CN114940157A - 一种混合动力车辆的电机转速控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种混合动力车辆的电机转速控制方法及系统，方法包括以下步骤：电机控制器内预设有：预设转矩、电机允许最大转速、电机预设最大转速；电机控制器采集电机的当前转速，与电机允许最大转速或电机预设最大转速比较；当当前转速大于电机允许最大转速时，控制电机的输出转矩为0；当当前转速小于电机预设最大转速时，控制电机的输出转矩为预设转矩；当当前转速大于电机预设最大转速且小于等于电机允许最大转速时，以偏差转矩为控制变量控制电机的输出转矩逐级或瞬时降低，当当前转速下降至电机预设最大最大转速时，维持当前转矩为电机的输出转矩。由此对转速响应的速度及精度的需求降低，不会由于转速响应的速度和精度而发生转速波动。

Description

一种混合动力车辆的电机转速控制方法及系统

技术领域

本发明涉及电机控制领域，尤其涉及一种混合动力车辆的电机转速控制方法及系统。

背景技术

随着混合动力车辆的快速发展，对于其中的电机控制，成为各厂家主要的设计方向。其中，电机通过扭矩环来进行工作，但是扭矩环无法控制转速。而进行台架测试及实际工作时，均需要在扭矩环控制模式下进行限速，使电机能够工作在限制速度下，这种扭矩环限制转速的控制方法能够在大负载的工况下保持输出扭矩。同时配合控制器原有的超速保护能够使得扭矩环下控制转速及超速保护兼具。

虽然知晓限速的要求，但之前扭矩环控制模式下对转矩控制方法是电机控制器直接将给定转矩输出，不对转速进行控制。虽然电机控制器有超速保护功能，可在实际转速达到电机允许最大转速时将转矩输出限制为，防止电机损坏，但是这种保护功能只能保护电机不损坏，无法将转速维持在需要的最大转速。

因此，需要一种新型的混合动力车辆的电机转速控制方法，解决使用者在大负载情况下扭矩的快速输出要求，响应负载变化下的速度控制。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明的目的在于提供一种混合动力车辆的电机转速控制方法及系统，控制方法中不需要单独的标定工作，可以显著提高开发进度，同时对转速响应的速度及精度的需求降低，并且不会由于转速响应的速度和精度而发生转速波动的情况。

本发明公开了一种混合动力车辆的电机转速控制方法，电机转速控制方法执行于扭矩环控制模式，包括以下步骤：

电机控制器内预设有：预设转矩、电机允许最大转速、电机预设最大转速、其中电机允许最大转速大于电机预设最大转速；

电机控制器基于预设转矩控制混合动力车辆的电机，并实时采集电机的当前转速，并将当前转速与电机允许最大转速或电机预设最大转速比较；

当当前转速大于电机允许最大转速时，电机控制器控制电机的输出转矩为0；

当当前转速小于电机预设最大转速时，电机控制器控制电机的输出转矩为预设转矩；

当当前转速大于电机预设最大转速且小于等于电机允许最大转速时，电机控制器计算当前转速和电机预设最大转速的偏差转速，并根据偏差转速计算一偏差转矩，电机控制器以偏差转矩为控制变量控制电机的输出转矩逐级或瞬时降低，并重复比较当前转速和电机预设最大转速；当当前转速下降至电机预设最大转速时，维持当前转矩为电机的输出转矩。

优选地，电机控制器内还预设有第一缓冲时段和第二缓冲时段；

当当前转速大于电机允许最大转速，且自当前转速大于额定转速持续超过第一缓冲时段时，电机控制器控制电机的输出转矩为0，否则电机控制器维持基于预设转矩控制电机；

当当前转速小于电机预设最大转速，且自当前转速小于电机预设最大转速持续超过第一缓冲时段时，电机控制器控制电机的输出转矩为预设转矩；

当当前转速大于电机预设最大转速且小于等于电机允许最大转速，且自当前转速大于电机预设最大转速且小于等于电机允许最大转速持续超过第一缓冲时段时，电机控制器计算当前转速和电机预设最大转速的偏差转速，否则电机控制器维持基于预设转矩控制电机；

当当前转速下降至电机允许最大转速，且自当前转速下降至电机允许最大转速持续超过第二缓冲时段时，维持当前转矩为电机的输出转矩。

优选地，当当前转速大于电机预设最大转速且小于等于电机允许最大转速时，电机控制器计算当前转速和电机预设最大转速的偏差转速，并根据偏差转速计算一偏差转矩，电机控制器以偏差转矩为控制变量控制电机的输出转矩逐级或瞬时降低的步骤包括：

电机控制器计算偏差转速与电机预设最大转速的比值，并将预设转矩乘以比值以计算偏差转矩，并将预设转矩减去偏差转矩作为更新转矩；

电机控制器控制电机的输出转矩为更新转矩。

优选地，电机控制器控制电机的输出转矩为更新转矩的步骤包括：

当前转速的变化基于一迟滞时间落后于输出转矩的变化；

电机控制器于迟滞时间内将预设转矩线性或非线性下降至更新转矩的n％，其中80≤n＜100；

当当前转速出现拐点时，电机控制器控制电机的当前转矩为更新转矩并维持，使得当前转速逐渐下降至电机预设最大转速。

优选地，还包括以下步骤：

当预设转矩或电机预设最大转速变更为最新转矩或最新最大转速时，电机控制器再次将当前转速与最新最大转速比较；

当当前转速小于最新最大转速时，电机控制器控制电机的输出转矩为最新转矩；

当当前转速大于最新最大转速且小于等于电机允许最大转速时，电机控制器计算当前转速和最新最大转速的偏差转速，并根据偏差转速计算一偏差转矩，电机控制器以偏差转矩为控制变量控制电机的输出转矩逐级或瞬时降低，并重复比较当前转速和最新最大转速；当当前转速下降至最新最大转速时，维持当前转矩为电机的输出转矩，并修改更新转矩为当前转矩。

本发明还公开了一种混合动力车辆的电机转速控制系统，电机转速控制系统执行于扭矩环控制模式，包括：

电机控制器，其内预设有：预设转矩、电机允许最大转速、电机预设最大转速、其中电机允许最大转速大于电机预设最大转速；

电机，设于混合动力车辆内，受控于电机控制器；

电机控制器基于预设转矩控制混合动力车辆的电机，并实时采集电机的当前转速，并将当前转速与电机允许最大转速或电机预设最大转速比较；

当当前转速大于电机允许最大转速时，电机控制器控制电机的输出转矩为0；

当当前转速小于电机预设最大转速时，电机控制器控制电机的输出转矩为预设转矩；

当当前转速大于电机预设最大转速且小于等于电机允许最大转速时，电机控制器计算当前转速和电机预设最大转速的偏差转速，并根据偏差转速计算一偏差转矩，电机控制器以偏差转矩为控制变量控制电机的输出转矩逐级或瞬时降低，并重复比较当前转速和电机预设最大转速；当当前转速下降至电机预设最大转速时，维持当前转矩为电机的输出转矩。

优选地，电机控制器内还预设有第一缓冲时段和第二缓冲时段；

当当前转速大于电机允许最大转速，且自当前转速大于额定转速持续超过第一缓冲时段时，电机控制器控制电机的输出转矩为0，否则电机控制器维持基于预设转矩控制电机；

当当前转速小于电机预设最大转速，且自当前转速小于电机预设最大转速持续超过第一缓冲时段时，电机控制器控制电机的输出转矩为预设转矩；

当当前转速大于电机预设最大转速且小于等于电机允许最大转速，且自当前转速大于电机预设最大转速且小于等于电机允许最大转速持续超过第一缓冲时段时，电机控制器计算当前转速和电机预设最大转速的偏差转速，否则电机控制器维持基于预设转矩控制电机；

当当前转速下降至电机允许最大转速，且自当前转速下降至电机允许最大转速持续超过第二缓冲时段时，维持当前转矩为电机的输出转矩。

优选地，电机控制器计算偏差转速与电机预设最大转速的比值，并将预设转矩乘以比值以计算偏差转矩，并将预设转矩减去偏差转矩作为更新转矩；

电机控制器控制电机的输出转矩为更新转矩。

优选地，当前转速的变化基于一迟滞时间落后于输出转矩的变化；

电机控制器于迟滞时间内将预设转矩线性或非线性下降至更新转矩的n％，其中80≤n＜100；

当当前转速出现拐点时，电机控制器控制电机的当前转矩为更新转矩并维持，使得当前转速逐渐下降至电机预设最大转速。

优选地，当预设转矩或电机预设最大转速变更为最新转矩或最新最大转速时，电机控制器再次将当前转速与最新最大转速比较；

当当前转速小于最新最大转速时，电机控制器控制电机的输出转矩为最新转矩；

当当前转速大于最新最大转速且小于等于电机允许最大转速时，电机控制器计算当前转速和最新最大转速的偏差转速，并根据偏差转速计算一偏差转矩，电机控制器以偏差转矩为控制变量控制电机的输出转矩逐级或瞬时降低，并重复比较当前转速和最新最大转速；当当前转速下降至最新最大转速时，维持当前转矩为电机的输出转矩，并修改更新转矩为当前转矩。

采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：

1.将偏差转速计算出的偏差转矩直接作为控制转矩输出到电机，减少了转矩叠加的步骤，可以使得转矩控制的误差更小，并且在预设转矩发生变化时，避免电机控制器输出的控制转矩需要不断计算的情况发生，可以减少电机控制器的计算量，使得电机控制器的动态性能更好。

附图说明

图1为符合本发明一优选实施例中混合动力车辆的电机转速控制方法的流程示意图；

图2为符合本发明一优选实施例中电机转速控制及转矩控制波形示意图。

具体实施方式

以下结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的优点。

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，“模块”与“部件”可以混合地使用。

参阅图1，为符合本发明一优选实施例中混合动力车辆的电机转速控制方法，在该实施例中，电机转速控制方法在扭矩环控制模式下执行，扭矩环控制模式下，所控制的主机按照给定速度指令计算出相应的输出转矩，同时控制所有从机和主机按照这个同一转矩输出，从而使得各台变频器拖动的电机以相同转矩运行，进而使得各驱动点的带速一致。通常以"扭矩环"作为正常(主控)控制，"速度环"作为(备控)保护。正常工作中"速度环"不起作用，"扭矩环"控制各台电机同转矩输出，保证了各电机出力一致，并且最大限度地保证了各驱动点的输送带速度一致。当电机堵转或跳带发生，并且导致电机转速变化超出设定幅度后，系统启用"速度环"调节转速。当转速回到设定范围内后，"速度环"自动退出，重新进入"扭矩环"控制。这样不但保证了输送带速度一致，同时也保证了各电机的转矩一致。为实现对电机的转速进行控制，控制方法包括以下步骤：

S100：电机控制器内预设有：预设转矩、电机允许最大转速、电机预设最大转速、其中电机允许最大转速大于电机预设最大转速

在电机控制内设有多个阈值，例如预设转矩、电机允许最大转速、电机预设最大转速。预设转矩表示电机控制器对混合动力车辆的电机的期望转矩，同时也表示在该预设转矩下，电机应当具有的输出。电机允许最大转速表示电机的可承受的最大转速，一旦超过该电机允许最大转速，将对电机产生致命影响。电机预设最大转速则是人为设定的阈值，其小于电机允许最大转速，为对电机转速的保护阈值，虽然理论上电机的转速可超过该保护阈值，但通过人为设定一保险，可避免电机转速变化过快超过电机允许最大转速。

S200：电机控制器基于预设转矩控制混合动力车辆的电机，并实时采集电机的当前转速，并将当前转速与电机允许最大转速或电机预设最大转速比较

具有上述设定值后，电机控制器将先行依照预设转矩控制混合动力车辆的电机，即当电机启动后或已在工作时，逐渐地(或按照预设的提高速度)增加电机的转矩直至预设转矩，使得混合动力车辆运行在期望工况下。同时，电机控制器还将实时采集电机的当前转速(包括转矩升高过程和转矩维持在预设转矩过程)，并将采集所得的当前转速与电机允许最大转速或电机预设最大转速比较，并根据比较结果作出执行结果。

S310：当当前转速大于电机允许最大转速时，电机控制器控制电机的输出转矩为0

本实施例中，维持了电机保护机制，在当前转速大于电机允许最大转速时，电机控制器控制电机的输出转矩为0。需要理解的是，步骤S310所执行的为超速保护机制，本发明中的电机转速控制方法为转速控制机制，即便理论上超过电机预设最大转速，也属电机正常工作范围内，因此，步骤S310的设置，在于保护电机，延长其使用寿命。

S320：当当前转速小于电机预设最大转速时，电机控制器控制电机的输出转矩为预设转矩

当当前转速小于电机预设最大转速时，表示此时电机的转速属于期望范围内，预设转速的设置不会对电机有任何非不可抗影响，可持续输出。因此，电机的输出转矩配置为预设转矩。

S330：当当前转速大于电机预设最大转速且小于等于电机允许最大转速时，电机控制器计算当前转速和电机预设最大转速的偏差转速，并根据偏差转速计算一偏差转矩，电机控制器以偏差转矩为控制变量控制电机的输出转矩逐级或瞬时降低，并重复比较当前转速和电机预设最大转速；当当前转速下降至电机预设最大转速时，维持当前转矩为电机的输出转矩

在当前转速处于电机预设最大转速与电机允许最大转速间时，表示当前转速已处于超期望的范围内，需对电机的转速进行限制。因此，电机控制器采用的方式为，计算当前转速与电机预设最大转速的偏差转速，例如可采用直接相减、加权相减、比值计算、加权比值计算等方式，得到理想转速与当前转速的区别，后基于偏差转速计算一偏差转矩，该偏差转矩作为调整预设转矩的基础，其目的在于经调整后，当前转速可下降直至电机预设最大转速。因此，电机控制器以偏差转矩为控制变量(即可将偏差转矩作为基础，作出不同的控制量，不局限于相加减)控制电机的输出转矩逐级或瞬时降低，并重复比较当前转速和电机预设最大转速，反复迭代上述步骤后，当当前转速下降至电机预设最大转速时，维持当前转矩为电机的输出转矩，最终实现电机转速得到控制，且在可以达到的最大转速下，输出最大的转矩。

可以理解的是，上述所称对电机的输出转矩逐级或瞬时降低，表示电机控制器对电机的输出转矩控制时，可在短时间内从预设转矩降至去除偏差转矩后的值，也可采用将偏差转矩分解至多份，下降的梯度为每次一份，并根据电机的当前转速的反馈调整，两者的区别在于，前者效率高但可能会产生电机转速的浪费(例如调整太多后转速反而降至电机预设最大转速下)，后者效率相对较差，但调节效果更好。

具有上述配置后，相对于现有技术中，转矩控制方法是电机控制器直接将给定转矩输出，不对转速进行控制的方式，通过引入对电机转速的反馈判断，来控制电机不超过所设定的转速最大值。由于偏差转速计算是在电机反馈转速超过所设定的转速最大值时才触发的功能，对于电机控制器的负载不会增加很多。上述过程可具体地在电机控制器内的转矩输出模块内完成。

一优选实施例中，为避免乒乓效应，即若当前转速反复在电机预设最大转速左右反复变化，而导致不断对预设转矩进行调整的负载浪费情况。电机控制器内还预设有第一缓冲时段和第二缓冲时段，当当前转速大于电机允许最大转速，且自当前转速大于额定转速持续超过第一缓冲时段时(即不仅需要当前转速大于电机允许最大转速，大于的时间还需要持续地、不间断地维持有该第一缓冲时段)，电机控制器才会控制电机的输出转矩为0，否则电机控制器维持基于预设转矩控制电机。当然可以理解的是，作为对电机的保护机制，第一缓冲时段在上述判断过程中可设置地很小，甚至为0，即一旦超过，马上控制电机的输出转矩为0。当当前转速小于电机预设最大转速，且自当前转速小于电机预设最大转速持续超过第一缓冲时段时(即不仅需要当前转速小于电机预设最大转速，小于的时间还需要持续地、不间断地维持有该第一缓冲时段)，电机控制器才会控制电机的输出转矩为预设转矩，否则，按照原有的转矩(之前的转矩已被控制为预设转矩或当前转矩)。当当前转速大于电机预设最大转速且小于等于电机允许最大转速，且自当前转速大于电机预设最大转速且小于等于电机允许最大转速持续超过第一缓冲时段时(即不仅需要当前转速大于电机预设最大转速且小于等于电机允许最大转速，从落入该范围起，所维持的时间还需要持续地、不间断地有该第一缓冲时段)，电机控制器才会计算当前转速和电机预设最大转速的偏差转速，否则电机控制器维持基于预设转矩控制电机。而当当前转速下降至电机允许最大转速，且自当前转速下降至电机允许最大转速持续超过第二缓冲时段时(即不仅需要当前转速下降至电机允许最大转速，从落入该范围起，所维持的时间还需要持续地、不间断地有该第二缓冲时段)，维持当前转矩为电机的输出转矩。采用上述配置后，可避免转速、转矩等反复横跳的情况。

另一优选实施例中，步骤S330包括：

S331：电机控制器计算偏差转速与电机预设最大转速的比值，并将预设转矩乘以比值以计算偏差转矩，并将预设转矩减去偏差转矩作为更新转矩；

也就是税，偏差转速的计算可由当前转速(例如500n/s)与电机预设最大转速(例如400n/s)直接相减得到，而具有偏差转速后，可将该偏差转速与电机预设最大转速作比值(例如25％)，表示目前电机的超速比例。后以该比值为基础，乘以当前预设转矩，以获取转矩超过的量作为偏差转矩，再将该偏差转矩从预设转矩内减去以作为更新转矩。可以理解的是，计算时也可加权计算，例如求得上述比值后，再乘以一个加权值(可以大于1或小于1)，保守机制下，该加权值可以大于1，使得更新转矩变的更小，后续步骤中即便发现转速下降过多还可再调整；积极机制下，该加权值可以大于1，使得更新转矩变的更大，形成逐级调整的方式。

S332：电机控制器控制电机的输出转矩为更新转矩。

更进一步地，加权的方式具体还可以配置为：步骤S332包括：

S332-1：当前转速的变化基于一迟滞时间落后于输出转矩的变化；

电机的转速变化响应不如电机控制器对输出转矩的控制变化，例如当电机控制器发现当前转速大于电机预设最大转速时，对输出转矩调整后，电机的当前转速变化更不上转矩的控制变化，转速仍将提高，直至响应时，两者的变化时间差记作为迟滞时间。

S332-2：电机控制器于迟滞时间内将预设转矩线性或非线性下降至更新转矩的n％，其中80≤n＜100；

由于上述响应迟滞的情况，在电机控制器采集到当前转速出现变化时，需要对输出转矩进行控制时，其采取的策略为：超额调整。即在迟滞时间(例如300ms或500ms)内，电机控制器控制预设转矩下调至更新转矩的部分，下调过程可以是线性(如图2所示)，亦或是非线性(如阶梯型，或是曲线型，及下调速度逐渐增大或减小)。响应于该超额调整，电机当前转速在迟滞时间后将逐渐下降，且由于超额调整的执行，下降速度可增加，以使得电机尽快响应与转矩的调整。

S332-3：当当前转速出现拐点时，电机控制器控制电机的当前转矩为更新转矩并维持，使得当前转速逐渐下降至电机预设最大转速

继续如上所述的，迟滞时间后，电机的当前转速下降的起始点体现在波形上为一拐点，电机控制器监测到该拐点产生后，可意识到电机的转矩控制已有效果，则电机将控制电机的当前转矩回到更新转矩，并维持，使得当前转速逐渐下降至电机预设最大转速。换句话说，步骤S332-2的设计，在于面临电机的当前转速的调整不可避免地遇到迟滞时间时，将尽可能地提高当前转速的下降速度，以免因当前转速上升过快导致迟滞时间内，电机的当前转速已从电机预设最大转速上升到电机允许最大转速，而造成的损坏问题。

又一优选实施例中，电机转速控制方法还包括以下步骤：

S400：当预设转矩或电机预设最大转速变更为最新转矩或最新最大转速时，电机控制器再次将当前转速与最新最大转速比较；

在出现出厂时的预设转矩或电机预设最大转速人为修改为最新转矩或最新最大转速后，电机控制器将把最新修改的当前转速与最新最大转速比较。

S510：当当前转速小于最新最大转速时，电机控制器控制电机的输出转矩为最新转矩；

同前述缓冲机制类似，电机预设最大转速改大，使得当前转速小于最新最大转速时，将视为不需改变转矩，则电机控制器控制电机的输出转矩为最新转矩。

S520：当当前转速大于最新最大转速且小于等于电机允许最大转速时，电机控制器计算当前转速和最新最大转速的偏差转速，并根据偏差转速计算一偏差转矩，电机控制器以偏差转矩为控制变量控制电机的输出转矩逐级或瞬时降低，并重复比较当前转速和最新最大转速；当当前转速下降至最新最大转速时，维持当前转矩为电机的输出转矩，并修改更新转矩为当前转矩。

同样如前述实施例，监测及比较的过程将反复地迭代，以保证任何时刻下，一旦当前转速大于最新最大转速且小于等于电机允许最大转速时，将调整电机的输出转矩，直至当前转速回落至最新最大转速的阈值内。

本发明还公开了一种混合动力车辆的电机转速控制系统，电机转速控制系统执行于扭矩环控制模式，包括：电机控制器，其内预设有：预设转矩、电机允许最大转速、电机预设最大转速、其中电机允许最大转速大于电机预设最大转速；电机，设于混合动力车辆内，受控于电机控制器；电机控制器基于预设转矩控制混合动力车辆的电机，并实时采集电机的当前转速，并将当前转速与电机允许最大转速或电机预设最大转速比较；当当前转速大于电机允许最大转速时，电机控制器控制电机的输出转矩为0；当当前转速小于电机预设最大转速时，电机控制器控制电机的输出转矩为预设转矩；当当前转速大于电机预设最大转速且小于等于电机允许最大转速时，电机控制器计算当前转速和电机预设最大转速的偏差转速，并根据偏差转速计算一偏差转矩，电机控制器以偏差转矩为控制变量控制电机的输出转矩逐级或瞬时降低，并重复比较当前转速和电机预设最大转速；当当前转速下降至电机预设最大转速时，维持当前转矩为电机的输出转矩。

优选地，电机控制器内还预设有第一缓冲时段和第二缓冲时段；当当前转速大于电机允许最大转速，且自当前转速大于额定转速持续超过第一缓冲时段时，电机控制器控制电机的输出转矩为0，否则电机控制器维持基于预设转矩控制电机；当当前转速小于电机预设最大转速，且自当前转速小于电机预设最大转速持续超过第一缓冲时段时，电机控制器控制电机的输出转矩为预设转矩；当当前转速大于电机预设最大转速且小于等于电机允许最大转速，且自当前转速大于电机预设最大转速且小于等于电机允许最大转速持续超过第一缓冲时段时，电机控制器计算当前转速和电机预设最大转速的偏差转速，否则电机控制器维持基于预设转矩控制电机；当当前转速下降至电机允许最大转速，且自当前转速下降至电机允许最大转速持续超过第二缓冲时段时，维持当前转矩为电机的输出转矩。

优选地，电机控制器计算偏差转速与电机预设最大转速的比值，并将预设转矩乘以比值以计算偏差转矩，并将预设转矩减去偏差转矩作为更新转矩；电机控制器控制电机的输出转矩为更新转矩。

优选地，当前转速的变化基于一迟滞时间落后于输出转矩的变化；电机控制器于迟滞时间内将预设转矩线性或非线性下降至更新转矩的n％，其中80≤n＜100；当当前转速出现拐点时，电机控制器控制电机的当前转矩为更新转矩并维持，使得当前转速逐渐下降至电机预设最大转速。

优选地，当预设转矩或电机预设最大转速变更为最新转矩或最新最大转速时，电机控制器再次将当前转速与最新最大转速比较；当当前转速小于最新最大转速时，电机控制器控制电机的输出转矩为最新转矩；当当前转速大于最新最大转速且小于等于电机允许最大转速时，电机控制器计算当前转速和最新最大转速的偏差转速，并根据偏差转速计算一偏差转矩，电机控制器以偏差转矩为控制变量控制电机的输出转矩逐级或瞬时降低，并重复比较当前转速和最新最大转速；当当前转速下降至最新最大转速时，维持当前转矩为电机的输出转矩，并修改更新转矩为当前转矩。

应当注意的是，本发明的实施例有较佳的实施性，且并非对本发明作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种混合动力车辆的电机转速控制方法，其特征在于，所述电机转速控制方法执行于扭矩环控制模式，包括以下步骤：

电机控制器内预设有：预设转矩、电机允许最大转速、电机预设最大转速、其中所述电机允许最大转速大于所述电机预设最大转速；

电机控制器基于所述预设转矩控制混合动力车辆的电机，并实时采集所述电机的当前转速，并将所述当前转速与所述电机允许最大转速或电机预设最大转速比较；

当所述当前转速大于所述电机允许最大转速时，所述电机控制器控制所述电机的输出转矩为0；

当所述当前转速小于所述电机预设最大转速时，所述电机控制器控制所述电机的输出转矩为所述预设转矩；

当所述当前转速大于所述电机预设最大转速且小于等于所述电机允许最大转速时，所述电机控制器计算所述当前转速和电机预设最大转速的偏差转速，并根据所述偏差转速计算一偏差转矩，所述电机控制器以所述偏差转矩为控制变量控制所述电机的输出转矩逐级或瞬时降低，并重复比较所述当前转速和电机预设最大转速；当所述当前转速下降至所述电机预设最大转速时，维持当前转矩为所述电机的输出转矩。

2.如权利要求1所述的电机转速控制方法，其特征在于，

所述电机控制器内还预设有第一缓冲时段和第二缓冲时段；

当所述当前转速大于所述电机允许最大转速，且自所述当前转速大于所述额定转速持续超过所述第一缓冲时段时，所述电机控制器控制所述电机的输出转矩为0，否则所述电机控制器维持基于所述预设转矩控制所述电机；

当所述当前转速小于所述电机预设最大转速，且自所述当前转速小于所述电机预设最大转速持续超过所述第一缓冲时段时，所述电机控制器控制所述电机的输出转矩为所述预设转矩；

当所述当前转速大于所述电机预设最大转速且小于等于所述电机允许最大转速，且自所述当前转速大于所述电机预设最大转速且小于等于所述电机允许最大转速持续超过所述第一缓冲时段时，所述电机控制器计算所述当前转速和电机预设最大转速的偏差转速，否则所述电机控制器维持基于所述预设转矩控制所述电机；

当所述当前转速下降至所述电机允许最大转速，且自所述当前转速下降至所述电机允许最大转速持续超过所述第二缓冲时段时，维持当前转矩为所述电机的输出转矩。

3.如权利要求1所述的电机转速控制方法，其特征在于，当所述当前转速大于所述电机预设最大转速且小于等于所述电机允许最大转速时，所述电机控制器计算所述当前转速和电机预设最大转速的偏差转速，并根据所述偏差转速计算一偏差转矩，所述电机控制器以所述偏差转矩为控制变量控制所述电机的输出转矩逐级或瞬时降低的步骤包括：

所述电机控制器计算所述偏差转速与所述电机预设最大转速的比值，并将所述预设转矩乘以所述比值以计算偏差转矩，并将所述预设转矩减去所述偏差转矩作为更新转矩；

所述电机控制器控制所述电机的输出转矩为所述更新转矩。

4.如权利要求3所述的电机转速控制方法，其特征在于，所述电机控制器控制所述电机的输出转矩为所述更新转矩的步骤包括：

所述当前转速的变化基于一迟滞时间落后于所述输出转矩的变化；

所述电机控制器于所述迟滞时间内将所述预设转矩线性或非线性下降至所述更新转矩的n％，其中80≤n＜100；

当所述当前转速出现拐点时，所述电机控制器控制所述电机的当前转矩为更新转矩并维持，使得所述当前转速逐渐下降至所述电机预设最大转速。

5.如权利要求1所述的电机转速控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：

当所述预设转矩或电机预设最大转速变更为最新转矩或最新最大转速时，所述电机控制器再次将所述当前转速与所述最新最大转速比较；

当所述当前转速小于所述最新最大转速时，所述电机控制器控制所述电机的输出转矩为所述最新转矩；

当所述当前转速大于所述最新最大转速且小于等于所述电机允许最大转速时，所述电机控制器计算所述当前转速和最新最大转速的偏差转速，并根据所述偏差转速计算一偏差转矩，所述电机控制器以所述偏差转矩为控制变量控制所述电机的输出转矩逐级或瞬时降低，并重复比较所述当前转速和最新最大转速；当所述当前转速下降至所述最新最大转速时，维持当前转矩为所述电机的输出转矩，并修改所述更新转矩为当前转矩。

6.一种混合动力车辆的电机转速控制系统，其特征在于，所述电机转速控制系统执行于扭矩环控制模式，包括：

电机控制器，其内预设有：预设转矩、电机允许最大转速、电机预设最大转速、其中所述电机允许最大转速大于所述电机预设最大转速；

电机，设于混合动力车辆内，受控于所述电机控制器；

电机控制器基于所述预设转矩控制混合动力车辆的电机，并实时采集所述电机的当前转速，并将所述当前转速与所述电机允许最大转速或电机预设最大转速比较；

当所述当前转速大于所述电机允许最大转速时，所述电机控制器控制所述电机的输出转矩为0；

当所述当前转速小于所述电机预设最大转速时，所述电机控制器控制所述电机的输出转矩为所述预设转矩；

当所述当前转速大于所述电机预设最大转速且小于等于所述电机允许最大转速时，所述电机控制器计算所述当前转速和电机预设最大转速的偏差转速，并根据所述偏差转速计算一偏差转矩，所述电机控制器以所述偏差转矩为控制变量控制所述电机的输出转矩逐级或瞬时降低，并重复比较所述当前转速和电机预设最大转速；当所述当前转速下降至所述电机预设最大转速时，维持当前转矩为所述电机的输出转矩。

7.如权利要求6所述的电机转速控制系统，其特征在于，

所述电机控制器内还预设有第一缓冲时段和第二缓冲时段；

当所述当前转速大于所述电机允许最大转速，且自所述当前转速大于所述额定转速持续超过所述第一缓冲时段时，所述电机控制器控制所述电机的输出转矩为0，否则所述电机控制器维持基于所述预设转矩控制所述电机；

当所述当前转速小于所述电机预设最大转速，且自所述当前转速小于所述电机预设最大转速持续超过所述第一缓冲时段时，所述电机控制器控制所述电机的输出转矩为所述预设转矩；

当所述当前转速大于所述电机预设最大转速且小于等于所述电机允许最大转速，且自所述当前转速大于所述电机预设最大转速且小于等于所述电机允许最大转速持续超过所述第一缓冲时段时，所述电机控制器计算所述当前转速和电机预设最大转速的偏差转速，否则所述电机控制器维持基于所述预设转矩控制所述电机；

当所述当前转速下降至所述电机允许最大转速，且自所述当前转速下降至所述电机允许最大转速持续超过所述第二缓冲时段时，维持当前转矩为所述电机的输出转矩。

8.如权利要求6所述的电机转速控制系统，其特征在于，

所述电机控制器计算所述偏差转速与所述电机预设最大转速的比值，并将所述预设转矩乘以所述比值以计算偏差转矩，并将所述预设转矩减去所述偏差转矩作为更新转矩；

所述电机控制器控制所述电机的输出转矩为所述更新转矩。

9.如权利要求8所述的电机转速控制系统，其特征在于，

所述当前转速的变化基于一迟滞时间落后于所述输出转矩的变化；

所述电机控制器于所述迟滞时间内将所述预设转矩线性或非线性下降至所述更新转矩的n％，其中80≤n＜100；

当所述当前转速出现拐点时，所述电机控制器控制所述电机的当前转矩为更新转矩并维持，使得所述当前转速逐渐下降至所述电机预设最大转速。

10.如权利要求6所述的电机转速控制系统，其特征在于，

当所述预设转矩或电机预设最大转速变更为最新转矩或最新最大转速时，所述电机控制器再次将所述当前转速与所述最新最大转速比较；

当所述当前转速小于所述最新最大转速时，所述电机控制器控制所述电机的输出转矩为所述最新转矩；

当所述当前转速大于所述最新最大转速且小于等于所述电机允许最大转速时，所述电机控制器计算所述当前转速和最新最大转速的偏差转速，并根据所述偏差转速计算一偏差转矩，所述电机控制器以所述偏差转矩为控制变量控制所述电机的输出转矩逐级或瞬时降低，并重复比较所述当前转速和最新最大转速；当所述当前转速下降至所述最新最大转速时，维持当前转矩为所述电机的输出转矩，并修改所述更新转矩为当前转矩。

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