CN110803032A - 电机的控制方法、装置、电机控制器、存储介质及*** - Google Patents

电机的控制方法、装置、电机控制器、存储介质及*** Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种电机的控制方法、装置、电机控制器、存储介质及***。所述方法包括：在接收到整车控制器发送的电机转矩指令时，获取电机的转速和绝缘栅双极型晶体管IGBT功率模块的母线电压值，所述电机转矩指令中携带有电机预调节至的原始转矩值；根据所述转速、所述母线压值和所述原始转矩值确定所述电机的目标转矩值，所述目标转矩值的绝对值小于或等于所述原始转矩值的绝对值；通过所述IGBT功率模块按照所述目标转矩值控制所述电机运转。本发明实施通过采用上述技术方案，在电机转矩处于非正常范围时，控制电机输出位于正常范围之内的转矩，能够避免汽车传动***出现剧烈扭转的情况，提高汽车转动***的使用寿命。

Description

电机的控制方法、装置、电机控制器、存储介质及***
技术领域
本发明涉及汽车控制技术领域，尤其涉及一种电机的控制方法、装置、电机控制器、存储介质及***。
背景技术
随着环境污染及能源匮乏情况的加剧，具有节能与环保优点的纯电动汽车也逐渐成为了汽车行业的重要发展方向之一。
纯电动汽车的动力***为永磁同步电机或交流异步电机，且由于其动力结构不需要变速箱及相关的缓冲装置，因此，纯电动汽车的传动***一般通过单独的减速器装置来进行减速。
但是，由于动力***永磁同步电机或交流异步电机的转矩输出能力明显强于传动的发动机，且单纯的减速器装置缺少有效的缓冲装置，电机的转矩输出会直接作用于车轮，因此，在现有技术中，当汽车急加速(即驾驶员深踩油门)经过减速带或铁轨等颠簸路面时，汽车的传统***会因为发生剧烈的扭转而对整个传动产生剧烈的冲击，导致传统***使用寿命的减少甚至传统***部件的损坏。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种电机的控制方法、装置、电机控制器、存储介质及***，以解决现有技术中汽车急加速经过颠簸路面时汽车传动***会发生剧烈扭转的技术问题，提高汽车传动***的使用寿命。
第一方面，本发明实施例提供了一种电机的控制方法，包括：
在接收到整车控制器发送的电机转矩指令时，获取电机的转速和绝缘栅双极型晶体管IGBT功率模块的母线电压值，所述电机转矩指令中携带有电机预调节至的原始转矩值；
根据所述转速、所述母线压值和所述原始转矩值确定所述电机的目标转矩值，所述目标转矩值的绝对值小于或等于所述原始转矩值的绝对值；
通过所述IGBT功率模块按照所述目标转矩值控制所述电机运转。
第二方面，本发明实施例提供了一种电机的控制装置，包括：
获取模块，用于在接收到整车控制器发送的电机转矩指令时，获取电机的转速和绝缘栅双极型晶体管IGBT功率模块的母线电压值，所述电机转矩指令中携带有电机预调节至的原始转矩值；
转矩确定模块，用于根据所述转速、所述母线压值和所述原始转矩值确定所述电机的目标转矩值，所述目标转矩值的绝对值小于或等于所述原始转矩值的绝对值；
控制模块，用于通过所述IGBT功率模块按照所述目标转矩值控制所述电机运转。
第三方面，本发明实施例提供了一种电机控制器，包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权本发明实施例所述的电机的控制方法。
第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如本发明实施例所述的电机的控制方法。
第五方面，本发明实施例还提供了一种电机控制***，包括电机控制器、传感器和绝缘栅双极型晶体管IGBT功率模块，其中，
所述传感器与所述电机控制器相连，用于检测电机的转速和所述IGBT功率模块的母线电压值；
所述电机控制器与所述IGBT功率模块以及整车控制器相连，用于在接收到所述整车控制器发送的电机转矩指令时，获取所述传感器检测得到的所述电机的转速和所述IGBT功率模块的母线电压值，所述电机转矩指令中携带有电机预调节至的原始转矩值；根据所述转速、所述母线压值和所述原始转矩值确定所述电机的目标转矩值，所述目标转矩值的绝对值小于或等于所述原始转矩值的绝对值；根据所述目标转矩值生成驱动信号，并采用所述驱动信号驱动所述IGBT功率模块；
所述IGBT功率模块与所述电机相连，用于基于所述驱动信号控制所述电机运转。
在上述控制电机的技术方案中，在接收到整车控制器发送的携带有电机预调节至的原始转矩值的电机转矩指令时，获取电机的转速和IGBT功率模块的母线电压值，根据该转速、该母线电压值以及该原始转矩值确定电机需要降额至的目标转矩值，进而通过IGBT功率模块按照该目标转矩值控制电机运转。本发明实施通过采用上述技术方案，在电机转矩处于非正常范围时，控制电机输出位于正常范围之内的转矩，能够避免汽车传动***出现剧烈扭转的情况，提高汽车转动***的使用寿命。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明实施例一提供的一种电机的控制方法的流程示意图；
图2为本发明实施例一提供的一种电机控制过程中的数据传输示意图；
图3为本发明实施例二提供的一种电机的控制方法的流程示意图；
图4为本发明实施例二提供的一幅最大转矩查询图；
图5为本发明实施例二提供的一幅最小转矩查询图；
图6为本发明实施例二提供的一组最大转矩输出特性曲线；
图7为本发明实施例二提供的一组最小转矩输出特性曲线；
图8为本发明实施例二提供的一幅百分比查询图；
图9为本发明实施例三提供的一种电机的控制装置的结构框图；
图10为本发明实施例四提供的一种电机控制器的结构示意图；
图11为本发明实施例五提供的一种电机控制***的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。此外，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合
实施例一
本发明实施例一提供一种电机的控制方法。该方法可以电机的控制装置执行，其中，该装置可以由软件和/或硬件实现，一般可集成于电动汽车的电机控制器或整车控制器中，典型的，可以集成于纯电动汽车的电机控制器中，适用于在电动汽车急加速经过颠簸路面时对电动汽车电机输出的转矩进行降额控制的情况。图1为本发明实施例一提供的电机的控制方法的流程示意图，如图1所示，所述方法包括：
S110、在接收到整车控制器发送的电机转矩指令时，获取电机的转速和绝缘栅双极型晶体管IGBT功率模块的母线电压值，所述电机转矩指令中携带有电机预调节至的原始转矩值。
需要说明的是，本实施例所提供的电机的控制方法可以由整车控制器执行，也可以由电机控制器执行。当由整车控制器执行时，所述电机转矩指令可以由整车控制器中的指令发送装置发送给集成于整车控制器中用于执行所述电机的控制方法的本装置；当由电机控制器执行时，所述电机转矩指令可以由整车控制器发送给电机控制器。由于电机控制器直接与电机相连，因此，为了提高对电机进行控制时的响应速度，所述电机的控制方法优选由电机控制器执行，本实施例以下以此种情况为例进行说明。
在本实施例中，由于汽车未处于停车状态时(即汽车处于前进挡或倒车档时)，整车控制器会周期性的基于车辆离合器、加速踏板和制动踏板的状态生成电机转矩指令并将其发送给电机控制器，从而使得电机控制器基于该电机转矩指令控制电机按照该电机转矩指令中携带的原始转矩值进行转矩输出，因此，本实施例可以在接收到整车控制器发送的电机转矩指令并在该电机转矩指令中携带的原始转矩值过大时，对原始转矩值进行降额处理，以减少汽车传动***带来的冲击，延长传动***的使用寿命。
具体的，在接收到整车控制器发送的电机转矩指令时，可以解析接收到的电机转矩指令，得到电机转矩指令中携带的原始转矩值，并通过传感器检测电机在当前时刻的转速以及绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)功率模块在当前时刻的母线电压，如通过位置传感器或加速度传感器检测电机在当前时刻的转速，并通过连接于IGBT功率模块正负极之间的电压传感器检测IGBT功率模块在当前时刻的母线电压值。其中，所述电机可以为永磁同步电机或交流异步电机；所述母线电压值为IGBT功率模块正负极之间的电压值；所述位置传感器可为用于检测电机转子位置的电机转子位置传感器，其具体可以为旋转变压器，也可以为增量编码器或霍尔传感器等其他类型的位置传感器。考虑到电机转速检测结果的准确性，本实施例优选采用位置传感器检测电机的转速。
在本步骤中，在通过传感器检测电机在当前时刻的转速和IGBT功率模块在当前时刻的母线电压值时，可以向传感器发送检测指令，以控制其检测电机的转速和/或IGBT功率模块的电压值；也可以直接从本地相应的存储位置读取电机的转速和IGBT功率模块的母线电压值。
针对从本地相应的存储位置读取电机的转速和IGBT功率模块的母线电压值的情况，示例性的，位置传感器周期性的检测电机的转速，并将其发送给电机控制器；电压传感器周期性的检测IGBT功率模块的母线电压值，并将其发送给电机控制器；电机控制器接收并存储位置传感器发送的电机在各个检测周期的转速以及电压传感器发送的IGBT功率模块在各个检测周期的母线电压值，并在接收到整车控制器发送的电机转矩指令时，获取位置传感器最后一次发送的电机的转速作为电机在当前时刻的转速，获取电压传感器最后一次发送的电机的母线电压值作为IGBT功率模块在当前时刻的母线电压值。其中，针对车辆启动初始时刻位置传感器/电压传感器尚未向电机控制器发送过转速/母线电压值的情况，可以将电机的转速确定为预先设定的默认转速(如零)，和/或，将IGBT功率模块的母线电压值确定为预设设定的默认电压值(如IGBT正常工作时的某一母线电压值)。
S120、根据所述转速、所述母线压值和所述原始转矩值确定所述电机的目标转矩值，所述目标转矩值的绝对值小于或等于所述原始转矩值的绝对值。
在本实施例中，可以根据电机的转速、IGBT功率模块的母线电压值对原始转矩值进行降额，得到电机实际可输出的目标转矩值，从而降低电机施加于车轮上的作用力，达到减少汽车的加速度的目的。其中，原始转矩值的降额的比例可以为位于[0,1]区间的任意值，具体可以根据电机的转速和IGBT功率模块的母线电压值确定。
示例性的，可以预先为电机设置一默认的最大转速阈值，并为IGBT功率模块设置一默认的最大母线电压阈值，在获取到电机的转速和IGBT功率模块的母线电压值之后，计算电机转速降低到该最大转速阈值需降低至的第一比例，以及IGBT功率模块的母线电压值降低到该最大母线电压阈值需降低至的第二比例；然后计算第一比例与第二比例的平均值或加权平均值，得到原始转矩值需降低至的第三比例，并按照该第三比例降低原始转矩值，得到目标转矩值。也可以根据电机的转速和IGBT功率模块的母线电压值确定当前周期电机可行的转矩输出范围(即降额范围)，并通过该降额范围对电机转矩指令中的原始转矩值进行限制(即将原始转矩值限制在该降额范围之内)，得到电机在当前周期可输出的目标转矩值。
其中，当电机的转速未超过所述最大转速阈值/IGBT功率模块的母线电压值未超过所述最大母线电压阈值时，可以将第一比例/第二比例确定为1；当电机的转速超过所述最大转速阈值/IGBT功率模块的母线电压值超过所述最大母线电压阈值时，可以将第一比例/第二比例确定为所述最大转速阈值与电机转速/所述最大母线电压阈值与所述母线电压值之间的比值。
考虑到当电机转矩指令中携带的原始转矩值的绝对值较小时，电机作用于车轮上的作用力也较小，不会对汽车传动***产生较大的冲击，因此，本实施例可以仅在原始转矩值的绝对值较大时，对原始转矩值进行价额处理，此时，优选的，本实施例可将根据所述转速、所述母线电压值和所述原始转矩值确定所述电机的目标转矩值具体优化为：根据所述转速和所述母线电压值确定电机转矩的降额范围；如果所述原始转矩值在所述降额范围之内，则将所述原始转矩值确定为所述电机的目标转矩值；如果所述原始转矩值在所述降额范围之外，则将所述降额范围中与所述原始转矩值最接近的临界值确定为所述电机的目标转矩值，从而，在确保电机输出的转矩作用于车轮上时不会对汽车传动***产生较大冲击的前提下，使得电机实际输出的转矩能够更符合汽车驾驶员对汽车的控制意愿。其中，所述降额范围可以理解为在当前状态下电机可输出的转矩的范围，即目标转矩值的取值范围。
具体的，根据电机转速和母线电压值确定电机转矩的降额范围，并确定原始转矩值与该降额范围的两临界值(即该降额范围中的最大转矩值和最小转矩值)的相对大小，如果所述原始转矩值大于所述最大转矩值，则将所述最大转矩值确定为目标转矩值；如果所述原始转矩值小于或等于所述最大转矩值且大于或等于所述最小转矩值，则将所述原始转矩值确定为目标转矩值；如果所述原始转矩值小于所述最小转矩值，则将所述最小转矩值确定为所述目标转矩值。
示例性的，可以预先划分多个转速区间并标定得到各转速区间对应的第一降额范围，以及预先划分多个母线电压值区域并标定得到各母线电压值区间对应的第二降额范围；在确定电机转矩的降额范围时，首先根据电机转速所属的转速区间确定所述转速对应的第一降额范围，并根据IGBT功率模块所属的母线电压值区域确定所述母线电压值对应的第二降额范围，然后取该第一降额范围与该第二降额范围的交集或并集，以得到电机转矩的降额范围。也可以首先确定电机在所述转速和所述母线电压值下能够输出的转矩范围或转矩范围的两临界值，并根据所述转速确定电机转矩的降额百分比；然后采用该降额百分比对所述转矩范围或所述两临界值进行降额，以得到电机转矩的降额范围，从而进一步提高所确定的降额范围的实用性。
S130、通过所述IGBT功率模块按照所述目标转矩值控制所述电机运转。
示例性的，请参见图2，本实施例可以在通过设置于电机控制器内的降额控制模块根据位置传感器22检测得到的电机21的转速ωr、电压传感器18检测到的IGBT功率模块27的母线电压值UDC以及整车控制器(图中未示出)输出的携带有原始转矩值的原始电机转矩指令T* VCU确定目标转矩值后，生成携带有该目标转矩值的目标电机转矩指令T* e，并将该目标电机转矩指令T* e输出给转矩控制模块25；转矩控制模块25根据降额控制模块24输出的目标电机转矩指令T* e以及电流传感器模块23采集到的电机21的三相电流iw、iv和iu、位置传感器22采集到的电机21的转速ωr以及电机21中转子的位置θr进行转矩闭环控制，并输出三路脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)占空比指令ta、tb和tc至设置于电机控制器内的空间矢量脉冲宽度调制(Space Vector Pulse Width Modulation，SVPWM)模块26；SVPWM模块26基于接收到的占空比指令输出六路PWM驱动信号至IGBT功率模块27；IGBT功率模块27在SVPWM模块26发送的PWM驱动信号的驱动下控制电机21输出目标转矩值，由此，即可实现对电机21所输出转矩的控制。其中，所述电流传感器模块23可以包括分别用于检测不同相电流的三个独立的电流传感器，也可以仅包括一个三相电流传感器，本实施例不对此进行限制。
本发明实施例一提供的电机的控制方法，在接收到整车控制器发送的携带有电机预调节至的原始转矩值的电机转矩指令时，获取电机的转速和IGBT功率模块的母线电压值，根据该转速、该母线电压值以及该原始转矩值确定电机需要降额至的目标转矩值，进而通过IGBT功率模块按照该目标转矩值控制电机运转。本实施通过采用上述技术方案，在电机转矩处于非正常范围时，控制电机输出位于正常范围之内的转矩，能够避免汽车传动***出现剧烈扭转的情况，提高汽车转动***的使用寿命。
实施例二
图3为本发明实施例二提供的一种电机的控制方法的流程示意图。本实施例在上述实施例的基础上进行优化，在本实施例中，将“根据所述转矩和所述母线电压值确定电机转矩的降额范围”进一步优化为：确定所述电机在所述转速和所述母线电压值下能够输出的转矩值，所述转矩值包括最大转矩值和最小转矩值；根据所述转速确定电机转矩的降额百分比；将所述转矩值与所述降额百分比相乘，得到所述电机转矩的降额范围。
同时，本实施例在获取电机的转速和绝缘栅双极型晶体管IGBT功率模块的母线电压值之前，还优化包括：确定所述电机的加速度超过电动车辆的正常加速度阈值。
相应的，如图3所示，本实施例提供的电机的控制方法包括：
S210、在接收到整车控制器发送的电机转矩指令时，确定所述电机的加速度超过电动车辆的正常加速度阈值。
在本实施例中，可以在汽车未处于停车状态时即开启转矩降额功能(即执行本实施例后续操作)，也可以仅在汽车传动***发生剧烈扭转时开启转矩降额功能。考虑到汽车正常行驶时，汽车传动***发生的扭转一般均在正常范围之内，此时可以不对电机转矩指令中携带的原始转矩值进行降额，并且，即使开启转矩降额功能，其确定的目标转矩值也大概率与电机转矩指令中携带的原始转矩值相同，因此，为了进一步减少降额功能所占用的运算资源，并使电机输出的转矩更能符合汽车驾驶员的驾驶意愿，本实施例优选仅在汽车传动***发生剧烈扭转时(如汽车在深度油门大转矩的情况下经过铁轨、减速带等颠簸路面时)开启转矩降额功能。汽车传动***发生剧烈扭转一般是因车轮受到了剧烈的冲击力造成的，而车轮受到剧烈的冲击力必然会使车轮转速发生剧烈变化，进而使得电机的转速发生剧烈变化，即会使得电机的加速度远远超过其正常行驶时能够达到的最大加速度，因此，本实施例可以在接收到整车控制器发送的电机转矩指令时，检测电机加速度是否超过一定阈值，并在其加速度超过一定阈值时，确定汽车传动***发生剧烈扭转，开启转矩降额控制，以及时地降低汽车传动***所遭受的冲击力，进而降低汽车传动***的扭转幅度。
具体的，在接收到整车控制器发送的电机转矩指令时，获取电机的加速度，并判断该加速度是否超正常加速度阈值，若是，则执行S220；若否，则重新执行本步骤。其中，所述加速度具体为电机的角加速度的绝对值；正常加速度阈值可以根据需要设置，只需确保其大于汽车在平坦路面行驶时能够达到的最大加速度且小于汽车传动***发生剧烈扭转时的最小加速度即可，例如，正常加速度阈值可以设置为600r/s2、500r/s2或400r/s2等值；电机的加速度可以根据电机的角速度计算获得，如可以根据电机在当前检测周期的速度、电机在上一检测周期的速度以及传感器的检测周期的长度计算得到电机在当前检测周期的加速度。
在本实施例中，计算得到电机在当前检测周期的加速度后，即可以将其与正常加速度阈值进行比较以确定是否开启转矩降额功能。但是，考虑到电机的加速度可能存在波动的情况，因此，本实施例在计算得到电机在当前检测周期的加速度后，还可以将该加速度输入到滤波器件中进行滤波，并将滤波后的加速度作为电机的加速度与电机的正常加速度阈值进行比较，以减少电机加速度的波动，避免出现转矩降额功能频繁开启与关闭的情况。其中，所述滤波器件可以为低通滤波模块，也可以为平均值计算模块。示例性的，当滤波器件为低通滤波模块时，其可以通过计算电机在当前检测周期的加速度以及其在上一检测周期的加速度的加权平均值得到电机的加速度；当滤波器件为平均值计算模块时，可以以当前检测周期为起点，依次向前获取若干个(如50个、100个等)检测周期内电机的加速度，并通过计算该若干个加速度的平均值得到电机的加速度。
S220、获取电机的转速和绝缘栅双极型晶体管IGBT功率模块的母线电压值，所述电机转矩指令中携带有电机预调节至的原始转矩值。
S230、确定所述电机在所述转速和所述母线电压值下能够输出的转矩值，所述转矩值包括最大转矩值和最小转矩值。
在本实施例中，可以根据电机的转速和IGBT功率模块的母线电压值查表得到电机在所述转速和所述母线电压值下能够输出的最大转矩值和最小转矩值。其中，电机能够输出的最大转矩值具体可以理解为电机的最大电动转矩，即汽车处于加速状态时电机在该转速和母线电压值下能够输出的最大转矩值。电机能够输出的最小转矩值具体可以理解为电机的最大发电转矩，即汽车处于制动状态时电机在该转矩和母线电压值下能够输出的最大转矩值。由于汽车处于加速状态和制动状态时电机所输出的转矩具有相反的方向，因此，本实施例以正方向的转矩(即转矩值为正值)代表电机在汽车加速状态输出的转矩，以负方向的转矩(即转矩值为负值)代表电机在汽车制动状态输出的转矩。
具体的，可以预先标定得到或根据转速、母线电压和转矩之间的关系式计算得到电机的最大转矩查询图(如图4所示，图中ωr为转速，UDC为母线电压值，TrpLimup为最大转矩)和最小转矩查询图(如图5所示，图中ωr为转速，UDC为母线电压值，TrpLimdown为最大转矩)，并在获取到电机的转速和IGBT功率模块的母线电压值时，自最大转矩查询图中查询得到与该转速和母线电压值对应的转矩值作为电机能够输出的最大转矩值，自最小转矩查询图中查询得到与该转速和母线电压值对应的转矩值作为电机能够输出的最小转矩值。其中，在通过标定的方式确定最大转矩查询图和最小转矩查询图时，可以首先在不同母线电压下标定得到电机在不同转速下能够输出的最大转矩和最小转矩，得到多组最大转矩输出特性曲线(如图6所示)和多组最小转矩输出特性曲线(如图7所示)；然后对不同的母线电压做插值处理，即可得到如图4所示的最大转矩查询图和如图5所示的最小转矩查询图。
S240、根据所述转速确定电机转矩的降额百分比。
在本实施例中，可以将电机转速输入至预先训练得到的百分比查询模型中，基于该模型的输出确定电机转矩的降额百分比；也可以根据电机的转速确定电机的加速度并基于预先设置的加速度与降额百分比的对应关系表查询得到电机的降额百分比，本实施例不对此进行限制。其中，降额百分比为一个大于0且小于或等于1的数值。
考虑到汽车传统***所受冲击力主要由车轮转速的变化(即车轮加速度)引起，而车轮的加速度又与电机的加速度正相关，因此，优选的，在本实施例中，可以将根据所述转速确定电机转矩的降额百分比具体优化为：根据所述转速计算所述电机的加速度；自预先设置的百分比查询图中查询得到所述加速度对应的降额百分比，从而计一步提高所确定的降额百分比的实用性。
其中，百分比查询图可以预先根据汽车通过减速度或铁轨路等颠簸路面时的实际加速度情况标定得到，百分比查询图的横轴可以为电机的加速度，纵轴可以为降额百分比，如图8所示(图中Derating％为降额百分比)，当电机加速度小于或等于阈值ar_thres时，不对电机能够输出的转矩值进行降额，即降额百分比为100％；当电机加速度大于阈值ar_thres时，开启对电机能够输出的转矩值的降额功能。在查询降额百分比时，可以根据电机在当前检测周期的速度以及电机在上一检测周期的速度以及传感器的检测周期的长度计算得到电机在当前检测周期的加速度，并基于该加速度查询电机转矩的降额百分比；也可以在计算得到电机在当前检测后期的加速度后，将该加速度输入到滤波器件中进行滤波，并基于滤波后的加速度查询电机转矩的降额百分比，以进步一步降低电机加速度的波动性，进而降低降额百分比的波动性。
需要说明的是，电机的加速度可以根据电机的转速计算获得，但本领域技术人员应当可以理解的是，当在执行本步骤之前执行了S210所述的操作，并在执行该操作的过程中计算得到了电机的加速度时，在上述优化中也可以直接获取S210计算得到的电机的加速度，而不再执行计算电机的加速度的操作，但是无论是计算得到电机的加速度还是获取S210计算得到的加速度，其均应在本发明的保护范围之内。
为了保证降额的平稳性，本实施例优选在所述自预先设置的百分比查询图中查询得到所述加速度对应的降额百分比之后，还可以包括：采用预先设定的百分比斜率阈值对所述降额百分比进行修正；相应的，所述将所述转矩值与所述降额百分比相乘，具体为：将所述转矩值与修正后的降额百分比相乘，从而通过采用预先设定的百分比斜率阈值对降额百分比的斜率进行限制的方式，对查询得到的降额百分比进行修正，进而将降额百分比的斜率限制在该百分比斜率阈值所对应的范围之内，避免降额百分比出现大幅度波动的情况。
具体的，可以预先设置一上升斜率阈值(为正值)和一下降斜率阈值(为负值)，在查询得到电机加速度对应的降额百分比(即电机在当前检测周期的降额百分比)之后，根据该降额百分比以及电机在上一检测周期的降额百分比计算电机降额百分比的斜率，判断该斜率是否小于或等于该上升斜率阈值且大于或等于该下降斜率阈值，若是，则将查询得到的降额百分比确定为修正后的降额百分比；若否，则根据上述上升斜率阈值或上述下降斜率阈值对查询得到的百分比进行修正。其中，上升斜率阈值的绝对值可以大于、小于或等于下降斜率阈值的绝对值，本实施例优选可以将上升斜率阈值设置为绝对值大于下降斜率阈值的绝对值的值，以使电机能够快速的降低所输出的转矩，但仅能够较慢地恢复所降低的转矩，达到平稳降额的效果。
在对查询得到的百分比进行修正时，示例性的，可以在降额百分比的斜率大于上述上升斜率阈值时，根据电机在上述检测周期的降额百分比计算得到当斜率为上述上升斜率阈值时的第一降额百分比，并将该第一降额百分比确定为修正后的降额百分比；在降额百分比的斜率小于上述下降斜率阈值时，根据电机在上述检测周期的降额百分比计算得到当斜率为上述下降斜率阈值时的第二降额百分比，并将该第二降额百分比确定为修正后的降额百分比。
S250、将所述转矩值与所述降额百分比相乘，得到所述电机转矩的降额范围，执行S260或S270。
具体的，将所述最大转矩值与所述降额百分比相乘，得到降额范围中的最大值，将所述最小转矩值与所述降额百分比相乘，得到降额范围中的最小值，以所述最大值为上边界，以所述最小值为下边界，即可得到电机转矩的降额范围。
S260、如果所述原始转矩值在所述降额范围之内，则将所述原始转矩值确定为所述电机的目标转矩值，执行S280。
S270、如果所述原始转矩值在所述降额范围之外，则将所述降额范围中与所述原始转矩值最接近的临界值确定为所述电机的目标转矩值。
S280、通过所述IGBT功率模块按照所述目标转矩值控制所述电机运转。
本发明实施例二提供的电机的控制方法，仅在电机的加速度超过电动车辆的正常加速度阈值时进行降额控制，且在降额控制时首先确定电机在当前时刻的转速和IGBT功率模块当前的功率电压值下能够输出的最大转矩值和最小转矩值，并根据电机的转矩确定电机转矩的降额百分比；然后将上述最大转矩值和上述最小转矩值分别与上述降额百分比相乘，得到电机转矩的降额范围；进而基于该降额范围和电机转矩指令中携带的原始转矩值确定电机的目标转矩值，并通过IGBT功率模块控制电机按照该目标转矩值输出转矩。本实施例通过采用上述技术方案，不但能够避免汽车传动***出现剧烈扭转的情况，提高汽车转动***的使用寿命；还能够减少电机降额控制所占用的运算资源，并使降额控制后电机所输出的转矩更符合车辆驾驶人员的意愿，且在车辆传动***剧烈扭转的情况下并不是撤销电机转矩的输出，而是限制电机最大转矩的输出能力，能够在包含在保护传统***的同时不影响整车的加速性能，提高车辆驾驶人员的使用体验。
实施例三
本发明实施例三提供一种电机的控制装置。该装置可以由软件和/或硬件实现，一般可集成于电动汽车的电机控制器或整车控制器中，典型的，可以集成于纯电动汽车的电机控制器中，可通过执行电机的控制方法对电机进行控制，适用于在电动汽车急加速经过颠簸路面时对电动汽车电机输出的转矩进行降额控制的情况。图9为本发明实施例三提供的一种电机的控制装置的结构框图，如图9所示，所述电机的控制装置包括获取模块301、转矩确定模块302和控制模块303，其中，
获取模块301，用于在接收到整车控制器发送的电机转矩指令时，获取电机的转速和绝缘栅双极型晶体管IGBT功率模块的母线电压值，所述电机转矩指令中携带有电机预调节至的原始转矩值；
转矩确定模块302，用于根据所述转速、所述母线压值和所述原始转矩值确定所述电机的目标转矩值，所述目标转矩值的绝对值小于或等于所述原始转矩值的绝对值；
控制模块303，用于通过所述IGBT功率模块按照所述目标转矩值控制所述电机运转。
本发明实施例三提供的电机的控制装置，通过获取模块在接收到整车控制器发送的携带有电机预调节至的原始转矩值的电机转矩指令时，获取电机的转速和IGBT功率模块的母线电压值，通过转矩确定模块根据该转速、该母线电压值以及该原始转矩值确定电机需要降额至的目标转矩值，进而通过控制模块控制IGBT功率模块按照该目标转矩值控制电机运转。本实施通过采用上述技术方案，在电机转矩处于非正常范围时，控制电机输出位于正常范围之内的转矩，能够避免汽车传动***出现剧烈扭转的情况，提高汽车转动***的使用寿命。
在上述方案中，所述转矩确定模块302可以包括：范围确定单元，用于根据所述转速和所述母线电压值确定电机转矩的降额范围；转矩值确定单元，用于在所述原始转矩值在所述降额范围之内时，将所述原始转矩值确定为所述电机的目标转矩值；在所述原始转矩值在所述降额范围之外时，将所述降额范围中与所述原始转矩值最接近的临界值确定为所述电机的目标转矩值。
在上述方案中，所述范围确定单元可以包括：转矩值确定子单元，用于确定所述电机在所述转速和所述母线电压值下能够输出的转矩值，所述转矩值包括最大转矩值和最小转矩值；百分比确定子单元，用于根据所述转速确定电机转矩的降额百分比；范围确定子单元，用于将所述转矩值与所述降额百分比相乘，得到所述电机转矩的降额范围。
在上述方案中，所述百分比确定子单元具体可用于：根据所述转速计算所述电机的加速度；自预先设置的百分比查询图中查询得到所述加速度对应的降额百分比。
在上述方案中，所述百分比确定子单元还可用于：在所述自预先设置的百分比查询图中查询得到所述加速度对应的降额百分比之后，采用预先设定的百分比斜率阈值对所述降额百分比进行修正；
相应的，所述范围确定子单元具体可用于：将所述转矩值与修正后的降额百分比相乘，得到所述电机转矩的降额范围。
进一步地，所述电机的控制装置还可以包括：加速度确定模块，用于在所述获取电机的转速和绝缘栅双极型晶体管IGBT功率模块的母线电压值之前，确定所述电机的加速度超过电动车辆的正常加速度阈值。
本发明实施例三提供的电机的控制装置可执行本发明任意实施例提供的电机的控制方法，具备执行电机的控制方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例所提供的电机的控制方法。
实施例四
图10为本发明实施例四提供的一种电机控制器的结构示意图，如图10所示，该电机控制器包括处理器40和存储器41；电机控制器中处理器40的数量可以是一个或多个，图10中以一个处理器40为例；电机控制器中的处理器40和存储器41可以通过总线或其他方式连接，图10中以通过总线连接为例。
存储器41作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的电机的控制方法对应的程序指令/模块(例如，电机的控制装置中的获取模块301、转矩确定模块302和控制模块303)。处理器40通过运行存储在存储器41中的软件程序、指令以及模块，从而执行电机控制器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的电机的控制方法。
存储器41可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作***、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器41可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器41可进一步包括相对于处理器40远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至电机控制器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
本发明实施例四还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种电机的控制方法，该方法包括：
在接收到整车控制器发送的电机转矩指令时，获取电机的转速和绝缘栅双极型晶体管IGBT功率模块的母线电压值，所述电机转矩指令中携带有电机预调节至的原始转矩值；
根据所述转速、所述母线压值和所述原始转矩值确定所述电机的目标转矩值，所述目标转矩值的绝对值小于或等于所述原始转矩值的绝对值；
通过所述IGBT功率模块按照所述目标转矩值控制所述电机运转。
当然，本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的电机的控制方法中的相关操作。
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
值得注意的是，上述电机的控制装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
实施例五
本发明实施例五提供一种电机控制***。该***可通过执行电机的控制方法对电机输出的转矩进行降额控制。图11为本发明实施例五提供的电机控制***的结构示意图，如图11所示，所述电机控制***包括电机控制器1、传感器2和绝缘栅双极型晶体管IGBT功率模块27，其中，
所述传感器2与所述电机控制器1相连，用于检测电机的转速和所述IGBT功率模块27的母线电压值；
所述电机控制器1与所述IGBT功率模块27以及整车控制器相连，用于在接收到所述整车控制器发送的电机转矩指令时，获取所述传感器2检测得到的所述电机的转速和所述IGBT功率模块27的母线电压值，所述电机转矩指令中携带有电机预调节至的原始转矩值；根据所述转速、所述母线压值和所述原始转矩值确定所述电机的目标转矩值，所述目标转矩值的绝对值小于或等于所述原始转矩值的绝对值；根据所述目标转矩值生成驱动信号，并采用所述驱动信号驱动所述IGBT功率模块27；
所述IGBT功率模块27与所述电机相连，用于基于所述驱动信号控制所述电机运转。
其中，传感器2包括但不限于电压传感器和位置传感器，如其还可以包括电流传感器，从而，可以通过电压传感器检测IGBT功率模块27的母线电压值，通过位置传感器检测电机的转速，并通过电流传感器检测电机的电流。
示例性的，本实施例所提供的电机控制***对电机的控制过程可以为：传感器2检测电机的转速和IGBT功率模块27的母线电压值，并将其发送给电机控制器1；电机控制器1在接收到整车控制器发送的电机转矩指令时，根据传感器2发送的电机的转矩和IGBT功率模块27的母线电压值确定电机需要输出的目标转矩值，基于该目标转矩值生成驱动信号，并采用该驱动信号驱动IGBT功率模块27；IGBT功率模块27在该驱动信号的驱动下控制电机输出目标转矩值。
本发明实施例五提供的电机控制***，在电机转矩处于非正常范围时，控制电机输出正常范围之内的转矩，能够避免汽车传动***出现剧烈扭转的情况，提高汽车转动***的使用寿命。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种电机的控制方法，其特征在于，包括：
在接收到整车控制器发送的电机转矩指令时，获取电机的转速和绝缘栅双极型晶体管IGBT功率模块的母线电压值，所述电机转矩指令中携带有电机预调节至的原始转矩值；
根据所述转速、所述母线压值和所述原始转矩值确定所述电机的目标转矩值，所述目标转矩值的绝对值小于或等于所述原始转矩值的绝对值；
通过所述IGBT功率模块按照所述目标转矩值控制所述电机运转。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述转速、所述母线电压值和所述原始转矩值确定所述电机的目标转矩值，包括：
根据所述转速和所述母线电压值确定电机转矩的降额范围；
如果所述原始转矩值在所述降额范围之内，则将所述原始转矩值确定为所述电机的目标转矩值；
如果所述原始转矩值在所述降额范围之外，则将所述降额范围中与所述原始转矩值最接近的临界值确定为所述电机的目标转矩值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述转矩和所述母线电压值确定电机转矩的降额范围，包括：
确定所述电机在所述转速和所述母线电压值下能够输出的转矩值，所述转矩值包括最大转矩值和最小转矩值；
根据所述转速确定电机转矩的降额百分比；
将所述转矩值与所述降额百分比相乘，得到所述电机转矩的降额范围。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述转速确定电机转矩的降额百分比，包括：
根据所述转速计算所述电机的加速度；
自预先设置的百分比查询图中查询得到所述加速度对应的降额百分比。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述自预先设置的百分比查询图中查询得到所述加速度对应的降额百分比之后，还包括：
采用预先设定的百分比斜率阈值对所述降额百分比进行修正；
相应的，所述将所述转矩值与所述降额百分比相乘，具体为：
将所述转矩值与修正后的降额百分比相乘。
6.根据权利要求1-5任一所述的方法，其特征在于，在所述获取电机的转速和绝缘栅双极型晶体管IGBT功率模块的母线电压值之前，还包括：
确定所述电机的加速度超过电动车辆的正常加速度阈值。
7.一种电机的控制装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于在接收到整车控制器发送的电机转矩指令时，获取电机的转速和绝缘栅双极型晶体管IGBT功率模块的母线电压值，所述电机转矩指令中携带有电机预调节至的原始转矩值；
转矩确定模块，用于根据所述转速、所述母线压值和所述原始转矩值确定所述电机的目标转矩值，所述目标转矩值的绝对值小于或等于所述原始转矩值的绝对值；
控制模块，用于通过所述IGBT功率模块按照所述目标转矩值控制所述电机运转。
8.一种电机控制器，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-6中任一所述的电机的控制方法。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一所述的电机的控制方法。
10.一种电机控制***，其特征在于，包括电机控制器、传感器和绝缘栅双极型晶体管IGBT功率模块，其中，
所述传感器与所述电机控制器相连，用于检测电机的转速和所述IGBT功率模块的母线电压值；
所述电机控制器与所述IGBT功率模块以及整车控制器相连，用于在接收到所述整车控制器发送的电机转矩指令时，获取所述传感器检测得到的所述电机的转速和所述IGBT功率模块的母线电压值，所述电机转矩指令中携带有电机预调节至的原始转矩值；根据所述转速、所述母线压值和所述原始转矩值确定所述电机的目标转矩值，所述目标转矩值的绝对值小于或等于所述原始转矩值的绝对值；根据所述目标转矩值生成驱动信号，并采用所述驱动信号驱动所述IGBT功率模块；
所述IGBT功率模块与所述电机相连，用于基于所述驱动信号控制所述电机运转。
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