值，所述最小值即为限制后的扭矩分配系数。
10.根据权利要求7所述的一种电动汽车输出扭矩的控制系统，其特征在于，所述目标需求扭矩值获取模块包括：
轮毂电机总需求扭矩值获取单元，用于根据所述总需求扭矩值和所述限制后的扭矩分配系数，得到所有轮毂电机需求扭矩值的总和；所述所有轮毂电机的需求扭矩值总和的一半，即为前/后轴轮毂电机目标需求扭矩值。
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