一种扭矩控制方法、系统、设备及介质、一种车辆与流程
未命名
07-11
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1.本技术涉及车辆技术领域,特别是涉及一种扭矩控制方法、系统、设备及介质、一种车辆。
背景技术:
2.目前,越来越多的主机厂推出混合动力和纯电动等新能源车型。就混合动力汽车来说,就有多种分类方式。比如,按照是否可以插枪充电,可以分为插电式和非插电式;按照不同动力传递方式,可以分为串联式、并联式及混联式;按照电机在传动链中所处的位置不同,可以分为p0、p1、p2、p3及p4等类型。
3.由于p0的拓扑结构,其电机和发动机之间的动力一般通过皮带进行传递,从而很难避免行车时不出现皮带打滑的问题。一方面,皮带属于非刚性传动,一旦整车出现急加速、急减速(特别是在车辆涉水时)工况,便很容易出现打滑。另一方面,随着整车行驶里程增加,皮带会逐渐老化,如果用户没有及时保养或更换皮带,也很容易出现皮带打滑。而皮带打滑会导致分配给电机的执行扭矩部分转化成热能消耗,加剧皮带磨损,同时,由于分配给电机和发动机的最优扭矩无法满足,整车排放也会变差。
技术实现要素:
4.鉴于以上所述现有技术的缺点,本技术的目的在于提供一种扭矩控制方法、系统、设备及介质,用于解决现有技术中存在的技术问题。
5.为实现上述目的及其他相关目的,本技术提供一种扭矩控制方法,所述方法包括以下步骤:
6.获取车辆数据和电机数据,所述电机数据包括皮带传动扭矩和电机转速,所述车辆数据包括车辆发动机转速;
7.根据电机出现皮带打滑时的皮带传动扭矩、电机与车辆发动机的绝对转速差,计算所述电机在皮带打滑时的限制扭矩,作为第一限制扭矩;所述电机与车辆发动机的绝对转速差基于所述电机转速和所述车辆发动机转速计算得到;
8.根据所述第一限制扭矩对所述电机进行扭矩控制,直至皮带打滑消除。
9.可选地,所述根据电机出现皮带打滑时的皮带传动扭矩、电机与车辆发动机的绝对转速差,计算所述电机在皮带打滑时的限制扭矩的过程包括:
10.根据电机出现皮带打滑时的皮带传动扭矩、电机与车辆发动机的绝对转速差进行比例积分控制,计算所述电机在皮带打滑时的限制扭矩,有:
11.t
brmsliplim
=t
blt
+k
p
*n
diffabslt
+ki*∫n
diffabslt
dt;
12.式中,t
brmsliplim
表示所述电机在皮带打滑时的限制扭矩;
13.t
blt
表示皮带传动扭矩;
14.k
p
表示比例项系数;
15.n
diffabslt
表示电机与车辆发动机的绝对转速差;
16.ki表示积分项系数。
17.可选地,所述电机数据还包括:电机扭矩、电机转动惯量和电机角速度;所述皮带传动扭矩的获取过程包括:
18.根据所述电机扭矩、所述电机转动惯量和所述电机角速度,计算出所述皮带传动扭矩,有:
[0019][0020]
式中,t
blt
表示皮带传动扭矩;
[0021]
t
brm
表示电机扭矩;
[0022]jbrm
表示电机转动惯量;
[0023]
ω
brm
表示电机角速度。
[0024]
可选地,所述车辆数据还包括:电机与车辆发动机的传动比;所述电机与车辆发动机的绝对转速差的计算过程包括:
[0025]
根据所述车辆发动机转速、所述电机转速、所述电机与车辆发动机的传动比,计算出所述电机与车辆发动机的绝对转速差,有:
[0026]ndiffabslt
=n
eng-n
brm
*r
brm2eng
;
[0027]
式中,n
diffabslt
表示电机与车辆发动机的绝对转速差;
[0028]neng
表示车辆发动机转速;
[0029]nbrm
表示电机转速;
[0030]rbrm2eng
表示电机与车辆发动机的传动比。
[0031]
可选地,在计算所述电机在皮带打滑时的限制扭矩前,所述方法还包括:
[0032]
计算当前时刻下电机与车辆发动机的绝对转速差、当前时刻下电机与车辆发动机的相对转速差;以及,
[0033]
计算当前时刻下所述绝对转速差与所述相对转速差的差值,记为第一差值;
[0034]
将所述第一差值的绝对值与第一预设值进行比对;
[0035]
若所述差值的绝对值大于第一预设值,并持续第一预设时长,则确定当前时刻下所述电机出现皮带打滑;
[0036]
若所述差值的绝对值小于或等于第一预设值,则确定当前时刻下所述电机未出现皮带打滑。
[0037]
可选地,所述车辆数据还包括:电机扭矩与转速的关联系数;所述电机与车辆发动机的相对转速差的计算过程包括:
[0038]
获取电机扭矩与转速的关联系数、电机扭矩和电机转速;
[0039]
根据所述电机扭矩与转速的关联系数、所述电机扭矩和所述电机转速,计算出所述电机与车辆发动机的相对转速差,有:
[0040]ndiffrel
=k
rel
*t
brm
*n
brm
;
[0041]
式中,n
diffrel
表示电机与车辆发动机的相对转速差;
[0042]krel
表示电机扭矩与转速的关联系数;
[0043]
t
brm
表示电机扭矩;
[0044]nbm
表示电机转速。
[0045]
可选地,若在当前时刻下,所述电机未出现皮带打滑,则所述方法还包括:对当前时刻下所述电机的限制扭矩进行滤波。
[0046]
可选地,在皮带打滑消除后,所述方法还包括:
[0047]
将在所述第一限制扭矩对所述电机进行扭矩控制过程中,所述绝对转速差出现拐点时的电机扭矩作为电机初始恢复扭矩;
[0048]
根据所述电机初始恢复扭矩和预设扭矩恢复步长,对所述电机进行扭矩恢复,直至所述电机在进行扭矩恢复后的实际限制扭矩达到预设目标扭矩;
[0049]
或者,根据所述电机初始恢复扭矩和预设扭矩恢复步长,对所述电机进行扭矩恢复,直至对所述电机进行扭矩恢复的次数达到预设次数。
[0050]
可选地,所述根据所述电机初始恢复扭矩和预设扭矩恢复步长,对所述电机进行扭矩恢复的过程包括:
[0051]
将所述电机初始恢复扭矩与预设扭矩恢复步长进行相加,得到电机恢复扭矩限制值;
[0052]
对所述电机进行扭矩恢复,并获取所述电机在当前时刻下进行扭矩恢复后的实际限制扭矩;
[0053]
计算所述实际限制扭矩与所述电机恢复扭矩限制值的差值,记为第二差值;
[0054]
判断所述第二差值是否小于或等于第二预设值;
[0055]
若所述第二差值大于所述第二预设值,则进行扭矩恢复等待,直至所述第二差值小于或等于所述第二预设值;
[0056]
若所述第二差值小于或等于所述第二预设值,并持续第二预设时长,则将电机恢复扭矩限制值与预设扭矩恢复步长进行相加,继续对所述电机进行扭矩恢复。
[0057]
本技术还提供一种扭矩控制装置,所述装置包括有:
[0058]
数据采集模块,用于获取车辆数据和电机数据,所述电机数据包括皮带传动扭矩和电机转速,所述车辆数据包括车辆发动机转速;
[0059]
扭矩计算模块,用于根据电机出现皮带打滑时的皮带传动扭矩、电机与车辆发动机的绝对转速差,计算所述电机在皮带打滑时的限制扭矩,作为第一限制扭矩;所述电机与车辆发动机的绝对转速差基于所述电机转速和所述车辆发动机转速计算得到;
[0060]
扭矩控制模块,用于根据所述第一限制扭矩对所述电机进行扭矩控制,直至皮带打滑消除。
[0061]
可选地,所述装置还包括有:扭矩恢复模块,用于在皮带打滑消除后,将在所述第一限制扭矩对所述电机进行扭矩控制过程中,所述绝对转速差出现拐点时的电机扭矩作为电机初始恢复扭矩;并根据所述电机初始恢复扭矩和预设扭矩恢复步长,对所述电机进行扭矩恢复,直至所述电机在进行扭矩恢复后的实际限制扭矩达到预设目标扭矩;或者,根据所述电机初始恢复扭矩和预设扭矩恢复步长,对所述电机进行扭矩恢复,直至对所述电机进行扭矩恢复的次数达到预设次数。
[0062]
本技术还提供一种扭矩控制设备,包括:
[0063]
处理器;和,
[0064]
存储有指令的计算机可读介质,当所述处理器执行所述指令时,使得所述设备执行如上述中任意一项所述的扭矩控制方法。
[0065]
本技术还提供一种计算机可读介质,其上存储有指令,所述指令由处理器加载并执行如上述中任意一项所述的扭矩控制方法。
[0066]
本技术还提供一种车辆,所述车辆包括有上述任意一项所述的扭矩控制装置。
[0067]
如上所述,本技术提供一种扭矩控制方法、系统、设备及介质,具有以下有益效果:在电机出现皮带打滑时,本技术根据电机出现皮带打滑时的皮带传动扭矩、电机与车辆发动机的绝对转速差,计算出电机在皮带打滑时的限制扭矩,然后根据计算出的限制扭矩对电机进行扭矩控制,直至电机的皮带打滑消除。本技术通过消除电机的皮带打滑,可以克服目前部分新能源车型(例如p0拓扑结构车型)在皮带打滑时所带来的负面影响,同时保证了车辆具有良好的驾驶性以及合格的排放标准。此外,本技术在皮带打滑消除后,还可以逐步恢复电机限制扭矩,直至电机限制扭矩达到设定的目标扭矩。同时,由于皮带打滑时的噪音可能会被驾驶员感知到,特别是老化比较严重的皮带,所以本技术在电机扭矩恢复次数达到预设上限次数后,就不再对电机限制扭矩进行恢复,以减轻噪音等外界因素对驾驶员的干扰。
附图说明
[0068]
图1为本技术中一实施例提供的不同电机位置混合动力拓扑结构示意图;
[0069]
图2为应用于本技术中一个或多个实施例中技术方案的示例性系统架构的示意图;
[0070]
图3为本技术中一实施例提供的扭矩控制方法的流程示意图;
[0071]
图4为本技术中一实施例提供的皮带打滑的物理过程示意图;
[0072]
图5为本技术中另一实施例提供的扭矩控制方法的流程示意图;
[0073]
图6为本技术中一实施例提供的扭矩控制装置的硬件结构示意图;
[0074]
图7为适用于实现本技术中一个或多个实施例的扭矩控制设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
[0075]
以下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点与功效。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0076]
需要说明的是,以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本技术的基本构想,遂图式中仅显示与本技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0077]
目前,就混合动力汽车来说,按照电机在传动链中所处的位置不同,可以分为p0、p1、p2、p3及p4等类型。作为示例,图1展示了不同电机位置混合动力拓扑结构。对于p0类型的拓扑结构,常用于48v混动系统,相比于其他类型混动结构,其具有低成本的优势,且能实现滑行、起停、助力等功能,在实际项目中有着不少的应用。然而,由于p0的拓扑结构,其电
机和发动机之间的动力一般通过皮带进行传递,这就很难避免行车时不出现皮带打滑的问题。一方面,皮带属于非刚性传动,一旦整车出现急加速、急减速(特别是在车辆涉水时)工况,便很容易出现打滑;另一方面,随着整车行驶里程增加,皮带会逐渐老化,如果用户没有及时保养或更换皮带,也很容易出现皮带打滑。皮带打滑会导致分配给电机的执行扭矩部分转化成热能消耗,加剧皮带磨损,同时,由于分配给电机和发动机的最优扭矩无法满足,整车排放也会变差。因此,需要对p0类型以及其他类型的新能源车辆进行控制,尽可能地降低皮带打滑对车辆驾驶和排放的影响。
[0078]
图2示出了一种可以应用本技术中一个或多个实施例中技术方案的示例性系统架构的示意图。如图2所示,系统架构100可以包括终端设备110、网络120和服务器130。终端设备110可以包括智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑等各种电子设备。服务器130可以是独立的物理服务器,也可以是多个物理服务器构成的服务器集群或者分布式系统,还可以是提供云计算服务的云服务器。网络120可以是能够在终端设备110和服务器130之间提供通信链路的各种连接类型的通信介质,例如可以是有线通信链路或者无线通信链路。
[0079]
根据实现需要,本技术实施例中的系统架构可以具有任意数目的终端设备、网络和服务器。例如,服务器130可以是由多个服务器设备组成的服务器群组。另外,本技术实施例提供的技术方案可以应用于终端设备110,也可以应用于服务器130,或者可以由终端设备110和服务器130共同实施,本技术对此不做特殊限定。
[0080]
在本技术的一个实施例中,本技术的终端设备110或服务器130可以在电机出现皮带打滑时,本技术根据电机出现皮带打滑时的皮带传动扭矩、电机与车辆发动机的绝对转速差,计算出电机在皮带打滑时的限制扭矩,然后根据计算出的限制扭矩对电机进行扭矩控制,直至电机的皮带打滑消除。利用终端设备110或服务器130执行扭矩控制方法,可以消除电机的皮带打滑,克服目前部分新能源车型(例如p0拓扑结构车型)在皮带打滑时所带来的负面影响,保证了车辆具有良好的驾驶性以及合格的排放标准。
[0081]
以上部分介绍了应用本技术技术方案的示例性系统架构的内容,接下来继续介绍本技术的扭矩控制方法。
[0082]
图3示出了本技术一实施例提供的扭矩控制方法流程示意图。具体地,在一示例性实施例中,如图3所示,本实施例提供一种扭矩控制方法,该方法包括以下步骤:
[0083]
s310,获取车辆数据和电机数据,所述电机数据包括皮带传动扭矩和电机转速,所述车辆数据包括车辆发动机转速;
[0084]
s320,根据电机出现皮带打滑时的皮带传动扭矩、电机与车辆发动机的绝对转速差,计算所述电机在皮带打滑时的限制扭矩,作为第一限制扭矩;所述电机与车辆发动机的绝对转速差基于所述电机转速和所述车辆发动机转速计算得到;
[0085]
s330,根据所述第一限制扭矩对所述电机进行扭矩控制,直至皮带打滑消除。
[0086]
由此可知,本实施例通过消除电机的皮带打滑,可以克服目前部分新能源车型(例如p0拓扑结构车型)在皮带打滑时所带来的负面影响,同时保证了车辆具有良好的驾驶性以及合格的排放标准。
[0087]
在一示例性实施例中,步骤s320根据电机出现皮带打滑时的皮带传动扭矩、电机与车辆发动机的绝对转速差,计算所述电机在皮带打滑时的限制扭矩的过程包括:
[0088]
根据电机出现皮带打滑时的皮带传动扭矩、电机与车辆发动机的绝对转速差进行
比例积分控制,计算所述电机在皮带打滑时的限制扭矩,有:
[0089]
t
brmsliplim
=t
blt
+k
p
*n
diffabslt
+ki*∫n
diffabslt
dt;
[0090]
式中,t
brmsliplim
表示所述电机在皮带打滑时的限制扭矩,即第一限制扭矩;t
blt
表示皮带传动扭矩;k
p
表示比例项系数;n
diffabslt
表示电机与车辆发动机的绝对转速差;ki表示积分项系数。本实施例在计算出第一限制扭矩后,还可以对第一限制扭矩进行判断,例如判断第一限制扭矩是否超过上次未打滑时的扭矩限制值,是否高于预设目标扭矩。如果第一限制扭矩没有超过上次未打滑时的扭矩限制值,也没有高于预设目标扭矩,则说明计算出的第一限制扭矩是较为理想的,通过此时计算出的第一限制扭矩对电机进行扭矩控制,可以更高效地对消除电机的皮带打滑。如果第一限制扭矩超过上次未打滑时的扭矩限制值,或者高于预设目标扭矩,则说明计算出的第一限制扭矩不是特别理想的,但是此时的第一限制扭矩仍然能够对电机进行扭矩控制,只是效率或工作状态稍微缓慢一点。
[0091]
在一示例性实施例中,所述电机数据还包括:电机扭矩、电机转动惯量和电机角速度。在本实施例中,皮带传动扭矩的获取过程包括:根据所述电机扭矩、所述电机转动惯量和所述电机角速度,计算出所述皮带传动扭矩,有:式中,t
blt
表示皮带传动扭矩;t
brm
表示电机扭矩;j
brm
表示电机转动惯量;ω
brm
表示电机角速度。
[0092]
在一示例性实施例中,所述车辆数据还包括:电机与车辆发动机的传动比。在本实施例中,所述电机与车辆发动机的绝对转速差的计算过程包括:根据所述车辆发动机转速、所述电机转速、所述电机与车辆发动机的传动比,计算出所述电机与车辆发动机的绝对转速差,有:n
diffabslt
=n
eng-n
brm
*r
brm2eng
;式中,n
diffabslt
表示电机与车辆发动机的绝对转速差;n
eng
表示车辆发动机转速;n
brm
表示电机转速;r
brm2eng
表示电机与车辆发动机的传动比。
[0093]
在一示例性实施例中,在计算所述电机在皮带打滑时的限制扭矩前,本实施例还可以包括:计算当前时刻下电机与车辆发动机的绝对转速差、当前时刻下电机与车辆发动机的相对转速差;以及,计算当前时刻下所述绝对转速差与所述相对转速差的差值,记为第一差值;将所述第一差值的绝对值与第一预设值进行比对;若所述差值的绝对值大于第一预设值,并持续第一预设时长,则确定当前时刻下所述电机出现皮带打滑;若所述差值的绝对值小于或等于第一预设值,则确定当前时刻下所述电机未出现皮带打滑。在本实施例或其他一些实施例中,第一预设值可以根据实际情况进行设定,例如可以在考虑发动机水温等因素后,再设定第一预设值。由于皮带为非刚性传动,即使在正常传动情况下,发动机与电机间也会存在一些转速差,本实施例将这部分称为相对转速差。所以,本实施例在判断电机的皮带是否打滑时,需要将这相对转速差排除掉,从而使得判断结果更加精确。具体地,如果绝对转速差与相对转速差的差值超过一定限值(该限值主要考虑发动机水温等因素),且持续一小段时间(即诊断确认时间),则真正认为皮带发生打滑。其中,第一预设值定义为lim,则在皮带出现打滑时,有:|n
diffabslt-n
diffrel
|>lim;式中,n
diffabslt
表示电机与车辆发动机的绝对转速差;n
diffrel
表示电机与车辆发动机的相对转速差。此外,本实施例在判断皮带打滑时,设置第一预设时长,可以在发动机起动阶段,即使检测到打滑,也不会进行电机扭矩控制,从而优先保证了车辆的起动性。在本实施例中,第一预设时长可以根据实际情况进行设定,本实施例不做具体数值限定。
[0094]
根据上述记载,在一示例性实施例中,所述车辆数据还包括:电机扭矩与转速的关联系数。在本实施例中,所述电机与车辆发动机的相对转速差的计算过程包括:根据所述电
机扭矩与转速的关联系数、所述电机扭矩和所述电机转速,计算出所述电机与车辆发动机的相对转速差,有:n
diffrel
=k
rel
*t
brm
*n
brm
;式中,n
diffrel
表示电机与车辆发动机的相对转速差;k
rel
表示电机扭矩与转速的关联系数;t
brm
表示电机扭矩;n
brm
表示电机转速。
[0095]
根据上述记载,在一示例性实施例中,若在当前时刻下,所述电机未出现皮带打滑,则本实施例还可以包括:对当前时刻下所述电机的限制扭矩进行滤波。由此可知,如果皮带未打滑,本实施例可以对计算出的电机限制扭矩进行滤波处理。通过对电机限制扭矩进行滤波,可以减少电机扭矩突变对驾驶性的影响,如果皮带已经打滑,则进行扭矩限制,不进行滤波。此外,对电机的限制扭矩进行滤波的过程可以参照其他滤波方式,本实施例不做具体限制。
[0096]
在一示例性实施例中,在皮带打滑消除后,本实施例还可以包括:将在所述第一限制扭矩对所述电机进行扭矩控制过程中,所述绝对转速差出现拐点时的电机扭矩作为电机初始恢复扭矩;根据所述电机初始恢复扭矩和预设扭矩恢复步长,对所述电机进行扭矩恢复,直至所述电机在进行扭矩恢复后的实际限制扭矩达到预设目标扭矩;或者,根据所述电机初始恢复扭矩和预设扭矩恢复步长,对所述电机进行扭矩恢复,直至对所述电机进行扭矩恢复的次数达到预设次数。因为皮带打滑时的噪音可能会被驾驶员感知到,特别是老化比较严重的皮带。因此,本实施例在一个驾驶循环内设定一个皮带打滑恢复的上限次数,达到该次数后就不再允许电机扭矩进行恢复,以有效减轻对驾驶员的干扰。其中,本实施例中的预设次数或上限次数可以根据实际情况进行设定,例如,可以设定为三次、五次等。在本实施例中,扭矩恢复步长主要根据驾驶性决定,一般以20步左右能达到电机最大扭矩来估算,比如,电机最大扭矩为120nm,则扭矩恢复步长可设置为6nm。
[0097]
根据上述记载,在一示例性实施例中,所述根据所述电机初始恢复扭矩和预设扭矩恢复步长,对所述电机进行扭矩恢复的过程包括:将所述电机初始恢复扭矩与预设扭矩恢复步长进行相加,得到电机恢复扭矩限制值;对所述电机进行扭矩恢复,并获取所述电机在当前时刻下进行扭矩恢复后的实际限制扭矩;计算所述实际限制扭矩与所述电机恢复扭矩限制值的差值,记为第二差值;判断所述第二差值是否小于或等于第二预设值;若所述第二差值大于所述第二预设值,则进行扭矩恢复等待,直至所述第二差值小于或等于所述第二预设值;若所述第二差值小于或等于所述第二预设值,并持续第二预设时长,则将电机恢复扭矩限制值与预设扭矩恢复步长进行相加,继续对所述电机进行扭矩恢复。在本实施例中,第二预设值、第二预设时长和预设目标扭矩可以根据实际情况进行设定,本实施例不做具体数值限定。在本实施例中,如果在扭矩恢复过程中又出现了皮带打滑,则会重新进入皮带打滑消除流程,以及扭矩恢复流程。其中,皮带打滑及扭矩恢复的物理过程如图4所示。
[0098]
作为一示例,例如可以将目标扭矩预先设置为100nm,扭矩恢复步长预先设置为6nm,第二预设值预先设置为0.2nm,第二预设时长预先设置为100ms,预设次数设置为3次,则在电机初始恢复扭矩为90nm时,对所述电机进行扭矩恢复的过程可以是:将电机初始恢复扭矩90nm与扭矩恢复步长6nm进行相加,得到电机恢复扭矩限制值96nm,此时的电机恢复扭矩限制值96nm小于目标扭矩100nm,则对电机进行扭矩恢复,并获取电机在当前时刻下进行扭矩恢复后的实际限制扭矩。若电机在当前时刻下进行扭矩恢复后的实际限制扭矩为95.7nm,则电机的实际限制扭矩与电机恢复扭矩限制值的差值为0.3nm,即第二差值为0.3nm,此时第二差值0.3nm大于第二预设值0.2nm,则进入扭矩恢复等待。如果在扭矩恢复
等待阶段,电机的实际限制扭矩由95.7nm变成95.9nm,此时第二差值为0.1nm,小于第二预设值0.2nm,则在持续第二预设时长100ms后,将电机恢复扭矩限制值与预设扭矩恢复步长进行相加,即将电机恢复扭矩限制值96nm与扭矩恢复步长6nm进行相加,得到电机恢复扭矩限制值102nm。由于此时的电机恢复扭矩限制值102nm大于目标扭矩100nm,则此时仍然对所述电机进行扭矩恢复,直到电机进行扭矩恢复后的实际限制扭矩为100nm时停止扭矩恢复。
[0099]
作为另一示例,例如可以将目标扭矩预先设置为110nm,扭矩恢复步长预先设置为6nm,第二预设值预先设置为0.2nm,第二预设时长预先设置为100ms,预设次数设置为3次,则在电机初始恢复扭矩为90nm时,对所述电机进行扭矩恢复的过程可以是:将电机初始恢复扭矩90nm与扭矩恢复步长6nm进行相加,得到电机恢复扭矩限制值96nm,此时的电机恢复扭矩限制值96nm小于目标扭矩110nm,则对电机进行扭矩恢复,并获取电机在当前时刻下进行扭矩恢复后的实际限制扭矩。若电机在当前时刻下进行扭矩恢复后的实际限制扭矩为95.9nm,则电机的实际限制扭矩与电机恢复扭矩限制值的差值为0.1nm,即第二差值为0.1nm,此时第二差值0.1nm小于第二预设值0.2nm,则在持续第二预设时长100ms后,将电机恢复扭矩限制值与预设扭矩恢复步长进行相加,即将电机恢复扭矩限制值96nm与扭矩恢复步长6nm进行相加,得到电机恢复扭矩限制值102nm,此时的电机恢复扭矩限制值102nm小于目标扭矩110nm,则继续对电机进行扭矩恢复。重复上述扭矩恢复过程,发现进行三次扭矩恢复后的电机恢复扭矩限制值为108nm,仍然小于目标扭矩110nm,并且此时的扭矩恢复次数已达到上限,也不再进行扭矩恢复。因为皮带打滑时的噪音可能会被驾驶员感知到,特别是老化比较严重的皮带。因此,本实施例在一个驾驶循环内设定一个皮带打滑恢复的上限次数,达到该次数后就不再允许电机扭矩进行恢复,以有效减轻噪音等外界因素对驾驶员的干扰。
[0100]
如图5所示,在本技术另一示例性实施例中,该实施例还提供一种扭矩控制方法,包括以下步骤:
[0101]
在发动机起动后,实时对皮带是否打滑进行诊断,打滑诊断主要通过发动机和电机之间的转速差来判断,发动机和电机之间的绝对转速差计算如下:
[0102]ndiffabslt
=n
eng-n
brm
*r
brm2eng
;
[0103]
其中:n
diffabslt
表示电机和发动机绝对转速差(已考虑传动比转换);n
eng
表示发动机转速;n
brm
表示电机转速;r
brm2eng
表示电机和发动机间的传动比。
[0104]
由于皮带为非刚性传动,即使在正常传动情况下,发动机与电机间也会存在一些转速差,本实施例将这部分称为相对转速差,在判断皮带是否打滑时,需要将这部分排除掉。相对转速差主要根据电机的扭矩和转速来估算,有:
[0105]ndiffrel
=k
rel
*t
brm
*n
brm
;
[0106]
其中:n
diffrel
表示电机和发动机相对转速差;k
rel
表示电机扭矩和转速相关的系数;t
brm
表示电机扭矩。
[0107]
如果绝对转速差与相对转速差的差值超过门限值(该限值主要考虑发动机水温等因素)且持续一小段时间(即诊断确认时间),则真正认为皮带发生打滑,有:
[0108]
|n
diffabslt-n
diffrel
|>lim;
[0109]
其中,lim表示转速差值的门限值。
[0110]
诊断出皮带打滑后,进入电机扭矩限制控制,根据计算出的皮带传动扭矩及电机
与发动机的绝对转速差进行pi控制,计算出电机在皮带打滑时的扭矩限制,如下计算式:
[0111][0112]
t
brmsliplim
=t
blt
+k
p
*n
diffabslt
+ki*∫n
diffabsltdt
;
[0113]
其中,表示t
blt
表示皮带扭矩;j
brm
表示电机转动惯量;ω
brm
表示电机角速度;t
brmsliplim
表示皮带打滑时电机限制扭矩;k
p
表示p项系数;ki表示i项系数。其中,pi控制是指比例积分控制,即根据给定值与实际输出值构成控制偏差,将偏差的比例和积分通过线性组合构成控制量,对被控对象进行控制。
[0114]
此外,本实施例还对计算出的限制扭矩进行一些限制,即不能超过上次未打滑时的扭矩限制值,也不能高于恢复完成的目标扭矩值。此过程还可以识别绝对转速差n
diffabslt
从上升到下降的拐点,并记录绝对转速差n
diffabslt
出现拐点时的电机扭矩,理论上该扭矩等于皮带轮此时的扭矩传递极限,后续在电机扭矩限制恢复时也可以以此扭矩为第一步恢复扭矩。
[0115]
然后,等皮带打滑现象消除后,则进入电机限制扭矩恢复流程。恢复流程分多步进行,第一步直接恢复到电机打滑时转速差n
diffabslt
出现拐点时的扭矩。后续扭矩恢复步长主要根据驾驶性决定,一般以20步左右能达到电机最大扭矩来估算,比如,电机最大扭矩为120nm,则扭矩恢复步长可设置为6nm。其具体子步骤是:第一,打滑现象消除后,进入等待阶段,一旦达到等待时间后,则放开一个步长电机限制扭矩,并进入下一阶段;第二,进入扭矩确认阶段,此阶段需要有电机扭矩介入,即判断电机扭矩是否已经接近当前的电机扭矩限制值,如果已经接近限制值并持续了一段时间,则扭矩确认完成,认为第一步恢复完全完成,再进入下一阶段;第三,进入每步的间隔等待阶段,对于每一步恢复完成后,进入下一步恢复前,都需要等待一段时间,以尽可能保证恢复过程的稳定性;此后不断重复进入第二、第三阶段。最后,电机限制扭矩达到设定的恢复目标扭矩后,不再进行限制,扭矩恢复完成。如果在扭矩恢复的过程中又出现了打滑,则会重新进入打滑限制流程。其中,皮带打滑及扭矩恢复的物理过程如图4所示。
[0116]
由此可知,本实施例通过诊断出皮带存在打滑,对电机扭矩根据电机和发动机转速差进行闭环控制限制,待打滑现象消除后,再以逐步恢复的方式慢慢放开电机扭矩限制,实现了兼顾驾驶性和排放的控制效果。在发动机起动阶段,即使检测到打滑,也不会进行电机扭矩控制,优先保证了车辆的起动性。同时,本实施例对计算出的电机限制扭矩进行滤波处理。如果皮带无打滑,则对电机限制扭矩进行滤波,以减少电机扭矩突变对驾驶性的影响,如果皮带已经打滑,则不需要滤波。而且,本实施例还设置了扭矩恢复次数限制;因为皮带打滑时的噪音可能会被驾驶员感知到,特别是老化比较严重的皮带。因此,在一个驾驶循环内设定一个皮带打滑恢复的上限次数,达到该次数后就不再允许电机扭矩进行恢复,以有效减轻对驾驶员的干扰。所以,本实施例中记载的技术方案不仅适用于发动机和电机通过皮带传动的类型,也可用于齿轮传动或者链条等刚性传动类型。
[0117]
综上所述,本技术提供一种扭矩控制方法,可以检测电机是否出现皮带打滑,然后在电机出现皮带打滑时,根据电机出现皮带打滑时的皮带传动扭矩、电机与车辆发动机的绝对转速差,计算出电机在皮带打滑时的限制扭矩,然后根据计算出的限制扭矩对电机进行扭矩控制,直至电机的皮带打滑消除。以及,在皮带打滑消除后,将在对电机进行扭矩控
制过程中,绝对转速差出现拐点时的电机扭矩作为电机初始恢复扭矩;然后根据电机初始恢复扭矩和预设扭矩恢复步长,对所述电机进行扭矩恢复,直至电机在进行扭矩恢复后的实际限制扭矩达到预设目标扭矩;或者,根据电机初始恢复扭矩和预设扭矩恢复步长,对电机进行扭矩恢复,直至对电机进行扭矩恢复的次数达到预设次数。所以,本方法通过消除电机的皮带打滑,可以克服目前部分新能源车型(例如p0拓扑结构车型)在皮带打滑时所带来的负面影响,同时保证了车辆具有良好的驾驶性以及合格的排放标准。而且本方法在发动机起动阶段,即使检测到打滑,也不会进行电机扭矩控制,优先保证了车辆的起动性。同时,本方法在皮带打滑消除后,还可以逐步恢复电机限制扭矩,直至电机限制扭矩达到设定的目标扭矩。并且,本方法还可以设置扭矩恢复次数限制;由于皮带打滑时的噪音可能会被驾驶员感知到,特别是老化比较严重的皮带,所以本技术在电机扭矩恢复次数达到预设上限次数后,就不再对电机限制扭矩进行恢复,以减轻噪音等外界因素对驾驶员的干扰。所以,本方法实现了在尽可能减少打滑次数的同时,还保证良好的驾驶性和排放;不仅适用于发动机和电机通过皮带传动的类型,也可用于齿轮传动或者链条等刚性传动类型。
[0118]
如图6所示,本技术还提供一种扭矩控制装置,所述装置包括有:
[0119]
数据采集模块610,用于获取车辆数据和电机数据,所述电机数据包括皮带传动扭矩和电机转速,所述车辆数据包括车辆发动机转速;
[0120]
扭矩计算模块620,用于根据电机出现皮带打滑时的皮带传动扭矩、电机与车辆发动机的绝对转速差,计算所述电机在皮带打滑时的限制扭矩,作为第一限制扭矩;所述电机与车辆发动机的绝对转速差基于所述电机转速和所述车辆发动机转速计算得到;
[0121]
扭矩控制模块630,用于根据所述第一限制扭矩对所述电机进行扭矩控制,直至皮带打滑消除。
[0122]
由此可知,本实施例通过消除电机的皮带打滑,可以克服目前部分新能源车型(例如p0拓扑结构车型)在皮带打滑时所带来的负面影响,同时保证了车辆具有良好的驾驶性以及合格的排放标准。
[0123]
在一示例性实施例中,所述装置还包括有:扭矩恢复模块640,用于在皮带打滑消除后,将在所述第一限制扭矩对所述电机进行扭矩控制过程中,所述绝对转速差出现拐点时的电机扭矩作为电机初始恢复扭矩;并根据所述电机初始恢复扭矩和预设扭矩恢复步长,对所述电机进行扭矩恢复,直至所述电机在进行扭矩恢复后的实际限制扭矩达到预设目标扭矩;或者,根据所述电机初始恢复扭矩和预设扭矩恢复步长,对所述电机进行扭矩恢复,直至对所述电机进行扭矩恢复的次数达到预设次数。因为皮带打滑时的噪音可能会被驾驶员感知到,特别是老化比较严重的皮带。因此,本实施例在一个驾驶循环内设定一个皮带打滑恢复的上限次数,达到该次数后就不再允许电机扭矩进行恢复,以有效减轻对驾驶员的干扰。其中,本实施例中的预设次数或上限次数可以根据实际情况进行设定,例如,可以设定为三次、五次等。在本实施例中,扭矩恢复步长主要根据驾驶性决定,一般以20步左右能达到电机最大扭矩来估算,比如,电机最大扭矩为120nm,则扭矩恢复步长可设置为6nm。
[0124]
根据上述记载,在一示例性实施例中,所述根据所述电机初始恢复扭矩和预设扭矩恢复步长,对所述电机进行扭矩恢复的过程包括:将所述电机初始恢复扭矩与预设扭矩恢复步长进行相加,得到电机恢复扭矩限制值;对所述电机进行扭矩恢复,并获取所述电机
在当前时刻下进行扭矩恢复后的实际限制扭矩;计算所述实际限制扭矩与所述电机恢复扭矩限制值的差值,记为第二差值;判断所述第二差值是否小于或等于第二预设值;若所述第二差值大于所述第二预设值,则进行扭矩恢复等待,直至所述第二差值小于或等于所述第二预设值;若所述第二差值小于或等于所述第二预设值,并持续第二预设时长,则将电机恢复扭矩限制值与预设扭矩恢复步长进行相加,继续对所述电机进行扭矩恢复。在本实施例中,第二预设值、第二预设时长和预设目标扭矩可以根据实际情况进行设定,本实施例不做具体数值限定。在本实施例中,如果在扭矩恢复过程中又出现了皮带打滑,则会重新进入皮带打滑消除流程,以及扭矩恢复流程。其中,皮带打滑及扭矩恢复的物理过程如图4所示。
[0125]
作为一示例,例如可以将目标扭矩预先设置为100nm,扭矩恢复步长预先设置为6nm,第二预设值预先设置为0.2nm,第二预设时长预先设置为100ms,预设次数设置为3次,则在电机初始恢复扭矩为90nm时,对所述电机进行扭矩恢复的过程可以是:将电机初始恢复扭矩90nm与扭矩恢复步长6nm进行相加,得到电机恢复扭矩限制值96nm,此时的电机恢复扭矩限制值96nm小于目标扭矩100nm,则对电机进行扭矩恢复,并获取电机在当前时刻下进行扭矩恢复后的实际限制扭矩。若电机在当前时刻下进行扭矩恢复后的实际限制扭矩为95.7nm,则电机的实际限制扭矩与电机恢复扭矩限制值的差值为0.3nm,即第二差值为0.3nm,此时第二差值0.3nm大于第二预设值0.2nm,则进入扭矩恢复等待。如果在扭矩恢复等待阶段,电机的实际限制扭矩由95.7nm变成95.9nm,此时第二差值为0.1nm,小于第二预设值0.2nm,则在持续第二预设时长100ms后,将电机恢复扭矩限制值与预设扭矩恢复步长进行相加,即将电机恢复扭矩限制值96nm与扭矩恢复步长6nm进行相加,得到电机恢复扭矩限制值102nm。由于此时的电机恢复扭矩限制值102nm大于目标扭矩100nm,则此时仍然对所述电机进行扭矩恢复,直到电机进行扭矩恢复后的实际限制扭矩为100nm时停止扭矩恢复。
[0126]
作为另一示例,例如可以将目标扭矩预先设置为110nm,扭矩恢复步长预先设置为6nm,第二预设值预先设置为0.2nm,第二预设时长预先设置为100ms,预设次数设置为3次,则在电机初始恢复扭矩为90nm时,对所述电机进行扭矩恢复的过程可以是:将电机初始恢复扭矩90nm与扭矩恢复步长6nm进行相加,得到电机恢复扭矩限制值96nm,此时的电机恢复扭矩限制值96nm小于目标扭矩110nm,则对电机进行扭矩恢复,并获取电机在当前时刻下进行扭矩恢复后的实际限制扭矩。若电机在当前时刻下进行扭矩恢复后的实际限制扭矩为95.9nm,则电机的实际限制扭矩与电机恢复扭矩限制值的差值为0.1nm,即第二差值为0.1nm,此时第二差值0.1nm小于第二预设值0.2nm,则在持续第二预设时长100ms后,将电机恢复扭矩限制值与预设扭矩恢复步长进行相加,即将电机恢复扭矩限制值96nm与扭矩恢复步长6nm进行相加,得到电机恢复扭矩限制值102nm,此时的电机恢复扭矩限制值102nm小于目标扭矩110nm,则继续对电机进行扭矩恢复。重复上述扭矩恢复过程,发现进行三次扭矩恢复后的电机恢复扭矩限制值为108nm,仍然小于目标扭矩110nm,并且此时的扭矩恢复次数已达到上限,也不再进行扭矩恢复。因为皮带打滑时的噪音可能会被驾驶员感知到,特别是老化比较严重的皮带。因此,本实施例在一个驾驶循环内设定一个皮带打滑恢复的上限次数,达到该次数后就不再允许电机扭矩进行恢复,以有效减轻噪音等外界因素对驾驶员的干扰。
[0127]
在一示例性实施例中,扭矩计算模块620根据电机出现皮带打滑时的皮带传动扭矩、电机与车辆发动机的绝对转速差,计算所述电机在皮带打滑时的限制扭矩的过程包括:
[0128]
根据电机出现皮带打滑时的皮带传动扭矩、电机与车辆发动机的绝对转速差进行比例积分控制,计算所述电机在皮带打滑时的限制扭矩,有:
[0129]
t
brmsliplim
=t
blt
+k
p
*n
diffabslt
+ki*∫n
diffabslt
dt;
[0130]
式中,t
brmsliplim
表示所述电机在皮带打滑时的限制扭矩,即第一限制扭矩;t
blt
表示皮带传动扭矩;k
p
表示比例项系数;n
diffabslt
表示电机与车辆发动机的绝对转速差;ki表示积分项系数。本实施例在计算出第一限制扭矩后,还可以对第一限制扭矩进行判断,例如判断第一限制扭矩是否超过上次未打滑时的扭矩限制值,是否高于预设目标扭矩。如果第一限制扭矩没有超过上次未打滑时的扭矩限制值,也没有高于预设目标扭矩,则说明计算出的第一限制扭矩是较为理想的,通过此时计算出的第一限制扭矩对电机进行扭矩控制,可以更高效地对消除电机的皮带打滑。如果第一限制扭矩超过上次未打滑时的扭矩限制值,或者高于预设目标扭矩,则说明计算出的第一限制扭矩不是特别理想的,但是此时的第一限制扭矩仍然能够对电机进行扭矩控制,只是效率或工作状态稍微缓慢一点。
[0131]
在一示例性实施例中,所述电机数据还包括:电机扭矩、电机转动惯量和电机角速度。在本实施例中,皮带传动扭矩的获取过程包括:根据所述电机扭矩、所述电机转动惯量和所述电机角速度,计算出所述皮带传动扭矩,有:式中,t
blt
表示皮带传动扭矩;t
brm
表示电机扭矩;j
brm
表示电机转动惯量;ω
brm
表示电机角速度。
[0132]
在一示例性实施例中,所述车辆数据还包括:电机与车辆发动机的传动比。在本实施例中,所述电机与车辆发动机的绝对转速差的计算过程包括:根据所述车辆发动机转速、所述电机转速、所述电机与车辆发动机的传动比,计算出所述电机与车辆发动机的绝对转速差,有:n
diffabslt
=n
eng-n
brm
*r
brm2eng
;式中,n
diffabslt
表示电机与车辆发动机的绝对转速差;n
eng
表示车辆发动机转速;n
brm
表示电机转速;r
brm2eng
表示电机与车辆发动机的传动比。
[0133]
在一示例性实施例中,在计算所述电机在皮带打滑时的限制扭矩前,本实施例还可以包括:计算当前时刻下电机与车辆发动机的绝对转速差、当前时刻下电机与车辆发动机的相对转速差;以及,计算当前时刻下所述绝对转速差与所述相对转速差的差值,记为第一差值;将所述第一差值的绝对值与第一预设值进行比对;若所述差值的绝对值大于第一预设值,并持续第一预设时长,则确定当前时刻下所述电机出现皮带打滑;若所述差值的绝对值小于或等于第一预设值,则确定当前时刻下所述电机未出现皮带打滑。在本实施例或其他一些实施例中,第一预设值可以根据实际情况进行设定,例如可以在考虑发动机水温等因素后,再设定第一预设值。由于皮带为非刚性传动,即使在正常传动情况下,发动机与电机间也会存在一些转速差,本实施例将这部分称为相对转速差。所以,本实施例在判断电机的皮带是否打滑时,需要将这相对转速差排除掉,从而使得判断结果更加精确。具体地,如果绝对转速差与相对转速差的差值超过一定限值(该限值主要考虑发动机水温等因素),且持续一小段时间(即诊断确认时间),则真正认为皮带发生打滑。其中,第一预设值定义为lim,则在皮带出现打滑时,有:|n
diffabslt-n
diffrel
|>lim;式中,n
diffabslt
表示电机与车辆发动机的绝对转速差;n
diffrel
表示电机与车辆发动机的相对转速差。此外,本实施例在判断皮带打滑时,设置第一预设时长,可以在发动机起动阶段,即使检测到打滑,也不会进行电机扭矩控制,从而优先保证了车辆的起动性。在本实施例中,第一预设时长可以根据实际情况进行设定,本实施例不做具体数值限定。
[0134]
根据上述记载,在一示例性实施例中,所述车辆数据还包括:电机扭矩与转速的关联系数。在本实施例中,所述电机与车辆发动机的相对转速差的计算过程包括:根据所述电机扭矩与转速的关联系数、所述电机扭矩和所述电机转速,计算出所述电机与车辆发动机的相对转速差,有:n
diffrel
=k
rel
*t
brm
*n
brm
;式中,n
diffrel
表示电机与车辆发动机的相对转速差;k
rel
表示电机扭矩与转速的关联系数;t
brm
表示电机扭矩;n
brm
表示电机转速。
[0135]
根据上述记载,在一示例性实施例中,若在当前时刻下,所述电机未出现皮带打滑,则本实施例还可以包括:对当前时刻下所述电机的限制扭矩进行滤波。由此可知,如果皮带未打滑,本实施例可以对计算出的电机限制扭矩进行滤波处理。通过对电机限制扭矩进行滤波,可以减少电机扭矩突变对驾驶性的影响,如果皮带已经打滑,则进行扭矩限制,不进行滤波。此外,对电机的限制扭矩进行滤波的过程可以参照其他滤波方式,本实施例不做具体限制。
[0136]
综上所述,本技术提供一种扭矩控制装置,可以检测电机是否出现皮带打滑,然后在电机出现皮带打滑时,根据电机出现皮带打滑时的皮带传动扭矩、电机与车辆发动机的绝对转速差,计算出电机在皮带打滑时的限制扭矩,然后根据计算出的限制扭矩对电机进行扭矩控制,直至电机的皮带打滑消除。以及,在皮带打滑消除后,将在对电机进行扭矩控制过程中,绝对转速差出现拐点时的电机扭矩作为电机初始恢复扭矩;然后根据电机初始恢复扭矩和预设扭矩恢复步长,对所述电机进行扭矩恢复,直至电机在进行扭矩恢复后的实际限制扭矩达到预设目标扭矩;或者,根据电机初始恢复扭矩和预设扭矩恢复步长,对电机进行扭矩恢复,直至对电机进行扭矩恢复的次数达到预设次数。所以,本装置通过消除电机的皮带打滑,可以克服目前部分新能源车型(例如p0拓扑结构车型)在皮带打滑时所带来的负面影响,同时保证了车辆具有良好的驾驶性以及合格的排放标准。而且本装置在发动机起动阶段,即使检测到打滑,也不会进行电机扭矩控制,优先保证了车辆的起动性。同时,本装置在皮带打滑消除后,还可以逐步恢复电机限制扭矩,直至电机限制扭矩达到设定的目标扭矩。并且,本装置还可以设置扭矩恢复次数限制;由于皮带打滑时的噪音可能会被驾驶员感知到,特别是老化比较严重的皮带,所以本技术在电机扭矩恢复次数达到预设上限次数后,就不再对电机限制扭矩进行恢复,以减轻噪音等外界因素对驾驶员的干扰。所以,本装置实现了在尽可能减少打滑次数的同时,还保证良好的驾驶性和排放;不仅适用于发动机和电机通过皮带传动的类型,也可用于齿轮传动或者链条等刚性传动类型。
[0137]
需要说明的是,上述实施例所提供扭矩控制装置与上述实施例所提供的扭矩控制方法属于同一构思,其中各个模块和单元执行操作的具体方式已经在方法实施例中进行了详细描述,此处不再赘述。上述实施例所提供的扭矩控制装置在实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能,本处也不对此进行限制。
[0138]
在本技术另一示例性实施例中,还提供一种车辆,所述车辆包括有上述任意一项所述的扭矩控制装置。由于扭矩控制装置的技术方案及技术效果已在上述一些实施例中进行了详细阐述,所以此处不再进行赘述。
[0139]
本技术实施例还提供了一种扭矩控制设备,该设备可以包括:一个或多个处理器;和其上存储有指令的一个或多个机器可读介质,当由所述一个或多个处理器执行时,使得所述设备执行图3所述的扭矩控制方法。图7示出了一种扭矩控制设备700的结构示意图。参
阅图7所示,扭矩控制设备700包括:处理器710、存储器720、电源730、显示单元740、输入单元760。
[0140]
处理器710是扭矩控制设备700的控制中心,利用各种接口和线路连接各个部件,通过运行或执行存储在存储器720内的软件程序和/或数据,执行扭矩控制设备700的各种功能,从而对扭矩控制设备700进行整体监控。本技术实施例中,处理器710调用存储器720中存储的计算机程序时执行如图3所述的扭矩控制方法。可选的,处理器710可包括一个或多个处理单元;优选的,处理器710可集成应用处理器和调制解调处理器,其中,应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用等,调制解调处理器主要处理无线通信。在一些实施例中,处理器、存储器、可以在单一芯片上实现,在一些实施例中,它们也可以在独立的芯片上分别实现。
[0141]
存储器720可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、各种应用等;存储数据区可存储根据扭矩控制设备700的使用所创建的数据等。此外,存储器720可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件等。
[0142]
扭矩控制设备700还包括给各个部件供电的电源730(比如电池),电源可以通过电源管理系统与处理器710逻辑相连,从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗等功能。
[0143]
显示单元740可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及扭矩控制设备700的各种菜单等,本技术实施例中主要用于显示扭矩控制设备700中各应用的显示界面以及显示界面中显示的文本、图片等对象。显示单元740可以包括显示面板750。显示面板750可以采用液晶显示屏(liquid crystal display,lcd)、有机发光二极管(organic light-emitting diode,oled)等形式来配置。
[0144]
输入单元760可用于接收用户输入的数字或字符等信息。输入单元760可包括触控面板770以及其他输入设备780。其中,触控面板770,也称为触摸屏,可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触摸笔等任何适合的物体或附件在触控面板770上或在触控面板770附近的操作)。
[0145]
具体的,触控面板770可以检测用户的触摸操作,并检测触摸操作带来的信号,将这些信号转换成触点坐标,发送给处理器710,并接收处理器710发来的命令并加以执行。此外,可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触控面板770。其他输入设备780可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关机按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆等中的一种或多种。
[0146]
当然,触控面板770可覆盖显示面板750,当触控面板770检测到在其上或附近的触摸操作后,传送给处理器710以确定触摸事件的类型,随后处理器710根据触摸事件的类型在显示面板750上提供相应的视觉输出。虽然在图7中,触控面板770与显示面板750是作为两个独立的部件来实现扭矩控制设备700的输入和输出功能,但是在某些实施例中,可以将触控面板770与显示面板750集成而实现扭矩控制设备700的输入和输出功能。
[0147]
扭矩控制设备700还可包括一个或多个传感器,例如压力传感器、重力加速度传感器、接近光传感器等。当然,根据具体应用中的需要,上述扭矩控制设备700还可以包括摄像头等其它部件。
[0148]
本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质,该存储介质中存储有指令,当一个或多个处理器执行所述指令时,使得上述设备能够执行本技术中如图3所述的扭矩控制方法。
[0149]
本领域技术人员可以理解的是,图7仅仅是扭矩控制设备的举例,并不构成对该设备的限定,该设备可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件。为了描述的方便,以上各部分按照功能划分为各模块(或单元)分别描述。当然,在实施本技术时,可以把各模块(或单元)的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。
[0150]
本领域内的技术人员应明白,本技术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。本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的,应理解为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。这些计算机程序指令可应用至通用计算机、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中以产生一个机器,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。
[0151]
应当理解的是,尽管在本技术实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述预设范围等,但这些预设范围不应限于这些术语。这些术语仅用来将预设范围彼此区分开。例如,在不脱离本技术实施例范围的情况下,第一预设范围也可以被称为第二预设范围,类似地,第二预设范围也可以被称为第一预设范围。
[0152]
上述实施例仅例示性说明本技术的原理及其功效,而非用于限制本技术。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本技术的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本技术所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本技术的权利要求所涵盖。
技术特征:
1.一种扭矩控制方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:获取车辆数据和电机数据,所述电机数据包括皮带传动扭矩和电机转速,所述车辆数据包括车辆发动机转速;根据电机出现皮带打滑时的皮带传动扭矩、电机与车辆发动机的绝对转速差,计算所述电机在皮带打滑时的限制扭矩,作为第一限制扭矩;所述电机与车辆发动机的绝对转速差基于所述电机转速和所述车辆发动机转速计算得到;根据所述第一限制扭矩对所述电机进行扭矩控制,直至皮带打滑消除。2.根据权利要求1所述的扭矩控制方法,其特征在于,所述根据电机出现皮带打滑时的皮带传动扭矩、电机与车辆发动机的绝对转速差,计算所述电机在皮带打滑时的限制扭矩的过程包括:根据电机出现皮带打滑时的皮带传动扭矩、电机与车辆发动机的绝对转速差进行比例积分控制,计算所述电机在皮带打滑时的限制扭矩,有:t
brmsliplim
=t
blt
+k
p
*n
diffabslt
+k
i
*∫n
diffabslt
dt;式中,t
brmsliplim
表示所述电机在皮带打滑时的限制扭矩;t
blt
表示皮带传动扭矩;k
p
表示比例项系数;n
diffabslt
表示电机与车辆发动机的绝对转速差;k
i
表示积分项系数。3.根据权利要求2所述的扭矩控制方法,其特征在于,所述电机数据还包括:电机扭矩、电机转动惯量和电机角速度;所述皮带传动扭矩的获取过程包括:根据所述电机扭矩、所述电机转动惯量和所述电机角速度,计算出所述皮带传动扭矩,有:式中,t
blt
表示皮带传动扭矩;t
brm
表示电机扭矩;j
brm
表示电机转动惯量;ω
brm
表示电机角速度。4.根据权利要求2所述的扭矩控制方法,其特征在于,所述车辆数据还包括:电机与车辆发动机的传动比;所述电机与车辆发动机的绝对转速差的计算过程包括:根据所述车辆发动机转速、所述电机转速、所述电机与车辆发动机的传动比,计算出所述电机与车辆发动机的绝对转速差,有:n
diffabslt
=n
eng-n
brm
*r
brm2eng
;式中,n
diffabslt
表示电机与车辆发动机的绝对转速差;n
eng
表示车辆发动机转速;n
brm
表示电机转速;r
brm2eng
表示电机与车辆发动机的传动比。5.根据权利要求1所述的扭矩控制方法,其特征在于,在计算所述电机在皮带打滑时的限制扭矩前,所述方法还包括:
计算当前时刻下电机与车辆发动机的绝对转速差、当前时刻下电机与车辆发动机的相对转速差;以及,计算当前时刻下所述绝对转速差与所述相对转速差的差值,记为第一差值;将所述第一差值的绝对值与第一预设值进行比对;若所述差值的绝对值大于第一预设值,并持续第一预设时长,则确定当前时刻下所述电机出现皮带打滑;若所述差值的绝对值小于或等于第一预设值,则确定当前时刻下所述电机未出现皮带打滑。6.根据权利要求5所述的扭矩控制方法,其特征在于,所述车辆数据还包括:电机扭矩与转速的关联系数;所述电机与车辆发动机的相对转速差的计算过程包括:根据所述电机扭矩与转速的关联系数、所述电机扭矩和所述电机转速,计算出所述电机与车辆发动机的相对转速差,有:n
diffrel
=k
rel
*t
brm
*n
brm
;式中,n
diffrel
表示电机与车辆发动机的相对转速差;k
rel
表示电机扭矩与转速的关联系数;t
brm
表示电机扭矩;n
brm
表示电机转速。7.根据权利要求5所述的扭矩控制方法,其特征在于,若在当前时刻下,所述电机未出现皮带打滑,则所述方法还包括:对当前时刻下所述电机的限制扭矩进行滤波。8.根据权利要求1至7中任一所述的扭矩控制方法,其特征在于,在皮带打滑消除后,所述方法还包括:将在所述第一限制扭矩对所述电机进行扭矩控制过程中,所述绝对转速差出现拐点时的电机扭矩作为电机初始恢复扭矩;根据所述电机初始恢复扭矩和预设扭矩恢复步长,对所述电机进行扭矩恢复,直至所述电机在进行扭矩恢复后的实际限制扭矩达到预设目标扭矩;或者,根据所述电机初始恢复扭矩和预设扭矩恢复步长,对所述电机进行扭矩恢复,直至对所述电机进行扭矩恢复的次数达到预设次数。9.根据权利要求8所述的扭矩控制方法,其特征在于,所述根据所述电机初始恢复扭矩和预设扭矩恢复步长,对所述电机进行扭矩恢复的过程包括:将所述电机初始恢复扭矩与预设扭矩恢复步长进行相加,得到电机恢复扭矩限制值;对所述电机进行扭矩恢复,并获取所述电机在当前时刻下进行扭矩恢复后的实际限制扭矩;计算所述实际限制扭矩与所述电机恢复扭矩限制值的差值,记为第二差值;判断所述第二差值是否小于或等于第二预设值;若所述第二差值大于所述第二预设值,则进行扭矩恢复等待,直至所述第二差值小于或等于所述第二预设值;若所述第二差值小于或等于所述第二预设值,并持续第二预设时长,则将电机恢复扭矩限制值与预设扭矩恢复步长进行相加,继续对所述电机进行扭矩恢复。10.一种扭矩控制装置,其特征在于,所述装置包括有:
数据采集模块,用于获取车辆数据和电机数据,所述电机数据包括皮带传动扭矩和电机转速,所述车辆数据包括车辆发动机转速;扭矩计算模块,用于根据电机出现皮带打滑时的皮带传动扭矩、电机与车辆发动机的绝对转速差,计算所述电机在皮带打滑时的限制扭矩,作为第一限制扭矩;所述电机与车辆发动机的绝对转速差基于所述电机转速和所述车辆发动机转速计算得到;扭矩控制模块,用于根据所述第一限制扭矩对所述电机进行扭矩控制,直至皮带打滑消除。11.根据权利要求10所述的扭矩控制装置,其特征在于,所述装置还包括有:扭矩恢复模块,用于在皮带打滑消除后,将在所述第一限制扭矩对所述电机进行扭矩控制过程中,所述绝对转速差出现拐点时的电机扭矩作为电机初始恢复扭矩;并根据所述电机初始恢复扭矩和预设扭矩恢复步长,对所述电机进行扭矩恢复,直至所述电机在进行扭矩恢复后的实际限制扭矩达到预设目标扭矩;或者,根据所述电机初始恢复扭矩和预设扭矩恢复步长,对所述电机进行扭矩恢复,直至对所述电机进行扭矩恢复的次数达到预设次数。12.一种扭矩控制设备,其特征在于,包括:处理器;和,存储有指令的计算机可读介质,当所述处理器执行所述指令时,使得所述设备执行如权利要求1至9中任意一项所述的扭矩控制方法。13.一种计算机可读介质,其特征在于,其上存储有指令,所述指令由处理器加载并执行如权利要求1至9中任意一项所述的扭矩控制方法。14.一种车辆,其特征在于,所述车辆包括有如权利要求10或11所述的扭矩控制装置。
技术总结
本申请提供一种扭矩控制方法、系统、设备及介质、一种车辆,该方法包括:在电机出现皮带打滑时,根据电机出现皮带打滑时的皮带传动扭矩、电机与车辆发动机的绝对转速差,计算出电机在皮带打滑时的限制扭矩,然后根据计算出的限制扭矩对电机进行扭矩控制,直至电机的皮带打滑消除。本申请通过消除电机的皮带打滑,可以克服目前部分新能源车型在皮带打滑时所带来的负面影响,同时保证了车辆具有良好的驾驶性以及合格的排放标准。本申请在皮带打滑消除后,还可以逐步恢复电机限制扭矩,直至电机限制扭矩达到设定的目标扭矩。本申请在电机扭矩恢复次数达到预设上限次数后,就不再对电机限制扭矩进行恢复,以减轻噪音等外界因素对驾驶员的干扰。员的干扰。员的干扰。
技术研发人员:李磊 程玉佼 路栋栋 刘洋宏 李乐 丁锋
受保护的技术使用者:联合汽车电子有限公司
技术研发日:2023.04.14
技术公布日:2023/7/6
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