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一种纯电动汽车消除车辆抖动的控制方法

阅读：300发布：2024-02-19

专利汇可以提供一种纯电动汽车消除车辆抖动的控制方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种纯电动汽车消除车辆抖动的控制方法，整车控制器通过采集加速踏板信号、档位信号以及制动踏板信号，解析出驾驶员的真正驾驶意图，从而计算出驾驶员需求扭矩 TqDrvReq；电机控制器反馈回整车控制器的电机实际转速信号MotSpd，整车控制器对MotSpd进行滤波得到MotSpdFil。通过MotSpdFil与MotSpd的差值，用PID 算法计算出修正扭矩TqCorr，对驾驶员需求扭矩进行修正。通过，TqDrvReq与TqCorr的叠加得到最终的需求扭矩TqReq，将其发送给电机控制器，让其执行该扭矩。本方法可以消除车辆的抖动，与减小齿轮间隙以及优化传动结构的传统方式相比，具有成本低、实施简单、易验证和效果好等优点。，下面是一种纯电动汽车消除车辆抖动的控制方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种纯电动汽车消除车辆抖动的控制方法，其步骤如下：
（1）整车控制器采集加速踏板信号、档位信号以及制动踏板信号，计算出驾驶员当前需求的扭矩TqDrvReq；
（2）整车控制器接收电机反馈的电机实际转速MotSpd，通过MotSpd值计算得到滤波后的电机转速反馈值MotSpdFilFB，再取其两个转速差值的绝对值|MotSpd-MotSpdFilFB|，得到偏差转速DeltaSpd；
（3）利用DeltaSpd值，通过线性差值查表的方式计算一阶RC滤波所需的时间常数值；
（4）一阶RC滤波通过得到的时间常数值和滤波前的电机转速值，计算得到滤波后的转速值MotSpdFil；
（5）通过滤波前后转速差值，进行线性差值查表计算得到PID控制所需求的P、I、D项的参数；
（6)PID控制程序根据计算得到的P、I、D项的参数以及转速的偏差计算得到所需的校正扭矩；当实际转速大于滤波转速时，得到负的校正扭矩，用于降低转速；同理，反之得到正的校正扭矩，用于增大转速，从而达到滤除电机转速波动的目的；
校正扭矩的大小，需经过上下限值进行限制，以满足驾驶员驾驶的扭矩需求；最终，得到校正扭矩TqCorr；
（7）将TqDevReq与TqCorr进行相加，得到最后发送给电机控制器的扭矩需求值，电机控制器将其转化为相应的三相交流电控制电机输出扭矩。
2.根据权利要求1所述的纯电动汽车消除车辆抖动的控制方法，其特征在于，所述步骤（3）的查表所需的时间常数与DeltaSpd的对应关系，通过实车标定获得，当DetlSpd偏大时，减小时间常数，增强跟随性能；当DetalSpd偏小时，增大时间常数，达到滤除波动转速的目的；最终，标定出转速跟随性能与滤波性相平衡能平衡的一组对应关系。

说明书全文

一种纯电动汽车消除车辆抖动的控制方法

技术领域

[0001] 本发明属于新能源汽车电控系统的控制策略领域，涉及对新能源纯电动汽车消除车辆抖动的控制方法。

背景技术

[0002] 当今世界，汽车工业高速发展，传统汽车的数量急剧上升。目前，传统汽车已经对气候变化、环境污染、能源紧缺等方面产生了巨大的影响。针对以上问题，纯电动汽车应运而生，它可以有效的解决上述一系列问题。但是，基于纯电动汽车与传统汽车传动结构的不同，纯电动汽车没有离合器以及传统的变速箱，只有一个减速器，基本上属于刚性连接。由于这种特性，在行驶过程中扭矩发生大范围变化时，车辆会出现抖动。因此，纯电动汽车的舒适性受到了影响。

发明内容

[0003] 本发明提供一种纯电动汽车消除车辆抖动的控制方法，该方法是基于转速滤波与变参数PID控制算法来解决纯电动汽车车辆抖动问题，使车辆的舒适性满足要求。

[0004] 纯电动汽车的抖动，主要反映在电机转速的变化上。当电机转速出现反复波动时，且在一定时间内转速上下变化超过一定值时，驾驶员就会感觉到车辆出现抖动。所以，消除抖动的本质就是通过控制电机的扭矩来控制电机的转速，使电机的转速波动处于一定的范围之内，让驾驶员感觉不到电机转速波动就达到了控制目的。其方法是对电机转速信号进行滤波，消除电机转速信号的抖动，控制实际电机转速信号趋近于滤波后的转速信号，达到消除电机转速短时间的上下波动，从而达到消除车辆抖动的问题。

[0005] 因此本发明采用的技术方案如下：

[0006] 一种纯电动汽车消除车辆抖动的控制方法，其步骤如下：

[0007] （1）整车控制器采集加速踏板信号、档位信号以及制动踏板信号，计算出驾驶员当前需求的扭矩TqDrvReq；

[0008] （2）整车控制器接收电机反馈的电机实际转速MotSpd，通过MotSpd值计算得到滤波后的电机转速反馈值MotSpdFilFB，再取其两个转速差值的绝对值|MotSpd-MotSpdFilFB|，得到偏差转速DeltaSpd；

[0009] （3）利用DeltaSpd值，通过线性差值查表的方式计算一阶RC滤波所需的时间常数值；

[0010] （4）一阶RC滤波通过得到的时间常数值和滤波前的电机转速值，计算得到滤波后的转速值MotSpdFil；

[0011] （5）通过滤波前后转速差值，进行线性差值查表计算得到PID控制所需求的P、I、D项的参数；

[0012] （6)PID控制程序根据计算得到的P、I、D项的参数以及转速的偏差计算得到所需的校正扭矩；当实际转速大于滤波转速时，得到负的校正扭矩，用于降低转速；同理，反之得到正的扭矩，用于增大转速，从而达到滤除电机转速波动的目的。校正扭矩的大小，需经过上下限值进行限制，以满足驾驶员驾驶的扭矩需求；最终，得到校正扭矩TqCorr；

[0013] （7）将TqDevReq与TqCorr进行相加，得到最后发送给电机控制器的扭矩需求值，电机控制器将其转化为相应的三相交流电控制电机输出扭矩。

[0014] 本方法基于转速滤波与变参数PID控制算法来解决纯电动汽车车辆抖动问题，与减小齿轮间隙以及优化传动结构的传统方式相比，具有成本低、实施简单、易验证和效果好等优点。通过本技术方案，可以控制电机实际转速的波动在90rpm/60ms之内，驾驶员对此波动无感觉。附图说明

[0015] 图1是抖动消除控制系统框图；

[0016] 图2是转速滤波控制框图；

[0017] 图3是抖动消除控制框图。

具体实施方式

[0018] 以下结合附图详细说明本发明的技术方案：

[0019] 如图1所示，整车控制器通过采集加速踏板信号、档位信号以及制动踏板信号，解析出驾驶员的真正驾驶意图，从而计算出驾驶员需求扭矩TqDrvReq；电机控制器反馈回整车控制器的电机实际转速信号MotSpd，整车控制器对MotSpd进行滤波得到MotSpdFil。通过MotSpdFil与MotSpd的差值，用PID算法计算出修正扭矩TqCorr，对驾驶员需求扭矩进行修正。通过，TqDrvReq与TqCorr的叠加得到最终的需求扭矩TqReq，将其发送给电机控制器，让其执行该扭矩。其中，TqCorr通过标定限制其最大与最小修正扭矩。

[0020] 具体控制步骤如下：

[0021] 1、整车控制器负责采集加速踏板信号、档位信号以及制动踏板信号。如图3所示，驾驶员需求扭矩计算程序通过解析以上信号，解释驾驶员的扭矩需求，计算出驾驶员当前需求的扭矩TqDrvReq；

[0022] 2、如图2所示，整车控制器接收到电机反馈的电机实际转速MotSpd，整车控制器通过MotSpd值计算得到滤波后的电机转速反馈值MotSpdFilFB，再取其两个转速差值的绝对值|MotSpd-MotSpdFilFB|，得到偏差转速DeltaSpd；

[0023] 3、利用DeltaSpd值，通过线性差值查表的方式计算一阶RC滤波程序所需的时间常数值。其中，查表所需的时间常数与DeltaSpd的对应关系，通过实车标定获得。当DetlSpd偏大时，减小时间常数，增强跟随性能；当DetalSpd偏小时，增大时间常数，达到滤除波动转速的目的；最终，标定出转速跟随性能与滤波性相平衡能平衡的一组对应关系。

[0024] 4、一阶RC滤波程序通过得到的时间常数值和滤波前的电机转速值，计算得到滤波后的转速值MotSpdFil；

[0025] 5、如图3所示，通过滤波前后转速差值，进行线性差值查表计算得到PID控制程序的所需求的P、I、D项的参数，同样，它们之间的对应关系通过实车标定得到，标定出一组可以满足PID控制的稳定性与快速响应性要求的对应关系；

[0026] 6、 PID控制程序根据计算得到的P、I、D项的参数以及转速的偏差计算得到所需的校正扭矩。当实际转速大于滤波转速时，得到负的校正扭矩，用于降低转速；同理，反之得到正的扭矩，用于增大转速，从而达到滤除电机转速波动的目的。校正扭矩的大小，需经过上下限值进行限制，以满足驾驶员驾驶的扭矩需求；最终，得到校正扭矩TqCorr；

[0027] 最后，将TqDevReq与TqCorr进行相加，就得到了最后发送给电机控制器的扭矩需求值。然后，电机控制器将其转化为相应的三相交流电控制电机输出扭矩。

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