多挡电机的调速方法、装置、设备、存储介质及产品与流程

    专利查询2026-05-06  5


    本申请涉及电机调速控制,尤其涉及一种多挡电机的调速方法、装置、设备、存储介质及产品。


    背景技术:

    1、为了保证车辆动力平顺及发动机处于最佳工作状态,燃油车的发动机的转速需要与车速相匹配,为此使用离合器和变速器实现不同车速下挡位的切换。随着新能源技术的快速发展,电动汽车使用的电机工作特性与车辆相符,同时具有优良的调速性能,出于成本及空间重量的考虑,不少电动车直接取消了换挡机构和离合器。但现有电机特性很难满足所有工况下的整车动力性、经济性需求,搭载多挡变速器可以有效调节电机的输出表现。为此需要针对多挡电机制定合适的调速方法,以提高性能表现的同时降低换挡过程带来的不良影响。

    2、目前主流纯电动汽车仅使用多级减速器、无换挡机构,或配置两挡以上变速箱。多挡电机由于无离合器或动力脱开装置,换挡操作时间长,换挡过程存在动力不稳或者中断过程,给驾驶体验带来较大的不利影响。


    技术实现思路

    1、本申请的主要目的在于提供一种多挡电机的调速方法、装置、设备、存储介质及产品,旨在解决现有的多挡电机换挡期间的动力不稳,用户体验感差的技术问题。

    2、为实现上述目的,本申请提出一种多挡电机的调速方法,所述的方法包括:

    3、在接收到换挡指令时,对多挡电机的控制模式由扭矩控制模式转换为转速控制模式;

    4、根据目标车速确定目标挡位对应的目标电机转速;

    5、根据当前电机转速和所述目标电机转速调节电机扭矩;

    6、根据所述电机扭矩和预设转速变化曲线调整所述当前电机转速斜坡升高或降低,直至所述当前电机转速与所述目标电机转速之间的转速差达到预设范围内。

    7、在一实施例中,所述根据当前电机转速和所述目标电机转速调节电机扭矩的步骤,包括:

    8、根据电机转动惯量、所述目标车速和所述目标挡位确定电机换挡前馈扭矩;

    9、通过所述电机换挡前馈扭矩调节电机扭矩,获得初始扭矩;

    10、通过反馈电流、所述初始扭矩和转速调节电机扭矩。

    11、在一实施例中,所述转速变化曲线为斜坡变化曲线;所述根据所述电机扭矩和预设转速变化曲线调整所述当前电机转速斜坡升高或降低的步骤之前,还包括:

    12、按步长拆分所述目标电机转速,获得各离散时间的转速指令值形成的转速变化曲线;

    13、或,将所述目标电机转速输入至斜坡滤波器进行滤波,获得转速变化曲线。

    14、在一实施例中,所述根据所述电机扭矩和预设转速变化曲线调整所述当前电机转速斜坡升高或降低,直至所述当前电机转速与所述目标电机转速之间的转速差达到预设范围内的步骤,包括:

    15、根据预设转速变化曲线的斜率、所述电机扭矩和所述当前电机转速与所述目标电机转速之间的转速差进行换挡时间预测,获得换挡时间;

    16、根据所述换挡时间和所述电机扭矩调整所述当前电机转速斜坡升高或降低,直至所述转速差达到预设范围内。

    17、在一实施例中,所述根据预设转速变化曲线的斜率、所述电机扭矩和所述当前电机转速与所述目标电机转速之间的转速差进行换挡时间预测,获得换挡时间的步骤之前,还包括:

    18、确定电机转动惯量、电机角加速度和电机扭矩之间的电机运动学关系;

    19、根据所述电机运动学关系确定转速变化曲线斜率。

    20、在一实施例中,所述根据预设转速变化曲线的斜率、所述电机扭矩和所述当前电机转速与所述目标电机转速之间的转速差进行换挡时间预测,获得换挡时间的步骤之后,还包括:

    21、根据电池soc、最大母线电流和电机输出能力确定电机换挡状态的最大输出扭矩;

    22、通过在不超过所述最大输出扭矩的范围内调节电机扭矩的方式调节换挡时间。

    23、此外,为实现上述目的,本申请还提出一种多挡电机的调速装置,所述多挡电机的调速装置包括:

    24、模式转换模块,用于在接收到换挡指令时,对多挡电机的控制模式由扭矩控制模式转换为转速控制模式;

    25、目标转速确定模块,用于根据目标车速确定目标挡位对应的目标电机转速;

    26、电机扭矩调节模块,用于根据当前电机转速和所述目标电机转速调节电机扭矩;

    27、电机转速调整模块,用于根据所述电机扭矩和预设转速变化曲线调整所述当前电机转速斜坡升高或降低,直至所述当前电机转速与所述目标电机转速之间的转速差达到预设范围内。

    28、此外,为实现上述目的,本申请还提出一种多挡电机的调速设备,所述设备包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述计算机程序配置为实现如上文所述的多挡电机的调速方法的步骤。

    29、此外,为实现上述目的,本申请还提出一种存储介质,所述存储介质为计算机可读存储介质,所述存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上文所述的多挡电机的调速方法的步骤。

    30、此外,为实现上述目的,本申请还提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上文所述的多挡电机的调速方法的步骤。

    31、本申请提供了一种多挡电机的调速方法,通过在接收到换挡指令时,对多挡电机的控制模式由扭矩控制模式转换为转速控制模式;根据目标车速确定目标挡位对应的目标电机转速;根据当前电机转速和目标电机转速调节电机扭矩;根据电机扭矩和预设转速变化曲线调整当前电机转速斜坡升高或降低,直至当前电机转速与目标电机转速之间的转速差达到预设范围内。由于本申请通过对换挡过程目标转速和电机扭矩的控制,实现电机的主动同步换挡,无需同步器及离合器,简化了动力总成的机械结构和复杂度。根据需求实现不同的转速变化,而非固定的阶跃响应曲线,转速值呈斜坡变化,平稳达到目标转速值,能够减少换挡碰撞,主动调控换挡过程。



    技术特征:

    1.一种多挡电机的调速方法,其特征在于,所述的方法包括:

    2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据当前电机转速和所述目标电机转速调节电机扭矩的步骤,包括:

    3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述转速变化曲线为斜坡变化曲线;所述根据所述电机扭矩和预设转速变化曲线调整所述当前电机转速斜坡升高或降低的步骤之前,还包括:

    4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述电机扭矩和预设转速变化曲线调整所述当前电机转速斜坡升高或降低,直至所述当前电机转速与所述目标电机转速之间的转速差达到预设范围内的步骤,包括:

    5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据预设转速变化曲线的斜率、所述电机扭矩和所述当前电机转速与所述目标电机转速之间的转速差进行换挡时间预测,获得换挡时间的步骤之前,还包括:

    6.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据预设转速变化曲线的斜率、所述电机扭矩和所述当前电机转速与所述目标电机转速之间的转速差进行换挡时间预测,获得换挡时间的步骤之后,还包括:

    7.一种多挡电机的调速装置,其特征在于,所述多挡电机的调速装置包括:

    8.一种多挡电机的调速设备,其特征在于,所述设备包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述计算机程序配置为实现如权利要求1至6中任一项所述的多挡电机的调速方法的步骤。

    9.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质为计算机可读存储介质,所述存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的多挡电机的调速方法的步骤。

    10.一种计算机程序产品,其特征在于,所述计算机程序产品包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的多挡电机的调速方法的步骤。


    技术总结
    本申请公开了一种多挡电机的调速方法、装置、设备、存储介质及产品,涉及电机调速控制技术领域,所述的方法包括:通过在接收到换挡指令时,对多挡电机的控制模式由扭矩控制模式转换为转速控制模式;根据目标车速确定目标挡位对应的目标电机转速;根据当前电机转速和目标电机转速调节电机扭矩;根据电机扭矩和预设转速变化曲线调整当前电机转速斜坡升高或降低,直至当前电机转速与目标电机转速之间的转速差达到预设范围内。由于本申请通过对换挡过程转速和电机扭矩的控制,实现电机的主动同步换挡,无需同步器及离合器,简化了动力总成的机械结构和复杂度。根据需求实现转速呈斜坡变化,平稳达到目标转速值,减少换挡碰撞,主动调控换挡过程。

    技术研发人员:顾明磊,张恺,张程智,戴进波,安立坤
    受保护的技术使用者:东风汽车集团股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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