CN112140900B - 车辆电机的控制方法、系统及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种车辆电机的控制方法、系统及车辆，该控制方法包括：整车控制器根据坡度值和车速计算得到直轴电流和交轴电流，并将直轴电流和交轴电流发送至电机控制器；电机控制器根据直轴电流和交轴电流控制电机的转速和转矩。本发明的车辆电机的控制方法、系统及车辆，通过整车控制器计算得到直轴电流和交轴电流，可缩短扭矩命令和扭矩输出之间的延迟，实时性好，不需要EPB延时较长时间就可以防止车辆溜坡。

Description

车辆电机的控制方法、系统及车辆
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种车辆电机的控制方法、系统及车辆。
背景技术
为使车辆在坡道起步顺利，车辆中通常设置有坡道补偿功能。
相关技术中的坡道补偿功能的控制方式通常为：自动变速箱控制单元(Transmission Control Unit，简称TCU)对坡道的坡度值进行采样；整车控制器根据坡度值计算得到整车补偿扭矩，并将整车补偿扭矩换算成电机需求扭矩；整车控制器通过CAN通信的方式发送扭矩命令至电机控制器；电机控制器根据电机需求扭矩进行查表得到直轴电流和交轴电流，并控制电机根据直轴电流和交轴电流进行工作。
由于扭矩命令通过CAN通信的方式发送，因此本身就存在一个通信延迟，同时，电机控制器需要根据电机需求扭矩进行查表得到直轴电流和交轴电流，因此在通信延迟基础上还存在一个运算延迟，导致补偿存在一定滞后性，车辆本身容易溜坡，需要电子驻车制动系统(Electrical Park Brake，简称EPB)延时较长时间才能松开。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明的第一个目的在于提出一种车辆电机的控制方法，通过整车控制器计算得到直轴电流和交轴电流，可缩短扭矩命令和扭矩输出之间的延迟，实时性好，不需要EPB 延时较长时间就可以防止车辆溜坡。
本发明的第二个目的在于提出一种车辆电机的控制系统。
本发明的第三个目的在于提出一种车辆。
本发明的第四个目的在于提出一种电子设备。
本发明的第五个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
为达上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种车辆电机的控制方法，包括：
整车控制器根据坡度值和车速计算得到直轴电流和交轴电流，并将所述直轴电流和交轴电流发送至电机控制器；
所述电机控制器根据所述直轴电流和交轴电流控制电机的转速和转矩。
根据本发明实施例提出的车辆电机的控制方法，整车控制器根据坡度值和车速计算得到直轴电流和交轴电流，并将直轴电流和交轴电流发送至电机控制器；电机控制器根据直轴电流和交轴电流控制电机的转速和转矩。通过整车控制器计算得到直轴电流和交轴电流，可缩短扭矩命令和扭矩输出之间的延迟，不需要EPB延时较长时间就可以防止车辆溜坡。
根据本发明的一个实施例，所述根据坡度值和车速计算得到直轴电流和交轴电流，包括：根据所述坡度值计算得到直流驱动电流；根据所述直流驱动电流计算得到所述直轴电流和交轴电流。
根据本发明的一个实施例，所述根据所述坡度值计算得到直流驱动电流，包括：根据所述坡度值计算得到电机需求补偿功率；根据所述电机需求补偿功率、整车系统效率和直流母线电压计算得到所述直流驱动电流。
根据本发明的一个实施例，所述根据所述坡度值计算得到电机需求补偿功率，包括：根据所述坡度值计算得到整车需求扭矩；根据所述整车需求扭矩和车轮半径计算得到所述整车需求力；根据所述整车需求力和所述车速计算得到整车需求功率；将所述整车需求功率和发动机功率相减得到所述电机需求补偿功率。
根据本发明的一个实施例，所述整车控制器根据坡度值和车速计算得到直轴电流和交轴电流之前，还包括：所述整车控制器判断所述坡度值是否小于预设的坡度阈值且所述车速是否小于预设的车速阈值；若是，则所述整车控制器执行所述根据坡度值和车速计算得到直轴电流和交轴电流步骤。
为达上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种车辆电机的控制系统，包括：
整车控制器，用于根据坡度值和车速计算得到直轴电流和交轴电流，并将所述直轴电流和交轴电流发送至电机控制器；
所述电机控制器，用于根据所述直轴电流和交轴电流控制电机的转速和转矩。
根据本发明实施例提出的车辆电机的控制系统，整车控制器根据坡度值和车速计算得到直轴电流和交轴电流，并将直轴电流和交轴电流发送至电机控制器；电机控制器根据直轴电流和交轴电流控制电机的转速和转矩。通过整车控制器计算得到直轴电流和交轴电流，可缩短扭矩命令和扭矩输出之间的延迟，不需要EPB延时较长时间就可以防止车辆溜坡。
根据本发明的一个实施例，所述整车控制器具体用于：根据所述坡度值计算得到直流驱动电流；根据所述直流驱动电流计算得到所述直轴电流和交轴电流。
根据本发明的一个实施例，所述整车控制器具体用于：根据所述坡度值计算得到电机需求补偿功率；根据所述电机需求补偿功率、整车系统效率和直流母线电压计算得到所述直流驱动电流。
根据本发明的一个实施例，所述整车控制器具体用于：根据所述坡度值计算得到整车需求扭矩；根据所述整车需求扭矩和车轮半径计算得到所述整车需求力；根据所述整车需求力和所述车速计算得到整车需求功率；将所述整车需求功率和发动机功率相减得到所述电机需求补偿功率。
根据本发明的一个实施例，所述整车控制器还用于：在所述根据坡度值和车速计算得到直轴电流和交轴电流之前，判断所述坡度值是否小于预设的坡度阈值且所述车速是否小于预设的车速阈值；若是，则执行所述根据坡度值和车速计算得到直轴电流和交轴电流步骤。
为达上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种车辆，包括：如本发明第二方面实施例所述的车辆电机的控制系统。
为达上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时，实现如本发明第一方面实施例所述的车辆电机的控制方法。
为达上述目的，本发明第五方面实施例提出了一种电子设备，计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明第一方面实施例所述的车辆电机的控制方法。
附图说明
图1是根据本发明一个实施例的车辆电机的控制方法的流程图；
图2是根据本发明另一个实施例的车辆电机的控制方法的流程图；
图3是根据本发明另一个实施例的车辆电机的控制方法的流程图；
图4是根据本发明另一个实施例的车辆电机的控制方法的流程图；
图5是根据本发明另一个实施例的车辆电机的控制方法的流程图；
图6是根据本发明另一个实施例的车辆电机的控制方法的流程图；
图7是根据本发明另一个实施例的车辆电机的控制方法的流程图；
图8是根据本发明一个实施例的车辆电机的控制方法的具体流程图；
图9是根据本发明一个实施例的车辆电机的控制系统的结构图；
图10是根据本发明一个实施例的车辆的结构图；
图11是根据本发明一个实施例的电子设备的结构图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面结合附图来描述本发明实施例的车辆电机的控制方法、系统及车辆。
图1是根据本发明一个实施例的车辆电机的控制方法的流程图，如图1所示，该控制方法包括：
S101，整车控制器根据坡度值和车速计算得到直轴电流和交轴电流，并将直轴电流和交轴电流发送至电机控制器。
本发明实施例中，可通过TCU对坡度值进行采样，通过车身电子稳定系统(Electronic Stability Program，简称ESP)对车速进行采样，整车控制器根据坡度值和车速计算得到直轴电流和交轴电流，并将直轴电流和交轴电流发送至电机控制器。其中，坡度值为坡面上升高度和水平距离之比乘以100％所得的百分值。
S102，电机控制器根据直轴电流和交轴电流控制电机的转速和转矩。
本发明实施例中，电机控制器根据整车控制器发送的直轴电流和交轴电流控制电机的转速和转矩，以进行扭矩补偿。
根据本发明实施例提出的车辆电机的控制方法，整车控制器根据坡度值和车速计算得到直轴电流和交轴电流，并将直轴电流和交轴电流发送至电机控制器；电机控制器根据直轴电流和交轴电流控制电机的转速和转矩。通过整车控制器计算得到直轴电流和交轴电流，可缩短扭矩命令和扭矩输出之间的延迟，不需要EPB延时较长时间就可以防止车辆溜坡。
进一步的，如图2所示，图1所示实施例中“根据坡度值和车速计算得到直轴电流和交轴电流”具体可包括：
S201，根据坡度值计算得到直流驱动电流。
S202，根据直流驱动电流计算得到直轴电流和交轴电流。
本发明实施例中，整车控制器根据坡度值计算得到直流驱动电流，并根据直流驱动电流计算得到直轴电流和交轴电流。具体的，整车控制器可根据电机参数及直流驱动电流，计算得到同等电流下电机输出的扭矩最大值，并根据直流驱动电流查表得到直轴电流和交轴电流，结合电机参数，可提高扭矩分配的能量利用率。
具体的，如图3所示，S201步骤具体可包括：
S301，根据坡度值计算得到电机需求补偿功率。
S302，根据电机需求补偿功率、整车系统效率和直流母线电压计算得到直流驱动电流。
本发明实施例中，整车控制器根据坡度值计算得到电机需求补偿功率，并根据电机需求补偿功率、整车系统效率和直流母线电压计算得到直流驱动电流，其中，整车系统效率为输入功率与输出功率的比值。具体的，整车控制器可通过接收电池管理系统(BatteryManagement System，简称BMS)发送的报文获取直流母线电压，则直流驱动电流＝电机需求补偿功率/(整车系统效率*直流母线电压)。
具体的，如图4所示，S301步骤具体可包括：
S401，根据坡度值计算得到整车需求功率。
S402，将整车需求功率和发动机功率相减得到电机需求补偿功率。
本发明实施例中，整车控制器根据坡度值计算得到整车需求功率，结合发动机最优经济驱动曲线获取发动机功率，计算得到电机需求补偿功率＝整车需求功率-发送机功率。
具体的，如图5所示，S401步骤具体可包括：
S501，根据坡度值计算得到整车需求力。
S502，根据整车需求力和车速计算得到整车需求功率。
本发明实施例中，整车控制器根据坡度值计算得到整车需求力，并根据正常需求力和车速计算得到整车需求功率，具体的，整车需求功率＝整车需求力*车速。
具体的，如图6所示，S501步骤具体可包括：
S601，根据坡度值计算得到整车需求扭矩。
S602，根据整车需求扭矩和车轮半径计算得到整车需求力。
本发明实施例中，整车控制器根据坡度值计算得到整车需求扭矩，并根据整车需求扭矩和车轮半径计算得到整车需求力，具体的，整车需求力＝整车需求扭矩/车轮半径。
进一步的，在图1所示实施例S101步骤之前，如图7所示，该控制方法还可包括：
S701，整车控制器判断坡度值是否小于预设的坡度阈值且车速是否小于预设的车速阈值。
S702，若是，则整车控制器执行根据坡度值和车速计算得到直轴电流和交轴电流步骤。
本发明实施例中，可预设坡度阈值和车速阈值，坡度阈值具体可为30％，车速阈值具体可为100公里/小时，整车控制器判断坡度值是否小于预设的坡度阈值且车速是否小于预设的车速阈值，若是，则整车控制器执行根据坡度值和车速计算得到直轴电流和交轴电流步骤；若否，则整车控制器控制电机正常工作。
即本发明实施例的控制方法具体可如图8所示，包括：
S801，整车控制器判断坡度值是否小于预设的坡度阈值且车速是否小于预设的车速阈值。
若是，进入步骤S802；若否进入步骤S809。
S802，根据坡度值计算得到整车需求扭矩。
S803，根据整车需求扭矩和车轮半径计算得到整车需求力。
S804，根据整车需求力和车速计算得到整车需求功率。
S805，将整车需求功率和发动机功率相减得到电机需求补偿功率。
S806，根据电机需求补偿功率、整车系统效率和直流母线电压计算得到直流驱动电流。
S807，根据直流驱动电流计算得到直轴电流和交轴电流。
S808，电机控制器根据直轴电流和交轴电流控制电机的转速和转矩。
S809，控制电机正常工作。
根据本发明实施例提出的车辆电机的控制方法，整车控制器根据坡度值和车速计算得到直轴电流和交轴电流，并将直轴电流和交轴电流发送至电机控制器；电机控制器根据直轴电流和交轴电流控制电机的转速和转矩。通过整车控制器计算得到直轴电流和交轴电流，可缩短扭矩命令和扭矩输出之间的延迟，不需要EPB延时较长时间就可以防止车辆溜坡。
图9是根据本发明一个实施例的车辆电机的控制系统结构图，如图9所示，该控制系统包括：
整车控制器21，用于根据坡度值和车速计算得到直轴电流和交轴电流，并将直轴电流和交轴电流发送至电机控制器；
电机控制器22，用于根据直轴电流和交轴电流控制电机的转速和转矩。
需要说明的是，前述对车辆电机的控制方法实施例的解释说明也适用于该实施例的车辆电机的控制系统，此处不再赘述。
根据本发明实施例提出的车辆电机的控制系统，整车控制器根据坡度值和车速计算得到直轴电流和交轴电流，并将直轴电流和交轴电流发送至电机控制器；电机控制器根据直轴电流和交轴电流控制电机的转速和转矩。通过整车控制器计算得到直轴电流和交轴电流，可缩短扭矩命令和扭矩输出之间的延迟，不需要EPB延时较长时间就可以防止车辆溜坡；此外，在坡度值基础上，综合车速计算得到直轴电流和交轴电流，可提高整车对扭矩分配的能量利用率。
进一步的，在本发明实施例一种可能的实现方式中，整车控制器21具体用于：根据坡度值计算得到直流驱动电流；根据直流驱动电流计算得到直轴电流和交轴电流。
进一步的，在本发明实施例一种可能的实现方式中，整车控制器21具体用于：根据坡度值计算得到电机需求补偿功率；根据电机需求补偿功率、整车系统效率和直流母线电压计算得到直流驱动电流。
进一步的，在本发明实施例一种可能的实现方式中，整车控制器21具体用于：根据坡度值计算得到整车需求扭矩；根据整车需求扭矩和车轮半径计算得到整车需求力；根据整车需求力和车速计算得到整车需求功率；将整车需求功率和发动机功率相减得到电机需求补偿功率。
进一步的，在本发明实施例一种可能的实现方式中，整车控制器21还用于：在根据坡度值和车速计算得到直轴电流和交轴电流之前，判断坡度值是否小于预设的坡度阈值且车速是否小于预设的车速阈值；若是，则执行根据坡度值和车速计算得到直轴电流和交轴电流步骤。
需要说明的是，前述对车辆电机的控制方法实施例的解释说明也适用于该实施例的车辆电机的控制系统，此处不再赘述。
根据本发明实施例提出的车辆电机的控制系统，整车控制器根据坡度值和车速计算得到直轴电流和交轴电流，并将直轴电流和交轴电流发送至电机控制器；电机控制器根据直轴电流和交轴电流控制电机的转速和转矩。通过整车控制器计算得到直轴电流和交轴电流，可缩短扭矩命令和扭矩输出之间的延迟，不需要EPB延时较长时间就可以防止车辆溜坡。
为了实现上述实施例，本发明实施例还提出一种车辆30，如图10所示，包括如上述实施例所示的车辆电机的控制系统31。
为了实现上述实施例，本发明实施例还提出一种电子设备40，如图11所示，该电子设备包括存储器41和处理器42。存储器41上存储有可在处理器42上运行的计算机程序，处理器42执行程序，实现如上述实施例所示的车辆电机的控制方法。
为了实现上述实施例，本发明实施例还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时，实现如上述实施例所示的车辆电机的控制方法。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种车辆电机的控制方法，其特征在于，包括：
整车控制器根据坡度值和车速计算得到直轴电流和交轴电流，并将所述直轴电流和交轴电流发送至电机控制器；
所述电机控制器根据所述直轴电流和交轴电流控制电机的转速和转矩；
所述根据坡度值和车速计算得到直轴电流和交轴电流，包括：
根据所述坡度值计算得到直流驱动电流；
根据所述直流驱动电流计算得到所述直轴电流和交轴电流；
所述根据所述坡度值计算得到直流驱动电流，包括：根据所述坡度值计算得到电机需求补偿功率；根据所述电机需求补偿功率、整车系统效率和直流母线电压计算得到所述直流驱动电流；
所述根据所述坡度值计算得到电机需求补偿功率，包括：根据所述坡度值计算得到整车需求扭矩；根据所述整车需求扭矩和车轮半径计算得到整车需求力；根据所述整车需求力和所述车速计算得到整车需求功率；将所述整车需求功率和发动机功率相减得到所述电机需求补偿功率。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述整车控制器根据坡度值和车速计算得到直轴电流和交轴电流之前，还包括：
所述整车控制器判断所述坡度值是否小于预设的坡度阈值且所述车速是否小于预设的车速阈值；
若是，则所述整车控制器执行所述根据坡度值和车速计算得到直轴电流和交轴电流步骤。
3.一种车辆电机的控制系统，其特征在于，包括：
整车控制器，用于根据坡度值和车速计算得到直轴电流和交轴电流，并将所述直轴电流和交轴电流发送至电机控制器；
所述电机控制器，用于根据所述直轴电流和交轴电流控制电机的转速和转矩；
所述整车控制器具体用于：根据所述坡度值计算得到直流驱动电流；根据所述直流驱动电流计算得到所述直轴电流和交轴电流；
所述整车控制器具体用于：根据所述坡度值计算得到电机需求补偿功率；根据所述电机需求补偿功率、整车系统效率和直流母线电压计算得到所述直流驱动电流；
所述整车控制器具体用于：根据所述坡度值计算得到整车需求扭矩；根据所述整车需求扭矩和车轮半径计算得到整车需求力；根据所述整车需求力和所述车速计算得到整车需求功率；将所述整车需求功率和发动机功率相减得到所述电机需求补偿功率。
4.根据权利要求3所述的控制系统，其特征在于，所述整车控制器还用于：
在所述根据坡度值和车速计算得到直轴电流和交轴电流之前，判断所述坡度值是否小于预设的坡度阈值且所述车速是否小于预设的车速阈值；
若是，则执行所述根据坡度值和车速计算得到直轴电流和交轴电流步骤。
5.一种车辆，其特征在于，包括：如权利要求3-4任一项所述的车辆电机的控制系统。
6.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时，实现如权利要求1-2中任一项所述的车辆电机的控制方法。
7.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-2中任一项所述的车辆电机的控制方法。
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