一種新能源汽車電機轉矩限值的計算方法與流程
1.本發明涉及驅動橋結構的技術領域，具體為一種新能源汽車電機轉矩限值的計算方法。
背景技術：
2.新能源汽車相比傳統汽車增加了一套電機驅動系統，該系統通常由高壓動力電池提供電能，通過逆變器、電機將電能轉換成機械能，驅動車輛前進。在實際控制中，整車控制器或者電機控制器，根據駕駛員需求計算電機需要輸出的轉矩。同時，為了避免損壞電池或者影響電池壽命，需要將電池的充放電功率控制在允許范圍內，因此需要對前述計算的電機轉矩進行限制。
3.現有的計算方式，其將效率視為固定不動的數值，初始標定時產生的偏差得不到修正，比如臺架試驗時，由于某種原因導致測量結果有偏差，那么這種偏差會持續導致電機轉矩限值的計算不準；且為了避免設定偏差，導致電池充放電超出允許范圍，現有方法計算時通常會預留一定的余量，這種預留反過來會導致電池的充放電能力無法得到有效的發揮。
技術實現要素：
4.針對上述問題，本發明提供了一種新能源汽車電機轉矩限值的計算方法，其通過控制電機轉矩在該限值以內，能夠在充分發揮電池充放電能力的同時，避免電池功率超出允許范圍。
5.一種新能源汽車電機轉矩限值的計算方法，其特征在于，其包括如下步驟：
6.a通過臺架實驗測試獲得轉換效率，并對測試結果進行處理，得到關于轉速和電池電功率的效率表map_test(n,pbat)，從而獲得對應的eff_tra和eff_bra；
7.b在整車控制器中定義一張實際效率表map，其初始值等于前述臺架測試獲得的效率表map_test；當控制器運行時，根據每一時刻電機的實際效率，對相應工作點的效率表數值進行迭代更新；
8.c采用更新后的效率表map(t)，根據當前電機轉速n(t)，電池放電功率限值pmax_dis，查表獲得eff_tra(t)，進而計算得到驅動轉矩tmax_tra(t)；或者根據更新后的效率表map(t)，根據當前電機轉速n(t)，電池充電功率限值pmax_cha，查表獲得eff_bra(t)，進而計算得到制動轉矩限值tmax_bra(t)；
9.其中驅動時，電機系統的機電轉換效率為eff_tra，則允許電機輸出的最大驅動功率pmax_mot和電池最大允許放電功率pmax_dis的關系為：pmax_mot＝pmax_dis*eff_tra.進一步根據當前的電機轉速n,即可獲得當前的電機驅動轉矩限值tmax_tra＝pmax_dis*eff_tra/n；
10.制動充電時，電機制動轉矩限值tmax_bra＝pmax_cha/eff_bra/n，其中pmax_cha為電池最大允許充電功率，eff_bra為電機系統的制動轉換效率。
11.其進一步特征在于：
12.步驟a中，將電機的工作區域，即轉速和轉矩范圍，劃分為若干個網格，narray[k]＝{n1,n2,
…
nk-1,nk},
[0013]
tarray[m]＝{t1,t2,
…
tm-1,tm}，通過臺架試驗，測試得到各個網格的轉換效率，對測試結果進行處理，得到一張關于轉速和電池電功率的效率表map_test(n,pbat)；
[0014]
步驟b中，首先根據電機反饋的轉矩t(t)、電機轉速n(t)和電池功率pbat(t)，計算當前工作點下的實際轉換效率eff(t)；然后計算更新前的效率表中，工作點(n(t),pbat(t))對應的效率值map(t-1)；最后，融合eff(t)和map(t-1),更新效率表中該工作點的數值：map(t)＝f(map(t-1),eff(t))，其中f為融合算法。
[0015]
采用本發明后，其可以不斷修正得到準確的效率值，因此不需要預留余量，能夠充分發揮電池能力。電機隨著使用時間的加長，不可避免地會出現退磁，進而引起效率變化；另一方面，電機控制器、高壓線束本身的等效直流電阻也會緩慢增加，這兩者均會導致系統的轉換效率產生變化，發明提出的方法可以自動識別出效率變化，從而使轉矩限值始終匹配系統狀態，整體方法，簡單可靠，運算量少，對控制器的運算資源占用低，十分適合實際工程應用。
附圖說明
[0016]
圖1為本發明的具體實施例所對應的map(n，t)和效率表格；
[0017]
圖2為本發明的具體實施例所對應的轉矩、轉速和效率的立體坐標圖；
[0018]
圖3為本發明的具體實施例所對應的map(n，p
bat
)和效率表格；
[0019]
圖4為本發明的具體實施例所對應的電功率、轉速和效率的坐標圖。
具體實施方式
[0020]
一種新能源汽車電機轉矩限值的計算方法，其包括如下步驟：
[0021]
a將電機的工作區域，即轉速和轉矩范圍，劃分為若干個網格，narray[k]＝{n1,n2,
…
nk-1,nk},tarray[m]＝{t1,t2,
…
tm-1,tm}，通過臺架試驗，測試得到各個網格的轉換效率，對測試結果進行處理，得到一張關于轉速和電池電功率的效率表map_test(n,pbat)；
[0022]
b在整車控制器中定義一張實際效率表map，其初始值等于前述臺架測試獲得的效率表map_test；當控制器運行時，根據每一時刻電機的實際效率，對相應工作點的效率表數值進行迭代更新；具體實施時，首先根據電機反饋的轉矩t(t)、電機轉速n(t)和電池功率pbat(t)，計算當前工作點下的實際轉換效率eff(t)；然后計算更新前的效率表中，工作點(n(t),pbat(t))對應的效率值map(t-1)；最后，融合eff(t)和map(t-1),更新效率表中該工作點的數值：map(t)＝f(map(t-1),eff(t))，其中f為融合算法；
[0023]
c采用更新后的效率表map(t)，根據當前電機轉速n(t)，電池放電功率限值pmax_dis，查表獲得eff_tra(t)，進而計算得到驅動轉矩tmax_tra(t),tmax_tra＝pmax_dis*eff_tra/n；或者根據更新后的效率表map(t)，根據當前電機轉速n(t)，電池充電功率限值pmax_cha，查表獲得eff_bra(t)，進而tmax_tra＝pmax_dis*eff_tra/n；計算得到制動轉矩限值tmax_bra(t),tmax_bra＝pmax_cha/eff_bra/n；
[0024]
其中驅動時，電機系統的機電轉換效率為eff_tra，則允許電機輸出的最大驅動功率pmax_mot和電池最大允許放電功率pmax_dis的關系為：pmax_mot＝pmax_dis*eff_tra.進一步根據當前的電機轉速n,即可獲得當前的電機驅動轉矩限值tmax_tra＝pmax_dis*eff_tra/n；
[0025]
制動充電時，電機制動轉矩限值tmax_bra＝pmax_cha/eff_bra/n，其中pmax_cha為電池最大允許充電功率，eff_bra為電機系統的制動轉換效率。
[0026]
具體實施例，見圖1-圖4：根據臺架測試獲得了待測試的電機轉矩、轉速和效率，并制作了圖1的表和圖2的三坐標圖，同時根據臺架測試獲得了待測試電機的轉矩、轉速和效率的，并制作了圖3的表和圖4的三坐標圖。
[0027]
具體實施時，根據上述更新后的效率表或效率圖，根據當前電機轉速n(t)，電池放電功率限值pmax_dis，查表獲得eff_tra(t)，進而計算得到驅動轉矩tmax_tra(t)，tmax_tra＝pmax_dis*eff_tra/n；或者在制動充電狀態下，根據當前電機轉速n(t)，電池充電功率限值pmax_cha，查表獲得eff_bra(t)，進而計算得到制動轉矩限值tmax_bra(t),tmax_bra＝pmax_cha/eff_bra/n。
[0028]
現有的計算方式，將效率視為固定不動的數值。發明提出的方法，認為效率是會發生變化的；現有的計算方式，初始標定時產生的偏差得不到修正，比如臺架試驗時，由于某種原因導致測量結果有偏差，那么這種偏差會持續導致電機轉矩限值的計算不準；發明提出的方法，不完全依賴于初始標定，及時偏差較大，也可以在后續運行期間內得到修正；其提出簡單有效的自動迭代方法，控制器能夠在每一個運行周期，簡單地利用實際反饋結果，對自身的控制參數(效率表)進行更新。
[0029]
其有益效果如下：
[0030]
1現有的計算方法，為了避免設定偏差，導致電池充放電超出允許范圍，通常會預留一定的余量，這種預留反過來會導致電池的充放電能力無法得到有效的發揮。發明提出的方法，可以不斷修正得到準確的效率值，因此不需要預留余量，能夠充分發揮電池能力；
[0031]
2電機隨著使用時間的加長，不可避免地會出現退磁，進而引起效率變化；另一方面，電機控制器、高壓線束本身的等效直流電阻也會緩慢增加，這兩者均會導致系統的轉換效率產生變化，發明提出的方法可以自動識別出效率變化，從而使轉矩限值始終匹配系統狀態；
[0032]
3發明提出的方法，簡單可靠，運算量少，對控制器的運算資源占用低，適合實際工程應用。
[0033]
對于本領域技術人員而言，顯然本發明不限于上述示范性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發明內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。
[0034]
此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。
技術特征：
1.一種新能源汽車電機轉矩限值的計算方法，其特征在于，其包括如下步驟：a通過臺架實驗測試獲得轉換效率，并對測試結果進行處理，得到關于轉速和電池電功率的效率表map_test(n,pbat)，從而獲得對應的eff_tra和eff_bra；b在整車控制器中定義一張實際效率表map，其初始值等于前述臺架測試獲得的效率表map_test；當控制器運行時，根據每一時刻電機的實際效率，對相應工作點的效率表數值進行迭代更新；c采用更新后的效率表map(t)，根據當前電機轉速n(t)，電池放電功率限值pmax_dis，查表獲得eff_tra(t)，進而計算得到驅動轉矩tmax_tra(t)；或者根據更新后的效率表map(t)，根據當前電機轉速n(t)，電池充電功率限值pmax_cha，查表獲得eff_bra(t)，進而計算得到制動轉矩限值tmax_bra(t)；其中驅動時，電機系統的機電轉換效率為eff_tra，則允許電機輸出的最大驅動功率pmax_mot和電池最大允許放電功率pmax_dis的關系為：pmax_mot＝pmax_dis*eff_tra.進一步根據當前的電機轉速n,即可獲得當前的電機驅動轉矩限值tmax_tra＝pmax_dis*eff_tra/n；制動充電時，電機制動轉矩限值tmax_bra＝pmax_cha/eff_bra/n，其中pmax_cha為電池最大允許充電功率，eff_bra為電機系統的制動轉換效率。2.如權利要求1所述的一種新能源汽車電機轉矩限值的計算方法，其特征在于：步驟a中，將電機的工作區域，即轉速和轉矩范圍，劃分為若干個網格，narray[k]＝{n1,n2,
…
nk-1,nk},tarray[m]＝{t1,t2,
…
tm-1,tm}，通過臺架試驗，測試得到各個網格的轉換效率，對測試結果進行處理，得到一張關于轉速和電池電功率的效率表map_test(n,pbat)。3.如權利要求1所述的一種新能源汽車電機轉矩限值的計算方法，其特征在于：步驟b中，首先根據電機反饋的轉矩t(t)、電機轉速n(t)和電池功率pbat(t)，計算當前工作點下的實際轉換效率eff(t)；然后計算更新前的效率表中，工作點(n(t),pbat(t))對應的效率值map(t-1)；最后，融合eff(t)和map(t-1),更新效率表中該工作點的數值：map(t)＝f(map(t-1),eff(t))，其中f為融合算法。
技術總結
本發明提供了一種新能源汽車電機轉矩限值的計算方法，其通過控制電機轉矩在該限值以內，能夠在充分發揮電池充放電能力的同時，避免電池功率超出允許范圍。其包括如下步驟：a通過臺架實驗測試獲得轉換效率，并對測試結果進行處理，得到關于轉速和電池電功率的效率表map_test(,Pbat)；b在整車控制器中定義一張實際效率表map，其初始值等于前述臺架測試獲得的效率表map_test；當控制器運行時，根據每一時刻電機的實際效率，對相應工作點的效率表數值進行迭代更新；c采用更新后的效率表map(t)進而計算得到驅動轉矩Tmax_tra(t)；或者計算得到制動轉矩限值Tmax_bra(t)；其中驅動時，電機系統的機電轉換效率為eff_tra，推理獲得當前的電機驅動轉矩限值Tmax_tra＝Pmax_dis*eff_tra/；制動充電時，電機制動轉矩限值Tmax_bra＝Pmax_cha/eff_bra/。Tmax_bra＝Pmax_cha/eff_bra/。Tmax_bra＝Pmax_cha/eff_bra/。
