汽车行星排变速箱抑制抖动控制方法与流程

1.本发明涉及一种混合动力汽车行星排变速箱异常状况处置方法，尤其涉及一种汽车行星排变速箱抑制抖动控制方法。


背景技术：

2.行星排变速箱是用行星排齿轮机构实现变速的变速箱，这种行星排混联系统具有工作模式多、动力性强、节能优、舒适性好等优点。在混动汽车行业领域中，所述行星排齿轮机构可以简称为“行星排”。
3.目前的混合动力汽车普遍采用行星排变速箱，具体来说，混合动力汽车通常包括有发电机、驱动电机和发动机，其中，发电机的转轴与行星排变速箱中的太阳轮驱动连接，驱动电机的转轴与行星排变速箱中的齿圈驱动连接（输出动力），发动机的转轴与行星排变速箱中的行星轮架驱动连接（输出动力）。在汽车运行过程中，发动机输出动力至行星排中，发电机通过行星排获取发动机输出动力用于发电，驱动电机也能够通过行星排获取发动机输出动力，并将动力传递至轮轴，从而驱动汽车行驶。通过发电机调速控制，能够实现发动机工作点与路况解耦，使发动机一直工作在高效区附近，保持最佳的运行状态和最优经济性。
4.当汽车在运行过程时，某些工况的出现（诸如刹车工况）会导致行星排中的一个齿轮出现惯性力矩，这样的惯性力矩会引发“行星排中各个齿轮出现转速波动”的状况，并进一步导致行星排变速箱抖动的情况出现，并波及整台汽车发生抖动的状况，车辆抖动的状况不但会对车体结构有损害，还会使得车辆乘坐的舒适性大打折扣。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种汽车行星排变速箱抑制抖动控制方法，该抑制抖动控制方法能够有效抑制行星排变速箱抖动状况的发生，避免车辆整体抖动。
6.为了实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：一种汽车行星排变速箱抑制抖动控制方法，所述汽车包括发电机、驱动电机、发动机以及行星排变速箱；所述抑制抖动控制方法包括：在汽车正常行驶过程中，对发电机、驱动电机和发动机的转速波动状况进行监测；当发电机、驱动电机或发动机的转速波动状况符合预先设定的转速波动超标条件，则判定行星排变速箱处于即将发生抖动的状况；当判定行星排变速箱处于即将发生抖动的状况，则控制发电机和驱动电机实施反向扭矩抑制。
7.进一步地，对应发电机设定的转速波动超标条件为：发电机转速连续3次在一个转速监测周期内出现不小于300rpm差值波动；对应驱动电机设定的转速波动超标条件为：驱动电机转速连续3次在一个转速监
测周期内出现不小于500rpm差值波动；对应发动机设定的转速波动超标条件为：发动机转速连续3次在一个转速监测周期内出现不小于30rpm差值波动。
8.进一步地，所述反向扭矩抑制为：对发电机和驱动电机进行控制，使发电机和驱动电机产生与其实际转动方向相反的力矩。
9.进一步地，在控制发电机和驱动电机实施反向扭矩抑制的过程中，发电机持续输出-15～-30nm区间扭矩，驱动电机驱动电机响应并跟随需求扭矩，同时减少-10～-15nm扭矩输出扭矩。
10.进一步地，所述汽车为混合动力汽车。
11.在本发明的抑制抖动控制方法中，对发电机、驱动电机和发动机的转速波动状况进行监测，当发电机、驱动电机或发动机的转速波动状况符合预先设定的转速波动超标条件，就判定行星排变速箱处于即将发生抖动的状况，然后就控制发电机和驱动电机实施反向扭矩抑制，以主动控制发电机和驱动电机转速波动，从而抑制行星排变速箱抖动状况的发生。
12.本发明的抑制抖动控制方法相对现有技术，其有益效果在于：本发明的抑制抖动控制方法能够有效抑制行星排变速箱抖动状况的发生，避免车辆整体抖动，能够减少车辆抖动对车体结构的损害，使车上的司乘人员感受到舒适的驾乘体验。
附图说明
13.图1为本发明汽车行星排变速箱抑制抖动控制方法的控制逻辑流程图。
具体实施方式
14.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明：参见图1，本实施方式提供了一种汽车行星排变速箱抑制抖动控制方法，该抑制抖动控制方法能够有效抑制行星排变速箱抖动状况的发生，避免车辆整体抖动。
15.本实施方式所涉及的汽车为混合动力汽车，其中包括有发电机、驱动电机、发动机以及行星排变速箱，其中，发电机、驱动电机和发动机通过行星排变速箱连接在一起。具体如下：本领域的普通技术人员可以理解，所述行星排变速箱是指基于行星齿轮机构的变速箱，该行星齿轮机构具有三个组成部分，这三个组成部分分别为太阳轮、行星轮架以及齿圈，行星排变速箱的具体结构功能是本领域技术人员均知晓的常识。
16.在所述汽车中，发电机的转轴与行星排变速箱中的太阳轮驱动连接，驱动电机的转轴与行星排变速箱中的齿圈驱动连接，发动机的转轴与行星排变速箱中的行星轮架驱动连接。需要说明的是，发电机、驱动电机、以及发动机，其与行星排变速箱的具体连接结构是本领域技术普通技术人员均知晓的常识。
17.发电机用于持续输出电能为驱动电机以及整车高压附件供电；驱动电机用于输出动力，以驱动整车行驶；发动机用于驱动发电机持续发电，同时可以动力输出，耦合驱动电机同时驱动整车，也可以纯燃油模式驱动整车行驶。发电机、驱动电机和发动机通过行星排变速箱耦合连接在一起，从而实现汽车动力的输出和分配。
18.本实施方式的抑制抖动控制方法包括如下步骤s1至s3。
19.s1，在汽车正常行驶过程中，汽车上预先配置的混动控制模块对发电机、驱动电机和发动机的转速波动状况进行监测。
20.具体来说，在混动汽车中，混动控制模块具有“对发电机、驱动电机和发动机进行动力分配、控制及故障诊断”的功能，在本实施方式中，对于转速波动状况监测是通过混动控制模块中程序对发电机、驱动电机和发动机的转速进行实时监测，当触发抖动抑制条件时，实施抖动抑制控制策略。
21.s2，预先对应发电机、驱动电机和发动机分别设定相应的转速波动超标条件，当发电机、驱动电机或发动机的转速波动状况符合预先设定的转速波动超标条件，则判定行星排变速箱处于即将发生抖动的状况。
22.需要特别指出的是，发电机、驱动电机和发动机中只要有一个的转速波动状况符合转速波动超标条件，就可以判定行星排变速箱处于即将发生抖动的状况。
23.对应发电机设定的转速波动超标条件称其为“发电机转速波动超标条件”，该发电机转速波动超标条件预先设定为：发电机转速连续3次在一个转速监测周期内出现不小于300rpm差值波动。对应驱动电机设定的转速波动超标条件称其为“驱动电机转速波动超标条件”，该驱动电机转速波动超标条件预先设定为：驱动电机转速连续3次在一个转速监测周期内出现不小于500rpm差值波动。对应发动机设定的转速波动超标条件称其为“发动机转速波动超标条件”，该发动机转速波动超标条件预先设定为：发动机转速连续3次在一个转速监测周期内出现不小于30rpm差值波动。
24.需要说明的是，所述转速监测周期是预先设定的，在本实施方式中，所述转速监测周期预先设定为80ms。
25.需要说明的是，在其它实施方式中，可根据实际车辆行驶情况来设定转速波动超标条件。
26.s3，一旦“即将发生抖动的状况”被判定，则就持续地控制发电机和驱动电机实施反向扭矩抑制，以主动控制发电机和驱动电机转速波动，减少惯性力矩对齿轮的影响，从而达到“抑制行星排变速箱抖动状况的发生”的目的。
27.这里所提及的“控制发电机和驱动电机实施反向扭矩抑制”，其是指：对发电机和驱动电机加载电流并控制电流的走向，使发电机和驱动电机产生与其实际转动方向相反的力矩，以达到抑制转动的目的。
28.需要说明的是，对于发电机和驱动电机的力矩的控制是通过控制发电机和驱动电机电流大小和电流走向来实现的，这是本领域普通技术人员均知晓的常识。
29.在“控制发电机和驱动电机实施反向扭矩抑制”的过程中，发电机持续输出-15～-30nm区间扭矩，驱动电机响应并跟随需求扭矩，同时减少-10～-15nm扭矩输出扭矩，行星排的齿圈受力减弱和太阳轮受反向力矩作用，其惯性力矩随之降低，整个行星排齿轮系的运转也趋于稳定，行星轮架不会被带起，发动机就不会出现转速波动的状况，行星排变速箱抖动状况也就得到了抑制。
30.参见图1，图1示出了本实施方式的抑制抖动控制方法的控制逻辑流程图。
31.对于在特定工况下出现抖动即进行本实施方式的抑制抖动控制方法，抑制扭矩需根据整车工况进行标定，直至抖动状况被抑制。对于没有出现抖动问题的车辆，可以设置逻
辑开关来关闭抑制抖动控制方法的功能。
32.在本实施方式的抑制抖动控制方法中，对发电机、驱动电机和发动机的转速波动状况进行监测，当发电机、驱动电机或发动机的转速波动状况符合预先设定的转速波动超标条件，就判定行星排变速箱处于即将发生抖动的状况，然后就控制发电机和驱动电机实施反向扭矩抑制，以主动控制发电机和驱动电机转速波动，从而抑制行星排变速箱抖动状况的发生。本实施方式的抑制抖动控制方法能够有效抑制行星排变速箱抖动状况的发生，尤其是刹车工况下的抖动状况，避免车辆整体抖动，这样一来，不但能够减少车辆抖动对车体结构的损害，还能使车上的司乘人员感受到舒适的驾乘体验。
33.以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种汽车行星排变速箱抑制抖动控制方法，所述汽车包括发电机、驱动电机、发动机以及行星排变速箱；其特征在于：所述抑制抖动控制方法包括：在汽车正常行驶过程中，对发电机、驱动电机和发动机的转速波动状况进行监测；当发电机、驱动电机或发动机的转速波动状况符合预先设定的转速波动超标条件，则判定行星排变速箱处于即将发生抖动的状况；当判定行星排变速箱处于即将发生抖动的状况，则控制发电机和驱动电机实施反向扭矩抑制。2.根据权利要求1所述汽车行星排变速箱抑制抖动控制方法，其特征在于：对应发电机设定的转速波动超标条件为：发电机转速连续3次在一个转速监测周期内出现不小于300rpm差值波动；对应驱动电机设定的转速波动超标条件为：驱动电机转速连续3次在一个转速监测周期内出现不小于500rpm差值波动；对应发动机设定的转速波动超标条件为：发动机转速连续3次在一个转速监测周期内出现不小于30rpm差值波动。3.根据权利要求1所述汽车行星排变速箱抑制抖动控制方法，其特征在于：所述反向扭矩抑制为：对发电机和驱动电机进行控制，使发电机和驱动电机产生与其实际转动方向相反的力矩。4.根据权利要求1所述汽车行星排变速箱抑制抖动控制方法，其特征在于：在控制发电机和驱动电机实施反向扭矩抑制的过程中，发电机持续输出-15～-30nm区间扭矩，驱动电机驱动电机响应并跟随需求扭矩，同时减少-10～-15nm扭矩输出扭矩。5.根据权利要求1所述汽车行星排变速箱抑制抖动控制方法，其特征在于：所述汽车为混合动力汽车。

技术总结
本发明公开了一种汽车行星排变速箱抑制抖动控制方法。该抑制抖动控制方法包括：在汽车正常行驶过程中，对发电机、驱动电机和发动机的转速波动状况进行监测；当发电机、驱动电机或发动机的转速波动状况符合预先设定的转速波动超标条件，则判定行星排变速箱处于即将发生抖动的状况；当判定行星排变速箱处于即将发生抖动的状况，则控制发电机和驱动电机实施反向扭矩抑制。本发明的抑制抖动控制方法能够有效抑制行星排变速箱抖动状况的发生，避免车辆整体抖动，这样一来，不但能够减少车辆抖动对车体结构的损害，还能使车上的司乘人员感受到舒适的驾乘体验。到舒适的驾乘体验。到舒适的驾乘体验。


技术研发人员：童莉莉 王圣海
受保护的技术使用者：上海申沃客车有限公司
技术研发日：2023.03.30
技术公布日：2023/7/12