CN113370803B - 一种混动系统双电机扭矩限值分配方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种混动系统双电机扭矩限值分配方法及装置，涉及汽车控制技术领域，该方法包括获取动力电池的预测电流限值；获取DC/DC变换器的电流值；根据第一电机和第二电机自身工况分别获得第一扭矩限值和第三扭矩限值；根据当前车辆工况性能获得第二扭矩限值和第四扭矩限值；以及根据动力电池的预测电流限值、DC/DC变换器的电流值、第一扭矩限值、第二扭矩限值、第三扭矩限值、第四扭矩限值以及当前车辆工况下第一电机和第二电机的优先级获得第一电机的最终预测电流限值和第二电机的最终预测电流限值。本发明通过对双电机扭矩限值的合理分配，优先满足了对车辆性能影响优先级高的电机能力，避免损害电池性能的工况，保证电池的适用寿命，提高控制精度。

Description

一种混动系统双电机扭矩限值分配方法及装置
技术领域
本发明涉及汽车控制技术领域，尤其涉及一种混动系统双电机扭矩限值分配方法及装置。
背景技术
随着国家对汽车油耗和排放的要求日益严格以及驾驶员对车辆经济性、驾驶体验要求越来越高，混合动力汽车越来越受到汽车制造商和消费者的青睐，也正在成为汽车技术的发展趋势。在此大环境下，48V第二代混合动力系统以其更好的车辆性能表现逐渐迈向技术发展的前列。相较于第一代混合动力系统，第二代混合动力系统在其拓扑中具有双电机。如图1所示，48V第二代混合动力系统包括控制器11、 48VBSG(Belt-Driven StarterGenerator)电机12、48V EPK(Electrical Power-Pack)电机13、48V电池组14、48V负载15、DC/DC变换器16以及低压负载17。48V BSG 电机12、48V EPK电机13、48V电池组14、48V负载15、DC/DC变换器16以及低压负载17之间通过CAN总结进行通信连接，并且48V的BSG电机12和48V EPK 电机13由48V电池组14提供驱动电源；48V电池组14给48V负载15提供电能； DC/DC变换器16将48V电池组14输出的电能转换为低压电能，用于给低压负载17 供电。如图1所示，采用双电机结构能够虽然增强整车性能表现，但同时带来了控制上的难度。
在双电机结构中，双电机扭矩限值分配是第二代48V混合动力系统一个极其重要的问题，直接影响着48V混合动力系统性能表现。双电机扭矩限值分配不合理，会造成部件损坏及整车性能下降等等一系列的问题，如在电池组14能力受限工况下双电机还需求很大的放电能力会导致电池组过放，进而影响电池组寿命；在启动发动机工况下限制BSG电机12扭矩导致发动机启动失败或过度限制EPK电机13扭矩导致模式切换时的动力性能下降等问题，故开发一种合理的双电机扭矩限值分配方法对48V各部件的保护及整车性能的保证显的尤为重要。
发明内容
本发明在于提供一种混动系统双电机扭矩限值分配方法，该方法包括：获取动力电池的预测电流限值；获取DC/DC变换器的电流值；根据第一电机自身工况获得第一电机的第一扭矩限值；根据第二电机自身工况获得第二电机的第三扭矩限值；根据当前车辆工况性能获得第一电机的第二扭矩限值和第二电机的第四扭矩限值；以及根据动力电池的预测电流限值、DC/DC变换器的电流值、第一扭矩限值、第二扭矩限值、第三扭矩限值、第四扭矩限值以及当前车辆工况下第一电机和第二电机的优先级获得第一电机的最终预测电流限值和第二电机的最终预测电流限值。
更进一步的，获取动力电池的预测电流限值，包括通过动力电池的电池管理系统提供动力电池的预测电流限值。
更进一步的，根据动力电池的预测电流限值和DC/DC变换器的电流值计算获得双电机的总预测电流限值。
更进一步的，双电机的总预测电流限值为动力电池的预测电流限值与DC/DC变换器的电流值的矢量和。
更进一步的，获取DC/DC变换器的电流值，包括采集低压负载上的电流以获取 DC/DC变换器的电流。
更进一步的，获取动力电池的预测电压限值以及SOC值，判断预测电压限值是否在预设电压范围内以及SOC值是否都在预设范围内，并当预测电压限值超出预设电压范围和/或SOC值超出预设范围，对动力电池的预测电流限值进行降额处理。
更进一步的，当动力电池的实际电流值超出动力电池的预测电流限值或者动力电池的电流限值时，采用闭环控制调节动力电池的实际电流至动力电池的预测电流限值以内。
更进一步的，动力电池的预测电流限值包括动力电池的预测电流上限值和动力电池的预测电流下限值；总预测电流限值包括总预测电流上限值和总预测电流下限值；第一电机的最终预测电流限值包括第一电机的最终预测电流上限值和第一电机的最终预测电流下限值；第二电机的最终预测电流限值包括第二电机的最终预测电流上限值和第二电机的最终预测电流下限值。
更进一步的，比较第一扭矩限值和第二扭矩限值，取第一扭矩限值和第二扭矩限值中较小者作为第一电机的预测扭矩限值；
比较第三扭矩限值和第四扭矩限值，取第三扭矩限值和第四扭矩限值中较小者作为第二电机的预测扭矩限值。
更进一步的，根据第一电机的预测扭矩限值获得第一电机的需求预测电流限值；根据第二电机的预测扭矩限值获的第二电机的需求预测电流限值；根据第一电机的需求预测电流限值、所述第二电机的需求预测电流限值、双电机的总预测电流限值以及当前车辆工况下第一电机和第二电机的优先级获得第一电机的最终预测电流限值和第二电机的最终预测电流限值。
更进一步的，根据第一电机的需求预测电流限值、第二电机的需求预测电流限值、双电机的总预测电流限值以及当前车辆工况下第一电机和第二电机的优先级获得第一电机的最终预测电流限值和第二电机的最终预测电流限值，包括判断当前车辆工况下第一电机和第二电机中优先级的高低，通过静态预测电流限值分配使第一电机和第二电机中优先级高的电机的静态最终预测电流限值等于优先级高的电机的需求预测电流限值，以及优先级低的电机的静态最终预测电流限值等于双电机的总预测电流限值与优先级高的电机的静态最终预测电流限值之间的差值；以及通过电流梯度计算动态调整优先级高的电机的静态最终预测电流限值和优先级低的电机的静态最终预测电流限值，以获得第一电机的最终预测电流限值和第二电机的最终预测电流限值。
更进一步的，根据动力电池的预测电流限值、DC/DC变换器的电流值、第一扭矩限值、第二扭矩限值、第三扭矩限值、第四扭矩限值以及当前车辆工况下第一电机和第二电机的优先级获得所述第一电机的最终预测电流限值和所述第二电机的最终预测电流限值之后，还包括转化第一电机的最终预测电流限值为第一电机的最终预测扭矩限值；转化第二电机的最终预测电流限值为第二电机的最终预测扭矩限值。
本申请还提供一种混动系统双电机扭矩限值分配装置，包括动力电池、DC/DC 变换器、第一电机、第二电机以及控制器；动力电池根据其当前状态输出动力电池的预测电流限值；第一电机用于提供第一电机的第一扭矩限值；第二电机用于提供第二电机的第三扭矩限值；控制器接收动力电池的预测电流限值、DC/DC变换器的电流、第一扭矩限值、第三扭矩限值、第一电机第二扭矩限值和第二电机的第四扭矩限值，以及判断当前车辆工况下第一电机和第二电机的优先级，并且根据动力电池的预测电流限值、DC/DC变换器的电流、第一扭矩限值、第二扭矩限值、第三扭矩限值、第四扭矩限值以及所述优先级计算获得第一电机的最终预测电流限值和第二电机的最终预测电流限值。
更进一步的，动力电池包括电池管理系统，用于提供动力电池的预测电流限值。
更进一步的，控制器包括总预测电流计算模块，用于接收动力电池的预测电流限值和DC/DC变换器的电流值，并且根据动力电池的预测电流限值和DC/DC变换器的电流值计算得到双电机的总预测电流限值。
更进一步的，双电机的总预测电流限值为动力电池的预测电流限值与DC/DC变换器的电流值的矢量和。
更进一步的，控制器包括优先级确认模块，用于根据当前车辆工况判断所述第一电机和所述第二电机的优先级高低，确定第一电机和第二电机其中一者为优先级高的电机，以及第一电机和第二电机其中另一者为优先级低的电机。
更进一步的，控制器包括双电机需求预测电流计算模块，用于接收第一扭矩限值、第二扭矩限值、第三扭矩限值和第四扭矩限值，并且比较第一扭矩限值和第二扭矩限值，取第一扭矩限值和第二扭矩限值中较小者作为第一电机的预测扭矩限值；比较第三扭矩限值和第四扭矩限值，取第三扭矩限值和第四扭矩限值中较小者作为第二电机的预测扭矩限值；以及所述第一电机的预测扭矩限值获得第一电机的需求预测电流限值；根据第二电机的预测扭矩限值获的第二电机的需求预测电流限值。
更进一步的，控制器包括双电机静态预测电流分配模块，用于接收第一电机的需求预测电流限值、第二电机的需求预测电流限值、双电机的总预测电流限值以及第一电机和第二电机的优先级，并且分配优先级高的电机的静态最终测电流限值等于优先级高的电机的需求预测电流限值，以及优先级低的电机的静态最终预测电流限值等于双电机的总预测电流限值与优先级高的电机的静态最终预测电流限值之间的差值。
更进一步的，控制器包括电流梯度计算模块，用于动态调整优先级高的电机的静态最终预测电流限值和优先级低的电机的静态最终预测电流限值，以输出第一电机的最终预测电流限值和第二电机的最终预测电流限值。
附图说明
图1为现有的混动系统的拓扑结构的示意图。
图2为本发明一实施例的混动系统双电机扭矩限值分配方法的流程图。
图3为本发明一实施例的混动系统双电机扭矩限值分配装置的结构示意图。
图4为本发明一实施例的混动系统电网络的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解，本发明能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本发明的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大，自始至终相同附图标记表示相同的元件。应当明白，当元件或层被称为“在…上”、“与…相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在…上”、“与…直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本发明教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。
空间关系术语例如“在…下”、“在…下面”、“下面的”、“在…之下”、“在…之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在…下面”和“在…下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
本申请还提供一种混动系统双电机扭矩限值分配方法。请参阅图2所示的一种混动系统双电机扭矩限值分配方法的流程图和图3所述的混动系统双电机扭矩限值分配装置。该方法包括以下步骤：
S21：获取动力电池的预测电流限值。
具体的，动力电池包括电池管理系统，该电池管理系统监测动力电池的当前自身状态，可以但不限于为电池的温度以及SOC值(State of Charge，电池荷电状态)。该电池管理系统可以根据动力电池的温度以及SOC值预测计算以得到该动力电池的预测电流限值并提供该预测电流限值，其中该动力电池的预测电流限值表征动力电池未来一段时间内的能力。
S22：获取DC/DC变换器的电流值。
具体的，结合图2和图3可知，通过采集低压负载6上的电流来获取DC/DC变换器 5的电流。在一些实施例中，DC/DC变换器7的电流反应低压负载6上的功率消耗。
S23：根据第一电机自身工况获得第一电机的第一扭矩限值。
具体的，第一电机7的当前自身工况可以但不限于为温度，根据第一电机的温度等预测未来一段时间第一电机7的第一扭矩限值。
S24：根据第二电机自身工况获得第二电机的第三扭矩限值。
具体的，第二电机8的当前自身状况可以但不限于为温度，根据第二电机的温度等预测未来一段时间第二电机8的第三扭矩限值。
S25：根据当前车辆工况性能获得所述第一电机的第二扭矩限值和第二电机的第四扭矩限值。
具体的，控制器3根据所述第一电机7所处的当前车辆工况性能计算获得第二扭矩限值，其中第二扭矩限值通过控制器3根据车辆工况性能要求计算获得，即该第二扭矩限值为在满足车辆工况性能下对第一电机7的扭矩需求。控制器3根据所述第二电机 8所处的当前车辆工况性能计算获得第四扭矩限值，其中第四扭矩限值通过控制器3 根据车辆工况性能要求计算获得，即该第四扭矩限值为在满足车辆工况性能下对第二电机8的扭矩需求。
S26：根据所述动力电池的预测电流限值、所述DC/DC变换器的电流值、第一扭矩限值、第二扭矩限值、第三扭矩限值、第四扭矩限值以及当前车辆工况下所述第一电机和所述第二电机的优先级获得所述第一电机的最终预测电流限值和所述第二电机的最终预测电流限值。
在一些实施例中，所述第一电机的最终预测电流限值包括所述第一电机的最终预测电流上限值和所述第一电机的最终预测电流下限值；所述第二电机的最终预测电流限值包括所述第二电机的最终预测电流上限值和所述第二电机的最终预测电流下限值。
在一些实施例中，该方法还包括根据所述动力电池的预测电流限值和所述DC/DC的电流值计算获得双电机的总预测电流限值。双电机的总预测电流限值包括双电机的总预测电流上限值和双电机的总预测电流下限值。
具体的，请参阅图2和图3，控制器3获取动力电池4的预测电流限值与DC/DC变换器5的电流值，并且根据所述动力电池的预测电流限值和所述DC/DC的电流值计算获得第一电机和第二电机能允许输出的总预测电流限值。参阅图4所示的混动系统电网络的结构示意图，根据基尔霍夫定律可知：双电机的总预测电流限值I3为所述动力电池4的预测电流限值I1和所述DC/DC变换器5的电流值I2的矢量和，其中第一电机和第二电机能允许输出的总预测电流限值为第一电机7的预测电流限值和第二电机8的预测电流限值之和。
在一些实施例中，考虑到低压负载，例如12V的低压负载，突然加载与卸载对电网络瞬时影响，故在总预测电流限值的计算中还需要考虑到动力电池4的预测电压限值、SOC值以及计算误差等因素。考虑到动力电池4的使用寿命，该方法还包括获取所述动力电池的预测电压限值以及SOC值，判断所述预测电压限值是否在预设电压范围内以及所述SOC值是否都在预设范围内，并当所述预测电压限值超出所述预设电压范围和/或所述SOC值超出所述预设范围，对所述动力电池的预测电流限值进行降额处理，直至将动力电池4的预测电流限值降到0。
在一些实施例中，由于各部件响应延时和信号精度等因素影响，可能会使得动力电池的实际电流值超过动力电池的预测电流限值或者所述动力电池的电流限值。在一些实施例中，动力电池的电流限值可以为动力电池正常运作时的电流极限值。该方法还包括当所述动力电池的实际电流值超出所述动力电池的预测电流限值或者所述动力电池的电流限值时，采用闭环控制调节所述动力电池的实际电流至所述动力电池的预测电流限值以内。在一些实施例中，当动力电池的实际电流值超过动力电池的预测电流限值但是未超过动力电池的电流限值，通过闭环控制采用较为缓慢的调节速度将动力电池的实际电流调节至动力电池的预测电流限值范围内。当动力电池的实际电流值超过动力电池的电流限值，通过闭环控制采用较为快速的调节速度将动力电池的实际电流调节至动力电池的预测电流限值范围内。通过比较动力电池的实际电流值与预测电流限值或电流限值，结合闭环控制，采用不同的调节速度将动力电池的实际电流调节至动力电池的预测电流限值范围内，既可以保证不会出现动力电池的过流故障，也可以避免车辆的扭矩突变影响驾驶性。
在一些实施例中，该方法还包括：比较所述第一扭矩限值和所述第二扭矩限值，取所述第一扭矩限值和所述第二扭矩限值中较小者作为所述第一电机的预测扭矩限值；比较所述第三扭矩限值和所述第四扭矩限值，取所述第三扭矩限值和所述第四扭矩限值中较小者作为所述第二电机的预测扭矩限值。
具体的，控制器3比较所述第一扭矩限值和所述第二扭矩限值，取所述第一扭矩限值和所述第二扭矩限值中较小者作为所述第一电机的预测扭矩限值。控制器3比较所述第三扭矩限值和所述第四扭矩限值，取所述第三扭矩限值和所述第四扭矩限值中较小者作为所述第二电机的预测扭矩限值。
通过计算第一电机7的预测扭矩限值和第二电机8的预测扭矩限值，既能保证第一电机7和第二电机8的性能，也不会在预测电流分配时对优先级低的电机能力进行过度限值，尽可能发挥动力电池的实际效用。
在一些实施例中，该方法还包括根据所述第一电机7的预测扭矩限值获得所述第一电机的需求预测电流限值；
根据所述第二电机的预测扭矩限值获的所述第二电机8的需求预测电流限值；
根据所述第一电机的需求预测电流限值、所述第二电机的需求预测电流限值、双电机的总预测电流限值以及所述当前车辆工况下所述第一电机和所述第二电机的优先级获得所述第一电机的最终预测电流限值和所述第二电机的最终预测电流限值。
通过控制器3将电机的预测扭矩限值转换为电机的需求预测电流限值，考虑到转换误差，需要预留一部分电机能力满足误差带来的额外电机能力需求。
在一些实施例中，根据所述第一电机的需求预测电流限值、所述第二电机的需求预测电流限值、双电机的总预测电流限值以及所述当前车辆工况下所述第一电机和所述第二电机的优先级获得所述第一电机的最终预测电流限值和所述第二电机的最终预测电流限值，包括：判断所述当前车辆工况下所述第一电机和所述第二电机中优先级的高低。通过判断当前车辆工况下所述第一电机和所述第二电机中优先级的高低，使得预测电流限值分配更加合理，避免出现某一电机分配到的最终电流限值远大于实际的电流需求值而另一电机的能力被限制得很低，进而影响车辆的性能。
在一些实施例中，请参阅表1所示的不同车辆工况下第一电机和第二电机对车辆性能影响程度的优先级确定表。如表1所示，不同的车辆工况下第一电机和第二电机具有不同的优先级，优先级高的电机应获得优先分配权，因此需要根据不同的车辆工况划分第一电机和第二电机的优先级。
表1
车辆工况 优先级 车辆工况 优先级
发动机启停 第二电机 换挡辅助 第一电机
纯电驱动 第一电机 离合器滑膜启动发动机 第一电机
能量回收 第一电机 怠速发电 第二电机
电动助力 第一电机 驻车 第二电机
发动机载荷调整 第一电机 … …
在一些实施例中，在满足不超过双电机的总预测电流限值与第一扭矩限值和第三扭矩限值的基础上优先满足优先级高的电机的能力，同时也需要满足上述的扭矩分配，得优先级高的电机的需求预测电流限值等于其所需的最大实际需求电流，其中该最大实际需求电流为控制器根据车辆工况性能计算出的第二扭矩限值或者第四扭矩限值转换而成的电流值，对优先级低的电机不做要求。例如，车辆的当前工况为发动机启动，此时第二电机为优先级高的电机，第二电机的需求预测电流限值为启动发动机过程中的最大实际需求电流，其中该最大实际需求电流为第四扭矩限值转换而成的电流值，此时第一电机不做限制。
在一些实施例中，通过静态预测电流限值分配使所述第一电机和所述第二电机中优先级高的电机的静态最终预测电流限值等于所述优先级高的电机的需求预测电流限值，以及优先级低的电机的静态最终预测电流限值等于所述总预测电流限值与所述优先级高的电机的静态最终预测电流限值之间的差值。具体的，如果第一电机为优先级高的电机，那么第一电机的静态最终预测电流限值为第一电机的需求预测电流限值，而第二电机的静态最终预测电流限值为双电机的总预测电流限值与第一电机的静态最终预测电流限值之间的差值。
通过电流梯度计算动态调整所述优先级高的电机的静态最终预测电流限值和所述优先级低的电机的静态最终预测电流限值，以获得所述第一电机的最终预测电流限值和所述第二电机的最终预测电流限值。具体的，考虑到电流梯度变化和部件响应延时对静态预测电流限值分配进行动态调整，以获得所述第一电机的最终预测电流限值和所述第二电机的最终预测电流限值。由于部件响应延时，如果同时所述第一电机的最终预测电流限值和所述第二电机的最终预测电流限值，在最终预测电流限值需求变化较大的工况中，有可能会出现动力电池的电流过流故障，对于这种工况，应该优先调整最终预测电流限值的绝对值下降的电机的静态最终预测电流限值，而延时调整最终预测电流限值的绝对值上升的电机的静态最终预测电流限值。
在一些实施例中，根据所述动力电池的预测电流限值、所述DC/DC变换器的电流值、所述第一扭矩限值、所述第二扭矩限值、所述第三扭矩限值、所述第四扭矩限值以及当前车辆工况下所述第一电机和所述第二电机的优先级获得所述第一电机的最终预测电流限值和所述第二电机的最终预测电流限值之后，还包括：转化所述第一电机的最终预测电流限值为所述第一电机的最终预测扭矩限值；转化所述第二电机的最终预测电流限值为所述第二电机的最终预测扭矩限值。通过第一电机的最终预测扭矩限值和第二电机的最终预测扭矩限值分别对第一电机7和第二电机8的实际扭矩进行限制。
本发明一实施例中，在于提供一种混动系统双电机扭矩限值分配装置，具体的，请参阅图3所示的本发明一实施例的混动系统双电机扭矩分配装置。本发明一实施例的混动系统双电机扭矩限值分配装置，包括动力电池4、DC/DC变换器5、第一电机7、第二电机8以及控制器3。所述动力电池4根据其当前状态输出所述动力电池的预测电流限值。具体的，动力电池4包括电池管理系统，用于根据所述动力电池4的温度以及 SOC值预测计算并得到所述动力电池4的预测电流限值。
所述第一电机7用于提供所述第一电机的第一扭矩限值。具体的，所述第一电机7含有控制单元，可以根据第一电机7的当前自身工况提供第一扭矩限值。
所述第二电机8用于提供所述第二电机的第三扭矩限值。具体的，所述第二电机8含有控制单元，可以根据第二电机8的当前自身状态计算获得第三扭矩限值。
所述控制器3接收所述动力电池的预测电流限值、所述DC/DC变换器的电流、所述第一扭矩限值、所述第三扭矩限值、所述第一电机7的第二扭矩限值和所述第二电机8的第四扭矩限值，以及判断当前车辆工况下所述第一电机和所述第二电机的优先级，并且根据所述动力电池的预测电流限值、所述DC/DC变换器的电流、所述第一扭矩限值、所述第二扭矩限值、所述第三扭矩限值、所述第四扭矩限值以及所述优先级计算获得所述第一电机的最终预测电流限值和所述第二电机的最终预测电流限值。
如图3所示，所述控制器3包括总预测电流计算模块31，用于接收所述动力电池4的预测电流限值和所述DC/DC变换器5的电流值，并且根据所述动力电池4的预测电流限值和所述DC/DC变换器5的电流值计算得到双电机的总预测电流限值。
如图4所示，所述双电机的总预测电流限值I3为所述动力电池4的预测电流限值I1与所述DC/DC变换器5的电流值I2的矢量和。
继续参阅图3所示，所述控制器3包括优先级确认模块35，用于根据当前车辆工况判断所述第一电机7和所述第二电机8的优先级高低，确定所述第一电机7和所述第二电机8其中一者为优先级高的电机，以及所述第一电机7和所述第二电机8其中另一者为优先级低的电机。
如图3所示，所述控制器3包括双电机需求预测电流计算模块32，用于接收所述第一电机7的第一扭矩限值和第二扭矩限值以及所述第二电机8的第三扭矩限值和第四扭矩限值，并且比较所述第一扭矩限值和所述第二扭矩限值，取所述第一扭矩限值和所述第二扭矩限值中较小者作为所述第一电机7的预测扭矩限值；比较所述第三扭矩限值和所述第四扭矩限值，取所述第三扭矩限值和所述第四扭矩限值中较小者作为所述第二电机8的预测扭矩限值；以及根据所述第一电机7的预测扭矩限值获得所述第一电机7的需求预测电流限值；根据所述第二电机8的预测扭矩限值获的所述第二电机8 的需求预测电流限值。在本实施例中，第二扭矩限值根据所述第一电机7所处的当前车辆工况性能计算获得，即该第二扭矩限值为在满足车辆工况性能下对第一电机7的扭矩需求；第四扭矩限值第二电机8所处的当前车辆工况性能计算获得，即该第四扭矩限值为在满足车辆工况性能下对第二电机8的扭矩需求。
如图3所示，所述控制器3包括双电机静态预测电流分配模块33，用于接收所述第一电机7的需求预测电流限值、所述第二电机8的需求预测电流限值、所述双电机的总预测电流限值以及所述第一电机7和所述第二电机8的优先级，并且分配优先级高的电机的静态最终测电流限值等于所述优先级高的电机的需求预测电流限值，以及优先级低的电机的静态最终预测电流限值等于所述双电机的总预测电流限值与所述优先级高的电机的静态最终预测电流限值之间的差值。
如图3所示，所述控制器3包括电流梯度计算模块34，用于动态调整所述优先级高的电机的静态最终预测电流限值和所述优先级低的电机的静态最终预测电流限值，以输出所述第一电机7的最终预测电流限值和所述第二电机8的最终预测电流限值。具体的，考虑到电流梯度变化和部件响应延时对静态预测电流限值分配进行动态调整，以获得所述第一电机7的最终预测电流限值和所述第二电机8的最终预测电流限值。由于部件响应延时，如果同时所述第一电机7的最终预测电流限值和所述第二电机8的最终预测电流限值，在最终预测电流限值需求变化较大的工况中，有可能会出现动力电池的电流过流故障，对于这种工况，应该优先调整最终预测电流限值的绝对值下降的电机的静态最终预测电流限值，而延时调整最终预测电流限值的绝对值上升的电机的静态最终预测电流限值。
在一些实施例中，电流限值包括电流上限值和电流下限值，对应于各部件的充放电能力。
上述方案从动力电池的预测电流限值以及电机的预测扭矩限值处分，考虑各种影响因素，既保证了48V电机以及动力电池的使用寿命，也保证了预测电流限值的合理分配，在满足车辆性能的基础上尽可能最大化地发挥电池的实际使用能力。上述方案从控制上满足了优先级高的电机的能力，同时又避免了过度限值优先级低的电机的能力，保证了整个车辆的性能，提升了整车的驾驶性，同时也提升了控制精确度。
在一实施例中，上述的第一电机为48V EPK(Electrical Power-Pack)电机，第二电机为48VBSG(Belt-Driven Starter Generator)电机。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (19)

1.一种混动系统双电机扭矩限值分配方法，其特征在于，所述方法包括：
获取动力电池的预测电流限值；
获取DC/DC变换器的电流值；
根据第一电机自身工况获得第一电机的第一扭矩限值；
根据第二电机自身工况获得第二电机的第三扭矩限值；
根据当前车辆工况性能获得所述第一电机的第二扭矩限值和所述第二电机的第四扭矩限值；以及
根据所述动力电池的预测电流限值、所述DC/DC变换器的电流值、所述第一扭矩限值、所述第二扭矩限值、所述第三扭矩限值、所述第四扭矩限值以及当前车辆工况下所述第一电机和所述第二电机的优先级获得所述第一电机的最终预测电流限值和所述第二电机的最终预测电流限值；
转化所述第一电机的最终预测电流限值为所述第一电机的最终预测扭矩限值；
转化所述第二电机的最终预测电流限值为所述第二电机的最终预测扭矩限值；
通过第一电机的最终预测扭矩限值和第二电机的最终预测扭矩限值分别对第一电机和第二电机的实际扭矩进行限制。
2.根据权利要求1所述的混动系统双电机扭矩限值分配方法，其特征在于，获取动力电池的预测电流限值，包括：通过所述动力电池的电池管理系统提供所述动力电池的预测电流限值。
3.根据权利要求1所述的混动系统双电机扭矩限值分配方法，其特征在于，还包括：
根据所述动力电池的预测电流限值和所述DC/DC变换器的电流值计算获得双电机的总预测电流限值。
4.根据权利要求3所述的混动系统双电机扭矩限值分配方法，其特征在于，所述双电机的总预测电流限值为所述动力电池的预测电流限值与所述DC/DC变换器的电流值的矢量和。
5.根据权利要求1所述的混动系统双电机扭矩限值分配方法，其特征在于，获取DC/DC变换器的电流值，包括：
采集低压负载上的电流以获取所述DC/DC变换器的电流。
6.根据权利要求1所述的混动系统双电机扭矩限值分配方法，其特征在于，还包括：获取所述动力电池的预测电压限值以及SOC值，判断所述预测电压限值是否在预设电压范围内以及所述SOC值是否都在预设范围内，并当所述预测电压限值超出所述预设电压范围和/或所述SOC值超出所述预设范围，对所述动力电池的预测电流限值进行降额处理。
7.根据权利要求1所述的混动系统双电机扭矩限值分配方法，其特征在于，还包括：
当所述动力电池的实际电流值超出所述动力电池的预测电流限值或者所述动力电池的电流限值时，采用闭环控制调节所述动力电池的实际电流至所述动力电池的预测电流限值以内。
8.根据权利要求3所述的混动系统双电机扭矩限值分配方法，其特征在于，所述动力电池的预测电流限值包括所述动力电池的预测电流上限值和所述动力电池的预测电流下限值；所述总预测电流限值包括总预测电流上限值和总预测电流下限值；所述第一电机的最终预测电流限值包括所述第一电机的最终预测电流上限值和所述第一电机的最终预测电流下限值；所述第二电机的最终预测电流限值包括所述第二电机的最终预测电流上限值和所述第二电机的最终预测电流下限值。
9.根据权利要求3所述的混动系统双电机扭矩限值分配方法，其特征在于，还包括：
比较所述第一扭矩限值和所述第二扭矩限值，取所述第一扭矩限值和所述第二扭矩限值中较小者作为所述第一电机的预测扭矩限值；
比较所述第三扭矩限值和所述第四扭矩限值，取所述第三扭矩限值和所述第四扭矩限值中较小者作为所述第二电机的预测扭矩限值。
10.根据权利要求9所述的混动系统双电机扭矩限值分配方法，其特征在于，还包括：
根据所述第一电机的预测扭矩限值获得所述第一电机的需求预测电流限值；
根据所述第二电机的预测扭矩限值获得所述第二电机的需求预测电流限值；
根据所述第一电机的需求预测电流限值、所述第二电机的需求预测电流限值、所述双电机的总预测电流限值以及所述当前车辆工况下所述第一电机和所述第二电机的优先级获得所述第一电机的最终预测电流限值和所述第二电机的最终预测电流限值。
11.根据权利要求10所述的混动系统双电机扭矩限值分配方法，其特征在于，根据所述第一电机的需求预测电流限值、所述第二电机的需求预测电流限值、所述双电机的总预测电流限值以及所述当前车辆工况下所述第一电机和所述第二电机的优先级获得所述第一电机的最终预测电流限值和所述第二电机的最终预测电流限值，包括：
判断所述当前车辆工况下所述第一电机和所述第二电机中优先级的高低，通过静态预测电流限值分配使所述第一电机和所述第二电机中优先级高的电机的静态最终预测电流限值等于所述优先级高的电机的需求预测电流限值，以及优先级低的电机的静态最终预测电流限值等于所述双电机的总预测电流限值与所述优先级高的电机的静态最终预测电流限值之间的差值；以及
通过电流梯度计算动态调整所述优先级高的电机的静态最终预测电流限值和所述优先级低的电机的静态最终预测电流限值，以获得所述第一电机的最终预测电流限值和所述第二电机的最终预测电流限值。
12.一种混动系统双电机扭矩限值分配装置，其特征在于，包括：动力电池、DC/DC变换器、第一电机、第二电机以及控制器；
所述动力电池输出所述动力电池的预测电流限值；
根据第一电机自身工况获得第一电机的第一扭矩限值；
根据第二电机自身工况获得第二电机的第三扭矩限值；
根据当前车辆工况性能获得所述第一电机的第二扭矩限值和所述第二电机的第四扭矩限值；
所述控制器接收所述动力电池的预测电流限值、所述DC/DC变换器的电流、所述第一扭矩限值、第三扭矩限值、所述第一电机的第二扭矩限值和所述第二电机的第四扭矩限值，以及判断当前车辆工况下所述第一电机和所述第二电机的优先级，并且根据所述动力电池的预测电流限值、所述DC/DC变换器的电流、所述第一扭矩限值、所述第二扭矩限值、所述第三扭矩限值、所述第四扭矩限值以及所述优先级计算获得所述第一电机的最终预测电流限值和所述第二电机的最终预测电流限值；
转化所述第一电机的最终预测电流限值为所述第一电机的最终预测扭矩限值；
转化所述第二电机的最终预测电流限值为所述第二电机的最终预测扭矩限值；
通过第一电机的最终预测扭矩限值和第二电机的最终预测扭矩限值分别对第一电机和第二电机的实际扭矩进行限制。
13.如权利要求12所述的混动系统双电机扭矩限值分配装置，其特征在于，所述动力电池包括电池管理系统，用于提供所述动力电池的预测电流限值。
14.如权利要求12所述的混动系统双电机扭矩限值分配装置，其特征在于，所述控制器包括总预测电流计算模块，用于接收所述动力电池的预测电流限值和所述DC/DC变换器的电流值，并且根据所述动力电池的预测电流限值和所述DC/DC变换器的电流值计算得到双电机的总预测电流限值。
15.如权利要求14所述的混动系统双电机扭矩限值分配装置，其特征在于，所述双电机的总预测电流限值为所述动力电池的预测电流限值与所述DC/DC变换器的电流值的矢量和。
16.如权利要求14所述的混动系统双电机扭矩限值分配装置，其特征在于，所述控制器包括优先级确认模块，用于根据当前车辆工况判断所述第一电机和所述第二电机的优先级高低，确定所述第一电机和所述第二电机其中一者为优先级高的电机，以及所述第一电机和所述第二电机其中另一者为优先级低的电机。
17.如权利要求16所述的混动系统双电机扭矩限值分配装置，其特征在于，所述控制器包括双电机需求预测电流计算模块，用于接收所述第一扭矩限值、第二扭矩限值、所述第三扭矩限值和所述第四扭矩限值，并且比较所述第一扭矩限值和所述第二扭矩限值，取所述第一扭矩限值和所述第二扭矩限值中较小者作为所述第一电机的预测扭矩限值；比较所述第三扭矩限值和所述第四扭矩限值，取所述第三扭矩限值和所述第四扭矩限值中较小者作为所述第二电机的预测扭矩限值；以及根据所述第一电机的预测扭矩限值获得所述第一电机的需求预测电流限值；根据所述第二电机的预测扭矩限值获的所述第二电机的需求预测电流限值。
18.如权利要求17所述的混动系统双电机扭矩限值分配装置，其特征在于，所述控制器包括双电机静态预测电流分配模块，用于接收所述第一电机的需求预测电流限值、所述第二电机的需求预测电流限值、所述双电机的总预测电流限值以及所述第一电机和所述第二电机的优先级，并且分配优先级高的电机的静态最终测电流限值等于所述优先级高的电机的需求预测电流限值，以及优先级低的电机的静态最终预测电流限值等于所述总预测电流限值与所述优先级高的电机的静态最终预测电流限值之间的差值。
19.如权利要求18所述的混动系统双电机扭矩限值分配装置，其特征在于，所述控制器包括电流梯度计算模块，用于动态调整所述优先级高的电机的静态最终预测电流限值和所述优先级低的电机的静态最终预测电流限值，以输出所述第一电机的最终预测电流限值和所述第二电机的最终预测电流限值。
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