一种新能源车辆传动间隙阻尼扭矩抵消控制方法与流程

本发明涉及汽车阻尼控制的，具体为一种新能源车辆传动间隙阻尼扭矩抵消控制方法。

背景技术：

1、新能源车辆在扭矩反向、起步加载、换挡过渡工况下，传动间隙会发生快速穿越，引发齿轮撞击、瞬时扭矩冲击与车身顿挫、敲击噪声问题。目前行业主流的间隙冲击抑制方案多采用主动靠齿预紧、扭矩变化率限制、固定参数补偿三种方式，均存在显著技术缺陷，。

2、依靠齿预紧方案需长期施加预紧扭矩，会增加传动系统拖滞损耗、降低整车经济性；扭矩变化率限制方案会牺牲车辆动力响应速度，造成驾驶迟滞；而固定参数补偿方案无法区分冲击强弱，针对大小冲击采用统一补偿参数，极易出现欠补偿或过补偿问题。

3、现有技术的控制策略无智能启停逻辑，长期无效补偿会增加能耗，且易引发二次传动冲击，无法兼顾整车平顺性、动力性与经济性。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提供了一种新能源车辆传动间隙阻尼扭矩抵消控制方法，其实现动态自适应阻尼补偿，无需预紧、不牺牲动力，兼顾整车平顺性、动力性与经济性。

2、一种新能源车辆传动间隙阻尼扭矩抵消控制方法，其特征在于，其包括如下步骤：

3、s1整车工况信号采集；

4、s2，扭矩冲击强度量化计算；

5、s3，多参量动态阻尼扭矩计算；

6、s4，多条件联合使能补偿；

7、其采用扭矩保护与自动退出机制，对补偿扭矩设置上下限幅与变化率限制，杜绝扭矩突变引发二次冲击；工况平稳、冲击消失后自动退出补偿模式，消除无效能耗。

8、其进一步特征在于：

9、步骤s1中，实时采集整车载荷、当前档位、动力端扭矩、传动轴转速、传动间隙角整车运行工况信号；

10、步骤s2中，独立构建冲击强度评估模型，提取动力端扭矩反向幅值、传动轴转速突变幅值两类核心冲击特征，通过加权融合方式计算得到无量纲的实时扭矩冲击强度，精准量化间隙撞击剧烈程度；

11、步骤s3中，基于实际传动间隙角、扭矩冲击强度、当前档位、整车载荷四维独立参量，动态自适应计算匹配实时工况的电机阻尼补偿扭矩，实现冲击强弱与补偿力度精准匹配；

12、步骤s4中，设置间隙有效、扭矩反向、转速突变冲击三重触发条件，仅三条件同时满足时，启动电机扭矩补偿，精准靶向冲击工况。

13、其再进一步特征在于：

14、步骤s1中，监测动力端扭矩变化状态，当相邻控制周期内动力端扭矩发生正负反向切换时，判定发生间隙穿越撞击工况，提取扭矩反向幅值a1：

15、a1= |t(k)| + |t(k-1)|；

16、式中，t(k)为当前时刻动力端扭矩，t(k-1)为上一时刻动力端扭矩；若扭矩未发生反向，a1置为0；

17、监测传动轴转速突变状态，当传动轴转速波动幅值超过预设冲击阈值30r/min时，判定存在机械撞击冲击，提取转速突变幅值a2：

18、a2= δn （δn＞30r/min），否则a2置为0。

19、步骤s2中，对两路冲击特征幅值进行加权融合，构建无量纲专属冲击强度评价指标f，精准表征本次间隙穿越的撞击剧烈程度，计算公式如下：

20、f = b1·a1+ b2·a2

21、式中，f为实时扭矩冲击强度；b1、b2为预设加权标定系数，根据车型传动特性、整车惯量参数适配标定，不固定锁死参数，适配不同新能源车型；f数值越大，代表当前传动间隙冲击越剧烈。

22、步骤s3中，基于计算得到的扭矩冲击强度f，结合实际传动间隙角、当前档位、整车载荷四维参量，动态拟合匹配实时工况的阻尼补偿扭矩，实现冲击越强、间隙越大、载荷越高、传动比越大，则补偿扭矩自适应增大的差异化精准控制；

23、补偿扭矩t = k·θ·f·gi·gl；

24、式中，k为车型适配基础补偿标定系数，根据车辆传动惯量、电机响应特性标定适配，通过离线仿真或者台架测试得到适配的参数，不做固定参数锁死；θ为传动间隙角；f为实时量化冲击强度；gi为档位传动比修正系数；gl为载重修正系数。

25、其对补偿扭矩t进行上下限幅与变化率限制，杜绝扭矩突变引发二次冲击采取如下方法：

26、a补偿扭矩上下限幅策略：根据新能源车辆电机输出特性与传动系统承载阈值，预设补偿扭矩上限tmax与下限tmin，动态拟合得到的t需满足 tmin ≤ t ≤ tmax；当拟合扭矩超出上限时，按上限阈值输出，避免超大扭矩冲击损伤传动部件；当拟合扭矩低于下限时，判定为微弱无效冲击，关闭补偿输出，杜绝无效能耗与轻微过度补偿；

27、b补偿扭矩变化率限制策略：设置单周期扭矩最大变化率δt，限制单个控制周期内补偿扭矩的升降幅值，当前周期输出补偿扭矩与上一周期输出扭矩的差值绝对值，不得超过预设变化率阈值；若超出阈值，则按最大允许变化率平滑递升或递降输出扭矩，保证补偿扭矩全程连续、平滑过渡，无阶跃突变，彻底规避补偿介入、退出瞬间的二次顿挫与齿轮撞击问题。

28、步骤s4中，当检测到传动间隙有效、扭矩反向切换、转速突变冲击三个条件同时满足时，使能电机阻尼补偿控制，通过电机快速输出动态补偿扭矩叠加至整车动力扭矩，主动抵消传动间隙瞬时撞击冲击；当工况持续平稳、冲击信号完全消失且维持500ms以上，系统自动退出补偿控制，恢复常规整车控制逻辑。

29、采用本发明后，其融合扭矩反向特征与转速突变特征构建专属冲击强度指标，突破传统仅凭经验判断冲击的局限，实现冲击程度精准量化；且区别于行业通用固定参数补偿，基于间隙大小、冲击强度、档位、载荷多维度动态调节补偿扭矩，实现“弱冲击小补偿、强冲击大补偿”的精准按需控制；通过多条件精准触发补偿、工况平稳自动退出，搭配扭矩限幅、速率限制保护，彻底规避二次冲击与无效能耗，控制安全性、鲁棒性极强。

30、采用本发明后，其实现间隙冲击的差异化精准补偿，解决传统固定补偿策略工况适配性差、补偿效果不稳定的行业痛点；无需牺牲车辆动力响应速度，无持续传动预紧损耗，在优化传动nvh性能、消除顿挫冲击的同时，保障整车动力性与燃油经济性；有效缓冲传动系统瞬时撞击载荷，减少齿轮、传动轴等核心部件的疲劳磨损，大幅延长传动系统使用寿命；其控制逻辑简洁、运算效率高，可直接集成于现有整车控制器，无需硬件改造，量产落地性与通用性极强。

1.一种新能源车辆传动间隙阻尼扭矩抵消控制方法，其特征在于，其包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种新能源车辆传动间隙阻尼扭矩抵消控制方法，其特征在于：步骤s1中，实时采集整车载荷、当前档位、动力端扭矩、传动轴转速、传动间隙角整车运行工况信号。

3.根据权利要求2所述的一种新能源车辆传动间隙阻尼扭矩抵消控制方法，其特征在于：步骤s2中，独立构建冲击强度评估模型，提取动力端扭矩反向幅值、传动轴转速突变幅值两类核心冲击特征，通过加权融合方式计算得到无量纲的实时扭矩冲击强度，精准量化间隙撞击剧烈程度。

4.根据权利要求3所述的一种新能源车辆传动间隙阻尼扭矩抵消控制方法，其特征在于：步骤s3中，基于实际传动间隙角、扭矩冲击强度、当前档位、整车载荷四维独立参量，动态自适应计算匹配实时工况的电机阻尼补偿扭矩，实现冲击强弱与补偿力度精准匹配。

5.根据权利要求4所述的一种新能源车辆传动间隙阻尼扭矩抵消控制方法，其特征在于：步骤s4中，设置间隙有效、扭矩反向、转速突变冲击三重触发条件，仅三条件同时满足时，启动电机扭矩补偿，精准靶向冲击工况。

6.根据权利要求2所述的一种新能源车辆传动间隙阻尼扭矩抵消控制方法，其特征在于：步骤s1中，监测动力端扭矩变化状态，当相邻控制周期内动力端扭矩发生正负反向切换时，判定发生间隙穿越撞击工况，提取扭矩反向幅值a1：

7.根据权利要求3所述的一种新能源车辆传动间隙阻尼扭矩抵消控制方法，其特征在于：步骤s2中，对两路冲击特征幅值进行加权融合，构建无量纲专属冲击强度评价指标f，精准表征本次间隙穿越的撞击剧烈程度，计算公式如下：

8.根据权利要求4所述的一种新能源车辆传动间隙阻尼扭矩抵消控制方法，其特征在于：步骤s3中，基于计算得到的扭矩冲击强度f，结合实际传动间隙角、当前档位、整车载荷四维参量，动态拟合匹配实时工况的阻尼补偿扭矩，实现冲击越强、间隙越大、载荷越高、传动比越大，则补偿扭矩自适应增大的差异化精准控制；

9.根据权利要求1所述的一种新能源车辆传动间隙阻尼扭矩抵消控制方法，其特征在于：其对补偿扭矩t进行上下限幅与变化率限制，杜绝扭矩突变引发二次冲击采取如下方法：

10.根据权利要求5所述的一种新能源车辆传动间隙阻尼扭矩抵消控制方法，其特征在于：步骤s4中，当检测到传动间隙有效、扭矩反向切换、转速突变冲击三个条件同时满足时，使能电机阻尼补偿控制，通过电机快速输出动态补偿扭矩叠加至整车动力扭矩，主动抵消传动间隙瞬时撞击冲击；当工况持续平稳、冲击信号完全消失且维持500ms以上，系统自动退出补偿控制，恢复常规整车控制逻辑。