CN109094424B - 一种自适应齿轮间隙补偿方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型自适应齿轮间隙补偿方法，包括：驱动电机控制器判断是否对驱动系统进行间隙补偿，所述判断条件为将电机的实际速度与电机初始速度比较并引入行驶里程的影响，行驶里程越多，补偿进入的速度范围越大；符合间隙补偿条件时，根据电机实际速度和行驶里程计算驱动电机需要补偿的扭矩值，并根据计算的扭矩值补偿电机输出扭矩，从而补偿齿轮间隙。本发明提供的自适应齿轮间隙补偿方法，克服现有技术的缺陷，根据车辆行驶的公里数，自动调节补偿的扭矩值。

Description

一种自适应齿轮间隙补偿方法
技术领域
本发明涉及电动汽车领域，具体涉及一种自适应齿轮间隙补偿方法。
背景技术
电动汽车电驱动系统的齿轮间隙一直是影响整车噪声、振动与声振粗糙度（NVH）的重要诱因。随着驱动系统的磨损，齿轮间隙会随着行驶里程的增加而增大。齿轮间隙的存在使得，车辆在低速工况下，急加速和频繁的松踩油门时，电机与减速器连接处齿轮撞击，导致整车抖动，从而影响驾驶者和乘客的感官，恶化驾驶体验。现有技术中新能源电动汽车一般通过固定扭矩补偿来抵消齿轮间隙，即让驱动电机在输出目标扭矩之外增加输出一个固定的扭矩来补偿齿轮间隙，使得传动轴齿轮之间相互贴合，抵消间隙， 从而避免齿轮因间隙导致撞击，造成整车抖动甚至异响，优化噪声、振动与声振粗糙度（NVH）性能。这种通过固定扭矩补偿来抵消齿轮间隙的方法，虽然一定程度避免齿轮因间隙导致撞击，但仍有如下缺点：补偿扭矩固定，不同速度工况下的补偿效果优劣不一；随着电动汽车的使用，齿轮间隙会在使用过程中增大，固定的扭矩补偿随着时间的推移将不再适用。
发明内容
本发明目的是：提供一种自适应齿轮间隙补偿方法，克服现有技术的缺陷，实现根据车辆行驶的公里数，自动调节补偿的扭矩值的目的。
本发明的技术方案是：一种自适应齿轮间隙补偿方法，包括：
驱动电机控制器判断是否对驱动系统进行间隙补偿，所述判断条件为将电机的实际速度与驱动系统尚未磨损时的电机初始速度比较并引入行驶里程的影响，行驶里程越多，补偿进入的速度范围越大；
符合间隙补偿条件时，根据电机实际速度和行驶里程计算驱动电机需要补偿的扭矩值，并根据计算的扭矩值补偿电机输出扭矩，从而补偿齿轮间隙。
在一个实施例中，所述判断是否对驱动系统进行间隙补偿的判断条件具体为：
V < V0 + K1L，
式中，V：实际电机转速，单位rpm，V0：初始电机转速，单位rpm，K1：比例因子，L：里程数，单位Km。
当电机速度满足如式条件时，驱动电机控制器进入齿轮间隙补偿策略。
在一个实施例中，计算驱动电机需要补偿的扭矩值的具体计算公式如下：
T = T0+ K2V + K3L，
式中：T －－实际补偿扭矩，单位Nm；
T0 －－ 补偿的固定扭矩，该扭矩在整车标定阶段确认，单位Nm；
K2 －－ 速度扭矩比例因子；
V －－实际电机速度单位rpm；
K3 －－ 里程扭矩比例因子；
L －－里程数，单位Km。
当进入间隙补偿策略后，根据上式通过实际的扭矩及车辆行驶的公里数计算得到实际的需要补偿的扭矩值。
本发明的优点是：行车过程中，根据车速自动调节补偿扭矩的值，保证策略覆盖的速度范围内能够有效的补偿间隙带来的抖动；能够根据车辆行驶的公里数，自动调节补偿的扭矩值，保证补偿效果不受车辆行驶里程数的影响。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明实施例自适应齿轮间隙补偿方法流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示一种自适应齿轮间隙补偿方法流程图，包括：
首先，驱动电机控制器判断是否对驱动系统进行间隙补偿，所述判断条件为将电机的实际速度与电机初始速度比较并引入行驶里程的影响，，行驶里程越多，补偿进入的速度范围越大。所述电机初始转速指的是间隙补偿策略的进入初始速度，该速度在整车开发前期，通过标定方式确定。优选的，所述判断是否对驱动系统进行间隙补偿的判断条件具体为：
V < V0 + K1L，
式中，V：实际电机转速，单位rpm，V0：初始电机转速，单位rpm，K1：比例因子，L：里程数，单位Km。
当电机速度满足如式条件时，驱动电机控制器进入齿轮间隙补偿策略。
符合间隙补偿条件时，根据电机实际速度和行驶里程计算驱动电机需要补偿的扭矩值，并根据计算的扭矩值补偿电机输出扭矩，从而补偿齿轮间隙。进行间隙补偿时的电机状态为电动状态，即耗电模式。优选的，计算驱动电机需要补偿的扭矩值的具体计算公式如下：
T = T0+ K2V + K3L，
式中：T －－实际补偿扭矩，单位Nm；
T0 －－ 补偿的固定扭矩，该扭矩在整车标定阶段确认，单位Nm；
K2 －－ 速度扭矩比例因子；
V －－实际电机速度单位rpm；
K3 －－ 里程扭矩比例因子；
L －－里程数，单位Km。
当进入间隙补偿策略后，根据上式通过实际的扭矩及车辆行驶的公里数计算得到实际的需要补偿的扭矩值。本发明能够根据车辆行驶的公里数，自动调节补偿的扭矩值。
本发明的间隙补偿策略使能与速度相关，根据速度自动判定策略是否执行；间隙补偿所需的扭矩值与速度相关，根据速度及行驶里程进行自适应。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种自适应齿轮间隙补偿方法，其特征在于，包括：
驱动电机控制器判断是否对驱动系统进行间隙补偿，判断条件为将电机的实际速度与电机初始速度比较并引入行驶里程的影响，行驶里程越多，补偿进入的速度范围越大；
符合间隙补偿条件时，根据电机实际速度和行驶里程计算驱动电机需要补偿的扭矩值，并根据计算的扭矩值补偿电机输出扭矩，从而补偿齿轮间隙；
所述判断是否对驱动系统进行间隙补偿的判断条件具体为：
V < V0 + K1L，
式中，V：实际电机转速，单位rpm，V0：初始电机转速，单位rpm，K1：比例因子，L：里程数，单位Km，
当电机速度满足如式条件时，驱动电机控制器进入齿轮间隙补偿策略；
计算驱动电机需要补偿的扭矩值的具体计算公式如下：T = T0+ K2V + K3L，
式中：
T －－实际补偿扭矩，单位Nm；
T0 －－ 补偿的固定扭矩，该扭矩在整车标定阶段确认，单位Nm；
K2 －－ 速度扭矩比例因子；
V －－ 实际电机速度，单位rpm；
K3 －－ 里程扭矩比例因子；
L －－ 里程数，单位Km，
当进入间隙补偿策略后，根据上式通过实际的扭矩及车辆行驶的公里数计算得到实际的需要补偿的扭矩值。
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