CN112477616A - 驱动电机扭矩分配方法及装置,电动汽车 - Google Patents

驱动电机扭矩分配方法及装置,电动汽车 Download PDF

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Abstract

本公开涉及一种驱动电机扭矩分配方法及装置,电动汽车,以解决动力电池功率与总目标扭矩整体转化率较低的问题,所述方法包括:确定电动汽车的行驶状态以及电动汽车的驱动电机的总目标扭矩,行驶状态为驱动行驶状态或回馈行驶状态;根据总目标扭矩,以及行驶状态对应的映射关系信息,确定电动汽车每一所述驱动电机的单电机扭矩,其中,映射关系信息是在行驶状态下预先标定的,且对于不同的总目标扭矩值,各个驱动电机的单电机扭矩在总目标扭矩中的占比不同;对每一驱动电机分配对应该驱动电机的单电机扭矩。本公开可以根据工况分配各驱动电机的单电机扭矩,从而有效地提高动力电池功率与总目标扭矩整体的转化率。

Description

驱动电机扭矩分配方法及装置,电动汽车
技术领域
本公开涉及电动汽车工程领域,具体地,涉及一种驱动电机扭矩分配方法及装置,电动汽车。
背景技术
针对电动汽车的特点,电动汽车的驱动电机相比于工业用的电机有着特殊的性能要求。首先,为减小电动汽车的整体质量,驱动电机不能太重;其次,为方便整车各个系统的布置,驱动电机的体积不能太大;再次,由于电动汽车行驶的路况复杂,例如爬坡路况,驱动电机需要可以提供较大的扭矩,以保证电动汽车的动力充足。
相关技术中,采用双绕组电机作为电动汽车的驱动电机,双绕组电机具有结构紧凑的特点,可以方便布置,并且可以输出较大的扭矩,保证了电动汽车的动力性能。双绕组电机具有两个定子绕组,两个定子绕组分别属于主驱动电机和副驱动电机,主、副驱动电机串联在一个输出轴上,为电动汽车提供驱动扭矩,或者接收电动汽车的回馈扭矩。主、副驱动电机定子绕组的扭矩分配比例保持不变,因此,电动汽车各工况行驶时,主、副驱动电机按照固定的扭矩占比,分配驱动扭矩或者回馈扭矩。
发明内容
本公开的目的是提供一种驱动电机扭矩分配方法及装置,电动汽车,以解决电动汽车各工况行驶时,各驱动电机按照固定的扭矩分配比例,分配驱动扭矩或者回馈扭矩,而不能对各驱动电机的单电机扭矩进行不同占比的分配,导致动力电池功率与总目标扭矩整体转化率较低的问题。
为了实现上述目的,本公开的第一方面提供一种驱动电机扭矩分配方法,所述方法包括:确定电动汽车的行驶状态以及所述电动汽车的驱动电机的总目标扭矩,其中,所述行驶状态为驱动行驶状态或回馈行驶状态;根据所述总目标扭矩,以及所述行驶状态对应的映射关系信息,确定所述电动汽车每一所述驱动电机的单电机扭矩,其中,所述映射关系信息是在所述行驶状态下预先标定的,且对于不同的总目标扭矩值,各个所述驱动电机的单电机扭矩在所述总目标扭矩中的占比不同;对每一所述驱动电机分配对应该驱动电机的单电机扭矩。
可选地,对应所述驱动行驶状态的映射关系信息是通过如下方式得到的:
针对任一待测驱动总目标扭矩,确定在驱动行驶状态下,各驱动电机的单电机扭矩组合,其中,所述单电机扭矩组合中各单电机扭矩值之和达到所述待测总目标扭矩;根据每一所述单电机扭矩组合,以及每一所述驱动电机的驱动扭矩与动力电池为所述驱动电机提供的功率之间的对应关系,确定该单电机扭矩组合对应的所述驱动电机的总功率;将对应所述驱动电机的总功率最小的单电机扭矩组合作为该待测总目标扭矩的目标单电机扭矩组合;根据每一所述待测驱动总目标扭矩与该待测驱动总目标扭矩的目标单电机扭矩组合,建立所述驱动行驶状态的映射关系信息。
可选地,对应所述回馈行驶状态的映射关系信息是通过如下方式得到的:
针对任一待测回馈总目标扭矩,确定在回馈行驶状态下,各驱动电机的单电机扭矩组合,其中,所述单电机扭矩组合中各单电机扭矩值之和达到所述待测总目标扭矩;根据每一所述单电机扭矩组合,以及每一所述驱动电机的回馈扭矩与该回馈扭矩提供给动力电池的功率之间的对应关系,确定该单电机扭矩组合对应的所述驱动电机的总功率;将对应所述驱动电机的总功率最大的单电机扭矩组合作为该待测总目标扭矩的目标单电机扭矩组合;根据每一所述待测回馈总目标扭矩与该待测回馈总目标扭矩的目标单电机扭矩组合,建立所述回馈行驶状态的映射关系信息。
可选地,所述电动汽车包括主驱动电机和副驱动电机,所述映射关系信息为所述主驱动电机的单电机扭矩值与总目标扭矩值的比值。
可选地,在所述对每一所述驱动电机分配对应该驱动电机的单电机扭矩之前,所述方法包括:确定每一所述驱动电机对应的单电机扭矩值不大于该驱动电机的外特性扭矩。
根据本公开的第二方面,提供一种驱动电机扭矩分配装置,所述装置包括:第一确定模块,用于确定电动汽车的行驶状态以及所述电动汽车的驱动电机的总目标扭矩,其中,所述行驶状态为驱动行驶状态或回馈行驶状态;映射模块,用于根据所述总目标扭矩,以及所述行驶状态对应的映射关系信息,确定所述电动汽车每一所述驱动电机的单电机扭矩,其中,所述映射关系信息是在所述行驶状态下预先标定的,且对于不同的总目标扭矩值,各个所述驱动电机的单电机扭矩在所述总目标扭矩中的占比不同;控制模块,用于对每一所述驱动电机分配对应该驱动电机的单电机扭矩。
可选地,所述映射模块包括第一映射子模块:所述第一映射子模块,包括:第一确定子模块,用于针对任一待测驱动总目标扭矩,确定在驱动行驶状态下,各驱动电机的单电机扭矩组合,其中,所述单电机扭矩组合中各单电机扭矩值之和达到所述待测总目标扭矩;第二确定子模块,用于根据每一所述单电机扭矩组合,以及每一所述驱动电机的驱动扭矩与动力电池为所述驱动电机提供的功率之间的对应关系,确定该单电机扭矩组合对应的所述驱动电机的总功率;第一执行子模块,用于将对应所述驱动电机的总功率最小的单电机扭矩组合作为该待测总目标扭矩的目标单电机扭矩组合;第一建立子模块,用于根据每一所述待测驱动总目标扭矩与该待测驱动总目标扭矩的目标单电机扭矩组合,建立所述驱动行驶状态的映射关系信息。
可选地,所述映射模块包括第二映射子模块:所述第二映射子模块,包括:第三确定子模块,针对任一待测回馈总目标扭矩,确定在回馈行驶状态下,各驱动电机的单电机扭矩组合,其中,所述单电机扭矩组合中各单电机扭矩值之和达到所述待测总目标扭矩;第四确定子模块,用于根据每一所述单电机扭矩组合,以及每一所述驱动电机的回馈扭矩与该回馈扭矩提供给动力电池的功率之间的对应关系,确定该单电机扭矩组合对应的所述驱动电机的总功率;第二执行子模块,用于将对应所述驱动电机的总功率最大的单电机扭矩组合作为该待测总目标扭矩的目标单电机扭矩组合;第二建立子模块,用于根据每一所述待测回馈总目标扭矩与该待测回馈总目标扭矩的目标单电机扭矩组合,建立所述回馈行驶状态的映射关系信息。
可选地,所述电动汽车包括主驱动电机和副驱动电机,所述映射模块,用于分配所述主驱动电机的单电机扭矩值与总目标扭矩值的比值。
可选地,所述装置包括:第二确定模块,用于在所述对每一所述驱动电机分配对应该驱动电机的单电机扭矩之前,确定每一所述驱动电机对应的单电机扭矩值不大于该驱动电机的外特性扭矩。
根据本公开的第三方面,提供一种电动汽车,包括本公开提供的任一项所述驱动电机扭矩分配装置。
上述技术方案,至少能够达到以下技术效果:
通过确定电动汽车的行驶状态以及电动汽车的驱动电机的总目标扭矩;根据总目标扭矩,以及行驶状态对应的映射关系信息,确定电动汽车每一所述驱动电机的单电机扭矩,进一步的,对每一所述驱动电机分配对应该驱动电机的单电机扭矩。这样,可以在电动汽车各工况行驶时,根据总目标扭矩,以及行驶状态对应的映射关系信息,分配各驱动电机的单电机扭矩,从而有效地提高动力电池功率与总目标扭矩整体的转化率,减少因各驱动电机按照固定的扭矩占比分配单电机扭矩整体的转化率低,带来的能量损耗,进一步的,有助于解决电动汽车动力电池的续航里程问题。
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是根据本公开的一种实施方式提供的驱动电机扭矩分配方法的流程图。
图2是根据本公开的一种实施方式提供的标定驱动电机扭矩分配方法的流程图。
图3是根据本公开的另一种实施方式提供的标定驱动电机扭矩分配方法的流程图。
图4是根据本公开的一种实施方式提供的驱动电机扭矩分配方法的实施环境示意图。
图5是根据本公开的另一种实施方式提供的驱动电机扭矩分配方法的流程图。
图6是根据本公开的一种实施方式提供的驱动电机扭矩分配装置的框图。
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。
需要说明的是,本公开的说明书和权利要求书以及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必理解为特定的顺序或先后次序。
相关技术中,通过在电动汽车上设置双绕组电机作为驱动电机,电动汽车各工况行驶时,各驱动电机按照固定的扭矩占比,分配单电机扭矩,在一些运营工况下,例如,爬坡路况等低速蠕行,或者小扭矩高速行驶时,各驱动电机并非按照较佳的扭矩占比进行单电机扭矩分配,导致动力电池功率与总目标扭矩整体的转化率,不利于电动汽车的续航里程。
为解决上述技术问题,本公开提供一种驱动电机扭矩分配方法,如图1所示,所述方法包括:
S11、确定电动汽车的行驶状态以及电动汽车的驱动电机的总目标扭矩。
其中,所述行驶状态为驱动行驶状态或回馈行驶状态。对应地,在驱动行驶状态下,所述总目标扭矩为驱动电机输出到各驱动轮的驱动扭矩之和,在回馈行驶状态下,所述总目标扭矩为各驱动轮拖动驱动电机,输入到驱动电机的回馈扭矩之和。
S12、根据总目标扭矩,以及行驶状态对应的映射关系信息,确定电动汽车每一所述驱动电机的单电机扭矩。
其中,所述映射关系信息是在行驶状态下预先标定的,且对于不同的总目标扭矩值,各个驱动电机的单电机扭矩在总目标扭矩中的占比不同。
将总目标扭矩输入到行驶状态对应的映射关系中,若电动汽车为驱动行驶状态,则将总目标扭矩输入到驱动行驶状态对应的映射关系中,确定电动汽车每一驱动电机的驱动单电机扭矩。若电动汽车为回馈行驶状态,则将总目标扭矩输入到回馈行驶状态对应的映射关系中,确定电动汽车每一驱动电机的回馈单电机扭矩。
如图2所示,是根据本公开的一种实施方式提供的标定驱动电机扭矩分配方法的流程图,该标定驱动电机扭矩分配方法用于标定驱动行驶状态的映射关系。所述方法包括:
S21、针对任一待测驱动总目标扭矩,确定在驱动行驶状态下,各驱动电机的单电机扭矩组合。
其中,所述单电机扭矩组合中各单电机扭矩值之和达到所述待测总目标扭矩。
针对同一待测驱动总目标扭矩可能对应的各驱动电机的单电机扭矩组合有多个。示例地,待测驱动总目标扭矩为150牛顿米,各驱动电机的单电机扭矩组合为115牛顿米和35牛顿米,120牛顿米和30牛顿米,110牛顿米和40牛顿米。针对任一待测驱动总目标扭矩,确定在驱动行驶状态下,各驱动电机的单电机扭矩的所有组合。
S22、根据每一所述单电机扭矩组合,以及每一所述驱动电机的驱动扭矩与动力电池为所述驱动电机提供的功率之间的对应关系,确定该单电机扭矩组合对应的所述动力电池的总功率。
每一驱动电机提供对应的单电机扭矩,均会消耗相应的电能,因此每一所述驱动电机的驱动扭矩与动力电池为所述驱动电机提供的功率之间会有对应的关系,根据该关系,可以确定每一驱动电机在提供不同的驱动单电机扭矩时,消耗的动力电池的功率,进一步的可以确定单电机扭矩组合对应的消耗动力电池的总功率。
示例地,其中一个驱动电机提供驱动单电机扭矩115牛顿米,120牛顿米和110牛顿米分别对应消耗的动力电池功率为52KW,57KW,50KW,另一驱动电机提供驱动单电机扭矩40牛顿米,35牛顿米和30牛顿米分别对应消耗的动力电池功率为18KW,10KW,8KW。则所述单电机扭矩组合对应的动力电池总功率为75KW,70KW,68KW,67KW,65KW,62KW,60KW,58KW。单电机扭矩组合115牛顿米和40牛顿米对应的消耗动力电池的总功率为70KW,单电机扭矩组合120牛顿米和40牛顿米对应的消耗动力电池的总功率为75KW,此处不再赘述其他组合得到的总功率。每一个驱动电机提供单电机扭矩消耗的功率与其他驱动电机提供单电机扭矩消耗功率进行求和,确定该单电机扭矩组合对应的所述动力电池的总功率。
S23、将对应所述驱动电机的总功率最小的单电机扭矩组合作为该待测总目标扭矩的目标单电机扭矩组合。
根据得到的每一所述待测驱动总目标扭矩对应的单电机扭矩组合,选择对应所述驱动电机的总功率最小的单电机扭矩组合作为该待测总目标扭矩的目标单电机扭矩组合。总功率越小,说明驱动行驶状态时,消耗的动力电池电能越小。在驱动电机提供相同的驱动总目标扭矩时,消耗最小的动力电池电能,有利于增加电动汽车的续航里程。
示例地,待测驱动总目标扭矩为150牛顿米,对应驱动电机提供驱动力消耗的动力电池总功率分别为70KW,65KW,60KW,其中各驱动电机提供的单电机扭矩组合分别是115牛顿米和35牛顿米,120牛顿米和30牛顿米,110牛顿米和40牛顿米,则对应所述驱动电机的总功率最小的是60KW,那么选择110牛顿米和40牛顿米的单电机扭矩组合作为150牛顿米驱动总目标扭矩的目标单电机扭矩组合。
又一示例,待测驱动总目标扭矩为135牛顿米,对应驱动电机提供驱动力消耗的动力电池总功率分别为63KW,58KW,55KW,其中各驱动电机提供的单电机扭矩组合分别是105牛顿米和30牛顿米,115牛顿米和20牛顿米,110牛顿米和25牛顿米,则对应所述驱动电机的总功率最小的是55KW,那么选择110牛顿米和25牛顿米的单电机扭矩组合作为135牛顿米驱动总目标扭矩的目标单电机扭矩组合。
S24、根据每一所述待测驱动总目标扭矩与该待测驱动总目标扭矩的目标单电机扭矩组合,建立所述驱动行驶状态的映射关系信息。
所述建立驱动行驶状态的映射关系信息,可以用于在获取到驱动总目标扭矩时,映射出该驱动总目标扭矩对应的驱动电机的总功率最小的单电机扭矩组合。
如图3所示,是根据本公开的另一种实施方式提供的标定驱动电机扭矩分配方法的流程图,该标定驱动电机扭矩分配方法用于标定回馈行驶状态的映射关系。所述方法包括:
S31、针对任一待测回馈总目标扭矩,确定在回馈行驶状态下,各驱动电机的单电机扭矩组合。
其中,所述单电机扭矩组合中各单电机扭矩值之和达到所述待测总目标扭矩。
针对同一待测回馈总目标扭矩可能对应的各驱动电机的单电机扭矩组合有多个。示例地,待测驱动总目标扭矩为70牛顿米,各驱动电机的单电机扭矩组合为45牛顿米和25牛顿米,40牛顿米和30牛顿米,50牛顿米和20牛顿米。针对任一待测回馈总目标扭矩,确定在回馈行驶状态下,各驱动电机的单电机扭矩的所有组合。
S32、根据每一所述单电机扭矩组合,以及每一所述驱动电机的回馈扭矩与该回馈扭矩提供给动力电池的功率之间的对应关系,确定该单电机扭矩组合对应的所述动力电池的总功率。
每一驱动电机输入对应的回馈单电机扭矩,会产生相应的电能,因此每一所述驱动电机的回馈扭矩与该回馈扭矩提供给动力电池的功率之间的对应关系会有对应的关系,根据该关系,可以确定每一驱动电机在输入不同的回馈单电机扭矩时,产生电能存储在动力电池的功率,进一步的可以确定单电机扭矩组合对应的消耗动力电池的总功率。
示例地,其中一个驱动电机输入回馈单电机扭矩45牛顿米,40牛顿米和50牛顿米分别对应产生电能存储在动力电池的功率为19KW,15KW,10KW,另一驱动电机输入回馈单电机扭矩25牛顿米,30牛顿米和20牛顿米分别对应消耗的动力电池功率为11KW,10KW,10KW。单电机扭矩组合对应的动力电池总功率为30KW,29KW,26KW,25KW,21KW,20KW。单电机扭矩组合45牛顿米和25牛顿米对应的消耗动力电池的总功率为30KW,单电机扭矩组合45牛顿米和35牛顿米对应的消耗动力电池的总功率为29KW,此处不再赘述其他组合得到的总功率。每一驱动电机输入对应的回馈单电机扭矩产生电能的功率与其他驱动电机输入对应的回馈单电机扭矩产生电能的功率进行求和,确定该单电机扭矩组合对应的所述动力电池的总功率。
S33、将对应所述驱动电机的总功率最大的单电机扭矩组合作为该待测总目标扭矩的目标单电机扭矩组合。
根据得到的每一所述待测回馈总目标扭矩对应的单电机扭矩组合,选择对应所述驱动电机的总功率最大的单电机扭矩组合作为该待测总目标扭矩的目标单电机扭矩组合。总功率越大,说明回馈行驶状态时,回馈给动力电池电能越大。在提供相同的回馈总目标扭矩给驱动电机时,发出给动力电池电能越大,有利于增加电动汽车的续航里程。
示例地,待测回馈总目标扭矩为70牛顿米,对应驱动电机回馈的到动力电池总功率分别为30KW,25KW,20KW,其中输入各驱动电机的单电机扭矩组合分别是45牛顿米和25牛顿米,40牛顿米和30牛顿米,50牛顿米和20牛顿米,则对应所述驱动电机的发出电能总功率最大的是30KW,那么选择45牛顿米和25牛顿米的单电机扭矩组合作为70牛顿米回馈总目标扭矩的目标单电机扭矩组合。
又一示例,待测驱动总扭矩为75牛顿米,对应驱动电机回馈到动力电池总功率分别为35KW,30KW,28KW,其中输入各驱动电机的单电机扭矩组合分别是42牛顿米和33牛顿米,45牛顿米和30牛顿米,40牛顿米和35牛顿米,则对应所述驱动电机的发出电能总功率最大的是35KW,那么选择42牛顿米和33牛顿米的单电机扭矩组合作为75牛顿米回馈总目标扭矩的目标单电机扭矩组合。
S34、根据每一所述待测回馈总目标扭矩与该待测回馈总目标扭矩的目标单电机扭矩组合,建立所述回馈行驶状态的映射关系信息。
所述建立回馈行驶状态的映射关系信息,可以用于在获取到回馈总目标扭矩时,映射出该回馈总目标扭矩对应的驱动电机的总功率最大的单电机扭矩组合。
S13、对每一所述驱动电机分配对应该驱动电机的单电机扭矩。
根据各驱动电机对应的单电机扭矩,对每一驱动电机分配对应该驱动电机的单电机扭矩。在驱动行驶状态时,对每一驱动电机分配对应该驱动电机的输出单电机扭矩,各驱动电机合理分配动力电池提供的电流,从而提供对应电流大小的单电机扭矩;在回馈行驶状态时,对每一驱动电机分配对应该驱动电机的输入单电机扭矩,各驱动电机合理分配单电机扭矩,从而发出对应单电机扭矩的电流。
采用上述方法,可以在电动汽车各工况行驶时,根据总目标扭矩,以及行驶状态对应的映射关系信息,分配各驱动电机的单电机扭矩,从而有效地提高动力电池功率与总目标扭矩整体的转化率,减少因各驱动电机按照固定的扭矩占比分配单电机扭矩整体的转化率低,带来的能量损耗,进一步的,有助于解决电动汽车动力电池的续航里程问题。
可选地,在上述步骤S13之前,可以确定每一所述驱动电机对应的单电机扭矩值不大于所述该驱动电机的外特性扭矩,其中,所述驱动电机的外特性扭矩是制造该驱动电机时,根据应用场景,对驱动电机在一定温度,电流等条件下工作时,标定的额定扭矩值大小。也就是,根据各驱动电机的额定信息,判断分配对应该驱动电机的单电机扭矩是否大于该驱动电机的外特性扭矩。以免分配的单电机扭矩大于改驱动电机的外特性扭矩,造成驱动电机损伤,增加车辆的使用成本。
为了便于本领域技术人员理解本公开实施例提供的技术方案,下面对本公开实施例提供的驱动电机扭矩分配方法进行详细说明。
图4是根据本公开的一种实施方式提供的驱动电机扭矩分配方法的实施环境示意图,如图4所示,包括电动汽车400,可选地,该电动汽车包括整车控制器410,电机控制器420,主驱动电机430,副驱动电机440,电池管理系统450以及动力电池460。
其中,所述整车控制器410用于获取车辆的行驶状态信息,从整体控制电动汽车。所述电机控制器430用于执行本公开提供的驱动电机扭矩分配方法的步骤,控制主驱动电机430和副驱动电机440工作。所述主驱动电机430和副驱动电机440用于在驱动行驶状态时,向所述电动汽车提供驱动力,此时,所述主驱动电机430和副驱动电机440作为电动机使用;在回馈行驶状态时,将所述电动汽车的动能转换为电能,此时,所述主驱动电机430和副驱动电机440作为发电机使用。电池管理系统450用于管理所述动力电池的电能,调整所述动力电池的充放电状态。所述动力电池460用于存储所述电动汽车的高压电,在驱动行驶状态时,为所述主驱动电机430和所述副驱动电机440提供电能,在回馈状态行驶时,接收并存储所述主驱动电机430和所述副驱动电机440提供的电能。
图5是根据本公开的另一种实施方式提供的驱动电机扭矩分配方法的流程图,该方法可以应用于图4所示实施环境中的电动汽车400,如图5所示,所述方法包括:
S51、通过整车控制器获取电动汽车的行驶状态信息。
其中,所述整车控制器可以从所述电动汽车的加速踏板和/制动踏板获取电动汽车的行驶状态信息,例如,从所述加速踏板获取加速踏板开度信息,从所述制动踏板获取制动踏板开度信息,从所述电动汽车的车身控制器获取所述电动汽车的车速信息。
S52、确定电动汽车的行驶状态以及电动汽车的驱动电机的总目标扭矩。
根据整车控制器获取到的电动汽车行驶状态信息,确定所述电动汽车的行驶状态。例如,若所述加速踏板开度信息表征加速踏板开度不为零,所述制动踏板开度信息表征制动踏板开度为零,则确定所述电动汽车处于驱动行驶状态;若所述加速踏板开度信息表征加速踏板开度为零,所述制动踏板开度信息表征制动踏板开度不为零,进一步的,若所述车速信息表征所述电动汽车的车速大于预设的能量回收车速,则确定所述电动汽车处于回馈行驶状态。
进一步的,根据整车控制器获取到的电动汽车行驶状态信息,确定电动汽车驱动电机的总目标扭矩。例如,根据加速踏板开度的大小,确定电动汽车在驱动行驶状态下,驱动电机输出到驱动轮的驱动总目标扭矩。根据制动踏板开度的大小,确定电动汽车在回馈行驶状态下,驱动轮拖动驱动电机,输入到驱动电机的回馈总目标扭矩。
S53、根据总目标扭矩,以及行驶状态对应的映射关系信息确定电动汽车主驱动电机的单电机扭矩。
根据确定的驱动电机输出到驱动轮的驱动总目标扭矩,以及驱动行驶状态对应的主驱动电机映射关系信息,确定电动汽车的主驱动电机输出到驱动轮的单电机扭矩,进而,根据驱动行驶状态下,驱动电机输出到驱动轮的驱动总目标扭矩和主驱动电机输出到驱动轮的单电机扭矩,计算出副驱动电机输出到驱动轮的单电机扭矩。确切地说,用驱动总目标扭矩值减去主驱动电机输出到驱动轮的单电机扭矩值,得到副驱动电机输出到驱动轮的单电机扭矩值。例如,驱动总目标扭矩值为150牛顿米,主驱动电机输出到驱动轮的单电机扭矩值为115牛顿米,那么,副驱动电机输出到驱动轮的单电机扭矩值为35牛顿米,即150减去115得到的35。
可选地,副驱动电机输出到驱动轮的单电机扭矩也可以根据确定的驱动电机输出到驱动轮的驱动总目标扭矩,以及驱动行驶状态对应的副驱动电机映射关系信息确定。
根据确定的输入到驱动电机的回馈总目标扭矩,以及回馈行驶状态对应的主驱动电机映射关系信息,确定从驱动轮到电动汽车的主驱动电机输入的单电机扭矩,进而,根据回馈行驶状态下,驱动轮拖动驱动电机,输入到驱动电机的回馈总目标扭矩和从驱动轮到电动汽车的主驱动电机输入的单电机扭矩,计算出从驱动轮到电动汽车的副驱动电机输入的单电机扭矩。确切地说,用回馈总目标扭矩值减去从驱动轮到电动汽车的主驱动电机输入的单电机扭矩值,得到从驱动轮到电动汽车的副驱动电机输入的单电机扭矩值。
可选地,从驱动轮到电动汽车的副驱动电机输入的单电机扭矩也可以根据确定的输入到驱动电机的回馈总目标扭矩,以及回馈行驶状态对应的副驱动电机映射关系信息确定。
S54、确定主驱动电机对应的单电机扭矩值不大于该驱动电机的外特性扭矩。
确定电动汽车的主驱动电机输出到驱动轮的单电机扭矩,或者确定从驱动轮到电动汽车的主驱动电机输入的单电机扭矩后,电机控制器还需要根据主驱动电机额定的信息,确定主驱动电机对应的单电机扭矩值不大于该驱动电机的外特性扭矩,以免损伤主驱动电机。若主驱动电机对应的单电机扭矩值大于该驱动电机的外特性扭矩,则需要重新根据确定的输入到驱动电机的回馈总目标扭矩,以及回馈行驶状态对应的主驱动电机映射关系信息,确定从驱动轮到电动汽车的主驱动电机输入的单电机扭矩,或者,根据确定的输入到驱动电机的回馈总目标扭矩,以及回馈行驶状态对应的主驱动电机映射关系信息,确定从驱动轮到电动汽车的主驱动电机输入的单电机扭矩。同理,需要确定副驱动电机对应的单电机扭矩值也不大于该驱动电机的外特性扭矩。
S55、对每一驱动电机分配对应该驱动电机的单电机扭矩。
若主驱动电机对应的单电机扭矩值不大于该驱动电机的外特性扭矩,并且副驱动电机对应的单电机扭矩值也不大于该驱动电机的外特性扭矩,则电机控制器根据主、副驱动电机对应的单电机扭矩,对主、副驱动电机分配对应该驱动电机的单电机扭矩。在驱动行驶状态下,对主、副驱动电机分配对应该驱动电机的输出单电机扭矩;在回馈行驶状态下,对主、副驱动电机分配对应该驱动电机的输入单电机扭矩。
进一步的,电池管理系统根据电动汽车的行驶状态,控制动力电池的工作状态,在驱动行驶状态时,控制动力电池放电,为所述主驱动电机430和所述副驱动电机440提供电能。在回馈状态行驶时,控制动力电池充电,接收并存储所述主驱动电机430和所述副驱动电机440提供的电能。
采用上述方法,可以在电动汽车各工况行驶时,根据总目标扭矩,以及行驶状态对应的映射关系信息,分配各驱动电机的单电机扭矩,从而有效地提高动力电池功率与总目标扭矩整体的转化率,减少因各驱动电机按照固定的扭矩占比分配单电机扭矩整体的转化率低,带来的能量损耗,进一步的,有助于解决电动汽车动力电池的续航里程问题。
本公开实施例还提供一种驱动电机扭矩分配装置600,用于实施上述方法实施例提供的驱动电机扭矩分配方法的步骤,所述装置600可以以软件、硬件或者两者相结合的方式实现车辆相关功能,所述装置600可以设置于电动汽车的电机控制器,也可以设置于电动汽车的BMS(Battery Management System电池管理系统),如图6所示,该装置600包括:第一确定模块610,映射模块620,控制模块630。
所述第一确定模块610,用于确定电动汽车的行驶状态以及所述电动汽车的驱动电机的总目标扭矩,其中,所述行驶状态为驱动行驶状态或回馈行驶状态。
所述映射模块620,用于根据所述总目标扭矩,以及所述行驶状态对应的映射关系信息,确定所述电动汽车每一所述驱动电机的单电机扭矩,其中,所述映射关系信息是在所述行驶状态下预先标定的,且对于不同的总目标扭矩值,各个所述驱动电机的单电机扭矩在所述总目标扭矩中的占比不同。
所述控制模块630,用于对每一所述驱动电机分配对应该驱动电机的单电机扭矩。
采用上述装置,可以在电动汽车各工况行驶时,根据总目标扭矩,以及行驶状态对应的映射关系信息,分配各驱动电机的单电机扭矩,从而有效地提高动力电池功率与总目标扭矩整体的转化率,减少因各驱动电机按照固定的扭矩占比分配单电机扭矩整体的转化率低,带来的能量损耗,进一步的,有助于解决电动汽车动力电池的续航里程问题。
值得说明的是,该装置可以应用于双绕组驱动电机的电动汽车,也可以应用于两个驱动电机并联的双电机电动汽车,还可以应用于双动力源独立驱动的多桥驱动电动汽车。
可选地,所述映射模块620包括:第一映射子模块。
所述第一映射子模块,包括:第一确定子模块,用于针对任一待测驱动总目标扭矩,确定在驱动行驶状态下,各驱动电机的单电机扭矩组合,其中,所述单电机扭矩组合中各单电机扭矩值之和达到所述待测总目标扭矩。
第二确定子模块,用于根据每一所述单电机扭矩组合,以及每一所述驱动电机的驱动扭矩与动力电池为所述驱动电机提供的功率之间的对应关系,确定该单电机扭矩组合对应的所述驱动电机的总功率。
第一执行子模块,用于将对应所述驱动电机的总功率最小的单电机扭矩组合作为该待测总目标扭矩的目标单电机扭矩组合。
第一建立子模块,用于根据每一所述待测驱动总目标扭矩与该待测驱动总目标扭矩的目标单电机扭矩组合,建立所述驱动行驶状态的映射关系信息。
可选地,所述映射模块包括第二映射子模块。
所述第二映射子模块,包括:第三确定子模块,针对任一待测回馈总目标扭矩,确定在回馈行驶状态下,各驱动电机的单电机扭矩组合,其中,所述单电机扭矩组合中各单电机扭矩值之和达到所述待测总目标扭矩。
第四确定子模块,用于根据每一所述单电机扭矩组合,以及每一所述驱动电机的回馈扭矩与该回馈扭矩提供给动力电池的功率之间的对应关系,确定该单电机扭矩组合对应的所述驱动电机的总功率。
第二执行子模块,用于将对应所述驱动电机的总功率最大的单电机扭矩组合作为该待测总目标扭矩的目标单电机扭矩组合。
第二建立子模块,用于根据每一所述待测回馈总目标扭矩与该待测回馈总目标扭矩的目标单电机扭矩组合,建立所述回馈行驶状态的映射关系信息。
可选地,所述电动汽车包括主驱动电机和副驱动电机,所述映射模块520,用于分配所述主驱动电机的单电机扭矩值与总目标扭矩值的比值。
可选地,所述装置600包括:第二确定模块,用于在所述对每一所述驱动电机分配对应该驱动电机的单电机扭矩之前,确定每一所述驱动电机对应的单电机扭矩值不大于该驱动电机的外特性扭矩。
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。
本公开实施例还提供一种电动汽车,包括上述任一实施例所提供的驱动电机扭矩分配装置,具体可以参照上述实施例及附图说明,此处将不做详细阐述说明。
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 (11)

1.一种驱动电机扭矩分配方法,其特征在于,所述方法包括:
确定电动汽车的行驶状态以及所述电动汽车的驱动电机的总目标扭矩,其中,所述行驶状态为驱动行驶状态或回馈行驶状态;
根据所述总目标扭矩,以及所述行驶状态对应的映射关系信息,确定所述电动汽车每一所述驱动电机的单电机扭矩,其中,所述映射关系信息是在所述行驶状态下预先标定的,且对于不同的总目标扭矩值,各个所述驱动电机的单电机扭矩在所述总目标扭矩中的占比不同;
对每一所述驱动电机分配对应该驱动电机的单电机扭矩。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对应所述驱动行驶状态的映射关系信息是通过如下方式得到的:
针对任一待测驱动总目标扭矩,确定在驱动行驶状态下,各驱动电机的单电机扭矩组合,其中,所述单电机扭矩组合中各单电机扭矩值之和达到所述待测总目标扭矩;
根据每一所述单电机扭矩组合,以及每一所述驱动电机的驱动扭矩与动力电池为所述驱动电机提供的功率之间的对应关系,确定该单电机扭矩组合对应的所述驱动电机的总功率;
将对应所述驱动电机的总功率最小的单电机扭矩组合作为该待测总目标扭矩的目标单电机扭矩组合;
根据每一所述待测驱动总目标扭矩与该待测驱动总目标扭矩的目标单电机扭矩组合,建立所述驱动行驶状态的映射关系信息。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对应所述回馈行驶状态的映射关系信息是通过如下方式得到的:
针对任一待测回馈总目标扭矩,确定在回馈行驶状态下,各驱动电机的单电机扭矩组合,其中,所述单电机扭矩组合中各单电机扭矩值之和达到所述待测总目标扭矩;
根据每一所述单电机扭矩组合,以及每一所述驱动电机的回馈扭矩与该回馈扭矩提供给动力电池的功率之间的对应关系,确定该单电机扭矩组合对应的所述驱动电机的总功率;
将对应所述驱动电机的总功率最大的单电机扭矩组合作为该待测总目标扭矩的目标单电机扭矩组合;
根据每一所述待测回馈总目标扭矩与该待测回馈总目标扭矩的目标单电机扭矩组合,建立所述回馈行驶状态的映射关系信息。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,所述电动汽车包括主驱动电机和副驱动电机,所述映射关系信息为所述主驱动电机的单电机扭矩值与总目标扭矩值的比值。
5.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,在所述对每一所述驱动电机分配对应该驱动电机的单电机扭矩之前,所述方法包括:
确定每一所述驱动电机对应的单电机扭矩值不大于该驱动电机的外特性扭矩。
6.一种驱动电机扭矩分配装置,其特征在于,所述装置包括:
第一确定模块,用于确定电动汽车的行驶状态以及所述电动汽车的驱动电机的总目标扭矩,其中,所述行驶状态为驱动行驶状态或回馈行驶状态;
映射模块,用于根据所述总目标扭矩,以及所述行驶状态对应的映射关系信息,确定所述电动汽车每一所述驱动电机的单电机扭矩,其中,所述映射关系信息是在所述行驶状态下预先标定的,且对于不同的总目标扭矩值,各个所述驱动电机的单电机扭矩在所述总目标扭矩中的占比不同;
控制模块,用于对每一所述驱动电机分配对应该驱动电机的单电机扭矩。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述映射模块包括第一映射子模块:
所述第一映射子模块,包括:
第一确定子模块,用于针对任一待测驱动总目标扭矩,确定在驱动行驶状态下,各驱动电机的单电机扭矩组合,其中,所述单电机扭矩组合中各单电机扭矩值之和达到所述待测总目标扭矩;
第二确定子模块,用于根据每一所述单电机扭矩组合,以及每一所述驱动电机的驱动扭矩与动力电池为所述驱动电机提供的功率之间的对应关系,确定该单电机扭矩组合对应的所述驱动电机的总功率;
第一执行子模块,用于将对应所述驱动电机的总功率最小的单电机扭矩组合作为该待测总目标扭矩的目标单电机扭矩组合;
第一建立子模块,用于根据每一所述待测驱动总目标扭矩与该待测驱动总目标扭矩的目标单电机扭矩组合,建立所述驱动行驶状态的映射关系信息。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述映射模块包括第二映射子模块:
所述第二映射子模块,包括:
第三确定子模块,针对任一待测回馈总目标扭矩,确定在回馈行驶状态下,各驱动电机的单电机扭矩组合,其中,所述单电机扭矩组合中各单电机扭矩值之和达到所述待测总目标扭矩;
第四确定子模块,用于根据每一所述单电机扭矩组合,以及每一所述驱动电机的回馈扭矩与该回馈扭矩提供给动力电池的功率之间的对应关系,确定该单电机扭矩组合对应的所述驱动电机的总功率;
第二执行子模块,用于将对应所述驱动电机的总功率最大的单电机扭矩组合作为该待测总目标扭矩的目标单电机扭矩组合;
第二建立子模块,用于根据每一所述待测回馈总目标扭矩与该待测回馈总目标扭矩的目标单电机扭矩组合,建立所述回馈行驶状态的映射关系信息。
9.根据权利要求6-8任一项所述的装置,其特征在于,所述电动汽车包括主驱动电机和副驱动电机,所述映射模块,用于分配所述主驱动电机的单电机扭矩值与总目标扭矩值的比值。
10.根据权利要求6-8任一项所述的装置,其特征在于,所述装置包括:
第二确定模块,用于在所述对每一所述驱动电机分配对应该驱动电机的单电机扭矩之前,确定每一所述驱动电机对应的单电机扭矩值不大于该驱动电机的外特性扭矩。
11.一种电动汽车,其特征在于,所述电动汽车包括权利要求6-10中任一项所述的驱动电机扭矩分配装置。
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