本发明涉及新能源汽车技术领域，具体涉及一种电动汽车从能量回收到驱动过程中的扭矩控制方法及系统。
背景技术：
能源问题是现代化社会一个急需解决的问题，化石能源即将耗尽造就了新能源汽车的诞生；而之所以电动汽车市场占比仍旧远低于汽油车，续航里程就是一个最关键的问题，能量回收功能就此诞生，在电池电量有限的情况下尽可能的延长续航里程。能量回收是指：在电动汽车上，当电能不驱动电机运转时，电动汽车的惯性使车轮带动电机转动发电为动力电池充电，使这种被浪费掉的运动能量转变为电能补充给电动汽车，从而实现了制动能量的回收。在电动汽车能量回收过程中，电机的输出扭矩为负值。
现有技术中电动汽车在从能量回收到正常驱动过程，都会使电机的输出扭矩直接将正常驱动过程中的扭矩值作为电机的目标扭矩，因此在这一过程中，电机的输出扭矩会在很短的时间内从负值跳跃至最大扭矩，电动汽车会出现较大波动，这样处理非常影响乘车舒适性。而且，电机的输出扭矩经常直接从负扭矩到达驱动时的最大扭矩，对于电机的使用寿命也有很大影响。
技术实现要素：
本发明旨在解决现有技术中电动汽车从能量回收到正常驱动过程车辆波动较大影响乘车舒适性并且缩短电机的使用寿命的技术问题，进而提供一种电动汽车从能量回收到驱动过程中的扭矩控制方法及系统。
为解决上述问题，本发明提供一种电动汽车从能量回收到驱动过程中的扭矩控制方法，包括：
目标扭矩获取步骤：若电动汽车处于能量回收状态并且油门踏板被踩下，则获取与油门踏板踩踏程度对应的输出扭矩作为目标扭矩；
过渡扭矩获取步骤：根据电机当前输出扭矩与所述目标扭矩得到过渡扭矩，所述过渡扭矩位于电机当前输出扭矩与所述目标扭矩之间；
控制步骤：控制电机的输出扭矩先达到所述过渡扭矩，再控制电机的输出扭矩达到所述目标扭矩。
上述方案中，当电动汽车从能量回收状态切换至正常驱动过程中，不直接采用根据油门踏板踩踏程度对应的目标扭矩作为电机输出扭矩的调整目标，而是在电机当前输出扭矩和目标扭矩之间设置过渡扭矩，控制电机从当前输出扭矩先到达过渡扭矩，之后在从过渡扭矩到达目标扭矩，从而实现电动汽车从能量回收到驱动过程中电机的输出扭矩能够平而且，由于电机的输出扭矩实现的是平滑过渡，对电机的不利影响也大大降低，从而能够延长电机的使用寿命。
可选地，上述的电动汽车从能量回收到驱动过程中的扭矩控制方法，中，所述过渡扭矩获取步骤中：所述过渡扭矩与扭矩零点之间的差值小于或等于预设阈值。因为从能量回收到驱动过程中，电机的输出扭矩会从负扭矩转换为正扭矩，所以电机的转轴会在扭矩零点处实现从旋转方向的转换，如果电机从反相很大转速转为正相很大转速，对电机的损伤是很大的，因此将过渡扭矩设置在扭矩零点附近，使电机在扭矩零点附近转速降低到预定转速，之后在实现相位的变换便可进一步降低对电机的损伤。
可选地，上述的电动汽车从能量回收到驱动过程中的扭矩控制方法，中，所述过渡扭矩获取步骤中，所述预设阈值小于或等于10nm。因为电动汽车在能量回收状态时，电机的输出扭矩一般为-35nm、-45nm，而电动汽车恢复正常驱动过程中其目标扭矩一般会达到100nm附近或者更高。设置过渡扭矩在-10nm到10nm范围内，这一范围占整个变化范围的15％左右，能够实现电机输出扭矩的平滑过渡，并且又使电机的输出扭矩在扭矩零点附近不会出现转速上的太大波动。
可选地，上述的电动汽车从能量回收到驱动过程中的扭矩控制方法中，所述过渡扭矩获取步骤中：所述过渡扭矩包括第一过渡扭矩和第二过渡扭矩，其中所述第一过渡扭矩小于所述第二过渡扭矩；所述控制步骤中：控制电机的输出扭矩先达到所述第一过渡扭矩，之后控制电机的输出扭矩达到所述第二过渡扭矩，再控制电机的输出扭矩达到所述目标扭矩。因为对电机输出扭矩的控制，需要配合信息指令来实现，理论上过渡扭矩的数量越多，电机输出扭矩的过渡过程越平滑，乘车舒适性越好，但是其需要对信息指令的增改也就越多，上述方案中提出两个过渡扭矩的方式，乘车过程中几乎感觉不到车辆的波动，已经到达非常好的乘车体验，而且信息指令最多需要增加两条，易于实现。
可选地，上述的电动汽车从能量回收到驱动过程中的扭矩控制方法中，所述过渡扭矩获取步骤中：所述过渡扭矩包括第三过渡扭矩和第四过渡扭矩，其中所述第三过渡扭矩小于扭矩零点，所述第四过渡扭矩大于扭矩零点；所述控制步骤中：控制电机的输出扭矩先达到所述第三过渡扭矩，之后控制电机的输出扭矩达到所述第四过渡扭矩，再控制电机的输出扭矩达到所述目标扭矩。上述方案中，选择两个过渡扭矩并且两个过渡扭矩中的一个在扭矩零点之前，另一个在扭矩零点之后，能够保证电机的转轴从反相到正相变换的过程中不会出现较大的速度变化，进一步延长电机的使用寿命。
可选地，上述的电动汽车从能量回收到驱动过程中的扭矩控制方法中，所述第三过渡扭矩为-5nm，所述第四过渡扭矩为2nm。本方案中提出了一种优选的电机输出扭矩过渡方案，可以实现驱动电机从负扭矩到最大扭矩快速平滑过渡，增加了汽车行驶时车上人员的舒适性，且不影响动力扭矩响应。
基于同一方构思，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有指令信息，计算机读取所述指令信息后可执行以上任一项所述的电动汽车从能量回收到驱动过程中的扭矩控制方法。本方案中提供的存储介质，可以为任何能够存储计算机可读指令信息的情况，该存储介质为电动汽车中提供指令信息，以使电动汽车从能量回收到驱动过程中的扭矩控制方法中，电机的输出扭矩从负扭矩快速平滑地过渡至目标扭矩，提升了乘车人员的舒适性并且有效延长电机的使用寿命。
基于同一方构思，本发明还提供一种电机控制装置，包括至少一个处理器和至少一个存储器，至少一个所述存储器中存储有指令信息，至少一个所述存储器读取所述指令信息后可执行上述任一项所述的电动汽车从能量回收到驱动过程中的扭矩控制方法。本方案中提供的电机控制装置，可以为电动汽车中任意处理器和存储器的配合，也可以能够与电动汽车整车控制器和电机控制器进行数据交互的装置，还可以作为电机控制器使用，电动汽车能够采用该电机控制装置控制电动汽车从能量回收到驱动过程中的扭矩控制方法中，电机的输出扭矩从负扭矩快速平滑地过渡至目标扭矩，提升了乘车人员的舒适性并且有效延长电机的使用寿命。
基于同一发明构思，本发明还提供一种电动汽车从能量回收到驱动过程中的扭矩控制系统，包括整车控制器、电机控制器和电机，其中：
所述整车控制器，在电动汽车处于能量回收状态时，检测油门踏板信号，并将油门踏板信号发送至所述电机控制器；所述电机控制器，获取所述整车控制器发送的所述油门踏板信号，若所述油门踏板信号表示油门踏板被踩下，则获取与油门踏板踩踏程度对应的输出扭矩作为目标扭矩；根据电机当前输出扭矩与所述目标扭矩得到过渡扭矩，所述过渡扭矩位于电机当前输出扭矩与所述目标扭矩之间；控制电机的输出扭矩先达到所述过渡扭矩，再控制电机的输出扭矩达到所述目标扭矩。
上述方案中，由于整车控制器能够与油门踏板交互，同时能够与电机控制器交互，因此可以通过整车控制器实时获取到电动汽车的行驶状态，并根据电动汽车状态变化通过电机控制器控制电机的输出扭矩快速平滑过渡至目标扭矩，提升了乘车人员的舒适性并且有效延长电机的使用寿命。
可选地，上述的电动汽车从能量回收到驱动过程中的扭矩控制系统中，所述电机控制器获取的所述过渡扭矩与扭矩零点之间的差值小于或等于预设阈值。上述方案中，将过渡扭矩设置在扭矩零点附近，使电机在扭矩零点附近转速降低到预定转速，之后在实现相位的变换便可进一步降低对电机的损伤。
本发明提供的以上技术方案，与现有技术相比，至少具有如下有益效果：
本发明提供的电动汽车从能量回收到驱动过程中的扭矩控制方法及系统，若电动汽车处于能量回收状态并且油门踏板被踩下，则获取与油门踏板踩踏程度对应的输出扭矩作为目标扭矩；根据电机当前输出扭矩与所述目标扭矩得到过渡扭矩，所述过渡扭矩位于电机当前输出扭矩与所述目标扭矩之间；控制电机的输出扭矩先达到所述过渡扭矩，再控制电机的输出扭矩达到所述目标扭矩。通过在电机当前输出扭矩和目标扭矩之间设置过渡扭矩，控制电机从当前输出扭矩先到达过渡扭矩，之后在从过渡扭矩到达目标扭矩，从而实现电动汽车从能量回收到驱动过程中电机的输出扭矩能够平而且，由于电机的输出扭矩实现的是平滑过渡，对电机的不利影响也大大降低，从而能够延长电机的使用寿命。
附图说明
图1为本发明一个实施例所述电动汽车从能量回收到驱动过程中的扭矩控制方法的流程图；
图2为本发明一个实施例所述电动汽车从能量回收到驱动过程中的扭矩控制系统的原理框图；
图3为本发明一个实施例所述电动汽车在能量回收、正常驱动过程中控制电机输出扭矩变化的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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的简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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，可以是两个组件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，需要说明的是，本发明以下实施例中的控制方法时在判断得到电动汽车是否进入蠕行工况或者是否退出蠕行工况时对电机转速尤其是输出扭矩进行控制的方案，而判断电动汽车是否进入蠕行工况或者是否从蠕行工况退出可以采用现有技术中的方法实现即可，直接通过整车控制器对电动汽车行驶状态进行分析即可得到相应结果，并且整车控制器能够计算得到电机的目标转速和目标扭矩等信息。上述过程在以下实施例中不再详细介绍。
实施例1
本实施例提供一种电动汽车从能量回收到驱动过程中的扭矩控制方法，可以用于控制电动汽车电机运行状态的控制模块中，另外需要说明的是，本实施例中的方法用于电动汽车已经进入能量回收状态下，其核心是控制电动汽车从能量回收状态切换至正常驱动状态，如图1所示，所述方法包括：
s1：目标扭矩获取步骤：若电动汽车处于能量回收状态并且油门踏板被踩下，则获取与油门踏板踩踏程度对应的输出扭矩作为目标扭矩；本步骤中，油门踏板踩踏程度也可以由整车控制器获取，电动汽车处于能量回收状态下如果油门踏板被踩下即说明电动汽车需要进入到正常驱动状态，此时可以根据油门踏板的踩踏程度计算得到目标扭矩。另外，由于整车控制器和电机控制模块都包括具有处理能力的控制芯片，因此可以将油门踏板踩踏程度与目标扭矩的对应关系或者计算模型预存至整车控制器或者电机控制模块中，所以本步骤的既可以由整车控制器实现也可以由电机控制模块实现。当整车控制模块计算目标扭矩时，电机控制模块直接获取目标扭矩即可。
s2：过渡扭矩获取步骤：根据电机当前输出扭矩与所述目标扭矩得到过渡扭矩，所述过渡扭矩位于电机当前输出扭矩与所述目标扭矩之间；所述过渡扭矩可以包括一个或者多个，当过渡扭矩为一个时可以选择扭矩零点(即0nm)附近，例如-1nm或者1nm等，当过渡扭矩为多个时，可以选择其中一个过渡扭矩在扭矩零点附近，其余的过渡扭矩与扭矩零点之间的差值均匀变化即可。如，选择三个过渡扭矩，分别为-1nm，5nm，11nm。
s3：控制步骤：控制电机的输出扭矩先达到所述过渡扭矩，再控制电机的输出扭矩达到所述目标扭矩。
以上方案中，当电动汽车从能量回收状态切换至正常驱动过程中，不直接采用根据油门踏板踩踏程度对应的目标扭矩作为电机输出扭矩的调整目标，而是在电机当前输出扭矩和目标扭矩之间设置过渡扭矩，控制电机从当前输出扭矩先到达过渡扭矩，之后在从过渡扭矩到达目标扭矩，从而实现电动汽车从能量回收到驱动过程中电机的输出扭矩能够平而且，由于电机的输出扭矩实现的是平滑过渡，对电机的不利影响也大大降低，从而能够延长电机的使用寿命。
如前所述，在步骤s2中，优选所述过渡扭矩与扭矩零点之间的差值小于或等于预设阈值因为从能量回收到驱动过程中，电机的输出扭矩会从负扭矩转换为正扭矩，所以电机的转轴会在扭矩零点处实现从旋转方向的转换，如果电机从反相很大转速转为正相很大转速，对电机的损伤是很大的，因此将过渡扭矩设置在扭矩零点附近，使电机在扭矩零点附近转速降低到预定转速，之后在实现相位的变换便可进一步降低对电机的损伤。优选地，所述预设阈值可以根据从当前扭矩到目标扭矩之间的调节范围进行设定，例如可以选择在上述调节范围的20％以内，例如所述预设阈值小于或等于10nm。因为电动汽车在能量回收状态时，电机的输出扭矩一般为-35nm、-45nm，而电动汽车恢复正常驱动过程中其目标扭矩一般会达到100nm附近或者更高。设置过渡扭矩在-10nm到10nm范围内，这一范围占整个变化范围的15％左右，能够实现电机输出扭矩的平滑过渡，并且又使电机的输出扭矩在扭矩零点附近不会出现转速上的太大波动。
以上方案中，优选所述过渡扭矩包括第一过渡扭矩和第二过渡扭矩，其中所述第一过渡扭矩小于所述第二过渡扭矩；相应地，控制电机的输出扭矩先达到所述第一过渡扭矩，之后控制电机的输出扭矩达到所述第二过渡扭矩，再控制电机的输出扭矩达到所述目标扭矩。其中所述第一过渡扭矩和所述第二过渡扭矩均位于扭矩零点附近，二者既可以都为负扭矩、也可以都为正扭矩、还可以一个为负扭矩另一个为正扭矩。因为对电机输出扭矩的控制，需要配合信息指令来实现，理论上过渡扭矩的数量越多，电机输出扭矩的过渡过程越平滑，乘车舒适性越好，但是其需要对信息指令的增改也就越多，上述方案中提出两个过渡扭矩的方式，乘车过程中几乎感觉不到车辆的波动，已经到达非常好的乘车体验，而且信息指令最多需要增加两条，易于实现。
如前所述，当选择两个过渡扭矩时，可以选择两个过渡扭矩与扭矩零点的关系。优选两个过渡扭矩并且两个过渡扭矩中的一个在扭矩零点之前，另一个在扭矩零点之后，能够保证电机的转轴从反相到正相变换的过程中不会出现较大的速度变化，进一步延长电机的使用寿命。因此，上述暗杆中，所述过渡扭矩包括第三过渡扭矩和第四过渡扭矩，其中所述第三过渡扭矩小于扭矩零点，所述第四过渡扭矩大于扭矩零点；控制电机的输出扭矩先达到所述第三过渡扭矩，之后控制电机的输出扭矩达到所述第四过渡扭矩，再控制电机的输出扭矩达到所述目标扭矩。以上，优选所述第三过渡扭矩为-7nm、-5nm，-3nm等，所述第四过渡扭矩为1nm、2nm、5nm等。本方案中提出了一种优选的电机输出扭矩过渡方案，可以实现驱动电机从负扭矩到最大扭矩快速平滑过渡，增加了汽车行驶时车上人员的舒适性，且不影响动力扭矩响应。
实施例2
本实施例提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有指令信息，计算机读取所述指令信息后可执行实施例1任一方案中所述的电动汽车从能量回收到驱动过程中的扭矩控制方法。所述存储介质，可以为任何能够存储计算机可读指令信息的情况，该存储介质为电动汽车中提供指令信息，以使电动汽车从能量回收到驱动过程中的扭矩控制方法中，电机的输出扭矩从负扭矩快速平滑地过渡至目标扭矩，提升了乘车人员的舒适性并且有效延长电机的使用寿命。
实施例3
本实施例提供一种电机控制装置，包括至少一个处理器和至少一个存储器，至少一个所述存储器中存储有指令信息，至少一个所述存储器读取所述指令信息后可执行实施例1任一方案中所述的电动汽车从能量回收到驱动过程中的扭矩控制方法。所述电机控制装置，可以为电动汽车中任意处理器和存储器的配合，也可以能够与电动汽车整车控制器和电机控制器进行数据交互的装置，还可以作为电机控制器使用，电动汽车能够采用该电机控制装置控制电动汽车从能量回收到驱动过程中的扭矩控制方法中，电机的输出扭矩从负扭矩快速平滑地过渡至目标扭矩，提升了乘车人员的舒适性并且有效延长电机的使用寿命。
实施例4
本实施例提供一种电动汽车从能量回收到驱动过程中的扭矩控制系统，如图2所示，包括整车控制器10、电机控制器20和电机30，整车控制器10和电机控制器20之间通过can线传输控制信号和反馈信号。整车控制器10向电机控制器20发送油门踏板信号、电机目标转速、电机目标转矩等信号；电机控制器20根据整车控制器10发送的信号控制电机30运行，并且向整车控制器10反馈实际转速，实际扭矩等信息。
所述整车控制器10，在电动汽车处于能量回收状态时，检测油门踏板信号，并将油门踏板信号发送至所述电机控制器20；所述电机控制器20，获取所述整车控制器10发送的所述油门踏板信号，若所述油门踏板信号表示油门踏板被踩下，则获取与油门踏板踩踏程度对应的输出扭矩作为目标扭矩；根据电机当前输出扭矩与所述目标扭矩得到过渡扭矩，所述过渡扭矩位于电机当前输出扭矩与所述目标扭矩之间；控制电机30的输出扭矩先达到所述过渡扭矩，再控制电机的输出扭矩达到所述目标扭矩。其中，优选所述电机控制器获取的所述过渡扭矩与扭矩零点之间的差值小于或等于预设阈值。下面结合图3对其工作过程进行说明，
s11：整车控制器10通过can总线从电池管理系统bms采集动力电池电压信号，通过电压信号换算电池soc值，当soc高于某个值(如98％)，时不需要能量回收；整车控制器10通过can总线从电子控制系统esc采集轮速信号(即车速)，当轮速低于某个值(如20km/h)，此时不作能量回收；
s12a：当以上步骤完成，判断需要能量回收时，整车控制器10采集油门踏板信号和制动踏板信号，当油门踏板信号置于0(即松开油门踏板)且制动踏板信号置于0(未踩刹车踏板)时，开始滑行能量回收；之后执行步骤s13a：在滑行能量回收进行的同时，电机实际扭矩为-35nm；之后执行步骤s14；
s12b：在进行步骤s12a的同时，若油门踏板信号置于0，但是制动踏板信号不为0(即踩刹车)时，开始进行制动能量回收；之后执行步骤s13b：在制动能量回收进行的同时，电机实际扭矩为-45nm；之后执行步骤s14：
s14：检测油门踏板信号，若油门踏板信号不为0(即踩油门踏板)，则执行步骤s15；
s15：电机实际扭矩先变为-5nm，再变为2nm，之后进入步骤s16；
s16：电机实际扭矩变为目标扭矩，目标扭矩即为与油门踏板的踩踏程度相对应的扭矩。
以上方案中，通过在电机当前输出扭矩和目标扭矩之间设置过渡扭矩，控制电机从当前输出扭矩先到达过渡扭矩，之后在从过渡扭矩到达目标扭矩，从而实现电动汽车从能量回收到驱动过程中电机的输出扭矩能够平而且，由于电机的输出扭矩实现的是平滑过渡，对电机的不利影响也大大降低，从而能够延长电机的使用寿命。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。