一种电动汽车基于转速的扭矩融合方法与流程

本发明属于新能源汽车，特别涉及一种电动汽车基于转速的扭矩融合方法。

背景技术：

1、目前，新能源汽车现在已经成为汽车行业的重要组成部分，日渐成为人们出行不可或缺的工具。电驱动系统作为新能源汽车的重要组成部分，主要包括电机控制器、电机和减速器，是实现将电能转换成驱动力的关键，承载着实现车辆行驶等重要功能。

2、新能源汽车电驱系统关乎着汽车的行车安全，提高汽车的行驶安全性能够提高市场竞争力也可使驾乘人员的安全性得到保障，车辆的输出扭矩融合显得尤为重要，

3、现有的技术能够通过输入功率对电驱系统的扭矩进行估算或是通过电流对扭矩进行估算，但是存在扭矩估算不一致，不够精确，若能将功率扭矩和电流扭矩进行融合可以使得扭矩估算更精确，输出扭矩更平滑，因此电驱系统有必要针对新能源电驱系统的扭矩进行精确融合。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本发明提出了一种电动汽车基于转速的扭矩融合方法。能够实现电流扭矩和功率扭矩的融合。

2、本
技术实现要素：
具体方案为：一种电动汽车基于转速的扭矩融合方法，包括：

3、获取三相电流信号、旋变角度信号和电机转速信号，通过电流模型计算得到电流扭矩值；

4、获取三相pwm占空比信号和母线电压信号，通过功率模型计算得到功率扭矩值；

5、将所述电流扭矩和所述功率扭矩值进行融合得到融合扭矩。

6、进一步的，所述通过电流模型计算得到电流扭矩值，包括：

7、根据所述三相电流信号计算直轴电流和交轴电流；通过查表得到直轴电感ld和交轴电感lq，计算所述直轴电感ld和所述交轴电感lq的电感差值。

8、进一步的，所述方法还包括：

9、根据电磁转矩方程和定子磁链方程推导出电流转矩公式：

10、

11、通过电流转矩公式计算电流扭矩值，

12、其中，p为电机极对数，为电机磁链，ld为电机直轴电感，lq为电机交轴电感，te为电流转矩值，iq为交轴电流，id为直轴电流。

13、进一步的，所述交轴电流iq通过三相电流信号park变换得到；所述直轴电流id通过三相电流信号clark变换得到。

14、进一步的，所述通过功率模型计算得到功率扭矩值，包括：

15、通过公式：

16、

17、确定功率扭矩值，其中，p为电机轴上功率，n为电机转速，a为功率扭矩补偿系数，tem为功率扭矩值。

18、进一步的，所述电机轴上功率p是通过电机输入功率p0减去电机功率损耗ploss得到的；其中，所述电机功率损耗ploss通过转速和相电流查表获取。

19、进一步的，所述电机输入功率p0的是通过三相pwm占空比信号、三相电流信号和母线电压信号计算得到的；

20、其中，通过所述三相pwm占空比信号和所述母线电压信号计算三相电压。

21、进一步的，所述方法还包括：

22、通过公式：

23、p0＝{(du-0.5)*iu+(dv-0.5)*iv+(dw-0.5)*iw}*udc；

24、计算电机输入功率p0，其中，du、dv、dw为三相pwm占空比信号，udc为母线电压，p0为电机输入功率。

25、进一步的，所述电机输入功率p0精度在低速区较差的情况下，

26、通过定子温度补偿提升电机输入功率p0精度，其中，当定子温度采样值超过上限或者低于下限阈值时，此时补偿系数为1，不进行定子温度补偿；

27、当定子温度采样值在阈值范围内，则通过当前定子温度物理值计算得到定子温度补偿系数b，所述当前定子温度物理值是由定子温度采样值查表得到的，通过公式：

28、ploss’＝bploss；

29、得到补偿功率损耗，其中，ploss’为补偿功率损耗。

30、进一步的，当定子温度采样值大于或等于采样上限阈值temph时查高温表，当定子温度采样值小于或等于采样下限阈值templ时查低温表，采样值处于两阈值之间时根据前一时刻的温度查表方式进行查表得到定子温度物理值。

31、进一步的，所述将所述电流扭矩和所述功率扭矩值进行融合得到融合扭矩，包括：

32、将所述电流扭矩值转换为电流扭矩通道tube1和将所述功率扭矩值转换为功率扭矩通道tube2；

33、其中，根据转速查表得到功率扭矩误差值和电流扭矩误差值；

34、所述电流扭矩误差值的上限值tube1_h与下限值tube1_l之间的范围为电流扭矩值通道tube1，所述功率扭矩误差的上限值tube2_h与下限值tube2_l之间的范围为功率扭矩值通道tube2。

35、进一步的，所述方法还包括：

36、若所述电流扭矩通道tube1与所述功率扭矩通道tube2没有重合部分，即tube1_l>tube2_h,报扭矩监控异常，同时输出融合扭矩为(tube1_l+tube2_h)/2；

37、若所述电流扭矩通道tube1与所述功率扭矩通道tube2有重合部分，即tube1_h>tube2_h>tube1_l>tube2_l,则输出融合扭矩为(tube1_l+tube2_h)/2；

38、若所述电流扭矩通道tube1包含所述功率扭矩通道tube2，即tube1_h>tube2_h>tube2_l>tube1_l，则输出融合扭矩为(tube1_l+tube2_h)/2。

39、本发明的有益效果：本发明针对新能源电驱系统的电流扭矩和功率扭矩进行融合，通过获取三相电流信号计算出电流扭矩，通过三相电流信号、三相pwm占空比信号、母线电压信号和电机转速信号计算出功率扭矩，再采用基于转速的通道扭矩融合策略，通过转速查表得到一定的扭矩误差值将功率扭矩与电流扭矩的上下限转换为各自的扭矩通道，输出相应的扭矩平均值作为输出扭矩。可以使输出的融合扭矩较为平滑，提高汽车控制的安全性。

40、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

技术特征：

1.一种电动汽车基于转速的扭矩融合方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述一种电动汽车基于转速的扭矩融合方法，其特征在于，所述通过电流模型计算得到电流扭矩值，包括：

3.根据权利要求1或2所述一种电动汽车基于转速的扭矩融合方法，其特征在于，所述方法还包括：

4.根据权利要求3所述一种电动汽车基于转速的扭矩融合方法，其特征在于，所述交轴电流iq通过三相电流信号park变换得到；所述直轴电流id通过三相电流信号clark变换得到。

5.根据权利要求1所述一种电动汽车基于转速的扭矩融合方法，其特征在于，所述通过功率模型计算得到功率扭矩值，包括：

6.根据权利要求5所述一种电动汽车基于转速的扭矩融合方法，其特征在于，所述电机轴上功率p是通过电机输入功率p0减去电机功率损耗ploss得到的；其中，所述电机功率损耗ploss通过转速和相电流查表获取。

7.根据权利要求6所述一种电动汽车基于转速的扭矩融合方法，其特征在于，所述电机输入功率p0通过三相pwm占空比信号、三相电流信号和母线电压信号计算得到；

8.根据权利要求7所述一种电动汽车基于转速的扭矩融合方法，其特征在于，所述方法还包括：

9.根据权利要求8所述一种电动汽车基于转速的扭矩融合方法，其特征在于，所述电机输入功率p0精度在低速区较差的情况下，

10.根据权利要求9所述一种电动汽车基于转速的扭矩融合方法，其特征在于，当定子温度采样值大于或等于采样上限阈值temph时查高温表，当定子温度采样值小于或等于采样下限阈值templ时查低温表，采样值处于两阈值之间时根据前一时刻的温度查表方式进行查表得到定子温度物理值。

11.根据权利要求1所述一种电动汽车基于转速的扭矩融合方法，其特征在于，将所述电流扭矩和所述功率扭矩值进行融合得到融合扭矩，包括：

12.根据权利要求11所述一种电动汽车基于转速的扭矩融合方法，其特征在于，所述方法还包括：

技术总结
本发明提供一种电动汽车基于转速的扭矩融合方法，属于新能源电驱系统技术领域，主要针对新能源电驱系统的电流扭矩和功率扭矩进行融合，通过获取三相电流信号计算出电流扭矩，通过三相电流信号、三相PWM占空比信号、母线电压信号和电机转速信号计算出功率扭矩，再采用基于转速的通道扭矩融合策略，通过转速查表得到一定的扭矩误差值将功率扭矩与电流扭矩的上下限转换为各自的扭矩通道，输出相应的扭矩平均值作为输出扭矩。可以使输出的融合扭矩较为平滑，提高汽车控制的安全性。

技术研发人员：顾杰,潘晓玲,佘才青,段锐
受保护的技术使用者：合肥巨一动力系统有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15