CN112537290B - 电机控制方法、设备、整车控制器、车辆及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电机控制方法、设备、整车控制器、车辆及存储介质。所述电机控制方法包括步骤：响应于电机反向输出峰值扭矩的检测结果，检测动力电池剩余电量；响应于动力电池剩余电量高于预定的高电量阈值的检测结果，控制电机反向输出最佳效率区间扭矩。所述设备包括处理器和存储器，处理器执行存储器中保存的计算机程序时实现上述电机控制方法。所述整车控制器包括上述设备。所述车辆包括上述设备或者上述整车控制器。所述存储介质用于存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述电机控制方法。根据本发明，能够解决现有48V混合动力汽车的电动机输出扭矩补偿方式容易引起动力电池强制放电，进而导致车辆能耗升高的问题。

Description

电机控制方法、设备、整车控制器、车辆及存储介质

技术领域

本发明属于混合动力汽车控制领域，更具体地，涉及一种电机控制方法、设备、整车控制器、车辆及存储介质。

背景技术

随着日趋严格的汽车油耗法规和排放法规的实施，汽车领域对节油减排技术的要求越来越高。在这一背景下，48V混合动力汽车因其优良的节油减排性能而受到人们越来越多的关注。48V混合动力汽车拥有发动机和电机两种动力源，其控制方法较为复杂，以发动机为主要动力源，48V电机为辅助动力源。在发动机参与驱动的过程中，若整车需求扭矩不满足发动机最佳油耗要求，则通过48V电机对发动机的输出扭矩进行正向或者反向补偿，使其输出最佳油耗区间扭矩，以降低油耗。

在48V混合动力汽车的行驶过程中，经常出现整车需求扭矩小于发动机最佳油耗区间输出扭矩的情况，此时需要48V电机对发动机的输出扭矩进行反向补偿，即48V电机反向输出扭矩，使整车需求扭矩与电机输出扭矩之和等于发动机最佳油耗区间输出扭矩，进而使发动机处于最佳油耗状态。由于发动机最佳油耗区间运行点扭矩相对偏高，48V电机需要以大扭矩来调整发动机工作点，这就导致48V电机持续反向输出峰值扭矩，同时持续以峰值扭矩进行发电，进而造成动力电池电量增长过快，剩余电量偏高。而为确保车辆行驶过程中制动能量回收的正常进行，当动力电池剩余电量偏高时，需要通过电机进行强制放电以保证制动回收能量可以被电池顺利吸收。然而，这种电池强制放电的方式会导致车辆能耗升高。

发明内容

本发明的目的在于解决现有48V混合动力汽车的电动机输出扭矩补偿方式容易引起动力电池强制放电，进而导致车辆能耗升高的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种电机控制方法、设备、整车控制器、车辆及存储介质。

根据本发明的第一方面，提出了一种基于剩余电量检测的混合动力汽车电机控制方法。本发明的基于剩余电量检测的混合动力汽车电机控制方法包括：

响应于电机反向输出峰值扭矩的检测结果，检测动力电池剩余电量；

响应于动力电池剩余电量高于预定的高电量阈值的检测结果，控制电机反向输出最佳效率区间扭矩。

作为优选的是，所述混合动力汽车电机控制方法还包括：

响应于动力电池剩余电量处于预定的低电量阈值与高电量阈值之间的检测结果，判断整车需求扭矩与发动机最佳油耗区间输出扭矩的差值是否大于电机峰值扭矩；

若是，根据预定的能耗最优原则确定电机的反向输出扭矩；

若否，根据所述差值确定电机的反向输出扭矩。

作为优选的是，所述根据预定的能耗最优原则确定电机的反向输出扭矩的步骤具体包括：

获取电机反向输出峰值扭矩下的能耗优化数值；

获取电机反向输出最佳效率区间扭矩下的能耗优化数值；

将最佳能耗优化数值对应的扭矩作为电机的反向输出扭矩。

作为优选的是，在所述将最佳能耗优化数值对应的扭矩作为电机的反向输出扭矩的步骤中，当将最佳效率区间扭矩作为电机的反向输出扭矩时，还包括：

获取电机最佳效率区间下的动力电池剩余电量与扭矩的函数关系；

将最低动力电池剩余电量对应的扭矩作为电机的反向输出扭矩。

作为优选的是，所述混合动力汽车电机控制方法还包括：

响应于动力电池剩余电量低于预定的低电量阈值的检测结果，控制电机保持反向输出峰值扭矩。

根据本发明的第二方面，提出了一种电机控制设备。本发明的电机控制设备包括处理器和存储器，处理器执行存储器中保存的计算机程序时实现上述混合动力汽车电机控制方法。

根据本发明的第三方面，提出了一种整车控制器。本发明的整车控制器包括上述电机控制设备。

根据本发明的第四方面，提出了一种车辆。本发明的车辆包括上述电机控制设备或者上述整车控制器。

根据本发明的第五方面，提出了一种计算机可读存储介质。本发明的计算机可读存储介质用于存储计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述混合动力汽车电机控制方法。

本发明的有益效果在于：

当检测到电机反向输出峰值扭矩以对发动机输出扭矩进行反向补偿时，本发明对动力电池剩余电量进行检测，当检测到动力电池剩余电量高于预定的高电量阈值时，控制电机反向输出最佳效率区间扭矩。由于电机具有最佳效率区间扭矩低于峰值扭矩的特性，以最佳效率区间扭矩对发动机输出扭矩进行反向补偿不仅能够提升电机的输出效率，而且能够降低动力电池电量的增长速率，进而在一定程度上降低动力电池因剩余电量过多而通过电机进行强制放电的频率，从而实现车辆能耗的降低。

本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了根据本发明的实施例的基于剩余电量检测的混合动力汽车电机控制方法的实现流程图。

具体实施方式

下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

实施例：图1示出了本实施例的基于剩余电量检测的混合动力汽车电机控制方法的实现流程图。参照图1，本实施例的基于剩余电量检测的混合动力汽车电机控制方法包括以下步骤：

步骤S100、响应于电机反向输出峰值扭矩的检测结果，检测动力电池剩余电量；

步骤S200、响应于动力电池剩余电量高于预定的高电量阈值的检测结果，控制电机反向输出最佳效率区间扭矩。

本实施例的混合动力汽车电机控制方法还包括以下步骤：

步骤S300、响应于动力电池剩余电量处于预定的低电量阈值与高电量阈值之间的检测结果，判断整车需求扭矩与发动机最佳油耗区间输出扭矩的差值是否大于电机峰值扭矩，若是，执行步骤S400，若否，执行步骤S500；

步骤S400、根据预定的能耗最优原则确定电机的反向输出扭矩；

步骤S500、根据所述差值确定电机的反向输出扭矩。

本实施例的步骤S400中，需经过能量换算进行比较，如果此时以差值反推出的电机扭矩进行发动机工况点调整产生的能耗优化数值大于其以电机最佳效率区扭矩进行发动机工况点调整产生的能耗优化数值，则电机以峰值特性进行扭矩补充，反之，以电机最佳效率区扭矩进行发动机工况点调整。具体地，仅发动机工作进行驱动产生的能耗为akJ，电机以峰值扭矩对发动机进行调节后，发动机工作点偏移，比油耗降低，记为B1，发动机能耗记为a1kJ，此时发动机通过电机发电产生的能耗记为b1kJ，储存在电池中；电机以最佳效率区扭矩对发动机进行调节后，发动机工作点偏移，比油耗降低，记为B2，发动机能耗记为a2kJ；此时发动机通过电机发电产生的能耗记为b2kJ，储存在电池中；电池供给电机进行驱动时，效率分别记为c1％和c2％；在行车充电过程中，B1≤B2；电机峰值扭矩对发动机工作点进行调节的情况下，其能耗优化值为a-(b1-a1*c1％)；电机最佳效率区扭矩对发动机工作点进行调节的情况下，其能耗优化值为a-(b2-a2*c2％)；对比得到的两个能耗优化值，取能耗优化较大的方式进行发动机工作点调整，上述涉及到的各能耗数值，可以在仿真过程数据中进行读取获得。

本实施例的步骤S500中，根据整车需求扭矩与发动机最佳油耗区间输出扭矩的差值反推出的电机扭矩进行发动机工况点调整。

本实施例中，步骤S400包括以下步骤：

步骤S410、获取电机反向输出峰值扭矩下的第一能耗优化数值；

步骤S420、获取电机反向输出最佳效率区间扭矩下的第二能耗优化数值；

步骤S430、将最佳能耗优化数值对应的扭矩作为电机的反向输出扭矩，所述最佳能耗优化数值为第一能耗优化数值与第二能耗优化数值的最优者。

本实施例中，在执行步骤S430的过程中，当将最佳效率区间扭矩作为电机的反向输出扭矩时，步骤S430还包括以下步骤：

步骤S431、获取电机最佳效率区间下的动力电池剩余电量与扭矩的函数关系；

步骤S432、将最低动力电池剩余电量对应的扭矩作为电机的反向输出扭矩。

本实施例的步骤S430中，电机以最佳效率区间扭矩为基础，同时根据动力电池剩余电量的数值建立相关函数(在48V电机高效率区域范围内，随着动力电池剩余电量的的增高，48V电机扭矩逐渐减小)进行电机扭矩输出来对发动机工况点进行调整，避免发生动力电池剩余电量增长过快、电量过高而进行低效率强行放电的情况。

本实施例的步骤S500中，根据整车需求扭矩与发动机最佳油耗区间输出扭矩的差值反推出的电机扭矩进行发动机工况点调整。

本实施例的混合动力汽车电机控制方法还包括以下步骤：

步骤S600、响应于动力电池剩余电量低于预定的低电量阈值的检测结果，控制电机保持反向输出峰值扭矩。

本实施例的步骤S600中，当整车需求扭矩小于发动机最佳油耗区间扭矩并且动力电池剩余电量较低时，使电机保持反向输出峰值扭矩，车辆进入行车充电行驶模式。

本实施例的基于剩余电量检测的混合动力汽车电机控制方法综合考虑发动机最佳油耗区间、电机高效率区间以及汽车行驶过程中动力电池剩余电量上下限制等因素，减少电机低能耗区强行放电的情况，进一步降低整车能耗。在实施本实施例的基于剩余电量检测的混合动力汽车电机控制方法时，仅需对48V混合动力汽车的整车控制器的控制策略进行相应的修改，无需增设传感器或执行器，成本较低，应用简单。

本实施例的基于剩余电量检测的混合动力汽车电机控制方法用以处理车辆在行驶过程中进入行车充电模式充电过快造成电池SOC增长过快，电量过高，从而为确保制动能量回收正常进行致使电机强行放电影响车辆能耗的问题，其目的是使发动机、电机都尽可能运行在高效率区的同时不影响其它的工作模式，从而降低油耗。

相应地，本实施例还提出了一种电机控制设备，该电机控制设备包括处理器和存储器，处理器执行存储器中保存的计算机程序时实现上述混合动力汽车电机控制方法。

进一步地，本实施例还提出了一种整车控制器，该整车控制器包括上述电机控制设备。

进一步地，本实施例还提出了一种车辆，该车辆包括上述电机控制设备或者上述整车控制器。

相应地，本实施例还提出了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质用于存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述混合动力汽车电机控制方法。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (7)

1.基于剩余电量检测的混合动力汽车电机控制方法，其特征在于，包括：

响应于电机反向输出峰值扭矩的检测结果，检测动力电池剩余电量；

响应于动力电池剩余电量高于预定的高电量阈值的检测结果，控制电机反向输出最佳效率区间扭矩；

还包括：

响应于动力电池剩余电量处于预定的低电量阈值与高电量阈值之间的检测结果，判断整车需求扭矩与发动机最佳油耗区间输出扭矩的差值是否大于电机峰值扭矩；

若是，根据预定的能耗最优原则确定电机的反向输出扭矩；

若否，根据所述差值确定电机的反向输出扭矩；

所述根据预定的能耗最优原则确定电机的反向输出扭矩，包括：

获取电机反向输出峰值扭矩下的能耗优化数值；

获取电机反向输出最佳效率区间扭矩下的能耗优化数值；

将最佳能耗优化数值对应的扭矩作为电机的反向输出扭矩。

2.根据权利要求1所述的混合动力汽车电机控制方法，其特征在于，当将最佳效率区间扭矩作为电机的反向输出扭矩时，还包括：

获取电机最佳效率区间下的动力电池剩余电量与扭矩的函数关系；

将最低动力电池剩余电量对应的扭矩作为电机的反向输出扭矩。

3.根据权利要求1所述的混合动力汽车电机控制方法，其特征在于，还包括：

响应于动力电池剩余电量低于预定的低电量阈值的检测结果，控制电机保持反向输出峰值扭矩。

4.一种电机控制设备，其特征在于，包括处理器和存储器，处理器执行存储器中保存的计算机程序时实现如权利要求1至3任一项所述的混合动力汽车电机控制方法。

5.一种整车控制器，其特征在于，包括如权利要求4所述的电机控制设备。

6.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求4所述的电机控制设备或者如权利要求5所述的整车控制器。

7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，用于存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至3任一项所述的混合动力汽车电机控制方法。

Images