CN111376907B

CN111376907B - 发动机扭矩补偿值获取方法、装置、控制器和汽车

Info

Publication number: CN111376907B
Application number: CN201811643634.3A
Authority: CN
Inventors: 王开元
Original assignee: Beijing Treasure Car Co Ltd
Current assignee: Beiqi Foton Motor Co Ltd; Beijing Treasure Car Co Ltd
Priority date: 2018-12-29
Filing date: 2018-12-29
Publication date: 2021-11-02
Anticipated expiration: 2038-12-29
Also published as: CN111376907A

Abstract

本发明公开了一种发动机扭矩补偿值获取方法、装置、控制器和汽车。其中，该方法包括：根据车速和档位确定发动机扭矩补偿初始值；根据加速度、车速与档位，得到修正系数；根据发动机扭矩补偿初始值和修正系数，得到发动机扭矩补偿最终值。本发明解决了硬件系统固有特性导致的冲击的问题的技术问题。

Description

发动机扭矩补偿值获取方法、装置、控制器和汽车

技术领域

本发明涉及车辆制造领域，具体而言，涉及一种发动机扭矩补偿值获取方法、装置、控制器和汽车。

背景技术

目前常规乘用车，无论是传统化石燃料还是新能源乘用车，通常还在使用发动机/电动机作为动力源，发出的动力经变速器/减速器，传动轴传递至车轮，从而驱动车辆。但是传动链上各零部件，通常通过齿轮、花键作为传动副，配合关系为间隙配合。

车辆在实际动态驾驶的工况，受到路况影响，往往存在“加速-滑行-加速”的变化，动力传动系统则随之出现“正拖-倒拖-正拖”的转换。上述过程中，传动链上的各零部件之间，则对应“零间隙-最大间隙-零间隙”的相对位置状态的过渡。

即使车辆传动链上单一一组传动副的两个零部件间隙很小，但是车辆充分滑行一段时间后，传动链上各连接零部件的间隙都将处于最大值，传动链的累积间隙值仍会很大。而内燃机、电动机或其它形式的车用动力机械的扭矩、转速控制普遍非常迅速。因此，在车辆从滑行再加速的过程的最初阶段，就是动力传动系统补偿倒拖时产生的间隙的阶段。这一过程中，传动链发动机端的零件相对车轮端，存在相对加速，加速过程中将积蓄动能，并在补偿传动链间隙后释放。这一部分动能最终转化为，传动链上零部件的接触冲击，并发出易于辨识的、清脆的金属敲击音。较严重的情况可能还伴有后续的抖动。整车噪声、振动与声振粗糙度(Noise、Vibration、Harshness，简称NVH)特性、驾驶舒适性受到强烈负面影响。

常用方案一：降低传动链上各零部件的配合间隙，减少间隙补偿过程中，主动零部件加速过程中的加速距离，从而减小主从动零部件的相对速度差，减少主动零部件积蓄的动能，弱化冲击；但是,要降低传动链上各零部件的配合间隙，必须提高各零部件的加工、装配精度，而提高精度则意味着设计成本、制造成本的上升。而且传动链上涉及的零部件较多，新增成本的累积数额较大，并将废品率增加。此外，方案设计制造、验证周期长，无法从根本上消除冲击问题。

常用方案二：通过限制/减小扭矩输出的方式，对传动链上主动零部件的相对加速度进行降低，减小主从动零部件的相对速度差，柔化间隙补偿后的冲击；但是,限制/减小扭矩输出的方式，能够柔化冲击的产生。但是，代价是牺牲车辆的动力响应速度，过慢的动力响应速度，会降低车辆的动力性，驾驶舒适性，且预设的控制策略难以覆盖全部的驾驶工况，无法完全消除冲击的问题。

常用方案三：综合利用以上方案一、二，从主动零部件的加速度和加速距离两方面入手，减弱冲击的产生。但是,相对属于常用方案中相对优选的方案，仅将成本的上升控制在可承受的范围内，并牺牲部分动力响应性能，同样无法确保消除问题。

针对上述硬件系统固有特性导致的冲击的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种发动机扭矩补偿值获取方法、装置、控制器和汽车，以至少解决硬件系统固有特性导致的冲击的问题的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种发动机扭矩补偿值获取方法，包括：根据车速和档位确定发动机扭矩补偿初始值；根据加速度、车速与档位，得到修正系数；根据发动机扭矩补偿初始值和修正系数，得到发动机扭矩补偿最终值。

可选的，根据加速度、车速与档位，得到修正系数包括：获取加速度与临界加速度的差值；根据差值与档位，得到第一修正系数；根据差值与和车速，得到第二修正系数；其中，修正系数包括：第一修正系数、第二修正系数，或，第一修正系数与第二修正系数的乘积。

进一步地，可选的，该方法还包括：获取第一修正系数包括：获取整车的当前加速度和当前档位；获取当前加速度与临界加速度的差值；根据差值和当前档位查询预设条件，得到第一修正系数；获取第二修正系数包括：获取整车的当前加速度和当前车速；获取当前加速度与临界加速度的差值；根据差值和当前车速查询预设条件，得到第二修正系数。

可选的，根据车速和档位确定发动机扭矩补偿初始值包括：获取整车的当前车速和当前档位；根据当前车速和当前档位查询预设条件，得到发动机扭矩补偿初始值。

根据本发明实施例的另一个方面，提供了一种发动机扭矩补偿值获取装置，包括：第一计算模块，用于根据车速和档位确定发动机扭矩补偿初始值；第二计算模块，用于根据加速度、车速与档位，得到修正系数；获取模块，用于根据发动机扭矩补偿初始值和修正系数，得到发动机扭矩补偿最终值。

可选的，第二计算模块包括：获取单元，用于获取加速度与临界加速度的差值；第一计算单元，用于根据差值与档位，得到第一修正系数；第二计算单元，用于根据差值与和车速，得到第二修正系数；其中，修正系数包括：第一修正系数、第二修正系数，或，第一修正系数与第二修正系数的乘积。

进一步地，可选的，该装置还包括：第一计算单元包括：第一计算子单元，用于获取整车的当前加速度和当前档位；获取当前加速度与临界加速度的差值；根据差值和当前档位查询预设条件，得到第一修正系数；第二计算单元包括：第二计算子单元，用于获取整车的当前加速度和当前车速；获取当前加速度与临界加速度的差值；根据差值和当前车速查询预设条件，得到第二修正系数。

可选的，第一计算模块包括：参数获取单元，用于获取整车的当前车速和当前档位；第三计算单元，用于根据当前车速和当前档位查询预设条件，得到发动机扭矩补偿初始值。

根据本发明实施例的又一个方面，提供了一种控制器，包括：存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行：根据车速和档位确定发动机扭矩补偿初始值；根据加速度、车速与档位，得到修正系数；根据发动机扭矩补偿初始值和修正系数，得到发动机扭矩补偿最终值。

根据本发明实施例的再一个方面，提供了一种汽车，包括：发动机扭矩补偿值获取装置，其中，发动机扭矩补偿值获取装置包括上述任意一项装置。

在本发明实施例中，采用根据实时运行状态，模块随之发出扭矩补偿的需求，促使发动机至车轮的传动链间隙保持在零间隙水平的方式，通过根据车速和档位确定发动机扭矩补偿初始值；根据加速度、车速与档位，得到修正系数；根据发动机扭矩补偿初始值和修正系数，得到发动机扭矩补偿最终值，达到了在车辆滑行再加速时，消除主、从动零部件之间的速度差的目的，从而实现了消除滑行再加速的传动链冲击，以及伴生的噪音、振动的技术效果，进而解决了硬件系统固有特性导致的冲击的问题的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的发动机扭矩补偿值获取方法的流程示意图；

图2是根据本发明实施例的发动机扭矩补偿值获取方法中执行逻辑的流程示意图；

图3是根据本发明实施例的发动机扭矩补偿值获取方法中软件逻辑构架示意图；

图4是根据本发明实施例的发动机扭矩补偿值获取装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例一

根据本发明实施例，提供了一种发动机扭矩补偿值获取方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本发明实施例的发动机扭矩补偿值获取方法的流程示意图，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤S102，根据车速和档位确定发动机扭矩补偿初始值；

步骤S104，根据加速度、车速与档位，得到修正系数；

步骤S106，根据发动机扭矩补偿初始值和修正系数，得到发动机扭矩补偿最终值。

具体的，本申请实施例结合步骤S102至步骤S106，本申请实施例提供的发动机扭矩补偿值获取方法通过在发动机控制单元(Engine Contrl Unit，简称ECU)中增设运算模块，以软件控制的方式，解决硬件系统固有特性导致的冲击问题。在车辆滑行过程中，根据实时运行状态，模块随之发出扭矩补偿的需求，促使发动机至车轮的传动链间隙保持在零间隙水平。从而在车辆滑行再加速时，消除主、从动零部件之间的速度差，从根本上消除滑行再加速的传动链冲击，以及伴生的噪音、振动。

结合图2，图2是根据本发明实施例的发动机扭矩补偿值获取方法中执行逻辑的流程示意图，如图2所示，让ECU通过有限的信号输入(如车速、加速度、油门踏板、制动踏板位置、坡度)，识别出车辆的当前运行状态，并根据车辆运行状态，实时计算补偿扭矩需求，并由发动机进行响应。

综上，在实现本申请实施例提供的发动机扭矩补偿值获取方法的过程中，在软件控制上逻辑如图3所示，图3是根据本发明实施例的发动机扭矩补偿值获取方法中软件逻辑构架示意图，其中，ECU首先接收控制局域网络(Controller Area Network，简称CAN)网络上的油门踏板、制动踏板开度，和实时车速，判断车辆处于滑行状态。随后根据车辆所在的实时坡度，进行查表，确认所需补偿扭矩，随后将需求信号反馈回ECU，进行发动机相关控制。

其中，发动机扭矩补偿最终值计算过程具体如下：

当车辆在某一坡度下，实际车速为v,加速度为a,挡位为n时，则可根据v和n，对扭矩补偿表1进行查表得出，扭矩补偿值T1。

其中，表1为坡度为s％时，扭矩补偿表1(横轴为车速，纵轴为挡位)；

表1

	10	20	30	40	50	60	70	…	…	120
											1挡
2挡
											3挡
…
											最高挡n

对a和标定的临界加速度进行减法计算得出加速度差异Δa，再分别根据Δa与n和Δa与v，查询扭矩补偿附加表2和3，得出系数f1,f2。

最终所需补偿扭矩值为T＝T1×f1×f2。

其中，将车辆实时加速度与对应坡度、车速时，已标定的临界加速度进行对比，根据所需补偿扭矩表2和表3，进行查表计算，并将附加表查出数值与上表结果进行乘法计算。表2是坡度为s％时，扭矩补偿附加表2(横轴为加速度差异，纵轴为挡位)；表3是坡度为s％时，扭矩补偿附加表3(横轴为加速度差异，纵轴为车速)。

表2

-x

…

-0.2

-0.1

0

0.1

0.2

…

+x

1挡

2挡

3挡

…

最高挡n

表3

	-x	…	-0.2	-0.1	0	0.1	0.2	…	+x
										10
20
										…
…
										120

可选的，步骤S104中根据加速度、车速与档位，得到修正系数包括：

步骤S1041，获取加速度与临界加速度的差值；

步骤S1042，根据差值与档位，得到第一修正系数；

步骤S1043，根据差值与和车速，得到第二修正系数；

其中，修正系数包括：第一修正系数、第二修正系数，或，第一修正系数与第二修正系数的乘积。

具体的，在本申请实施例中修正系数可以表示为根据差值与档位获取的第一修正系数，还可以表示为根据差值与和车速获取的第二修正系数，或者，修正系数还可以根据第一修正系数与第二修正系数的乘积得到，在本申请实施例中以乘积表示修正系数为优选示例进行说明，以实现本申请实施例提供的发动机扭矩补偿值获取方法为准，具体不做限定。

进一步地，可选的，本申请实施例提供的发动机扭矩补偿值获取方法还包括：

基于步骤S1042中获取第一修正系数包括：获取整车的当前加速度和当前档位；获取当前加速度与临界加速度的差值；根据差值和当前档位查询预设条件，得到第一修正系数；

基于步骤S1042中获取第二修正系数包括：获取整车的当前加速度和当前车速；获取当前加速度与临界加速度的差值；根据差值和当前车速查询预设条件，得到第二修正系数。

具体的，对应表2和表3，在本申请实施例中获取第一修正系数和第二修正系数，可以根据查表的方式，通过查询每个差值与对应档位，以及，每个差值和对应车速之间的对应关系获取第一修正系数和第二修正系数。

可选的，步骤S102中根据车速和档位确定发动机扭矩补偿初始值包括：

步骤S1021，获取整车的当前车速和当前档位；

步骤S1022，根据当前车速和当前档位查询预设条件，得到发动机扭矩补偿初始值。

具体的，结合步骤S1021和步骤S1022，基于表1，通过查表的方式获取每个车速与对应的档位，根据车速与档位之间的关系，查询得到发动机扭矩补偿初始值。

实施例二

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种发动机扭矩补偿值获取装置，如图4所示，图4是根据本发明实施例的发动机扭矩补偿值获取装置的结构示意图，包括：

第一计算模块42，用于根据车速和档位确定发动机扭矩补偿初始值；第二计算模块44，用于根据加速度、车速与档位，得到修正系数；获取模块46，用于根据发动机扭矩补偿初始值和修正系数，得到发动机扭矩补偿最终值。

可选的，第二计算模块44包括：获取单元，用于获取加速度与临界加速度的差值；第一计算单元，用于根据差值与档位，得到第一修正系数；第二计算单元，用于根据差值与和车速，得到第二修正系数；其中，修正系数包括：第一修正系数、第二修正系数，或，第一修正系数与第二修正系数的乘积。

进一步地，可选的，本申请实施例提供的发动机扭矩补偿值获取装置还包括：第一计算单元包括：第一计算子单元，用于获取整车的当前加速度和当前档位；获取当前加速度与临界加速度的差值；根据差值和当前档位查询预设条件，得到第一修正系数；第二计算单元包括：第二计算子单元，用于获取整车的当前加速度和当前车速；获取当前加速度与临界加速度的差值；根据差值和当前车速查询预设条件，得到第二修正系数。

可选的，第一计算模块42包括：参数获取单元，用于获取整车的当前车速和当前档位；第三计算单元，用于根据当前车速和当前档位查询预设条件，得到发动机扭矩补偿初始值。

实施例三

实施例四

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种发动机扭矩补偿值获取方法，其特征在于，包括：

根据车速和档位确定发动机扭矩补偿初始值;

根据加速度、所述车速与所述档位，得到修正系数；

根据所述发动机扭矩补偿初始值和所述修正系数，得到发动机扭矩补偿最终值；

所述根据加速度、所述车速与所述档位，得到修正系数包括：

获取所述加速度与临界加速度的差值；

根据所述差值与所述档位，得到第一修正系数；

根据所述差值与所述车速，得到第二修正系数；

其中，所述修正系数包括所述第一修正系数和所述第二修正系数；

所述根据所述发动机扭矩补偿初始值和所述修正系数，得到发动机扭矩补偿最终值包括：T = T1×f1×f2；其中，T为所述发动机扭矩补偿最终值，T1为所述发动机扭矩补偿初始值，f1为所述第一修正系数，f2为所述第二修正系数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取所述第一修正系数包括：获取整车的当前加速度和当前档位；获取所述当前加速度与所述临界加速度的差值；根据所述差值和所述当前档位查询预设条件，得到所述第一修正系数；

获取所述第二修正系数包括：获取整车的当前加速度和当前车速；获取所述当前加速度与所述临界加速度的差值；根据所述差值和所述当前车速查询预设条件，得到所述第二修正系数。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据车速和档位确定发动机扭矩补偿初始值包括：

获取整车的当前车速和当前档位；

根据所述当前车速和所述当前档位查询预设条件，得到所述发动机扭矩补偿初始值。

4.一种发动机扭矩补偿值获取装置，其特征在于，包括：

第一计算模块，用于根据车速和档位确定发动机扭矩补偿初始值;

第二计算模块，用于根据加速度、所述车速与所述档位，得到修正系数；

获取模块，用于根据所述发动机扭矩补偿初始值和所述修正系数，得到发动机扭矩补偿最终值；

所述第二计算模块包括：

获取单元，用于获取所述加速度与临界加速度的差值；

第一计算单元，用于根据所述差值与所述档位，得到第一修正系数；

第二计算单元，用于根据所述差值与所述车速，得到第二修正系数；

根据所述发动机扭矩补偿初始值和所述修正系数，得到发动机扭矩补偿最终值包括：T= T1×f1×f2；其中，T为所述发动机扭矩补偿最终值，T1为所述发动机扭矩补偿初始值，f1为所述第一修正系数，f2为所述第二修正系数。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

所述第一计算单元包括：第一计算子单元，用于获取整车的当前加速度和当前档位；获取所述当前加速度与所述临界加速度的差值；根据所述差值和所述当前档位查询预设条件，得到所述第一修正系数；

所述第二计算单元包括：第二计算子单元，用于获取整车的当前加速度和当前车速；获取所述当前加速度与所述临界加速度的差值；根据所述差值和所述当前车速查询预设条件，得到所述第二修正系数。

6.根据权利要求4或5所述的装置，其特征在于，所述第一计算模块包括：

参数获取单元，用于获取整车的当前车速和当前档位；

第三计算单元，用于根据所述当前车速和所述当前档位查询预设条件，得到所述发动机扭矩补偿初始值。

7.一种控制器，其特征在于，包括：存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行：根据车速和档位确定发动机扭矩补偿初始值;根据加速度、所述车速与所述档位，得到修正系数；根据所述发动机扭矩补偿初始值和所述修正系数，得到发动机扭矩补偿最终值；

其中，所述根据加速度、所述车速与所述档位，得到修正系数包括：获取所述加速度与临界加速度的差值；根据所述差值与所述档位，得到第一修正系数；根据所述差值与和所述车速，得到第二修正系数；其中，所述修正系数包括所述第一修正系数和所述第二修正系数；

8.一种汽车，其特征在于，包括：发动机扭矩补偿值获取装置，其中，所述发动机扭矩补偿值获取装置包括权利要求4至6 中任意一项所述的装置。