应用于新能源汽车的转矩控制优化方法与装置制造方法及图纸

本申请公开了一种应用于新能源汽车的转矩控制优化方法与装置，其中，方法包括：在检测到当前运行工况为整车低速运行工况时，获取新能源汽车的实际加速度，并基于实际加速度识别转矩脉动与电流脉动的当前权重配比关系；若转矩脉动的权重配比高于电流脉动的权重配比，则根据预设的约束条件约束电流脉动的同时，优化新能源汽车的当前转矩脉动和当前电流脉动为最小值，否则根据预设的约束条件约束转矩脉动的同时，优化当前转矩脉动和当前电流脉动为最小值。本申请实施例的转矩控制优化方法可以有效缩短转矩响应时间，有效抑制转矩脉动，提升用户体验，解决了针对高转矩脉动抑制的同时，无法实现快速精确的跟踪响应的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
应用于新能源汽车的转矩控制优化方法与装置
本申请涉及新能源汽车电驱动
，特别涉及一种应用于新能源汽车的转矩控制优化方法与装置。
技术介绍
目前，PMSM(permanent-magnetsynchronousmotor，永磁同步电动机)转矩脉动抑制主要有两类方法：第一类是对电机本体进行优化设计，以获得更好的气隙磁场波形；第二类是根据谐波对于电磁转矩的影响建立一个数学表达式，在控制中作为约束以消除谐波。其中，因同样电机搭载在不同车型上的NVH(Noise、Vibration、Harshness，噪声、振动与声振粗糙度)效果不一定相同，出于整车项目考虑，基本都选用第二类方法。相关技术中，转矩控制优化方式很多，例如以转矩脉动为目标，通过闭环自动调整注入电流谐波给定量，对转矩脉动进行抑制；基于气隙磁场畸变、齿槽转矩和电流畸变等多个因素实现永磁同步电机闭环抑制方法；又如根据转矩和磁链误差对定子电阻进行有效的补偿，对抑制转矩效果较为明显，均可以有效抑制转矩脉动。然而，相关技术针对高转矩脉动抑制的同时，实现驱动电机快速精确的跟踪响应的问题无法得到有效解决，尤其是驱动电机转矩动态响应时间，会对整车动力性能和状态切换、动态协调控制的效果产生一定影响，亟待解决。申请内容本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的第一目的在于提出一种应用于新能源汽车的转矩控制优化方法，该方法可以有效缩短转矩响应时间，有效抑制转矩脉动，提升用户体验。本专利技术的第二个目的在于提出一种应用于新能源汽车的转矩控制优化装置。本专利技术的第三个目的在于提出一种整车控制器。为达到上述目的，本申请第一方面实施例提供一种应用于新能源汽车的转矩控制优化方法，包括以下步骤：检测新能源汽车的当前运行工况；在检测到所述当前运行工况为整车低速运行工况时，获取所述新能源汽车的实际加速度，并基于所述实际加速度识别转矩脉动与电流脉动的当前权重配比关系；以及若所述转矩脉动的权重配比高于所述电流脉动的权重配比，则根据预设的约束条件约束所述电流脉动的同时，优化所述新能源汽车的当前转矩脉动和当前电流脉动为最小值，否则根据所述预设的约束条件约束所述转矩脉动的同时，优化所述当前转矩脉动和所述当前电流脉动为最小值。可选地，所述基于所述实际加速度识别所述当前权重配比关系之前，还包括：获取所述新能源汽车的整车相关参数；基于所述新能源汽车的整车相关参数生成所述预设的约束条件中转矩脉动与驱动电机的出力约束条件和所述当前运行工况的响应时间约束条件。可选地，所述基于所述实际加速度识别转矩脉动与电流脉动的当前权重配比关系，包括：若所述实际加速度大于馈电额定阈值，且小于电动额定阈值，则判定所述新能源汽车处于恒速状态，其中，所述转矩脉动的权重配比高于所述电流脉动的权重配比；若所述实际加速度小于所述馈电额定阈值，则判定所述新能源汽车处于紧急制动状态，其中，所述电流脉动的权重配比高于所述转矩脉动的权重配比；若所述实际加速度大于发电额定阈值，则判定所述新能源汽车处于起车状态，其中，所述电流脉动的权重配比高于所述转矩脉动的权重配比。可选地，所述若所述转矩脉动的权重配比高于所述电流脉动的权重配比，则根据预设的约束条件约束所述电流脉动的同时，优化所述新能源汽车的当前转矩脉动和当前电流脉动为最小值，包括：采用基于在线调整PI增益的自适应PI控制器，使得最小化预设的成本函数，生成所述预设的约束条件内所述电流脉动的控制信号。可选地，所述预设的成本函数为：其中，，eI为为实际电流与参考电流的差值，T为系统的采样周期。可选地，所述根据所述预设的约束条件约束所述转矩脉动的同时，优化所述当前转矩脉动和所述当前电流脉动为最小值，包括：通过使用自适应迭代学习的控制器输出的数据和上一个迭代周期的错误信息，按迭代学习定律生成在所述预设的约束条件内的下一个迭代周期的转矩脉动控制信号。可选地，所述迭代学习定律为：其中，δ2为控制电流脉动的权重系数；Kg2为2×2的对角正定矩阵，确定收敛速度，sgn为符号向量，γ2＝[γ21γ22]T为2×1的向量优化学习增益及松弛因子的矩阵。为达到上述目的，本申请第二方面实施例提供一种应用于新能源汽车的转矩优化装置，包括：检测模块，用于检测新能源汽车的当前运行工况；识别模块，用于在检测到所述当前运行工况为整车低速运行工况时，获取所述新能源汽车的实际加速度，并基于所述实际加速度识别转矩脉动与电流脉动的当前权重配比关系；以及优化模块，用于在若所述转矩脉动的权重配比高于所述电流脉动的权重配比，则根据预设的约束条件约束所述电流脉动的同时，优化所述新能源汽车的当前转矩脉动和当前电流脉动为最小值，否则根据所述预设的约束条件约束所述转矩脉动的同时，优化所述当前转矩脉动和所述当前电流脉动为最小值。可选地，所述基于所述实际加速度识别所述当前权重配比关系之前，所述识别模块，还包括：获取单元，用于获取所述新能源汽车的整车相关参数；生成单元，用于基于所述新能源汽车的整车相关参数生成所述预设的约束条件中转矩脉动与驱动电机的出力约束条件和所述当前运行工况的响应时间约束条件。为达到上述目的，本申请第三方面实施例提供一种整车控制器，包括：上述实施例所述的应用于新能源汽车的转矩优化装置。在新能源汽车处于整车低速条件下的运行工况时，根据预设的约束条件控制电流脉动或转矩脉动，以最小转矩脉动和最小电流脉动为优化目标，优化电动汽车的当前转矩脉动和当前电流脉动，从而在有效缩短转矩响应时间的同时，有效抑制电驱动系统在低转速情况下的转矩脉动，提升用户体验。由此，解决了针对高转矩脉动抑制的同时，快速精确的跟踪响应的问题无法得到有效解决，尤其是驱动电机转矩动态响应时间，会对整车动力性能和状态切换、动态协调控制的效果产生一定影响的技术问题。本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。附图说明本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为根据本申请实施例提供的一种应用于新能源汽车的转矩控制优化方法的流程图；图2为根据本申请一个实施例的整车驱动系统的结构示意图；图3为根据本申请一个实施例的PMSM的矢量控制系统的方框示意图；图4为根据本申请一个实施例的转距脉动控制的方框示意图；图5为根据本申请一个实施例的电流环波动控制的方框示意图；图6为根据本申请一个实施例的基于自适应配比优化的控制的方框示意图；图7为根据本申请一个实施例的转矩优化控制的方框示意图；图8为根据本申请实施例的应用于新能源汽车的转矩控制优化装置的示例图；具体实施方式下面详细描述本申请的实施例，所述实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于新能源汽车的转矩优化方法，其特征在于，包括以下步骤：/n检测新能源汽车的当前运行工况；/n在检测到所述当前运行工况为整车低速运行工况时，获取所述新能源汽车的实际加速度，并基于所述实际加速度识别转矩脉动与电流脉动的当前权重配比关系；以及/n若所述转矩脉动的权重配比高于所述电流脉动的权重配比，则根据预设的约束条件约束所述电流脉动的同时，优化所述新能源汽车的当前转矩脉动和当前电流脉动为最小值，否则根据所述预设的约束条件约束所述转矩脉动的同时，优化所述当前转矩脉动和所述当前电流脉动为最小值。/n

【技术特征摘要】
1.一种应用于新能源汽车的转矩优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
检测新能源汽车的当前运行工况；
在检测到所述当前运行工况为整车低速运行工况时，获取所述新能源汽车的实际加速度，并基于所述实际加速度识别转矩脉动与电流脉动的当前权重配比关系；以及
若所述转矩脉动的权重配比高于所述电流脉动的权重配比，则根据预设的约束条件约束所述电流脉动的同时，优化所述新能源汽车的当前转矩脉动和当前电流脉动为最小值，否则根据所述预设的约束条件约束所述转矩脉动的同时，优化所述当前转矩脉动和所述当前电流脉动为最小值。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述实际加速度识别所述当前权重配比关系之前，还包括：
获取所述新能源汽车的整车相关参数；
基于所述新能源汽车的整车相关参数生成所述预设的约束条件中转矩脉动与驱动电机的出力约束条件和所述当前运行工况的响应时间约束条件。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述实际加速度识别转矩脉动与电流脉动的当前权重配比关系，包括：
若所述实际加速度大于馈电额定阈值，且小于电动额定阈值，则判定所述新能源汽车处于恒速状态，其中，所述转矩脉动的权重配比高于所述电流脉动的权重配比；
若所述实际加速度小于所述馈电额定阈值，则判定所述新能源汽车处于紧急制动状态，其中，所述电流脉动的权重配比高于所述转矩脉动的权重配比；
若所述实际加速度大于发电额定阈值，则判定所述新能源汽车处于起车状态，其中，所述电流脉动的权重配比高于所述转矩脉动的权重配比。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述若所述转矩脉动的权重配比高于所述电流脉动的权重配比，则根据预设的约束条件约束所述电流脉动的同时，优化所述新能源汽车的当前转矩脉动和当前电流脉动为最小值，包括：
采用基于在线调整PI增益的自适应PI控制器，使得最小化预设的成本函数，生成所述预设的约束条件内所述电流脉动的控制信号。


5.根据权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玉婷，郭瑶瑶，李莹，谢裕钦，
申请(专利权)人：北京汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11