CN105026235A - 限制电机振荡的车况纠正功能的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种控制车况纠正功能的方法，所述车况纠正功能限制了将电机(20)与电动或混合动力车辆的车轮(22)连接的传动元件的速度振荡或转矩振荡，所述车况纠正功能根据对传动装置上的速度或转矩的测量来实施对提供给所述电机的转矩设定值的校正以限制所述振荡，其特征在于，在启动车况纠正功能期间，在限定时间内实施对超过预定强度阈值的强振荡次数的计数，并且一旦超过所述阈值达到一定次数便停止车况纠正控制功能。

Description

限制电机振荡的车况纠正功能的控制方法
技术领域
本发明涉及一种控制车况纠正功能的控制方法，所述车况纠正功能限制了由电动或混合动力车辆的电机驱动的车轮上的速度振荡或转矩振荡，本发明还涉及实施这种方法的电动或混合动力车辆。
背景技术
已知类型的混合动力车辆包括通过变速箱驱动前轮的内燃机和通过传动装置驱动后轮的电机，以尤其实施在优化内燃机运行的混合动力模式下或在无污染气体排放的电动模式下的行驶。
为了限制会产生引起不便的颠动的电机传动轴上的速度振荡或转矩振荡，尤其由文件FR-A1-2910198描述的电机的已知的控制功能实施转矩设定值的校正，所述转矩设定值通过从轴的瞬时速度测量值中减去建立的校正信号来提供给该电机。
更具体地，还称为车况纠正功能的通过调节转矩来控制振荡的该功能应提供与轴的速度测量值完全同步的校正。通过由计算机实施的方案来实现待应用的计算和校正，所述计算机直接操控相关联的构件，以使其尽可能反应更快。
然而，在一些具体运行情况中，车况纠正功能不能够减弱轴的速度振荡，反而保持振荡，或甚至将振荡扩散。对于该类型的功能，驾驶员不能够在校正不适用的情况下干预以停止车况纠正方法。
因而将传送装置的振动或颠动传送给车辆，这降低了舒适度。而且，振动可导致传送元件的磨损和损坏，这可造成故障。
发明内容
本发明的目的尤其在于避免现有技术的缺点。
为此，本发明提供了一种控制车况纠正功能的控制方法，所述车况纠正功能限制了将电机与电动或混合动力车辆的车轮连接的传动元件的速度振荡或转矩振荡，所述车况纠正功能根据对传动装置上的速度或转矩的测量来实施对提供给所述电机的转矩设定值的校正以限制所述振荡，其特征在于，在启动车况纠正功能期间，在限定时间内实施对超过预定强度阈值的强振荡次数的计数，并且一旦超过所述阈值达到一定次数便停止车况纠正控制功能。
根据本发明的控制车况纠正功能的控制方法的优点在于，以自动方式限制了在给定时间内的连续强振荡次数，这在造成振荡保持或扩散的一些特定情况下导致该功能出现故障，通过在较短持续时间内停止该功能，立即中断由该功能造成的振荡保持或扩散以维持舒适度并且避免损坏传动装置，以能够之后根据新数据重新启动所述功能。
根据本发明的控制车况纠正功能的控制方法还可具有以下可相互组合的一种或多种特征。
有利地，所述方法由具有极小时间常数的一阶过滤器实施对传动元件上的速度或转矩测量值的过滤，以提供第一原始曲线，以及由具有较大时间常数的二阶过滤器进行过滤，以提供第二强过滤曲线，然后通过所述第二曲线的偏移建立上包络线和下包络线，以形成强度阈值，以用于检测所述原始曲线超过所述包络线时的强振荡。
有利地，提供包络线的第二曲线的偏移值可根据第二曲线的值来变化。
更具体地，所述一阶过滤器具有的时间常数大约为20ms，以及二阶过滤器的时间常数大约为500ms。
有利地，在对超过其中一条包络线进行的计数之后，仅实施对超过另一条包络线进行的计数。
有利地，在所述计数无增量的足够长的预定时间过去之后，所述方法将计数初始化为零值。
有利地，在所述计数无增量的预定时间过去之后，当计数重新初始化为零值时，重新启动车况纠正功能。
有利地，通过在预定时间期间逐渐部分启动的下降模式或上升模式来停止或启动车况纠正功能。
本发明的目的还在于提供一种混合动力或电动车辆，所述车辆包括驱动主动轮的电机，所述车辆具有车况纠正功能，所述车况纠正功能限制了所述电机的传动元件上的速度振荡或转矩振荡，其特征在于，所述车辆包括实施根据前述权利要求中任一项所述的控制车况纠正功能的控制方法的部件。
更具体地，所述车辆包括驱动前轮的内燃机和驱动后轮的电机。
附图说明
通过阅读以下作为非限制性示例给出的详细说明和附图，本发明的其它特征和优点将更加清楚，在附图中：
-图1为实施根据本发明的控制方法的混合动力车辆的示意图；
-图2为该车辆的机动装置的主控制功能的简化示意图；
-图3为具有其它启动或停止条件的车况纠正功能的启动控制的两种可能配置的示意图；以及
-图4为随时间变化的曲线图，上部为电机的传送装置上的速度振荡或转矩振荡，下部为强振荡的计数。
具体实施方式
图1所述的混合动力车辆包括内燃机2，所述内燃机通过离合器26与变速箱4的第一轴连接，所述变速箱包括离合器和换档的自动控制装置，所述自动控制装置驱动所述车辆的前轮6。内燃机2包括由低压蓄电池10供电的电子启动器8。
在变型中，内燃机2可通过其它类型的传动装置驱动前轮6，所述其它类型的传动装置例如自动变速箱“BVA”、无极变速传动装置“CVT”、手动变速箱或双离合变速箱。
前置电机12与内燃机2永久联结，以辅助所述内燃机的运行。
由高压蓄电池16供电的后置电机20可通过传动装置24与车辆后轮22联结，该传动装置包括差速器或离合器。
与换流器14连接的两个电机12、20本身与能够接收或发送高电功率的高压蓄电池16连接。
DC-DC变流器18夹置在低压蓄电池10和高压蓄电池16之间，以在需要时利用从该高压蓄电池中提取的或来自换流器14的能量通过由该变流器实施的适配电压为该低压蓄电池重新充电。
传动系监控系统协调两个机动装置2、20和离合器26的运行，以及通过选择变速比来协调变速箱4的运行，以根据驾驶员的要求来决定可分配要获得的功率的行驶模式，进而获得最佳运行点，所述最佳运行点尤其能够减少能量消耗和污染气体的排放。
混合动力车辆还可通过使用后置电机20的电动模式的行驶模式运行，内燃机2停止并且变速箱4处于死点，或离合器26分离，还可通过使用两个机动装置的混合动力模式、称为“E-AWD”的带有两个机动装置并且能够改善车辆的运动性能和抓地力的四轮驱动模式、以及运动模式运行。
图2示出了操控该车辆的机动装置2、20的操控系统，所述操控系统能够以自动的方式适配每个机动装置的运行类型，以满足驾驶员的意愿。
形成上层的监控器30负责根据由驾驶员提供的信息32来为每个机动装置制定设定值，所述信息例如变速箱控制杆状态或踏板操作以及车辆状态信息，例如车辆速度。
通过分配功能34将这些设定值分配给两个机动装置2、20，然后通过车况预防功能36、38发送给每个机动装置，以提供前桥总成40和后桥总成42的设定值。
每个车况预防功能块36、38为过滤器，在传动装置中的机械间隙尤其由应用于该传动装置的转矩反向导致时，所述过滤器能够控制转矩渐变。该过滤取决于监控器30中具有的多个参数，例如驾驶员意愿或车辆运行模式。
前桥总成40和后桥总成42的设定值之后发送到独立于近似操控的下层，分别用于前置内燃机44和后置电机46。每个下层都包括车况纠正功能48、50。因此将车况预防功能和车况纠正功能依次给予每个机动装置，以获得内燃机52上或电机54上的转矩最终设定值。
每个车况纠正功能块48、50为控制器，所述控制器通过调节相关联的机动装置的转矩设定值来减弱速度振荡。因此校正动作应与由传感器提供的传送装置的速度或转矩瞬时测量值以及与机动装置的转矩控制同步。
通过由直接操控每个机动装置的计算机实施的方案来实现车况纠正功能48、50，以获得最佳反应性。然而，在一些具体情况中，这些功能不能够减弱振荡，甚至可保持或扩散振荡。
每个车况纠正功能48、50接收由监控器30发出的在0和1之间的启动流程“FAS”。当启动流程“FAS”的值为零时，车况纠正停止，以及当该值等于1时，车况纠正完全启动。对于在0和1之间的值，车况纠正功能与该值成比例地部分启动。
在检测到该电机的速度或转矩保持振荡时，根据本发明的方法实施电机20的车况纠正功能50的停止，该功能不能够校正具有极高强度的振荡。
图3示出了发送车况启动信号“FAA”的车况纠正功能，所述车况纠正功能之后与该功能的其它启动或停止条件“FX”相协调，以计算电机20的启动流程“FAS”的值。其它条件“FX”来自一些车辆状态信息和驾驶员要求的信息。
图3的左侧示出了第一协调类型60，所述第一协调类型包括将其它条件“FX”的值与车况启动信号“FAA”的值相乘，以得到启动流程“FAS”的值。该图右侧示出了第二协调类型62，所述第二协调类型取其它条件“FX”的值和车况“FAA”的值之间的最小值，以获得启动流程“FAS”的值。
图4所示的控制车况纠正功能50的控制方法的运行原理来自在电机的传动构件上测量的速度值V或转矩值C中的至少一个测量值70。
通过具有极小时间常数、例如20ms的一阶过滤器来过滤速度或转矩V/C的测量值，以提供第一原始曲线70。还通过具有较大时间常数、例如500ms的二阶过滤器来过滤速度或转矩V/C的测量值，以提供第二强过滤曲线72。
根据第二强过滤曲线72建立具有速度或转矩偏移80的上包络线76，所述速度或转矩偏移根据该曲线的瞬时值可通过可变方式校准。还建立下包络线74，所述下包络线同样具有作为瞬时值函数的速度或转矩偏移78。
所述方法使用从零值开始的计数器N，在振荡时原始曲线70超出上包络线76或下包络线74则增加一次输出。然而在超出其中一条包络线的输出之后，所述方法仅记录超出另一条包络线的输出，以便于仅考虑具有大振幅的一些振荡。例如，在超出下包络线74的输出之后在计数N的增量中仅考虑超出上包络线76的输出。
在驾驶员每次执行动作之后，尤其在车辆启动时，所述方法将计数器N初始化为零值。在该计数无增量的足够长的预定时间T1过去之后，计数器N还在调节车况纠正功能期间初始化为零值，该预定时间可为大约500ms。
如在时刻t0所示，当计数器N超过在该示例中为5次输出的预定阈值N1时，通过利用某一下降模式从1转变为0的车况启动信号“FAA”来停止纠正处理功能50。该下降模式具有线性渐变或增量，预定所述线性渐变或增量以在相对较短的预定时间期间、例如在大约200ms期间从1转变为0。
通过利用某一上升模式从0转变为1的车况启动信号“FAA”，车况启动信号“FAA”之后重新转变为值1，以能够重新启动车况纠正功能。以相似的方式，该上升模式具有线性渐变或增量，以在相对较短的预定时间期间、例如在大约200ms期间从0转变为1。
还实施车况纠正功能的启动或停止的非突然转换。
可在变型中根据速度V和转矩C的测量值来建立两个车况启动特定信号“FAA1”、“FAA2”，以用于之后将这两个信号组合以获得同时考虑这两个测量值的车况启动总信号“FAA”。
所述方法的有利之处在于避免了自动保持甚至扩散速度振荡或转矩振荡的现象，这些现象是在车况纠正功能不能够以有益的方式作用于系统时由该车况纠正功能造成的。所述方法的主要优点在于可靠性，能够无错误地停止车况纠正功能，并且在例如由于传动构件偏差大、或者由于例如车道粘附力小或车道变形这样的外部环境影响而使车况纠正功能不再有效的情况下停止车况纠正功能。
还可避免车辆乘客的明显不适，以及避免由于极大机械外力造成的传动元件的提前失效。

Claims (10)

1.一种控制车况纠正功能(50)的控制方法，所述车况纠正功能限制了将电机(20)与电动或混合动力车辆的车轮(22)连接的传动元件的速度振荡或转矩振荡，所述车况纠正功能根据对传动装置上的速度或转矩(70)的测量来实施对提供给所述电机的转矩设定值的校正以限制所述振荡，其特征在于，在启动车况纠正功能(50)期间，在限定时间内实施对超过预定强度阈值(74，76)的强振荡次数的计数(N)，并且一旦超过所述阈值达到一定次数便停止车况纠正控制功能(50)。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法由具有极小时间常数的一阶过滤器实施对传动元件上的速度或转矩测量值的过滤，以提供第一原始曲线(70)，以及由具有较大时间常数的二阶过滤器进行过滤，以提供第二强过滤曲线(72)，然后通过所述第二曲线的偏移(78，80)建立上包络线(76)和下包络线(74)，以形成强度阈值，以用于检测所述原始曲线超过所述包络线时的强振荡。
3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，提供包络线(74，76)的第二曲线(72)的偏移(78，80)值可根据所述第二曲线的值来变化。
4.根据权利要求2或3所述的控制方法，其特征在于，所述一阶过滤器具有的时间常数大约为20ms，以及二阶过滤器的时间常数大约为500ms。
5.根据权利要求2到4中任一项所述的控制方法，其特征在于，在对超过其中一条包络线进行的计数(N)之后，仅实施对超过另一条包络线进行的计数。
6.根据前述权利要求中任一项所述的控制方法，其特征在于，在所述计数无增量的足够长的预定时间(T1)过去之后，所述方法将计数(N)初始化为零值。
7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，在所述计数无增量的预定时间过去之后，当计数(N)重新初始化为零值时，重新启动车况纠正功能(50)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的控制方法，其特征在于，通过在预定时间期间逐渐部分启动的下降模式或上升模式来停止或启动车况纠正功能(50)。
9.一种混合动力或电动车辆，所述车辆包括驱动主动轮(22)的电机(20)，所述车辆具有车况纠正功能(50)，所述车况纠正功能限制了所述电机的传动元件上的速度振荡或转矩振荡，其特征在于，所述车辆包括实施根据前述权利要求中任一项所述的控制车况纠正功能的控制方法的部件。
10.根据权利要求9所述的车辆，其特征在于，所述车辆包括驱动前轮(6)的内燃机(2)和驱动后轮(22)的电机(20)。
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