发明名称 一种纯电动汽车起步抖动的抑制方法
摘要 本发明涉及纯电动汽车,尤其涉及纯电动汽车起步抖动。电动汽车起步过程中,电机输出力矩通过传动系统进行动力传递时,瞬态过渡过程中存在非线性变化的力矩传递。本发明通过适当增大电机响应整车期望力矩的步长,同时增加转速反馈环节对整车的期望力矩进行修正。转速反馈环节由5个部分组成:电机转速检测、低通滤波器、电机转速微分、惯性环节、输出限幅。通过转速反馈环节,可以估算出一个对期望力矩进行修正的力矩,改善传动系统进行动力传递时的动态响应过程,达到抑制起步抖动的效果,并兼顾整车的加速性能。
申请公布号 CN104071031A 申请公布日期 2014.10.01
申请号 CN201310742012.7 申请日期 2013.12.30
申请人 上海大郡动力控制技术有限公司 发明人 万茂文;赵洪涛;徐性怡
分类号 B60L15/20(2006.01)I 主分类号 B60L15/20(2006.01)I
代理机构 上海天协和诚知识产权代理事务所 31216 代理人 汤俊明
主权项 一种纯电动汽车起步抖动的抑制方法,其特征是,它包括下列步骤步骤一,整车控制器发送力矩命令:期望力矩<img file="dest_path_image001.GIF" wi="26" he="26" />步骤二,力矩平滑环节<img file="868545dest_path_image002.GIF" wi="37" he="22" />,力矩步长设置为<img file="dest_path_image003.GIF" wi="21" he="18" />,使电机输出力矩<img file="42037dest_path_image004.GIF" wi="21" he="25" />以一定的步长逼近期望力矩<img file="52718dest_path_image001.GIF" wi="26" he="26" />;步骤三,电机输出力矩<img file="20674dest_path_image004.GIF" wi="21" he="25" />,是实际的输出力矩值,无力矩平滑环节时,<img file="dest_path_image005.GIF" wi="61" he="26" />;步骤四, 传动系统<img file="929856dest_path_image006.GIF" wi="36" he="22" />将电机输出力矩传递到驱动轮;整车牵引力矩<img file="dest_path_image007.GIF" wi="18" he="25" />是驱动轮的动力力矩;整车阻力力矩<img file="375880dest_path_image008.GIF" wi="20" he="25" />是驱动轮的等效负载力矩;整车加速力矩<img file="dest_path_image009.GIF" wi="18" he="25" />是整车牵引力矩<img file="568964dest_path_image007.GIF" wi="18" he="25" />、整车阻力力矩<img file="707822dest_path_image008.GIF" wi="20" he="25" />的合成力矩;步骤五,<img file="291250dest_path_image010.GIF" wi="34" he="22" />为车辆的运动学等效模型,整车加速力矩<img file="354015dest_path_image009.GIF" wi="18" he="25" />作用于<img file="339288dest_path_image010.GIF" wi="34" he="22" />系统;步骤六,整车车速输出<img file="dest_path_image011.GIF" wi="20" he="25" />;步骤八, 电机转速检测;电机内部安装有位置传感器,通过检测电机转子位置数字量,可以计算出电机转速;电机转速信号进行离散化处理,转速采样间隔为<img file="649047dest_path_image012.GIF" wi="26" he="18" />;<img file="dest_path_image013.GIF" wi="97" he="42" />(5‑1)<img file="782088dest_path_image014.GIF" wi="126" he="42" />(5‑2)<img file="dest_path_image015.GIF" wi="90" he="46" />(5‑3)其中,<img file="835495dest_path_image016.GIF" wi="14" he="16" />表示电机转速;<img file="dest_path_image017.GIF" wi="17" he="18" />表示电机极对数;<img file="675275dest_path_image018.GIF" wi="17" he="16" />表示电信号的角速度;<img file="dest_path_image019.GIF" wi="36" he="20" />表示电机转子位置传感器在<img file="968984dest_path_image012.GIF" wi="26" he="18" />时间段检测的位置数字量的差值;<img file="261425dest_path_image012.GIF" wi="26" he="18" />表示两次位置检测的时间间隔; 式5‑3表示将8次计算的瞬时转速进行算术加权平均;步骤九,低通滤波器计算转速信号时,不同时间段<img file="118523dest_path_image012.GIF" wi="26" he="18" />计算的结果不连续,转速信号包含高频成分,对转速信号低通滤波,使电机转速信号更接近实际;采用无限冲击响应滤波器,式5‑4为滤波器的系统传递函数<img file="875126dest_path_image020.GIF" wi="40" he="22" />,<img file="dest_path_image021.GIF" wi="20" he="25" />和<img file="526687dest_path_image022.GIF" wi="18" he="25" />为滤波器的系数: <img file="dest_path_image023.GIF" wi="117" he="46" />(5‑4);步骤十,电机转速微分转速信号的采样间隔为<img file="572004dest_path_image012.GIF" wi="26" he="18" />,前后两次采样的电机转速为<img file="777333dest_path_image024.GIF" wi="20" he="25" />和<img file="dest_path_image025.GIF" wi="29" he="25" />,<img file="326126dest_path_image026.GIF" wi="24" he="20" />为电机转速微分值:<b> </b><img file="dest_path_image027.GIF" wi="129" he="42" />(5‑5);步骤十一, 惯性环节由于微分运算结果会出现较大的波动,通过惯性环节对转速微分的结果进行平滑,可以得到较稳定的结果;同时惯性环节还可用于调整转速微分的增益值;式5‑6表示连续系统的惯性环节的系统函数,<img file="414167dest_path_image028.GIF" wi="22" he="25" />表示惯性环节的增益,<img file="dest_path_image029.GIF" wi="20" he="26" />表示惯性环节的时间常数;式5‑7表示离散系统的惯性环节的系统函数,<img file="743517dest_path_image012.GIF" wi="26" he="18" />表示离散采样时间; <img file="676838dest_path_image030.GIF" wi="96" he="48" />(5‑6)<img file="dest_path_image031.GIF" wi="156" he="48" />(5‑7);步骤十二,输出限幅对期望力矩<img file="345717dest_path_image001.GIF" wi="26" he="26" />进行修正,必须在可控的范围内,因此需要对惯性环节的输出进行限幅处理,否则会影响行车安全;式5‑8表示输出限幅函数,<img file="417709dest_path_image032.GIF" wi="26" he="26" />表示惯性环节的输出,<img file="dest_path_image033.GIF" wi="53" he="26" />表示限幅函数的输出,<img file="906460dest_path_image034.GIF" wi="30" he="25" />和<img file="dest_path_image035.GIF" wi="29" he="24" />表示输出限幅的最大值和最小值;<img file="909051dest_path_image036.GIF" wi="258" he="78" />(5‑8)。
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