CN115123271A - 一种混合动力汽车轮边需求扭矩驾驶性滤波方法、***及储存介质 - Google Patents

一种混合动力汽车轮边需求扭矩驾驶性滤波方法、***及储存介质 Download PDF

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CN115123271A CN202210879808.6A CN202210879808A CN115123271A CN 115123271 A CN115123271 A CN 115123271A CN 202210879808 A CN202210879808 A CN 202210879808A CN 115123271 A CN115123271 A CN 115123271A
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Abstract

本发明公开了一种混合动力汽车轮边需求扭矩驾驶性滤波方法，将轮边需求扭矩划分区间，各区间采用不同滤波方法，通过设计查找Map图确定滤波时间常数，包括：轮边需求扭矩仲裁；定义轮边需求扭矩上升区间边界和轮边需求扭矩下降区间边界；计算并判断轮边需求扭矩区间状态；判断当前的轮边需求扭矩范围，确定轮边需求扭矩区间；根据不同轮边需求扭矩区间确定滤波方法；根据混动模式设计Map图，查找相应滤波方法的滤波时间常数。

Description

一种混合动力汽车轮边需求扭矩驾驶性滤波方法、***及储 存介质
技术领域
本发明涉及混合动力车辆的控制***领域，尤其涉及一种混合动力汽车轮边需求扭矩驾驶性滤波方法、***及储存介质。
背景技术
车辆在驾驶过程中存在多种扭矩需求来源，当驾驶员踩油门(驱动)或者踩制动(制动)时候，轮边存在驾驶员的轮边需求扭矩；当车辆具有蠕行功能且驶员将挡位挂在D挡、松开制动踏板、不踩下油门踏板时，轮边会存在来自蠕行的轮边扭矩需求；对于带有巡航功能的车辆，当驾驶员激活巡航功能后，轮边也会存在来自巡航的扭矩需求。不同的扭矩需求会在不同的场景中被触发，车辆如何响应来自不同场景的扭矩需求会影响整车的扭矩过渡进而影响整车的驾驶性。
轮边需求扭矩会随着当前的工况变化而改变，可能会变大，也可能会变小。而如果驾驶员对于油门的控制比较激烈，比如突然踩下油门后立刻松开，此时轮边的需求扭矩也会突变(较小值→较大的正值→负值)即驾驶员的Tipin和Tipout，如果不对此情况做任何处理，整车的驾驶性会非常差，比如车辆会抖。
鉴于以上情况，本专利提出一种轮边需求扭矩驾驶性滤波方法。
发明内容
本申请实施例通过提供一种混合动力汽车轮边需求扭矩驾驶性滤波方法，解决了现有技术中驾驶过程中由于扭矩突变导致车辆抖动，通过分区间的滤波方法改善驾驶性，提高舒适度。
一种混合动力汽车轮边需求扭矩驾驶性滤波方法，将轮边需求扭矩划分区间，各区间采用不同滤波方法，通过设计查找Map图确定滤波时间常数，包括以下步骤：
S01：轮边需求扭矩仲裁；
S02：定义轮边需求扭矩上升区间边界和轮边需求扭矩下降区间边界；
S03：计算并判断轮边需求扭矩区间状态；
S04：判断当前的轮边需求扭矩范围，确定轮边需求扭矩区间；
S05：根据不同轮边需求扭矩区间确定滤波方法；
S06：根据混动模式设计Map图，查找相应滤波方法的滤波时间常数。
优选地，步骤S01中轮边需求扭矩仲裁，具体包括：
S11：输入整车的轮边续航扭矩需求WheelDemTqcc，输入整车的轮边蠕行扭矩需求WheelDemTqcrp，输入整车的轮边驾驶员需求扭矩WheelDemTqdrv，输入当前的整车行驶方向DriveDri，输入轮边的最大扭矩需求WheelDemTqmax和轮边的最小扭矩需求WheelDemTqmin；
S12：计算仲裁后未被限制的轮边需求扭矩WheelDemTqUnLim；
S13：计算限制后最终的轮边需求扭矩WheelDemTq：
WheelDemTq＝
Lim(WheelDemTqmax，WheelDemTqmin，WheelDemTqUnLim)。
优选地，S12计算仲裁后未被限制的轮边需求扭矩WheelDemTqUnLim，具体包括：
当整车的行驶方向向前，则取三个轮边需求扭矩的最大值作为最终的轮边需求扭矩WheelDemTqUnLim：
WheelDemTqUnLim＝
Max(WheelDemTqcc，WheelDemTqcrp，WheelDemTqdrv)；
当整车的行驶方向向后，则取轮边蠕行需求扭矩和轮边的驾驶员需求扭矩的最小值作为最终的扭矩需求WheelDemTqUnLim：
WheelDemTqUnLim＝Min(WheelDemTqcrp，WheelDemTqdrv)。
优选地，步骤S02中定义轮边需求扭矩上升区间边界和轮边需求扭矩下降区间边界，具体包括：
S21：标定轮边需求扭矩上升区间Tipin边界：
标定Tipin的扭矩高边界UpTrqLimPos，标定Tipin的扭矩零点边界ZeroTrqRefPos，标定Tipin的扭矩低边界LowTrqLimPos；
S22：标定轮边需求扭矩下降区间Tipout边界：
标定Tipout的扭矩高边界UpTrqLimNeg，标定Tipout的扭矩零点边界ZeroTrqRefNeg，标定Tipout的扭矩低边界LowTrqLimNeg。
优选地，步骤S05中根据不同轮边需求扭矩区间确定滤波方法，具体包括：
S51：在扭矩上升Tipin区间：
若TrqRange＝TrqRange.PowerPos，则使用二阶滤波方法；
若TrqRange＝TrqRange.ZeroCrossPos，则使用抛物线滤波方法；
若TrqRange＝TrqRange.BrakingPos，则使用一阶滤波方法；
S52：扭矩下降Tipin区间：
若TrqRange＝TrqRange.BrakingNeg，则使用一阶滤波方法；
若TrqRange＝TrqRange.ZeroCrossNeg，则使用抛物线滤波方法；
若TrqRange＝TrqRange.PowerNeg，则使用一阶滤波方法。
优选地，步骤S06中根据混动模式设计Map图，查找相应滤波方法的滤波时间常数，具体包括：
S61：一阶滤波时间常数确定：
基于当前车速V和当前未滤波的轮边需求扭矩X查找计算一阶滤波时间常数。
S62：抛物线滤波时间常数确定：
基于当前车速V和当前的挡位G查找计算抛物线滤波时间常数。
S63：二阶滤波时间常数确定：
基于当前车速V和当前未滤波的轮边需求扭矩X查找计算二阶滤波时间常数。
优选地，步骤S06中根据混动模式设计Map图，具体包括：根据混动模式不同，分别设计EV、HEV、BEV、FCV、PHEV模式下的Map图。
本申请还提出了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序被执行时实现上述的一种混合动力汽车轮边需求扭矩驾驶性滤波方法。
本申请还提出了一种混合动力汽车轮边需求扭矩驾驶性滤波***，包括：
轮边需求扭矩仲裁模块，进行对轮边需求扭矩的仲裁；
轮边需求扭矩区间定义模块，定义轮边需求扭矩上升区间边界和轮边需求扭矩下降区间边界，计算并判断轮边需求扭矩区间状态，判断当前的轮边需求扭矩范围，确定轮边需求扭矩区间；
滤波模块，根据不同轮边需求扭矩区间确定滤波方法，根据混动模式设计Map图，查找相应滤波方法的滤波时间常数。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
1、由于通过轮边需求扭矩仲裁获得最终轮边需求扭矩，最终轮边需求扭矩是所有需求扭矩的边界值，进而保证了滤波效果。
2、由于通过区分Tipout、Tipin两种状态，每个状态又划分多种扭矩变化区间，每个变化区间选择不同滤波方式，进而保证了滤波效果，改善驾驶性。
3、不同滤波方式的把时间常数根据设计不同模式下的Map图查找获得，可满足在不同混动模式下对驾驶感受调整。
附图说明
图1为本申请混合动力汽车的驾驶性滤波方法的流程图；
图2为本申请轮边需求扭矩上升Tipin的扭矩边界；
图3为本申请轮边需求扭矩下降Tipout的扭矩边界；
图4为本申请Tipin状态下的扭矩范围；
图5为本申请Tipout状态下的扭矩范围；
图6为本申请Tipin状态下滤波方法示意图；
图7为本申请Tipout状态下滤波方法示意图；
图8为本申请Tipin状态下扭矩通过一阶滤波方法后曲线图；
图9为本申请Tipout状态下扭矩通过一阶滤波方法后曲线图；
图10为本申请Tipin状态下扭矩通过抛物线滤波方法后曲线图；
图11为本申请Tipout状态下扭矩通过抛物线滤波方法后曲线图；
图12为本申请Tipin状态下扭矩通过二阶滤波方法后曲线图；
图13为本申请实施例三中混合动力汽车的驾驶性滤波***的原理框图。
具体实施方式
本申请通过提供一种混合动力汽车轮边需求扭矩驾驶性滤波方法，解决了由于轮边扭矩突变导致驾驶性降低的技术问题，本申请将对不同状态下的轮边需求扭矩划分区间，各区间匹配相应滤波方法及滤波时间常数，实现了更好的滤波效果。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
如图1所示，一种混合动力汽车轮边需求扭矩驾驶性滤波方法，将轮边需求扭矩划分区间，各区间采用不同滤波方法，通过设计查找Map图确定滤波时间常数，包括以下步骤：
S01：经过轮边需求扭矩仲裁，计算轮边需求扭矩；
S11：输入整车的轮边续航扭矩需求WheelDemTqcc；输入整车的轮边蠕行扭矩需求WheelDemTqcrp；输入整车的轮边驾驶员需求扭矩WheelDemTqdrv；输入当前的整车行驶方向DriveDri；输入轮边的最大扭矩需求WheelDemTqmax和轮边的最小扭矩需求WheelDemTqmin；
S12：计算仲裁后未被限制的轮边需求扭矩WheelDemTqUnLim；
当整车的行驶方向向前，则取三个轮边需求扭矩的最大值作为最终的轮边需求扭矩WheelDemTqUnLim：
WheelDemTqUnLim＝
Max(WheelDemTqcc，WheelDemTqcrp，WheelDemTqdrv)；
当整车的行驶方向向后，则取轮边蠕行需求扭矩和轮边的驾驶员需求扭矩的最小值作为最终的扭矩需求WheelDemTqUnLim：
WheelDemTqUnLim＝Min(WheelDemTqcrp，WheelDemTqdrv)；
S13：计算限制后最终的轮边需求扭矩WheelDemTq
WheelDemTq＝
Lim(WheelDemTqmax，WheelDemTqmin，WheelDemTqUnLim)；
S02：标定轮边需求扭矩上升区间边界和轮边需求扭矩下降区间边界；
S21：标定轮边需求扭矩上升区间Tipin边界：
如图2所示，标定Tipin的扭矩高边界UpTrqLimPos，标定Tipin的扭矩零点边界ZeroTrqRefPos，标定Tipin的扭矩低边界LowTrqLimPos；
S22：标定轮边需求扭矩下降区间Tipout边界：
如图3所示，标定Tipout的扭矩高边界UpTrqLimNeg，标定Tipout的扭矩零点边界ZeroTrqRefNeg，标定Tipout的扭矩低边界LowTrqLimNeg；
S03：计算并判断区间状态；
条件1：当前轮边需求扭矩与上个周期的轮边需求扭矩的差值Error大于Error1并持续一定时间Timer1或差值Error大于Error2。其中Error1，Error2，Timer1是标定量
条件2：当前轮边需求扭矩与上个周期的轮边需求扭矩的差值Error小于Error3并持续一定时间Timer2，或差值Error小于Error4。其中Error3，Error4，Timer2是标定量
条件3：当前轮边需求扭矩与上一周期滤波后的轮边需求扭矩之间的差值Error大于Error5并持续一定时间Timer3。其中Error5与Timer3是标定值
条件4：当前轮边需求扭矩与上一周期滤波后的轮边需求扭矩之间的差值Error小于Error6并持续一定时间Timer4。其中Error6与Timer4是标定值
判断：当条件1成立且条件2不成立，则DriverTipin＝True；当条件2成立，则DriverTipin＝False
判断：当条件3成立，则DriverPos＝True；当条件3不成立，则DriverPos＝False
判断：当条件4成立，则DriverNeg＝True；当条件4不成立，则DriverNeg＝False
条件5：当DriverTipin＝True且DriverNeg＝False，或DriverPos＝True条件6：当DriverTipin＝False且DriverPos＝False，或DriverNeg＝True
计算Tipin与Tipout状态：当条件5满足且条件6不满足，则Tipin＝True；当条件6满足，则Tipout＝True
S04：判断当前的扭矩范围，确定扭矩区间；
根据计算的Tipin与Tipout状态和轮边需求扭矩WheelDemTq判断当前的扭矩范围TrqRange。
S41：当Tipin＝True：
如图4所示，
若WheelDemTq≥UpTrqLimPos，则
TrqRange＝TrqRange.PowerPos
若UpTrqLimPos>WheelDemTq≥LowTrqRefPos，则
TrqRange＝TrqRange.ZeroCrossPos
若WheelDemTq<LowTrqRefPos，则
TrqRange＝TrqRange.BrakingPos
S42：当Tipout＝True：
如图5所示，
若WheelDemTq≤LowTrqLimNeg，则
TrqRange＝TrqRange.BrakingNeg
若UpTrqRefNeg≥WheelDemTq>LowTrqLimNeg，则
TrqRange＝TrqRange.ZeroCrossNeg
若WheelDemTq>UpTrqRefNeg，则
TrqRange＝TrqRange.PowerNeg
S05：根据不同扭矩区间确定滤波方法；
S51：在扭矩上升Tipin区间：
如图6所示，
若TrqRange＝TrqRange.PowerPos，则使用二阶滤波方法；
若TrqRange＝TrqRange.ZeroCrossPos，则使用抛物线滤波方法；
若TrqRange＝TrqRange.BrakingPos，则使用一阶滤波方法；
S52：扭矩下降Tipin区间：
如图7所示，
若TrqRange＝TrqRange.BrakingNeg，则使用一阶滤波方法；
若TrqRange＝TrqRange.ZeroCrossNeg，则使用抛物线滤波方法
若TrqRange＝TrqRange.PowerNeg，则使用一阶滤波方法；
S06：计算相应滤波方法的滤波时间常数；
S61：一阶滤波方法与滤波时间常数确定；
一阶滤波算法是利用上一周期的输出对这一周期的输入进行滤波调节，从而输出这一周期的结果，其算法如下：
Figure BDA0003763751420000081
其中，X表示这一周期的输入即未滤波的轮边需求扭矩；Y′表示上一周期的输出的滤波后的轮边需求扭矩；Tfirst表示一阶滤波时间常数；Ts表示软件的任务周期；Y表示本周期输出的滤波后的轮边需求扭矩。
一阶滤波时间常数Tfirst是一个三维Map标定量，基于当前车速V和当前未滤波的轮边需求扭矩X查找计算，下表混合动力汽车EV模式的一阶滤波时间常数Tfirst的Map。
Figure BDA0003763751420000091
根据当前不同的混动模式设计多张不同的Map，查找滤波常数，如图8、图9所示，实现扭矩滤波。
S62：抛物线滤波方法与滤波时间常数确定；
抛物线滤波算法是基于零点位置的平滑过度从而计算滤波后的值。当输入值大于零点位置，并向零点位置靠近，则根据抛物线函数曲线负向过度到零点位置。到达零点位置后，输入值小于零点位置，导致抛物线反转，负向进一步减小。当输入值小于零点位置，并向零点位置靠近，则根据抛物线函数曲线正向过度到零点位置。达到零点位置后，输入值大于零点位置，导致抛物线反转，正向进一步增大。所以，其算法如下：
当Y′>ZP
Figure BDA0003763751420000092
当Y′<ZP
Figure BDA0003763751420000093
其中，Ts是软件的任务周期；Tp是抛物线滤波时间常数；Y′是输入值(即上个周期的滤波后的值)；Zp是零点位置(来自2.2.1.1)；Zl是零点位置的上下限值，这是标定量，当Tip-in，则Zl是零点位置的下限值，当非Tip-in，则Zl是零点位置的上限值；gain是增益值
Figure BDA0003763751420000101
Y是本周期滤波后的值。
抛物线滤波时间常数Tp是一个三维Map标定量，基于当前车速V和当前的挡位G查找计算，下表是混合动力汽车EV模式的抛物线滤波时间常数Tp的Map。
Figure BDA0003763751420000102
据当前不同的混动模式设计多张不同的Map，查找滤波常数，如图10、图11所示，实现扭矩滤波。
S63：二阶滤波方法与滤波时间常数确定；
二阶滤波实现从算法上来说做了两次一阶滤波处理，算法如下：
Figure BDA0003763751420000103
其中，X表示这一周期的输入(即滤波前的值)，Y′表示上一周期的输出，Tsecond表示二阶滤波时间常数，Ts表示***采样周期。
二阶滤波时间常数Tsecond是一个三维Map标定量，基于当前车速V和当前未滤波的轮边需求扭矩X查找计算，下表是混合动力汽车EV模式的二阶滤波时间常数Tsecond的Map。
Figure BDA0003763751420000111
根据当前不同的混动模式设计多张不同的Map，查找滤波常数，如图12所示，实现扭矩滤波。
实施例二
本申请还公开了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现上述一种混合动力汽车轮边需求扭矩驾驶性滤波方法。
实施例三
如图13所示，本申请还公开了一种混合动力汽车轮边需求扭矩驾驶性滤波***，包括：
轮边需求扭矩仲裁模块10，进行对轮边需求扭矩的仲裁；
轮边需求扭矩区间定义模块20，定义轮边需求扭矩上升区间边界和轮边需求扭矩下降区间边界，计算并判断轮边需求扭矩区间状态，判断当前的轮边需求扭矩范围，确定轮边需求扭矩区间；
滤波模块30，根据不同轮边需求扭矩区间确定滤波方法，根据混动模式设计Map图，查找相应滤波方法的滤波时间常数。
上述实施例为本发明优选地实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种混合动力汽车轮边需求扭矩驾驶性滤波方法，其特征在于将轮边需求扭矩划分区间，各区间采用不同滤波方法，通过设计查找Map图确定滤波时间常数，包括以下步骤：
S01：轮边需求扭矩仲裁；
S02：定义轮边需求扭矩上升区间边界和轮边需求扭矩下降区间边界；
S03：计算并判断轮边需求扭矩区间状态；
S04：判断当前的轮边需求扭矩范围，确定轮边需求扭矩区间；
S05：根据不同轮边需求扭矩区间确定滤波方法；
S06：根据混动模式设计Map图，查找相应滤波方法的滤波时间常数。
2.如权利要求1所述一种混合动力汽车轮边需求扭矩驾驶性滤波方法，其特征在于，所述步骤S01中轮边需求扭矩仲裁，具体包括：
S11：输入整车的轮边续航扭矩需求WheelDemTqcc，输入整车的轮边蠕行扭矩需求WheelDemTqcrp，输入整车的轮边驾驶员需求扭矩WheelDemTqdrv，输入当前的整车行驶方向DriveDri，输入轮边的最大扭矩需求WheelDemTqmax和轮边的最小扭矩需求WheelDemTqmin；
S12：计算仲裁后未被限制的轮边需求扭矩WheelDemTqUnLim；
S13：计算限制后最终的轮边需求扭矩WheelDemTq：
WheelDemTq＝
Lim(WheelDemTqmax，WheelDemTqmin，WheelDemTqUnLim)。
3.如权利要求2所述一种混合动力汽车轮边需求扭矩驾驶性滤波方法，其特征在于，所述S12计算仲裁后未被限制的轮边需求扭矩WheelDemTqUnLim，具体包括：
当整车的行驶方向向前，则取三个轮边需求扭矩的最大值作为最终的轮边需求扭矩WheelDemTqUnLim：
WheelDemTqUnLim＝
Max(WheelDemTqcc，WheelDemTqcrp，WheelDemTqdrv)；
当整车的行驶方向向后，则取轮边蠕行需求扭矩和轮边的驾驶员需求扭矩的最小值作为最终的扭矩需求WheelDemTqUnLim：
WheelDemTqUnLim＝Min(WheelDemTqcrp，WheelDemTqdrv)。
4.如权利要求1所述一种混合动力汽车轮边需求扭矩驾驶性滤波方法，其特征在于，所述步骤S02中定义轮边需求扭矩上升区间边界和轮边需求扭矩下降区间边界，具体包括：
S21：标定轮边需求扭矩上升区间Tipin边界：
标定Tipin的扭矩高边界UpTrqLimPos，标定Tipin的扭矩零点边界ZeroTrqRefPos，标定Tipin的扭矩低边界LowTrqLimPos；
S22：标定轮边需求扭矩下降区间Tipout边界：
标定Tipout的扭矩高边界UpTrqLimNeg，标定Tipout的扭矩零点边界ZeroTrqRefNeg，标定Tipout的扭矩低边界LowTrqLimNeg。
5.如权利要求1所述一种混合动力汽车轮边需求扭矩驾驶性滤波方法，其特征在于，所述步骤S05中根据不同轮边需求扭矩区间确定滤波方法，具体包括：
S51：在扭矩上升Tipin区间：
若TrqRange＝TrqRange.PowerPos，则使用二阶滤波方法；
若TrqRange＝TrqRange.ZeroCrossPos，则使用抛物线滤波方法；
若TrqRange＝TrqRange.BrakingPos，则使用一阶滤波方法；
S52：扭矩下降Tipin区间：
若TrqRange＝TrqRange.BrakingNeg，则使用一阶滤波方法；
若TrqRange＝TrqRange.ZeroCrossNeg，则使用抛物线滤波方法；
若TrqRange＝TrqRange.PowerNeg，则使用一阶滤波方法。
6.如权利要求1所述的一种混合动力汽车轮边需求扭矩驾驶性滤波方法，其特征在于，在所述步骤S06中根据混动模式设计Map图，查找相应滤波方法的滤波时间常数，具体包括：
S61：一阶滤波时间常数确定：
基于当前车速V和当前未滤波的轮边需求扭矩X查找计算一阶滤波时间常数。
S62：抛物线滤波时间常数确定：
基于当前车速V和当前的挡位G查找计算抛物线滤波时间常数。
S63：二阶滤波时间常数确定：
基于当前车速V和当前未滤波的轮边需求扭矩X查找计算二阶滤波时间常数。
7.如权利要求1所述的一种混合动力汽车轮边需求扭矩驾驶性滤波方法，其特征在于，在所述步骤S06中根据混动模式设计Map图，具体包括：根据混动模式不同，分别设计EV、HEV、BEV、FCV、PHEV模式下的Map图。
8.一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被执行时实现权利要求1-7任一所述的一种混合动力汽车轮边需求扭矩驾驶性滤波方法。
9.一种混合动力汽车轮边需求扭矩驾驶性滤波***，其特征在于，包括：
轮边需求扭矩仲裁模块，进行对轮边需求扭矩的仲裁；
轮边需求扭矩区间定义模块，定义轮边需求扭矩上升区间边界和轮边需求扭矩下降区间边界，计算并判断轮边需求扭矩区间状态，判断当前的轮边需求扭矩范围，确定轮边需求扭矩区间；
滤波模块，根据不同轮边需求扭矩区间确定滤波方法，根据混动模式设计Map图，查找相应滤波方法的滤波时间常数。
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