CN112078378A - 电机的控制方法、装置和车辆 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种电机的控制方法、装置和车辆，涉及电机控制领域，该方法包括：获取车辆的加速踏板的当前踩踏深度和电机的当前温度，根据当前踩踏深度确定目标扭矩，根据目标扭矩、当前温度和预设的对应关系，确定目标电流，并按照目标电流控制电机，以使电机输出目标扭矩。本公开能够根据电机温度调整控制电机的电流，从而使电机输出的扭矩保持稳定，提高了车辆行驶的稳定性和舒适性。

Description

电机的控制方法、装置和车辆
技术领域
本公开涉及电机控制领域，具体地，涉及一种电机的控制方法、装置和车辆。
背景技术
随着社会的高速发展，车辆的保有量不断升高，在车辆行驶的过程中，若电机长时间运行，电机的温度越来越高，会影响电机的效率。即驾驶员将油门踏板踩到同一位置，电机温度高时输出的扭矩小于电机温度低时输出的扭矩，导致车辆的动力不能满足驾驶员的需求。相应的，随着电机温度的升高，电机的极限能力也会下降，即电机的峰值扭矩也将随温度的升高而降低，导致车辆的爬坡和加速能力下降。
发明内容
本公开的目的是提供一种电机的控制方法、装置和车辆，用于解决现有技术中电机因温度变化导致电机扭矩输出不稳定的问题。
根据本公开实施例的第一方面，提供一种电机的控制方法，所述方法包括：
获取车辆的加速踏板的当前踩踏深度和电机的当前温度；
根据所述当前踩踏深度确定目标扭矩；
根据所述目标扭矩、所述当前温度和预设的对应关系，确定目标电流，并按照所述目标电流控制所述电机，以使所述电机输出所述目标扭矩。
可选地，在所述获取车辆的加速踏板的当前踩踏深度和电机的当前温度之前，所述方法还包括：
根据预设的温度组和扭矩组，确定所述电机需要的多个电流，所述温度组包括预设数量个温度，所述扭矩组包括与所述预设数量个温度中每个温度对应的扭矩；
根据所述温度组、所述扭矩组和所述多个电流，确定所述对应关系；
所述对应关系包括：
温度、扭矩与电流的对应表；或者，
温度、扭矩与电流的函数关系。
可选地，所述根据预设的温度组和扭矩组，确定所述电机需要的多个电流，包括：
确定在第一温度下，所述电机输出第一扭矩时，所需要的第一电流，所述第一温度为所述温度组中的任一温度，所述第一扭矩为所述扭矩组中所述第一温度对应的扭矩。
可选地，所述目标电流为定子电流；所述根据所述目标扭矩、所述当前温度和预设的对应关系，确定目标电流，并按照所述目标电流控制所述电机，包括：
根据所述目标扭矩、所述当前温度和所述对应关系，确定所述定子电流；
根据所述电机的转子的当前位置和所述定子电流，确定d轴电流和q轴电流；
按照所述d轴电流和所述q轴电流控制所述电机。
根据本公开实施例的第二方面，提供了一种电机的控制装置，所述装置包括：
获取模块，用于获取车辆的加速踏板的当前踩踏深度和电机的当前温度；
扭矩确定模块，用于根据所述当前踩踏深度确定目标扭矩；
控制模块，用于根据所述目标扭矩、所述当前温度和预设的对应关系，确定目标电流，并按照所述目标电流控制所述电机，以使所述电机输出所述目标扭矩。
可选地，所述装置还包括：
电流确定模块，用于在所述获取车辆的加速踏板的当前踩踏深度和电机的当前温度之前，根据预设的温度组和扭矩组，确定所述电机需要的多个电流，所述温度组包括预设数量个温度，所述扭矩组包括与所述预设数量个温度中每个温度对应的扭矩；
关系确定模块，用于根据所述温度组、所述扭矩组和所述多个电流，确定所述对应关系；
所述对应关系包括：
温度、扭矩与电流的对应表；或者，
温度、扭矩与电流的函数关系。
可选地，所述电流确定模块，用于确定在第一温度下，所述电机输出第一扭矩时，所需要的第一电流，所述第一温度为所述温度组中的任一温度，所述第一扭矩为所述扭矩组中所述第一温度对应的扭矩。
可选地，所述目标电流为定子电流，所述控制模块包括：
第一确定子模块，用于根据所述目标扭矩、所述当前温度和所述对应关系，确定所述定子电流；
第二确定子模块，用于根据所述电机的转子的当前位置和所述定子电流，确定d轴电流和q轴电流；
控制子模块，用于按照所述d轴电流和所述q轴电流控制所述电机。
根据本公开实施例的第三方面，提供一种车辆，所述车辆上设置有控制器，所述控制器用于执行本公开实施例的第一方面所述的电机的控制方法的步骤。
通过上述技术方案，本公开首先获取当前时刻车辆的加速踏板的当前踩踏深度和电机的当前温度，之后根据当前踩踏深度确定目标扭矩，再根据目标扭矩、当前温度和预设的对应关系，确定目标电流，并按照目标电流控制电机，以使电机输出目标扭矩。能够根据电机温度调整控制电机的电流，从而使电机输出的扭矩保持稳定，提高了车辆行驶的稳定性和舒适性。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是根据一示例性实施例示出的一种电机的控制方法的流程图；
图2是根据一示例性实施例示出的另一种电机的控制方法的流程图；
图3是图1所示实施例示出的一种步骤103的流程图；
图4是根据一示例性实施例示出的一种电机的控制装置的框图；
图5是根据一示例性实施例示出的另一种电机的控制装置的框图；
图6是图4所示实施例示出的一种控制模块的框图；
图7是根据一示例性实施例示出的一种车辆的框图。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
图1是根据一示例性实施例示出的一种电机的控制方法的流程图，如图1所示，该方法包括：
在步骤101中，获取车辆的加速踏板的当前踩踏深度和电机的当前温度。
举例来说，车辆在行驶过程中，可以通过车辆上设置的信息采集装置实时采集驾驶员踩踏加速踏板的当前踩踏深度(即加速踏板的开度)和电机的当前温度。在当前时刻获取当前踩踏深度和当前温度后，将当前踩踏深度和当前温度转换为电信号后传递给车辆的整车控制器，即车辆控制单元(英文：Vehicle control unit，缩写：VCU)。
在步骤102中，根据当前踩踏深度确定目标扭矩。
示例地，整车控制器首先将当前踩踏深度对应的电信号转化为CAN(英文：Controller Area Network，中文：控制局域网络)信号，再将当前踩踏深度对应的CAN信号通过CAN线传递给车辆的电机控制器。电机控制器能够根据当前踩踏深度确定车辆当前时刻所需要的目标扭矩。其中，电机控制器可以根据扭矩与踩踏深度的对应关系来确定与当前踩踏深度匹配的目标扭矩，该对应关系可以是根据电机的驱动能力(功率、转速、转矩等)预先确定的。
在步骤103中，根据目标扭矩、当前温度和预设的对应关系，确定目标电流，并按照目标电流控制电机，以使电机输出目标扭矩。
示例地，电机控制器根据步骤101中获取的当前温度和步骤102中确定的目标扭矩，按照预设的对应关系，确定控制电机输出目标扭矩所需要的目标电流，并按照目标电流控制电机。其中目标电流可以理解为控制电机转动中的定子电流。
综上所述，本公开首先获取当前时刻车辆的加速踏板的当前踩踏深度和电机的当前温度，之后根据当前踩踏深度确定目标扭矩，再根据目标扭矩、当前温度和预设的对应关系，确定目标电流，并按照目标电流控制电机，以使电机输出目标扭矩。能够根据电机温度调整控制电机的电流，从而使电机输出的扭矩保持稳定，提高了车辆行驶的稳定性和舒适性。
图2是根据一示例性实施例示出的另一种电机的控制方法的流程图，如图2所示，在步骤101之前，该方法还包括：
在步骤104中，根据预设的温度组和扭矩组，确定电机需要的多个电流，温度组包括预设数量个温度，扭矩组包括与预设数量个温度中每个温度对应的扭矩。
在步骤105中，根据温度组、扭矩组和多个电流，确定对应关系。
其中，对应关系可以包括：
温度、扭矩与电流的对应表。或者，
温度、扭矩与电流的函数关系。
举例来说，可以在获取当前踩踏深度和当前温度之前，预先根据大量的实验数据和电机的实际参数，确定温度、扭矩和电流的对应关系。其中对应关系可以是一种对应表的形式，对应表中包括三列数据：温度、扭矩与电流，每一行数据中都包括在对应温度下，电机要输出扭矩所需的电流。步骤103中确定目标电流，可以通过查表的方式，查找对应表中包括目标扭矩和当前温度的数据行，将该数据行中对应的电流作为目标电流。对应关系也可以是一种函数关系，例如，在一定的温度范围内对电机按照预设的梯度进行标定，获得不同温度下电机要输出不同的扭矩所需的电流，再利用插值法绘制出温度、扭矩与电流的曲面图(可以理解为：三维坐标中的曲面，X轴为温度、Y轴为扭矩，Z轴为电流)，作为函数关系。步骤103中确定目标电流，可以是将目标扭矩和当前温度作为函数关系的输入，函数关系的输出即为目标电流。对应关系可以预先存放在车辆的数据存储器中。
其中，可以预先设置一个温度组和扭矩组，温度组中包括N个温度，扭矩组中包括N*M个扭矩，其中，每个温度对应M个扭矩，控制电机在不同的温度下输出不同的扭矩，并记录相应的电流。例如，以第一温度为所述温度组中的任一温度，第一扭矩为扭矩组中与第一温度的对应扭矩为例，可以确定在第一温度下，输出第一扭矩时，所需要的第一电流。依次确定温度组中每个温度对应扭矩组中每个扭矩需要的电流，从而确定温度、扭矩与电流的对应关系。
图3是根据图1实施例示出的一种步骤103的流程图，如图3所示，目标电流为定子电流，该方法步骤103包括下面几个步骤：
在步骤1031中，根据目标扭矩、当前温度和对应关系，确定定子电流。
在步骤1032中，根据电机的转子的当前位置和定子电流，确定d轴电流和q轴电流。
在步骤1033中，按照d轴电流和q轴电流控制电机。
举例来说，根据步骤105得到的扭矩、温度和电流的对应关系，电机根据目标扭矩和当前温度，确定目标电流。其中，目标电流为定子电流，即电机中定子上施加的电流，定子电流又可以分为d轴(直轴)电流和q轴(交轴)电流。可以通过旋转变压器来确定电机的转子的当前位置，从而确定电机内外磁场相交的角度，通过PARK变换(英文：Park'sTransformation，中文：派克变换)确定所需要的d轴电流和q轴电流。之后电机控制器根据d轴电流和q轴电流输出的三相交流电，控制电机输出目标扭矩。
综上所述，本公开首先获取当前时刻车辆的加速踏板的当前踩踏深度和电机的当前温度，之后根据当前踩踏深度确定目标扭矩，再根据目标扭矩、当前温度和预设的对应关系，确定目标电流，并按照目标电流控制电机，以使电机输出目标扭矩。能够根据电机温度调整控制电机的电流，从而使电机输出的扭矩保持稳定，提高了车辆行驶的稳定性和舒适性。
图4是根据一示例性实施例示出的一种电机的控制装置的框图，该电机的控制装置200包括：
获取模块201，用于获取车辆的加速踏板的当前踩踏深度和电机的当前温度。
扭矩确定模块202，用于根据当前踩踏深度确定目标扭矩。
控制模块203，用于根据目标扭矩、当前温度和预设的对应关系，确定目标电流，并按照目标电流控制电机，以使电机输出目标扭矩。
可选地，图5是根据一示例性实施例示出的另一种电机的控制装置的框图，参见图5，电机的控制装置200还包括：
电流确定模块204，用于在获取车辆的加速踏板的当前踩踏深度和电机的当前温度之前，根据预设的温度组和扭矩组，确定电机需要的多个电流，温度组包括预设数量个温度，扭矩组包括与预设数量个温度中每个温度对应的扭矩。
关系确定模块205，用于根据温度组、扭矩组和多个电流，确定对应关系。
对应关系包括：
温度、扭矩与电流的对应表。或者，
温度、扭矩与电流的函数关系。
可选地，电流确定模块204，可以用于确定在第一温度下，电机输出第一扭矩时，所需要的第一电流，第一温度为温度组中的任一温度，第一扭矩为扭矩组中第一温度对应的扭矩。
可选地，图6是图4所示实施例示出的一种控制模块的框图，参见图6，目标电流为定子电流，控制模块203，包括：
第一确定子模块2031，用于根据目标扭矩，当前温度和对应关系，确定定子电流。
第二确定子模块2032，用于根据电机的转子的当前位置和定子电流，确定d轴电流和q轴电流。
控制子模块2033，用于按照d轴电流和q轴电流控制电机。
关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
综上所述，本公开首先获取当前时刻车辆的加速踏板的当前踩踏深度和电机的当前温度，之后根据当前踩踏深度确定目标扭矩，再根据目标扭矩、当前温度和预设的对应关系，确定目标电流，并按照目标电流控制电机，以使电机输出目标扭矩。能够根据电机温度调整控制电机的电流，从而使电机输出的扭矩保持稳定，提高了车辆行驶的稳定性和舒适性。
图7是根据一示例性实施例示出的一种车辆的框图。例如，车辆300可以是汽车，该汽车不限于传统汽车、纯电动汽车或是混动汽车，车辆300上设置有控制器301，控制器301用于执行图1至图3所示的任一种电机的控制方法中的步骤。
关于上述实施例中的车辆，其中控制器执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
综上所述，本公开首先获取当前时刻车辆的加速踏板的当前踩踏深度和电机的当前温度，之后根据当前踩踏深度确定目标扭矩，再根据目标扭矩、当前温度和预设的对应关系，确定目标电流，并按照目标电流控制电机，以使电机输出目标扭矩。能够根据电机温度调整控制电机的电流，从而使电机输出的扭矩保持稳定，提高了车辆行驶的稳定性和舒适性。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (9)

1.一种电机的控制方法，其特征在于，所述方法包括：
获取车辆的加速踏板的当前踩踏深度和电机的当前温度；
根据所述当前踩踏深度确定目标扭矩；
根据所述目标扭矩、所述当前温度和预设的对应关系，确定目标电流，并按照所述目标电流控制所述电机，以使所述电机输出所述目标扭矩。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述获取车辆的加速踏板的当前踩踏深度和电机的当前温度之前，所述方法还包括：
根据预设的温度组和扭矩组，确定所述电机需要的多个电流，所述温度组包括预设数量个温度，所述扭矩组包括与所述预设数量个温度中每个温度对应的扭矩；
根据所述温度组、所述扭矩组和所述多个电流，确定所述对应关系；
所述对应关系包括：
温度、扭矩与电流的对应表；或者，
温度、扭矩与电流的函数关系。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据预设的温度组和扭矩组，确定所述电机需要的多个电流，包括：
确定在第一温度下，所述电机输出第一扭矩时，所需要的第一电流，所述第一温度为所述温度组中的任一温度，所述第一扭矩为所述扭矩组中所述第一温度对应的扭矩。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标电流为定子电流；所述根据所述目标扭矩、所述当前温度和预设的对应关系，确定目标电流，并按照所述目标电流控制所述电机，包括：
根据所述目标扭矩、所述当前温度和所述对应关系，确定所述定子电流；
根据所述电机的转子的当前位置和所述定子电流，确定d轴电流和q轴电流；
按照所述d轴电流和所述q轴电流控制所述电机。
5.一种电机的控制装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于获取车辆的加速踏板的当前踩踏深度和电机的当前温度；
扭矩确定模块，用于根据所述当前踩踏深度确定目标扭矩；
控制模块，用于根据所述目标扭矩、所述当前温度和预设的对应关系，确定目标电流，并按照所述目标电流控制所述电机，以使所述电机输出所述目标扭矩。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
电流确定模块，用于在所述获取车辆的加速踏板的当前踩踏深度和电机的当前温度之前，根据预设的温度组和扭矩组，确定所述电机需要的多个电流，所述温度组包括预设数量个温度，所述扭矩组包括与所述预设数量个温度中每个温度对应的扭矩；
关系确定模块，用于根据所述温度组、所述扭矩组和所述多个电流，确定所述对应关系；
所述对应关系包括：
温度、扭矩与电流的对应表；或者，
温度、扭矩与电流的函数关系。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述电流确定模块，用于确定在第一温度下，所述电机输出第一扭矩时，所需要的第一电流，所述第一温度为所述温度组中的任一温度，所述第一扭矩为所述扭矩组中所述第一温度对应的扭矩。
8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述目标电流为定子电流，所述控制模块包括：
第一确定子模块，用于根据所述目标扭矩、所述当前温度和所述对应关系，确定所述定子电流；
第二确定子模块，用于根据所述电机的转子的当前位置和所述定子电流，确定d轴电流和q轴电流；
控制子模块，用于按照所述d轴电流和所述q轴电流控制所述电机。
9.一种车辆，其特征在于，所述车辆上设置有控制器，所述控制器用于执行权利要求1-4中任一项所述的电机的控制方法的步骤。
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