一種多電機(jī)扭矩輸出分配控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電動(dòng)車輛電機(jī)動(dòng)力控制領(lǐng)域，尤其是涉及一種多電機(jī)扭矩輸出控制分配方法。
【背景技術(shù)】
[0002]純電動(dòng)車輛電機(jī)扭矩控制方法對(duì)單個(gè)或多個(gè)電機(jī)需要達(dá)到的工作狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算和控制，單個(gè)或多個(gè)電機(jī)獨(dú)立提供車輛所需的驅(qū)動(dòng)力以滿足行車要求?，F(xiàn)有的電機(jī)扭矩控制方法只適用于兩個(gè)及以上電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)車輛，無(wú)法保證電機(jī)工作在高效率區(qū)間，降低了能量使用效率。
[0003]中華人民共和國(guó)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局于2012年10月31日公開了名稱為《電動(dòng)汽車的扭矩控制方法》的專利文獻(xiàn)(公開號(hào):CN102756667A)，其包括:計(jì)算踏板位置綜合修正系數(shù)Cl;根據(jù)踏板位置綜合修正系數(shù)Cl，計(jì)算修正后的踏板位置Pl;根據(jù)修正后的踏板位置Pl，計(jì)算電機(jī)目標(biāo)相對(duì)扭矩TI ；根據(jù)電機(jī)目標(biāo)相對(duì)扭矩TI，計(jì)算電池請(qǐng)求電流11;根據(jù)電池請(qǐng)求電流II，計(jì)算目標(biāo)電流差12;根據(jù)目標(biāo)電流差12，計(jì)算電機(jī)內(nèi)部?jī)襞ぞ豑2;根據(jù)電機(jī)內(nèi)部?jī)襞ぞ豑2，計(jì)算電機(jī)內(nèi)部目標(biāo)扭矩T3;根據(jù)電機(jī)內(nèi)部目標(biāo)扭矩T3，計(jì)算電機(jī)實(shí)際扭矩T4;根據(jù)電機(jī)實(shí)際扭矩T4控制電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。此方案仍然只適用于電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)車輛，對(duì)于多電機(jī)協(xié)同驅(qū)動(dòng)的車輛無(wú)法實(shí)現(xiàn)高效控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的無(wú)法對(duì)多電機(jī)協(xié)同驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車進(jìn)行合理控制、電機(jī)工作在低效區(qū)間、能量使用率低的技術(shù)問題，提供一種可以合理分配各電機(jī)的扭矩，讓電機(jī)工作在高效區(qū)間，提高能量使用率的多電機(jī)扭矩輸出分配控制方法。
[0005]本發(fā)明針對(duì)上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的:一種多電機(jī)扭矩輸出分配控制方法，包括以下步驟:
a、整車控制器模塊計(jì)算車輛行駛需要的扭矩；
b、整車控制器模塊根據(jù)所需的扭矩和電機(jī)可輸出的扭矩范圍，計(jì)算出不同電機(jī)個(gè)數(shù)下電機(jī)平均分配轉(zhuǎn)矩值時(shí)電機(jī)的工作效率；比較不同電機(jī)個(gè)數(shù)工作時(shí)電機(jī)工作的效率，選定效率高時(shí)的電機(jī)個(gè)數(shù)；按選定的電機(jī)個(gè)數(shù)計(jì)算出不同的扭矩分配方式下的電機(jī)工作總效率，選定電機(jī)工作總效率最高時(shí)的扭矩方案為最優(yōu)方案；
c、按最優(yōu)方案對(duì)電機(jī)扭矩進(jìn)行分配；
d、通過通信模塊將車輛行駛所需的扭矩分配至既定個(gè)數(shù)的電機(jī)控制器模塊；
e、電機(jī)控制器模塊根據(jù)分配的扭矩控制相適配的電機(jī)工作；
f、電機(jī)將扭矩輸出至同一驅(qū)動(dòng)軸。
[0006]本方案適用于兩個(gè)及以上非獨(dú)立電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車。車輛行駛需要的扭矩根據(jù)電池箱剩余容量、加速踏板開度、加速踏板開度變化率及車速大小計(jì)算得到。通過計(jì)算求出不同輸出電機(jī)情況下的平均總效率，然后計(jì)算此方案下總效率最高的分配方式作為最優(yōu)方案，依照最優(yōu)方案控制電機(jī)的輸出扭矩，這樣可以在較小的計(jì)算量下使電機(jī)工作效率達(dá)到最高，節(jié)省能量，提高續(xù)航里程。
[0007]作為優(yōu)選，所述步驟b具體為:
bl、電機(jī)總數(shù)為s，單個(gè)電機(jī)的最大輸出扭矩為Tm，車輛行駛需要的扭矩為T，i的初始值為[T/Tm]+1，“[]”為取整符號(hào);
b2、判斷i是否小于或等于s，如果是，則進(jìn)入步驟b3;否則進(jìn)入步驟b5;
b3、計(jì)算工作電機(jī)數(shù)量為i且每個(gè)電機(jī)的輸出扭矩為T/i時(shí)電機(jī)的平均總效率；
b4、i增大I，然后進(jìn)入步驟b2;
b5、選擇最大的平均總效率所對(duì)應(yīng)的工作電機(jī)數(shù)量i ;
b6、計(jì)算工作電機(jī)數(shù)量為i時(shí)各個(gè)不同分配方式下電機(jī)的總效率，選擇總效率最高時(shí)對(duì)應(yīng)的方案為最優(yōu)方案。
[0008]通過bl_b5計(jì)算可以得到最大的平均總效率對(duì)應(yīng)的工作電機(jī)數(shù)量。電機(jī)總效率通過查表法求得。
[0009]作為優(yōu)選，所述步驟b6具體為:
b61、令第I個(gè)至第1-Ι個(gè)電機(jī)的扭矩都為I牛米，第i個(gè)電機(jī)的扭矩Ti為T-(1-l)牛米，如果Ti小于或等于單個(gè)電機(jī)的最大輸出扭矩，則計(jì)算此時(shí)電機(jī)總效率nil;令nmaxi=nii;如果Ti大于單個(gè)電機(jī)的最大輸出扭矩，則進(jìn)入步驟b64 ； TWxi為電機(jī)的最高總效率，nmaxi的初始值為O，扭矩的值全部為正整數(shù);此步驟讓電機(jī)扭矩分配達(dá)到最大差異；
b62、判斷各個(gè)電機(jī)分配到的扭矩是否全部相等，如果是，則進(jìn)入步驟b68;否則進(jìn)入步驟b63;扭矩全部相等表示電機(jī)扭矩分配達(dá)到最小差異；
b63、判斷各個(gè)電機(jī)分配到的扭矩是否只有兩種值且兩種值的差異為1，如果是，則進(jìn)入步驟b68，否則進(jìn)入步驟b64;各個(gè)電機(jī)分配到的扭矩只有兩種值且兩種值的差異為I也表示電機(jī)扭矩分配達(dá)到最小差異，無(wú)法進(jìn)一步平均；
b64、設(shè)當(dāng)前最大的扭矩為Tnm，將當(dāng)前所有小于等于Tnm-2的扭矩中最靠后的扭矩加I牛米，將所有最大扭矩中最靠前的扭矩減I牛米；
靠前和靠后的定義如下:第I個(gè)電機(jī)分配到的扭矩比第2個(gè)電機(jī)分配到的扭矩靠前，第2個(gè)電機(jī)分配到的扭矩比第三個(gè)電機(jī)分配到的扭矩靠前，第i個(gè)電機(jī)分配到的扭矩比第1-Ι個(gè)電機(jī)分配到的扭矩靠后，以此類推；
b65、如果Ti小于或等于單個(gè)電機(jī)的最大輸出扭矩，則計(jì)算此時(shí)電機(jī)的總效率nk，然后進(jìn)入步驟b66;如果Ti大于單個(gè)電機(jī)的最大輸出扭矩，則返回步驟b64;b66、如果 nk>nmaxi，則 nmaxi=nk，否則保持 nmaXi 不變；b67、返回步驟b62;
b68、將rWxi對(duì)應(yīng)的方案取為最優(yōu)方案。
[0010]從扭矩分配差異最大到差異最小的過程可以遍歷所有扭矩分配方式。本過程可以確保各個(gè)電機(jī)分配到的扭矩之和一直等于T。
[0011]作為優(yōu)選，當(dāng)輸出電機(jī)數(shù)量等于電機(jī)總數(shù)仍然不能滿足車輛行駛需要的扭矩時(shí)，最佳方案為輸出電機(jī)數(shù)量等于電機(jī)總數(shù)，每個(gè)輸出電機(jī)為全功率輸出。
[0012]作為優(yōu)選，每個(gè)電機(jī)的參數(shù)完全相同。每個(gè)電機(jī)參數(shù)相等可以減少計(jì)算的復(fù)雜度，提尚計(jì)算效率。
[0013]本發(fā)明帶來(lái)的實(shí)質(zhì)性效果是，計(jì)算過程簡(jiǎn)單高效，可以提高車輛控制系統(tǒng)運(yùn)行速度，大大提升控制精度;可以提高電機(jī)的工作效率，提高能量使用效率，增加車輛的行駛里程;本發(fā)明適用于現(xiàn)有的多電機(jī)協(xié)同驅(qū)動(dòng)的純電動(dòng)汽車，適用范圍廣。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的一種流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。
[0016]實(shí)施例:本實(shí)施例的一種多電機(jī)扭矩輸出分配控制方法，如圖1所示，包括以下步驟:
a、整車控制器模塊計(jì)算車輛行駛需要的扭矩；
b、整車控制器模塊根據(jù)所需的扭矩和電機(jī)可輸出的扭矩范圍，計(jì)算出不同電機(jī)個(gè)數(shù)下電機(jī)平均分配轉(zhuǎn)矩值時(shí)電機(jī)的工作效率；比較不同電機(jī)個(gè)數(shù)工作時(shí)電機(jī)工作的效率，選定效率高時(shí)的電機(jī)個(gè)數(shù)；按選定的電機(jī)個(gè)數(shù)計(jì)算出不同的扭矩分配方式下的電機(jī)工作總效率，選定電機(jī)工作總效率最高時(shí)的扭矩方案為最優(yōu)方案；
c、按最優(yōu)方案對(duì)電機(jī)扭矩進(jìn)行分配；
d、通過通信模塊將車輛行駛所需的扭矩分配至既定個(gè)數(shù)的電機(jī)控制器模塊；
e、電機(jī)控制器模塊根據(jù)分配的扭矩控制相適配的電機(jī)工作；
f、電機(jī)將扭矩輸出至同一驅(qū)動(dòng)軸。
[0017]本方案適用于兩個(gè)及以上非獨(dú)立電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車。車輛行駛需要的扭矩根據(jù)電池箱剩余容量、加速踏板開度、加速踏板開度變化率及車速大小計(jì)算得到。通過計(jì)算求出不同輸出電機(jī)情況下的平均總效率，然后計(jì)算此方案下總效率最高的分配方式作為最優(yōu)方案，依照最優(yōu)方案控制電機(jī)的輸出扭矩，這樣可以在較小的計(jì)算量下使電機(jī)工作效率達(dá)到最高，節(jié)省能量，提高續(xù)航里程。
[0018]所述步驟b具體為:
bl、電機(jī)總數(shù)為S，單個(gè)電機(jī)的最大輸出扭矩為Tm，車輛行駛需要的扭矩為T，i的初始值為[T/Tm]+1，“[]