專利名稱：一種純電動汽車急加速扭矩濾波的控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及純電動汽車技術領域，尤其涉及一種純電動汽車急加速扭矩濾波的控制方法。
背景技術：
隨著國際上對能源安全和環(huán)境保護問題的重視不斷提升，各國對汽車排放污染物要求越來越嚴格。減少對能源的依賴，實現(xiàn)節(jié)能減排，已成為世界經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展迫切需要解決的問題?；旌蟿恿ζ?、純電動汽車已成為當今汽車業(yè)發(fā)展的趨勢。純電動汽車具有無污染，噪音小，結(jié)構(gòu)簡單，維修方面的優(yōu)點。同時，純電動汽車可回收制動，下坡時的能量，提高能量利用率。并且純電動汽車可以在夜間利用廉價的“谷電”充電，起到平抑電網(wǎng)的峰谷差的作用。因此，純電動汽車的研究，是我國和世界汽車行業(yè)的熱門研究方向。
純電動汽車中電機是動力源，整車控制器(V⑶)是整車扭矩控制的核心，通過采 集加速踏板，電機轉(zhuǎn)速和車輛檔位等信號，計算得到駕駛員的需求扭矩，并經(jīng)過扭矩濾波和仲裁等，得到車輛目標需求扭矩，發(fā)給電機控制器，電機控制器控制電機實現(xiàn)該目標需求扭矩。通過VCU的扭矩控制，實現(xiàn)車輛良好的駕駛性能及能量最優(yōu)化。其中，急加速扭矩濾波控制在純電動汽車領域中也是關鍵技術之一，其也在不斷發(fā)展進步。在純電動汽車急加速過程中，踏板的解析扭矩上升很快，如果不對該扭矩進行合理濾波，急加速的車輛會出現(xiàn)較大的抖動，駕駛性較差。同時，如果電機的實際扭矩經(jīng)過零扭矩附近時，如果請求扭矩變化過快，車輛頓挫感嚴重，駕駛性很差。因此，在急加速的扭矩濾波控制過程中，很容易造成車輛的沖擊很大，需要合理控制目標需求扭矩的濾波過程，優(yōu)化的控制策略及標定對于解決駕駛性問題非常重要?，F(xiàn)有技術當中，針對純電動車輛急加速過程當中一般采取簡單的濾波處理，包括針對電機轉(zhuǎn)矩的變化率限值或者采用濾波器的方式對該過程當中的電機轉(zhuǎn)矩變化進行處理。然而上述方法當中對于電機的實際轉(zhuǎn)矩經(jīng)過零扭矩附近的轉(zhuǎn)矩濾波處理沒有單獨提供特殊的濾波處理，在車輛的駕駛性方面有一定的提高空間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種純電動汽車急加速扭矩濾波的控制方法，有效的避免在車輛急加速過程當中導致的電機轉(zhuǎn)矩變化過快以及電機轉(zhuǎn)矩在零轉(zhuǎn)矩附近時的電機轉(zhuǎn)矩變化，解決現(xiàn)有系統(tǒng)無法對純電動車輛急加速過程進行復雜的濾波處理的問題。本發(fā)明的目的通過以下技術方案來實現(xiàn)
一種純電動汽車急加速扭矩濾波的控制方法，包括以下步驟
1)當整車控制器判定車輛急加速條件滿足后，電機請求扭矩由初始值變化為第一目標值，為了扭矩變化平順，設定步長遞增限值使電機濾波扭矩逐步的向第一目標值靠近，該過程為第一過程；
2)當所述濾波扭矩與第一目標值接近時，整車控制器判定系統(tǒng)進入急加速濾波過程的第二階段，同時設定電機請求扭矩由第一目標值變化為第二目標值；以及
3)在第二階段濾波過程中，設定濾波時間常數(shù)通過濾波功能控制電機的轉(zhuǎn)矩指令逐步的向第二目標值靠近。其中所述的預定的急加速條件判斷條件為
1)純電動車輛行駛過程當中，從松開油門踏板變化為至油門踏板被大幅踩下的時刻，典型的，當油門踏板幅值大于50%時認為油門踏板被大幅踩下；
2)純電動車輛的油門踏板信號經(jīng)過一定的濾波防抖處理；
3)純電動車輛系統(tǒng)正常運行，沒有故障。其中所述的第一階段中，電機轉(zhuǎn)矩指令限值步長遞增的設定方法如下典型的，等時間間隔的按照低于第一目標值10牛 米(N ·ι )，5Ν ·ι ，2· 5N*m, I. 2N *m,0. 6N *m,0N *m的轉(zhuǎn)矩值作為電機轉(zhuǎn)矩指令限值的設定值。需要說明的是，當電機的轉(zhuǎn)扭矩指令不必要從IONm開始設定，而從高于且最接近于當前電機轉(zhuǎn)矩指令的設定點開始執(zhí)行第一階段的轉(zhuǎn)矩限值控制。電機轉(zhuǎn)矩指令與第一目標值接近的判定條件為典型的，當與上述轉(zhuǎn)矩值大小只相差在O. 5N · m以內(nèi)時，認為第一階段的電機轉(zhuǎn)矩指令與第一目標接近。其中所述的第二階段中，電機轉(zhuǎn)矩指令的濾波時間常數(shù)的設定方法如下典型的，使用一階濾波器對電機的轉(zhuǎn)矩指令進行濾波；濾波時間常數(shù)從小變大將控制電機的目標轉(zhuǎn)矩與第二目標值接近的速比由快變緩。本發(fā)明的有益效果為通過本方法控制的純電動汽車急加速系統(tǒng)，能夠有效的避免在車輛急加速過程當中導致的電機轉(zhuǎn)矩變化過快以及電機轉(zhuǎn)矩在零轉(zhuǎn)矩附近時的電機轉(zhuǎn)矩變化，對于車輛的駕駛性能夠起到較好的控制效果，減小了車輛所受的沖擊并提高了駕駛的舒適性。


圖I為本發(fā)明實施例所述的純電動汽車急加速扭矩濾波的控制方法的流程示意框 圖2是圖I所示急加速扭矩濾波控制過程的扭矩變化的曲線示意 圖3是應用本發(fā)明前后的電機轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的變化曲線示意圖。
具體實施例方式純電動汽車的基本結(jié)構(gòu)為本領域技術人員所悉知，在此不再一一贅述。本發(fā)明實施例所述的純電動汽車急加速扭矩濾波的控制方法主要由純電動汽車上的整車控制器(V⑶)來控制完成。圖I是按照本發(fā)明所述的純電動汽車急加速扭矩濾波的控制方法的流程示意框圖，圖2是圖I所示急加速扭矩濾波控制過程的扭矩變化的曲線示意圖，圖3為是應用本發(fā)明前后的電機轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的變化曲線示意圖。結(jié)合圖1-3對該實施例急加速扭矩濾波控制方法進行說明。該實施例的急加速扭矩濾波控制方法中，電機目標扭矩控制分兩個不同階段過程，并分別設置不同的控制策略進行扭矩控制。在將要發(fā)生急加速前，純電動汽車的操控者一般掛檔滑行，保持進行車輛的再生制動狀態(tài)。如圖2所示，在h時刻前，電機的扭矩(電機的扭矩響應很快，在本說明中可以認為電機濾波扭矩，也是電機的目標扭矩和實際扭矩重合)維持在固定值，電機轉(zhuǎn)速緩慢減小。在h時刻,駕駛員由于車輛加速需要,急加油門。在h至h時間段，電機目標扭矩從初始值變化為第一目標值的第一過程，典型地，所述第一目標值在-5-5牛·米，該過程維持的時間大約為O. 2秒。在該過程中，電機的請求扭矩從初始值很快的變化為第一目標值。典型的，第一目標值為零扭矩左右，可根據(jù)車輛的實際駕駛性試驗時進行優(yōu)化。電機的目標扭矩從初始值經(jīng)過步長遞增限值相對緩慢的變化為第一目標值，扭矩變化過程平順。步長遞增限值和電機目標扭矩的關系很大，當目標扭矩接近第一目標值時，步長遞增限值很小。因此，該階段的電機目標扭矩以先快后慢的曲線變化。通過該過程的目標扭矩的濾波，主要為了解決在急加油門一瞬間，防止由于車輛扭矩突升造成車輛的抖動。但如果步長遞增限值過大，會造成車輛急加速過程，車輛的加速度過慢，對駕駛性不利。因此，需要綜合平衡這兩個方面，通過試驗優(yōu)化和標定，確定項目的步長遞增限值，提高急加速車輛的駕駛性。
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在h至t2時間段，電機目標扭矩從第一目標值變化為第二目標值的第二過程，該過程維持的時間大約為O. 5秒。在該過程中，電機的請求扭矩從第一目標值很快的變化為第二目標值。典型的，第二目標值為_5'30牛.米左右，可根據(jù)車輛的實際駕駛性試驗時進行優(yōu)化。電機的目標扭矩從第一目標值經(jīng)過濾波時間常數(shù)緩慢的變化為第二目標值，扭矩變化過程平順。典型的，濾波時間常數(shù)的值為O. 3-0. 5左右。通過該過程的目標扭矩的濾波，主要為了解決在電機從正扭矩變化為負扭矩的那一瞬間，由于電機的特性而造成的車輛的抖動。但如果濾波時間常數(shù)的值過大，會造成電機到第二目標值的過程過長，車輛的加速性變差。因此，需要綜合平衡這兩個方面，通過試驗優(yōu)化和標定，確定項目的濾波時間常數(shù)，提高急加速過程車輛的駕駛性。通過試驗優(yōu)化和標定，提高電機過零扭矩時車輛的駕駛性。以上兩個過程中Utl至&至t2)，通過該控制策略并對各時刻遞增限值和濾波系數(shù)進行優(yōu)化，整車的動力輸出扭矩平順變化，車輛的抖動很小，駕駛舒適性好。在該實施例中，較佳地，以電機實際扭矩為零扭矩時A作為參考點來使電機濾波扭矩進行第二過程濾波，以使電機實際扭矩在過零時，能夠更加緩慢變化，保證車輛行駛的平順性。雖然以上僅描述了本發(fā)明的具體實施方式
范例，但是本領域的技術人員應當理解，這些僅是舉例說明，本發(fā)明的保護范圍是由所附權(quán)利要求書限定的。本領域的技術人員在不背離本發(fā)明的原理和實質(zhì)的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，但這些變更或修改均落入本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種純電動汽車急加速扭矩濾波的控制方法，其特征在于，包括以下步驟 1)預定的急加速條件滿足后，電機請求扭矩由急加速前的初始值變化為第一階段轉(zhuǎn)矩目標值，該過程為急加速扭矩濾波控制的第一階段； 2)當所述電機目標扭矩與第一階段轉(zhuǎn)矩目標值接近至一限值時，第一階段控制結(jié)束，電機請求扭矩由第一階段轉(zhuǎn)矩目標值變化為第二階段轉(zhuǎn)矩目標值，進入急加速轉(zhuǎn)矩濾波控制的第二階段；以及 3)通過設定和調(diào)整濾波功能的濾波時間常數(shù)使電機目標扭矩逐步的向第二階段轉(zhuǎn)矩目標值靠近，所述濾波時間常數(shù)常數(shù)根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速以及車輛檔位設定。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的純電動汽車急加速扭矩濾波的控制方法，其特征在于步驟1)中，控制電機轉(zhuǎn)矩指令為步長遞增的方式向第一階段最終電機轉(zhuǎn)矩目標值靠近。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的純電動汽車急加速扭矩濾波的控制方法，其特征在于步驟2)中，以第一階段結(jié)束時的電機轉(zhuǎn)矩為初始值，以車輛的請求轉(zhuǎn)矩為目標值的濾波處理后的電機轉(zhuǎn)矩指令。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的純電動汽車急加速扭矩濾波的控制方法，其特征在于等時間間隔的按照低于第一目標值ION · m、5N · m、2. 5N · m、l. 2N · m、0. 6N · m和ON · m的轉(zhuǎn)矩值作為電機轉(zhuǎn)矩指令限值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的純電動汽車急加速扭矩濾波的控制方法，其特征在于所述第一階段轉(zhuǎn)矩目標值在-5-5?！っ?。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的純電動汽車急加速扭矩濾波的控制方法，其特征在于步驟2)中，所述限值與所述第一階段轉(zhuǎn)矩目標值相差為O.5牛 米以內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的純電動汽車急加速扭矩濾波的控制方法，其特征在于在所述第一階段的過程中，目標扭矩的變化速率以先快后慢的形式變化，在所述第二階段的過程中，目標扭矩的變化速率以先慢后快的形式變化；所述第一階段過程的時間小于所述第二階段過程的時間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的純電動汽車急加速扭矩濾波的控制方法，其特征在于所述第一階段電機目標轉(zhuǎn)矩為步長遞增曲線，所述第二階段電機目標轉(zhuǎn)矩為近似光滑曲線形式。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的純電動汽車急加速扭矩濾波的控制方法，其特征在于所述第二階段轉(zhuǎn)矩目標值在_5—30牛 米。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的純電動汽車急加速扭矩濾波的控制方法，其特征在于步驟3)中，所述濾波時間常數(shù)的值為O.3-0. 5。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種純電動汽車急加速扭矩濾波的控制方法，包括以下步驟1)預定的急加速條件滿足后，電機請求扭矩由急加速前的初始值變化為第一階段轉(zhuǎn)矩目標值；2)當所述電機目標扭矩與第一階段轉(zhuǎn)矩目標值接近至一限值時，第一階段控制結(jié)束，電機請求扭矩由第一階段轉(zhuǎn)矩目標值變化為第二階段轉(zhuǎn)矩目標值；以及3)通過設定和調(diào)整濾波功能的濾波時間常數(shù)使電機目標扭矩逐步的向第二階段轉(zhuǎn)矩目標值靠近。本發(fā)明的有益效果通過本方法控制的純電動汽車急加速系統(tǒng)，能夠有效的避免在車輛急加速過程當中導致的電機轉(zhuǎn)矩變化過快以及電機轉(zhuǎn)矩在零轉(zhuǎn)矩附近時的電機轉(zhuǎn)矩變化，減小車輛所受的沖擊并提高駕駛舒適性。
文檔編號B60L15/02GK102887080SQ20121037578
公開日2013年1月23日 申請日期2012年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月29日
發(fā)明者崔海龍, 高史貴 申請人:北京智行鴻遠汽車技術有限公司