电机控制器及其控制方法和控制装置、车辆与流程

1.本发明涉及电动车辆技术领域，尤其涉及一种电机控制器的控制方法、一种电机控制器、一种车辆、一种计算机可读存储介质以及一种电机控制器的控制装置。


背景技术：

2.随着电动车辆的使用越来越普及，对电动车辆的整车舒适性、核心部件的电机控制器及电机的安全要求越来越高。
3.电动车辆内部通常采用永磁同步电机或者异步电机。当电机控制器mcu(motor control unit，电机控制器)接收到整车控制器vcu(vehicle control unit，整车控制器)的关闭指令后，关闭电动车辆。但是在电动车辆关闭时，会使电机出现打齿的情况，产生电机抖动和异响，影响驾驶人员的驾驶舒适性。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种电机控制器的控制方法，结合电机的转速、电机的输出扭矩和电机的角度确定是否关闭电机控制器，能够有效地解决电机打齿、电机抖动、异响的问题，提高驾驶员的驾驶舒适性。
5.本发明的第二个目的在于提出一种电机控制器。
6.本发明的第三个目的在于提出一种车辆。
7.本发明的第三个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
8.本发明的第四个目的在于提出一种电机控制器的控制装置。
9.为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种电机控制器的控制方法，该方法包括：在接收到关闭指令时，获取电机的转速、电机的输出扭矩和电机的角度；确定电机的转速、电机的输出扭矩和电机的角度满足关闭条件时，控制电机控制器关闭。
10.根据本发明实施例的电机控制器的控制方法，在接收到关闭指令时，获取电机的转速、电机的输出扭矩和电机的角度；判断电机的转速、电机的输出扭矩和电机的角度是否满足关闭条件，在满足关闭条件时，控制电机控制器关闭。由此，该方法通过结合电机的转速、电机的输出扭矩和电机的角度确定是否关闭电机控制器，能够有效地解决电机打齿、电机抖动、异响的问题，提高驾驶员的驾驶舒适性。
11.另外，根据本发明上述实施例的电机控制器的控制方法还可以具有如下的附加技术特征：
12.根据本发明的一个实施例，确定电机的转速小于第一预设转速、且电机的输出扭矩小于第一预设扭矩、且电机的角度处于预设范围内时，确定满足关闭条件。
13.根据本发明的一个实施例，电机的角度为电角度和旋转角度中的一种，方法还包括：确定电机的类型；根据电机的类型确定电机的齿槽转矩与电机的角度之间的对应关系；根据对应关系确定预设范围。
14.根据本发明的一个实施例，根据对应关系确定预设范围，包括：根据对应关系获取电机的齿槽转矩处于过零点时对应的电机的角度，以确定预设范围。
15.根据本发明的一个实施例，根据电机的类型确定电机的齿槽转矩与电机的角度之间的对应关系，包括：根据电机的类型确定电机的齿槽数；根据电机的类型和齿槽数确定电机的齿槽转矩与电机的角度之间的对应关系。
16.根据本发明的一个实施例，在确定满足关闭条件之前，还包括：确定接收到关闭指令的时间大于第一预设时间。
17.为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种电机控制器，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的电机控制器的控制程序，处理器执行电机控制器的控制程序时，实现根据上述实施例描述的电机控制器的控制方法。
18.根据本发明实施例的电机控制器，存储的电机控制器的控制程序被处理器执行时，通过执行上述实施例描述的电机控制器的控制方法，能够有效解决电机打齿、电机抖动、异响的问题，提高驾驶员的驾驶舒适性。
19.为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出的一种车辆，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的电机控制器的控制程序，处理器执行电机控制器的控制程序时，实现上述实施例描述的电机控制器的控制方法。
20.根据本发明实施例的车辆，存储的电机控制器的控制程序被处理器执行时，通过执行上述实施例描述的电机控制器的控制方法，能够有效解决电机打齿、电机抖动、异响的问题，提高驾驶员的驾驶舒适性。
21.为达到上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有电机控制器的控制程序，该电机控制器的控制程序被处理器执行时实现上述实施例描述的电机控制器的控制方法。
22.根据本发明实施例的计算机可读存储介质，存储的电机控制器的控制程序被处理器执行时，通过执行上述实施例描述的电机控制器的控制方法，能够有效解决电机打齿、电机抖动、异响的问题，提高驾驶员的驾驶舒适性。
23.为达到上述目的，本发明第五方面实施例提出了一种电机控制器的控制装置，包括：获取模块，用于在接收到关闭指令时，获取电机的转速、电机的输出扭矩和电机的角度；控制模块，用于在确定电机的转速、电机的输出扭矩和电机的角度满足关闭条件时，控制电机控制器关闭。
24.根据本发明实施例的电机控制器的控制装置，在接收到关闭指令时，通过获取模块获取电机的转速、电机的输出扭矩和电机的角度，控制模块判断电机的转速、电机的输出扭矩以及电机的角度是否满足关闭条件，在满足所有的条件后，控制电机控制器关闭。由此，该装置通过结合电机的转速、电机的输出扭矩和电机的角度确定是否关闭电机控制器，能够有效地解决电机打齿、电机抖动、异响的问题，提高驾驶员的驾驶舒适性。
25.本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
26.图1为根据本发明实施例的电机控制器的控制方法的流程图；
27.图2为根据本发明一个实施例的电机的角度与齿槽角度的关系示意图；
28.图3为根据本发明实施例的电机控制器的方框示意图；
29.图4为根据本发明实施例的车辆的方框示意图；
30.图5为根据本发明实施例的电机控制器的控制装置的方框示意图。
具体实施方式
31.下面详细描述本发明的实施例，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。
32.下面参考附图描述本发明实施例提出的电机控制器的控制方法、电机控制器、车辆、计算机可读存储介质和电机控制器的控制装置。
33.在电机控制器接收到整车控制器发送的关闭指令时，由于电机存在齿槽转矩、电机与变速箱以及变速箱与传动轴之间存在齿轮间隙，如果按照目前的控制策略关闭整车控制器，在电机控制器关闭后，会出现电机打齿、抖动、异响的问题，影响驾驶员舒适性。
34.由于电机低速运行时，如图2所示(图中横坐标表示电机的电角度/
°
，纵坐标表示齿槽扭矩t/nm)齿槽转矩基本与电机的电角度强相关(齿槽转矩和电机的电角度近似于正弦波关系)。因此，可以将齿槽转矩的问题转换为电机的电角度的问题，即可结合电机的电角度确定是否关闭电机控制器。
35.图1为根据本发明实施例的电机控制器的控制方法的流程图。
36.如图1所示，本发明实施例的电机控制器的控制方法包括以下步骤：
37.s1，在接收到关闭指令时，获取电机的转速、电机的输出扭矩和电机的角度。
38.具体地，在接收到整车控制器发出的关闭指令时，可通过接近开关对实际采集圈数进行信号采集，从而获取电机的转速，也可以通过相应的计算公式计算获得电机的转速，例如，电机的转速n＝60f/p(单位：转/分钟)，其中，f表示电源频率，p为磁极对数。可通过相应的计算公式获得电机的输出扭矩，例如，电机的输出扭矩t＝9550p/n(单位：n
·
m)，公式中的f表示电源频率，p为输出功率。可通过获取驱动电机的脉冲数来确定电机的角度。
39.s2，确定电机的转速、电机的输出扭矩和电机的角度满足关闭条件时，控制电机控制器关闭。
40.在本发明的一个实施例中，确定电机的转速小于第一预设转速、且电机的输出扭矩小于第一预设扭矩、且电机的角度处于预设范围内时，确定满足关闭条件。其中，第一预设转速、第一预设扭矩、预设范围可根据实际情况进行标定，例如，第一预设转速可以为额定转速。
41.具体而言，在接收到整车控制器发送的关闭指令时，获取电机的转速、电机的输出扭矩和电机的角度，在同时满足电机的转速小于额定转速(其中，额定转速不等于o)，且电机的输出扭矩很小，且电机的角度满足预设范围时，说明此时关闭电机控制器不会受到齿槽转矩的影响，不会出现打齿情况，也不会出现因打齿产生的电机抖动和异响。
42.在本发明的实施例中，电机的角度可以是电角度和旋转角度中的一种，电机控制器的控制方法还包括：确定电机的类型；根据电机的类型确定电机的齿槽转矩与电机的角度之间的对应关系；根据对应关系确定预设范围。
43.进一步地，根据本发明的一个实施例，根据电机的类型确定电机的齿槽转矩与电机的角度之间的对应关系，包括：根据电机的类型确定电机的齿槽数，根据电机的类型和齿槽数确定电机的齿槽转矩与电机的角度之间的对应关系，并根据对应关系获取电机的齿槽转矩处于过零点时对应的电机的角度，以确定预设范围。
44.具体地，由于电机的电角度和电机的机械角度(旋转角度)之间存在对应的关系，即电机的电角度等于电机的机械角度乘以极对数。因此可以根据电机的电角度或者电机的机械角度确定电机的齿槽转矩和电机的角度之间的对应关系。根据电机的类型确定电机的旋变极对数和电机的齿槽数，利用电机仿真或测试得到齿槽转矩与电机的电角度，可以确定电机的齿槽转矩为零或者接近零对应的电机的电角度，根据电机的电角度确定预设范围，如表1所示。
45.表1
46.电角度0
°3°5°
14
°
15
°
电角度15
°
18
°
20
°
29
°
30
°
电角度...............电角度345
°
348
°
350
°
359
°
360
°
齿槽转矩0t/nm2t/nm0t/nm
‑
2t/nm0t/nm
47.由表1可知，当电机的电角度为0
°
、5
°
、15
°
...20
°
、30
°
...345
°
、350
°
、和360
°
时，对应的齿槽扭矩为0t/nm；当电机的电角度为3
°
、18
°
...348
°
时，对应的齿槽扭矩为2t/nm，当电机的电角度为14
°
、29
°
...359
°
时，对应的齿槽扭矩为
‑
2t/nm。将在齿槽扭矩在2t/nm至
‑
2t/nm之间对应的电角度设置为预设范围，例如，预设范围可以为(0
°
，3
°
)，(18
°
，29
°
)等。
48.根据电机的电角度与电机的旋转角度之间的关系，以及电机的旋变极对数和电机的齿槽数测试的到齿槽转矩与电机的旋转角度，如表2所示。
49.表2
50.旋转角度03457159170旋转角度170205227330341旋转角度...............旋转角度39253959398240840齿槽转矩0t/nm2t/nm0t/nm
‑
2t/nm0t/nm
51.由表2可知，当电机的旋转角度为0、57...170、227...341、3925、和3928时，对应的齿槽扭矩为0t/nm；当电机的旋转角度为34、205...3959时，对应的齿槽扭矩为2t/nm，当电机的旋转角度为59、330...4084时，对应的齿槽扭矩为
‑
2nm。将在齿槽扭矩在2t/nm至
‑
2t/nm之间对应的旋转角度设置为预设范围，例如，预设范围可以为(0，34)，(57，170)等。
52.需要说明的是，当预设角度的范围很小，例如将当前电机的角度直接与齿槽扭矩为0时对应的角度进行比较，当前电机的角度等于齿槽扭矩为0时对应的角度时，控制电机控制器关闭的情况，可以消除打齿、抖动、异响的问题。当预设角度处在一定的范围时，例如，将当前电机的角度与齿槽扭矩为(
‑
2，2)时对应的角度进行比较，当当前电机的角度处于齿槽扭矩为(
‑
2，2)对应的角度的范围内时，控制电机控制器关闭的情况，可减弱打齿、抖动、异响的问题。
53.在本发明的一个实施例中，在确定满足关闭条件之前，还包括：确定接收到关闭指
令的时间大于第一预设时间。其中，第一预设时间可根据实际情况进行标定。
54.具体地，在接收到整车控制器的关闭指令后，当电机的转速小于第一预设转速、且电机的输出扭矩小于第一预设扭矩、且电机的角度处于预设范围内时，还进一步判断接收到关闭指令的时间是否大于第一预设时间，如果大于第一预设时间，确定满足关闭条件，此时，控制电机控制器关闭。
55.综上，根据本发明实施例的电机控制器的控制方法，在接收到关闭指令时，获取电机的转速、电机的输出扭矩和电机的角度；判断电机的转速、电机的输出扭矩和电机的角度是否满足关闭条件，在满足关闭条件时，控制电机控制器关闭。由此，该方法通过结合电机的转速、电机的输出扭矩和电机的角度确定是否关闭电机控制器，能够有效地解决电机打齿、电机抖动、异响的问题，提高驾驶员的驾驶舒适性。
56.对应上述实施例，本发明还提出了一种电机控制器。
57.如图3所示，本发明的实施例还提供了一种电机控制器100，可包括存储器110、处理器120及存储在存储器110上并可在处理器120上运行的电机控制器的控制程序，处理器120执行电机控制器的控制程序时，实现根据上述实施例描述的电机控制器的控制方法。
58.根据本发明实施例的电机控制器，存储的电机控制器的控制程序被处理器执行时，通过执行上述实施例描述的电机控制器的控制方法，能够有效解决电机打齿、电机抖动、异响的问题，提高驾驶员的驾驶舒适性。
59.对应上述实施例，本发明还提出了一种车辆。
60.如图4所示，本发明的实施例还提供了一种车辆200，该车辆包括存储器210、处理器220及存储在存储器210上并可在处理器220上运行的电机控制器的控制程序，处理器220执行电机控制器的控制程序时，实现上述实施例描述的电机控制器的控制方法。
61.根据本发明的实施例的车辆，存储的电机控制器的控制程序被处理器执行时，通过执行上述实施例描述的电机控制器的控制方法，能够有效解决电机打齿、电机抖动、异响的问题，提高驾驶员的驾驶舒适性。
62.对应上述实施例，本发明还提出了一种计算机可读存储介质。
63.本发明的实施例中还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有电机控制器的控制程序，该电机控制器的控制程序被处理器执行时实现上述实施例描述的电机控制器的控制方法。
64.根据本发明实施例的计算机可读存储介质，存储的电机控制器的控制程序被处理器执行时，通过执行上述实施例描述的电机控制器的控制方法，能够有效解决电机打齿、电机抖动、异响的问题，提高驾驶员的驾驶舒适性。
65.对应上述实施例，本发明还提出了一种电机控制器的控制装置。
66.如图5所示，本发明的实施例还的电机控制器的控制装置，包括：获取模块10和控制模块20。
67.其中，获取模块10用于在接收到关闭指令时，获取电机的转速、电机的输出扭矩和电机的角度。控制模块20用于在确定电机的转速、电机的输出扭矩和电机的角度满足关闭条件时，控制电机控制器关闭。
68.根据本发明的一些实施例，控制模块20还用于：确定电机的转速小于第一预设转速、且电机的输出扭矩小于第一预设扭矩、且电机的角度处于预设范围内时，满足关闭条
件。
69.在发明的一些实施例中，电机的角度为电角度和旋转角度中的一种，控制模块20还用于：确定电机的类型；根据电机的类型确定电机的齿槽转矩与电机的角度之间的对应关系；根据对应关系确定预设范围。
70.在发明的一些实施例中，控制模块20根据对应关系确定预设范围，具体用于：根据对应关系获取电机的齿槽转矩处于过零点时对应的电机的角度，以确定预设范围。
71.在发明的一些实施例中，控制模块20根据电机的类型确定电机的齿槽转矩与电机的角度之间的对应关系，具体用于：根据电机的类型确定电机的齿槽数；根据电机的类型和齿槽数确定电机的齿槽转矩与电机的角度之间的对应关系。
72.在发明的一些实施例中，控制模块20还用于在确定满足关闭条件之前，确定接收到关闭指令的时间大于第一预设时间。
73.需要说明的是，本发明实施例的电机控制器的控制装置中未披露的细节，请参考本发明实施例的电机控制器的控制方法中所披露的细节，具体这里不再赘述。
74.根据本发明实施例的电机控制器的控制装置，在接收到关闭指令时，通过获取模块获取电机的转速、电机的输出扭矩和电机的角度，控制模块判断电机的转速、电机的输出扭矩以及电机的角度是否满足关闭条件，在满足所有的条件后，控制电机控制器关闭。由此，该装置通过结合电机的转速、电机的输出扭矩和电机的角度确定是否关闭电机控制器，能够有效地解决电机打齿、电机抖动、异响的问题，提高驾驶员的驾驶舒适性。
75.需要说明的是，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)，可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
76.应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
77.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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
78.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至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
79.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，除非另有明确的限定。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。
80.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。