本發(fā)明屬于電機(jī)控制，特別涉及一種電動(dòng)汽車扭矩控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)有的永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有運(yùn)行可靠、體積小、質(zhì)量輕、損耗少、效率高以及形狀和尺寸靈活多樣等顯著優(yōu)點(diǎn)，是電動(dòng)汽車上實(shí)現(xiàn)電能與機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵部件。而在永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，電機(jī)控制器是通過(guò)主動(dòng)工作來(lái)控制電機(jī)按照設(shè)定的方向、速度進(jìn)行工作的軟硬件、結(jié)構(gòu)總成。在電動(dòng)車輛中，電機(jī)控制器通過(guò)接收整車控制器發(fā)出的扭矩指令，將動(dòng)力電池所存儲(chǔ)的電能轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)電機(jī)所需的電能，來(lái)控制電動(dòng)車輛的啟動(dòng)運(yùn)行、進(jìn)退速度、爬坡力度等行駛狀態(tài)，或者輔助車輛進(jìn)行電制動(dòng)，將部分剎車能量回收到動(dòng)力電池中，提升電動(dòng)汽車的續(xù)航能力。

2、目前整車運(yùn)行既有扭矩請(qǐng)求策略是整車控制器(vcu：vehicle?control?unit)通過(guò)接收電池管理系統(tǒng)(bms：battery?management?system)發(fā)送的允許放電/回收功率，減去/加上當(dāng)前其余的高壓附件如dcdc(dc-dc?converter：dc-dc轉(zhuǎn)換器)、ptc(positivetemperature?coefficient：正溫度系數(shù)熱敏電阻)、ac(air?conditioner：空調(diào)系統(tǒng))等所需功率得到此刻mcu直流母線端允許使用的功率，再依據(jù)電機(jī)的效率以及轉(zhuǎn)速，得到當(dāng)前電機(jī)的允許請(qǐng)求扭矩。然而，針對(duì)當(dāng)前的扭矩控制方法，對(duì)于驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品生產(chǎn)差異性(電機(jī)產(chǎn)品的實(shí)際效率不滿足既有標(biāo)定值)以及電動(dòng)汽車存在的通過(guò)電機(jī)進(jìn)行扭矩補(bǔ)償工況，會(huì)導(dǎo)致機(jī)械端產(chǎn)生同樣的功率時(shí)，直流母線端消耗/補(bǔ)充更多的功率，這樣會(huì)導(dǎo)致電池過(guò)放/過(guò)充，一方面會(huì)有損電池，另一方面會(huì)導(dǎo)致電池故障后保護(hù)限功率，整車動(dòng)力性大大下降。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種電動(dòng)汽車扭矩控制方法，包括，

2、整車控制器基于獲取的扭矩計(jì)算參數(shù)，確定電機(jī)請(qǐng)求扭矩，并發(fā)送指令扭矩至電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；

3、電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)接收到指令扭矩后，疊加補(bǔ)償扭矩生成最終的執(zhí)行扭矩進(jìn)行輸出響應(yīng)；以及，

4、完成最終的執(zhí)行扭矩輸出響應(yīng)后，將電機(jī)控制器的母線電流和高壓電池的母線電流進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果，判斷是否重新執(zhí)行新的扭矩控制。

5、進(jìn)一步地，扭矩計(jì)算參數(shù)包括電子油門信號(hào)、高壓電池的最大允許放電功率、高壓電池的最大允許充電功率、高壓附件的需求功率、電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的最大可輸出扭矩、電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的效率值中的一種或多種；其中，

6、高壓電池根據(jù)自身的電壓信息和溫度信息，將當(dāng)前允許峰值放電功率或最大允許充電功率發(fā)送給整車控制器，其中，當(dāng)前允許峰值放電功率為高壓電池的最大允許放電功率；

7、高壓附件周期性的將檢測(cè)到的自身的高壓輸入電壓以及電流發(fā)送給整車控制器，整車控制器基于獲取的高壓輸入電壓和電流，計(jì)算得到高壓附件的需求功率；

8、電機(jī)控制器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)本身的溫度、工作模式、母線電壓、母線電流、電機(jī)溫度、電機(jī)轉(zhuǎn)速，以及根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速、母線電壓、電機(jī)溫度、電機(jī)控制器溫度及電機(jī)外特性曲線，獲得當(dāng)前驅(qū)動(dòng)電機(jī)最大可輸出扭矩，將當(dāng)前驅(qū)動(dòng)電機(jī)最大可輸出扭矩發(fā)給整車控制器；

9、整車控制器利用電機(jī)轉(zhuǎn)速和當(dāng)前驅(qū)動(dòng)電機(jī)最大可輸出扭矩，從效率圖中獲取電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的效率值，其中，在效率圖中，不同的電機(jī)轉(zhuǎn)速以及扭矩下，電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)不同的效率值。

10、進(jìn)一步地，整車控制器基于獲取的扭矩計(jì)算參數(shù)，確定電機(jī)請(qǐng)求扭矩包括，

11、基于獲取的高壓電池當(dāng)前允許峰值放電功率后，減去當(dāng)前高壓附件的需求功率，求得當(dāng)前狀態(tài)下電機(jī)控制器端允許的消耗功率；

12、基于電機(jī)控制器端允許的消耗功率和電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的效率值，計(jì)算得到電機(jī)端允許的輸出功率；

13、將電機(jī)端允許的輸出功率和電機(jī)轉(zhuǎn)速，帶入電機(jī)輸出功率計(jì)算公式求得電機(jī)請(qǐng)求扭矩，其中，電機(jī)輸出功率計(jì)算公式如下：

14、p＝t*n/9550

15、其中，t為電機(jī)請(qǐng)求扭矩，n為電機(jī)轉(zhuǎn)速。

16、進(jìn)一步地，整車控制器基于獲取的扭矩計(jì)算參數(shù)，確定電機(jī)請(qǐng)求扭矩包括，

17、基于獲取的高壓電池當(dāng)前最大允許充電功率后，加上當(dāng)前高壓附件的需求功率，求得當(dāng)前狀態(tài)下電機(jī)控制器端允許的充電功率；

18、基于電機(jī)控制器端允許的充電功率和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的效率值，計(jì)算得到電機(jī)端允許的輸出功率；

19、將電機(jī)端允許的輸出功率和電機(jī)轉(zhuǎn)速，帶入電機(jī)輸出功率計(jì)算公式求得電機(jī)請(qǐng)求扭矩，其中，電機(jī)輸出功率計(jì)算公式如下：

20、p＝t*n/9550

21、其中，t為電機(jī)請(qǐng)求扭矩，n為電機(jī)轉(zhuǎn)速。

22、進(jìn)一步地，完成最終的執(zhí)行扭矩輸出響應(yīng)后，將電機(jī)控制器的母線電流和高壓電池的母線電流進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果，判斷是否重新執(zhí)行新的扭矩命令包括，

23、高壓電池進(jìn)行放電時(shí)，電機(jī)控制器實(shí)時(shí)監(jiān)控直流母線端的母線電流，以及接收到的高壓電池實(shí)時(shí)允許的放電電流；

24、將直流母線端的的母線電流和高壓電池的放電電流進(jìn)行比較，其中，若電機(jī)控制器的母線電流大于高壓電池的放電電流，并持續(xù)時(shí)間t1，電機(jī)控制器實(shí)時(shí)減小輸出扭矩t1，則繼續(xù)實(shí)時(shí)檢測(cè)兩者電流，并進(jìn)行比較，直到直流母線端的母線電流小于高壓電池的放電電流為止。

25、進(jìn)一步地，完成最終的執(zhí)行扭矩輸出響應(yīng)后，將電機(jī)控制器的母線電流和高壓電池的母線電流進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果，判斷是否重新執(zhí)行新的扭矩命令包括，

26、高壓電池進(jìn)行充電時(shí)，電機(jī)控制器實(shí)時(shí)監(jiān)控直流母線端的母線電流以及接收高壓電池發(fā)送的實(shí)時(shí)允許的充電電流；

27、將直流母線端的母線電流和高壓電池的充電電流進(jìn)行比較，其中，若直流母線端的母線電流大于高壓電池的充電電流，并持續(xù)時(shí)間t2，電機(jī)控制器實(shí)時(shí)減小輸出扭矩t2，則繼續(xù)實(shí)時(shí)檢測(cè)兩者電流，并進(jìn)行比較，直到直流母線端的母線電流小于高壓電池的充電電流為止。

28、本發(fā)明的另一目的在于提供一種電動(dòng)汽車扭矩控制系統(tǒng)，包括整車控制器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、高壓電池以及高壓附件，電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括電機(jī)控制器和電機(jī)，整車控制器分別與電機(jī)控制器、高壓電池以及高壓附件連接，電機(jī)控制器還與電機(jī)連接；其中，

29、整車控制器，用于基于從電機(jī)控制器、高壓電池以及高壓附件獲取的扭矩計(jì)算參數(shù)，確定電機(jī)請(qǐng)求扭矩，并發(fā)送指令扭矩至電機(jī)控制器；

30、電機(jī)控制器，用于接收到指令扭矩后，疊加補(bǔ)償扭矩生成最終的執(zhí)行扭矩進(jìn)行輸出響應(yīng)；以及，

31、完成最終的執(zhí)行扭矩輸出響應(yīng)后，將自身直流母線端的母線電流和高壓電池的母線電流進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果，判斷是否重新執(zhí)行新的扭矩控制。

32、進(jìn)一步地，

33、在高壓電池放電時(shí)，整車控制器用于基于從電機(jī)控制器、高壓電池以及高壓附件獲取的扭矩計(jì)算參數(shù)，確定電機(jī)請(qǐng)求扭矩包括，

34、基于獲取的高壓電池發(fā)送的當(dāng)前允許峰值放電功率后，減去當(dāng)前高壓附件發(fā)送的需求功率，求得當(dāng)前狀態(tài)下電機(jī)控制器端允許的消耗功率；

35、基于電機(jī)控制器發(fā)送的允許的消耗功率和查表獲取的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的效率值，計(jì)算得到電機(jī)端允許的輸出功率；

36、將計(jì)算得到的電機(jī)端允許的輸出功率和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)得到的電機(jī)轉(zhuǎn)速，帶入電機(jī)輸出功率計(jì)算公式求得電機(jī)請(qǐng)求扭矩，其中，電機(jī)輸出功率計(jì)算公式如下：

37、p＝t*n/9550

38、其中，t為電機(jī)請(qǐng)求扭矩，n為電機(jī)轉(zhuǎn)速；

39、在高壓電池充電時(shí)，整車控制器用于基于從電機(jī)控制器、高壓電池以及高壓附件獲取的扭矩計(jì)算參數(shù)，確定電機(jī)請(qǐng)求扭矩包括，

40、基于高壓電池發(fā)送的當(dāng)前最大允許充電功率后，加上當(dāng)前高壓附件發(fā)送的需求功率，求得當(dāng)前狀態(tài)下電機(jī)控制器允許的充電功率；

41、基于電機(jī)控制器發(fā)送的允許的充電功率和查表獲取的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的效率值，計(jì)算得到電機(jī)端允許的輸出功率；

42、將計(jì)算得到的電機(jī)端允許的輸出功率和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)得到的電機(jī)轉(zhuǎn)速，帶入電機(jī)輸出功率計(jì)算公式求得電機(jī)請(qǐng)求扭矩，其中，電機(jī)輸出功率計(jì)算公式如下：

43、p＝t*n/9550

44、其中，t為電機(jī)請(qǐng)求扭矩，n為電機(jī)轉(zhuǎn)速。

45、進(jìn)一步地，完成最終的執(zhí)行扭矩輸出響應(yīng)后，將電機(jī)控制器的母線電流和高壓電池的母線電流進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果，判斷是否重新執(zhí)行新的扭矩命令包括，

46、高壓電池進(jìn)行放電時(shí)，電機(jī)控制器實(shí)時(shí)監(jiān)控直流母線端的母線電流，以及接收到的高壓電池實(shí)時(shí)允許的放電電流；

47、將直流母線端的的母線電流和高壓電池的放電電流進(jìn)行比較，其中，若電機(jī)控制器的母線電流大于高壓電池的放電電流，并持續(xù)時(shí)間t1，電機(jī)控制器實(shí)時(shí)減小輸出扭矩t1，則繼續(xù)實(shí)時(shí)檢測(cè)兩者電流，并進(jìn)行比較，直到直流母線端的母線電流小于高壓電池的放電電流為止；

48、高壓電池進(jìn)行充電時(shí)，電機(jī)控制器實(shí)時(shí)監(jiān)控直流母線端的母線電流以及接收高壓電池發(fā)送的實(shí)時(shí)允許的充電電流；

49、將直流母線端的母線電流和高壓電池的充電電流進(jìn)行比較，其中，若直流母線端的母線電流大于高壓電池的充電電流，并持續(xù)時(shí)間t2，電機(jī)控制器實(shí)時(shí)減小輸出扭矩t2，則繼續(xù)實(shí)時(shí)檢測(cè)兩者電流，并進(jìn)行比較，直到直流母線端的母線電流小于高壓電池的充電電流為止。

50、進(jìn)一步地，還包括蓄電池，通過(guò)電源管理器與高壓電池相連，用于獲取電能，且所述蓄電池還分別與整車控制器、電機(jī)控制器以及高壓附件連接，用于向整車控制器、電機(jī)控制器以及高壓附件提供電能。

51、本發(fā)明的控制方法避免在電機(jī)控制器端實(shí)際消耗/補(bǔ)充超過(guò)高壓電池當(dāng)前最大能力導(dǎo)致電池管理系統(tǒng)(bms)直接將功率限到很小值而影響整車動(dòng)力性，提高整車的安全性和可靠性。

52、本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書中闡述，并且，部分地從說(shuō)明書中變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)在說(shuō)明書、權(quán)利要求書以及附圖中所指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。