E-power自卸车发动机最优功率计算方法及系统与流程

本技术涉及发动机功率计算，尤其涉及一种e-power自卸车发动机最优功率计算方法及系统。

背景技术：

1、

2、现有的自卸车发动机最优功率的计算方法为：功率通过扭矩和转速的乘积再乘以一个转换系数来计算，即功率=2π×扭矩×转速/60。简化计算后可以得到功率=扭矩×转速/9549。

3、但是，上述自卸车发动机最优功率的计算方法未考虑整车工作模式，存在与整车运行不兼容或效率低下的问题。另外，电机的机械功率是反映其实际工作能力的重要指标。现有技术方案未对实际电机机械功率进行修正，可能会导致计算出的功率值与实际工作状况存在偏差的问题；另外，发电机的峰值功率是其短时间内能够承受的最大功率输出。现有技术方案未对发电机的峰值功率设置峰值功率的限值，在计算过程中可能会得出超出发电机实际承受能力的功率值。这可能导致发电机在运行时过载，甚至可能引发设备损坏或故障。

技术实现思路

1、针对现有技术的上述不足，本技术提供一种e-power自卸车发动机最优功率计算方法及系统，以解决现有技术未考虑整车工作模式、未对实际电机机械功率进行修正、未对发电机的峰值功率设置峰值功率的限值的问题。

2、第一方面，本技术提供了一种e-power自卸车发动机最优功率计算方法，方法包括：获取油门踏板开度、电驱桥电机峰值功率，进而输入预设轮端需求功率计算公式，获得轮端需求功率；获取电驱桥实际挡位、电机驱动扭矩限值和电机转速，进而基于预设机械功率最大值计算公式，获得机械功率最大值；获取电机转速、电机扭矩、电压、电流信号，计算获得电驱桥效率；获取电机模式，基于电机模式、电驱桥效率、轮端需求功率、机械功率最大值和预设电驱桥需求电功率计算公式，获得电驱桥需求电功率；根据电驱桥需求电功率与发动机功率之间的预设关系，获得发动机最优功率；获取实际电池充电状态，进而根据实际电池充电状态与目标电池充电状态的差值，确定电池补偿功率；根据电池补偿功率和发动机最优功率，获得发动机工作功率；获取整车运行模式，基于整车运行模式和发动机工作功率，更新发动机工作功率；获取电机转速、电机扭矩、电池最大放电功率和电池最大充电功率，进而计算获得电池最大放电功率限制的发动机功率和电池最大充电功率限制的发动机功率；获取发动机转速、发电机峰值功率，基于电池最大放电功率限制的发动机功率、电池最大充电功率限制的发动机功率、更新的发动机工作功率、发动机转速、发电机峰值功率之间的关系，确定最终发动机工作功率。

3、进一步地，获取油门踏板开度、电驱桥电机峰值功率，进而输入预设轮端需求功率计算公式，获得轮端需求功率，具体包括：车辆控制单元vcu通过io处理接口获取油门踏板对应的油门踏板开度；车辆控制单元vcu通过can接收解析模块采集所有电机的峰值功率，进而将所有电机的峰值功率之和作为电驱桥电机峰值功率。

4、通过预设轮端需求功率计算公式：

5、，获得轮端需求功率。

6、进一步地，获取电驱桥实际挡位、电机驱动扭矩限值和电机转速，进而基于预设机械功率最大值计算公式，获得机械功率最大值，具体包括：车辆控制单元vcu通过can接收解析模块采集变速器控制单元tcu发送的电驱桥实际挡位；通过can接收解析模块采集驱动电机控制单元mcu发送的电机驱动扭矩限值和电机转速；当电驱桥实际挡位在空挡或在换挡过程中时，更新电机驱动扭矩限值，否则更新电机驱动扭矩限值其中，为驱动电机控制单元上传的电机驱动扭矩限值；根据电驱桥实际挡位与变速箱速比之间的关联关系，确定变速箱速比。

7、根据预设机械功率最大值计算公式：

8、，计算获得机械功率最大值。

9、进一步地，预设电驱桥需求电功率计算公式包括初始计算公式、发电模式计算公式和驱动模式计算公式；获取电机转速、电机扭矩、电压、电流信号，计算获得电驱桥效率；获取电机模式，基于电机模式、电驱桥效率、轮端需求功率、机械功率最大值和预设电驱桥需求电功率计算公式，获得电驱桥需求电功率，具体包括：

10、通过初始计算公式：

11、，获得初始电驱桥需求电功率；其中，表示轮端需求功率，表示机械功率最大值，表示初始电驱桥需求电功率；车辆控制单元vcu通过can接收解析模块采集驱动电机控制单元mcu发送的电驱桥效率。

12、当当前电机模式为电机发电模式时，基于发电模式计算公式：

13、，计算获得电驱桥需求电功率。

14、当当前电机模式为电机驱动模式时，基于驱动模式计算公式：

15、，计算获得电驱桥需求电功率。

16、进一步地，根据电驱桥需求电功率与发动机功率之间的预设关系，获得发动机最优功率，具体包括：

17、当时，；

18、当时，；

19、当时，；

20、其中，、、、、、为预设数值，表示电驱桥需求电功率，表示发动机最优功率。

21、进一步地，获取实际电池充电状态，进而根据实际电池充电状态与目标电池充电状态的差值，确定电池补偿功率；根据电池补偿功率和发动机最优功率，获得发动机工作功率；获取整车运行模式，基于整车运行模式和发动机工作功率，更新发动机工作功率，具体包括：车辆控制单元vcu通过can接收解析模块采集电池管理系统bms发送的实际电池充电状态；根据实际电池充电状态与目标电池充电状态的差值，查找差值与补偿功率之间的对应表格，确定电池补偿功率。

22、根据公式：

23、，计算获得发动机工作功率；其中，表示发动机工作功率，表示发动机最优功率，表示电池补偿功率。

24、当整车运行模式为驱动模式且起动指令为1时，确定：

25、

26、当整车运行模式为能量回收模式、初始化模式，或起动指令为0时，确定：

27、

28、其中，表示更新的发动机工作功率。

29、进一步地，获取电机转速、电机扭矩、电池最大放电功率和电池最大充电功率，进而计算获得电池最大放电功率限制的发动机功率和电池最大充电功率限制的发动机功率，具体包括：车辆控制单元vcu通过can接收解析模块采集驱动电机控制单元mcu发送的电机扭矩和电机转速；通过can接收解析模块采集电池管理系统bms发送的电池最大放电功率和电池最大充电功率；通过电驱桥实际电功率计算公式：

30、，计算电驱桥实际电功率；其中，表示电机扭矩，表示电机转速。

31、通过电池最大放电功率限制的发动机功率计算公式：

32、，计算获得电池最大放电功率限制的发动机功率；其中，表示电池最大放电功率。

33、通过电池最大充电功率限制的发动机功率计算公式：

34、，计算获得电池最大充电功率限制的发动机功率；其中，表示电池最大充电功率。

35、进一步地，获取发动机转速、发电机峰值功率，基于电池最大放电功率限制的发动机功率、电池最大充电功率限制的发动机功率、更新的发动机工作功率、发动机转速、发电机峰值功率之间的关系，确定最终发动机工作功率，具体包括：车辆控制单元vcu通过can接收解析模块采集电子控制单元ecu发送的发动机转速；车辆控制单元vcu通过can接收解析模块采集发电机发送的发电机峰值功率；通过发动机转速与发动机峰值功率之间的预设对应关系表，确定发动机峰值功率；通过公式：

36、]，计算获得最终发动机工作功率。

37、其中，表示更新的发动机工作功率，表示发动机峰值功率，表示发电机峰值功率，表示电池最大充电功率限制的发动机功率，表示电池最大放电功率限制的发动机功率。

38、第二方面，本技术提供了一种e-power自卸车发动机最优功率计算系统，系统包括：车辆控制单元vcu、io处理接口、油门踏板、can接收解析模块、变速器控制单元tcu、驱动电机控制单元mcu、电池管理系统bms、电子控制单元ecu、发电机；其中，其中，can接收解析模块设置于车辆控制单元vcu中；车辆控制单元vcu通过io处理接口与油门踏板通信相连；车辆控制单元vcu通过can接收解析模块分别与变速器控制单元tcu、驱动电机控制单元mcu、电池管理系统bms、电子控制单元ecu、发电机通信相连；车辆控制单元vcu，用于通过io处理接口获取油门踏板对应的油门踏板开度，通过can接收解析模块，获取电驱桥电机峰值功率，进而输入预设轮端需求功率计算公式，获得轮端需求功率；还用于通过can接收解析模块采集变速器控制单元tcu发送的电驱桥实际挡位，通过can接收解析模块采集驱动电机控制单元mcu发送的电机驱动扭矩限值和电机转速，进而基于预设机械功率最大值计算公式，获得机械功率最大值；还用于获取电机模式、通过can接收解析模块采集驱动电机控制单元mcu发送的电机转速、电机扭矩、电压、电流信号，进而获得电驱桥效率；基于电机模式、电驱桥效率、轮端需求功率、机械功率最大值和预设电驱桥需求电功率计算公式，获得电驱桥需求电功率；根据电驱桥需求电功率与发动机功率之间的预设关系，获得发动机最优功率；还用于通过can接收解析模块采集电池管理系统bms发送的实际电池充电状态，进而根据实际电池充电状态与目标电池充电状态的差值，确定电池补偿功率；根据电池补偿功率和发动机最优功率，获得发动机工作功率；获取整车运行模式，基于整车运行模式和发动机工作功率，更新发动机工作功率；还用于通过can接收解析模块采集驱动电机控制单元mcu电机转速、电机扭矩；通过can接收解析模块采集电池管理系统bms发送的电池最大放电功率和电池最大充电功率，进而计算获得电池最大放电功率限制的发动机功率和电池最大充电功率限制的发动机功率；还用于通过can接收解析模块采集电子控制单元ecu发送的发动机转速，通过can接收解析模块采集发电机发送的发电机峰值功率，基于电池最大放电功率限制的发动机功率、电池最大充电功率限制的发动机功率、更新的发动机工作功率、发动机转速、发电机峰值功率之间的关系，确定最终发动机工作功率。

39、进一步地，车辆控制单元vcu包括轮端需求功率计算单元，用于通过io处理接口获取油门踏板对应的油门踏板开度；通过can接收解析模块采集所有电机的峰值功率，进而将所有电机的峰值功率之和作为电驱桥电机峰值功率；通过预设轮端需求功率计算公式：，获得轮端需求功率。

40、本领域技术人员能够理解的是，本技术至少具有如下有益效果：

41、本技术提出了一种e-power自卸车发动机最优功率计算方法及系统，引入了整车运行模式，解决了上述自卸车发动机最优功率的计算方法未考虑整车工作模式，存在与整车运行不兼容或效率低下的问题。另外，存在预设轮端需求功率计算公式、预设机械功率最大值计算公式等公式，对机械功率进行修正，解决了现有技术方案未对机械功率此进行修正，可能会导致计算出的功率值与实际工作状况存在偏差的问题；另外，本技术涉及电池最大放电功率限制的发动机功率、电池最大充电功率限制的发动机功率、发电机峰值功率等参数，实现了峰值功率等的限值，解决了计算过程中可能会得出超出发电机实际承受能力的功率值的问题。