CN109968996B - 消除纯电动公交车起步共振抖动和异响的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种消除纯电动公交车起步共振抖动和异响的控制方法，本方法由整车控制器采集档位信号、油门开度信号和制动信号，解析司机的驾驶意图；车辆起步时，整车控制器首先根据油门开度信号计算出电机的起步速度给定和油门请求力矩以及用于抑制转速波动的转矩给定，电机控制器执行整车控制器发出的扭矩控制命令，车辆起步过程中电机控制器通过调节力矩输出，控制电机转速平稳变化，消除起步过程的振动，当电机转速大于易共振的转速之后，整车控制器逐步切换到油门请求力矩控制，完成车辆的平稳起步。本方法有效克服传统机械手段消除振动的缺陷，有效改善车辆低速小扭矩起步时的共振抖动现象，且周期短、成本低，能够达到良好的消除效果。

Description

消除纯电动公交车起步共振抖动和异响的控制方法
技术领域
本发明涉及一种消除纯电动公交车起步共振抖动和异响的控制方法。
背景技术
对于纯电动公交车，由于机械系统匹配或电机扭矩波动的原因，车辆在低速小扭矩起步时，电机转速在特定的低速区间内整车容易发生共振抖动现象，车辆产生共振抖动后，如果不及时越过共振点或者消除共振，车辆的共振抖动会进行叠加，最后整车产生严重振动，形成共振抖动和异响，严重影响车辆驾驶的舒适性和安全性。上述现象属于车辆的扭转振动问题，其一般通过机械的手段进行解决，如改善电机旋转扭矩输出的平稳性、在振动的传递路径上设置柔性或半刚性的悬置或设置轴系减震器等，但上述机械手段存在一定的局限性，由于振动难以定位，其消除共振抖动和异响的效果不佳，且提高了设备成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种消除纯电动公交车起步共振抖动和异响的控制方法，本方法有效克服传统机械手段消除振动的缺陷，有效改善车辆低速小扭矩起步时的共振抖动现象，且周期短、成本低，能够达到良好的消除效果。
为解决上述技术问题，本发明消除纯电动公交车起步共振抖动和异响的控制方法包括如下步骤：
步骤一、整车控制器采集档位信号GearCmd、制动踏板信号BreakSignal和油门开度信号PedalRate，用于解析驾驶员的车辆驾驶意图；
步骤二、整车控制器根据采集到的信号,进行逻辑判断，如整车处于起步状态时，整车控制器根据油门开度信号PedalRate计算出速度给定SpdRef和油门请求力矩TrqOil；
步骤三、整车控制器接收电机控制器反馈的实际转速SpdFbk,将速度给定SpdRef减去实际转速SpdFbk求得转速差DelSpd；
步骤四、整车控制器根据转速差DelSpd计算经电机控制器PI调节后的用于抑制转速波动的转矩给定值TrqPI；
步骤五、整车控制器发送给电机控制器转矩给定值TrqPI,电机控制器接收到该数据后执行扭矩控制,电机开始转动并车辆起步；
步骤六、当电机转速大于整车起步转速SpdQB后，电机控制器PI调节的转矩给定值TrqPI逐渐减小，同时油门请求力矩TrqOil逐渐增加，保持力矩平稳过渡，最终使整车控制器发送给电机控制器的扭矩给定TrqRefVcu与油门请求力矩TrqOil相等，即整车控制器发送的扭矩数据完全来自油门请求力矩TrqOil，完成车辆的起步控制。
进一步，所述转速给定SpdRef=k×PedalRate,其中k=SpdOne/100，取SpdOne=SpdMax/6,SpdMax为电机最高转速；油门请求力矩TrqOil= c× PedalRate,其中c=TrqMax/100，TrqMax为电机峰值扭矩。
进一步，所述转矩给定值TrqPI=Kp×DelSpd+Ki×∑DelSpd，其中Kp和Ki为根据整车实际情况调试获得能够有效抑制抖动的合适控制参数。。
由于本发明消除纯电动公交车起步共振抖动和异响的控制方法采用了上述技术方案，即本方法由整车控制器采集档位信号、油门开度信号和制动信号，解析司机的驾驶意图；车辆起步时，整车控制器首先根据油门开度信号计算出电机的起步速度给定和油门请求力矩以及用于抑制转速波动的转矩给定，电机控制器执行整车控制器发出的扭矩控制命令，车辆起步过程中电机控制器通过调节力矩输出，控制电机转速平稳变化，消除起步过程的振动，当电机转速大于易共振的转速之后，整车控制器逐步切换到油门请求力矩控制，完成车辆的平稳起步。本方法有效克服传统机械手段消除振动的缺陷，有效改善车辆低速小扭矩起步时的共振抖动现象，且周期短、成本低，能够达到良好的消除效果。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：
图1为本方法的原理框图；
图2为本方法的逻辑控制流程框图。
具体实施方式
实施例如图1和图2所示，本发明消除纯电动公交车起步共振抖动和异响的控制方法包括如下步骤：
步骤一、整车控制器1采集档位信号GearCmd、制动踏板信号BreakSignal和油门开度信号PedalRate，用于解析驾驶员的车辆驾驶意图；其中档位信号包括前进挡D和倒车档R；
步骤二、整车控制器1根据采集到的信号,进行逻辑判断，如整车处于起步状态时，整车控制器1根据油门开度信号PedalRate计算出速度给定SpdRef和油门请求力矩TrqOil；
步骤三、整车控制器1接收电机控制器2反馈的实际转速SpdFbk,将速度给定SpdRef减去实际转速SpdFbk求得转速差DelSpd；
步骤四、整车控制器1根据转速差DelSpd计算经电机控制器PI调节后的用于抑制转速波动的转矩给定值TrqPI；
步骤五、整车控制器1发送给电机控制器2转矩给定值TrqPI,电机控制器2接收到该数据后执行扭矩控制,电机3开始转动并车辆起步；
步骤六、当电机3转速大于整车起步转速SpdQB后，电机控制器PI调节的转矩给定值TrqPI逐渐减小，同时油门请求力矩TrqOil逐渐增加，保持力矩平稳过渡，最终使整车控制器1发送给电机控制器2的扭矩给定TrqRefVcu与油门请求力矩TrqOil相等，即整车控制器1发送的扭矩数据完全来自油门请求力矩TrqOil，完成车辆的起步控制；其中，当档位信号为前进挡D时，油门请求力矩TrqOil取正值，当档位信号为倒车挡R时，油门请求力矩TrqOil取负值。
优选的，所述转速给定SpdRef=k×PedalRate,其中k=SpdOne/100，取SpdOne=SpdMax/6,SpdMax为电机最高转速；油门请求力矩TrqOil= c× PedalRate,其中c=TrqMax/100，TrqMax为电机峰值扭矩。
优选的，所述转矩给定值TrqPI=Kp×DelSpd+Ki×∑DelSpd，其中Kp和Ki为根据整车实际情况调试获得能够有效抑制抖动的合适控制参数，一般工程应用中P、I控制参数均是由实际调试获得；式中∑DelSpd是转速差值的累加，为积分控制环节的误差积分值。
本方法可有效解决电动公交车起步共振抖动和异响问题，通过电机控制器即时调节其扭矩输出，迅速的调整以消除共振抖动，完成车辆的平稳起步，避免车辆在起步阶段的异响，提高车辆驾乘的舒适性和安全性。

Claims (2)

1.一种消除纯电动公交车起步共振抖动和异响的控制方法，其特征在于本方法包括如下步骤：
步骤一、整车控制器采集档位信号GearCmd、制动踏板信号BreakSignal和油门开度信号PedalRate，用于解析驾驶员的车辆驾驶意图；
步骤二、整车控制器根据采集到的信号,进行逻辑判断，如整车处于起步状态时，整车控制器根据油门开度信号PedalRate计算出速度给定SpdRef和油门请求力矩TrqOil；
步骤三、整车控制器接收电机控制器反馈的实际转速SpdFbk,将速度给定SpdRef减去实际转速SpdFbk求得转速差DelSpd；
步骤四、整车控制器根据转速差DelSpd计算经电机控制器PI调节后的用于抑制转速波动的转矩给定值TrqPI；
步骤五、整车控制器发送给电机控制器转矩给定值TrqPI,电机控制器接收到转矩给定值TrqPI后执行扭矩控制,电机开始转动并车辆起步；
步骤六、当电机转速大于整车起步转速SpdQB后，电机控制器PI调节的转矩给定值TrqPI逐渐减小，同时油门请求力矩TrqOil逐渐增加，保持力矩平稳过渡，最终使整车控制器发送给电机控制器的扭矩给定TrqRefVcu与油门请求力矩TrqOil相等，即整车控制器发送的扭矩数据完全来自油门请求力矩TrqOil，完成车辆的起步控制；
其中，步骤二中所述整车控制器根据油门开度信号PedalRate计算的转速给定SpdRef=k×PedalRate,其中k=SpdOne/100，取SpdOne=SpdMax/6,SpdMax为电机最高转速；油门请求力矩TrqOil= c× PedalRate,其中c=TrqMax/100，TrqMax为电机峰值扭矩。
2.根据权利要求1所述的消除纯电动公交车起步共振抖动和异响的控制方法，其特征在于:所述转矩给定值TrqPI=Kp×DelSpd+Ki×∑DelSpd，其中Kp和Ki为根据整车实际情况调试获得能够有效抑制抖动的合适控制参数。
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