CN108263246B - 车辆的扭矩滤波控制方法、***及车辆 - Google Patents

车辆的扭矩滤波控制方法、***及车辆 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种车辆的扭矩滤波控制方法、***及车辆，该方法包括以下步骤：获取车辆的需求扭矩及当前的能量回收扭矩；根据能量回收扭矩对需求扭矩进行调整；根据车辆状态对应的限制扭矩对调整后的需求扭矩进行限制；判断是否存在车身稳定控制***发出的扭矩干涉请求；如果存在扭矩干涉请求，则将扭矩干涉请求对应的干涉扭矩作为车辆的最终输出扭矩。本发明的方法能够对车辆的扭矩滤波进行特定控制，提升了车辆的安全性和舒适性。

Description

车辆的扭矩滤波控制方法、***及车辆
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种车辆的扭矩滤波控制方法、***及车辆。
背景技术
面对日益严重的环境污染和能源危机，新能源汽车节能无污染的特性成为未来汽车发展的方向。电动汽车不仅可以利用晚上电谷时进行电动汽车的充电，而且可以将车辆的制动能量和滑行能量进行回收，增加车辆的行驶里程。
而电动汽车中扭矩作为控制的核心，整车控制器接收加速踏板的信号，并将踏板开度转换为驾驶员的扭矩需求，经过驾驶滤波处理，通过CAN总线发送给电机控制器进行扭矩响应。整车控制中扭矩滤波的设计直接影响车辆的安全性和舒适性，所以对扭矩滤波进行深入的研究和设计是控制设计的重要环节，
目前的电动汽车在急加速和急减速时，会大大降低车辆的驾驶性和经济性，并且在电机扭矩过零点时会产生齿轮的异响，不仅影响驾驶员的舒适性，而且影响齿轮的使用寿命。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种车辆的扭矩滤波控制方法，该方法能够对车辆的扭矩滤波进行特定控制，提升了车辆的安全性和舒适性。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种车辆的扭矩滤波控制方法，包括以下步骤：获取车辆的需求扭矩及当前的能量回收扭矩；根据所述能量回收扭矩对所述需求扭矩进行调整；根据车辆状态对应的限制扭矩对调整后的需求扭矩进行限制；判断是否存在车身稳定控制***发出的扭矩干涉请求；如果存在所述扭矩干涉请求，则将所述扭矩干涉请求对应的干涉扭矩作为所述车辆的最终输出扭矩。
进一步地，还包括：如果不存在所述扭矩干涉请求或所述扭矩干涉请求结束，则获取限制后的需求扭矩或所述干涉扭矩的扭矩梯度位置；根据所述扭矩梯度位置及当前的挡位状态计算所述限制后的需求扭矩或所述干涉扭矩的上升限值和下降限值；根据所述上升限值和下降限值对所述限制后的需求扭矩或所述干涉扭矩进行滤波，并输出滤波扭矩。
进一步地，根据所述车辆的电机转速和加速踏板开度获取所述扭矩梯度位置。
进一步地，所述扭矩梯度位置包括：正向电机扭矩、电机过零点扭矩和负向电机扭矩。
进一步地，所述车辆状态对应的限制扭矩至少包括最高车速限制扭矩和车辆故障限制扭矩。
相对于现有技术，本发明所述的车辆的扭矩滤波控制方法具有以下优势：
本发明所述的车辆的扭矩滤波控制方法，当存在车身稳定控制***ESP扭矩干涉时屏蔽滤波，当扭矩干涉结束时以ESP的干涉扭矩为起点进行滤波处理，从而减少齿轮的冲击产生的异响，提升齿轮的使用寿命，并且使驾驶扭矩快速平稳的增加，不会在过零点产生过大的延迟使得驾驶响应性能变差。即该方法能够对车辆的扭矩滤波进行特定控制，提升了车辆的安全性和舒适性。
本发明的另一个目的在于提出一种车辆的扭矩滤波控制***，该***能够对车辆的扭矩滤波进行特定控制，提升了车辆的安全性和舒适性。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种车辆的扭矩滤波控制***，包括：获取模块，用于获取车辆的需求扭矩及当前的能量回收扭矩；调整模块，用于根据所述能量回收扭矩对所述需求扭矩进行调整；限制模块，用于根据车辆状态对应的限制扭矩对调整后的需求扭矩进行限制；判断模块，用于判断是否存在车身稳定控制***发出的扭矩干涉请求；控制模块，用于在存在所述扭矩干涉请求时，将所述扭矩干涉请求对应的干涉扭矩作为所述车辆的最终输出扭矩。
进一步地，所述控制模块还用于：当不存在所述扭矩干涉请求或所述扭矩干涉请求结束时，获取限制后的需求扭矩或所述干涉扭矩的扭矩梯度位置；根据所述扭矩梯度位置及当前的挡位状态计算所述限制后的需求扭矩或所述干涉扭矩的上升限值和下降限值；根据所述上升限值和下降限值对所述限制后的需求扭矩或所述干涉扭矩进行滤波，并输出滤波扭矩。
进一步地，根据所述车辆的电机转速和加速踏板开度获取所述扭矩梯度位置。
进一步地，所述扭矩梯度位置包括：正向电机扭矩、电机过零点扭矩和负向电机扭矩。
所述的车辆的扭矩滤波控制***与上述的车辆的扭矩滤波控制方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
本发明的另一个目的在于提出一种车辆，该车辆能够对扭矩滤波进行特定控制，从而提升了安全性和舒适性。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种车辆，设置有如上述实施例所述的车辆的扭矩滤波控制***。
所述的车辆与上述的车辆的扭矩滤波控制***相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的车辆的扭矩滤波控制方法的流程图；
图2为本发明一个实施例所述的车辆的扭矩滤波控制方法的详细流程图；以及
图3为本发明实施例的车辆的扭矩滤波控制***的结构框图。
附图标记说明：
车辆的扭矩滤波控制***100、获取模块110、调整模块120、限制模块130、判断模块140和控制模块150。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
图1是根据本发明一个实施例的车辆的扭矩滤波控制方法的流程图。图2是根据本发明一个实施例的车辆的扭矩滤波控制方法的详细流程图。需要说明的是，在具体实施过程中，该方法主要涉及的车辆例如为纯电动汽车。在扭矩滤波过程中主要涉及到三个控制器包括：整车控制器(VCU，vehicle Control Unit)、电机控制器(MCU，Motor ControlUnit)、车身稳定控制***(ESP，Electronic Stability Program)，其中，整车控制器协调整车网络中各控制器的功能，并输出滤波后的驾驶扭矩请求；电机控制器控制电机，响应整车控制器的扭矩请求，输出扭矩，驱动车辆；车身稳定控制***可以控制驱动力和制动力，降低车身(如侧滑)失控的危险其中，这三个控制器之间采用CAN进行通讯。
基于此，如图1所示，并结合图2，本发明实施例的车辆的扭矩滤波控制方法，包括以下步骤：。
步骤S1：获取车辆的需求扭矩及当前的能量回收扭矩。
具体地，例如，通过驾驶员的加速踏板开度和当前的车速计算驾驶员的驾驶扭矩请求，即车辆的需求扭矩，直接反应了驾驶员的驾驶意图，如加速、减速。
步骤S2：根据能量回收扭矩对需求扭矩进行调整。具体地说，即对驾驶员的驾驶扭矩请求与当前计算的能量回收扭矩进行协调，输出。能量回收是电动汽车增加行驶里程的一种方式，考虑是否进行制动或滑行能量的回收。
步骤S3：根据车辆状态对应的限制扭矩对调整后的需求扭矩进行限制。具体地说，即经过能量回收的扭矩再与车辆状态限制的扭矩进行限制取小，从而提升驾驶安全性。更为具体地，在本发明的一个实施例中，车辆状态对应的限制扭矩至少包括最高车速限制扭矩和车辆故障限制扭矩。
步骤S4：判断是否存在车身稳定控制***ESP发出的扭矩干涉请求。
步骤S5：如果存在扭矩干涉请求，则将扭矩干涉请求对应的干涉扭矩作为车辆的最终输出扭矩。具体地说，如果存在ESP的扭矩干涉请求，则为了车辆的稳定性，则将ESP的干涉扭矩进行直接输出作为最终的扭矩请求，而不需要进行扭矩的滤波处理，此时车辆的滤波模块不进行滤波计算。在扭矩计算中ESP的扭矩请求高于驾驶滤波扭矩。直接输出ESP的干涉扭矩，原因在于车辆此时处于失控(如侧滑、甩尾)的危险中，从车辆的安全性考虑，为了车辆的稳定，需要ESP的干涉扭矩及时介入，故不再滤波。
进一步地，在本发明的一个实施例中，结合图2所示，该方法还包括：如果不存在扭矩干涉请求或扭矩干涉请求结束，则获取限制后的需求扭矩或干涉扭矩的扭矩梯度位置；根据扭矩梯度位置及当前的挡位状态计算限制后的需求扭矩或干涉扭矩的上升限值和下降限值；根据上升限值和下降限值对限制后的需求扭矩或干涉扭矩进行滤波，并输出滤波扭矩。
其中，在本发明的一个实施例中，根据车辆的电机转速和加速踏板开度获取扭矩梯度位置。更为具体地，扭矩梯度位置例如包括：正向电机扭矩、电机过零点扭矩和负向电机扭矩。
换言之，即若不存在ESP的扭矩干涉请求，则进行扭矩梯度的计算。从车辆的动力性、舒适性考虑，将当前的请求扭矩梯度位置分为以下3种阶段，高扭区、中扭区、低扭区。此处的高扭区指的是正向电机扭矩，中扭区为电机过零点扭矩，低扭区为负向电机扭矩。例如，当前的挡位为D挡，此时的电机实际扭矩大于中间梯度扭矩的上限，则认为此时的滤波位置为高扭区，并将此状态输出给扭矩上升限制、下降限制计算模块。
进一步地，根据当前的扭矩梯度状态，计算此状态的扭矩上升限制和下降限制，主要是通过以下条件决定的：挡位状态有D、E、EP、R、P、N挡，对于不同的挡位状态选择不同的增降扭矩限制值，该值直接体现了车辆的动力性和舒适性。如D挡时车辆处于运动模式，此时的扭矩增加速率大于E挡时的经济模式，车辆在运动模式下能够快速响应驾驶员的驾驶需求，提高车辆的动力性。通过挡位信息作为输入条件，可以区分不同挡位的扭矩滤波特性，得到不同的驾驶体验。
进一步地，采集车辆当前的电机转速及当前的加速踏板开度作为扭矩梯度的计算条件，来判断当前的驾驶员的行驶意图和状态，以此来确定扭矩滤波的梯度上下限值。
对于电机扭矩过零点，此时由于变速器齿轮接合面的反转，如果有过大的扭矩变化则会产生齿轮的敲击声，进而影响变速器的使用寿命，此时为中扭矩梯度。通过改变过零点扭矩的梯度，可以降低通过零点的扭矩速度，给齿轮一定接合时间，抑制齿轮的碰撞产生的负面影响。
进一步地，对需求扭矩进行上下限制，得到经过限制的滤波扭矩。此扭矩可以减小此轮的碰撞产生的敲击声，提升驾驶的舒适性；又可以快速的增减，响应驾驶员的扭矩请求，提升驾驶的动力性。
综上，即如果有ESP干涉，则输出ESP干涉扭矩，否则输出滤波后的扭矩请求，并且通过CAN总线将最终的扭矩请求发送给MCU，MCU进行扭矩响应。
也就是说，本发明实施例的方法通过对不同挡位下的扭矩滤波处理方式，使得在不同挡位下车辆有不同的扭矩响应特性，即得到不同挡位下的驾驶性能，从而在不减少舒适性的条件下，增加驾驶乐趣。
根据本发明实施例的车辆的扭矩滤波控制方法，当存在车身稳定控制***ESP扭矩干涉时屏蔽滤波，当扭矩干涉结束时以ESP的干涉扭矩为起点进行滤波处理，从而减少齿轮的冲击产生的异响，提升齿轮的使用寿命，并且使驾驶扭矩快速平稳的增加，不会在过零点产生过大的延迟使得驾驶响应性能变差。即该方法能够对车辆的扭矩滤波进行特定控制，提升了车辆的安全性和舒适性。
本发明的进一步实施例提出了一种车辆的扭矩滤波控制***。
图3是根据本发明一个实施例的车辆的扭矩滤波控制***的结构框图。如图3所示，根据本发明一个实施例的车辆的扭矩滤波控制***100，包括获取模块110、调整模块120、限制模块130、判断模块140和控制模块150。
其中，获取模块110用于获取车辆的需求扭矩及当前的能量回收扭矩。具体地，例如，通过驾驶员的加速踏板开度和当前的车速计算驾驶员的驾驶扭矩请求，即车辆的需求扭矩，直接反应了驾驶员的驾驶意图，如加速、减速。
调整模块120用于根据能量回收扭矩对需求扭矩进行调整。具体地说，即对驾驶员的驾驶扭矩请求与当前计算的能量回收扭矩进行协调，输出。能量回收是电动汽车增加行驶里程的一种方式，考虑是否进行制动或滑行能量的回收。
限制模块130用于根据车辆状态对应的限制扭矩对调整后的需求扭矩进行限制。具体地说，即经过能量回收的扭矩再与车辆状态限制的扭矩进行限制取小，从而提升驾驶安全性。更为具体地，在本发明的一个实施例中，车辆状态对应的限制扭矩至少包括最高车速限制扭矩和车辆故障限制扭矩。
判断模块140用于判断是否存在车身稳定控制***发出的扭矩干涉请求。
控制模块150用于在存在扭矩干涉请求时，将扭矩干涉请求对应的干涉扭矩作为车辆的最终输出扭矩。具体地说，如果存在ESP的扭矩干涉请求，则为了车辆的稳定性，则将ESP的干涉扭矩进行直接输出作为最终的扭矩请求，而不需要进行扭矩的滤波处理，此时车辆的滤波模块不进行滤波计算。在扭矩计算中ESP的扭矩请求高于驾驶滤波扭矩。直接输出ESP的干涉扭矩，原因在于车辆此时处于失控(如侧滑、甩尾)的危险中，从车辆的安全性考虑，为了车辆的稳定，需要ESP的干涉扭矩及时介入，故不再滤波。
进一步地，在本发明的一个实施例中，控制模块150还用于：当不存在扭矩干涉请求或扭矩干涉请求结束时，获取限制后的需求扭矩或干涉扭矩的扭矩梯度位置；根据扭矩梯度位置及当前的挡位状态计算限制后的需求扭矩或干涉扭矩的上升限值和下降限值；根据上升限值和下降限值对限制后的需求扭矩或干涉扭矩进行滤波，并输出滤波扭矩。
其中，在本发明的一个实施例中，根据车辆的电机转速和加速踏板开度获取扭矩梯度位置。更为具体地，扭矩梯度位置例如包括：正向电机扭矩、电机过零点扭矩和负向电机扭矩。
换言之，即若不存在ESP的扭矩干涉请求，则进行扭矩梯度的计算。从车辆的动力性、舒适性考虑，将当前的请求扭矩梯度位置分为以下3种阶段，高扭区、中扭区、低扭区。此处的高扭区指的是正向电机扭矩，中扭区为电机过零点扭矩，低扭区为负向电机扭矩。例如，当前的挡位为D挡，此时的电机实际扭矩大于中间梯度扭矩的上限，则认为此时的滤波位置为高扭区，并将此状态输出给扭矩上升限制、下降限制计算模块。
进一步地，根据当前的扭矩梯度状态，计算此状态的扭矩上升限制和下降限制，主要是通过以下条件决定的：挡位状态有D、E、EP、R、P、N挡，对于不同的挡位状态选择不同的增降扭矩限制值，该值直接体现了车辆的动力性和舒适性。如D挡时车辆处于运动模式，此时的扭矩增加速率大于E挡时的经济模式，车辆在运动模式下能够快速响应驾驶员的驾驶需求，提高车辆的动力性。通过挡位信息作为输入条件，可以区分不同挡位的扭矩滤波特性，得到不同的驾驶体验。
进一步地，采集车辆当前的电机转速及当前的加速踏板开度作为扭矩梯度的计算条件，来判断当前的驾驶员的行驶意图和状态，以此来确定扭矩滤波的梯度上下限值。
对于电机扭矩过零点，此时由于变速器齿轮接合面的反转，如果有过大的扭矩变化则会产生齿轮的敲击声，进而影响变速器的使用寿命，此时为中扭矩梯度。通过改变过零点扭矩的梯度，可以降低通过零点的扭矩速度，给齿轮一定接合时间，抑制齿轮的碰撞产生的负面影响。
进一步地，对需求扭矩进行上下限制，得到经过限制的滤波扭矩。此扭矩可以减小此轮的碰撞产生的敲击声，提升驾驶的舒适性；又可以快速的增减，响应驾驶员的扭矩请求，提升驾驶的动力性。
综上，即如果有ESP干涉，则输出ESP干涉扭矩，否则输出滤波后的扭矩请求，并且通过CAN总线将最终的扭矩请求发送给MCU，MCU进行扭矩响应。
也就是说，本发明实施例的***通过对不同挡位下的扭矩滤波处理方式，使得在不同挡位下车辆有不同的扭矩响应特性，即得到不同挡位下的驾驶性能，从而在不减少舒适性的条件下，增加驾驶乐趣。
需要说明的是，本发明实施例的车辆的扭矩滤波控制***的具体实现方式与本发明实施例的车辆的扭矩滤波控制方法的具体实现方式类似，具体请参见方法部分的描述，为了减少冗余，此处不做赘述。
综上，根据本发明实施例的车辆的扭矩滤波控制***，当存在车身稳定控制***ESP扭矩干涉时屏蔽滤波，当扭矩干涉结束时以ESP的干涉扭矩为起点进行滤波处理，从而减少齿轮的冲击产生的异响，提升齿轮的使用寿命，并且使驾驶扭矩快速平稳的增加，不会在过零点产生过大的延迟使得驾驶响应性能变差。即该***能够对车辆的扭矩滤波进行特定控制，提升了车辆的安全性和舒适性。
进一步地，本发明的实施例公开了一种车辆，设置有如上述任意一个实施例中所描述的车辆的扭矩滤波控制***。该车辆能够对扭矩滤波进行特定控制，从而提升了安全性和舒适性。
另外，根据本发明实施例的车辆的其它构成以及作用对于本领域的普通技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，此处不做赘述。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种车辆的扭矩滤波控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取车辆的需求扭矩及当前的能量回收扭矩；
根据所述能量回收扭矩对所述需求扭矩进行调整；
根据车辆状态对应的限制扭矩对调整后的需求扭矩进行限制；
判断是否存在车身稳定控制***发出的扭矩干涉请求；
如果存在所述扭矩干涉请求，则将所述扭矩干涉请求对应的干涉扭矩作为所述车辆的最终输出扭矩；
如果不存在所述扭矩干涉请求或所述扭矩干涉请求结束，则获取限制后的需求扭矩或所述干涉扭矩的扭矩梯度位置；
根据所述扭矩梯度位置及当前的挡位状态计算所述限制后的需求扭矩或所述干涉扭矩的上升限值和下降限值；
根据所述上升限值和下降限值对所述限制后的需求扭矩或所述干涉扭矩进行滤波，并输出滤波扭矩。
2.根据权利要求1所述的车辆的扭矩滤波控制方法，其特征在于，根据所述车辆的电机转速和加速踏板开度获取所述扭矩梯度位置。
3.根据权利要求1所述的车辆的扭矩滤波控制方法，其特征在于，所述扭矩梯度位置包括：正向电机扭矩、电机过零点扭矩和负向电机扭矩。
4.根据权利要求1所述的车辆的扭矩滤波控制方法，其特征在于，所述车辆状态对应的限制扭矩至少包括最高车速限制扭矩和车辆故障限制扭矩。
5.一种车辆的扭矩滤波控制***，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取车辆的需求扭矩及当前的能量回收扭矩；
调整模块，用于根据所述能量回收扭矩对所述需求扭矩进行调整；
限制模块，用于根据车辆状态对应的限制扭矩对调整后的需求扭矩进行限制；
判断模块，用于判断是否存在车身稳定控制***发出的扭矩干涉请求；
控制模块，用于在存在所述扭矩干涉请求时，将所述扭矩干涉请求对应的干涉扭矩作为所述车辆的最终输出扭矩；以及，
当不存在所述扭矩干涉请求或所述扭矩干涉请求结束时，获取限制后的需求扭矩或所述干涉扭矩的扭矩梯度位置；
根据所述扭矩梯度位置及当前的挡位状态计算所述限制后的需求扭矩或所述干涉扭矩的上升限值和下降限值；
根据所述上升限值和下降限值对所述限制后的需求扭矩或所述干涉扭矩进行滤波，并输出滤波扭矩。
6.根据权利要求5所述的车辆的扭矩滤波控制***，其特征在于，根据所述车辆的电机转速和加速踏板开度获取所述扭矩梯度位置。
7.根据权利要求5所述的车辆的扭矩滤波控制***，其特征在于，所述扭矩梯度位置包括：正向电机扭矩、电机过零点扭矩和负向电机扭矩。
8.一种车辆，其特征在于，设置有如权利要求5-7任一项所述的车辆的扭矩滤波控制***。
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