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混动车辆驱动电机控制方法、装置、介质及混动车辆与流程

2023-02-04 15:35:53 来源:中国专利 TAG:


1.本公开涉及车辆工程技术领域,具体地,涉及一种混动车辆驱动电机控制方法、装置、介质及混动车辆。


背景技术:

2.混合动力车辆(简称混动车辆)为配置驱动电机和发动机的车辆。在车辆行驶过程中,可能受到其他控制系统的干预扭矩,若依靠发动机响应干涉扭矩,因发动机受限于固有结构,扭矩控制精度较低,因而响应扭矩输出不精确,并且发动机需要控制转速改变进而响应扭矩改变,响应时间长(响应速度慢),可能导致车辆行驶稳定性较低。
3.相关技术中,为提高响应速度和输出扭矩准确性,根据车身稳定控制系统(electronic stability program,esp)的干预扭矩,对驱动电机和发动机的响应扭矩进行初次分配,以满足发动机扭矩请求而保证发动机工作在最优工况点;以及在初次分配的基础上,判断初次分配的电机响应扭矩是否超过驱动电机的最大输出扭矩,若超过驱动电机的最大输出扭矩,则控制发动机协同驱动电机响应仲裁后的扭矩。


技术实现要素:

4.本公开的目的是提供一种混动车辆驱动电机控制方法、装置、介质及混动车辆,以解决相关技术中混动车辆驱动电机扭矩输出波动较大的问题。
5.为了实现上述目的,本公开实施例的第一方面,提供一种混动车辆驱动电机控制方法,包括:
6.从接收到的干预扭矩中确定目标干预扭矩;
7.根据所述目标干预扭矩以及所述驱动电机当前的电机扭矩确定所述驱动电机的电机响应干预扭矩;
8.响应于接收到的控制指令,根据所述混动车辆的控制状态以及所述整车需求扭矩确定所述驱动电机的初始电机扭矩需求;
9.根据所述电机响应干预扭矩以及所述初始电机扭矩需求确定所述驱动电机的电机扭矩需求,并以所述电机扭矩需求为目标电机扭矩控制所述驱动电机运行。
10.可选地,所述响应于接收到的控制指令,根据所述混动车辆的控制状态以及所述整车需求扭矩确定所述驱动电机的初始电机扭矩需求,包括:
11.响应于所述驱动电机的电机控制状态切换指令,根据所述驱动电机当前的电机控制状态以及所述整车需求扭矩,计算该电机控制状态下的所述驱动电机的电机扭矩需求,所述控制指令包括所述电机控制状态切换指令,所述混动车辆的控制状态包括所述驱动电机的电机控制状态;
12.根据所述驱动电机的当前提供扭矩、该电机控制状态下的电机扭矩滤波因子以及所述电机扭矩需求,确定所述驱动电机的初始电机扭矩需求。
13.可选地,所述响应于接收到的控制指令,根据所述混动车辆的控制状态以及整车
需求扭矩确定所述驱动电机的初始电机扭矩需求,包括:
14.响应于所述混动车辆的驱动模式切换指令,根据所述整车需求扭矩计算所述驱动电机在纯电模式下的电机扭矩需求以及所述驱动电机在纯电模式下的电机扭矩需求,所述控制指令包括所述驱动模式切换指令;以及
15.根据所述混动车辆当前的驱动模式,实时计算所述驱动电机的模式切换因子;
16.在驱动模式切换过程中,根据驱动电机在纯电模式下的电机扭矩需求、驱动电机在混动模式下的电机扭矩需求以及实时计算得到的所述模式切换因子,计算所述驱动电机的初始电机扭矩需求。
17.可选地,所述根据所述混动车辆当前的驱动模式,实时计算所述驱动电机的模式切换因子,包括:
18.确定所述混动车辆当前的驱动模式下的模式切换因子值;
19.以该驱动模式下的模式切换因子值为初始值、预设切换步长为步长,循环计算所述驱动电机的模式切换因子,直到所述模式切换因子达到目标驱动模式对应的模式切换因子极值,终止所述模式切换因子循环计算过程;
20.其中,在当前的驱动模式为纯电模式的情况下,以纯电模式下的模式切换因子值为初始值,循环减去预设切换步长,计算得到所述驱动电机的模式切换因子,直到所述模式切换因子达到混动模式对应的模式切换因子极值,终止模式切换因子循环计算过程;
21.在当前的驱动模式为混动模式的情况下,以混动模式下当前模式切换因子值为初始值,循环加上预设切换步长,计算得到所述驱动电机的模式切换因子,直到所述模式切换因子达到纯电模式对应的模式切换因子极值,终止模式切换因子循环计算过程。
22.可选地,所述根据所述电机响应干预扭矩以及所述初始电机扭矩需求确定所述驱动电机的电机扭矩需求,包括:
23.根据所述混动车辆的动力系统状态,确定所述驱动电机当前的扭矩范围;
24.确定所述电机响应干预扭矩与所述初始电机扭矩需求之和,是否处于所述扭矩范围之内;
25.在超出所述扭矩范围的情况下,确定所述和最接近的扭矩范围的极值为所述驱动电机的所述电机扭矩需求;
26.在未超出所述扭矩范围的情况下,确定所述需求干预电机扭矩与所述初始电机扭矩需求之和为所述驱动电机的所述电机扭矩需求。
27.可选地,所述响应于接收到的控制指令,根据所述混动车辆的控制状态以及整车需求扭矩确定所述驱动电机的初始电机扭矩需求,包括:
28.响应于接收到的发动机的启停切换指令,确定所述发动机的启停协调扭矩,所述控制指令包括所述启停切换指令;并,
29.根据所述启停协调扭矩、所述混动车辆的控制状态以及整车需求扭矩确定所述驱动电机的初始电机扭矩需求;
30.所述以所述电机扭矩需求为目标电机扭矩控制所述驱动电机运行,包括:基于所述启停切换指令表征的发动机启停状态,以所述驱动电机当前的电机扭矩为初始值、所述电机扭矩需求为目标电机扭矩,根据电机滤波梯度以及电机滤波周期,控制所述驱动电机梯度滤波运行。
31.可选地,所述从接收到的干预扭矩中确定目标干预扭矩,包括:
32.预先对所述干预扭矩的各个来源进行优先级设定;
33.在接收到的所述干预扭矩的来源为至少两个时,则将优先级最高的来源发送的干预扭矩确定为目标干预扭矩;
34.在接收到的所述干预扭矩来源仅为一个时,将该来源发送的干预扭矩确定为目标干预扭矩。
35.本公开实施例的第二方面,提供一种混动车辆驱动电机控制装置,包括:
36.第一确定模块,用于从接收到的干预扭矩中确定目标干预扭矩;
37.第二确定模块,用于根据所述目标干预扭矩以及所述驱动电机当前的电机扭矩确定所述驱动电机的电机响应干预扭矩;
38.第三确定模块,用于响应于接收到的控制指令,根据所述混动车辆的控制状态以及所述整车需求扭矩确定所述驱动电机的初始电机扭矩需求;
39.控制模块,用于根据所述电机响应干预扭矩以及所述初始电机扭矩需求确定所述驱动电机的电机扭矩需求,并以所述电机扭矩需求为目标电机扭矩控制所述驱动电机运行。
40.可选地,所述第三确定模块,用于响应于接收到的所述驱动电机的电机控制状态切换指令,根据所述驱动电机当前的电机控制状态以及所述整车需求扭矩,计算该电机控制状态下的所述驱动电机的电机扭矩需求,所述控制指令包括所述电机控制状态切换指令,所述混动车辆的控制状态包括所述驱动电机的电机控制状态;
41.根据所述驱动电机的当前提供扭矩、该电机控制状态下的电机扭矩滤波因子以及所述电机扭矩需求,确定所述驱动电机的初始电机扭矩需求。
42.可选地,所述第三确定模块,用于响应于接收到的所述混动车辆的驱动模式切换指令,根据所述整车需求扭矩计算所述驱动电机在纯电模式下的电机扭矩需求以及所述驱动电机在纯电模式下的电机扭矩需求,所述控制指令包括所述驱动模式切换指令;以及
43.根据所述混动车辆当前的驱动模式,实时计算所述驱动电机的模式切换因子;
44.在驱动模式切换过程中,根据驱动电机在纯电模式下的电机扭矩需求、驱动电机在混动模式下的电机扭矩需求以及实时计算得到的所述模式切换因子,计算所述驱动电机的初始电机扭矩需求。
45.可选地,所述第三确定模块,用于确定所述混动车辆当前的驱动模式下的模式切换因子值;
46.以该驱动模式下的模式切换因子值为初始值、预设切换步长为步长,循环计算所述驱动电机的模式切换因子,直到所述模式切换因子达到目标驱动模式对应的模式切换因子极值,终止所述模式切换因子循环计算过程;
47.其中,在当前的驱动模式为纯电模式的情况下,以纯电模式下的模式切换因子值为初始值,循环减去预设切换步长,计算得到所述驱动电机的模式切换因子,直到所述模式切换因子达到混动模式对应的模式切换因子极值,终止模式切换因子循环计算过程;
48.在当前的驱动模式为混动模式的情况下,以混动模式下当前模式切换因子值为初始值,循环加上预设切换步长,计算得到所述驱动电机的模式切换因子,直到所述模式切换因子达到纯电模式对应的模式切换因子极值,终止模式切换因子循环计算过程。
49.可选地,所述控制模块,用于根据所述混动车辆的动力系统状态,确定所述驱动电机当前的扭矩范围;
50.确定所述电机响应干预扭矩与所述初始电机扭矩需求之和,是否处于所述扭矩范围之内;
51.在超出所述扭矩范围的情况下,确定所述和最接近的扭矩范围的极值为所述驱动电机的所述电机扭矩需求;
52.在未超出所述扭矩范围的情况下,确定所述需求干预电机扭矩与所述初始电机扭矩需求之和为所述驱动电机的所述电机扭矩需求。
53.可选地,所述控制模块,用于以所述驱动电机当前的电机扭矩为初始值、所述电机扭矩需求为目标电机扭矩,根据电机滤波梯度以及电机滤波周期,控制所述驱动电机梯度滤波运行。
54.可选地,所述第一确定模块,用于预先对所述干预扭矩的各个来源进行优先级设定;
55.在接收到的所述干预扭矩的来源为至少两个时,则将优先级最高的来源发送的干预扭矩确定为目标干预扭矩;
56.在接收到的所述干预扭矩来源仅为一个时,将该来源发送的干预扭矩确定为目标干预扭矩。
57.本公开实施例的第三方面,提供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第一方面中任一项所述方法的步骤。
58.本公开实施例的第四方面,提供一种混动车辆,包括控制器,所述控制器包括存储器和处理器,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时,实现第一方面中任一项所述方法的步骤
59.通过上述技术方案,至少可以达到以下技术效果:
60.通过从接收到的干预扭矩中确定目标干预扭矩;根据目标干预扭矩以及驱动电机当前的电机扭矩确定驱动电机的电机响应干预扭矩;响应于接收到的控制指令,根据混动车辆的控制状态以及整车需求扭矩确定驱动电机的初始电机扭矩需求;根据电机响应干预扭矩以及初始电机扭矩需求确定驱动电机的电机扭矩需求,并以电机扭矩需求为目标电机扭矩控制驱动电机运行。这样,基于目标干预扭矩确定驱动电机针对干预扭矩的响应干预扭矩,以及基于例如控制模式切换控制指令或者驱动模式切换控制指令确定驱动电机的初始需求扭矩,进而根据响应干预扭矩和初始需求扭矩共同确定电机扭矩需求,从而可以在模式切换时快速地干预扭矩进行响应,进而减小整车扭矩输出波动。可以提高整车动力性能以及行驶安全性。
61.本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
62.附图是用来提供对本公开的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本公开,但并不构成对本公开的限制。在附图中:
63.图1为本公开实施提供的一种混动车辆驱动电机控制方法的流程图。
64.图2为本公开实施提供的一种实现图1中步骤s13的流程图。
65.图3为本公开实施提供的另一种实现图1中步骤s13的流程图。
66.图4为本公开实施提供的一种实现图3中步骤s132的流程图。
67.图5为本公开实施提供的一种实现图1中步骤s14的流程图。
68.图6为本公开实施提供的另一种混动车辆驱动电机控制方法的流程图。
69.图7为本公开实施提供的一种混动车辆驱动电机控制装置的框图。
70.图8为本公开实施例提供的一种计算处理设备的结构示意图。
71.图9为本公开实施例提供的一种用于便携式或者固定实现根据本发明的方法的程序代码的存储单元的示意图。
具体实施方式
72.以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开,并不用于限制本公开。
73.需要说明的是,在本公开中,说明书和权利要求书以及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必理解为描述特定的顺序或先后次序。同理,术语“s131”、“s1301”等是用于区别方法步骤,而不必理解为描述特定的执行顺序。
74.相关技术中,优先通过驱动电机响应干预扭矩,干预扭矩超过驱动电机的最大输出扭矩的情况下,由发动机承担超过最大输出扭矩的干预扭矩。然而,发明人发现,若车辆存在动力模式切换,或者驱动电机工况切换时,例如,在驱动电机转速控和扭矩控切换过程中,无法快速地对干预扭矩进行响应,可能造成驱动电机扭矩输出波动,严重时可能造成驱动电机扭矩输出中断,导致整车的动力性能较低,影响车辆行驶安全性。
75.有鉴于此,本公开实施例提供一种混动车辆驱动电机控制方法,图1为本公开实施提供的一种混动车辆驱动电机控制方法的流程图,如图1所示,所述方法包括以下步骤。
76.在步骤s11中,从接收到的干预扭矩中确定目标干预扭矩。
77.干预扭矩的来源包括变速器控制器和车身稳定电子系统控制器等。在具体实施时,对干预扭矩的各个来源进行优先级设定,这样在接收到的干预扭矩的来源为至少两个时,则将优先级最高的来源发送的干预扭矩确定为目标干预扭矩;在接收到的干预扭矩来源仅为一个时,将该来源发送的干预扭矩确定为目标干预扭矩。
78.在一些具体实施例中,设定变速器控制器的优先级高于车身稳定电子系统控制器,在接收到的干预扭矩的来源包括变速器控制器和车身稳定电子系统控制器的情况下,以变速器控制器发送的干预扭矩为目标干预扭矩。
79.并且,在干预扭矩的来源为车身稳定电子系统控制器的情况下,以车身稳定电子系统控制器发送的干预扭矩为目标干预扭矩。
80.其中,变速器控制器发送的干预扭矩包括降扭目标值,车身稳定电子系统控制器的干预扭矩可以包括降扭目标值和/或升扭目标值。
81.在具体实施时,若整车控制器同时接收到来自变速器控制器和车身稳定电子系统控制器发送的干预扭矩,则整车控制器以变速器控制器发送的干预扭矩为目标干预扭矩,将车身稳定电子系统控制器发送的干预扭矩置为无效并删除。
82.若整车控制器仅接收到来自身稳定电子系统控制器的干预扭矩,则整车控制器以车身稳定电子系统控制器发送的干预扭矩为目标干预扭矩,在车身稳定电子系统控制器发
送的干预扭矩包括升扭目标值和降扭目标值的情况下,以降扭目标值为目标干预扭矩,将升扭目标值置为无效删除。
83.在步骤s12中,根据目标干预扭矩和整车需求扭矩,确定驱动电机的电机响应干预扭矩。
84.在目标干预扭矩为车身稳定电子系统控制器发送的干预扭矩时,esp均会向vcu(vehicle control unit,整车控制器)发送干预升扭目标值和干预降扭目标值,可以将esp发送的升扭目标值以及降扭目标值分别与整车需求扭矩比较,得到考虑esp干预后的整车需求扭矩;进而将考虑esp干预后的整车需求扭矩减去整车需求扭矩,得到esp干预扭矩值δ;esp干预扭矩值δ即为驱动电机的电机响应干预扭矩。
85.例如:tqvehesp=(min(max(tqveh,tqespinc),tqespdec))
86.δ=tqvehesp-tqveh
87.其中,tqvehesp为考虑esp干预后的整车需求扭矩,tqveh为整车需求扭矩,tqespinc为esp发送的升扭目标值,tqespdec为esp发送的降扭目标值,δ为考虑esp干预后的整车需求扭矩tqvehesp与整车需求扭矩tqveh之间的差值。
88.变速器控制器对混动车辆的扭矩干预为降扭请求,根据变速器控制器发送的降扭目标值。将该降扭目标值与整车需求扭矩比较,将其中的较小者确定为考虑tcu(transmission control unit,变速器控制器)干预后的整车需求扭矩tqvehtcu;将tqvehtcu与整车需求扭矩tqveh作差,得到tcu干预扭矩值β。tcu干预扭矩值β即为驱动电机的电机响应干预扭矩。
89.在步骤s13中,响应于接收到的控制指令,根据混动车辆的控制状态以及整车需求扭矩确定驱动电机的初始电机扭矩需求。
90.控制指令可以为驱动电机的电机控制状态切换指令、混动车辆的驱动模式切换指令或发动机的启停切换指令等。驱动电机的电机控制状态切换指令用于指示驱动电机在转速控模式与驱动控模式之间切换。混动车辆的驱动模式切换指令用于指示混动车辆在混动模式与纯电模式之间切换。发动机的启停切换指令用于指示发动机在启停模式与正常模式之间的切换。
91.具体地,控制指令为驱动电机的电机控制状态切换指令时,根据转速控扭矩以及扭矩控扭矩计算驱动电机的初始电机扭矩需求。
92.在步骤s14中,根据电机响应干预扭矩以及初始电机扭矩需求确定驱动电机的电机扭矩需求,并以电机扭矩需求为目标电机扭矩控制驱动电机运行。
93.具体地,在目标干预扭矩为esp发送的干预扭矩时,以esp干预扭矩值δ与初始电机扭矩需求之和作为驱动电机的电机扭矩需求。即得到对esp干预协调后的电机扭矩需求tqemreqesp,即:
94.tqemreqesp=δ tqemreqmod
95.其中,tqemreqesp为针对esp发送的干预扭矩确定的驱动电机的电机响应干预扭矩,tqemreqmod为驱动电机的初始电机扭矩需求。
96.同理,在目标干预扭矩为tcu发送的干预扭矩时,以tcu干预扭矩值β与初始电机扭矩需求之和作为驱动电机的电机扭矩需求,即得到对tcu干预协调后的电机扭矩需求tqemreqtcu。
97.上述技术方案,通过根据接收到的干预扭矩的来源,从干预扭矩中确定目标干预扭矩;根据目标干预扭矩计算火路需求扭矩;根据火路需求扭矩与整车需求扭矩之间的差值确定火路干预是否激活;根据火路干预的激活状态、火路需求扭矩以及驱动电机当前的电机扭矩确定驱动电机的电机响应干预扭矩;响应于接收到的控制指令,根据混动车辆的控制状态以及整车需求扭矩确定驱动电机的初始电机扭矩需求;根据电机响应干预扭矩以及初始电机扭矩需求确定驱动电机的电机扭矩需求,并以电机扭矩需求为目标电机扭矩控制驱动电机运行。这样,基于目标干预扭矩确定驱动电机针对干预扭矩的响应干预扭矩,以及基于例如电机控制状态切换指令或者驱动模式切换指令确定驱动电机的初始需求扭矩,进而根据响应干预扭矩和初始需求扭矩共同确定电机扭矩需求,从而可以在模式切换时快速地干预扭矩进行响应,进而减小驱动电机扭矩输出波动。可以提高整车动力性能以及行驶安全性。
98.在上述实施例的基础上,图2为本公开实施提供的一种实现图1中步骤s13的流程图。在步骤s13中,所述响应于接收到的控制指令,根据所述混动车辆的控制状态以及所述整车需求扭矩确定所述驱动电机的初始电机扭矩需求,包括:
99.在步骤s1301中,响应于驱动电机的电机控制状态切换指令,根据驱动电机当前的电机控制状态以及整车需求扭矩,计算该电机控制状态下的驱动电机的电机扭矩需求。
100.响应扭矩控切换指令,在驱动电机当前的电机控制状态为转速控模式的情况下,根据整车需求扭矩,计算转速控模式下的驱动电机的转速控扭矩;响应转速控切换指令,在驱动电机当前的电机控制状态为扭矩控模式的情况下,根据整车需求扭矩,计算扭矩控模式下的驱动电机的扭矩控扭矩。具体地,转速控模式下的转速控扭矩为转速控模式下的电机扭矩需求,转速控扭矩与当前的电机实际转速以及转速差成正相关,其中,转速差为电机的怠速目标转速与电机当前的电机实际转速之间的差值。例如,转速控扭矩tqn通过电机当前的电机转速以及转速差查二维表得到,转速差由tcu发送的怠速目标转速减去电机实际转速得到,并且当前的电机实际转速越大,转速差越大,转速控扭矩越大。扭矩控模式下的扭矩控扭矩为扭矩控模式下的电机扭矩需求,扭矩控模式下的扭矩控扭矩等于整车需求扭矩。
101.其中,控制指令包括驱动电机的电机控制状态切换指令,混动车辆的控制状态包括驱动电机的电机控制状态。
102.在步骤s1302中,根据驱动电机的当前提供扭矩、该电机控制状态下的电机扭矩滤波因子以及电机扭矩需求,确定驱动电机的初始电机扭矩需求。
103.具体地,在转速控模式切换至扭矩控模式切换过程中,根据驱动电机的当前提供扭矩、转速控模式下的电机扭矩滤波因子以及转速控扭矩,计算初始电机扭矩需求tqemreqev,公式如下:
104.tqemreqev=(1-α)tqemreqevfb α*tqn
105.其中,tqn为转速控扭矩,tqemreqevfb为上一采样周期的电机扭矩(即驱动电机的当前提供扭矩),α为转速控模式下的电机扭矩滤波因子。
106.具体地,转速控模式下的电机扭矩滤波因子α是通过以下方式确定的:
107.α=2*π*t*fq1/(1 2*π*t*fq1)
108.其中,t为所述驱动电机的电机扭矩采样周期,fq1为转速控滤波截止频率。
109.所述转速控滤波截止频率是标定量,具体地,fq1根据是否有发动机起机请求以及k0离合器是否有自适应学习能力标定,在无发动机起机请求且k0离合器无自适应学习能力的情况下,标定fq1值较小;在有发动机起机请求和/或k0离合器有自适应学习能力的情况下,标定fq1值较大。
110.在扭矩控模式切换至转速控模式切换过程中,根据驱动电机的当前提供扭矩、扭矩控模式下的电机扭矩滤波因子以及扭矩控扭矩,计算初始电机扭矩需求tqemreqev,公式如下:
111.tqemreqev=(1-β)*tqemreqevfb β*tqctl
112.其中,tqemreqevfb为上一采样周期的电机扭矩,即驱动电机当前的电机扭矩;tqctl为扭矩控扭矩,β为扭矩控模式下的电机扭矩滤波因子。
113.具体地,扭矩控模式下的电机扭矩滤波因子β是通过以下方式确定的:
114.β=2*π*t*fq2/(1 2*π*t*fq2)
115.其中,t为所述驱动电机的电机扭矩采样周期,fq2为扭矩控滤波截止频率。fq2为标定量,其大小根据是否有干预扭矩标定,在有干预扭矩的情况下,标定fq值较大;在无干预扭矩的情况下,标定fq值较小。
116.在上述实施例的基础上,图3为本公开实施提供的另一种实现图1中步骤s13的流程图。在步骤s13中,所述响应于接收到的控制指令,根据所述混动车辆的控制状态以及整车需求扭矩确定所述驱动电机的初始电机扭矩需求,包括:
117.在步骤s131中,响应于混动车辆的驱动模式切换指令,根据整车需求扭矩计算驱动电机在纯电模式下的电机扭矩需求以及驱动电机在混动模式下的电机扭矩需求。
118.其中,控制指令包括混动车辆的驱动模式切换指令。混动车辆的控制状态包括混动车辆的驱动模式。
119.在步骤s132中,根据混动车辆当前的驱动模式,实时计算驱动电机的模式切换因子。
120.在具体实施时,在模式切换过程中,驱动电机的模式切换因子用于合理协调分配驱动电机的电机扭矩需求,根据混动车辆在切换之前或切换之后所处的驱动模式,确定切换的目标驱动模式的模式切换因子极值,实时计算切换至目标驱动模式过程中的模式切换因子。
121.在由纯电模式向混动模式切换时,实时计算得到的模式切换因子,用于使后续计算得到的初始电机扭矩需求逐步向驱动电机在混动模式下的电机扭矩需求靠近;最终计算得到的模式切换因子极值,使得后续计算得到的初始电机扭矩需求等于驱动电机在混动模式下的电机扭矩需求。
122.在由混动模式向纯电模式切换时,实时计算得到的模式切换因子,用于使后续计算得到的初始电机扭矩需求逐步向驱动电机在纯电模式下的电机扭矩需求靠近;最终计算得到的模式切换因子极值,使得后续计算得到的初始电机扭矩需求等于驱动电机在纯电模式下的电机扭矩需求。
123.在步骤s133中,在驱动模式切换过程中,根据驱动电机在纯电模式下的电机扭矩需求、驱动电机在混动模式下的电机扭矩需求以及实时计算得到的模式切换因子,计算驱动电机的初始电机扭矩需求。
124.在一些具体实施例中,按照以下公式计算得到驱动电机的初始电机扭矩需求:
125.tqemreqmod=tqemreqhy*(1-fac) tqemreqev*fac
126.其中,tqemreqmod为初始电机扭矩需求,即协调后的电机扭矩需求;tqemreqhy为混动模式下的电机扭矩需求,tqemreqev为纯电模式下的电机扭矩需求;fac为模式切换因子。在由纯电模式向混动模式切换过程中,fac逐步减小;在由混动模式向纯电模式切换过程中,fac逐步增大。
127.在上述实施例的基础上,图4为本公开实施提供的一种实现图3中步骤s132的流程图。在步骤s132中,所述根据所述混动车辆当前的驱动模式,实时计算所述驱动电机的模式切换因子,包括:
128.在步骤s1321中,确定混动车辆当前的驱动模式下的模式切换因子。
129.在步骤s1322中,以该驱动模式下的模式切换因子为初始值、预设切换步长为步长,循环计算驱动电机的模式切换因子,直到模式切换因子达到目标驱动模式对应的模式切换因子极值,终止模式切换因子循环计算过程。
130.目标驱动模式即为混动车辆要切换到的驱动模式,例如,在混动车辆当前的驱动模式为纯电模式,向混动模式切换的情况下,混动模式即为目标驱动模式。
131.具体地,在当前的驱动模式为纯电模式的情况下,以纯电模式下当前的模式切换因子为初始值,减去预设切换步长,得到当前计算周期的模式切换因子,在该计算周期内根据驱动电机在纯电模式下的电机扭矩需求、驱动电机在混动模式下的电机扭矩需求以及模式切换因子,计算驱动电机的初始电机扭矩需求。在下一个计算周期,以当前计算周期的模式切换因子为初始值,减去预设切换步长,得到下一个计算周期的模式切换因子,在下一个计算周期内根据驱动电机在纯电模式下的电机扭矩需求、驱动电机在混动模式下的电机扭矩需求以及下一个计算周期的模式切换因子,再次计算驱动电机的初始电机扭矩需求。在模式切换因子减小到极小值的情况下,终止模式切换因子循环计算过程。接下来的计算周期,均根据驱动电机在纯电模式下的电机扭矩需求、驱动电机在混动模式下的电机扭矩需求以及模式切换因子极小值,计算驱动电机的初始电机扭矩需求。
132.在当前的驱动模式为混动模式的情况下,以混动模式下当前模式切换因子为初始值,循环加上预设切换步长,计算得到驱动电机的模式切换因子,直到模式切换因子达到纯电模式对应的模式切换因子极值,终止模式切换因子循环计算过程。
133.具体地,在混动车辆当前的驱动模式为纯电模式,向混动模式切换的情况下,模式切换因子fac=facfb-b,混动模式对应的模式切换因子极值为零。在混动车辆当前的驱动模式为混动模式,向纯电模式切换的情况下,模式切换因子fac=facfb b,纯电模式对应的模式切换因子极值为1。其中,facfb为初始值,b为预设切换步长。模式切换因子fac的最大值为1,最小值为0,在向混动模式切换的情况下,模式切换因子fac减小到0,终止模式切换因子循环计算过程;在向纯电模式切换的情况下,模式切换因子fac增大到1,终止模式切换因子循环计算过程。
134.在上述实施例的基础上,图5为本公开实施提供的一种实现图1中步骤s14的流程图。在步骤s14中,所述根据所述电机响应干预扭矩以及所述初始电机扭矩需求确定所述驱动电机的电机扭矩需求,包括:
135.在步骤s141中,根据混动车辆的动力系统状态,确定驱动电机当前的扭矩范围。
136.具体地,驱动电机当前的扭矩范围用于表征驱动电机在当前动力系统状态条件下,可以输出的最大扭矩和最小扭矩的范围;例如,当前电池电荷状态条件下,驱动电机的最大扭矩和最小扭矩,则该最大扭矩和最小扭矩之间的范围即为驱动电机当前的扭矩范围。
137.在步骤s142中,确定电机响应干预扭矩与初始电机扭矩需求之和,是否处于扭矩范围之内。
138.具体的,在电机响应干预扭矩为降扭干预扭矩的情况下,即电机响应干预扭矩为负值,确定电机响应干预扭矩与初始电机扭矩需求之和,是否处于扭矩范围之内。
139.在步骤s143中,在超出扭矩范围的情况下,确定和最接近的扭矩范围的极值为驱动电机的电机扭矩需求。
140.在步骤s144中,在未超出扭矩范围的情况下,确定电机响应干预扭矩与初始电机扭矩需求之和为驱动电机的电机扭矩需求。
141.例如,在电机响应干预扭矩为-100牛
·
米,初始电机扭矩需求为400牛
·
米的情况下,若扭矩范围为30~280牛
·
米,则确定电机响应干预扭矩与初始电机扭矩需求之和300牛
·
米,超出扭矩范围为30~280牛
·
米,则300牛
·
米最接近的扭矩范围的极值280牛
·
米为驱动电机的电机扭矩需求。若扭矩范围为30~380牛
·
米,则确定电机响应干预扭矩与初始电机扭矩需求之和300牛
·
米为驱动电机的电机扭矩需求。
142.在上述实施例的基础上,在步骤s14中,所述响应于接收到的控制指令,根据所述混动车辆的控制状态以及整车需求扭矩确定所述驱动电机的初始电机扭矩需求,包括:
143.响应于接收到的发动机的启停切换指令,确定所述发动机的启停协调扭矩,所述控制指令包括所述启停切换指令;并,
144.根据所述启停协调扭矩、所述混动车辆的控制状态以及整车需求扭矩确定所述驱动电机的初始电机扭矩需求;
145.所述以所述电机扭矩需求为目标电机扭矩控制所述驱动电机运行,包括:基于所述启停切换指令表征的发动机启停状态,以所述驱动电机当前的电机扭矩为初始值、所述电机扭矩需求为目标电机扭矩,根据电机滤波梯度以及电机滤波周期,控制所述驱动电机梯度滤波运行。
146.在具体实施时,在混动车辆的驱动模式切换时,当起停模块发送的启停切换指令为启停由0置1时,表征发动机处于启机过程中或者停机过程中,确定发动机的启停协调扭矩,并根据所述启停协调扭矩、所述混动车辆的控制状态以及整车需求扭矩确定所述驱动电机的初始电机扭矩需求,进而以驱动电机当前的电机扭矩为初始值,梯度滤波到发动机启动时的电机扭矩需求,或者,以驱动电机当前的电机扭矩为初始值,梯度滤波到发动机停机时的电机扭矩需求。其中,该电机扭矩需求是根据发动机启动或者停机时对驱动电机扭矩影响以及干预扭矩对驱动电机扭矩影响确定的。
147.当起停模块发送的起停请求由1置0时,表征发动机停机过程或者启机过程完成,确定发动机的启停协调扭矩,并根据所述启停协调扭矩、所述混动车辆的控制状态以及整车需求扭矩确定所述驱动电机的初始电机扭矩需求,进而以驱动电机当前的电机扭矩为初始值,梯度滤波到发动机启动完成或者停机完成后的电机扭矩需求。
148.具体地,若tqemreqfb《tqem,则tqemreqout=tqemreqfb pos*step;
149.若tqemreqout》tqem,则tqemreq=tqem,否则tqemreq=tqemreqout。
150.若tqemreqfb》tqem,则tqemreqout=tqemreqfb-neg*step。
151.若tqemreqout《tqem,则tqemreq=tqem,否则tqemreq=tqemreqout。
152.其中,tqemreq为电机扭矩需求;tqemreqfb为当前的电机扭矩;tqemreqout为滤波后的电机扭矩需求;tqem为驱动电机的目标扭矩,在起停请求为1时,为发动机启动或者停机时对驱动电机扭矩与干预扭矩下驱动电机扭矩之和,在起停请求为0时,仅为干预扭矩下的电机扭矩。pos为电机扭矩增加梯度;neg为电机扭矩下降梯度;step为电机滤波周期,例如电机滤波周期通常为0.01s。电机滤波梯度包括电机扭矩增加梯度和电机扭矩下降梯度。
153.这样,可以在发动机启动或者停机过程中,根据干预扭矩以及发动机扭矩对驱动电机的影响,确定驱动电机的电机扭矩需求,进而减小在发动机启动或者停机过程中,有干预扭矩时驱动电机扭矩输出的波动。
154.图6为本公开实施提供的另一种混动车辆驱动电机控制方法的流程图,参见图6所示,整车控制器基于纯电模式激活标志位状态,根据整车需求扭矩计算电机扭矩,包括计算纯电模式下扭矩控及转速控对应的电机扭矩,进而基于模式切换因子,计算转速控与扭矩控切换时的电机扭矩,以及计算混动模式下电机扭矩。
155.进一步地,计算驱动模式切换时电机扭矩,并根据tcu干预扭矩和esp干预扭矩确定目标干预扭矩,并计算电机响应干预扭矩。在有变速器控制器tcu干预扭矩和/或车身稳定系统控制器esp干预扭矩的情况下,确定tcu干预扭矩为目标干预扭矩,在仅有车身稳定系统控制器esp干预扭矩的情况下,确定esp干预扭矩为目标干预扭矩,并计算电机响应干预扭矩。
156.进一步地,计算启停机与正常模式转换时的电机扭矩,进而基于上述得到的电机扭矩计算到驱动电机的实际电机扭矩。
157.基于相同的发明构思,本公开实施例还提供一种混动车辆驱动电机控制装置,用于执行上述实施例提供的混动车辆驱动电机控制方法的步骤,该装置可以以软件、硬件或者两者相结合的方式实现混动车辆驱动电机控制方法。图7为本公开实施提供的一种混动车辆驱动电机控制装置100的框图,如图7所示,所述装置100包括:第一确定模块110、第二确定模块120、第三确定模块130和控制模块140。
158.其中,第一确定模块110,用于从接收到的干预扭矩中确定目标干预扭矩;
159.第二确定模块120,用于根据所述目标干预扭矩以及所述驱动电机当前的电机扭矩确定所述驱动电机的电机响应干预扭矩;
160.第三确定模块130,用于响应于接收到的控制指令,根据所述混动车辆的控制状态以及所述整车需求扭矩确定所述驱动电机的初始电机扭矩需求;
161.控制模块140,用于根据所述电机响应干预扭矩以及所述初始电机扭矩需求确定所述驱动电机的电机扭矩需求,并以所述电机扭矩需求为目标电机扭矩控制所述驱动电机运行。
162.上述装置基于目标干预扭矩确定驱动电机针对干预扭矩的响应干预扭矩,以及基于例如控制模式切换控制指令或者驱动模式切换控制指令确定驱动电机的初始需求扭矩,进而根据响应干预扭矩和初始需求扭矩共同确定电机扭矩需求,从而可以在模式切换时快速地干预扭矩进行响应,进而减小整车扭矩输出波动。可以提高整车动力性能以及行驶安
全性。
163.可选地,所述第三确定模块130,用于响应于接收到的所述驱动电机的电机控制状态切换指令,根据所述驱动电机当前的电机控制状态以及所述整车需求扭矩,计算该电机控制状态下的所述驱动电机的转速控扭矩,所述控制指令包括所述电机控制状态切换指令,所述混动车辆的控制状态包括所述驱动电机的电机控制状态;
164.根据所述驱动电机的当前提供扭矩、该电机控制状态下的电机扭矩滤波因子以及所述转速控扭矩,确定所述驱动电机的初始电机扭矩需求。
165.可选地,所述第三确定模块130,用于响应于接收到的所述混动车辆的驱动模式切换指令,根据所述整车需求扭矩计算所述驱动电机在纯电模式下的转速控扭矩以及所述驱动电机在纯电模式下的扭矩控扭矩,所述控制指令包括所述驱动模式切换指令;以及
166.根据所述混动车辆当前的驱动模式,实时计算所述驱动电机的模式切换因子;
167.在驱动模式切换过程中,根据所述转速控扭矩、所述扭矩控扭矩以及实时计算得到的所述模式切换因子,计算所述驱动电机的初始电机扭矩需求。
168.可选地,所述第三确定模块130,用于确定所述混动车辆当前的驱动模式下的模式切换因子值;
169.以该驱动模式下的模式切换因子值为初始值、预设切换步长为步长,循环计算所述驱动电机的模式切换因子,直到所述模式切换因子达到目标驱动模式对应的模式切换因子极值,终止所述模式切换因子循环计算过程;
170.其中,在当前的驱动模式为纯电模式的情况下,以纯电模式下的模式切换因子值为初始值,循环减去预设切换步长,计算得到所述驱动电机的模式切换因子,直到所述模式切换因子达到混动模式对应的模式切换因子极值,终止模式切换因子循环计算过程;
171.在当前的驱动模式为混动模式的情况下,以混动模式下当前模式切换因子值为初始值,循环加上预设切换步长,计算得到所述驱动电机的模式切换因子,直到所述模式切换因子达到纯电模式对应的模式切换因子极值,终止模式切换因子循环计算过程。
172.可选地,所述控制模块140,用于根据所述混动车辆的动力系统状态,确定所述驱动电机当前的扭矩范围;
173.确定所述电机响应干预扭矩与所述初始电机扭矩需求之和,是否处于所述扭矩范围之内;
174.在超出所述扭矩范围的情况下,确定所述和最接近的扭矩范围的极值为所述驱动电机的所述电机扭矩需求;
175.在未超出所述扭矩范围的情况下,确定所述需求干预电机扭矩与所述初始电机扭矩需求之和为所述驱动电机的所述电机扭矩需求。
176.可选地,所述第三确定模块130,用于响应于接收到的发动机的启停切换指令,确定所述发动机的启停协调扭矩,所述控制指令包括所述启停切换指令;并,
177.根据所述启停协调扭矩、所述混动车辆的控制状态以及整车需求扭矩确定所述驱动电机的初始电机扭矩需求;
178.所述控制模块140,用于基于所述启停切换指令表征的发动机启停状态,以所述驱动电机当前的电机扭矩为初始值、所述电机扭矩需求为目标电机扭矩,根据电机滤波梯度以及电机滤波周期,控制所述驱动电机梯度滤波运行。
179.可选地,所述第一确定模块110,用于在所述干预扭矩的来源包括变速器控制器和车身稳定电子系统控制器的情况下,以所述变速器控制器发送的干预扭矩为所述目标干预扭矩;
180.在所述干预扭矩的来源为车身稳定电子系统控制器的情况下,以所述车身稳定电子系统控制器发送的干预扭矩为所述目标干预扭矩。
181.关于上述实施例中的装置,其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述,此处将不做详细阐述说明。
182.此外值得说明的是,为描述的方便和简洁,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,其所涉及的部分并不一定是本发明所必须的,例如,第一确定模块110和第三确定模块130,在具体实施时可以是相互独立的装置也可以是同一个装置,本公开对此不作限定。
183.在具体实施时,上述混动车辆驱动电机控制装置可以配置于整车控制器,也可以配置于电机控制器。
184.为了实现上述实施例,本公开还提出了一种控制器,包括:
185.存储器,其中存储有计算机程序;以及
186.一个或多个处理器,当所述计算机可读程序被所述一个或多个处理器执行时,实现前述的混动车辆驱动电机控制方法。
187.本公开实施例还提供一种混动车辆,包括:前述的控制器。
188.为了实现上述实施例,本公开还提出了一种计算机程序,包括计算机可读代码,当所述计算机可读代码在计算处理设备上运行时,导致所述计算处理设备执行前述的混动车辆驱动电机控制方法。
189.为了实现上述实施例,本公开还提出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前述任一项所述混动车辆驱动电机控制方法的步骤。
190.图8为本公开实施例提供了一种计算处理设备的结构示意图。该计算机处理设备可以被配置为一控制器,该计算处理设备通常包括处理器1110和以存储器1130形式的计算机程序产品或者计算机可读介质。存储器1130可以是诸如闪存、eeprom(电可擦除可编程只读存储器)、eprom、硬盘或者rom之类的电子存储器。存储器1130具有用于执行上述方法中的任何方法步骤的程序代码1151的存储空间1150。例如,用于程序代码的存储空间1150可以包括分别用于实现上面的方法中的各种步骤的各个程序代码1151。这些程序代码可以从一个或者多个计算机程序产品中读出或者写入到这一个或者多个计算机程序产品中。这些计算机程序产品包括诸如硬盘,紧致盘(cd)、存储卡或者软盘之类的程序代码载体。这样的计算机程序产品通常为如图9所示的便携式或者固定存储单元。该存储单元可以具有与图8的服务器中的存储器1130类似布置的存储段、存储空间等。程序代码可以例如以适当形式进行压缩。通常,存储单元包括计算机可读代码1151’,即可以由例如诸如1110之类的处理器读取的代码,这些代码当由服务器运行时,导致该服务器执行上面所描述的方法中的各个步骤。
191.以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式,但是,本公开并不限于上述实施方式中的具体细节,在本公开的技术构思范围内,可以对本公开的技术方案进行多种简
单变型,这些简单变型均属于本公开的保护范围。
192.另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
193.此外,本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本公开的思想,其同样应当视为本公开所公开的内容。
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