CN117681684A - 节能驱动转矩控制方法和装置、新能源车辆和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种节能驱动转矩控制方法和装置、新能源车辆和存储介质。该节能驱动转矩控制方法包括：获取电机工作效率；建立电机效率目标函数以及电机转矩变化目标函数；确立车辆在直线行驶工况下，电机效率目标函数以及电机转矩变化目标函数的约束条件；对具备约束条件的电机效率目标函数和具备约束条件的电机转矩变化目标函数进行求解，确定四轮驱动力矩分配结果；按照四轮驱动力矩分配结果，进行驱动转矩控制。本公开可用于分布式电驱动汽车在直行稳定工况下的节能驱动转矩控制，可以实现直行稳定工况下的整车能耗优化。
Description
技术领域
本公开涉新能源车辆技术领域，特别涉及一种节能驱动转矩控制方法和装置、新能源车辆和存储介质。
背景技术
相关技术电动商用车的市场占有率正在逐年增长，随着商用车行业发展，电动商用车的整车能耗逐渐成为用户关心的重点性能。传统的“油改电”中央传动式电动车传动系统部件较多，机械损失较多，整车能耗较高；整车布置空间相对紧张，无法布置更多的动力电池，整车续航里程较短。由于动力电池多采用后背式，整车重心较高，操纵稳定性也较差。
发明内容
发明人通过研究发现：相关技术针对分布式驱动电动车的开发与设计，优先保证车辆的稳定性、电子差速、驱动防滑控制功能，在节能设计方面的优先级较低，且由于分布式驱动较原有的中央传动布置型式经济性更优，相应的控制方法较少。
鉴于以上技术问题中的至少一项，本公开提供了一种节能驱动转矩控制方法和装置、新能源车辆和存储介质，可用于分布式电驱动汽车在直行稳定工况下的节能驱动转矩控制，可以实现直行稳定工况下的整车能耗优化。
根据本公开的另一方面，提供一种节能驱动转矩控制方法，包括：
获取电机工作效率；
建立电机效率目标函数以及电机转矩变化目标函数；
确立车辆在直线行驶工况下，电机效率目标函数以及电机转矩变化目标函数的约束条件；
对具备约束条件的电机效率目标函数和具备约束条件的电机转矩变化目标函数进行求解，确定四轮驱动力矩分配结果；
按照四轮驱动力矩分配结果，进行驱动转矩控制。
在本公开的一些实施例中，所述对具备约束条件的电机效率目标函数和具备约束条件的电机转矩变化目标函数进行求解，确定四轮驱动力矩分配结果包括：
对具备约束条件的电机效率目标函数进行求解，确定第一分配系数；
对具备约束条件的电机转矩变化目标函数进行求解，确定第二分配系数；
根据第一分配系数和第二分配系数，确定四轮驱动力矩分配结果。
在本公开的一些实施例中，所述第一分配系数为基于电机效率确定的驱动力矩的前后轴分配系数。
在本公开的一些实施例中，所述第二分配系数为基于电机转矩变化确定的驱动力矩的前后轴分配系数。
在本公开的一些实施例中，所述获取电机工作效率包括：
进行电机台架试验，获取电机工作效率图。
在本公开的一些实施例中，所述建立电机效率目标函数包括：
根据电机工作效率图，确定不同转矩与转速下电机的驱动效率；
设定前轴驱动转矩与前后轴驱动转矩之和的比值，为驱动力矩的前后轴分配系数；
将根据驱动力矩的前后轴分配系数、前轴驱动转矩和转速、后轴驱动转矩和转速确定总电机效率损耗的函数，设置为电机效率目标函数。
在本公开的一些实施例中，所述建立电机转矩变化目标函数包括：
将每个车轮的分配转矩与当前转矩的差的平方再求和，作为电机转矩变化目标函数，其中，每个车轮包括前左轮、前右轮、后左轮和后右轮。
在本公开的一些实施例中，所述约束条件包括以下条件中的至少一项，其中：
单个车轮所分配的转矩在电机输出转矩范围内；
后轴驱动转矩大于等于前轴驱动转矩；
整车的当前转矩等于四个车轮的四个之和；
前左轮驱动转矩等于前右轮驱动转矩；
后左轮驱动转矩等于后右轮驱动转矩。
在本公开的一些实施例中，所述对具备约束条件的电机效率目标函数进行求解，确定第一分配系数包括：
采用离线计算的方式，确定电机效率目标函数的输出最小情况下的分配系数，作为第一分配系数。
在本公开的一些实施例中，所述采用离线计算的方式，确定电机效率目标函数的输出最小情况下的分配系数，作为第一分配系数包括：
采用离线计算的方式，在电机输出转矩范围内每间隔第一预定值、在电机转速范围内每间隔第二预定值、在分配系数取值范围内每间隔第三预定值，进行采样，针对每个采样点，确定该采样点对应的电机效率目标函数的输出值；
将确定电机效率目标函数的输出值最小情况下的分配系数，作为第一分配系数。
在本公开的一些实施例中，所述对具备约束条件的电机转矩变化目标函数进行求解，确定第二分配系数包括：
维持当前分配系数不变，使得电机转矩变化目标函数的输出值最小。
在本公开的一些实施例中，所述根据第一分配系数和第二分配系数，确定四轮驱动力矩分配结果包括：
采用模糊控制算法进行权重系数的调整；
根据权重系数、第一分配系数和第二分配系数，确定四轮驱动力矩分配结果。
在本公开的一些实施例中，所述采用模糊控制算法进行权重系数的调整包括：
在线优化模糊控制中，根据当前电机驱动效率与最大驱动效率的比值，确定权重系数。
在本公开的一些实施例中，所述采用模糊控制算法进行权重系数的调整包括：
在电机当前驱动效率低于第一效率值的情况下，提高第二分配系数的权重；
在电机当前驱动效率高于第一效率值的情况下，提高第一分配系数的权重。
根据本公开的另一方面，提供一种节能驱动转矩控制装置，包括：
电机效率获取模块，被配置为获取电机工作效率；
目标函数建立模块，被配置为建立电机效率目标函数以及电机转矩变化目标函数；
约束条件确定模块，被配置为确立车辆在直线行驶工况下，电机效率目标函数以及电机转矩变化目标函数的约束条件；
分配结果确定模块，被配置为力矩对具备约束条件的电机效率目标函数和具备约束条件的电机转矩变化目标函数进行求解，确定四轮驱动力矩分配结果；
转矩控制模块，被配置为按照四轮驱动力矩分配结果，进行驱动转矩控制。
根据本公开的另一方面，提供一种节能驱动转矩控制装置，包括：
存储器，被配置为存储指令；
处理器，被配置为执行所述指令，使得所述节能驱动转矩控制装置实现如上述任一实施例所述的节能驱动转矩控制方法。
根据本公开的另一方面，提供一种新能源车辆，包括如上述任一实施例所述的节能驱动转矩控制装置。
根据本公开的另一方面，提供一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述指令被处理器执行时实现如上述任一实施例所述的节能驱动转矩控制方法。
本公开可用于分布式电驱动汽车在直行稳定工况下的节能驱动转矩控制，可以实现直行稳定工况下的整车能耗优化。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本公开节能驱动转矩控制方法一些实施例的示意图。
图2为本公开一些实施例中电机特性试验原理的框架示意图。
图3为本公开目标函数求解算法一些实施例示意图。
图4为本公开离线计算流程一些实施例示意图。
图5为本公开一些实施例中转速、转矩和转矩分配系数的关系示意图。
图6为本公开一些实施例中模糊控制隶属度函数的示意图。
图7为本公开节能驱动转矩控制装置一些实施例的结构示意图。
图8为本公开节能驱动转矩控制装置另一些实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。
同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
鉴于以上技术问题中的至少一项，本公开提供了一种节能驱动转矩控制方法和装置、新能源车辆和存储介质。下面通过具体实施例对本公开进行说明。
图1为本公开节能驱动转矩控制方法一些实施例的示意图。图1可由本公开节能驱动转矩控制装置本公开新能源车辆执行。如图1所示，图1实施例的方法可以包括步骤100至步骤500中的至少一个步骤。
步骤100，获取电机工作效率。
在本公开的一些实施例中，步骤100可以包括：进行电机台架试验，获取电机工作效率MAP图。
图2为本公开一些实施例中电机特性试验原理的框架示意图。如图2所示，步骤100可以包括：按图2将被测电机置于电机测试台架上，并完成测试信号连接。通过调整电机控制器的控制信号，使转速从0开始，步长为50不断增加，直到电机的最大转速。试验利用转速/转矩传感器实施测量记录电机的转速与转矩，并通过功率分析仪计算获得电机的实时效率，最后将所测数据进行整理，绘制出电机效率MAP。如图2所示，本公开电机测试台架还包括恒压源、电机控制器、联轴器和负载电机。
步骤200，建立电机效率目标函数以及电机转矩变化目标函数。
在本公开的一些实施例中，步骤200可以包括步骤210至步骤220中的至少一个步骤。
步骤210，建立电机效率目标函数。
在本公开的一些实施例中，步骤210可以包括步骤211至步骤213中的至少一个步骤。
步骤211，根据电机工作效率图，确定不同转矩与转速下电机的驱动效率。
在本公开的一些实施例中，步骤211可以包括：通过电机效率MAP图，可以获得在不同转矩与转速下电机的驱动效率。
在本公开的一些实施例中，步骤211可以包括：设为第i个电机相应转速与转矩下的驱动效率。例如：i为前左电机、前右电机、后左电机、后右电机四个电机，/>、/>、、 />分别为前左电机、前右电机、后左电机、后右电机的驱动效率。
步骤212，设定前轴驱动转矩与前后轴驱动转矩之和的比值，为驱动力矩的前后轴分配系数。
在本公开的一些实施例中，步骤212可以包括：由于不存在横摆力矩，驱动力矩分配可简化为前、后轴分配。可以设前、后轴分配系数为，则可以根据公式（1）确定前、后轴分配系数/>。
（1）
公式（1）中，为前轴驱动转矩；/>为后轴驱动转矩。
步骤213，将根据驱动力矩的前后轴分配系数、前轴驱动转矩和转速、后轴驱动转矩和转速确定总电机效率损耗的函数，设置为电机效率目标函数。
在本公开的一些实施例中，步骤213可以包括：根据公式（2）确定总电机效率损耗。
（2）
公式（2）中， 为总电机损失效率，/>、/>、/>、 />分别为前左电机、前右电机、后左电机、后右电机的驱动效率，/>为后轴转速n时对应转矩/>时的驱动效率，为前轴转速n时对应转矩Tf时的驱动效率。
步骤220，建立电机转矩变化目标函数。
考虑到电机的相应能力，当电机分配转矩变化过大时，一方面会导致转矩分配瞬间轮毂电机电流波动较大，造成能耗增加，如果频繁切换电机开关也同样会导致电机控制器的能量消耗；另一方面电机需要响应的时间也会增加，即增加了电机低效率区到高效率区转变的时间，造成效率降低，驾驶员的舒适性与车辆的动力性也会受到影响。因此本公开建立考虑电机转矩变化的目标函数。
在本公开的一些实施例中，步骤220可以包括：将每个车轮的分配转矩与当前转矩的差的平方再求和，作为电机转矩变化目标函数，其中，每个车轮包括前左轮、前右轮、后左轮和后右轮。
在本公开的一些实施例中，步骤220可以包括：将公式（3）作为电机转矩变化目标函数。
（3）
公式（3）中，、/>分别为驱动电机的分配转矩与当前转矩。/>，/>分别对应/>，即，分别为前左轮、前右轮、后左轮和后右轮驱动电机的分配转矩；，/>分别对应/>，即，分别为前左轮、前右轮、后左轮和后右轮驱动电机的当前转矩。
步骤300，确立车辆在直线行驶工况下，电机效率目标函数以及电机转矩变化目标函数的约束条件。
在本公开的一些实施例中，所述约束条件包括以下条件中的至少一项，其中：单个车轮所分配的转矩在电机输出转矩范围内；后轴驱动转矩大于等于前轴驱动转矩；后左轮驱动转矩大于等于前左轮驱动转矩；整车的当前转矩等于四个车轮的四个之和；前左轮驱动转矩等于前右轮驱动转矩；后左轮驱动转矩等于后右轮驱动转矩。
在本公开的一些实施例中，车辆在直线行驶工况下，纵向驱动力满足车辆行驶需求，单个车轮所分配的转矩在电机输出转矩范围内。考虑加速时垂直载荷后移，为了防止不必要的车轮滑转，需要限制后轮驱动转矩大于前轮。由此确定相关约束条件函数，综上得出的约束条件如公式（4）所示。
（4）
公式（4）中，i代表fl、fr、rl、rr（前左轮、前右轮、后左轮和后右轮）四种情况。公式（4）的第一个等式的右侧T是整车当前转矩（即4个电机当前转矩和），左侧是四个驱动电机分配转矩和。
步骤400，对具备约束条件的电机效率目标函数和具备约束条件的电机转矩变化目标函数进行求解，确定四轮驱动力矩分配结果。
在本公开的一些实施例中，步骤400可以包括：采用离线计算与在线优化相结合的方法，对约束条件的目标函数进行求解。
图3为本公开目标函数求解算法一些实施例示意图。图3可由本公开节能驱动转矩控制装置本公开新能源车辆执行。如图3所示，图3实施例的方法（例如图1实施例的步骤400）可以包括步骤410至步骤430中的至少一个步骤，其中：
步骤410，对具备约束条件的电机效率目标函数进行求解，确定第一分配系数。
在本公开的一些实施例中，如图3所示，约束条件为如公式（4）所示的约束条件。
在本公开的一些实施例中，如图3所示，所述约束条件是根据广义合理需求确定的。
在本公开的一些实施例中，如图3所示，所述第一分配系数为基于电机效率确定的驱动力矩的前后轴分配系数。
在本公开的一些实施例中，如图3所示，步骤410可以包括：考虑电机效率分配目标，得到电机效率分配结果（即得到第一分配系数）。
在本公开的一些实施例中，步骤410可以包括：采用离线计算的方式，确定电机效率目标函数的输出最小情况下的分配系数，作为第一分配系数。
图4为本公开离线计算流程一些实施例示意图。图4可由本公开节能驱动转矩控制装置本公开新能源车辆执行。如图4所示，图4实施例的方法（例如图3实施例的步骤410）可以包括步骤411至步骤412中的至少一个步骤。
步骤411，采用离线计算的方式，在电机输出转矩范围内每间隔第一预定值、在电机转速范围内每间隔第二预定值、在分配系数取值范围内每间隔第三预定值，进行采样，针对每个采样点，确定该采样点对应的电机效率目标函数的输出值。
步骤412，将确定电机效率目标函数的输出值最小情况下的分配系数，作为第一分配系数。
本公开上述实施例通过离线计算求得不同转矩和转速下最优分配系数。求解时，0～ 转矩范围内每隔5Nm，0～/>转速范围内每隔10rpm取样，0至0.5的范围内第一分配系数每隔0.05取样，将每个取样点作为输入，通过使目标函数 />进行最小化计算，从而可以获得每一个取样点的最佳分配系数，流程如图4所示。
图4实施例中的Mesh（n，T，）中的Mesh为MATLAB三角网格图，具体可以参见图5。图5为本公开一些实施例中转速、转矩和前轴转矩分配系数的关系示意图。
步骤420，对具备约束条件的电机转矩变化目标函数进行求解，确定第二分配系数。
在本公开的一些实施例中，如图3所示，所述第二分配系数为基于电机转矩变化确定的驱动力矩的前后轴分配系数。
在本公开的一些实施例中，如图3所示，步骤420可以包括：考虑电机转矩变化分配目标，得到电机转矩变化分配结果（即得到第二分配系数）。
在本公开的一些实施例中，步骤420可以包括：维持当前分配系数不变，使得电机转矩变化目标函数的输出值最小。
在本公开的一些实施例中，针对目标函数只要维持当前分配系数不变即可保证最小。分配系数不变时，通过公式（1）可知，/>和/>恒定不变，说明车量处于稳定直线行驶状态，则电机的分配转矩/>与当前转矩/>的差值越小，由此计算得到的/>越小。
步骤430，根据第一分配系数和第二分配系数，确定四轮驱动力矩分配结果。
在本公开的一些实施例中，如图3所示，步骤430可以包括步骤431至步骤432中的至少一个步骤。
步骤431，进行模糊权重调整。
在本公开的一些实施例中，步骤431可以包括：采用模糊控制算法进行权重系数的调整。
在本公开的一些实施例中，步骤431可以包括：在线优化模糊控制中，根据当前电机驱动效率与最大驱动效率的比值，确定权重系数。
在本公开的一些实施例中，步骤431可以包括：在线优化模糊控制中，以当前电机驱动效率与最大驱动效率之比作为控制输入，将权重系数/> 作为输出。
在本公开的一些实施例中，步骤431可以包括：在电机当前驱动效率低于第一效率值的情况下，提高第二分配系数的权重；在电机当前驱动效率高于第一效率值的情况下，提高第一分配系数的权重。
步骤432，根据权重系数、第一分配系数和第二分配系数，确定四轮驱动力矩分配结果。
在本公开的一些实施例中，步骤432可以包括：根据公式（5）确定最终分配系数。
（5）
公式（5）中， 为最终分配系数；/>、/> 分别为由目标函数/>、/>求得的分配系数。
在本公开的一些实施例中，当电机当前驱动效率较低的情况下，应侧重于提高电机的驱动效率，如果当前驱动效率高，希望车辆处于相对稳定的状态，此时权重系数 应大一些，以此设计模糊控制隶属度函数如图6所示，相对应的模糊规则如表1所示。图6为本公开一些实施例中模糊控制隶属度函数的示意图。如图6所示，图6中左侧图为/>的隶属度函数的示意图；图6中右侧图为权重系数 />的隶属度函数的示意图。
表1
步骤500，按照四轮驱动力矩分配结果，进行驱动转矩控制。
本公开上述实施例采用离线计算与在线优化相结合的方法，可以降低系统复杂程度同时提升计算效率。如图3所示，针对目标函数可以通过离线计算的形式将结果存放在控制器内，针对目标函数/>只要维持当前分配系数不变即可保证/>最小，为发挥二者的优势，本公开通过模糊控制算法进行权重系数的调整，可以在很大程度上减少控制器硬件负载，提高控制性能。
本公开上述实施例的方法采用离线计算与在线优化结合算法，系统的复杂程度低，实时计算效率高。本公开上述实施例更好地平衡了因电机分配变化瞬间电流波动大造成的能耗增加问题，与电机低效率到高效率区转变的时间增加、造成的效率降低以及驾驶员主观感受差的问题。
图7为本公开节能驱动转矩控制装置一些实施例的示意图。如图7所示，本公开节能驱动转矩控制装置可以包括电机效率获取模块71、目标函数建立模块72、约束条件确定模块73、分配结果确定模块74和转矩控制模块75。在本公开的一些实施例中，目标函数建立模块72在建立电机效率目标函数的情况下，可以被配置为根据电机工作效率图，确定不同转矩与转速下电机的驱动效率；设定前轴驱动转矩与前后轴驱动转矩之和的比值，为驱动力矩的前后轴分配系数；将根据驱动力矩的前后轴分配系数、前轴驱动转矩和转速、后轴驱动转矩和转速确定总电机效率损耗的函数，设置为电机效率目标函数。
在本公开的一些实施例中，目标函数建立模块72在建立电机转矩变化目标函数的情况下，可以被配置为将每个车轮的分配转矩与当前转矩的差的平方再求和，作为电机转矩变化目标函数，其中，每个车轮包括前左轮、前右轮、后左轮和后右轮。
约束条件确定模块73，被配置为确立车辆在直线行驶工况下，电机效率目标函数以及电机转矩变化目标函数的约束条件。
在本公开的一些实施例中，所述约束条件包括以下条件中的至少一项，其中：单个车轮所分配的转矩在电机输出转矩范围内；后轴驱动转矩大于等于前轴驱动转矩；整车的当前转矩等于四个车轮的四个之和；前左轮驱动转矩等于前右轮驱动转矩；后左轮驱动转矩等于后右轮驱动转矩。
分配结果确定模块74，被配置为力矩对具备约束条件的电机效率目标函数和具备约束条件的电机转矩变化目标函数进行求解，确定四轮驱动力矩分配结果。
在本公开的一些实施例中，分配结果确定模块74，可以被配置为对具备约束条件的电机效率目标函数进行求解，确定第一分配系数；对具备约束条件的电机转矩变化目标函数进行求解，确定第二分配系数；根据第一分配系数和第二分配系数，确定四轮驱动力矩分配结果。
在本公开的一些实施例中，所述第一分配系数为基于电机效率确定的驱动力矩的前后轴分配系数。
在本公开的一些实施例中，所述第二分配系数为基于电机转矩变化确定的驱动力矩的前后轴分配系数。
在本公开的一些实施例中，分配结果确定模块74在对具备约束条件的电机效率目标函数进行求解，确定第一分配系数的情况下，可以被配置为采用离线计算的方式，确定电机效率目标函数的输出最小情况下的分配系数，作为第一分配系数。
在本公开的一些实施例中，分配结果确定模块74在采用离线计算的方式，确定电机效率目标函数的输出最小情况下的分配系数，作为第一分配系数的情况下，可以被配置为采用离线计算的方式，在电机输出转矩范围内每间隔第一预定值、在电机转速范围内每间隔第二预定值、在分配系数取值范围内每间隔第三预定值，进行采样，针对每个采样点，确定该采样点对应的电机效率目标函数的输出值；将确定电机效率目标函数的输出值最小情况下的分配系数，作为第一分配系数。
在本公开的一些实施例中，分配结果确定模块74在对具备约束条件的电机转矩变化目标函数进行求解，确定第二分配系数的情况下，可以被配置为维持当前分配系数不变，使得电机转矩变化目标函数的输出值最小。
在本公开的一些实施例中，分配结果确定模块74在根据第一分配系数和第二分配系数，确定四轮驱动力矩分配结果的情况下，可以被配置为采用模糊控制算法进行权重系数的调整；根据权重系数、第一分配系数和第二分配系数，确定四轮驱动力矩分配结果。
在本公开的一些实施例中，分配结果确定模块74在采用模糊控制算法进行权重系数的调整的情况下，可以被配置为在线优化模糊控制中，根据当前电机驱动效率与最大驱动效率的比值，确定权重系数。
在本公开的一些实施例中，分配结果确定模块74在采用模糊控制算法进行权重系数的调整的情况下，可以被配置为在电机当前驱动效率低于第一效率值的情况下，提高第二分配系数的权重；在电机当前驱动效率高于第一效率值的情况下，提高第一分配系数的权重。
转矩控制模块75，被配置为按照四轮驱动力矩分配结果，进行驱动转矩控制。
在本公开的一些实施例中，本公开节能驱动转矩控制装置可以被配置为执行如上述任一实施例所述的节能驱动转矩控制方法。
本公开的目的是提出一种可用于分布式电驱动汽车在直行稳定工况下的节能驱动转矩控制方法和装置。本公开方法和装置通过台架测试绘制电机效率MAP图，针对具有约束条件的电机效率及转矩变化的目标函数进行优化，采用离线计算与在线优化结合的方法进行求解，从而获得四轮驱动力矩分配结果，从而实现了直行稳定工况下的整车能耗优化。
电机效率获取模块71，被配置为获取电机工作效率。
在本公开的一些实施例中，电机效率获取模块71，可以被配置为进行电机台架试验，获取电机工作效率图。
目标函数建立模块72，被配置为建立电机效率目标函数以及电机转矩变化目标函数。
图8为本公开节能驱动转矩控制装置另一些实施例的结构示意图。如图8所示，本公开节能驱动转矩控制装置包括存储器81和处理器82。
存储器81用于存储指令，处理器82耦合到存储器81，处理器82被配置为基于存储器存储的指令执行实现上述实施例涉及的节能驱动转矩控制方法。
如图8所示，该节能驱动转矩控制装置还包括通信接口83，用于与其它设备进行信息交互。同时，该节能驱动转矩控制装置还包括总线84，处理器82、通信接口83、以及存储器81通过总线84完成相互间的通信。
存储器81可以包含高速RAM存储器，也可还包括非易失性存储器(non-volatilememory)，例如至少一个磁盘存储器。存储器81也可以是存储器阵列。存储器81还可能被分块，并且块可按一定的规则组合成虚拟卷。
此外，处理器82可以是一个中央处理器CPU，或者可以是专用集成电路ASIC，或是被配置成实施本公开实施例的一个或多个集成电路。
与相关技术相比，本公开的分布式电驱动汽车在直行稳定工况下的节能驱动转矩控制方法和装置具有以下优点：本公开采用离线计算与在线优化结合算法，与采用序列二次规划求解方法相比，本公开系统的复杂程度低，实时计算效率高。本公开中，侧重转矩变化的目标函数可以更好的平衡因电机分配变化瞬间电流波动大造成的能耗增加问题，与电机低效率到高效率区转变的时间增加，造成的效率降低以及驾驶员主观感受差的问题。
根据本公开的另一方面，提供一种新能源车辆，包括如上述任一实施例所述的节能驱动转矩控制装置。
本公开涉及重型商用电动汽车分布式驱动技术领域，具体涉及一种单桥双电机驱动的电动汽车在直线稳定行驶工况下，利用四轮转矩独立控制的特点，优化电机效率及转矩目标函数达到减少整车能耗的控制方法和装置。
根据本公开的另一方面，提供一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述指令被处理器执行时实现如上述任一实施例所述的节能驱动转矩控制方法。
本公开计算机可读存储介质可以实现为非瞬时性计算机可读存储介质。
本公开采用离线计算与在线优化结合算法，与采用序列二次规划求解方法相比，本公开系统的复杂程度低，实时计算效率高。
本公开侧重转矩变化的目标函数可以更好的平衡因电机分配变化瞬间电流波动大造成的能耗增加问题，与电机低效率到高效率区转变的时间增加、造成的效率降低以及驾驶员主观感受差的问题。
本领域内的技术人员应明白，本公开的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本公开可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本公开可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用非瞬时性存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本公开是参照根据本公开实施例的方法、设备（系统）和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在上面所描述的节能驱动转矩控制装置、环境感知模块、滑行回收扭矩计算模块和回收扭矩响应模块可以实现为用于执行本公开所描述功能的通用处理器、可编程逻辑控制器（PLC）、数字信号处理器（DSP）、专用集成电路（ASIC）、现场可编程门阵列（FPGA）或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件或者其任意适当组合。
本领域普通技术人员可以理解本公开上述实施例方法的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，所述硬件可以实现为用于执行本公开所述方法的通用处理器、可编程逻辑控制器、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件或者其任意适当组合。
至此，已经详细描述了本公开。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指示相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种非瞬时性计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
本公开的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本公开限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本公开的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本公开从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
Claims (17)
1.一种节能驱动转矩控制方法，包括：
获取电机工作效率；
建立电机效率目标函数以及电机转矩变化目标函数；
确立车辆在直线行驶工况下，电机效率目标函数以及电机转矩变化目标函数的约束条件；
对具备约束条件的电机效率目标函数和具备约束条件的电机转矩变化目标函数进行求解，确定四轮驱动力矩分配结果；
按照四轮驱动力矩分配结果，进行驱动转矩控制。
2.根据权利要求1所述的节能驱动转矩控制方法，其中，所述对具备约束条件的电机效率目标函数和具备约束条件的电机转矩变化目标函数进行求解，确定四轮驱动力矩分配结果包括：
对具备约束条件的电机效率目标函数进行求解，确定第一分配系数；
对具备约束条件的电机转矩变化目标函数进行求解，确定第二分配系数；
根据第一分配系数和第二分配系数，确定四轮驱动力矩分配结果。
3.根据权利要求2所述的节能驱动转矩控制方法，其中：
所述第一分配系数为基于电机效率确定的驱动力矩的前后轴分配系数；
所述第二分配系数为基于电机转矩变化确定的驱动力矩的前后轴分配系数。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的节能驱动转矩控制方法，其中，所述获取电机工作效率包括：
进行电机台架试验，获取电机工作效率图。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的节能驱动转矩控制方法，其中，所述建立电机效率目标函数包括：
根据电机工作效率图，确定不同转矩与转速下电机的驱动效率；
设定前轴驱动转矩与前后轴驱动转矩之和的比值，为驱动力矩的前后轴分配系数；
将根据驱动力矩的前后轴分配系数、前轴驱动转矩和转速、后轴驱动转矩和转速确定总电机效率损耗的函数，设置为电机效率目标函数。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的节能驱动转矩控制方法，其中，所述建立电机转矩变化目标函数包括：
将每个车轮的分配转矩与当前转矩的差的平方再求和，作为电机转矩变化目标函数，其中，每个车轮包括前左轮、前右轮、后左轮和后右轮。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的节能驱动转矩控制方法，其中，所述约束条件包括以下条件中的至少一项，其中：
单个车轮所分配的转矩在电机输出转矩范围内；
后轴驱动转矩大于等于前轴驱动转矩；
整车的当前转矩等于四个车轮的四个之和；
前左轮驱动转矩等于前右轮驱动转矩；
后左轮驱动转矩等于后右轮驱动转矩。
8.根据权利要求2或3所述的节能驱动转矩控制方法，其中，所述对具备约束条件的电机效率目标函数进行求解，确定第一分配系数包括：
采用离线计算的方式，确定电机效率目标函数的输出最小情况下的分配系数，作为第一分配系数。
9.根据权利要求8所述的节能驱动转矩控制方法，其中，所述采用离线计算的方式，确定电机效率目标函数的输出最小情况下的分配系数，作为第一分配系数包括：
采用离线计算的方式，在电机输出转矩范围内每间隔第一预定值、在电机转速范围内每间隔第二预定值、在分配系数取值范围内每间隔第三预定值，进行采样，针对每个采样点，确定该采样点对应的电机效率目标函数的输出值；
将确定电机效率目标函数的输出值最小情况下的分配系数，作为第一分配系数。
10.根据权利要求2或3所述的节能驱动转矩控制方法，其中，所述对具备约束条件的电机转矩变化目标函数进行求解，确定第二分配系数包括：
维持当前分配系数不变，使得电机转矩变化目标函数的输出值最小。
11.根据权利要求2或3所述的节能驱动转矩控制方法，其中，所述根据第一分配系数和第二分配系数，确定四轮驱动力矩分配结果包括：
采用模糊控制算法进行权重系数的调整；
根据权重系数、第一分配系数和第二分配系数，确定四轮驱动力矩分配结果。
12.根据权利要求11所述的节能驱动转矩控制方法，其中，所述采用模糊控制算法进行权重系数的调整包括：
在线优化模糊控制中，根据当前电机驱动效率与最大驱动效率的比值，确定权重系数。
13.根据权利要求11所述的节能驱动转矩控制方法，其中，所述采用模糊控制算法进行权重系数的调整包括：
在电机当前驱动效率低于第一效率值的情况下，提高第二分配系数的权重；
在电机当前驱动效率高于第一效率值的情况下，提高第一分配系数的权重。
14.一种节能驱动转矩控制装置，包括：
电机效率获取模块，被配置为获取电机工作效率；
目标函数建立模块，被配置为建立电机效率目标函数以及电机转矩变化目标函数；
约束条件确定模块，被配置为确立车辆在直线行驶工况下，电机效率目标函数以及电机转矩变化目标函数的约束条件；
分配结果确定模块，被配置为力矩对具备约束条件的电机效率目标函数和具备约束条件的电机转矩变化目标函数进行求解，确定四轮驱动力矩分配结果；
转矩控制模块，被配置为按照四轮驱动力矩分配结果，进行驱动转矩控制。
15.一种节能驱动转矩控制装置，包括：
存储器，被配置为存储指令；
处理器，被配置为执行所述指令，使得所述节能驱动转矩控制装置实现如权利要求1-13中任一项所述的节能驱动转矩控制方法。
16.一种新能源车辆，包括如权利要求14或15所述的节能驱动转矩控制装置。
17.一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述指令被处理器执行时实现如权利要求1-13中任一项所述的节能驱动转矩控制方法。
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