本申请涉及电动商用汽车技术领域，具体涉及一种电机控制器的扭矩输出控制方法和装置。
背景技术：
随着新能源行业的不断发展，新能源汽车认可度逐步提升，但国家对新能源汽车补贴逐年退坡，锂电池成本居高不下，新能源车企整车成本压力不断提升。为降低整车成本，作为三电关键零部件之一的电机控制器技术降本已势在必行。
从目前行业现有情况看，电机控制器主要分为模块化igbt和单管并联igbt。模块化igbt电机控制器集成度高，散热效果好，电流设计冗余量大，但成本高，与技术降本原则背道而驰。单管并联igbt电机控制器成本低，电流设计冗余量小，大电流下散热效果一般，一致性要求高。考虑整车成本，单管并联igbt成为越来越多新能源主机厂的关注重点。因此，为保证大电流下igbt达到理想的温升效果，制定一种合理的电机控制器控制策略已是首要任务。
相关技术中，与模块化igbt电机控制器相比，单管并联igbt电机控制器成本优势大，但电流设计冗余量小。因此在峰值电流输出峰值扭矩的情况下，单管并联igbt的温升高，且该工况下持续时间短。尤其是对商用车而言，峰值扭矩输出时间短将会导致不能满足整车性能要求。
技术实现要素：
为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种电机控制器的扭矩输出控制方法和装置。
根据本申请实施例的第一方面，提供一种电机控制器的扭矩输出控制方法，包括：
获取车辆的需求输出扭矩和电机的当前输出扭矩；
根据当前输出扭矩确定扭矩输出限值；
将需求输出扭矩和扭矩输出限值之间的较小值确定为执行输出扭矩。
进一步地，所述根据当前输出扭矩确定扭矩输出限值，包括：
根据当前输出扭矩确定发热量；
根据发热量确定扭矩输出限值。
进一步地，所述根据当前输出扭矩确定发热量，包括：
所述根据电机的当前输出扭矩确定电流值；
根据电流值计算igbt的发热量。
进一步地，所述所述根据电机的当前输出扭矩确定电流值，包括：
读取预设的输出扭矩与电流值之间的对应关系式；
根据当前输出扭矩和对应关系式确定电流值。
进一步地，所述根据电流值计算igbt的发热量，包括：
对一段时间内的电流值进行积分运算，得到igbt的发热量。
进一步地，所述根据发热量确定扭矩输出限值；
获取预设的发热量与扭矩输出限值之间的对应关系；
根据发热量和对应关系确定扭矩输出限值。
进一步地，所述根据发热量确定扭矩输出限值，包括：
当q≤q1时，确定扭矩输出限值ul＝u1；
当q1<q≤q2时，确定扭矩输出限值ul＝u2；
当q>q2时，确定扭矩输出限值ul＝u3；
其中，q为发热量，q1为第一阈值，q2为第二阈值，u1>u2>u3；q1、q2、u1、u2、u3均为预先通过实验确定的数值。
进一步地，所述根据当前输出扭矩确定扭矩输出限值，包括：
当un＝umax的持续时间达到t1时，确定扭矩输出限值ul＝u2；
当un＝umax的持续时间达到t1，且随后un＝u2的持续时间达到t2时，确定扭矩输出限值ul＝u3；
其中，un为当前输出扭矩，umax为电机的最大输出扭矩；umax>u2>u3，t1、t2、u2、u3均为预先通过实验确定的数值。
进一步地，所述获取车辆的需求输出扭矩和电机的当前输出扭矩，包括：
获取车辆的输入指令信号，根据输入指令信号确定需求输出扭矩；
获取车辆传感器的检测信号，根据检测信号确定电机的当前输出扭矩。
根据本申请实施例的第二方面，提供一种电机控制器的扭矩输出控制装置，包括：
获取模块，用于获取车辆的需求输出扭矩和电机的当前输出扭矩；
确定模块，用于根据当前输出扭矩确定扭矩输出限值；
比较模块，用于将需求输出扭矩和扭矩输出限值之间的较小值确定为执行输出扭矩。
本申请的实施例提供的技术方案具备以下有益效果：
基于单管并联igbt结构特性，通过制定一种适用于单管并联igbt电机控制器的策略，不仅可以解决峰值扭矩下igbt温升高的问题，还能延长电机控制器峰值峰值电流输出时间，进而延长电机峰值扭矩输出实际时间，保证满足整车使用性能要求。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的一种电机控制器的扭矩输出控制方法的流程图。
图2是根据一示例性实施例示出的一种电机控制器的扭矩输出控制原理框图。
图3是某车型的爬坡度曲线图。
图4是某车型的单管并联igbt电机控制器温度测试数据图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的方法和装置的例子。
图1是根据一示例性实施例示出的一种电机控制器的扭矩输出控制方法的流程图。该方法可以应用于汽车的电机控制器，包括以下步骤：
步骤s1：获取车辆的需求输出扭矩和电机的当前输出扭矩；
步骤s2：根据当前输出扭矩确定扭矩输出限值；
步骤s3：将需求输出扭矩和扭矩输出限值之间的较小值确定为执行输出扭矩。
本申请的方案基于单管并联igbt结构特性，通过制定一种适用于单管并联igbt电机控制器的策略，不仅可以解决峰值扭矩下igbt温升高的问题，还能延长电机控制器峰值峰值电流输出时间，进而延长电机峰值扭矩输出实际时间，保证满足整车使用性能要求。
一些实施例中，所述获取车辆的需求输出扭矩和电机的当前输出扭矩，包括：
获取车辆的输入指令信号，根据输入指令信号确定需求输出扭矩；
获取车辆传感器的检测信号，根据检测信号确定电机的当前输出扭矩。
具体地，输入指令信号为车辆的驾驶员实际操作(比如，踩电门、踩油门)所产生的控制信号。当前输出扭矩为电动机当前时刻实际输出的扭矩。
一些实施例中，所述根据当前输出扭矩确定扭矩输出限值，包括：
根据当前输出扭矩确定发热量；
根据发热量确定扭矩输出限值。
一些实施例中，所述根据当前输出扭矩确定发热量，包括：
所述根据电机的当前输出扭矩确定电流值；
根据电流值计算igbt的发热量。
一些实施例中，所述所述根据电机的当前输出扭矩确定电流值，包括：
读取输出扭矩与电流值之间的对应关系式；
根据当前输出扭矩和对应关系式确定电流值。
其中，该对应关系式为通过实验测试获取，并预先存储在电机控制器的mcu中的。mcu获取电机的实际执行输出扭矩，并通过预设的对应关系式确定电流值，并记录电流值。
一些实施例中，所述根据电流值计算igbt的发热量，包括：
对一段时间内的电流值进行积分运算，得到igbt的发热量。
电机控制器的mcu根据记录的电流值，对一段时间内的电流值进行积分运算，从而得出igbt器件在这一段时间内的发热量。具体的一段时间的长度，可以根据实际的实验测试来确定。
一些实施例中，所述根据发热量确定扭矩输出限值；
获取预设的发热量与扭矩输出限值之间的对应关系；
根据发热量和对应关系确定扭矩输出限值。
根据发热量确定扭矩输出限值的原理是，mcu计算出发热量之后，可以根据发热量计算igbt器件的温度，再根据温度来确定扭矩输出限值；如果igbt器件的温度较高，就降低扭矩输出限值，避免igbt器件进一步升温；如果igbt器件的温度较低，就升高扭矩输出限值，以满足车辆的使用需求。
如图2所示，本申请的方案通过电流积分及变载频的方式预估igbt发热量及预防igbt温度过高，导致零部件损坏，从而延长电机控制器峰值电流输出时间，具体控制如下：
a、mcu控制单元比较mcu最大允许输出扭矩和vcu允许输出扭矩大小，保证电机输出扭矩满足整车要求；
b、mcu控制电机执行输出扭矩通过算法得到当前mcu控制三相电流，再通过电流积分得到该电流输出时间以及igbt发热量；
c、igbt温度能够反映该三相电流或者该扭矩长时间输出情况下igbt发热量，mcu根据igbt温度限制电机最大允许输出扭矩，达到保护igbt等元器件的目的。
一些实施例中，所述根据发热量确定扭矩输出限值，包括：
当q≤q1时，确定扭矩输出限值ul＝u1；
当q1<q≤q2时，确定扭矩输出限值ul＝u2；
当q>q2时，确定扭矩输出限值ul＝u3；
其中，q为发热量，q1为第一阈值，q2为第二阈值，u1>u2>u3；q1、q2、u1、u2、u3均为预先通过实验确定的数值。
一些实施例中，所述根据当前输出扭矩确定扭矩输出限值，包括：
当un＝umax的持续时间达到t1时，确定扭矩输出限值ul＝u2；
当un＝umax的持续时间达到t1，且随后un＝u2的持续时间达到t2时，确定扭矩输出限值ul＝u3；
其中，un为当前输出扭矩，umax为电机的最大输出扭矩；umax>u2>u3，t1、t2、u2、u3均为预先通过实验确定的数值。
下面结合具体的应用场景，对本申请的方案进行拓展说明。
图3为不同扭矩下的最大爬坡度。该车型总重量为2050kg，选用的电机控制器峰值电流为200a，电机峰值扭矩为150nm(即umax＝150nm)。
根据图3中不同扭矩下的爬坡度，在需求输出扭矩始终为150nm(即电门始终踩到底，保持最大需求)的情况下，制定相关策略如下：
第一阶段，扭矩输出限值ul为初始值u1(u1可以设定为任意较大的数值，满足u1≥umax即可，比如可以设置为u1＝999)，电机控制器的执行输出扭矩就是需求输出扭矩；因此这一阶段的当前输出扭矩un＝umax＝150nm，持续输出60s(t1＝60s)；
第二阶段，将扭矩输出限值ul降低至140nm(u2＝140nm)，导致电机控制器的执行输出扭矩降到140nm；因此这一阶段的当前输出扭矩un＝u2＝140nm，持续输出150s(t2＝150s)；
第三阶段，将扭矩输出限值ul降低至130nm(u3＝130nm)，导致电机控制器的执行输出扭矩降到130nm；因此这一阶段的当前输出扭矩un＝u3＝130nm，保持输出不变。
根据上述策略，实验数据如图4所示。根据图中的实验数据可得知：igbt温升为43k，满足零部件要求，该策略制定合理，既保证了电机控制器igbt温升可控，满足igbt温度使用范围，又延长了电机峰值扭矩输出时间，满足商用车使用要求。上述策略能够满足商用车要求的20％最大爬坡度。
本申请还提供如下的实施例：
一种电机控制器的扭矩输出控制装置，该装置包括：
获取模块，用于获取车辆的需求输出扭矩和电机的当前输出扭矩；
确定模块，用于根据当前输出扭矩确定扭矩输出限值；
比较模块，用于将需求输出扭矩和扭矩输出限值之间的较小值确定为执行输出扭矩。
关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体步骤已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处不再详细阐述说明。
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解，本申请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。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
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申请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。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
1.一种电机控制器的扭矩输出控制方法，其特征在于，包括：
获取车辆的需求输出扭矩和电机的当前输出扭矩；
根据当前输出扭矩确定扭矩输出限值；
将需求输出扭矩和扭矩输出限值之间的较小值确定为执行输出扭矩。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据当前输出扭矩确定扭矩输出限值，包括：
根据当前输出扭矩确定发热量；
根据发热量确定扭矩输出限值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据当前输出扭矩确定发热量，包括：
所述根据电机的当前输出扭矩确定电流值；
根据电流值计算igbt的发热量。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据电机的当前输出扭矩确定电流值，包括：
读取预设的输出扭矩与电流值之间的对应关系式；
根据当前输出扭矩和对应关系式确定电流值。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据电流值计算igbt的发热量，包括：
对一段时间内的电流值进行积分运算，得到igbt的发热量。
6.根据权利要求2-5任一项所述的方法，其特征在于，所述根据发热量确定扭矩输出限值；
获取预设的发热量与扭矩输出限值之间的对应关系；
根据发热量和对应关系确定扭矩输出限值。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据发热量确定扭矩输出限值，包括：
当q≤q1时，确定扭矩输出限值ul＝u1；
当q1<q≤q2时，确定扭矩输出限值ul＝u2；
当q>q2时，确定扭矩输出限值ul＝u3；
其中，q为发热量，q1为第一阈值，q2为第二阈值，u1>u2>u3；q1、q2、u1、u2、u3均为预先通过实验确定的数值。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据当前输出扭矩确定扭矩输出限值，包括：
当un＝umax的持续时间达到t1时，确定扭矩输出限值ul＝u2；
当un＝umax的持续时间达到t1，且随后un＝u2的持续时间达到t2时，确定扭矩输出限值ul＝u3；
其中，un为当前输出扭矩，umax为电机的最大输出扭矩；umax>u2>u3，t1、t2、u2、u3均为预先通过实验确定的数值。
9.根据权利要求1-5、7-8任一项所述的方法，其特征在于，所述获取车辆的需求输出扭矩和电机的当前输出扭矩，包括：
获取车辆的输入指令信号，根据输入指令信号确定需求输出扭矩；
获取车辆传感器的检测信号，根据检测信号确定电机的当前输出扭矩。
10.一种电机控制器的扭矩输出控制装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取车辆的需求输出扭矩和电机的当前输出扭矩；
确定模块，用于根据当前输出扭矩确定扭矩输出限值；
比较模块，用于将需求输出扭矩和扭矩输出限值之间的较小值确定为执行输出扭矩。
技术总结