本發(fā)明涉及純電動商用車,具體是涉及到一種電機扭矩控制方法、系統(tǒng)、電子設備及介質(zhì)。
背景技術:
1、隨著電動汽車技術的不斷發(fā)展,純電動商用車逐漸受到市場的青睞,特別是在環(huán)保和能效方面的優(yōu)勢顯著。純電動商用車的廣泛應用促進了對其驅動系統(tǒng),尤其是自動化機械變速器(amt)的研究和改進。amt能夠在不犧牲車輛動力性、經(jīng)濟性和駕駛舒適性的前提下,有效地管理和調(diào)配電機的扭矩輸出,提高整車的性能。
2、然而,在實際應用中,純電動商用車的傳動系統(tǒng)仍面臨一些技術挑戰(zhàn)。其中,傳動系統(tǒng)的抖動和噪聲問題尤為突出,特別是在快速加速(tip?in)或減速(tip?out)的工況下。這些工況下,由于傳動系統(tǒng)中齒輪、花鍵連接等部件之間存在間隙,驅動轉矩或負載的快速變化往往會導致部件之間的短暫碰撞,產(chǎn)生金屬撞擊聲(clunk噪聲)以及較為明顯的振動。這不僅影響駕駛體驗,也會對車輛的耐久性造成潛在威脅。
3、盡管現(xiàn)有技術中采取了如減小齒輪間隙、改變車輛載重等機械改進措施來應對這一問題,但這些方法往往不適用于已經(jīng)量產(chǎn)定型的純電動商用車。此外,這些措施可能會增加制造成本或影響其他性能參數(shù),如車輛的總體重量和能效。
技術實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提供了一種電機扭矩控制方法、系統(tǒng)、電子設備及介質(zhì),其目的是解決純電動商用車在快速加速或減速時傳動系統(tǒng)中產(chǎn)生的抖動和金屬撞擊聲問題,提高駕駛的舒適性。
2、為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明第一方面提供了一種電機扭矩控制方法,包括如下步驟:
3、步驟s100、識別車輛所處的工況類型,所述工況類型包括tip?in工況和tip?out工況;
4、步驟s200、若車輛處于tip?in工況,則執(zhí)行如下操作:
5、步驟s201、識別車輛的行進狀態(tài);
6、步驟s202、根據(jù)車輛的行進狀態(tài),測量加速踏板開度變化率;
7、步驟s203、當測得的加速踏板開度變化率超過設定閾值時,對加速踏板開度進行均值濾波處理,并限制扭矩上升率;
8、步驟s204、將均值濾波處理后的加速踏板開度輸入到扭矩映射表中,結合當前車速,計算電機目標扭矩;
9、步驟s300、若車輛處于tip?out工況,則執(zhí)行如下操作:
10、步驟s301、測量車輛的滑行反饋、制動請求以及是否處于低速無電制動范圍,以確定是否存在反向扭矩突變;
11、步驟s302、若不存在反向扭矩突變,計算保持車輛靜止所需的最小嚙齒扭矩,并根據(jù)車速和加速踏板開度,從二維扭矩映射表中獲取電機目標扭矩;
12、步驟s303、若存在反向扭矩突變,根據(jù)車速扭矩下降率映射表控制目標扭矩下降速率,并在過零扭矩區(qū)域進行平滑處理,使電機目標扭矩平緩地從正向過渡到負向;
13、步驟s400、根據(jù)計算得到的電機目標扭矩,調(diào)整電機輸出,以匹配車輛當前行進狀態(tài)和工況需求。
14、進一步的,在步驟s200中,所述車輛的行進狀態(tài)包括車輛處于前進檔,當車輛處于前進檔時,執(zhí)行如下步驟:
15、測量加速踏板開度變化率;
16、當加速踏板開度變化率超過每秒100%開度行程時,對加速踏板開度進行均值濾波處理并限制加速踏板開度變化率;
17、根據(jù)均值濾波處理后的加速踏板開度和車速,通過加速踏板開度與最大扭矩的映射表確定電機目標扭矩;
18、根據(jù)車速和加速踏板開度的扭矩上升率映射表控制電機目標扭矩的上升率;
19、將計算得到的電機目標扭矩發(fā)送至電機控制器,進行前進檔下車輛的加速控制。
20、進一步的,在步驟s200中,所述車輛的行進狀態(tài)包括車輛處于倒退擋,當車輛處于倒退擋時,執(zhí)行如下步驟:
21、測量加速踏板開度變化率;
22、當加速踏板開度變化率超過每秒75%開度行程時,對加速踏板開度進行均值濾波處理并限制加速踏板開度變化率;
23、根據(jù)車速和電機外特性扭矩特性調(diào)整最大驅動扭矩,其中:
24、
25、其中,tmax2表示倒退擋位時,對應的最大電機外特性扭矩,tmax表示不同轉速下對應的最大電機外特性扭矩;v表示車速;
26、根據(jù)調(diào)整后的加速踏板開度和車速,通過加速踏板開度與最大扭矩的映射表確定電機目標扭矩;
27、根據(jù)車速和加速踏板開度的扭矩上升率映射表控制電機目標扭矩的上升率;
28、將計算得到的電機目標扭矩發(fā)送至電機控制器,進行倒退擋下車輛的加速控制。
29、進一步的,在tip?out工況下,當駕駛員急松油門且電機扭矩方向為正向時,執(zhí)行以下步驟:
30、判斷是否存在滑行回饋、制動請求或低速無電制動條件;
31、當上述條件均不成立時,計算車輛嚙齒扭矩,根據(jù)如下動力學公式以確定保持靜止的小扭矩:
32、
33、其中,g為滿載車重量、f為滾動阻力系數(shù)、i0為主減速比、ig為傳動比、ηt為傳動效率、r為滾動半徑;ttq為驅動電機的牽引扭矩;
34、根據(jù)車速和加速踏板開度,通過最大扭矩二維扭矩映射表獲取電機目標扭矩,并利用車速扭矩下降率映射表限制電機目標扭矩的下降速率。
35、進一步的,當駕駛員急松油門且電機扭矩方向為反向時,執(zhí)行以下步驟:
36、測量電機目標扭矩當前方向和大小;
37、確定電機目標扭矩需要轉變的目標方向及目標值,基于車速和加速踏板開度通過最大扭矩二維扭矩映射表進行計算;
38、應用車速扭矩下降率映射表,控制電機目標扭矩的變化速率以平滑扭矩過渡;
39、將調(diào)整后的電機目標扭矩發(fā)送至電機控制器,調(diào)整電機輸出以適應當前駕駛需求。
40、進一步的,在tip?out工況下,當判斷存在滑行回饋、制動請求或低速無電制動條件時,執(zhí)行以下步驟:
41、基于車速和加速踏板開度,通過最大扭矩二維映射表獲取電機目標扭矩;
42、根據(jù)車速扭矩下降率映射表,在車速達到預定閾值且初始電機目標扭矩超過設定值時,對該初始電機目標扭矩進行調(diào)整,以卸下部分扭矩,并在正向扭矩過渡到負向扭矩的零扭矩區(qū)域進行平滑處理;
43、將經(jīng)過調(diào)整后的電機目標扭矩作為實際電機目標扭矩,并應用于被控車輛。
44、進一步的,在tip?out工況下,當判斷車輛處于停車或低速狀態(tài)時,執(zhí)行以下步驟:
45、根據(jù)車輛當前狀態(tài)和傳感器反饋測量車速和踏板開度;
46、計算當前車輛狀態(tài)所需的最小保持靜止嚙齒扭矩,基于車速、滾動阻力系數(shù)和傳動系統(tǒng)參數(shù);
47、從最大扭矩二維映射表中獲取匹配的電機目標扭矩;
48、應用車速扭矩下降率映射表調(diào)整電機目標扭矩的下降速率,使扭矩平滑地過渡到預定的低值或零扭矩狀態(tài);
49、將調(diào)整后的扭矩值傳遞給電機控制器,用于車輛的駕駛控制。
50、為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明第二方面提供了一種電機扭矩控制系統(tǒng),包括如下模塊:
51、工況識別模塊,用于識別車輛所處的工況類型,包括tip?in工況和tip?out工況;
52、行進狀態(tài)檢測模塊,用于識別車輛的行進狀態(tài),判斷車輛是否處于前進檔或其他檔位;
53、加速踏板處理模塊,用于測量加速踏板開度變化率,并在達到設定閾值時對其進行均值濾波處理,同時限制扭矩上升率;
54、目標扭矩計算模塊,用于將經(jīng)過處理后的加速踏板開度與車速結合,通過二維扭矩映射表計算電機目標扭矩;
55、扭矩平滑處理模塊,用于在tip?out工況下,根據(jù)車速扭矩下降率映射表,對反向扭矩突變進行平滑處理,使扭矩從正向平緩過渡到負向;
56、扭矩調(diào)整模塊,用于根據(jù)計算得到的電機目標扭矩,實時調(diào)整電機輸出以匹配車輛當前行進狀態(tài)和工況需求;
57、反饋處理模塊,在tip?out工況下,用于判斷滑行回饋、制動請求以及低速無電制動條件,以決定是否需要調(diào)整電機目標扭矩。
58、為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明第三方面提供了一種電子設備,包括處理器和存儲器,所述處理器用于執(zhí)行所述存儲器中存儲的計算機程序時實現(xiàn)所述電機扭矩控制方法的步驟。
59、為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明第四方面提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì),計算機可讀存儲介質(zhì)上存儲有計算機程序,所述計算機程序被處理器運行時執(zhí)行所述電機扭矩控制方法的步驟。
60、本發(fā)明的有益效果:
61、與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明提供的一種電機扭矩控制方法、系統(tǒng)、電子設備及介質(zhì),通過智能地調(diào)整電機的扭矩響應,特別是在純電動商用車的快速加速(tip?in)和快速減速(tip?out)工況下,能夠有效地控制扭矩的變化速率和方向。本方法首先根據(jù)駕駛員的油門踏板操作及車輛實時狀態(tài),計算出合適的電機扭矩輸出,然后通過限制扭矩的上升和下降速率,并在扭矩轉換過程中采用平滑過渡技術,避免因扭矩突變引發(fā)的傳動系統(tǒng)抖動和clunk噪聲。此外,本發(fā)明還通過一個綜合考慮車速和驅動需求的動態(tài)控制策略,確保了扭矩輸出的優(yōu)化,從而大大增強了駕駛的平順性和整車的nvh(噪聲、振動和粗糙度)性能。該方法不僅提高了電機控制的精確性和響應速度,而且因其軟件控制的特性,易于在現(xiàn)有車輛上進行升級和實施,無需對機械部件進行物理修改。