CN111572531A - 一种混合动力车型全传动部件扭矩偏差的自学习方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种混合动力车型全传动部件扭矩偏差的自学习方法。它实时测量原始需求轮边扭矩和实际轮边扭矩，根据原始需求轮边扭矩与实际轮边扭矩确定扭矩偏差补偿值，将所述扭矩偏差补偿值与原始需求轮边扭矩相加得到总需求轮边扭矩，通过整车控制单元控制统一分配总需求轮边扭矩至发动机控制单元和电机控制单元，将实际轮边扭矩与原始需求轮边扭矩的偏差控制在设定范围内，实现全传动部件扭矩偏差的统一自学习。本发明通过将扭矩补偿值补偿到需求轮边扭矩，实现全传动系统部件的扭矩控制偏差进行统一的自学习，解决了现有对单一传动部件进行扭矩偏差控制存在的复杂问题，满足车辆在整个生命周期内的扭矩控制精度要求，方法简单，易实现。

Description

一种混合动力车型全传动部件扭矩偏差的自学习方法
技术领域
本发明属于汽车技术领域，具体涉及一种混合动力车型全传动部件扭矩偏差的自学习方法。
背景技术
现阶段混合动力车型在扭矩控制系统上存在实际轮边扭矩与需求扭矩偏差较大的问题，在不同的驾驶工况下，这种扭矩偏差主要来自于整车全传动系统部件，包括发动机、变速箱、发电机、传动电机齿轮等等。而对于每一个传动部件来说，扭矩控制偏差都各有不同，这就导致想要实现平滑和精确的扭矩控制变得异常困难。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种混合动力车型全传动部件扭矩偏差的自学习方法。
本发明采用的技术方案是：一种混合动力车型全传动部件扭矩偏差的自学习方法，实时测量原始需求轮边扭矩和实际轮边扭矩，根据原始需求轮边扭矩与实际轮边扭矩确定扭矩偏差补偿值，将所述扭矩偏差补偿值与原始需求轮边扭矩相加得到总需求轮边扭矩，通过整车控制单元控制统一分配总需求轮边扭矩至发动机控制单元和电机控制单元，将实际轮边扭矩与原始需求轮边扭矩的偏差控制在设定范围内，实现全传动部件扭矩偏差的统一自学习。
进一步地，所述扭矩偏差补偿值包括扭矩偏差前馈值、扭矩偏差自学习值和扭矩偏差常数。
进一步地，所述扭矩偏差前馈值的确定过程为：标定需求扭矩前馈补偿表，根据原始需求轮边扭矩从所述需求扭矩前馈补偿表中查找与所述原始需求轮边扭矩对应的扭矩值，则查找的扭矩值为扭矩偏差前馈值。
进一步地，标定需求扭矩前馈补偿表的过程为：在车辆测试过程中，驾驶车辆基于电池电量以10％为步长、需求轮边扭矩以50Nm为步长进行全工况扫点，得到各工况下的扭矩偏差前馈值，扫点结束后，建立以电池电量、需求轮边扭矩和扭矩偏差前馈值为基准的MAP，作为需求扭矩前馈补偿表导入整车控制单元中。
进一步地，所述扭矩偏差自学习值A通过以下公式确定：
A＝B－C－D，为B原始需求轮边扭矩，C为实际轮边扭矩，D为扭矩偏差前馈值。
进一步地，所述扭矩偏差常数的确定过程为：上一驾驶周期中，记录每一次加速踏板开度变化时得到的扭矩偏差自学习值，取所有扭矩偏差自学习值的平均值作为当前驾驶周期的扭矩偏差常数。
更进一步地，所述驾驶周期为从车辆启动至车辆熄火的一段时间。
本发明以需求轮边扭矩与实际轮边扭矩之间的偏差值来衡量全传动部件存在的扭矩偏差，通过将扭矩补偿值补偿到需求轮边扭矩，实现全传动系统部件的扭矩控制偏差进行统一的自学习，解决了现有对单一传动部件进行扭矩偏差控制存在的复杂问题，满足车辆在整个生命周期内的扭矩控制精度要求，方法简单，易实现，具有以下优点：
1、相比于之前单独进行扭矩偏差反馈控制，本发明的控制逻辑更清晰，更高效；
2、对于之前发动机控制器和电机控制器单独进行扭矩偏差控制，无法将变速箱、传动轴、传动齿轮等传动系统的硬件磨损造成的扭矩偏差考虑进去，本发明进行全传动部件的综合扭矩偏差控制，更精确；
3、扭矩偏差自学习表和扭矩偏差常数的设置，可以覆盖到同一车型的硬件差异多样性，同时也可以覆盖到同一台车在整个生命周期内的扭矩控制。
附图说明
图1为混合动力车型全传动部件连接结构。
图2为本发明扭矩综合偏差自学习的原理图。
图3为本发明需求扭矩前馈补偿表及扭矩偏差自学习表示例。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以互相结合。
如图1所示，是混合动力车型全传动部件扭矩偏差自学习装置的示意图，加速踏板传感器、电池包内电池电量传感器以及轮边的扭矩传感器直接通过线束接入整车控制单元VCU，分别将加速踏板位置，电池电量和整车实际轮边扭矩三个信号发给VCU，供VCU内应用层软件进行处理和计算。
如图2所示，①是信号输入模块，将电池电量、加速踏板开度和轮边扭矩输入给整车控制单元VCU，全传动部件扭矩偏差自学习系统集成在VCU中，VCU由加速踏板开度计算出原始需求轮边扭矩。②和③分别为需求扭矩前馈补偿表和扭矩偏差自学习表，如图3所示均基于电池电量(X轴)和需求轮边扭矩(Y轴)设计。原始需求轮边扭矩由加速踏板开度计算而来，具体计算方式是查表，这个表是踏板MAP表，即多少油门踏板对应多少需求轮边扭矩的表，是根据车型的动力性目标提前设置出来的一张表；实际轮边扭矩通过扭矩传感器测量。
基于上述系统装置，本发明提供一种混合动力车型全传动部件扭矩偏差的自学习方法，当前驾驶周期内，实时测量原始需求轮边扭矩和实际轮边扭矩，根据原始需求轮边扭矩与实际轮边扭矩确定扭矩偏差补偿值，将所述扭矩偏差补偿值与原始需求轮边扭矩相加得到总需求轮边扭矩，通过整车控制单元控制统一分配总需求轮边扭矩至发动机控制单元和电机控制单元，将实际轮边扭矩与原始需求轮边扭矩的偏差控制在设定范围内，实现全传动部件扭矩偏差的统一自学习。其中，扭矩偏差补偿值包括扭矩偏差前馈值、扭矩偏差自学习值和扭矩偏差常数。
扭矩偏差前馈值的确定过程为：标定需求扭矩前馈补偿表，根据原始需求轮边扭矩从所述需求扭矩前馈补偿表中查找与所述原始需求轮边扭矩对应的扭矩值，则查找的扭矩值为扭矩偏差前馈值。
标定需求扭矩前馈补偿表的过程为：在车辆测试过程中或车型开发阶段，要对需求扭矩前馈补偿表②进行标定，具体标定方法如下：将需求扭矩前馈补偿表②初始值全部写入0；驾驶车辆基于电池电量和需求轮边扭矩进行全工况扫点，即电池电量以10％为步长，需求轮边扭矩以50Nm为步长进行扫点；3、扫点结束后，此时扭矩偏差自学习表③由于自学习功能将被填满，每一个格内的数值即为需求轮边扭矩和实际轮边扭矩的差值，将表③内每个格的数值填入表②对应的格内，即完成需求扭矩前馈补偿表②的标定。
在完成需求扭矩前馈补偿表②的标定后，扭矩偏差自学习表③内的数值会等于或接近0，但随着车辆传动间隙变化、磨损、电池性能衰减等情况的发生，扭矩偏差将不断加大，扭矩偏差自学习表将不但更新，以满足车辆整个生命周期内的扭矩偏差控制精度。每次更新时，扭矩偏差自学习值A通过公式确定：A＝B－C－D，为B原始需求轮边扭矩，C为实际轮边扭矩，D为扭矩偏差前馈值。
另外，为满足由于在用车辆一致性导致的扭矩控制精度要求，设计扭矩偏差常数，该扭矩偏差常数由VCU自行算出，上一驾驶周期中，记录每一次加速踏板开度变化时得到的扭矩偏差自学习值，取所有扭矩偏差自学习值的平均值作为当前驾驶周期的扭矩偏差常数。最后最终的扭矩偏差前馈值、扭矩偏差自学习值及扭矩偏差常数都会补偿至原始需求扭矩，得到补偿后的总需求轮边扭矩，此扭矩参与扭矩的控制和执行。
以具体数据进行说明为例：
扭矩前馈补偿MAP表是在开发阶段在试验样车上标定完成，量产前已固化数据。
当驾驶员踩加速踏板开度至50％，电池电量为70％时，根据踏板MAP图查得原始需求轮边扭矩为1500Nm，根据数据已固化的扭矩偏差前馈表，可查的需要补偿的扭矩值为150Nm，故此时分配给发动机和电机的扭矩需求总值为1650Nm，由于量产样车与试验样车硬件上总会存在或多或少的差异(工艺导致)，使实际轮边扭矩在1500Nm左右发生偏差；扭矩偏差自学习表根据差值自行调整50％加速踏板开度、70％电池电量下的自学习值，比如为17Nm，这个值会加到需求轮边扭矩上，于是总的需求轮边扭矩会变为1667Nm，此时实际的轮边扭矩为1500Nm，满足50％加速踏板开度、70％电池电量下的原始需求扭矩1500Nm。
扭矩偏差自学习表在一次驾驶循环内不断变化，使实际轮边扭矩尽可能靠近原始需求扭矩，在本次驾驶循环结束后，计算表内的算术平均值作为扭矩偏差常数存入内存(假如为15Nm)，然后将扭矩偏差自学习表清零。
在下一次驾驶循环首次自学习时，当驾驶员踩加速踏板开度至50％，电池电量为70％时，处理后的总的轮边扭矩需求便为1500+150+15Nm，再重复进行扭矩偏差的自学习。驾驶循环开始时，A＝0，不参与首次自学习，因此该总的轮边扭矩需求只包含三个数据。
以上仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (7)

1.一种混合动力车型全传动部件扭矩偏差的自学习方法，其特征在于：实时测量原始需求轮边扭矩和实际轮边扭矩，根据原始需求轮边扭矩与实际轮边扭矩确定扭矩偏差补偿值，将所述扭矩偏差补偿值与原始需求轮边扭矩相加得到总需求轮边扭矩，通过整车控制单元控制统一分配总需求轮边扭矩至发动机控制单元和电机控制单元，将实际轮边扭矩与原始需求轮边扭矩的偏差控制在设定范围内，实现全传动部件扭矩偏差的统一自学习。
2.根据权利要求1所述的混合动力车型全传动部件扭矩偏差的自学习方法，其特征在于：所述扭矩偏差补偿值包括扭矩偏差前馈值、扭矩偏差自学习值和扭矩偏差常数。
3.根据权利要求1所述的混合动力车型全传动部件扭矩偏差的自学习方法，其特征在于，所述扭矩偏差前馈值的确定过程为：标定需求扭矩前馈补偿表，根据原始需求轮边扭矩从所述需求扭矩前馈补偿表中查找与所述原始需求轮边扭矩对应的扭矩值，则查找的扭矩值为扭矩偏差前馈值。
4.根据权利要求1所述的混合动力车型全传动部件扭矩偏差的自学习方法，其特征在于，标定需求扭矩前馈补偿表的过程为：在车辆测试过程中，驾驶车辆基于电池电量以10％为步长、需求轮边扭矩以50Nm为步长进行全工况扫点，得到各工况下的扭矩偏差前馈值，扫点结束后，建立以电池电量、需求轮边扭矩和扭矩偏差前馈值为基准的MAP，作为需求扭矩前馈补偿表导入整车控制单元中。
5.根据权利要求1所述的混合动力车型全传动部件扭矩偏差的自学习方法，其特征在于，所述扭矩偏差自学习值A通过以下公式确定：
A＝B－C－D，为B原始需求轮边扭矩，C为实际轮边扭矩，D为扭矩偏差前馈值。
6.根据权利要求1所述的混合动力车型全传动部件扭矩偏差的自学习方法，其特征在于，所述扭矩偏差常数的确定过程为：上一驾驶周期中，记录每一次加速踏板开度变化时得到的扭矩偏差自学习值，取所有扭矩偏差自学习值的平均值作为当前驾驶周期的扭矩偏差常数。
7.根据权利要求6所述的混合动力车型全传动部件扭矩偏差的自学习方法，其特征在于，所述驾驶周期为从车辆启动至车辆熄火的一段时间。
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