CN113715798A - 一种igs电机补偿控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种IGS电机补偿控制方法及装置，其中所述方法包括：在车辆怠速时，获取电池包的实时电量值和目标值；目标值为电池包充电或放电的界限值；根据目标值，确定对IGS电机进行功率补偿时电池包的电量范围；根据实时电量值和电量范围，对IGS电机周期性增加额外助力功率或周期性补偿额外充电功率。本发明在保证了电池包的安全时，使得ISG电机一直处于带载状态，避免ISG电机的扭矩反复过零点，有效的改善怠速时车辆的NVH。

Description

一种IGS电机补偿控制方法及装置

技术领域

本发明涉及新能源车辆技术领域，尤其涉及一种IGS电机补偿控制方法及装置。

背景技术

混动车辆在动力电池的电量SOC(State of charge，荷电状态)值处于目标值时，车辆原地怠速时将会出现很明显的持续性的异响。目标值为混动车辆的动力电池充电或放电的界限值。由于，SOC处于目标值时，ISG(Integrated Starter Generator，一体化起动机/发电机)电机发电功率很小。此时，ISG电机处于零漂扭矩，电机扭矩会出现反复过零点的现象。而扭矩反复过零点时，ISG电机存在扭矩象限切换，电机轴承会出现齿轮换向，齿轮换向的过程就会导致抖动或异响，这个过程就会带来NVH(Noise、Vibration、Harshness，噪声、振动与声振粗糙度)问题。目前主要采用在电机扭矩过零时对扭矩的大小进行实时控制，该种方案虽然能够从一定程度上削弱扭矩过零产生的NVH问题，但是在车辆怠速状态下的实际应用效果并不理想。

由此可见，消除车辆怠速状态下由于ISG电机扭矩过零导致的NVH问题时，现有技术方案效果较差。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提出了一种IGS电机补偿控制方法及装置，在保证电池包的安全时，使得ISG电机一直处于带载状态，避免ISG电机的扭矩反复过零点，有效的控制了怠速时车辆的NVH。

第一方面，本申请通过一实施例提供如下技术方案：

一种IGS电机补偿控制方法，包括：

在车辆怠速时，获取电池包的实时电量值和目标值；其中，所述目标值为所述电池包充电或放电的界限值；根据所述目标值，确定对所述IGS电机进行功率补偿时电池包的电量范围；根据所述实时电量值和所述电量范围，对所述IGS电机周期性增加额外助力功率或周期性补偿额外充电功率。

可选的，所述根据所述目标值，确定对所述IGS电机进行功率补偿时电池包的电量范围，包括：

根据所述目标值和预设的波动值，将对所述IGS电机进行功率补偿时电池包的电量范围确定为[a-x,a+x]，其中，a为目标值，x为围绕目标值的波动值。

可选的，所述波动值不大于2％。

可选的，所述根据所述实时电量值和所述电量范围，对所述IGS电机周期性增加额外助力功率和周期性补偿额外充电功率之前，还包括：

判断所述实时电量值与所述目标值的大小；若所述实时电量值大于所述目标值，则对所述IGS电机增加所述额外助力功率；若所述实时电量值小于所述目标值，则对所述IGS电机补偿所述额外充电功率。

可选的，所述根据所述实时电量值和所述电量范围，对所述IGS电机周期性增加额外助力功率和周期性补偿额外充电功率，包括：

当所述实时电量值达到所述电量范围的上限时，对所述IGS电机增加额外助力功率，以使所述电池包的电量下降；当所述实时电量值达到所述电量范围的下限时，对所述IGS电机补偿额外充电功率，以使所述电池包的电量上升；其中，增加额外助力功率和补偿额外充电功率形成周期***替。

可选的，所述额外助力功率的取值范围为1kw～2kw。

第二方面，基于同一发明构思，本申请通过一实施例提供如下技术方案：

一种IGS电机补偿控制装置，包括：

获取模块，用于在车辆怠速时，获取电池包的实时电量值和目标值；其中，所述目标值为所述电池包充电或放电的界限值；确定模块，用于根据所述目标值，确定对所述IGS电机进行功率补偿时电池包的电量范围；补偿控制模块，用于根据所述实时电量值和所述电量范围，对所述IGS电机周期性增加额外助力功率和周期性补偿额外充电功率。

可选的，所述确定模块，具体用于根据所述目标值和预设的波动值，将对所述IGS电机进行功率补偿时电池包的电量范围确定为[a-x,a+x]，其中，a为目标值，x为围绕目标值的波动值。

第三方面，基于同一发明构思，本申请通过一实施例提供如下技术方案：

一种IGS电机补偿控制装置，包括处理器和存储器，所述存储器耦接到所述处理器，所述存储器存储指令，当所述指令由所述处理器执行时使所述IGS电机补偿控制装置执行上述第一方面中任一项所述方法的步骤。

第四方面，基于同一发明构思，本申请通过一实施例提供如下技术方案：

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述第一方面中任一项所述方法的步骤。

本发明实施例中提供了一种IGS电机补偿控制方法及装置，通过在车辆怠速时，获取电池包的实时电量值和目标值；目标值为电池包充电或放电的界限值；然后，根据目标值，确定对IGS电机进行功率补偿时电池包的电量范围；最后，根据实时电量值和电量范围，对IGS电机周期性增加额外助力功率或周期性补偿额外充电功率。本发明实施例通过确定对IGS进行功率补偿时的电量范围，然后对IGS电机周期性增加额外助力功率和周期性补偿额外充电功率，使得电池包的电量值围绕目标值进行波动，并且始终位于电量范围内；保证了电池包的安全，同时使得ISG电机一直处于带载状态，避免ISG电机的扭矩反复过零点，有效的削弱了怠速时车辆的NVH。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1示出了本发明第一实施例提供的一种IGS电机补偿控制方法的流程图；

图2示出了本发明第一实施例中电池包的电量值周期变化的示意图；

图3示出了本发明第二实施例提供的一种IGS电机补偿控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

第一实施例

请参见图1，示出了本发明第一实施例提供的一种IGS电机补偿控制方法的流程图，该方法包括：

步骤S10：在车辆怠速时，获取电池包的实时电量值和目标值；其中，所述目标值为所述电池包充电或放电的界限值。

在步骤S10中，电池包即为车辆储能的动力电池。在车辆怠速时，当检测到电池包的实时电量值大于目标值时，IGS电机将停止充电动作，转为助力动作；当检测到电池包的实时电量值小于目标值时，IGS电机将停止助力动作，转为充电动作。因此，车辆在怠速时，若电池包的电量值为目标值时，IGS电机的扭矩将反复的经过零点。扭矩反复过零点将导致IGS电机及其相关的传动齿轮换向，从而导致严重的NVH问题。

在本实施中通过补偿功率的控制逻辑，使IGS电机在怠速期间一直处于充电或是助力状态，这样IGS电机扭矩就会偏离零点，避免了产生异响。进一步的，为了避免电池包的过充或过放，需要确定补偿时电池包的电量范围，参见后续步骤。

步骤S20：根据所述目标值，确定对所述IGS电机进行功率补偿时电池包的电量范围。

在步骤S20中，目标值的大小与电池包的出厂参数相关。不同厂商和不同规格的电池包均可能具有不同的目标值。因此，补偿时的电量范围应当围绕目标值进行波动。具体的，根据目标值和预设的波动值，将对IGS电机进行功率补偿时电池包的电量范围确定为[a-x,a+x]；即电量范围可为[a-x,a+x]，其中，a为目标值，x为围绕目标值的波动值。在本实施中波动值的大小应当不大于2％，可减少IGS电机扭矩换向次数，同时避免电池包过充和过放，对电池寿命造成影响。较优的，波动值可取1.4％、1.5％、1.6％等等，可避免异常波动所带来的不利影响，保证达到较好的NVH抑制效果的同时，将对电池包的损害尽可能的降低。

例如，某电池包的SOC目标值为65％，则可确定补偿时的电量范围为65％±2％。较优的，可确定为65％±1.5％。

步骤S30：根据所述实时电量值和所述电量范围，对所述IGS电机周期性增加额外助力功率或周期性补偿额外充电功率。

在步骤S30中，在对IGS电机初始补偿时，即可选择增加额外助力功率，也可选择补偿额外充电功率，不作限制。但在本实施例中可按照如下方式进行怠速初始时刻的补偿：

判断实时电量值与目标值的大小，得到判断结果。若判断结果为实时电量值大于目标值时，说明实时电量值更加接近于电量范围的上限；此时，可对IGS电机增加额外助力功率。若判断结果为实时电量值小于目标值时，说明实时电量值更加接近于电量范围的下限；此时，可对IGS电机补偿额外充电功率。在怠速的初始时刻，通过上述方式进行补偿可延长第一次IGS电机的扭矩换向时间，避免驾乘人员对扭矩换向产生异响误认为刹车停车的故障问题，提高驾乘人员的使用体验。

进一步的，步骤S30可具体包括如下的两种情况：

1、当实时电量值达到电量范围的上限时，对IGS电机增加额外助力功率，以使电池包的电量下降。

其中，实时电量值超过电量范围的上限时，将导致电池包过充，因此需要增加额外助力功率。额外助力功率应当控制在1kw～2kw。如果额外助力功率大于2kw将使车辆控制***误认，触发或容易触发发动机断油；如果额外助力功率小于1kw，由于扭矩精度的限制，扭矩值仍然将在零点附近，同样会出现扭矩反复过零的情况；因此，额外助力功率设置在1～2kw之间为较优。进一步的，可取1.4kw-1.6kw，如取值为1.5kw，可保证扭矩值偏离零点，同时避免过大功率使电池包放电过快。

2、当实时电量值达到电量范围的下限时，对IGS电机补偿额外充电功率，以使电池包的电量上升。

其中，实时电量值小于电量范围的下限时，将导致电池包过放，可能影响车辆正常的续驶里程。因此需要补偿额外充电功率。

需要说明的是，增加额外助力功率和补偿额外充电功率将形成周期***替，如图2所示。也即，在一个周期T内仅仅只进行一次交替，扭矩方向变化一次，有效的缩减了扭矩过零的次数，改善了车辆怠速时的NVH。

通过上述增加额外助力功率和补偿额外充电功率，并形成周期***替。从而使得IGS电机充电时电池包被充电，其电量提高；而助力时电池包处于放电状态，电量会降低。这样可以避免电池过充或是过放，可以在保证电池寿命的同时，使ISG电机一直处于带载状态，来避免ISG电机的扭矩反复过零点，从而解决车辆怠速异响的问题。

综上所述，本实施例中提供了一种IGS电机补偿控制方法，通过在车辆怠速时，获取电池包的实时电量值和目标值；目标值为电池包充电或放电的界限值；然后，根据目标值，确定对IGS电机进行功率补偿时电池包的电量范围；最后，根据实时电量值和电量范围，对IGS电机周期性增加额外助力功率或周期性补偿额外充电功率。本实施例通过确定对IGS进行功率补偿时的电量范围，然后对IGS电机周期性增加额外助力功率和周期性补偿额外充电功率，使得电池包的电量值围绕目标值进行波动，并且始终位于电量范围内；保证了电池包的安全，同时使得ISG电机一直处于带载状态，避免ISG电机的扭矩反复过零点，有效的改善怠速时车辆的NVH。

第二实施例

请参阅图3，基于同一发明构思，本发明第二实施例提供了一种IGS电机补偿控制装置300，所述IGS电机补偿控制装置300包括：

获取模块301，用于在车辆怠速时，获取电池包的实时电量值和目标值；其中，所述目标值为所述电池包充电或放电的界限值；确定模块302，用于根据所述目标值，确定对所述IGS电机进行功率补偿时电池包的电量范围；补偿控制模块303，用于根据所述实时电量值和所述电量范围，对所述IGS电机周期性增加额外助力功率或周期性补偿额外充电功率。

作为一种可选的实施方式，所述确定模块302，具体用于：

根据所述目标值和预设的波动值，将对所述IGS电机进行功率补偿时电池包的电量范围确定为[a-x,a+x]，其中，a为目标值，x为围绕目标值的波动值。

作为一种可选的实施方式，所述波动值不大于2％。

作为一种可选的实施方式，还包括初始控制模块，用于在所述根据所述实时电量值和所述电量范围，对所述IGS电机周期性增加额外助力功率和周期性补偿额外充电功率之前：

判断所述实时电量值与所述目标值的大小；若所述实时电量值大于所述目标值，则对所述IGS电机增加所述额外助力功率；若所述实时电量值小于所述目标值，则对所述IGS电机补偿所述额外充电功率。

作为一种可选的实施方式，所述补偿控制模块303，具体用于：

当所述实时电量值达到所述电量范围的上限时，对所述IGS电机增加额外助力功率，以使所述电池包的电量下降；当所述实时电量值达到所述电量范围的下限时，对所述IGS电机补偿额外充电功率，以使所述电池包的电量上升；其中，增加额外助力功率和补偿额外充电功率形成周期***替。

作为一种可选的实施方式，所述额外助力功率的取值范围为1kw～2kw。

需要说明的是，本发明实施例所提供的IGS电机补偿控制装置300，其具体实现及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。

第三实施例

基于同一发明构思，本申请第三实施例中还提供一种IGS电机补偿控制装置，包括处理器和存储器，所述存储器耦接到所述处理器，所述存储器存储指令，当所述指令由所述处理器执行时使所述IGS电机补偿控制装置执行上述第一实施例中任一项所述方法的步骤。

需要说明的是，本发明实施例所提供的IGS电机补偿控制装置中，所述指令由所述处理器执行时，每个步骤的具体实现及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，本实施例未提及之处可参考前述方法实施例中相应内容。

第四实施例

基于同一发明构思，本发明第四实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述第一方面中任一项所述方法的步骤。

需要说明的是，本发明实施例所提供的计算机可读存储介质中，程序被处理器执行时，上述每个步骤的具体实现及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，本实施例未提及之处可参考前述方法实施例中相应内容。

本文中出现的术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系；单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种IGS电机补偿控制方法，其特征在于，包括：

在车辆怠速时，获取电池包的实时电量值和目标值；其中，所述目标值为所述电池包充电或放电的界限值；

根据所述目标值，确定对所述IGS电机进行功率补偿时电池包的电量范围；

根据所述实时电量值和所述电量范围，对所述IGS电机周期性增加额外助力功率或周期性补偿额外充电功率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标值，确定对所述IGS电机进行功率补偿时电池包的电量范围，包括：

根据所述目标值和预设的波动值，将对所述IGS电机进行功率补偿时电池包的电量范围确定为[a-x,a+x]，其中，a为目标值，x为围绕目标值的波动值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述波动值不大于2％。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述实时电量值和所述电量范围，对所述IGS电机周期性增加额外助力功率和周期性补偿额外充电功率之前，还包括：

判断所述实时电量值与所述目标值的大小；

若所述实时电量值大于所述目标值，则对所述IGS电机增加所述额外助力功率；

若所述实时电量值小于所述目标值，则对所述IGS电机补偿所述额外充电功率。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述实时电量值和所述电量范围，对所述IGS电机周期性增加额外助力功率和周期性补偿额外充电功率，包括：

当所述实时电量值达到所述电量范围的上限时，对所述IGS电机增加额外助力功率，以使所述电池包的电量下降；

当所述实时电量值达到所述电量范围的下限时，对所述IGS电机补偿额外充电功率，以使所述电池包的电量上升；其中，增加额外助力功率和补偿额外充电功率形成周期***替。

6.根据权利要求1-5任一所述的方法，其特征在于，所述额外助力功率的取值范围为1kw～2kw。

7.一种IGS电机补偿控制装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于在车辆怠速时，获取电池包的实时电量值和目标值；其中，所述目标值为所述电池包充电或放电的界限值；

确定模块，用于根据所述目标值，确定对所述IGS电机进行功率补偿时电池包的电量范围；

补偿控制模块，用于根据所述实时电量值和所述电量范围，对所述IGS电机周期性增加额外助力功率或周期性补偿额外充电功率。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述确定模块，具体用于根据所述目标值和预设的波动值，将对所述IGS电机进行功率补偿时电池包的电量范围确定为[a-x,a+x]，其中，a为目标值，x为围绕目标值的波动值。

9.一种IGS电机补偿控制装置，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器耦接到所述处理器，所述存储器存储指令，当所述指令由所述处理器执行时使所述IGS电机补偿控制装置执行权利要求1-6中任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1-6中任一项所述方法的步骤。

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