本发明涉及电动汽车技术领域，特别涉及一种电动汽车驱动电机的控制方法、一种非临时性计算机可读存储介质、一种电动汽车驱动电机的控制装置和一种电动汽车。
背景技术：
电动汽车驱动电机及控制器常常会在非常恶劣的环境下工作，车辆行驶工况非常复杂，电动汽车驱动电机可能会出现扭矩失控的现象，虽然这种现象出现的概率比较小，但一旦出现就会对人员和车辆造成极大的伤害，尤其是在电动汽车高速行驶时。
然而，由于成本及安装空间的限制，电动汽车上一般不会安装扭矩传感器，因此无法实时检测到电机的实际输出扭矩，更无法判断电机是否出现扭矩失控的现象，从而使乘客的安全无法得到保障。
技术实现要素：
本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种电动汽车驱动电机的控制方法，能够方便有效地获取到驱动电机的输出扭矩，并根据输出扭矩对驱动电机进行控制，从而能够提高电动汽车在行驶过程中的安全性。
本发明的第二个目的在于提出一种非临时性计算机可读存储介质。
本发明的第三个目的在于提出一种电动汽车驱动电机的控制装置。
本发明的第四个目的在于提出一种电动汽车。
为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种电动汽车驱动电机的控制方法，包括以下步骤：获取驱动电机的转速、所述驱动电机的三相电流、所述驱动电机的温度和所述驱动电机的直流母线电压；当所述驱动电机的转速大于预设转速时，根据所述驱动电机的三相电流、所述驱动电机的温度和所述直流母线电压获取所述驱动电机的当前输出扭矩；获取所述当前输出扭矩与目标扭矩之间的扭矩差值；根据所述扭矩差值对所述驱动电机进行控制。
根据本发明实施例的电动汽车驱动电机的控制方法，获取驱动电机的转速、驱动电机的三相电流、驱动电机的温度和驱动电机的直流母线电压，当驱动电机的转速大于预设转速时，根据驱动电机的三相电流、驱动电机的温度和直流母线电压获取驱动电机的当前输出扭矩，并获取当前输出扭矩与目标扭矩之间的扭矩差值，以及根据扭矩差值对驱动电机进行控制。由此，能够方便有效地获取到驱动电机的输出扭矩，并根据输出扭矩对驱动电机进行控制，从而能够提高电动汽车在行驶过程中的安全性。
另外，根据本发明上述实施例提出的电动汽车驱动电机的控制方法还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一个实施例中，根据所述驱动电机的三相电流、所述驱动电机的温度和所述直流母线电压获取所述驱动电机的当前输出扭矩，包括：根据逆变器中开关管控制信号的占空比、所述直流电的电压以及所述逆变器中开关管控制信号的死区时间、导通时间和关断时间计算所述驱动电机的三相电压；将所述驱动电机的三相电压进行变换以得到所述驱动电机静止直角坐标系下的定子电压；将所述驱动电机的三相电流进行变换以得到所述驱动电机静止直角坐标系下的定子电流；根据所述驱动电机的温度获取所述驱动电机中定子相绕组阻值；根据所述驱动电机静止直角坐标系下的定子电压、所述驱动电机静止直角坐标系下的定子电流和所述驱动电机中定子相绕组阻值计算所述驱动电机的定子磁链；根据所述驱动电机的定子磁链、所述驱动电机静止直角坐标系下的定子电流和所述驱动电机的极对数计算所述驱动电机的当前输出扭矩。
具体地，根据以下公式计算所述驱动电机的三相电压：
其中，vu、vv、vw为所述驱动电机的三相电压，vdc为所述直流母线电压、du、dv、dw为所述逆变器中开关管控制信号的占空比，iu、iv、iw为所述驱动电机的三相电流，td、ton、toff分别为所述逆变器中开关管控制信号的死区时间、导通时间和关断时间。
进一步地，根据以下公式计算所述驱动电机的定子磁链：
其中，ψα、ψβ分别为所述驱动电机的定子磁链的α轴、β轴分量，uα、uβ分别为所述驱动电机的定子电压的α轴、β轴分量，iα、iβ分别为所述驱动电机的定子电流的α轴、β轴分量，rs为所述驱动电机中定子相绕组阻值。
进一步地，根据以下公式计算所述驱动电机的当前输出扭矩：
其中，te为所述驱动电机的当前输出扭矩，p为所述驱动电机的极对数。
在本发明的一个实施例中，根据所述扭矩差值对所述驱动电机进行控制，包括：判断所述扭矩差值是否大于第一阈值；如果所述扭矩差值小于等于所述第一阈值，则保持所述驱动电机的当前状态；如果所述扭矩差值大于所述第一阈值，则进一步判断所述扭矩差值是否小于第二阈值，其中，所述第二阈值大于所述第一阈值；如果所述扭矩差值小于所述第二阈值，则以第一比例降低所述驱动电机的直轴电流和交轴电流；如果所述扭矩差值大于等于所述第二阈值，则进一步判断所述扭矩差值是否小于第三阈值，其中，所述第三阈值大于所述第二阈值；如果所述扭矩差值小于所述第三阈值，则以第二比例降低所述驱动电机的直轴电流和交轴电流，其中，所述第二比例小于所述第一比例；如果所述扭矩差值大于等于所述第三阈值，则控制所述逆变器中的上桥臂全部闭合、下桥臂全部断开，或者控制所述逆变器中的下桥臂全部闭合、上桥臂全部断开。
为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，该程序被处理器执行时实现本发明第一方面实施例提出的电动汽车驱动电机的控制方法。
根据本发明实施例的非临时性计算机可读存储介质，通过执行其存储的计算机程序，能够在方便有效地获取到驱动电机的输出扭矩，并根据输出扭矩对驱动电机进行控制，从而能够提高电动汽车在行驶过程中的安全性。
为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种电动汽车驱动电机的控制装置，包括：第一获取模块，用于获取驱动电机的转速、所述驱动电机的三相电流、所述驱动电机的温度和所述驱动电机的直流母线电压；第二获取模块，用于在所述驱动电机的转速大于预设转速时，根据所述驱动电机的三相电流、所述驱动电机的温度和所述直流母线电压获取所述驱动电机的当前输出扭矩；第三获取模块，用于获取所述当前输出扭矩与目标扭矩之间的扭矩差值；控制模块，用于根据所述扭矩差值对所述驱动电机进行控制。
根据本发明实施例的电动汽车驱动电机的控制装置，通过第一获取模块获取驱动电机的转速、驱动电机的三相电流、驱动电机的温度和驱动电机的直流母线电压，并通过第二获取模块在驱动电机的转速大于预设转速时，根据驱动电机的三相电流、驱动电机的温度和直流母线电压获取驱动电机的当前输出扭矩，以及通过第三获取模块获取当前输出扭矩与目标扭矩之间的扭矩差值，并通过控制模块根据扭矩差值对驱动电机进行控制。由此，能够方便有效地获取到驱动电机的输出扭矩，并根据输出扭矩对驱动电机进行控制，从而能够提高电动汽车在行驶过程中的安全。
另外，根据本发明上述实施例提出的电动汽车驱动电机的控制装置还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一个实施例中，所述第二获取模块具体用于：根据逆变器中开关管控制信号的占空比、所述直流电的电压以及所述逆变器中开关管控制信号的死区时间、导通时间和关断时间计算所述驱动电机的三相电压；将所述驱动电机的三相电压进行变换以得到所述驱动电机静止直角坐标系下的定子电压；将所述驱动电机的三相电流进行变换以得到所述驱动电机静止直角坐标系下的定子电流；根据所述驱动电机的温度获取所述驱动电机中定子相绕组阻值；根据所述驱动电机静止直角坐标系下的定子电压、所述驱动电机静止直角坐标系下的定子电流和所述驱动电机中定子相绕组阻值计算所述驱动电机的定子磁链；根据所述驱动电机的定子磁链、所述驱动电机静止直角坐标系下的定子电流和所述驱动电机的极对数计算所述驱动电机的当前输出扭矩。
具体地，所述第二获取模块根据以下公式计算所述驱动电机的三相电压：
其中，vu、vv、vw为所述驱动电机的三相电压，vdc为所述直流母线电压、du、dv、dw为所述逆变器中开关管控制信号的占空比，iu、iv、iw为所述驱动电机的三相电流，td、ton、toff分别为所述逆变器中开关管控制信号的死区时间、导通时间和关断时间。
进一步地，所述第二获取模块根据以下公式计算所述驱动电机的定子磁链：
其中，ψα、ψβ分别为所述驱动电机的定子磁链的α轴、β轴分量，uα、uβ分别为所述驱动电机的定子电压的α轴、β轴分量，iα、iβ分别为所述驱动电机的定子电流的α轴、β轴分量，rs为所述驱动电机中定子相绕组阻值。
进一步地，所述第二获取模块根据以下公式计算所述驱动电机的当前输出扭矩：
其中，te为所述驱动电机的当前输出扭矩，p为所述驱动电机的极对数。
在本发明的一个实施例中，所述控制模块具体用于：判断所述扭矩差值是否大于第一阈值；如果所述扭矩差值小于等于所述第一阈值，则保持所述驱动电机的当前状态；如果所述扭矩差值大于所述第一阈值，则进一步判断所述扭矩差值是否小于第二阈值，其中，所述第二阈值大于所述第一阈值；如果所述扭矩差值小于所述第二阈值，则以第一比例降低所述驱动电机的直轴电流和交轴电流；如果所述扭矩差值大于等于所述第二阈值，则进一步判断所述扭矩差值是否小于第三阈值，其中，所述第三阈值大于所述第二阈值；如果所述扭矩差值小于所述第三阈值，则以第二比例降低所述驱动电机的直轴电流和交轴电流，其中，所述第二比例大于所述第一比例；如果所述扭矩差值大于等于所述第三阈值，则控制所述逆变器中的上桥臂全部闭合、下桥臂全部断开，或者控制所述逆变器中的下桥臂全部闭合、上桥臂全部断开。
为达到上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种电动汽车。
本发明实施例的电动汽车，包括本发明上述实施例提出的电动汽车驱动电机的控制装置，其具体的实施方式可参照上述实施例，为避免冗余，在此不再赘述。
根据本发明实施例的电动汽车，能够方便有效地获取到驱动电机的输出扭矩，并根据输出扭矩对驱动电机进行控制，从而能够提高其在行驶过程中的安全性。
附图说明
图1为根据本发明实施例的电动汽车驱动电机的控制方法流程图；
图2为根据本发明一个实施例的电动汽车驱动电机控制系统的示意图；
图3为根据本发明一个实施例的获取驱动电机的当前输出扭矩的示意图；
图4为根据本发明一个具体实施例的电动汽车驱动电机的控制方法流程图；
图5为根据本发明实施例的电动汽车驱动电机的控制装置的方框示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面结合附图来描述本发明实施例的电动汽车及其驱动电机的控制方法、装置。
图1为根据本发明实施例的电动汽车驱动电机的控制方法流程图。
如图1所示，本发明实施例的电动汽车驱动电机的控制方法，包括以下步骤：
s1，获取驱动电机的转速、驱动电机的三相电流、驱动电机的温度和驱动电机的直流母线电压。
在本发明的一个实施例中，驱动电机可为永磁同步电机。如图2所示，通过对ipmsm(interiorpermanentmagnetsynchronousmotor，内置式永磁同步电机)进行位置解码可得到ipmsm的转子角度θ，并通过对转子角度θ进行积分等运算后可得到驱动电机的转速n。
s2，当驱动电机的转速大于预设转速时，根据驱动电机的三相电流、驱动电机的温度和直流母线电压获取驱动电机的当前输出扭矩。
其中，预设转速可根据实际情况进行标定。当驱动电机的转速大于预设转速，即驱动电机高速运转，也就是电动汽车高速行驶时，可根据驱动电机的三相电流、驱动电机的温度和直流母线电压获取驱动电机的当前输出扭矩。
在本发明的一个实施例中，可根据逆变器中开关管控制信号的占空比、直流电的电压以及逆变器中开关管控制信号的死区时间、导通时间和关断时间计算驱动电机的三相电压。
其中，逆变器中开关管控制信号的导通时间可为一个周期内控制逆变器中开关管导通的时间，逆变器中开关管控制信号的关断时间可为一个周期内控制逆变器中开关管关断的时间，逆变器中开关管控制信号的占空比可为一个周期内逆变器中开关管控制信号的导通时间与周期之比，逆变器中开关管控制信号的死区时间可为一个周期内上桥臂的开关管和对应的下桥臂的开关管同时关断的时间。举例而言，逆变器中开关管可为igbt(insulatedgatebipolartransistor，绝缘栅双极型晶体管)，且逆变器中开关管可包括u相上桥臂开关管、u相下桥臂开关管、v相上桥臂开关管、v相下桥臂开关管、w相上桥臂开关管、w相下桥臂开关管。如图2所示，逆变器中开关管控制信号可为svpwm(spacevectorpulsewidthmodulation，空间矢量脉冲控制)模块输出的pwm(pulsewidthmodulation，脉冲宽度调制)信号，其中，pwm_ut信号可控制u相上桥臂开关管导通或关断，pwm_ub信号可控制u相下桥臂开关管导通或关断，pwm_vt信号可控制v相上桥臂开关管导通或关断，pwm_vt信号可控制v相下桥臂开关管导通或关断，pwm_wt信号可控制w相上桥臂开关管导通或关断，pwm_wt信号可控制w相下桥臂开关管导通或关断。一个周期内pwm信号控制其对应的开关管导通的时间，即一个周期内pwm信号为高电平信号的时间，可为逆变器中开关管控制信号的导通时间，一个周期内pwm信号控制其对应的开关管关断的时间，即一个周期内pwm信号为低电平信号的时间，可为逆变器中开关管控制信号的关断时间。
如图3所示，通过对逆变器中开关管控制信号的占空比du、dv、dw进行相电压计算可得到驱动电机的三相电压vu、vv、vw。具体地，可根据以下公式计算驱动电机的三相电压：
其中，vu、vv、vw为驱动电机的三相电压，vdc为直流母线电压、du、dv、dw为逆变器中开关管控制信号的占空比，iu、iv、iw为驱动电机的三相电流，td、ton、toff分别为逆变器中开关管控制信号的死区时间、导通时间和关断时间。
进一步地，可将驱动电机的三相电压进行变换以得到驱动电机静止直角坐标系下的定子电压。具体地，如图3所示，可对驱动电机的三相电压vu、vv、vw进行clark变换以得到驱动电机的定子电压的α轴、β轴分量uα、uβ。由此，能够较为精确地得到驱动电机的定子电压的α轴、β轴分量uα、uβ。
在本发明的其他实施例中，除了通过上述方式得到驱动电机静止直角坐标系下的定子电压之外，如图2所示，还可通过pi控制器直接输出驱动电机的直轴电压给定值
在本发明的一个实施例中，可将驱动电机的三相电流进行变换以得到驱动电机静止直角坐标系下的定子电流。如图2所示，可对驱动电机的三相电流iu、iv、iw进行clark变换以得到驱动电机的定子电流的α轴、β轴分量iα、iβ。
在本发明的一个实施例中，可根据驱动电机的温度t获取驱动电机中定子相绕组阻值rs。
具体地，驱动电机的定子相绕组阻值rs可随着驱动电机的温度t的变化而变化，也就是说，驱动电机的定子相绕组阻值rs和驱动电机的温度t存在着对应关系，即rs＝f(t)，且该对应关系可以图表的形式预先存储，由此，如图3所示，可根据驱动电机的温度t对应地从图表中获取驱动电机中定子相绕组阻值rs。
在本发明的一个实施例中，可根据驱动电机静止直角坐标系下的定子电压、驱动电机静止直角坐标系下的定子电流和驱动电机中定子相绕组阻值计算驱动电机的定子磁链。
如图3所示，通过对驱动电机的定子电压的α轴、β轴分量uα、uβ，驱动电机的定子电流的α轴、β轴分量iα、iβ，驱动电机中定子相绕组阻值rs进行磁链计算，可得到驱动电机的定子磁链ψα、ψβ。具体地，可通过以下公式计算驱动电机的定子磁链：
其中，ψα、ψβ分别为驱动电机的定子磁链的α轴、β轴分量，uα、uβ分别为驱动电机的定子电压的α轴、β轴分量，iα、iβ分别为驱动电机的定子电流的α轴、β轴分量，rs为驱动电机中定子相绕组阻值。
进一步地，可根据驱动电机的定子磁链、驱动电机静止直角坐标系下的定子电流和驱动电机的极对数计算驱动电机的当前输出扭矩。
如图3所示，通过对上述实施例中的驱动电机的定子电流的α轴、β轴分量iα、iβ，驱动电机的定子磁链的α轴、β轴分量ψα、ψβ，以及驱动电机的极对数p进行输出扭矩计算可得到驱动电机的当前输出扭矩te，具体地，可根据以下公式计算驱动电机的当前输出扭矩：
其中，te为驱动电机的当前输出扭矩，p为驱动电机的极对数。
s3，获取当前输出扭矩与目标扭矩之间的扭矩差值。其中，目标扭矩可为电动汽车驱动电机的额定扭矩。
如图3所示，可对当前输出扭矩te与目标扭矩tcmd进行扭矩偏离判定，具体地，可通过计算当前输出扭矩te的绝对值与目标扭矩tcmd的绝对值的差值获取当前输出扭矩te与目标扭矩tcmd之间的扭矩差值δte，即δte＝|te|-|tcmd|。
s4，根据扭矩差值对驱动电机进行控制。
在本发明的一个实施例中，可判断扭矩差值δte是否大于第一阈值te1。如果扭矩差值δte小于等于第一阈值te1，则保持驱动电机的当前状态，也就是说，驱动电机的当前输出扭矩与目标扭矩的偏差较小，或驱动电机的当前输出扭矩的绝对值小于目标扭矩的绝对值，此时驱动电机正常运转，可保持驱动电机的当前状态。
如果扭矩差值δte大于第一阈值te1，则进一步判断扭矩差值δte是否小于第二阈值te2，其中，第二阈值te2大于第一阈值te1。
如果扭矩差值δte小于第二阈值te2，则以第一比例降低驱动电机的直轴电流和交轴电流。如果扭矩差值δte大于等于第二阈值te2，则进一步判断扭矩差值δte是否小于第三阈值te3，其中，第三阈值te3大于第二阈值te2。
如果扭矩差值δte小于第三阈值te3，则以第二比例降低驱动电机的直轴电流和交轴电流。
其中，第二比例大于第一比例，也就是说，当驱动电机的当前输出扭矩与目标扭矩之间的扭矩差值较小时，可以较小幅度降低驱动电机的直轴电流和交轴电流，从而能够以较小幅度降低驱动电机的输出扭矩；当驱动电机的当前输出扭矩与目标扭矩之间的扭矩差值较大时，可以较大幅度降低驱动电机的直轴电流和交轴电流，从而能够以较大幅度降低驱动电机的输出扭矩。
具体地，如图2所示，可通过控制装置输出相应的直轴电流和交轴电流的限制系数kid_limit、kiq_limit至电流分配模块，以限制驱动电机的直轴电流和交轴电流。举例而言，当扭矩差值δte大于第一阈值te1且小于第二阈值te2时，第一比例可为1/2，也就是说，可通过控制模块输出大小均为1/2的限制系数kid_limit和kiq_limit至电流分配模块，以使驱动电机的直轴电流和交轴电流为驱动电机以外特性输出时直轴电流和交轴电流的1/2。当扭矩差值δte大于等于第二阈值te2且小于第三阈值te3时，第二比例可为2/3，也就是说，可通过控制模块输出大小均为1/3的限制系数kid_limit和kiq_limit至电流分配模块，以使驱动电机的直轴电流和交轴电流为驱动电机以外特性输出时直轴电流和交轴电流的1/3。
如果扭矩差值δte大于等于第三阈值te3，则控制逆变器中的上桥臂全部闭合或全部断开，或者控制逆变器中的下桥臂全部闭合或全部断开，即控制电动汽车安全停车。具体地，如图2所示，当扭矩差值δte大于等于第三阈值te3时，控制装置可输出相关指令(asc_cmd置1)至svpwm模块，以使svpwm模块输出pwm信号，对应地，可控制逆变器中的上桥臂全部闭合、下桥臂全部断开，或者控制逆变器中的下桥臂全部闭合、上桥臂全部断开，以控制ipmsm停止运转，从而控制电动汽车安全停车。
由此，能够在驱动电机的当前输出扭矩与目标扭矩产生偏差时，根据偏差的大小，对驱动电机进行有效地控制，保证乘客的行车安全。
根据本发明实施例的电动汽车驱动电机的控制方法，获取驱动电机的转速、驱动电机的三相电流、驱动电机的温度和驱动电机的直流母线电压，当驱动电机的转速大于预设转速时，根据驱动电机的三相电流、驱动电机的温度和直流母线电压获取驱动电机的当前输出扭矩，并获取当前输出扭矩与目标扭矩之间的扭矩差值，以及根据扭矩差值对驱动电机进行控制。由此，能够方便有效地获取到驱动电机的输出扭矩，并根据输出扭矩对驱动电机进行控制，从而能够提高电动汽车在行驶过程中的安全性。
在本发明的一个具体实施例中，如图4所示，本发明实施例的电动汽车驱动电机的控制方法，包括以下步骤：
s201，获取驱动电机的转速n、驱动电机的三相电流iu、iv、iw、驱动电机的温度t和驱动电机的直流母线电压vdc。
s202，判断是否存在n>n1。如果是，则可分别执行步骤s203，步骤s205，步骤s206；如果否，则继续执行步骤s202。其中，n1可为预设转速，预设转速n1可根据实际情况进行标定，当n>n1时，驱动电机高速运转，即电动汽车高速行驶。
s203，根据逆变器中开关管控制信号的占空比du、dv、dw、直流电的电压vdc以及逆变器中开关管控制信号的死区时间td、导通时间ton和关断时间toff计算驱动电机的三相电压。
具体地，可根据以下公式计算驱动电机的三相电压：
其中，vu、vv、vw为驱动电机的三相电压，vdc为直流母线电压，du、dv、dw为逆变器中开关管控制信号的占空比，iu、iv、iw为驱动电机的三相电流，td、ton、toff分别为逆变器中开关管控制信号的死区时间、导通时间和关断时间。
s204，将驱动电机的三相电压进行变换以得到驱动电机静止直角坐标系下的定子电压。其中，可对驱动电机的三相电压进行clark变换以得到驱动电机的定子电压的α轴、β轴分量，即uα、uβ。
s205，将驱动电机的三相电流进行变换以得到驱动电机静止直角坐标系下的定子电流。其中，可对驱动电机的三相电流进行clark变换以得到驱动电机的定子电流的α轴、β轴分量，即iα、iβ。
s206，根据驱动电机的温度t获取驱动电机中定子相绕组阻值rs。
s207，根据驱动电机静止直角坐标系下的定子电压、驱动电机静止直角坐标系下的定子电流和驱动电机中定子相绕组阻值计算驱动电机的定子磁链。也就是说，可根据由步骤s204获取的驱动电机的定子电压的α轴、β轴分量，即uα、uβ，由步骤s205获取的驱动电机的定子电流的α轴、β轴分量，即iα、iβ，以及由骤s206获取的驱动电机中定子相绕组阻值计算驱动电机的定子磁链。
具体地，可通过以下公式计算驱动电机的定子磁链：
其中，ψα、ψβ分别为驱动电机的定子磁链的α轴、β轴分量，uα、uβ分别为驱动电机的定子电压的α轴、β轴分量，iα、iβ分别为驱动电机的定子电流的α轴、β轴分量，rs为驱动电机中定子相绕组阻值。
s208，根据驱动电机的定子磁链、驱动电机静止直角坐标系下的定子电流和驱动电机的极对数计算驱动电机的当前输出扭矩。
具体地，根据由步骤s207获取的驱动电机的定子磁链的α轴、β轴分量，即ψα、ψβ，由步骤s205获取的驱动电机的定子电流的α轴、β轴分量，即iα、iβ，并根据以下公式计算驱动电机的当前输出扭矩：
其中，te为驱动电机的当前输出扭矩，p为驱动电机的极对数。
s209，计算δte＝︱te︱-︱tcmd︱的值。
s210，判断是否存在δte<te1。如果是，则执行步骤s211；如果否，则执行步骤s212。
s211，保持驱动电机的当前状态。
s212，判断是否存在δte<te2。如果是，则执行步骤s213；如果否，则执行步骤s214。
s213，将驱动电机的直轴电流和交轴电流降低为驱动电机以外特性输出时直轴电流和交轴电流的1/2。
s214，判断是否存在δte<te3。如果是，则执行步骤s215；如果否，则执行步骤s216。
s215，将驱动电机的直轴电流和交轴电流降低为驱动电机以外特性输出时直轴电流和交轴电流的1/3。
s216，控制逆变器中的上桥臂全部闭合、下桥臂全部断开，或者控制逆变器中的下桥臂全部闭合、上桥臂全部断开。
需要说明的是，在执行完步骤s211，或步骤s213，或步骤s215，或步骤s216后，可继续执行步骤s201，以实时获取驱动电机的输出扭矩，并能够在驱动电机的当前输出扭矩与目标扭矩产生偏差时，根据偏差的大小，对驱动电机进行有效地控制。
对应上述实施例，本发明还提出一种非临时性计算机可读存储介质。
本发明实施例的非临时性计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其中当该程序被处理器执行时，可实现本发明上述实施例提出的电动汽车驱动电机的控制方法。
根据本发明实施例的非临时性计算机可读存储介质，通过执行其存储的计算机程序，能够方便有效地获取到驱动电机的输出扭矩，并根据输出扭矩对驱动电机进行控制，从而能够提高电动汽车在行驶过程中的安全性。
对应上述实施例，本发明还提出一种电动汽车驱动电机的控制装置。
如图5所示，本发明实施例的电动汽车驱动电机的控制装置，可包括第一获取模块100、第二获取模块200、第三获取模块300和控制模块400。
其中，第一获取模块100用于获取驱动电机的转速、驱动电机的三相电流、驱动电机的温度和驱动电机的直流母线电压；第二获取模块200用于在驱动电机的转速大于预设转速时，根据驱动电机的三相电流、驱动电机的温度和直流母线电压获取驱动电机的当前输出扭矩；第三获取模块300用于获取当前输出扭矩与目标扭矩之间的扭矩差值；控制模块400用于根据扭矩差值对驱动电机进行控制。
在本发明的一个实施例中，驱动电机可为永磁同步电机。如图2所示，通过对ipmsm进行位置解码可得到驱动电机的转子角度θ，以及通过对转子角度θ进行积分等运算后可得到驱动电机的转速n。
其中，预设转速可根据实际情况进行标定。当驱动电机的转速大于预设转速，即驱动电机高速运转，也就是电动汽车高速行驶时，第二获取模块200可根据驱动电机的三相电流、驱动电机的温度和直流母线电压获取驱动电机的当前输出扭矩。
在本发明的一个实施例中，第二获取模块200可根据逆变器中开关管控制信号的占空比、直流电的电压以及逆变器中开关管控制信号的死区时间、导通时间和关断时间计算驱动电机的三相电压。
其中，逆变器中开关管控制信号的导通时间可为一个周期内控制逆变器中开关管导通的时间，逆变器中开关管控制信号的关断时间可为一个周期内控制逆变器中开关管关断的时间，逆变器中开关管控制信号的占空比可为一个周期内逆变器中开关管控制信号的导通时间与总时间之比，逆变器中开关管控制信号的死区时间可为一个周期内上桥臂的开关管和对应的下桥臂的开关管同时关断的时间。举例而言，如图2所示，逆变器中开关管可为igbt，且逆变器中开关管可包括u相上桥臂开关管、u相下桥臂开关管、v相上桥臂开关管、v相下桥臂开关管、w相上桥臂开关管、w相下桥臂开关管，逆变器中开关管控制信号可为svpwm模块输出的pwm信号，其中，pwm_ut信号可控制u相上桥臂开关管导通或关断，pwm_ub信号可控制u相下桥臂开关管导通或关断，pwm_vt信号可控制v相上桥臂开关管导通或关断，pwm_vt信号可控制v相下桥臂开关管导通或关断，pwm_wt信号可控制w相上桥臂开关管导通或关断，pwm_wt信号可控制w相下桥臂开关管导通或关断。一个周期内pwm信号控制其对应的开关管导通的时间，即一个周期内pwm信号为高电平信号的时间，可为逆变器中开关管控制信号的导通时间，一个周期内pwm信号控制其对应的开关管关断的时间，即一个周期内pwm信号为低电平信号的时间，可为逆变器中开关管控制信号的关断时间。
如图3所示，第二获取模块200通过对逆变器中开关管控制信号的占空比du、dv、dw进行相电压计算可得到驱动电机的三相电压vu、vv、vw。具体地，第二获取模块200可根据以下公式计算驱动电机的三相电压：
其中，vu、vv、vw为驱动电机的三相电压，vdc为直流母线电压、du、dv、dw为逆变器中开关管控制信号的占空比，iu、iv、iw为驱动电机的三相电流，td、ton、toff分别为逆变器中开关管控制信号的死区时间、导通时间和关断时间。
进一步地，第二获取模块200可将驱动电机的三相电压进行变换以得到驱动电机静止直角坐标系下的定子电压。具体地，如图3所示，第二获取模块200可对驱动电机的三相电压vu、vv、vw进行clark变换以得到驱动电机的定子电压的α轴、β轴分量uα、uβ。由此，能够较为精确地得到驱动电机的定子电压的α轴、β轴分量uα、uβ。
在本发明的其他实施例中，除了通过上述方式得到驱动电机静止直角坐标系下的定子电压之外，如图2所示，还可通过pi控制器直接输出驱动电机的直轴电压给定值
在本发明的一个实施例中，第二获取模块200可将驱动电机的三相电流进行变换以得到驱动电机静止直角坐标系下的定子电流。如图2所示，第二获取模块200可对驱动电机的三相电流进行clark变换以得到驱动电机的定子电流的α轴、β轴分量iα、iβ。
在本发明的一个实施例中，第二获取模块200可根据驱动电机的温度t获取驱动电机中定子相绕组阻值rs。
具体地，驱动电机的定子相绕组阻值rs可随着驱动电机的温度t的变化而变化，也就是说，驱动电机的定子相绕组阻值rs和驱动电机的温度t存在着对应关系，即rs＝f(t)，且该对应关系可以图表的形式预先存储，由此，如图3所示，第二获取模块200可根据驱动电机的温度对应地从该图表中获取驱动电机中定子相绕组阻值rs。
在本发明的一个实施例中，第二获取模块200可根据驱动电机静止直角坐标系下的定子电压、驱动电机静止直角坐标系下的定子电流和驱动电机中定子相绕组阻值计算驱动电机的定子磁链。
如图3所示，第二获取模块200通过对驱动电机的定子电压的α轴、β轴分量uα、uβ，驱动电机的定子电流的α轴、β轴分量iα、iβ，驱动电机中定子相绕组阻值rs进行磁链计算，可得到驱动电机的定子磁链ψα、ψβ。具体地，第二获取模块200可通过以下公式计算驱动电机的定子磁链：
其中，ψα、ψβ分别为驱动电机的定子磁链的α轴、β轴分量，uα、uβ分别为驱动电机的定子电压的α轴、β轴分量，iα、iβ分别为驱动电机的定子电流的α轴、β轴分量，rs为驱动电机中定子相绕组阻值。
进一步地，第二获取模块200可根据驱动电机静止直角坐标系下的定子磁链、驱动电机的定子电流和驱动电机的极对数计算驱动电机的当前输出扭矩。
如图3所示，第二获取模块200通过对上述实施例中的驱动电机的定子电流的α轴、β轴分量iα、iβ，驱动电机的定子磁链的α轴、β轴分量ψα、ψβ，以及驱动电机的极对数p进行输出扭矩计算可得到驱动电机的当前输出扭矩te，具体地，可根据以下公式计算驱动电机的当前输出扭矩：
其中，te为驱动电机的当前输出扭矩，p为驱动电机的极对数。
在本发明的一个实施例中，如图3所示，第三获取模块300可对当前输出扭矩te与目标扭矩tcmd进行扭矩偏离判定，具体地，第三获取模块300可通过计算当前输出扭矩te的绝对值与目标扭矩tcmd的绝对值的差值获取当前输出扭矩te与目标扭矩tcmd之间的扭矩差值δte，即δte＝|te|-|tcmd|。其中，目标扭矩tcmd可为电动汽车驱动电机的额定扭矩。
在本发明的一个实施例中，控制模块400可判断扭矩差值δte是否大于第一阈值te1。
如果扭矩差值δte小于等于第一阈值te1，则保持驱动电机的当前状态，也就是说，驱动电机的当前输出扭矩与目标扭矩的偏差较小，或驱动电机的当前输出扭矩的绝对值小于目标扭矩的绝对值，此时驱动电机正常运转，可保持驱动电机的当前状态。
如果扭矩差值δte大于第一阈值te1，则进一步判断扭矩差值δte是否小于第二阈值te2，其中，第二阈值te2大于第一阈值te1。
如果扭矩差值δte小于第二阈值te2，则以第一比例降低驱动电机的直轴电流和交轴电流。如果扭矩差值δte大于等于第二阈值te2，则进一步判断扭矩差值δte是否小于第三阈值te3，其中，第三阈值te3大于第二阈值te2。
如果扭矩差值δte小于第三阈值te3，则以第二比例降低驱动电机的直轴电流和交轴电流。
其中，第二比例大于第一比例，也就是说，当驱动电机的当前输出扭矩与目标扭矩之间的扭矩差值较小时，可以较小幅度降低驱动电机的直轴电流和交轴电流，从而能够以较小幅度降低驱动电机的输出扭矩；当驱动电机的当前输出扭矩与目标扭矩之间的扭矩差值较大时，可以较大幅度降低驱动电机的直轴电流和交轴电流，从而能够以较大幅度降低驱动电机的输出扭矩。
具体地，如图2所示，控制装置(包括第一获取模块100、第二获取模块200、第三获取模块300和控制模块400)可输出相应的直轴电流和交轴电流的限制系数kid_limit、kiq_limit至电流分配模块，以限制驱动电机的直轴电流和交轴电流。举例而言，当扭矩差值δte大于第一阈值te1且小于第二阈值te2时，第一比例可为1/2，也就是说，可通过控制模块输出大小均为1/2的限制系数kid_limit和kiq_limit至电流分配模块，以使驱动电机的直轴电流和交轴电流为驱动电机以外特性输出时直轴电流和交轴电流的1/2。当扭矩差值δte大于等于第二阈值te2且小于第三阈值te3时，第二比例可为2/3，也就是说，控制模块可分别输出大小均为1/3的限制系数kid_limit和kiq_limit至电流分配模块，以使驱动电机的直轴电流和交轴电流为驱动电机以外特性输出时直轴电流和交轴电流的1/3。
如果扭矩差值δte大于等于第三阈值te3，则控制逆变器中的上桥臂全部闭合或全部断开，或者控制逆变器中的下桥臂全部闭合或全部断开，即控制电动汽车安全停车。具体地，如图2所示，当扭矩差值δte大于等于第三阈值te3时，控制装置可输出相关指令(asc_cmd置1)至svpwm模块，以使svpwm模块输出pwm信号，对应地，可控制逆变器中的上桥臂全部闭合、下桥臂全部断开，或者控制逆变器中的下桥臂全部闭合、上桥臂全部，以控制ipmsm停止运转，从而控制电动汽车安全停车。
由此，能够在驱动电机的当前输出扭矩与目标扭矩产生偏差时，根据偏差的大小，对驱动电机进行有效地控制，保证乘客的行车安全。
根据本发明实施例的电动汽车驱动电机的控制装置，通过第一获取模块获取驱动电机的转速、驱动电机的三相电流、驱动电机的温度和驱动电机的直流母线电压，并通过第二获取模块在驱动电机的转速大于预设转速时，根据驱动电机的三相电流、驱动电机的温度和直流母线电压获取驱动电机的当前输出扭矩，以及通过第三获取模块获取当前输出扭矩与目标扭矩之间的扭矩差值，并通过控制模块根据扭矩差值对驱动电机进行控制。由此，能够方便有效地获取到驱动电机的输出扭矩，并根据输出扭矩对驱动电机进行控制，从而能够提高电动汽车在行驶过程中的安全性。
对应上述实施例，本发明还提出一种电动汽车。
本发明实施例的电动汽车，包括本发明上述实施例提出的电动汽车驱动电机的控制装置，其具体的实施方式可参照上述实施例，为避免冗余，在此不再赘述。
根据本发明实施例的电动汽车，能够方便有效地获取到驱动电机的输出扭矩，并根据输出扭矩对驱动电机进行有效地控制，从而能够提高其在行驶过程中的安全性。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。