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车辆扭矩估算方法、系统、车辆及存储介质与流程

2022-09-01 08:47:36 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及车辆技术领域,尤其涉及一种车辆扭矩估算方法、系统、车辆及存储介质。


背景技术:

2.在现有技术中,对车辆的整车扭矩限制值的估算,直接影响到最终各驱动电机的扭矩输出值的大小,当车辆的整车扭矩限制值预估过大,会导致车辆的总驱动功率超过许可总驱功率,当车辆的整车扭矩限制值预估过小,则会影响满足车辆驾驶的动力需求。因此,车辆的整车扭矩限制值的估算对保持扭矩经济输出与车辆驾驶动力需求的平衡具有较大的影响,即如何提高对车辆的整车扭矩限制的估算准确性是需要解决的问题。
3.上述内容仅用于辅助理解本技术的技术方案,并不代表承认上述内容是现有技术。


技术实现要素:

4.本技术的主要目的在于提供一种车辆扭矩估算方法、系统、车辆及存储介质,旨在解决现有技术无法对车辆的整车扭矩限制值进行准确估算的技术问题。
5.为实现上述目的,本技术提供一种车辆扭矩估算方法,应用于包括动力电池和至少两个驱动电机的车辆,所述车辆扭矩估算方法包括以下步骤:
6.获取动力电池能够提供给驱动电机的许可总驱动功率、各驱动电机的许可驱动功率、各驱动电机的许可扭矩、所述车辆的整车扭矩以及当前车速,其中,所述当前车速为实时车速和参考车速中的一种;
7.基于所述许可总驱动功率、各驱动电机的许可驱动功率、各驱动电机的许可扭矩和当前车速,按照功率消耗最小化逻辑,对所述整车扭矩进行限制,得到所述车辆的整车扭矩限制值。
8.可选地,所述基于所述许可总驱动功率、各驱动电机的许可驱动功率、各驱动电机的许可扭矩和当前车速,按照功率消耗最小化逻辑,对所述整车扭矩进行限制,得到所述车辆的整车扭矩限制值的步骤,包括:
9.基于所述当前车速确定各驱动电机对应的转速;
10.基于所述许可总驱动功率和所述各驱动电机对应的转速,查询预置的第三map表,以确定各驱动电机对应的第一扭矩限制值,其中,所述第一扭矩限制值用于表征驱动电机在动力电池能力限制下对应的输出许可扭矩,所述第三map表用于表征许可总驱动功率-各驱动电机转速-各驱动电机扭矩的映射关系;
11.基于所述各驱动电机的许可驱动功率和所述各驱动电机的许可扭矩,确定各驱动电机对应的第二扭矩限制值,其中,所述第二扭矩限制值用于表征驱动电机在自身能力限制下对应的输出许可扭矩;
12.基于所述第一扭矩限制值和所述第二扭矩限制值,确定所述车辆的整车扭矩限制
值。
13.可选地,所述基于所述第一扭矩限制值和所述第二扭矩限制值,确定所述车辆的整车扭矩限制值的步骤,包括:
14.将各驱动电机对应的第一扭矩限制值与其对应的第二扭矩限制值进行比对;
15.在输出扭矩的情况下,取各驱动电机对应的第一扭矩限制值和第二扭矩限制值中的最小者作为各驱动电机对应的扭矩限制值;
16.在回收扭矩的情况下,取各驱动电机对应的第一扭矩限制值和第二扭矩限制值中的最大者作为各驱动电机对应的扭矩限制值;
17.计算各驱动电机对应的扭矩限制值之和,作为所述车辆的整车扭矩限制值。
18.可选地,所述获取当前车速的步骤,包括:
19.在车辆处于稳定的驾驶工况中时,获取所述车辆的实时车速作为当前车速;
20.在车辆处于失稳的驾驶工况中时,获取所述车辆对应的参考车速作为当前车速。
21.可选地,所述在车辆处于稳定的驾驶工况中时,获取所述车辆的实时车速作为当前车速的步骤之前,还包括:
22.获取前驱动电机转速、后驱动电机转速、前驱动电机的转速变化率和后驱动电机的转速变化率;
23.若所述前驱动电机转速和后驱动电机转速的差值大于第一预设阈值,或者所述前驱动电机的转速变化率和后驱动电机的转速变化率中的最大值大于第二预设阈值,则车辆处于失稳的驾驶工况中。
24.可选地,所述获取所述车辆对应的参考车速作为当前车速的步骤,包括:
25.基于所述前驱动电机转速和后驱动电机转速中的最大值,确定所述车辆对应的参考车速。
26.可选地,所述获取所述车辆对应的参考车速作为当前车速的步骤,还包括:
27.基于前驱动电机的转速变化率和后驱动电机的转速变化率中的最大值,对所述参考车速进行修正,将修正后的参考车速作为当前车速。
28.此外,为实现上述目的,本技术还提供一种车辆扭矩估算系统,所述车辆扭矩估算系统包括:
29.能量管理模块,用于获取动力电池能够提供给驱动电机的许可总驱动功率、各驱动电机的许可驱动功率、各驱动电机的许可扭矩、所述车辆的整车扭矩以及当前车速,其中,所述当前车速为实时车速和参考车速中的一种;
30.扭矩限制模块,用于基于所述许可总驱动功率、各驱动电机的许可驱动功率、各驱动电机的许可扭矩和当前车速,按照功率消耗最小化逻辑,对所述整车扭矩进行限制,得到所述车辆的整车扭矩限制值。
31.此外,为实现上述目的,本技术还提供一种车辆,所述车辆包括动力电池、至少两个驱动电机以及如上所述的车辆扭矩估算系统。
32.此外,为实现上述目的,本技术还提供一种存储介质,所述存储介质上存储有车辆扭矩估算程序,所述车辆扭矩估算程序被处理器执行时实现如上所述的车辆扭矩估算方法的步骤。
33.本技术公开了一种车辆扭矩估算方法、系统、车辆及存储介质,与现有技术中无法
对车辆的整车扭矩限制值进行准确估算相比,本技术获取动力电池能够提供给驱动电机的许可总驱动功率、各驱动电机的许可驱动功率、各驱动电机的许可扭矩、所述车辆的整车扭矩以及当前车速,其中,所述当前车速为实时车速和参考车速中的一种;基于所述许可总驱动功率、各驱动电机的许可驱动功率、各驱动电机的许可扭矩和当前车速,按照功率消耗最小化逻辑,对所述整车扭矩进行限制,得到所述车辆的整车扭矩限制值,即本技术选择实时车速或参考车速作为当前车速,实现在失稳的驾驶工况下对车辆的整车扭矩限制值的估算进行修正,提高了车辆的整车扭矩限制值的估算的准确性。
附图说明
34.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本技术的实施例,并与说明书一起用于解释本技术的原理。
35.为了更清楚地说明本技术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,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
36.图1为本技术车辆扭矩估算方法第一实施例的流程示意图;
37.图2为本技术第三map表;
38.图3为本技术车辆扭矩控制方法的流程示意图;
39.图4为本技术第二map表;
40.图5为本技术第一map表;
41.图6为本技术map表的制作流程示意图;
42.图7为本技术车辆扭矩估算系统第一实施例的功能模块示意图。
43.本技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
44.应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术,并不用于限定本技术。
45.本技术实施例提供了一种车辆扭矩估算方法,参照图1,图1为本技术车辆扭矩估算方法第一实施例的流程示意图。
46.在本实施例中,所述车辆扭矩估算方法包括:
47.步骤s10、获取动力电池能够提供给驱动电机的许可总驱动功率、各驱动电机的许可驱动功率、各驱动电机的许可扭矩、所述车辆的整车扭矩以及当前车速,其中,所述当前车速为实时车速和参考车速中的一种。
48.其中,上述动力电池能够提供给驱动电机的许可总驱动功率为各驱动电机的许可驱动功率之和。
49.其中,车辆的整车扭矩是指车辆行驶过程中其各驱动电机输出的扭矩之和,各驱动电机输出的扭矩作用于车辆的各轮端,因此,车辆的整车需求扭矩也可以指车辆行驶过程中其各轮端所需的扭矩之和。车辆在不同的行驶状态下以及在不同的行驶路况下,其各轮端所需的扭矩及扭矩之和均不同,因此,可基于车辆的行驶状态信息和行驶路况信息确定车辆当前的整车需求扭矩。车辆的行驶状态信息包括但不限于车辆的行驶速度、制动踏板的深度、油门踏板的开合、车辆各车轮的转向角等。车辆的行驶路况信息包括但不限于车
辆当前所处的路面类型(例如柏油马路、泥地、山路等)、天气信息(例如湿滑、下雪、结冰等)、拥堵情况等。
50.步骤s20、基于所述许可总驱动功率、各驱动电机的许可驱动功率、各驱动电机的许可扭矩和当前车速,按照功率消耗最小化逻辑,对所述整车扭矩进行限制,得到所述车辆的整车扭矩限制值。
51.具体地,上述步骤s20包括:
52.步骤s21、基于所述当前车速确定各驱动电机对应的转速。
53.具体地,各驱动电机对应的转速是基于当前车速和车轮滚动半径计算得到的。
54.步骤s22、基于所述许可总驱动功率和所述各驱动电机对应的转速,查询预置的第三map表,以确定各驱动电机对应的第一扭矩限制值,其中,所述第一扭矩限制值用于表征驱动电机在动力电池能力限制下对应的输出许可扭矩,所述第三map表用于表征许可总驱动功率-各驱动电机转速-各驱动电机扭矩的映射关系。
55.其中,预置的第三map表可以参考图2,图2为本技术第三map表,横坐标为各驱动电机转速,纵坐标为各驱动电机扭矩。即基于所述许可总驱动功率和所述各驱动电机对应的转速,查询预置的第三map表,以确定各驱动电机对应的第一扭矩限制值的过程可以为:基于所述许可总驱动功率和各驱动电机对应的转速,确定在该许可总驱动功率下,各驱动电机对应的扭矩,根据所述各驱动电机对应的转速和扭矩,查表第三map表,得到各驱动电机对应的电机效率,基于查表得到的各驱动电机对应的电机效率与各驱动电机许可扭矩,确定各驱动电机对应的第一扭矩限制值。
56.预置的第三map表的制作过程可以参考图6,图6为本技术map表的制作流程示意图。
57.预置的第三map表的制作过程包括:
58.1)通过电机台架试验得到不同电压下各驱动电机的效率map表,其中横坐标为各驱动电机转速,纵坐标为各驱动电机扭矩。在不同电压下,测试不同转速和扭矩下对应的电机效率;
59.2)对效率map表中,不同转速下,零扭矩对应的电机效率进行修正。考虑零扭矩点附近实验值可能存在较大偏差,对该处的扭矩坐标点进行剔除,对于零扭矩点,本身没有驱动效率可言,而为了在正负扭矩之间过渡,同时考虑相对于回收扭矩、驱动扭矩使用频率更多,则用临近有效的正扭矩对应的电机效率进行填充。另外在电机端精度扭矩(如
±
3nm,到轴端基本在30nm左右)范围内效率不准确,需避开该区域,例如从50nm开始采用该处试验数据较为合理,控制上更低的扭矩区则通过线性差值获取效率;
60.对零转速点考虑电功率全部用来发热,在实际使用时一般会单独替代策略处理(如车辆起步时允许按照综合了电池和电机能力后的最大能力输出,故设计第三map表中不单独列出零转速点,即从表的角度接近0点默认以低转速点的效率运算);
61.3)对效率map表中的nan数据进行填充,获取完整的第三map表。由于一些数据点超出了功率范围存在nan数据,对上下两端nan的数据则采用临近纵向的效率进行替换(效率数据值等于nan时,功率已经达到上限,扭矩不能继续增大,效率也就不变),以获取完整的第三map表。
62.步骤s23、基于所述各驱动电机的许可驱动功率和所述各驱动电机的许可扭矩,确
定各驱动电机对应的第二扭矩限制值,其中,所述第二扭矩限制值用于表征驱动电机在自身能力限制下对应的输出许可扭矩。
63.具体地,驱动电机的许可扭矩通常为驱动电机轴端的许可扭矩,由于驱动电机与车轮之间还设置有减速器等,因此,可基于减速器的减速比和驱动电机的许可驱动功率至机械功率的转换损失,将驱动电机的许可扭矩换算成驱动电机对应的第二扭矩限制值。其中,驱动电机的许可驱动功率至机械功率的转换损失可基于驱动电机的母线电压、温度以及转速等进行估算得到。
64.需要说明的是,估算上述驱动电机的许可驱动功率至机械功率的转换损失可以采用本领域常用的任意适当的方式,本技术实施例在此不再赘述。
65.步骤s24、基于所述第一扭矩限制值和所述第二扭矩限制值,确定所述车辆的整车扭矩限制值。
66.具体地,上述步骤s24可以包括:
67.步骤a1、将各驱动电机对应的第一扭矩限制值与其对应的第二扭矩限制值进行比对。
68.步骤a2、在输出扭矩的情况下,取各驱动电机对应的第一扭矩限制值和第二扭矩限制值中的最小者作为各驱动电机对应的扭矩限制值。
69.具体地,若各驱动电机对应的第一扭矩限制值小于或等于其对应的第二扭矩限制值,则将各驱动电机对应的第一扭矩限制值作为各驱动电机对应的扭矩限制值;若各驱动电机对应的第一扭矩限制值大于其对应的第二扭矩限制值,则将各驱动电机对应的第二扭矩限制值作为各驱动电机对应的扭矩限制值。
70.步骤a3、在回收扭矩的情况下,取各驱动电机对应的第一扭矩限制值和第二扭矩限制值中的最大者作为各驱动电机对应的扭矩限制值。
71.具体地,若各驱动电机对应的第一扭矩限制值小于其对应的第二扭矩限制值,则将各驱动电机对应的第二扭矩限制值作为各驱动电机对应的扭矩限制值;若各驱动电机对应的第一扭矩限制值大于或等于其对应的第二扭矩限制值,则将各驱动电机对应的第一扭矩限制值作为各驱动电机对应的扭矩限制值。
72.步骤a4、对各驱动电机对应的扭矩限制值进行比对,若各驱动电机对应的扭矩限制值之差大于预设差值阈值,则对各驱动电机对应的扭矩限制值进行扭矩转移,得到扭矩转移后各驱动电机对应的扭矩限制值。
73.具体地,在本实施例中,驱动电机的数量为2个,分别为第一驱动电机和第二驱动电机,计算第一驱动电机对应的扭矩限制值和第二驱动电机对应的扭矩限制值之间的差值,若第一驱动电机对应的扭矩限制值大于第二驱动电机对应的扭矩限制,且差值大于第一预设差值阈值时,则对第一驱动电机对应的扭矩限制值进行扭矩转移操作,即第一驱动电机对应的扭矩限制值的减小量等于第二驱动电机对应的扭矩限制值的增加量,使得扭矩转移后第一驱动电机对应的扭矩限制值与扭矩转移后第二驱动电机对应的扭矩限制之间的差值小于第二预设差值阈值。需要说明的是,第一预设差值阈值和第二预设差值阈值可以根据实际需求进行设置,且第一预设差值阈值大于第二预设差值阈值。
74.步骤a5、计算扭矩转移后各驱动电机对应的扭矩限制值之和,作为所述车辆的整车扭矩限制值。
75.进一步地,在本实施例中,所述获取当前车速的步骤,包括:
76.步骤a1、获取前驱动电机转速、后驱动电机转速、前驱动电机的转速变化率和后驱动电机的转速变化率;
77.步骤a2、若所述前驱动电机转速和后驱动电机转速的差值大于第一预设阈值,或者所述前驱动电机的转速变化率和后驱动电机的转速变化率中的最大值大于第二预设阈值,则车辆处于失稳的驾驶工况中,反之,则车辆处于稳定的驾驶工况中;
78.步骤a3、在车辆处于稳定的驾驶工况中时,获取所述车辆的实时车速作为当前车速;
79.步骤a4、在车辆处于失稳的驾驶工况中时,获取所述车辆对应的参考车速作为当前车速。
80.需要说明的是,步骤a2中的第一预设阈值和第二预设阈值可以根据实际需求进行设置,在本实施例中不作具体限制。
81.具体地,上述获取所述车辆对应的参考车速作为当前车速的步骤,可以包括:
82.步骤a41、基于所述前驱动电机转速和后驱动电机转速中的最大值,确定所述车辆对应的参考车速。
83.在本实施例中,根据前驱动电机转速、后驱动电机转速以及车辆的车轮滚动半径计算得到车辆四个车轮对应的轮速,取其中的最大值作为车辆对应的参考车速。
84.步骤a42、基于前驱动电机的转速变化率和后驱动电机的转速变化率中的最大值,对所述参考车速进行修正,将修正后的参考车速作为当前车速。
85.在本实施例中,前驱动电机的转速变化率和后驱动电机的转速变化率中的最大值与参考车速成正比关系,前驱动电机的转速变化率和后驱动电机的转速变化率中的最大值越大,则修正后的参考车速要高。
86.进一步地,在本实施例中,当车辆的驾驶工况从失稳状态进入到稳定状态,或者从稳定状态进入到失稳状态时,参考车速和实时车速之间存在差距,无法实现参考车速和实时车速的平稳过度,此时,可以以一个滤波斜率对参考车速和实时车速进行衔接,保证参考车速和实时车速的平稳过度。
87.在本实施例中,对车辆的整车扭矩限制值的估算,直接影响到最终各驱动电机的扭矩输出值的大小,当车辆的整车扭矩限制值预估过大,会导致车辆的总驱动功率超过许可总驱功率,当车辆的整车扭矩限制值预估过小,则会影响满足车辆驾驶的动力需求。本实施例中通过稳定和失稳的驾驶工况变化,选择实时车速或参考车速作为当前车速,实现在失稳的驾驶工况下对车辆的整车扭矩限制值的估算进行修正,提高了车辆的整车扭矩限制值的估算的准确性,进一步保证了实现扭矩经济分配输出的同时,最大程度的满足了车辆驾驶的动力需求。
88.需要说明的是,本实施例中的车辆扭矩估算方法的步骤可以应用于车辆扭矩控制方法中。
89.参考图3,图3为本技术车辆扭矩控制方法的流程示意图。在车辆扭矩控制方法中,在上述车辆扭矩估算方法的基础上,还包括以下步骤:
90.步骤s30、基于所述整车扭矩限制值和当前车速,确定目标扭矩分配系数。
91.具体的,上述步骤s30可以包括:
92.步骤s31、基于所述当前车速确定各驱动电机对应的转速。
93.具体地,各驱动电机对应的转速是基于当前车速和车轮滚动半径计算得到的。
94.步骤s32、基于所述整车扭矩限制值和所述各驱动电机对应的转速,查询预置的第二map表,以确定各驱动电机对应的扭矩分配系数,其中,所述第二map表用于表征各驱动电机对应的扭矩-各驱动电机对应的转速-扭矩分配系数的映射关系。
95.其中,预置的第二map表可以参考图4,图4为本技术第二map表,横坐标为各驱动电机对应的转速,纵坐标为各驱动电机对应的扭矩。在本实施例中,车辆的整车扭矩限制值为扭矩转移后各驱动电机对应的扭矩限制值之和,即基于所述整车扭矩限制值和所述各驱动电机对应的转速,查询预置的第二map表,以确定各驱动电机对应的扭矩分配系数包括:
96.基于整车扭矩限制确定各驱动电机对应的扭矩限制值,基于各驱动电机对应的扭矩限制值和各驱动电机对应的转速查表第二map表,以确定各驱动电机对应的扭矩分配系数。
97.预置的第二map表的制作过程可以参考图6,图6为本技术map表的制作流程示意图。
98.预置的第二map表的制作过程包括:
99.1)通过电机台架试验得到各驱动电机的功率外特性数据和扭矩外特性数据;
100.2)基于第三map表制作过程中经步骤对效率map表中,不同转速下,零扭矩对应的电机效率进行修正后得到的效率map表,分别计算各驱动电机的map表(表中横轴是各驱动电机的转速,纵轴是各驱动电机的扭矩),其中,计算各驱动电机的map表时需要满足放电时从机械功率反算电功率是除以效率,充电时从机械功率反算电功率是乘以效率的原则;并对map表中的nan数据进行填充(采用临近纵向功率进行填充、或使用等转速下对应的功率外特性值填充),获取完整的map表;
101.3)设定总扭矩值,遍历分配系数,并通过步骤2)中的map表差值得出各驱动电机在每个分配系数下的功率,其中,在基于分配系数分配各驱动电机的扭矩后,若分配后的其中一驱动电机扭矩超过该驱动电机的扭矩外特征性时,则默认该分配系数,将nan作为该分配系数下各驱动电机的功率,反之,则基于各驱动电机的map表插值获取该分配系数下各驱动电机的功率之和;
102.4)获取每个总扭矩值和转速对应的最小map表,其中,若设置分配系数精度较低,边界扭矩取值始终存在单驱动电机扭矩超过扭矩外特性,则最小功率存在nan;
103.5)获取每个总扭矩值和转速对应的最小map表对应的分配系数表,并对分配系数表中nan数据、零转速点和零扭矩点进行填充,以获取完整的第二map表。
104.其中对零扭矩附近,负扭矩区若为1,则按照分配系数0替换处理,正扭矩区则按照分配系数1 替换处理,这样处理的目的是规避局部点分配系数在0和1之间跳变,使得其呈现连续分配变化,以帮助实现扭矩的连续转移变化。
105.对分配系数nan进行填充,nan区出现的原因主要是因为两个电机根据分配系数总会有单个扭矩超限,这里与所遍历的分配系数精度有关,可能不能匹配到两个电机的外特性扭矩比,不过后续可以通过nan填充来处理,即采用统一转速下可达到的最大扭矩时的分配系数作为nan区的填充系数(即用外特性扭矩比出的分配系数进行填充),其中对于零扭矩点系数按照正扭矩进行填充(驱动回零工况相比回收情况更多),零转速点则默认与临近
低转速(如50rpm)保持一致,以避免分配系数在低转速过渡变化(表中不体现零转速点,实际查找则是默认表明以50rpm转速下的值)。
106.更为具体地,在得到整车扭矩限制值后,对整车扭矩限制值进行轮端基础滤波,并结合滤波后的整车扭矩限制值、各驱动电机对应的转速以及预置的第二map表,确定车辆在经济模式下对应的目标扭矩分配系数。
107.步骤s40、基于所述整车扭矩限制值和所述目标扭矩分配系数,确定各驱动电机对应的期望扭矩。
108.其中,目标扭矩分配系数包括多个,即每一驱动电机都有对应的目标扭矩分配系数,将每一驱动电机对应的目标扭矩分配系数与整车扭矩限制值相乘,得到的值即为每一驱动电机对应的期望扭矩。
109.步骤s50、基于各驱动电机对应的期望扭矩和各驱动电机的转速,确定车辆的期望总功率。
110.具体地,基于功率=n
×
转速
×
期望扭矩的计算公式,计算得到各驱动电机对应的期望功率,将各驱动电机对应的期望功率相加,即可得到车辆的期望总功率。
111.进一步的,步骤s50中的各驱动电机对应的期望扭矩是经滤波处理后,得到的滤波后的期望扭矩。
112.步骤s60、将所述期望总功率和所述许可总驱动功率进行比对,并根据比对结果,选择对应的分配策略对各驱动电机进行扭矩分配。
113.具体地,步骤s60可以包括:
114.步骤s610、若所述期望总功率与所述许可总驱动功率的差值大于预设阈值,则基于所述各驱动电机的许可驱动功率及许可扭矩,对所述各驱动电机对应的期望扭矩进行限制,得到各驱动电机对应的目标扭矩,并基于所述目标扭矩为各驱动电机进行扭矩分配。
115.具体地,基于所述各驱动电机的许可驱动功率及许可扭矩,对所述各驱动电机对应的期望扭矩进行限制包括:
116.当整车存在两个驱动电机时,在计算其中一个驱动电机对应的期望扭矩时,采用许可总驱动功率减去另一个驱动电机的实际消耗功率,作为该驱动电机在动力电池能力限制下的驱动功率,并基于所述驱动功率和该驱动电机查询预置的第一map表,确定在该驱动电机在动力电池能力限制下的扭矩作为第一许可扭矩。
117.其中,预置的第一map表可以参考图5,图5为本技术第一map表,横坐标为各驱动电机对应的转速,纵坐标为各驱动电机对应的扭矩。
118.预置的第一map表的制作过程可以参考图6,图6为本技术map表的制作流程示意图。
119.预置的第一map表的制作过程包括:
120.1)根据各驱动电机的功率外特性数据和扭矩外特性数据,获取车辆四驱的功率外特性数据和扭矩外特性数据;
121.2)将每个总扭矩值和转速对应的最小map表转换为第一过渡列表,第一过渡列表的第一列为功率、第二列为转速以及第三列为扭矩,通过散点插值的方式将第一过渡列表转换为以功率和转速为表头的二维map表,其中,在转换之前需要将第一过渡列表中的nan行数据去除,对二维map表中的nan数据用对应转速下的车辆四驱的扭矩外特性数据填充,
得到功率转速查总扭矩表;
122.3)将每个总扭矩值和转速对应的最小map表和其对应的分配系数表转换为第二过渡列表,第二过渡列表的第一列为功率、第二列为转速以及第三列为分配系数,通过散点插值的方式将第二过渡列表转换为功率转速查分配系数表,其中,在转换之前需要将第二过渡列表中的nan行数据去除,在转换的过程中需要对产生的nan数据用相同转速下的车辆四驱的扭矩外特性数比得到的分配系数进行填充;
123.4)将功率转速查总扭矩表和功率转速查分配系数表相乘,得到各驱动电机的功率转速查扭矩表(第一map表)。
124.具体地,驱动电机的许可扭矩通常为驱动电机轴端的许可扭矩,由于驱动电机与车轮之间还设置有减速器等,因此,可基于减速器的减速比和驱动电机的许可驱动功率至机械功率的转换损失,将驱动电机的许可扭矩换算成驱动电机对应的第二许可扭矩。其中,驱动电机的许可驱动功率至机械功率的转换损失可基于驱动电机的母线电压、温度以及转速等进行估算得到。
125.需要说明的是,估算上述驱动电机的许可驱动功率至机械功率的转换损失可以采用本领域常用的任意适当的方式,本技术实施例在此不再赘述。
126.将第一许可扭矩与第二许可扭矩相加即得到驱动电机对应的目标扭矩。
127.步骤s620、若所述期望总功率与所述许可总驱动功率的差值小于或等于预设阈值,则按照预置预设条件,对所述整车扭矩进行限制,得到所述车辆的整车扭矩限制值,并返回基于所述整车扭矩限制值和所述目标扭矩分配系数,确定各驱动电机对应的期望扭矩的步骤。
128.具体地,按照预置预设条件,对所述整车扭矩进行限制,得到所述车辆的整车扭矩限制值的步骤,包括:
129.基于各驱动电机对应的期望扭矩,确定各驱动电机的扭矩分配系数。
130.将各驱动电机对应的期望扭矩相加,得到整车的期望总扭矩,各驱动电机对应的期望扭矩除以整车的期望总扭矩,得到各驱动电机的扭矩分配系数。
131.基于所述扭矩分配系数和所述许可总驱动功率计算得到各驱动电机的第二许可驱动功率。
132.将各驱动电机的扭矩分配系数与许可总驱动功率相乘积可得到各驱动电机的第二许可驱动功率。
133.基于所述第二许可驱动功率和所述当前车速,对所述整车扭矩进行限制,得到所述车辆的整车扭矩限制值。
134.基于所述第二许可驱动功率和所述当前车速,确定各驱动电机的第二许可驱动扭矩;并基于减速器的减速比和驱动电机在动力电池能力限制下的第二许可驱动功率至机械功率的转换损失,将驱动电机的第二许可驱动扭矩转换成驱动电机对应的第三扭矩限制值。其中,驱动电机在动力电池能力限制下的第二许可驱动功率至机械功率的转换损失同样可基于驱动电机的母线电压、温度以及转速等进行估算得到。
135.其次,驱动电机的许可扭矩通常为驱动电机轴端的许可扭矩,由于驱动电机与车轮之间还设置有减速器等,因此,可基于减速器的减速比和驱动电机的许可驱动功率至机械功率的转换损失,将驱动电机的许可扭矩换算成驱动电机对应的第四扭矩限制值。其中,
驱动电机的许可驱动功率至机械功率的转换损失可基于驱动电机的母线电压、温度以及转速等进行估算得到。
136.需要说明的是,估算上述驱动电机的许可驱动功率至机械功率的转换损失可以采用本领域常用的任意适当的方式,本技术实施例在此不再赘述。
137.将各驱动电机对应的第三扭矩限制值与其对应的第四扭矩限制值进行比对。
138.在输出扭矩的情况下,取各驱动电机对应的第三扭矩限制值和第四扭矩限制值中的最小者作为各驱动电机对应的扭矩限制值。
139.在回收扭矩的情况下,取各驱动电机对应的第三扭矩限制值和第四扭矩限制值中的最大者作为各驱动电机对应的扭矩限制值。
140.计算各驱动电机对应的扭矩限制值之和,作为所述车辆的整车扭矩限制值。
141.上述车辆扭矩控制方法通过获取动力电池能够提供给驱动电机的许可总驱动功率、各驱动电机的许可驱动功率、各驱动电机的许可扭矩、所述车辆的整车扭矩以及当前车速;基于所述各驱动电机的许可驱动功率、各驱动电机的许可扭矩和当前车速,按照功率消耗最小化逻辑,对所述整车扭矩进行限制,得到所述车辆的整车扭矩限制值和目标扭矩分配系数;基于所述整车扭矩限制值和所述目标扭矩分配系数,确定各驱动电机对应的期望扭矩;基于各驱动电机对应的期望扭矩和各驱动电机的转速,确定车辆的期望总功率;将所述期望总功率和所述许可总驱动功率进行比对,并根据比对结果,选择对应的分配策略对各驱动电机进行扭矩分配,实现扭矩经济分配输出的同时,最大程度的满足了车辆驾驶的动力需求。
142.本技术实施例还提供了一种车辆扭矩估算系统,参照图3,图3为本技术车辆扭矩估算系统第一实施例的功能模块示意图。
143.在本实施例中,所述车辆扭矩控制系统包括:
144.能量管理模块10,用于获取动力电池能够提供给驱动电机的许可总驱动功率、各驱动电机的许可驱动功率、各驱动电机的许可扭矩、所述车辆的整车扭矩以及当前车速,其中,所述当前车速为实时车速和参考车速中的一种。
145.扭矩限制模块20,用于基于所述许可总驱动功率、各驱动电机的许可驱动功率、各驱动电机的许可扭矩和当前车速,按照功率消耗最小化逻辑,对所述整车扭矩进行限制,得到所述车辆的整车扭矩限制值。
146.可选地,所述扭矩限制模块用于实现:
147.基于所述当前车速确定各驱动电机对应的转速;
148.基于所述许可总驱动功率和所述各驱动电机对应的转速,查询预置的第三map表,以确定各驱动电机对应的第一扭矩限制值,其中,所述第一扭矩限制值用于表征驱动电机在动力电池能力限制下对应的输出许可扭矩,所述第三map表用于表征许可总驱动功率-各驱动电机转速-各驱动电机扭矩的映射关系;
149.基于所述各驱动电机的许可驱动功率和所述各驱动电机的许可扭矩,确定各驱动电机对应的第二扭矩限制值,其中,所述第二扭矩限制值用于表征驱动电机在自身能力限制下对应的输出许可扭矩;
150.基于所述第一扭矩限制值和所述第二扭矩限制值,确定所述车辆的整车扭矩限制值。
151.可选地,所述扭矩限制模块还用于实现:
152.将各驱动电机对应的第一扭矩限制值与其对应的第二扭矩限制值进行比对;
153.在输出扭矩的情况下,取各驱动电机对应的第一扭矩限制值和第二扭矩限制值中的最小者作为各驱动电机对应的扭矩限制值;
154.在回收扭矩的情况下,取各驱动电机对应的第一扭矩限制值和第二扭矩限制值中的最大者作为各驱动电机对应的扭矩限制值;
155.计算各驱动电机对应的扭矩限制值之和,作为所述车辆的整车扭矩限制值。
156.可选地,所述能量管理模块包括:
157.当前车速获取子模块,用于在车辆处于稳定的驾驶工况中时,获取所述车辆的实时车速作为当前车速,在车辆处于失稳的驾驶工况中时,获取所述车辆对应的参考车速作为当前车速。
158.可选地,所述当前车速获取子模块还用于实现:
159.获取前驱动电机转速、后驱动电机转速、前驱动电机的转速变化率和后驱动电机的转速变化率;
160.若所述前驱动电机转速和后驱动电机转速的差值大于第一预设阈值,或者所述前驱动电机的转速变化率和后驱动电机的转速变化率中的最大值大于第二预设阈值,则车辆处于失稳的驾驶工况中。
161.可选地,所述当前车速获取子模块还用于实现:
162.基于所述前驱动电机转速和后驱动电机转速中的最大值,确定所述车辆对应的参考车速;
163.基于前驱动电机的转速变化率和后驱动电机的转速变化率中的最大值,对所述参考车速进行修正,将修正后的参考车速作为当前车速。
164.本技术车辆扭矩估算系统具体实施方式与上述车辆扭矩估算方法各实施例基本相同,在此不再赘述。
165.本技术实施例还提供了一种车辆,所述车辆包括动力电池、至少两个驱动电机以及如上所述的车辆扭矩估算系统。
166.本技术实施例还提供了一种存储介质,所述存储介质上存储有车辆扭矩估算程序,所述车辆扭矩估算程序被处理器执行时实现如上所述的车辆扭矩估算方法的步骤。
167.本技术存储介质具体实施方式与上述车辆扭矩控制方法各实施例基本相同,在此不再赘述。
168.需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
169.上述本技术实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
170.通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做
出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述的方法。
171.以上仅为本技术的优选实施例,并非因此限制本技术的专利范围,凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本技术的专利保护范围内。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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