一种降低纯电动车起步或者急加速急减速抖动的控制方法与流程

1.本发明涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种降低纯电动车起步或者急加速急减速抖动的控制方法、降低纯电动车起步或者急加速急减速抖动的控制装置及车辆。


背景技术：

2.电动汽车具有高效、节能、低噪声以及零排放等优点，因此电动汽车是未来新能源汽车的发展趋势。随着人们环保意识逐渐提高，电动汽车越来越受到人们青睐。纯电动车在起步或者急加速急减速阶段存在车辆抖动情况，因此时电机转矩为阶跃转矩，当整车转矩指令为阶跃转矩时，阶跃转矩指令中含有多种谐波转矩，当某次谐波转矩与车身固有频率相同时，存在共振现象，进而导致整车在起步或急加速急减速阶段产生车辆抖动情况。抖动问题不仅严重影响电动汽车驾驶的舒适性，而且会降低传动系统的工作性能和寿命。因此，如何抑制电动汽车的抖动问题，减缓整车抖动，成为电机驱动领域亟待解决的问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种降低纯电动车起步或者急加速急减速抖动的控制方法，来至少解决上述的一个技术问题。
4.本发明提供了下述方案：
5.根据本发明的一个方面，提供一种降低纯电动车起步或者急加速急减速抖动的控制方法，所述降低纯电动车起步或者急加速急减速抖动的控制方法包括：
6.获取整车转矩输入信息t
vcu
；
7.将所述整车转矩输入信息t
vcu
进行转矩共振消除处理，从而获取电机实际输入转矩信息t
cmd
；
8.将所述电机实际输入转矩信息t
cmd
进行转矩斜率处理，从而获取最终电机转矩输出值te，并将所述最终电机转矩输出值te传递给mtpa模块。
9.可选地，所述将所述整车转矩输入信息t
vcu
进行转矩共振消除处理，从而获取电机实际输入转矩信息t
cmd
包括：
10.根据整车转矩输入信息获取阶跃转矩的共振频率；
11.获取车身固有频率；
12.判断车身固有频率是否与所述阶跃转矩的共振频率相同，若是，则
13.对所述阶跃转矩的共振频率进行处理，从而获取电机实际输入转矩信息t
cmd
。
14.可选地，所述将所述电机实际输入转矩信息t
cmd
进行转矩斜率处理，从而获取最终电机转矩输出值te，并将所述最终电机转矩输出值te传递给mtpa模块包括：
15.获取转矩斜率组合；
16.根据所述电机实际输入转矩信息t
cmd
获取δt
cmd
；
17.根据所述δt
cmd
以及转矩斜率组合获取最终转矩输出斜率δte；
18.根据所述最终转矩输出斜率δte获取最终电机转矩输出值te。
19.可选地，所述转矩斜率组合包括转矩上升限制斜率δta；
20.所述根据所述δt
cmd
以及转矩斜率组合获取最终转矩输出斜率δte包括：
21.判断转矩指令的变化趋势，若转矩指令为上升趋势，则
22.判断转矩斜率δt
cmd
是否大于等于转矩上升限制斜率δta，若是，则将转矩上升限制斜率δta作为转矩输出斜率δte。
23.可选地，所述判断转矩斜率δt
cmd
是否大于等于转矩上升限制斜率δta，若否，则将转矩斜率δt
cmd
作为转矩输出斜率δte。
24.可选地，所述转矩斜率组合包括转矩下降限制斜率δtb；
25.所述根据所述δt
cmd
以及转矩斜率组合获取最终转矩输出斜率δte包括：
26.判断转矩指令的变化趋势，若转矩指令为下降趋势，则
27.判断转矩斜率δt
cmd
是否大于等于转矩下降限制斜率δtb，若是，则将转矩下降限制斜率δtb作为转矩输出斜率δte。
28.可选地，所述判断转矩斜率δt
cmd
是否大于等于转矩下降限制斜率δtb，若否，则将转矩斜率δt
cmd
作为转矩输出斜率δte。
29.可选地，所述将所述电机实际输入转矩信息t
cmd
进行转矩斜率处理，从而获取最终电机转矩输出值te，并将所述最终电机转矩输出值te传递给mtpa模块包括：
30.获取当前时间点；
31.根据所述当前时间点和转矩输出斜率δte查找对应的输出转矩，获取最终电机转矩输出值te；
32.将所述最终电机转矩输出值te传递给mtpa模块。
33.本技术还提供了一种降低纯电动车起步或者急加速急减速抖动的控制装置，包括：
34.整车转矩输入信息获取模块，所述整车转矩输入信息获取模块用于获取整车转矩输入信息；
35.转矩共振处理模块，所述转矩共振处理模块用于处理整车转矩输入信息，从而获取电机实际输入转矩信息；
36.转矩斜率处理模块，所述转矩斜率处理模块用于处理电机实际输入转矩信息，从而获取最终电机转矩输出值。
37.本技术还提供了一种基于降低纯电动车起步或者急加速急减速抖动的控制装置的车辆。
38.本发明与现有技术相比具有以下优点：
39.本发明提出增加系统传递函数方案，通过对整车转矩指令的控制，解决了因电机产生与车辆同等共振频率的转矩指令而导致的车辆抖动问题，进一步提高电动汽车驾驶的舒适性，并且由于抑制了电动汽车的抖动，减少了抖动时产生的机械共振，进而减少电动汽车硬件的磨损，提高传动系统的工作性能和寿命，且本发明实现简单有效，避免复杂的整车动力传递路径的传递函数计算。
附图说明
40.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体
实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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。
41.图1为本发明一实施例的一种降低纯电动车起步或者急加速急减速抖动的控制方法的流程示意图；
42.图2为本发明一实施例的一种降低纯电动车起步或者急加速急减速抖动的控制方法的转矩指令处理流程示意图；
43.图3为本发明一实施例的一种降低纯电动车起步或者急加速急减速抖动的控制方法的幅频特性示意图；
44.图4为本发明一实施例的一种降低纯电动车起步或者急加速急减速抖动的控制方法的相频特性示意图；
45.图5为本发明一实施例的一种降低纯电动车起步或者急加速急减速抖动的控制方法中的斜率限制示意图；
46.图6为本发明一实施例的一种降低纯电动车起步或者急加速急减速抖动的控制方法的电机控制示意图；
47.图7为实现本发明一种降低纯电动车起步或者急加速急减速抖动的控制方法的电子设备结构图。
具体实施方式
48.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
49.图1为本发明一实施例的一种降低纯电动车起步或者急加速急减速抖动的控制方法的流程示意图；
50.如图1所示，一种降低纯电动车起步或者急加速急减速抖动的控制方法包括：
51.步骤1：获取整车转矩输入信息t
vcu
；
52.步骤2：将整车转矩输入信息t
vcu
进行转矩共振消除处理，从而获取电机实际输入转矩信息t
cmd
；
53.步骤3：将电机实际输入转矩信息t
cmd
进行转矩斜率处理，从而获取最终电机转矩输出值te，并将最终电机转矩输出值te传递给mtpa模块。
54.本发明与现有技术相比具有以下的优点：
55.本发明提出增加系统传递函数方案，通过对整车转矩指令的控制，解决了因电机产生与车辆同等共振频率的转矩指令而导致的车辆抖动问题，进一步提高电动汽车驾驶的舒适性，并且由于抑制了电动汽车的抖动，减少了抖动时产生的机械共振，进而减少电动汽车硬件的磨损，提高传动系统的工作性能和寿命，且本发明实现简单有效，避免复杂的整车动力传递路径的传递函数计算。
56.在本实施例中，将整车转矩输入信息t
vcu
进行转矩共振消除处理，从而获取电机实际输入转矩信息t
cmd
包括：
57.根据整车转矩输入信息获取阶跃转矩的共振频率；
58.获取车身固有频率；
59.判断车身固有频率是否与阶跃转矩的共振频率相同，若是，则
60.对阶跃转矩的共振频率进行处理，从而获取电机实际输入转矩信息t
cmd
。
61.在本实施例中，将电机实际输入转矩信息t
cmd
进行转矩斜率处理，从而获取最终电机转矩输出值te，并将最终电机转矩输出值te传递给mtpa模块包括：
62.获取转矩斜率组合；
63.根据电机实际输入转矩信息t
cmd
获取δt
cmd
；
64.根据δt
cmd
以及转矩斜率组合获取最终转矩输出斜率δte；
65.根据最终转矩输出斜率δte获取最终电机转矩输出值te。
66.在本实施例中，转矩斜率组合包括转矩上升限制斜率δta；
67.根据δt
cmd
以及转矩斜率组合获取最终转矩输出斜率δte包括：
68.判断转矩指令的变化趋势，若转矩指令为上升趋势，则
69.判断转矩斜率δt
cmd
是否大于等于转矩上升限制斜率δta，若是，则将转矩上升限制斜率δta作为转矩输出斜率δte。
70.在本实施例中，判断转矩斜率δt
cmd
是否大于等于转矩上升限制斜率δta，若否，则将转矩斜率δt
cmd
作为转矩输出斜率δte。
71.在本实施例中，转矩斜率组合包括转矩下降限制斜率δtb；
72.根据δt
cmd
以及转矩斜率组合获取最终转矩输出斜率δte包括：
73.判断转矩指令t
cmd
的变化趋势，若转矩指令为下降趋势，则
74.判断转矩斜率δt
cmd
是否大于等于转矩下降限制斜率δtb，若是，则将转矩下降限制斜率δtb作为转矩输出斜率δte。
75.在本实施例中，判断转矩斜率δt
cmd
是否大于等于转矩下降限制斜率δtb，若否，则将转矩斜率δt
cmd
作为转矩输出斜率δte。
76.在本实施例中，将所述电机实际输入转矩信息t
cmd
进行转矩斜率处理，从而获取最终电机转矩输出值te，并将最终电机转矩输出值te传递给mtpa模块包括：
77.获取当前时间点；
78.根据当前时间点和转矩输出斜率δte查找对应的输出转矩，获取最终电机转矩输出值te；
79.将最终电机转矩输出值te传递给mtpa模块。
80.本实施例还提供了一种降低纯电动车起步或者急加速急减速抖动的控制装置，包括：整车转矩输入信息获取模块、转矩共振处理模块和转矩斜率处理模块；
81.整车转矩输入信息获取模块用于获取整车转矩输入信息；
82.转矩共振处理模块用于处理整车转矩输入信息，从而获取电机实际输入转矩信息；
83.转矩斜率处理模块用于处理电机实际输入转矩信息，从而获取最终电机转矩输出值。
84.值得注意的是，虽然本系统只披露了整车转矩输入信息获取模块、转矩共振处理模块、转矩斜率处理模块等基本功能模块，但并不意味着本装置仅仅局限于上述基本功能模块，相对，本发明所要表达的意思是，在上述基本功能模块的基础之上，本领域技术人员
可以结合现有技术任意添加一个或多个功能模块，形成无穷多个实施例或技术方案，也就是说本系统是开放式的而非封闭式的，不能因为本实施例仅披露了个别基本功能模块，就认为本发明权利要求的保护范围局限于上述公开的基本功能模块。
85.图2为本发明一实施例的一种降低纯电动车起步或者急加速急减速抖动的控制方法的转矩指令处理流程示意图；
86.图3为本发明一实施例的一种降低纯电动车起步或者急加速急减速抖动的控制方法的幅频特性示意图；
87.图4为本发明一实施例的一种降低纯电动车起步或者急加速急减速抖动的控制方法的相频特性示意图；
88.参见图2，一种降低纯电动车起步或者急加速急减速抖动的控制方法的转矩指令处理包括：
89.获取整车转矩输入信息t
vcu
；
90.将整车转矩输入信息t
vcu
发送到转矩共振处理模块进行转矩共振消除处理，从而获取电机实际输入转矩信息t
cmd
；
91.将电机实际输入转矩信息t
cmd
发送到转矩斜率处理模块进行转矩斜率处理，从而获取最终电机转矩输出值te。
92.具体而言，请参见如下公式：
[0093][0094]
其中，
[0095]kp
为电流环比例项系数，tr为电流环积分时间，td为载频周期对应的延时时间，rs为定子电阻，s为系统的复变量，ωn为系统共振频率点。公式1为永磁同步电机控制传递函数；公式2为转矩共振处理模块的传递函数，其幅频特性如图3所示，相频特性如图4所示。
[0096]
在本实施例中，转矩共振处理模块的参数设定取决于实际整车控制系统的固有共振频率，当永磁同步电机控制系统无转矩处理模块时，通过阶跃转矩测得整车共振时的共振频率，此频率即为电机转矩指令处理模块应改变的共振频率，本技术通过公式2中的分子项用来抵消公式1永磁同步电机控制传递函数的分母项，从而使得后续只要改变电流环比例项系数k
p
、电流环积分时间tr，载频周期对应的延时时间td即可改变系统共振频率点。
[0097]
图5为本发明一实施例的一种降低纯电动车起步或者急加速急减速抖动的控制方法中的斜率限制示意图；
[0098]
如图5所示的转矩斜率处理包括：
[0099]
获取转矩斜率组合；
[0100]
根据电机实际输入转矩信息t
cmd
获取δt
cmd
；
[0101]
根据δt
cmd
以及转矩斜率组合获取最终转矩输出斜率δte；
[0102]
根据最终转矩输出斜率δte获取最终电机转矩输出值te。
[0103]
具体而言，转矩斜率处理是根据电机转矩的变化判断转矩是上升趋势，还是下降趋势，若转矩上升，则转矩指令斜率最大不允许超过转矩上升限制斜率δta；若转矩下降，
则转矩指令最大斜率不允许超过转矩下降限制斜率δtb。
[0104]
同时转矩上升限制斜率δta和转矩下降限制斜率δtb应满足整车对电机控制系统响应需求，转矩斜率处理的最终目的是既要满足整车转矩响应性的需求，又要降低纯电动车在起步或者急加速急减速阶段的车辆抖动。其中，
[0105]
转矩上升限制斜率δta的计算公式如下：
[0106]
其中，
[0107]
t
at1
代表第一时间点t1的上升限制转矩，t
at2
代表第二时间点t2的上升限制转矩。
[0108]
转矩下降限制斜率δtb的计算公式如下：
[0109]
其中，
[0110]
t
bt1
代表第一时间点t1的下降限制转矩，t
bt2
代表第二时间点t2的下降限制转矩。
[0111]
δt
cmd
为电机转矩指令斜率，具体计算方法如下：
[0112]
获取第一时间点t1的电机实际输入转矩信息t
cmdt1
；
[0113]
获取第二时间点t2的电机实际输入转矩信息t
cmdt2
；
[0114]
根据第一时间点t1的电机实际输入转矩信息t
cmdt1
和第二时间点t2的电机实际输入转矩信息t
cmdt2
计算电机转矩指令斜率δt
cmd
，计算公式如下：
[0115][0116]
判断转矩指令的变化趋势，若转矩指令为上升趋势，则
[0117]
判断转矩斜率δt
cmd
是否大于等于转矩上升限制斜率δta，若是，则将转矩上升限制斜率δta作为转矩输出斜率δte；
[0118]
若转矩斜率δt
cmd
小于转矩上升限制斜率δta，则将转矩斜率δt
cmd
作为转矩输出斜率δte。
[0119]
判断转矩指令的变化趋势，若转矩指令为下降趋势，则
[0120]
判断转矩斜率δt
cmd
是否大于等于转矩下降限制斜率δtb，若是，则将转矩下降限制斜率δtb作为转矩输出斜率δte；
[0121]
若转矩斜率δt
cmd
小于转矩下降限制斜率δtb，则将转矩斜率δt
cmd
作为转矩输出斜率δte。
[0122]
图6为本发明一实施例的一种降低纯电动车起步或者急加速急减速抖动的控制方法的电机控制示意图；
[0123]
参见图6，获取整车转矩输入信息t
vcu
，将整车转矩输入信息t
vcu
进行转矩共振消除处理，从而获取电机实际输入转矩信息t
cmd
，再将电机实际输入转矩信息t
cmd
通过转矩斜率处理后，获取最终电机转矩输出值te，并将最终电机转矩输出值te传递给mtpa模块，具体包括：
[0124]
获取当前时间点；
[0125]
根据当前时间点和转矩输出斜率δte查找对应的输出转矩，获取最终电机转矩输出值te；
[0126]
将最终电机转矩输出值te传递给mtpa模块，经过mtpa模块将其解耦成dq轴电流，
再以解耦后的dq轴电流为目标值，应用转子磁场定向矢量控制进行闭环控制。
[0127]
图7为实现本发明一种降低纯电动车起步或者急加速急减速抖动的控制方法的电子设备结构图。
[0128]
参见图7，本技术还提供了一种电子设备，包括：处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；存储器中存储有计算机程序，当计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行降低纯电动车起步或者急加速急减速抖动的控制方法的步骤。
[0129]
本技术还提供了一种计算机可读存储介质，其存储有可由电子设备执行的计算机程序，当计算机程序在电子设备上运行时，使得电子设备执行降低纯电动车起步或者急加速急减速抖动的控制方法的步骤。
[0130]
上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(peripheral component interconnect，pci)总线或扩展工业标准结构(extended industry standard architecture，eisa)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
[0131]
电子设备包括硬件层，运行在硬件层之上的操作系统层，以及运行在操作系统上的应用层。该硬件层包括中央处理器(cpu，central processing unit)、内存管理单元(mmu，memory management unit)和内存等硬件。该操作系统可以是任意一种或多种通过进程(process)实现电子设备控制的计算机操作系统，例如，linux操作系统、unix操作系统、android操作系统、ios操作系统或windows操作系统等。并且在本发明实施例中该电子设备可以是智能手机、平板电脑等手持设备，也可以是桌面计算机、便携式计算机等电子设备，本发明实施例中并未特别限定。
[0132]
本发明实施例中的电子设备控制的执行主体可以是电子设备，或者是电子设备中能够调用程序并执行程序的功能模块。电子设备可以获取到存储介质对应的固件，存储介质对应的固件由供应商提供，不同存储介质对应的固件可以相同可以不同，在此不做限定。电子设备获取到存储介质对应的固件后，可以将该存储介质对应的固件写入存储介质中，具体地是往该存储介质中烧入该存储介质对应固件。将固件烧入存储介质的过程可以采用现有技术实现，在本发明实施例中不做赘述。
[0133]
电子设备还可以获取到存储介质对应的重置命令，存储介质对应的重置命令由供应商提供，不同存储介质对应的重置命令可以相同可以不同，在此不做限定。
[0134]
此时电子设备的存储介质为写入了对应的固件的存储介质，电子设备可以在写入了对应的固件的存储介质中响应该存储介质对应的重置命令，从而电子设备根据存储介质对应的重置命令，对该写入对应的固件的存储介质进行重置。根据重置命令对存储介质进行重置的过程可以现有技术实现，在本发明实施例中不做赘述。
[0135]
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元、模块分别描述。当然在实施本技术时可以把各单元、模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
[0136]
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
[0137]
对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。
[0138]
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器或者网络设备等)执行本技术各个实施方式或者实施方式的某些部分所述的方法。
[0139]
本发明在公开了与一种降低纯电动车起步或者急加速急减速抖动的控制方法和装置对应的电子设备和存储介质的基础之上，还公开一种降低纯电动车起步或者急加速急减速抖动的控制方法的车辆，具体包括：
[0140]
电子设备，用于实现降低纯电动车起步或者急加速急减速抖动的控制方法；
[0141]
处理器，处理器运行程序，当程序运行时从电子设备输出的数据执行降低纯电动车起步或者急加速急减速抖动的控制方法的步骤；
[0142]
存储介质，用于存储程序，程序在运行时对于从电子设备输出的数据执行降低纯电动车起步或者急加速急减速抖动的控制方法的步骤。
[0143]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。