一种纯电动汽车的驱动转矩优化控制方法

技术领域：

本发明涉及一种纯电动汽车的驱动转矩优化控制方法，其属于新能源汽车的转矩控制技术领域。

背景技术：

纯电动汽车是以动力电池为唯一能源，以车载电机为唯一驱动的新型汽车。相比于传统的燃油汽车和混合动力汽车，纯电动汽车具有更加精简的底盘结构、更加可观的能量效率和更加清洁的能量来源，已经成为未来汽车行业的发展方向，受到了我国相关政策的大力支持。电动汽车的转矩控制是其控制系统的核心之一，直接关系到动力电池能量的合理分配与驾驶员的驾驶体验。

目前，工程应用上的转矩控制多是基于电池的放电能力，结合驱动踏板开度计算出当前的需求转矩，没有充分考虑电机效率对电池端负荷造成的影响。实际上，当电动汽车处于低速大转矩输出的急加速或爬坡工况时，电机效率相对较低，若仍持续请求超过电池输出能力的转矩，势必会导致动力电池过流从而造成不可逆损伤，甚至引发安全事故。

发明内容：

本发明针对纯电动汽车的驱动系统，在计算需求转矩时充分考虑电机效率的影响，兼顾驱动系统的动力性和电池系统的安全性，提供一种纯电动汽车的驱动转矩优化控制方法。该方法聚焦于汽车电机的低效工况(低速大转矩的急加速工况或爬坡工况)，同时将整个车辆系统中的油泵、气泵、空调等高压附件的能耗考虑在内，计算出对应电池系统最大输出功率的转矩约束边界值，再根据电机当前转速下的最优效率点对需求转矩进一步调节，最终得到合理的需求转矩值。

本发明采用如下技术方案：一种纯电动汽车的驱动转矩优化控制方法，步骤如下：

步骤1、获取整个车辆系统的高压附件能耗情况，主要包括油泵、气泵、空调、热管理系统等的电流状态，得到高压附件的电流总和为I

步骤2、获取电池系统在当前工况下的最大输出电流I

P

步骤3、获取当前的电机转速n

步骤4、获取驱动电机的效率MAP数据，将当前的电机转速n

η

式中：Eff

步骤5、将电机效率η

将计算得到的电机需求功率P

式中：δ

以新的需求转矩T

步骤6、针对于电机效率MAP数据，求解不同转速下取到最高电机效率的转矩，并将电机效率MAP图中的最优效率点拟合为最优效率曲线，如下所示：

式中：

在电动汽车处于经济模式时(以节能为主的行驶模式)，将当前电机转速n

本发明具有如下有益效果：

1.在转矩计算过程中考虑了电机效率和高压用电附件的影响，将电机的需求转矩约束在合理范围内，避免了电池系统的过度放电现象，在一定程度上能够延长电池系统和驱动系统的使用寿命；

2.在经济模式下调节需求转矩使电机达到最高效率的输出，降低了电动汽车的平均电耗，提高了电动汽车的续航里程。

附图说明：

图1是驱动转矩优化控制逻辑图。

图2是电机效率曲面图。

图3是电机效率等高线图。

图4是最优效率点拟合曲线图。

图5是最佳效率调节范围示意图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

本发明一种纯电动汽车的驱动转矩优化控制方法流程如附图1所示，首先获取电池管理系统计算得到的电池最大放电电流，结合电池总电压和电池效率得到电池最大输出功率，再结合电机转速得到最大输出转矩，然后再与驱动踏板开度相乘，并以外特性限制转矩和机构限制转矩为约束计算目标转矩。通过输入电机转速和目标转矩计算当前电机效率，进一步计算电机需求功率与电池最大输出功率比较，若超出电池输出能力，则对需求转矩进行修正，并以最佳效率调节，最终得到新的需求转矩。

本发明纯电动汽车的驱动转矩优化控制方法，通过以下步骤实现：

步骤1、获取整个车辆系统的高压附件能耗情况，主要包括油泵、气泵、空调、热管理系统等的电流状态，得到高压附件的电流求和为I

步骤2、获取电池系统在当前工况下的最大输出电流I

P

步骤3、获取当前的电机转速n

步骤4、获取驱动电机的效率MAP数据，将当前的电机转速n

η

式中：Eff

步骤5、将电机效率η

将计算得到的电机需求功率P

式中：δ

以新的需求转矩T

步骤6、针对于电机效率MAP数据，求解不同转速下取到最高电机效率点的转矩，并将电机效率MAP图中的最优效率点拟合为最优效率曲线，如下所示：

式中：

T

式中：p

在电动汽车处于经济模式时(以节能为主的行驶模式)，将当前电机转速n

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。