CN111497857B - 一种车用最优效率获取方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种车用最优效率获取方法及系统，其中，方法包括：建立整车受力模型；对整车车速进行采样，获取反馈数据，根据整车受力模型获取行车阻力等效系数A、B、C；根据所述行车阻力等效系数A、B、C以及整车质量，确定整车需求扭矩；通过设置扭矩区间筛选电机高效率点输出最优扭矩，实现整车最优效率。本方案通过建立整车数学模型，将整车受力等效系数用于闭环调节中，满足整车运行中各种工况。优化计算方式，查表、差值、权重、提前标定等方式提高计算效率。

Description

一种车用最优效率获取方法及系统
技术领域
本发明涉及新能源汽车技术领域，尤其是一种车用最优效率获取方法及系统。
背景技术
随着新能源技术的发展，新能源造车势力发展壮大，我国已连续三年位居新能源产销第一大国。但是，新能源汽车由于其新材料、新结构、新动力等特点，不可避免的会带来的新的问题、新的挑战。例如，虽然电驱系统比传统内燃机具有更高的转化效率，但由于现阶段电池技术发展缓慢，电池系统能量密度远不及燃油的现象依然会存在，甚至将存很长时间。所以，现阶段电动汽车里程焦虑依然是一个难题。在这个大背景下，提高电驱系统效率，提高电池电能转化效率，整车轻量化等等为提高整车能量使用率而服务的措施显得尤为重要。
现有技术中，解决办法多为提前仿真、人为标定方式制定最优解决方案，实际控制中主要以性能为主，再通过负反馈进行补偿修正。这种方案无法实时从系统效率角度考虑提高整车所需动力参数。
现有技术中的一种方案可以通过电控系统根据需求提高各点效率。这种方案通常需要使用效率更高、功耗更低的硬件系统，使用具有更宽调速范围、功率密度更高的电机。因而，其方案成本较高，且仅能优化局部，不能对系统整体进行优化调整。现有技术中的另一种方案通过标定最佳效率点、最佳工况提高整车能量转化效率，提高续驶里程。但是，特定工况下标定，无法满足不同载荷、运行模式下的进行实时调整，灵活性差。
因而，亟需要一种能够更高效率对整车最佳动力输出进行补偿修正的方案。
发明内容
本发明实施例所要解决的一个技术问题是：提供一种车用最优效率获取方法及系统，解决现有技术中无法获取最优效率从而无法从系统效率角度提高整车所需动力优化的问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种车用最优效率获取方法，所述方法包括：
建立整车受力模型；
对整车车速进行采样，获取反馈数据；根据所述整车受力模型，获取行车阻力等效系数；
根据所述行车阻力等效系数以及整车质量，确定整车需求扭矩；
通过设置扭矩区间筛选电机高效率点输出最优扭矩，实现整车最优效率。
较佳的，所述整车受力模型根据如下方式建立：
f＝Av2+Bv+C；
其中，f为整车行驶过程中所受阻力；v为车速；A、B、C为行车阻力等效系数。
较佳的，所述对整车车速进行采样，获取反馈数据；根据所述整车受力模型，获取行车阻力等效系数，包括：
对行驶中整车的车速进行若干次采样，获取反馈数据；
根据所述反馈数据，拟合曲线Polyfit(A,B,C)，结合整车受力模型，确定行车阻力等效系数A、B、C的值。
较佳的，所述整车质量根据如下方式获取：
根据所述行车阻力等效系数A、B、C获取整车行驶过程中所受阻力f；根据整车加速度计算公式计算整车质量m；
整车加速度如下式描述：
Figure BDA0002476368610000031
其中，a为整车加速度；Δt为数据的扫描周期；Tre为整车控制器对电驱动系统的请求扭矩；m为整车质量；k1为修正系数。
较佳的，所述确定整车需求扭矩，包括：
整车的轮端扭矩如下式描述：
Figure BDA0002476368610000032
其中，Twh为整车的轮端扭矩；Tmot为电机的输出扭矩；i为减速器减速比；rwh为车胎的滚动半径；k3为对传动效率等相关参数的修正系数。
较佳的，所述设置扭矩区间筛选电机高效率点输出最优扭矩，包括：
根据当前电驱动系统的输出扭矩和整车控制器VCU计算出的下一周期电驱动系统应输出的请求扭矩建立扭矩区间；
通过查表法-插值法计算出的下一周期电驱动系统应输出的请求扭矩。
较佳的，所述通过查表法-插值法计算出的下一周期电驱动系统应输出的请求扭矩，包括：
D1(x,y,z)中的变量z用于确定电驱动系统的工作象限区间，在确认电驱动系统的工作在第z1区间后，确认z1区间的电驱动系统效率map图D1(x,y)；
通过变量y确认电驱动系统运行在当前转速y1区间，确认y1区间的电驱动系统效率map区间D1(x)；
在确认的效率map区间D1(x)中，根据±(k2)*5Nm确定扭矩步长范围，筛选出最优请求扭矩区间D2(x,y,z)；其中，k2为补偿扭矩的修正系数。
较佳的，所述电机高效率点输出最优扭矩，根据如下方式获取：
Tor＝Hmot(id,iq,ωr)+Fveh(v)+Lbat(V,I,T)；
其中，Tor为电机的输出扭矩，Hmor(id,iq,ωr)为电机的等效模型函数，id、iq分别为电机转子坐标系下d轴、q轴定子端电流，ωr为电机转速，Fveh(v)为整车运动稳态下受力模型函数，其中，v为整车稳态运行速度，Lbat(V,I,T)为电动汽车电池系统的V-I函数，其中,V为单体电芯电压，I为单体电芯的充放电电流，T为电池系统的温度值。
根据本发明的另一个方面，提供了一种车用最优效率获取系统，所述系统包括：
整车受力模型单元，用于建立整车受力模型；
行车阻力等效系数获取单元，用于对整车车速进行采样，获取反馈数据；根据所述整车受力模型，获取行车阻力等效系数；
整车需求扭矩获取单元，用于根据所述行车阻力等效系数以及整车质量，确定整车需求扭矩；
最优扭矩获取单元，用于通过设置扭矩区间筛选电机高效率点输出最优扭矩，实现整车最优效率。
较佳的，所述行车阻力等效系数获取单元，具体用于：
对行驶中整车的车速进行若干次采样，获取反馈数据；
根据所述反馈数据，拟合曲线Polyfit(A,B,C)，结合整车受力模型，确定行车阻力等效系数A、B、C的值。
较佳的，所述系统还包括扭矩区间设置单元，用于根据当前电驱动系统的输出扭矩和整车控制器VCU计算出的下一周期电驱动系统应输出的请求扭矩建立扭矩区间；具体包括：
D1(x,y,z)中的变量z用于确定电驱动系统的工作象限区间，在确认电驱动系统的工作在第z1区间后，确认z1区间的电驱动系统效率map图D1(x,y)；
通过变量y确认电驱动系统运行在当前转速y1区间，确认y1区间的电驱动系统效率map区间D1(x)；
在确认的效率map区间D1(x)中，根据±(k2)*5Nm确定扭矩步长范围，筛选最优请求扭矩区间D2(x,y,z)；其中，k2为补偿扭矩的修正系数。
较佳的，所述最优扭矩获取单元，还用于获取电机高效率点输出最优扭矩，具体包括：
根据如下方式获取：
Tor＝Hmot(id,iq,ωr)+Fveh(v)+Lbat(V,I,T)；
其中，Tor为电机的输出扭矩，Hmor(id,iq,ωr)为电机的等效模型函数，id、iq分别为电机转子坐标系下d轴、q轴定子端电流，ωr为电机转速，Fveh(v)为整车运动稳态下受力模型函数，其中，v为整车稳态运行速度，Lbat(V,I,T)为电动汽车电池系统的V-I函数，其中,V为单体电芯电压，I为单体电芯的充放电电流，T为电池系统的温度值。
根据本发明的另一个方面，提供了一种电子设备，包括：
存储器，用于储存嵌入式软件程序；
处理器，用于执行所述存储器中存储的嵌入式软件程序，且所述嵌入式程序被执行时，实现上述任一所述的方法。
根据本发明的另一方面，提供一种嵌入式系统可读存储介质，其上存储有嵌入式软件程序，该嵌入软件程序被处理器执行时，实现上述任一所述的方法。
基于本发明上述实施例提供的车用最优效率获取方案，通过建立整车受力模型；对整车车速进行采样，获取反馈数据，根据所述整车受力模型，获取行车阻力等效系数A、B、C；根据所述行车阻力等效系数A、B、C以及整车质量，确定整车需求扭矩；通过设置扭矩区间筛选电机高效率点输出最优扭矩，实现整车最优效率。本方案通过建立整车数学模型，将整车受力等效系数用于闭环调节中，满足整车运行中各种工况。优化计算方式，查表、差值、权重、提前标定等方式提高计算效率。
本方案从整车角度提高能量利用率，增加续驶里程；从软件角度实现整车参数标定，可用于为自动驾驶的紧急制动、续驶里程估算功能提供更具参考意义的数据；建立多标签，使用只能人工智能算法训练电子控制单元(ECU，Electronic Control Unit)提出最优解的执行能力。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同描述一起用于解释本发明的原理。
同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本发明，其中：
图1为本发明一个实施例提供的车用最优效率获取方法原理流程图。
图2为本发明一个实施例提供的反馈校正阻力等效系数与应用示意图。
图3为本发明一个实施例提供的最优效率扭矩输出查表示意图。
图4为本发明一个实施例提供的车用最优效率获取系统结构示意图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
如图1所示，为本实施例提供的车用最优效率获取方法原理流程图，其中，
步骤11，建立整车受力模型。
步骤12，对整车车速进行采样，获取反馈数据；根据整车受力模型，获取行车阻力等效系数。
步骤13，根据所述行车阻力等效系数以及整车质量，确定整车需求扭矩。
步骤14，通过设置扭矩区间筛选电机高效率点输出最优扭矩，实现整车最优效率。
在本发明的一个实施例中，随着传统汽车制造业及新兴半导体产业不断发展、壮大。在行业外，顾客对整车驾驶体验及整车智能化程度等要求日渐增长。而在行业内，工作人员对整车控制器的能量管理水平、指令的执行速度、整车安全监控等功能的要求也在不断提高。汽车作为复杂系统，如何更实时、更精准、更有效的对整车能量进行分配，成为了汽车行业的新课题。但是随着半导体制造业水平与电子电路设计水平的不断提高，整车控制器通过自运算实时建立整车模型并动态的调整整车需求扭矩，进而更好的实现整车能量分配已经成为可能。
在本发明的一个实施例中，整车质量不仅是车辆自身的质量，还包括装载质量。整车质量与行车阻力共同构成了车辆行驶所需动力的模型，因而需要获取整车质量来调整整车需求扭矩。
在本发明的一个实施例中，电机的高效率点即为电驱动系统在特定工况下(母线电压、输出扭矩、转速能量等指定条件下)转化率相对较高的工作点，在这个工作点上，电驱动系统可以更高效率的将电能转化为机械能。将电驱动系统可以做到的最高转化效率，称为电驱动系统的最高效率。将电驱动系统高效率点的集合，统称为电驱动系统工作的高效率区间。对于车用永磁同步电机(PMSM，Permanent Magnet Synchronous Machine)，最高效率点通常覆盖在电动机的额定工况工作点附近。在车用级电驱动系统上，一般要求电驱动系统(电机+电机控制器，不含减速器)高效率点应满足最低效率≥85％，高效率区间应覆盖电机的总工作点≥80％，最高效率一般在90％～97％左右。
在本发明的一个实施例中，所述整车受力模型根据如下方式建立：
f＝Av2+Bv+C 公式(1)
公式(1)中，f为整车行驶过程中所受阻力；v为车速；A、B、C为行车阻力等效系数。
整车行驶过程中所受阻力可以包括滚动阻力、加速阻力、坡度阻力、空气阻力。其中滚动阻力和空气阻力是在任何行驶条件下均存在的，而坡度阻力和加速阻力仅在一定行驶条件下存在，例如在水平道路上等速行驶时就没有坡度阻力和加速阻力。本实施例通过实际实验测定和模型仿真，获取等效的整车行驶过程中所受阻力。同时，行车阻力等效系数是用以表征各种行车阻力的一系列参数，可以根据实际测定或模型推断行车阻力。这些行车阻力等效系数将复杂的行车阻力等效为数学模型上的固定参数，以方便行车阻力的计算和表征。本实施例中用行车阻力等效系数A、B、C来表征各种行车阻力的对应参数，其取值根据实际的等效模型来计算得到，取值范围根据实际车辆情况而不同。
在本发明的一个实施例中，所述对整车车速进行采样，获取反馈数据，进而获取行车阻力等效系数，包括：
对行驶中整车的车速进行若干次采样，获取反馈数据。
反馈数据即为根据车速采样得到的实时车速数据的反馈。由于车速是动态变化的，获取的反馈数据也是变化的实时数据。根据这些反馈数据可以得到一系列的速度值，进而通过拟合方式获取后续行车阻力等效系数。
根据所述反馈数据，拟合曲线Polyfit(A,B,C)，结合整车受力模型，确定行车阻力等效系数A、B、C的值。
在本发明的一个实施例中，所述整车质量根据如下方式获取：
根据所述行车阻力等效系数A、B、C获取整车行驶过程中所受阻力f；根据整车加速度计算公式计算整车质量m；
整车加速度如公式(2)描述：
Figure BDA0002476368610000091
其中，a为整车加速度；Δt为数据的扫描周期；Tre为整车控制器对电驱动系统的请求扭矩；m为整车质量；k1为修正系数。
在本发明的一个实施例中，所述确定整车需求扭矩，包括：
整车的轮端扭矩如下公式(3)描述：
Figure BDA0002476368610000092
其中，Twh为整车的轮端扭矩；Tmot为电机的输出扭矩；i为减速器减速比；rwh为车胎的滚动半径；k3为对传动效率等相关参数的修正系数。
在本发明的一个实施例中，所述设置扭矩区间筛选电机高效率点输出最优扭矩，包括：
根据当前电驱动系统的输出扭矩和整车控制器(VCU，Vehicle control unit)计算出的下一周期电驱动系统应输出的请求扭矩建立扭矩区间；
通过查表法-插值法计算出的下一周期电驱动系统应输出的请求扭矩。
具体来说，扭矩区间可以表示为公式(4)：
Tre＝X(Twh,v) 公式(4)
Tre(Torque_req)可以是整车VCU通过整车的轮端扭矩、车速进行查表，得到的最优请求扭矩。
VCU是实现整车控制决策的核心电子控制单元，。VCU通过采集油门踏板、挡位、刹车踏板等信号来判断驾驶员的驾驶意图；通过监测车辆状态(车速、温度等)信息，由VCU判断处理后，向动力系统、动力电池系统发送车辆的运行状态控制指令，同时控制车载附件电力系统的工作模式；VCU具有整车系统故障诊断保护与存储功能。
在本发明的一个实施例中，所述通过查表法-插值法计算出的下一周期电驱动系统应输出的请求扭矩，包括：
D1(x,y,z)中的变量z用于确定电驱动系统的工作象限区间，在确认电驱动系统的工作在第z1区间后，确认z1区间的电驱动系统效率点火控制曲线图(map图)D1(x,y)；
通过变量y确认电驱动系统运行在当前转速y1区间，确认y1区间的电驱动系统效率map区间D1(x)；
在确认的效率map区间D1(x)中，根据±(k2)*5Nm确定扭矩步长范围，筛选出最优请求扭矩区间D2(x,y,z)；其中，k2为补偿扭矩的修正系数。
在本发明的一个实施例中，由于电机控制遵循目前多使用闭环矢量控制，且遵循最大转矩电流比控制(MTPA)原则，在一定温度范围内，可对电机、整车受力情况、电池V-A拟合放电曲线建立等效模型从数学角度建立最优效率扭矩输出。所述电机高效率点输出最优扭矩，根据如下公式(5)获取：
Tor＝Hmot(id,iq,ωr)+Fveh(v)+Lbat(V,I,T)； 公式(5)
其中，Tor为电机的输出扭矩，Hmor(id,iq,ωr)为电机的等效模型函数，id、iq分别为电机转子坐标系下d轴、q轴定子端电流，ωr为电机转速，Fveh(v)为整车运动稳态下受力模型函数，其中，v为整车稳态运行速度，Lbat(V,I,T)为电动汽车电池系统的V-I函数，其中,V为单体电芯电压，I为单体电芯的充放电电流，T为电池系统的温度值。
本发明实施例中，通过软件方式动态调整需求动力参数，实时建立整车数学模型，寻求最优解。
本发明实施例基于永磁同步电机及相应的控制算法。目前市面现有的电机控制器主流控制方式为基于空间矢量脉宽调制(SVPWM，Space Vector Pulse Width Modulation)的闭环矢量控制。通过三相功率逆变器的六个功率开关元件调制出特殊的脉宽调制波，使输出电流波形尽可能的接近于理想的正弦波形。
从三相输出电压的整体效果出发，关注如何才能使电机获得理想圆形磁链轨迹，主要方式为对磁场坐标进行转换，提出使用控制交流分量uq、直流分量ud的方式，控制定子绕组进行控制。通过对不同扇区进行调制，产生恒定的旋转磁场，控制电机。该方法有产生谐波成分小、电机转矩跳变小、产生磁场逼近圆形、直流母线电压利用率更高等优点。
本发明实施例中，整车的行驶阻力可以如公式(1)中的二次三项式进行描述，其中f为整车行驶过程中所受阻力，单位为N。v为车速，单位为m/s。
公式(2)中，a为整车加速度，单位m/s^2。Δt为数据的扫描周期，但在实际计算中，为减少ECU的计算负担，可适当将计算时使用的值调节为实际扫描周期的20～100倍，通过对整车里程实验进行测试分析，建议采用20ms～50ms。Tre为整车控制器对电驱动系统的请求扭矩，单位N。m为整车质量，单位kg。k1为修正系数1，用于修正整车质量及当整车处于不同工况下时对整车质量进行补偿。
公式(3)中，Twh为整车的轮端扭矩，单位N*m。Tmot为电机的输出扭矩，单位N*m。i为减速器减速比，由于目前市面上主流电动汽车产品大多为单极减速器配置，所以本公式采用单极减速器做示例，可根据实际情况对传动比i进行扩展。rwh为车胎的滚动半径，单位为m。k3为对传动效率等相关参数的修正系数。
公式(4)表示该模式下，Tre(Torque_req)可以是整车控制器VCU通过整车的轮端扭矩、车速进行查表，得到的最优请求扭矩。
如图2所示，为反馈校正阻力等效系数与应用示意图。通过反馈数据方式获取行车阻力等效系数A、B、C以及装载质量调整最佳制动扭矩。
通过对整车车速进行多次采样，包括车速Vehicle_speed、车轮转速Wheel_speed、阻力系数f等。拟合公式(1)曲线Polyfit(A,B,C)，结合修正系数k4，确定A、B、C的值。阻力系数f的函数F(A,B,C)，通过拟合曲线及公式(2)计算整车稳态下的整车质量m。结合车速反馈speed_req，并根据公式(3)和公式(4)确定整车需求扭矩Torque_req。
如图3所示，可以通过设置扭矩区间筛选电机高效率点输出最优扭矩，实现电驱动最优效率。
其中，Torque_req为当前电驱动系统的输出扭矩，DC_Volt为直流电压，Mot_speed为电机转速。Torque_req_1为VCU通过图3所示顺序，通过查表法-插值法计算出的下一周期电驱动系统应输出的请求扭矩。其中，为满足整车运行状态下加速性、舒适性，加入补偿扭矩的修正系数k2。
具体过程可以包括如下步骤：
D1(x,y,z)中的变量z用于确定电驱动系统的工作象限区间，在确认电驱动系统的工作在第z1区间后，确认z1区间的电驱动系统效率map图D1(x,y)。通过变量y确认电驱动系统运行在当前转速y1区间，确认y1区间的电驱动系统效率map区间D1(x)。在确认的效率map区间D1(x)中，根据±(k2)*5Nm确定扭矩步长范围，筛选出最优请求扭矩区间D2(x,y,z)。
如图4所示，为本发明实施例提供的一种车用最优效率获取系统，包括，
整车受力模型单元41，用于建立整车受力模型；
行车阻力等效系数获取单元42，用于对整车车速进行采样，获取反馈数据；根据所述整车受力模型，获取行车阻力等效系数；
整车需求扭矩获取单元43，用于根据所述行车阻力等效系数以及整车质量，确定整车需求扭矩；
最优扭矩获取单元44，用于通过设置扭矩区间筛选电机高效率点输出最优扭矩，实现整车最优效率。
在本发明一个实施例中，所述行车阻力等效系数获取单元42，具体用于：
对行驶中整车的车速进行若干次采样，获取反馈数据；
根据所述反馈数据，拟合曲线Polyfit(A,B,C)，结合整车受力模型，确定行车阻力等效系数A、B、C的值。
在本发明的一个实施例中，所述系统还包括扭矩区间设置单元45，用于根据当前电驱动系统的输出扭矩和整车控制器VCU计算出的下一周期电驱动系统应输出的请求扭矩建立扭矩区间；具体包括：
D1(x,y,z)中的变量z用于确定电驱动系统的工作象限区间，在确认电驱动系统的工作在第z1区间后，确认z1区间的电驱动系统效率map图D1(x,y)；
通过变量y确认电驱动系统运行在当前转速y1区间，确认y1区间的电驱动系统效率map区间D1(x)；
在确认的效率map区间D1(x)中，根据±(k2)*5Nm确定扭矩步长范围，筛选最优请求扭矩区间D2(x,y,z)；其中，k2为补偿扭矩的修正系数。
在本发明的一个实施例中，所述最优扭矩获取单元44，还用于获取电机高效率点输出最优扭矩，具体包括：
根据如下公式(6)获取：
Tor＝Hmot(id,iq,ωr)+Fveh(v)+Lbat(V,I,T) 公式(6)
其中，Tor为电机的输出扭矩，Hmor(id,iq,ωr)为电机的等效模型函数，id、iq分别为电机转子坐标系下d轴、q轴定子端电流，ωr为电机转速，Fveh(v)为整车运动稳态下受力模型函数，其中，v为整车稳态运行速度，Lbat(V,I,T)为电动汽车电池系统的V-I函数，其中,V为单体电芯电压，I为单体电芯的充放电电流，T为电池系统的温度值。
本发明实施例还提供了一种电子设备，包括：
存储器，用于储存嵌入式软件程序；
处理器，用于执行所述存储器中存储的嵌入式软件程序，且所述嵌入式程序被执行时，实现上述任一所述的方法。
本发明实施例还提供了一种嵌入式系统可读存储介质，其上存储有嵌入式软件程序，该嵌入软件程序被处理器执行时，实现上述任一所述的方法。
基于本发明上述实施例提供的车用最优效率获取方案，通过建立整车受力模型；对整车车速进行采样，获取反馈数据，根据所述整车受力模型，获取行车阻力等效系数A、B、C；根据所述行车阻力等效系数A、B、C以及整车质量，确定整车需求扭矩；通过设置扭矩区间筛选电机高效率点输出最优扭矩，实现整车最优效率。本方案通过建立整车数学模型，将整车受力等效系数用于闭环调节中，满足整车运行中各种工况。优化计算方式，查表、差值、权重、提前标定等方式提高计算效率。
本方案从整车角度提高能量利用率，增加续驶里程；从软件角度实现整车参数标定，可用于为自动驾驶的紧急制动、续驶里程估算功能提供更具参考意义的数据；建立多标签，使用只能人工智能算法训练ECU提出最优解的执行能力。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本说明书中各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。对于系统实施例而言，由于其与方法实施例基本对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
可能以许多方式来实现本发明的方法和系统。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法和系统。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。
本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (12)

1.一种车用最优效率获取方法，其特征在于，所述方法包括：
建立整车受力模型；
对整车车速进行采样，获取反馈数据；根据所述整车受力模型，获取行车阻力等效系数；
根据所述行车阻力等效系数以及整车质量，确定整车需求扭矩；
通过设置扭矩区间筛选电机高效率点输出最优扭矩，实现整车最优效率，其中所述电机高效率点输出最优扭矩根据如下方式获取：
Tmot＝Hmot(id，iq，ωr)+Fveh(v)+Lbat(V，I，T)；
其中，Tmot为电机的输出扭矩，Hmot(id，iq，ωr)为电机的等效模型函数，id、iq分别为电机转子坐标系下d轴、q轴定子端电流，ωr为电机转速，Fveh(v)为整车运动稳态下受力模型函数，其中，v为整车稳态运行速度，Lbat(V,I,T)为电动汽车电池系统的V-I函数，其中,V为单体电芯电压，I为单体电芯的充放电电流，T为电池系统的温度值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述整车受力模型根据如下方式建立：
f＝Av2+Bv+C；
其中，f为整车行驶过程中所受阻力；v为车速；A、B、C为行车阻力等效系数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对整车车速进行采样，获取反馈数据；根据所述整车受力模型，获取行车阻力等效系数，包括：
对行驶中整车的车速进行若干次采样，获取反馈数据；
根据所述反馈数据，拟合曲线Polyfit(A,B,C)，结合整车受力模型，确定行车阻力等效系数A、B、C的值。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述整车质量根据如下方式获取：
根据所述行车阻力等效系数A、B、C获取整车行驶过程中所受阻力f；根据整车加速度计算公式计算整车质量m；
整车加速度如下式描述：
Figure FDA0003106062480000021
其中，a为整车加速度；Δt为数据的扫描周期；Tre为整车控制器对电驱动系统的请求扭矩；m为整车质量；k1为修正系数。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的方法，其特征在于，所述确定整车需求扭矩，包括：
整车的轮端扭矩如下式描述：
Figure FDA0003106062480000022
其中，Twh为整车的轮端扭矩；Tmot为电机的输出扭矩；i为减速器减速比；rwh为车胎的滚动半径；k3为传动效率的修正系数。
6.根据权利要求1～3中任一项所述的方法，其特征在于，所述设置扭矩区间筛选电机高效率点输出最优扭矩，包括：
根据当前电驱动系统的输出扭矩和整车控制器VCU计算出的下一周期电驱动系统应输出的请求扭矩建立扭矩区间；
通过查表法-插值法计算出下一周期电驱动系统应输出的请求扭矩。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述通过查表法-插值法计算出下一周期电驱动系统应输出的请求扭矩，包括：
D1(x,y,z)中的变量z用于确定电驱动系统的工作象限区间，在确认电驱动系统的工作在第z1区间后，确认z1区间的电驱动系统效率map区间D1(x,y)，x和y为变量；
通过变量y确认电驱动系统运行在当前转速y1区间，确认y1区间的电驱动系统效率map区间D1(x)；
在确认的效率map区间D1(x)中，根据±(k2)*5Nm确定扭矩步长范围，筛选出最优请求扭矩区间D2(x,y,z)；其中，k2为补偿扭矩的修正系数。
8.一种车用最优效率获取系统，其特征在于，所述系统包括：
整车受力模型单元，用于建立整车受力模型；
行车阻力等效系数获取单元，用于对整车车速进行采样，获取反馈数据；根据所述整车受力模型，获取行车阻力等效系数；
整车需求扭矩获取单元，用于根据所述行车阻力等效系数以及整车质量，确定整车需求扭矩；
最优扭矩获取单元，用于通过设置扭矩区间筛选电机高效率点输出最优扭矩，实现整车最优效率，其中根据如下方式获取电机高效率点输出最优扭矩：
Tmot＝Hmot(id，iq，ωr)+Fveh(v)+Lbat(V，I，T)；
其中，Tmot为电机的输出扭矩，Hmot(id，iq，ωr)为电机的等效模型函数，id、iq分别为电机转子坐标系下d轴、q轴定子端电流，ωr为电机转速，Fveh(v)为整车运动稳态下受力模型函数，其中，v为整车稳态运行速度，Lbat(V,I,T)为电动汽车电池系统的V-I函数，其中,V为单体电芯电压，I为单体电芯的充放电电流，T为电池系统的温度值。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述行车阻力等效系数获取单元用于：
对行驶中整车的车速进行若干次采样，获取反馈数据；
根据所述反馈数据，拟合曲线Polyfit(A,B,C)，结合整车受力模型，确定行车阻力等效系数A、B、C的值，其中所述整车受力模型根据如下方式建立：
f＝Av2+Bv+C；
其中，f为整车行驶过程中所受阻力；v为车速；A、B、C为行车阻力等效系数。
10.根据权利要求8或9所述的系统，其特征在于，所述系统还包括扭矩区间设置单元，用于根据当前电驱动系统的输出扭矩和整车控制器VCU计算出的下一周期电驱动系统应输出的请求扭矩建立扭矩区间；包括：
D1(x,y,z)中的变量z用于确定电驱动系统的工作象限区间，在确认电驱动系统的工作在第z1区间后，确认z1区间的电驱动系统效率map区间D1(x,y)，x和y为变量；
通过变量y确认电驱动系统运行在当前转速y1区间，确认y1区间的电驱动系统效率map区间D1(x)；
在确认的效率map区间D1(x)中，根据±(k2)*5Nm确定扭矩步长范围，筛选最优请求扭矩区间D2(x,y,z)；其中，k2为补偿扭矩的修正系数。
11.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器，用于储存嵌入式软件程序；
处理器，用于执行所述存储器中存储的嵌入式软件程序，且所述嵌入式程序被执行时，实现上述权利要求1-7中任一项所述的方法。
12.一种嵌入式系统可读存储介质，其上存储有嵌入式软件程序，其特征在于，该嵌入式软件程序被处理器执行时，实现上述权利要求1-7中任一项所述的方法。
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