一種純電動汽車消除車輛抖動的控制方法
【專利摘要】一種純電動汽車消除車輛抖動的控制方法，整車控制器通過采集加速踏板信號、檔位信號以及制動踏板信號，解析出駕駛員的真正駕駛意圖，從而計算出駕駛員需求扭矩TqDrvReq；電機控制器反饋回整車控制器的電機實際轉(zhuǎn)速信號MotSpd，整車控制器對MotSpd進行濾波得到MotSpdFil。通過MotSpdFil與MotSpd的差值，用PID算法計算出修正扭矩TqCorr，對駕駛員需求扭矩進行修正。通過，TqDrvReq與TqCorr的疊加得到最終的需求扭矩TqReq，將其發(fā)送給電機控制器，讓其執(zhí)行該扭矩。本方法可以消除車輛的抖動，與減小齒輪間隙以及優(yōu)化傳動結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)方式相比，具有成本低、實施簡單、易驗證和效果好等優(yōu)點。
【專利說明】 一種純電動汽車消除車輛抖動的控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于新能源汽車電控系統(tǒng)的控制策略領(lǐng)域，涉及對新能源純電動汽車消除車輛抖動的控制方法。
[0002]

【背景技術(shù)】
[0003]當今世界，汽車工業(yè)高速發(fā)展，傳統(tǒng)汽車的數(shù)量急劇上升。目前，傳統(tǒng)汽車已經(jīng)對氣候變化、環(huán)境污染、能源緊缺等方面產(chǎn)生了巨大的影響。針對以上問題，純電動汽車應運而生，它可以有效的解決上述一系列問題。但是，基于純電動汽車與傳統(tǒng)汽車傳動結(jié)構(gòu)的不同，純電動汽車沒有離合器以及傳統(tǒng)的變速箱，只有一個減速器，基本上屬于剛性連接。由于這種特性，在行駛過程中扭矩發(fā)生大范圍變化時，車輛會出現(xiàn)抖動。因此，純電動汽車的舒適性受到了影響。
[0004]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種純電動汽車消除車輛抖動的控制方法，該方法是基于轉(zhuǎn)速濾波與變參數(shù)PID控制算法來解決純電動汽車車輛抖動問題，使車輛的舒適性滿足要求。
[0006]純電動汽車的抖動，主要反映在電機轉(zhuǎn)速的變化上。當電機轉(zhuǎn)速出現(xiàn)反復波動時，且在一定時間內(nèi)轉(zhuǎn)速上下變化超過一定值時，駕駛員就會感覺到車輛出現(xiàn)抖動。所以，消除抖動的本質(zhì)就是通過控制電機的扭矩來控制電機的轉(zhuǎn)速，使電機的轉(zhuǎn)速波動處于一定的范圍之內(nèi)，讓駕駛員感覺不到電機轉(zhuǎn)速波動就達到了控制目的。其方法是對電機轉(zhuǎn)速信號進行濾波，消除電機轉(zhuǎn)速信號的抖動，控制實際電機轉(zhuǎn)速信號趨近于濾波后的轉(zhuǎn)速信號，達到消除電機轉(zhuǎn)速短時間的上下波動，從而達到消除車輛抖動的問題。
[0007]因此本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種純電動汽車消除車輛抖動的控制方法，其步驟如下:
(I)整車控制器采集加速踏板信號、檔位信號以及制動踏板信號，計算出駕駛員當前需求的扭矩TqDrvReq ；
(2 )整車控制器接收電機反饋的電機實際轉(zhuǎn)速MotSpd，通過MotSpd值計算得到濾波后的電機轉(zhuǎn)速反饋值MotSpdFilFB,再取其兩個轉(zhuǎn)速差值的絕對值I MotSpd-MotSpdFiIFB I，得到偏差轉(zhuǎn)速DeltaSpd ；
(3)利用DeltaSpd值，通過線性差值查表的方式計算一階RC濾波所需的時間常數(shù)值；
(4)一階RC濾波通過得到的時間常數(shù)值和濾波前的電機轉(zhuǎn)速值，計算得到濾波后的轉(zhuǎn)速值 MotSpdFil ；
(5)通過濾波前后轉(zhuǎn)速差值，進行線性差值查表計算得到PID控制所需求的P、1、D項的參數(shù)；
(6)PID控制程序根據(jù)計算得到的P、1、D項的參數(shù)以及轉(zhuǎn)速的偏差計算得到所需的校正扭矩；當實際轉(zhuǎn)速大于濾波轉(zhuǎn)速時，得到負的校正扭矩，用于降低轉(zhuǎn)速；同理，反之得到正的扭矩，用于增大轉(zhuǎn)速，從而達到濾除電機轉(zhuǎn)速波動的目的。校正扭矩的大小，需經(jīng)過上下限值進行限制，以滿足駕駛員駕駛的扭矩需求；最終，得到校正扭矩TqCorr ；
(7)將TqDevReq與TqCorr進行相加，得到最后發(fā)送給電機控制器的扭矩需求值，電機控制器將其轉(zhuǎn)化為相應的三相交流電控制電機輸出扭矩。
[0008]本方法基于轉(zhuǎn)速濾波與變參數(shù)PID控制算法來解決純電動汽車車輛抖動問題，與減小齒輪間隙以及優(yōu)化傳動結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)方式相比，具有成本低、實施簡單、易驗證和效果好等優(yōu)點。通過本技術(shù)方案，可以控制電機實際轉(zhuǎn)速的波動在90rpm/60ms之內(nèi)，駕駛員對此波動無感覺。
[0009]

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是抖動消除控制系統(tǒng)框圖；
圖2是轉(zhuǎn)速濾波控制框圖；
圖3是抖動消除控制框圖。
[0011]

【具體實施方式】
[0012]以下結(jié)合附圖詳細說明本發(fā)明的技術(shù)方案:
如圖1所示，整車控制器通過采集加速踏板信號、檔位信號以及制動踏板信號，解析出駕駛員的真正駕駛意圖，從而計算出駕駛員需求扭矩TqDrvReq;電機控制器反饋回整車控制器的電機實際轉(zhuǎn)速信號MotSpd，整車控制器對MotSpd進行濾波得到MotSpdFil。通過MotSpdFil與MotSpd的差值，用PID算法計算出修正扭矩TqCorr，對駕駛員需求扭矩進行修正。通過，TqDrvReq與TqCorr的疊加得到最終的需求扭矩TqReq，將其發(fā)送給電機控制器，讓其執(zhí)行該扭矩。其中，TqCorr通過標定限制其最大與最小修正扭矩。
[0013]具體控制步驟如下:
1、整車控制器負責采集加速踏板信號、檔位信號以及制動踏板信號。如圖3所示，駕駛員需求扭矩計算程序通過解析以上信號，解釋駕駛員的扭矩需求，計算出駕駛員當前需求的扭矩TqDrvReq ；
2、如圖2所示，整車控制器接收到電機反饋的電機實際轉(zhuǎn)速MotSpd，整車控制器通過MotSpd值計算得到濾波后的電機轉(zhuǎn)速反饋值MotSpdFi IFB，再取其兩個轉(zhuǎn)速差值的絕對值
MotSpd-MotSpdFilFB I，得到偏差轉(zhuǎn)速 DeltaSpd ；
3、利用DeltaSpd值，通過線性差值查表的方式計算一階RC濾波程序所需的時間常數(shù)值。其中，查表所需的時間常數(shù)與DeltaSpd的對應關(guān)系，通過實車標定獲得。當DetlSpd偏大時，減小時間常數(shù)，增強跟隨性能；當DetalSpd偏小時，增大時間常數(shù)，達到濾除波動轉(zhuǎn)速的目的；最終，標定出轉(zhuǎn)速跟隨性能與濾波性相平衡能平衡的一組對應關(guān)系。
[0014]4、一階RC濾波程序通過得到的時間常數(shù)值和濾波前的電機轉(zhuǎn)速值，計算得到濾波后的轉(zhuǎn)速值MotSpdFil ；
5、如圖3所示，通過濾波前后轉(zhuǎn)速差值，進行線性差值查表計算得到PID控制程序的所需求的P、1、D項的參數(shù)，同樣，它們之間的對應關(guān)系通過實車標定得到，標定出一組可以滿足PID控制的穩(wěn)定性與快速響應性要求的對應關(guān)系；
6、PID控制程序根據(jù)計算得到的P、1、D項的參數(shù)以及轉(zhuǎn)速的偏差計算得到所需的校正扭矩。當實際轉(zhuǎn)速大于濾波轉(zhuǎn)速時，得到負的校正扭矩，用于降低轉(zhuǎn)速；同理，反之得到正的扭矩，用于增大轉(zhuǎn)速，從而達到濾除電機轉(zhuǎn)速波動的目的。校正扭矩的大小，需經(jīng)過上下限值進行限制，以滿足駕駛員駕駛的扭矩需求；最終，得到校正扭矩TqCorr ；
最后，將TqDevReq與TqCorr進行相加，就得到了最后發(fā)送給電機控制器的扭矩需求值。然后，電機控制器將其轉(zhuǎn)化為相應的三相交流電控制電機輸出扭矩。
【權(quán)利要求】
1.一種純電動汽車消除車輛抖動的控制方法，其步驟如下: (I)整車控制器采集加速踏板信號、檔位信號以及制動踏板信號，計算出駕駛員當前需求的扭矩TqDrvReq ； (2 )整車控制器接收電機反饋的電機實際轉(zhuǎn)速MotSpd，通過MotSpd值計算得到濾波后的電機轉(zhuǎn)速反饋值MotSpdFilFB,再取其兩個轉(zhuǎn)速差值的絕對值I MotSpd-MotSpdFiIFB I，得到偏差轉(zhuǎn)速DeltaSpd ； (3)利用DeltaSpd值，通過線性差值查表的方式計算一階RC濾波所需的時間常數(shù)值； (4)一階RC濾波通過得到的時間常數(shù)值和濾波前的電機轉(zhuǎn)速值，計算得到濾波后的轉(zhuǎn)速值 MotSpdFil ； (5)通過濾波前后轉(zhuǎn)速差值，進行線性差值查表計算得到PID控制所需求的P、1、D項的參數(shù)； (6)PID控制程序根據(jù)計算得到的P、1、D項的參數(shù)以及轉(zhuǎn)速的偏差計算得到所需的校正扭矩；當實際轉(zhuǎn)速大于濾波轉(zhuǎn)速時，得到負的校正扭矩，用于降低轉(zhuǎn)速；同理，反之得到正的扭矩，用于增大轉(zhuǎn)速，從而達到濾除電機轉(zhuǎn)速波動的目的； 校正扭矩的大小，需經(jīng)過上下限值進行限制，以滿足駕駛員駕駛的扭矩需求；最終，得到校正扭矩TqCorr ； (7)將TqDevReq與TqCorr進行相加，得到最后發(fā)送給電機控制器的扭矩需求值，電機控制器將其轉(zhuǎn)化為相應的三相交流電控制電機輸出扭矩。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的純電動汽車消除車輛抖動的控制方法，其特征在于，所述步驟(3)的查表所需的時間常數(shù)與DeltaSpd的對應關(guān)系，通過實車標定獲得，當DetlSpd偏大時，減小時間常數(shù)，增強跟隨性能；當DetalSpd偏小時，增大時間常數(shù)，達到濾除波動轉(zhuǎn)速的目的；最終，標定出轉(zhuǎn)速跟隨性能與濾波性相平衡能平衡的一組對應關(guān)系。
【文檔編號】B60L15/20GK104228606SQ201410435003
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月30日
【發(fā)明者】劉宇, 馮超, 戴軍, 呂玉華 申請人:重慶長安汽車股份有限公司, 重慶長安新能源汽車有限公司