本發(fā)明涉及一種電傳動汽車的電機(jī)驅(qū)動器所采用的控制方法。
背景技術(shù)：
：全球面臨的環(huán)境和能源的壓力日趨嚴(yán)峻，純電動汽車作為新能源汽車的代表之一，已經(jīng)成為新型交通工具發(fā)展的重要方向。尤其低速電動汽車，其控制架構(gòu)較為簡單，一般不含整車控制器，電機(jī)控制器既要實(shí)現(xiàn)驅(qū)動控制的基本功能，又要處理基本邏輯，是實(shí)現(xiàn)低速純電動汽車整車優(yōu)化控制和延長續(xù)航里程控制的核心部件。因此，對電機(jī)驅(qū)動器的控制方法進(jìn)行優(yōu)化，以進(jìn)一步延長電動汽車的續(xù)航里程是當(dāng)前的研發(fā)方向之一。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種能夠提高電動汽車的電池能量利用效率，延長電動汽車?yán)m(xù)航里程的控制方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種電動汽車的電機(jī)驅(qū)動器延長續(xù)航里程的控制方法，應(yīng)用于電動汽車的用于控制交流電機(jī)的電機(jī)驅(qū)動器中，所述電機(jī)驅(qū)動器包括目標(biāo)轉(zhuǎn)矩生成模塊和根據(jù)所述目標(biāo)轉(zhuǎn)矩生成模塊所生成的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩控制所述交流電機(jī)的FOC控制模塊，所述控制方法為：所述目標(biāo)轉(zhuǎn)矩生成模塊時時根據(jù)所述交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速、所述電動汽車的加速踏板的反饋量、所述電動汽車的制動踏板的開關(guān)信息、所述電動汽車的檔位變換狀態(tài)、所述電動汽車的電池荷電狀態(tài)、所述交流電機(jī)的溫度生成所述目標(biāo)轉(zhuǎn)矩，所述FOC控制模塊根據(jù)所述目標(biāo)轉(zhuǎn)矩對所述交流電機(jī)進(jìn)行狀態(tài)控制和閉環(huán)矢量矩陣控制，實(shí)現(xiàn)節(jié)能控制和能量回收。優(yōu)選的，當(dāng)所述電動汽車穩(wěn)定運(yùn)行時，所述FOC控制模塊基于當(dāng)前的所述目標(biāo)轉(zhuǎn)矩控制所述交流電機(jī)處于續(xù)航狀態(tài)；當(dāng)所述電動汽車下坡、滑行或剎車時，所述FOC控制模塊基于當(dāng)前的所述目標(biāo)轉(zhuǎn)矩控制所述交流電機(jī)處于能量回饋狀態(tài)。進(jìn)一步的，當(dāng)所述電動汽車穩(wěn)定運(yùn)行時，所述目標(biāo)轉(zhuǎn)矩生成模塊根據(jù)所述電動汽車的加速踏板的反饋量、所述電動汽車的電池荷電狀態(tài)、所述交流電機(jī)的溫度生成所述目標(biāo)轉(zhuǎn)矩，所述FOC控制模塊根據(jù)所述目標(biāo)轉(zhuǎn)矩和所述交流電機(jī)的實(shí)際運(yùn)行頻率查找其中預(yù)存的勵磁曲線而求的優(yōu)化的勵磁電流，從而進(jìn)行所述閉環(huán)矢量矩陣控制。進(jìn)一步的，所述目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TAim＝TACC*KSOC*KTem，其中TACC為基于所述電動汽車的加速踏板的反饋量得到的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩，KSOC為所述電動汽車的電池荷電狀態(tài)系數(shù)，其范圍為0～1，KTem為所述交流電機(jī)的溫度系數(shù)，其范圍為0～1。進(jìn)一步的，當(dāng)所述電動汽車下坡時，所述目標(biāo)轉(zhuǎn)矩生成模塊根據(jù)所述交流電機(jī)的實(shí)際運(yùn)行頻率、所述電動汽車的檔位變換狀態(tài)、所述電動汽車的電池荷電狀態(tài)、所述交流電機(jī)的溫度以及預(yù)設(shè)的下坡時最大回饋力矩設(shè)定值生成所述目標(biāo)轉(zhuǎn)矩；當(dāng)所述電動汽車滑行時，所述目標(biāo)轉(zhuǎn)矩生成模塊根據(jù)所述交流電機(jī)的實(shí)際運(yùn)行頻率、所述電動汽車的加速踏板的反饋量、所述電動汽車的制動踏板的開關(guān)信息以及預(yù)設(shè)的加速踏板歸零力矩設(shè)定值生成所述目標(biāo)轉(zhuǎn)矩；當(dāng)所述電動汽車剎車時，所述目標(biāo)轉(zhuǎn)矩生成模塊根據(jù)所述交流電機(jī)的實(shí)際運(yùn)行頻率、所述電動汽車的制動踏板的開關(guān)信息以及預(yù)設(shè)的加速踏板歸零力矩設(shè)定值、制動力矩設(shè)定值生成所述目標(biāo)轉(zhuǎn)矩。進(jìn)一步的，當(dāng)所述電動汽車下坡時，所述電動汽車的檔位變換狀態(tài)為空檔或反檔，所述目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TAim＝TReg1*KSOC*KTem，其中，KSOC為所述電動汽車的檔電池荷電狀態(tài)系數(shù)，其范圍為0～1，KTem為所述交流電機(jī)的溫度系數(shù)，其范圍為0～1，F(xiàn)為所述交流電機(jī)的實(shí)際運(yùn)行頻率，F(xiàn)min為能量回饋狀態(tài)起始時所述交流電機(jī)的運(yùn)行頻率，F(xiàn)max為最大能量啟動所述交流電機(jī)的工作頻率，TReg_set1為下坡時最大回饋力矩設(shè)定值；當(dāng)所述電動汽車滑行時，所述電動汽車的加速踏板的反饋量歸零，無所述電動汽車的制動踏板的開關(guān)信息，所述目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TAim＝TReg2*KSOC*KTem，其中，TReg_set2為加速踏板歸零力矩設(shè)定值；當(dāng)所述電動汽車剎車時，有所述電動汽車的制動踏板的開關(guān)信息，所述目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TAim＝TReg3*KSOC*KTem，其中，TBrake為制動力矩設(shè)定值。由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明通過綜合考慮多項(xiàng)參數(shù)而獲得目標(biāo)轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)對電動汽車的控制，能夠針對電動汽車的不同狀態(tài)采用不同的控制，從而實(shí)現(xiàn)電池能量利用效率的提高，能量的回饋，延長電動汽車的行駛續(xù)航里程。附圖說明附圖1為應(yīng)用本發(fā)明的控制方法的電機(jī)驅(qū)動器的原理框圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖所示的實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。實(shí)施例一：參見附圖1所示，電動汽車中采用電機(jī)驅(qū)動器控制交流電機(jī)(包括交流異步電機(jī)、交流同步電機(jī))的工作，該電機(jī)驅(qū)動器中包括目標(biāo)轉(zhuǎn)矩生成模塊和FOC控制模塊。目標(biāo)轉(zhuǎn)矩生成模塊用于時時地產(chǎn)生目標(biāo)轉(zhuǎn)矩，電動汽車的換擋裝置、加速踏板、制動踏板、測速裝置相連接，因此，電動汽車的檔位變換狀態(tài)、加速踏板的反饋量、制動踏板的開關(guān)信息、交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速這些信息被輸送至目標(biāo)轉(zhuǎn)矩生成模塊中。目標(biāo)轉(zhuǎn)矩生成模塊還連接了檢測交流電機(jī)溫度的溫度監(jiān)測裝置，從而交流電機(jī)的溫度也被送入其中。它還連接了電動汽車的電池，電池的電壓經(jīng)過SOC估計模塊轉(zhuǎn)換為電池荷電狀態(tài)也送入目標(biāo)轉(zhuǎn)矩生成模塊中。FOC控制模塊用于根據(jù)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩生成模塊所生成的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩控制交流電機(jī)。該電機(jī)驅(qū)動器所采用的一種電動汽車的電機(jī)驅(qū)動器延長續(xù)航里程的控制方法為：目標(biāo)轉(zhuǎn)矩生成模塊時時根據(jù)交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速、電動汽車的加速踏板的反饋量、電動汽車的制動踏板的開關(guān)信息、電動汽車的檔位變換狀態(tài)、電動汽車的電池荷電狀態(tài)、交流電機(jī)的溫度生成目標(biāo)轉(zhuǎn)矩。目標(biāo)轉(zhuǎn)矩生成模塊的合成函數(shù)為TAim＝f(V,ACC,Brake,DR,SOC,Tem)，其中，V為交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速，ACC為加速踏板的反饋量，Brake為制動踏板的開關(guān)信息，DR為檔位變換狀態(tài)，SOC為電池荷電狀態(tài)，Tem為交流電機(jī)的溫度。然后，F(xiàn)OC控制模塊根據(jù)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩對交流電機(jī)進(jìn)行狀態(tài)控制和閉環(huán)矢量矩陣控制，實(shí)現(xiàn)節(jié)能控制和能量回收。具體的，當(dāng)電動汽車穩(wěn)定運(yùn)行時，F(xiàn)OC控制模塊基于當(dāng)前的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩控制交流電機(jī)處于續(xù)航狀態(tài)；當(dāng)電動汽車下坡、滑行或剎車時，F(xiàn)OC控制模塊基于當(dāng)前的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩控制交流電機(jī)處于能量回饋狀態(tài)。1、交流電機(jī)處于續(xù)航狀態(tài)(電動模式)下延長續(xù)航里程的控制方法目標(biāo)轉(zhuǎn)矩生成模塊根據(jù)電動汽車的加速踏板的反饋量、電動汽車的電池荷電狀態(tài)、交流電機(jī)的溫度生成目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TAim＝TACC*KSOC*KTem，其中TACC為基于電動汽車的加速踏板的反饋量得到的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩，KSOC為電動汽車的電池荷電狀態(tài)系數(shù)，其范圍為0～1，KTem為交流電機(jī)的溫度系數(shù)，其范圍為0～1。此時，目標(biāo)轉(zhuǎn)矩生成模塊充分考慮電動汽車傳動系統(tǒng)效率，結(jié)合電池荷電狀態(tài)和交流電機(jī)溫度，盡可能保證駕駛員加速踏板力矩為前提而生成目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TAim。FOC控制模塊中預(yù)存有交流電機(jī)的勵磁曲線Im＝f(TAim,F)，當(dāng)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩生成模塊輸出目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TAim后，F(xiàn)OC控制模塊根據(jù)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩TAim和交流電機(jī)的實(shí)際運(yùn)行頻率F查找其中預(yù)存的勵磁曲線而求的優(yōu)化的勵磁電流，從而對交流電機(jī)進(jìn)行閉環(huán)矢量矩陣控制。當(dāng)電動汽車穩(wěn)定運(yùn)行時，基本都處于輕載情況下，按照上述控制方法可以達(dá)到節(jié)能的效果。2、交流電機(jī)處于能量回饋狀態(tài)(發(fā)電狀態(tài))下延長續(xù)航里程的方法(1)下坡路段的能量回饋方法當(dāng)電動汽車下坡時，電動汽車的檔位變換狀態(tài)為空檔或反檔，目標(biāo)轉(zhuǎn)矩生成模塊根據(jù)交流電機(jī)的實(shí)際運(yùn)行頻率(由電機(jī)編碼器反饋)、電動汽車的檔位變換狀態(tài)、電動汽車的電池荷電狀態(tài)、交流電機(jī)的溫度以及預(yù)設(shè)的下坡時最大回饋力矩設(shè)定值生成目標(biāo)轉(zhuǎn)矩，使交流電機(jī)工作在發(fā)電狀態(tài)。TReg1=0,F≤FminTReg_set1·F-FminFmax-Fmin,Fmin<F<FmaxTReg_set1,F≥Fmax]]>其中，F(xiàn)為交流電機(jī)的實(shí)際運(yùn)行頻率，F(xiàn)min為能量回饋狀態(tài)起始時交流電機(jī)的運(yùn)行頻率，F(xiàn)max為最大能量啟動交流電機(jī)的工作頻率，TReg_set1為下坡時最大回饋力矩設(shè)定值。則目標(biāo)轉(zhuǎn)矩為TAim＝TReg1*KSOC*KTemKSOC為電動汽車的檔電池荷電狀態(tài)系數(shù)，其范圍為0～1，KTem為交流電機(jī)的溫度系數(shù)，其范圍為0～1。(2)滑行路段的能量回饋方法當(dāng)電動汽車滑行時，電動汽車的加速踏板的反饋量歸零且沒有電動汽車的制動踏板的開關(guān)信息，目標(biāo)轉(zhuǎn)矩生成模塊根據(jù)交流電機(jī)的實(shí)際運(yùn)行頻率、電動汽車的加速踏板的反饋量、電動汽車的制動踏板的開關(guān)信息以及預(yù)設(shè)的加速踏板歸零力矩設(shè)定值生成目標(biāo)轉(zhuǎn)矩，使交流電機(jī)工作在發(fā)電狀態(tài)。TReg2=0,F≤FminTReg_set2·F-FminFmax-Fmin,Fmin<F<FmaxTReg_set2,F≥Fmax]]>其中，F(xiàn)為交流電機(jī)的實(shí)際運(yùn)行頻率，F(xiàn)min為能量回饋狀態(tài)起始時交流電機(jī)的運(yùn)行頻率，F(xiàn)max為最大能量啟動交流電機(jī)的工作頻率，TReg_set2為加速踏板歸零力矩設(shè)定值。則目標(biāo)轉(zhuǎn)矩為TAim＝TReg2*KSOC*KTemKSOC為電動汽車的檔電池荷電狀態(tài)系數(shù)，其范圍為0～1，KTem為交流電機(jī)的溫度系數(shù)，其范圍為0～1。(3)剎車路段的能量回饋方法當(dāng)電動汽車剎車時，制動踏板被踏下，目標(biāo)轉(zhuǎn)矩生成模塊根據(jù)交流電機(jī)的實(shí)際運(yùn)行頻率、電動汽車的制動踏板的開關(guān)信息以及預(yù)設(shè)的加速踏板歸零力矩設(shè)定值、制動力矩設(shè)定值生成目標(biāo)轉(zhuǎn)矩，使交流電機(jī)工作在發(fā)電狀態(tài)。TReg3=0,F≤Fmin(TReg_set2+Sign·TBrake)·F-FminFmax-Fmin,Fmin<F<Fmax(TReg_set2+Sign·TBrake),F≥Fmax]]>其中，F(xiàn)為交流電機(jī)的實(shí)際運(yùn)行頻率，F(xiàn)min為能量回饋狀態(tài)起始時交流電機(jī)的運(yùn)行頻率，F(xiàn)max為最大能量啟動交流電機(jī)的工作頻率，TBrake為制動力矩設(shè)定值，則目標(biāo)轉(zhuǎn)矩為TAim＝TReg3*KSOC*KTemKSOC為電動汽車的檔電池荷電狀態(tài)系數(shù)，其范圍為0～1，KTem為交流電機(jī)的溫度系數(shù)，其范圍為0～1。對于電動汽車，其關(guān)鍵的部件是蓄電池，它對于電動汽車的續(xù)駛里程指標(biāo)是非常重要的。因此，通過上述控制方法提高傳動系統(tǒng)效率、回收電動汽車滑行和制動過程中的能量，在相同電池部件情況下，可延長續(xù)駛里程。通過能量回饋，可有效回收車輛滑行和制動時的動能，使車輛續(xù)駛里程增加10％～30％，提高電池能量的利用效率。上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3