CN114103660A - 一种电动车低速扭矩波动的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明一种电动车低速扭矩波动的控制方法，包括：获取车辆的加速踏板开度和车辆运行的车速，并根据所述加速踏板开度和所述车速判断车辆运行状态；如果所述车辆运行状态处于加速状态与滑行状态的转换临界，则获取车辆的倒拖力矩和齿槽力矩，并计算所述倒拖力矩与所述齿槽力矩的差值；整车控制器根据所述差值对电机发送补偿力矩指令，使所述电机输出力矩控制主减齿轮保持啮合状态。本发明能解决电动车在低速时电机扭矩波易造成撞击异响的问题，能提高电动汽车使用的NVH性能，增加电动汽车的安全性。

Description

一种电动车低速扭矩波动的控制方法
技术领域
本发明涉及汽车控制技术领域，尤其涉及一种电动车低速扭矩波动的控制方法。
背景技术
随着新能源汽车快速发展，NVH性能也成为新能源汽车开发的关键指标。现有的电动汽车在低速电机扭矩波动引起后桥齿轮撞击，导致电动车低速行驶松油门会产生“铛铛”的传动系统撞击异响，由于纯电动车本身低速噪声很小的情况下，该异响显得尤为突出，严重影响了驾乘人员的体验感及安全感。经过测试分析，判定为低速电机扭矩波动引起后桥齿轮撞击导致。对永磁同步电机来说，当转子旋转时，处于永磁体极中心线中间部分的定子齿与永磁体间的磁导几乎不变，因此这些定子齿周围的磁场也基本不变，而与永磁体的侧面和对应的由一个或两个定子齿所构成的一小段封闭区域内，磁导变化却很大，引起磁场储能变化，从而产生齿槽力矩。因此产生齿槽转矩的区域主要在永磁体两侧的拐角处，而不是整个永磁体。转子每转过一个齿距λ后，两侧产生的脉动转矩之和构成了齿槽转矩，齿槽转矩是一个周期函数。当电动车松油门滑行时，车轮倒拖传动系统转动，此时齿轮的齿槽力矩与倒拖力矩反向，传动系统靠倒拖力矩与齿槽力矩的力矩差维持啮合状态，当车速较低时，齿槽力矩与倒拖力矩相对较小，在某一车速松油门时，倒拖力矩与齿槽力矩较接近，而此时传动系统处于加速与滑行的临界状态，转矩波动较大，在齿槽扭矩与倒拖力矩的作用下，主减齿轮晃动，产生齿轮撞击。因此，如何消除电动车在低速行驶时电机扭矩波引起的异响，具有重要的意义。
发明内容
本发明提供一种电动车低速扭矩波动的控制方法，解决电动车在低速时电机扭矩波易造成撞击异响的问题，能提高电动汽车使用的NVH性能，增加电动汽车的安全性。
为实现以上目的，本发明提供以下技术方案：
一种电动车低速扭矩波动的控制方法，包括：
获取车辆的加速踏板开度和车辆运行的车速，并根据所述加速踏板开度和所述车速判断车辆运行状态；
如果所述车辆运行状态处于加速状态与滑行状态的转换临界，则获取车辆的倒拖力矩和齿槽力矩，并计算所述倒拖力矩与所述齿槽力矩的差值；
整车控制器根据所述差值对电机发送补偿力矩指令，使所述电机输出力矩控制主减齿轮保持啮合状态。
优选的，所述根据所述加速踏板开度和所述车速判断车辆运行状态，包括：
如果所述加速踏板开度为0，且所述车速低于第一车速阈值，则判定车辆处于加速状态与滑行状态的转换临界；
如果所述加速踏板开度为0，且所述车速小于第二车速阈值，则判定车辆处于滑行状态，其中所述第二车速阈值大于所述第一车速阈值。
优选的，还包括：
设置补偿扭矩与电机扭矩的对应表，并在所述加速踏板开度为0，且所述车速于第一车速阈值时控所述对应表对所述电机进行力矩补偿。
优选的，还包括：
在车辆处于滑行状态时，获取电机的当前扭矩，如果所述当前扭矩小于第一扭矩阈值且大于第二扭矩阈值，则按第一力矩进行补偿；
如果所述当前力矩小于所述第二扭矩阈值，则在电机转速每降低10rpm，补偿的力矩降低1N.M；
如果所述当前力矩小于第三扭矩阈值，则补偿力矩为0，其中，所述第三扭矩阈值小于所述第二扭矩阈值。
优选的，所述第一扭矩阈值为800rpm，所述第二扭矩阈值为150rpm，所述第三扭矩阈值为100rpm。
优选的，所述第一力矩为5N.M。
优选的，所述整车控制器根据所述差值对电机发送补偿力矩指令，使所述电机输出力矩控制主减齿轮保持啮合状态，包括：
如果所述差值大于5N.M，则按所述差值对电机进行力矩补偿，否则按5N.M对电机进行力矩补偿。
本发明提供一种电动车低速扭矩波动的控制方法，在车辆处于加速状态与滑行状态的转换临界时，对电机输出补偿力矩控制主减齿轮保持啮合状态。解决电动车在低速时电机扭矩波易造成撞击异响的问题，能提高电动汽车使用的NVH性能，增加电动汽车的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的具体实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1是本发明提供的一种电动车低速扭矩波动的控制方法示意图；
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实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。
针对当前电动车在低速滑行时易产生撞击异响的问题，本发明提供一种电动车低速扭矩波动的控制方法，解决电动车在低速时电机扭矩波易造成撞击异响的问题，能提高电动汽车使用的NVH性能，增加电动汽车的安全性。
如图1所示，一种电动车低速扭矩波动的控制方法，包括：
S1：获取车辆的加速踏板开度和车辆运行的车速，并根据所述加速踏板开度和所述车速判断车辆运行状态。
S2：如果所述车辆运行状态处于加速状态与滑行状态的转换临界，则获取车辆的倒拖力矩和齿槽力矩，并计算所述倒拖力矩与所述齿槽力矩的差值。
S3：整车控制器根据所述差值对电机发送补偿力矩指令，使所述电机输出力矩控制主减齿轮保持啮合状态。
具体地，在一实施例中，纯电动汽车在低速5km/h行驶，松油门时存在“铛铛”的传动系统撞击异响，车内噪声测试显示异响为典型的宽频撞击噪声。采用声学照相机对异响进行声源定位，确定异响来自后桥主减速器齿轮连接位置，可确定声音为后桥主减的齿轮撞击声。由于电机输出扭矩波动而引起的一系列NVH问题如异常抖动、轰鸣、撞击异响等，经过原因分析后可得到：低速松油门时电机齿槽转矩波动引起传动系统扭振，从而导致后桥齿轮撞击异响。该问题可通过电机控制，在低速时增加一个驱动力矩，使传动系统在松油门滑行过程中，始终保持啮合状态，以消除车辆因电机扭矩波动造成的异响。本发明能解决电动车在低速时电机扭矩波易造成撞击异响的问题，能提高电动汽车使用的NVH性能，增加电动汽车的安全性。
进一步，所述根据所述加速踏板开度和所述车速判断车辆运行状态，包括：
如果所述加速踏板开度为0，且所述车速低于第一车速阈值，则判定车辆处于加速状态与滑行状态的转换临界。
如果所述加速踏板开度为0，且所述车速小于第二车速阈值，则判定车辆处于滑行状态，其中所述第二车速阈值大于所述第一车速阈值。
该方法还包括：设置补偿扭矩与电机扭矩的对应表，并在所述加速踏板开度为0，且所述车速于第一车速阈值时控所述对应表对所述电机进行力矩补偿。
该方法还包括：在车辆处于滑行状态时，获取电机的当前扭矩，如果所述当前扭矩小于第一扭矩阈值且大于第二扭矩阈值，则按第一力矩进行补偿。如果所述当前力矩小于所述第二扭矩阈值，则在电机转速每降低10rpm，补偿的力矩降低1N.M。如果所述当前力矩小于第三扭矩阈值，则补偿力矩为0，其中，所述第三扭矩阈值小于所述第二扭矩阈值。
在一实施例中，所述第一扭矩阈值为800rpm，所述第二扭矩阈值为150rpm，所述第三扭矩阈值为100rpm。
进一步，所述第一力矩为5N.M。
进一步，所述整车控制器根据所述差值对电机发送补偿力矩指令，使所述电机输出力矩控制主减齿轮保持啮合状态，包括：
如果所述差值大于5N.M，则按所述差值对电机进行力矩补偿，否则按5N.M对电机进行力矩补偿。
在一实施例中，对该验方法的验证数据如表1所示：
表1
Figure BDA0003402742600000051
由表1可得到，低速滑行工况下，电机转速在800rpm-150rpm时施加5N·M驱动力矩进行补偿可以消除异响，电机转速在150rpm-100rpm时，电机转速每降低10rpm，施加扭矩降低1N·M，并100rpm以下驱动力矩为0。能有效去除因电机扭矩波造成的异响问题。
可见，本发明提供一种电动车低速扭矩波动的控制方法，在车辆处于加速状态与滑行状态的转换临界时，对电机输出补偿力矩控制主减齿轮保持啮合状态。解决电动车在低速时电机扭矩波易造成撞击异响的问题，能提高电动汽车使用的NVH性能，增加电动汽车的安全性。
以上依据图示所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种电动车低速扭矩波动的控制方法，其特征在于，包括：
获取车辆的加速踏板开度和车辆运行的车速，并根据所述加速踏板开度和所述车速判断车辆运行状态；
如果所述车辆运行状态处于加速状态与滑行状态的转换临界，则获取车辆的倒拖力矩和齿槽力矩，并计算所述倒拖力矩与所述齿槽力矩的差值；
整车控制器根据所述差值对电机发送补偿力矩指令，使所述电机输出力矩控制主减齿轮保持啮合状态。
2.根据权利要求1所述的电动车低速扭矩波动的控制方法，其特征在于，所述根据所述加速踏板开度和所述车速判断车辆运行状态，包括：
如果所述加速踏板开度为0，且所述车速低于第一车速阈值，则判定车辆处于加速状态与滑行状态的转换临界；
如果所述加速踏板开度为0，且所述车速小于第二车速阈值，则判定车辆处于滑行状态，其中所述第二车速阈值大于所述第一车速阈值。
3.根据权利要求2所述的电动车低速扭矩波动的控制方法，其特征在于，还包括：
设置补偿扭矩与电机扭矩的对应表，并在所述加速踏板开度为0，且所述车速于第一车速阈值时控所述对应表对所述电机进行力矩补偿。
4.根据权利要求3所述的电动车低速扭矩波动的控制方法，其特征在于，还包括：
在车辆处于滑行状态时，获取电机的当前扭矩，如果所述当前扭矩小于第一扭矩阈值且大于第二扭矩阈值，则按第一力矩进行补偿；
如果所述当前力矩小于所述第二扭矩阈值，则在电机转速每降低10rpm，补偿的力矩降低1N.M；
如果所述当前力矩小于第三扭矩阈值，则补偿力矩为0，其中，所述第三扭矩阈值小于所述第二扭矩阈值。
5.根据权利要求4所述的电动车低速扭矩波动的控制方法，其特征在于，所述第一扭矩阈值为800rpm，所述第二扭矩阈值为150rpm，所述第三扭矩阈值为100rpm。
6.根据权利要求5所述的电动车低速扭矩波动的控制方法，其特征在于，所述第一力矩为5N.M。
7.根据权利要求6所述的电动车低速扭矩波动的控制方法，其特征在于，所述整车控制器根据所述差值对电机发送补偿力矩指令，使所述电机输出力矩控制主减齿轮保持啮合状态，包括：
如果所述差值大于5N.M，则按所述差值对电机进行力矩补偿，否则按5N.M对电机进行力矩补偿。
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