新能源车扭矩过零控制方法、系统、新能源车及存储介质与流程

1.本发明新能源车的扭矩过零处理控制技术领域，具体涉及一种新能源车扭矩过零控制方法、系统、新能源车及存储介质。


背景技术：

2.行车过程中，控制系统一般需快速响应驾驶员的意图，即驱动扭矩应跟随驾驶员(油门)需求扭矩，越快越好。但是增程式混合动力或纯电动汽车取消了传统汽车自动变速箱所带的离合器或液力变矩器，驱动电机和车轮通过齿轮组、花键以及轴类等与车轮刚性连接。动力传动链硬件连接中的花键、齿轮等均为间隙配合，不可避免地存在间隙。在驾驶员进行 tipin/tipout（快速踩油门/快速松油门）操作时，驱动扭矩正负向快速切换引起花键以及齿轮的撞击导致整车出现冲击，从而引起整车抖动。
3.如专利文献cn109159673a公开的一种新能源车电机扭矩过零冲击的优化方法，该方法中提出电机扭矩过零包括电机正扭矩向负扭矩过零以及负扭矩向正扭矩过零。采用过零检测算法检测扭矩的过零点，在检测到扭矩过零点后,限制扭矩上升或下降的斜率,以改变扭矩原变化轨迹,进而达到降低扭矩过零冲击的目的,提高驾驶的舒适性。但是以上方法存在三点不足：（1）扭矩过零检测过于机械，只是简单根据前后两个时刻输入扭矩符号不同而判断输入扭矩过零点，这样检测并不准确，因为冲击并不是一定在零点处产生，也可能在零点附近产生；（2）检测算法没有考虑安全因素，因为当汽车处于紧急情况时，esp（车身电子稳定系统）、aeb（自动紧急刹车系统）等安全性控制器开始介入，发动机和电机必须快速响应输入扭矩，不能进行过零处理；（3）没有考虑过零处理后的扭矩是否超过了电池的放电能力，因为扭矩过零处理有延迟，导致扭矩在限制变化率情况下不能及时跟上需求扭矩，很可能造成电池报故障，断高压，导致整车失去动力。
4.因此，有必要开发一种新能源车扭矩过零控制方法、系统、新能源车及存储介质。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种新能源车扭矩过零控制方法、系统、新能源车及存储介质，能控制驱动电机或发动机扭矩在tipin/tipout过程中精准、缓慢过零，以避免由于齿间撞击而引起整车抖动的问题。
6.第一方面，本发明所述的一种新能源车扭矩过零控制方法，包括以下步骤：响应于判断为发动机扭矩过零使能时，计算当前发动机需求扭矩实际变化率和允许发动机需求扭矩变化率，并利用允许发动机需求扭矩变化率来限制当前发动机需求扭矩实际变化率，得到发动机过零处理后的扭矩；响应于判断为电机扭矩过零使能时，计算当前电机需求扭矩实际变化率和允许电机需求扭矩变化率，并利用允许电机需求扭矩变化率来限制当前电机需求扭矩实际变化率，得到电机过零处理后的扭矩。
7.可选地，利用允许发动机需求扭矩变化率来限制当前发动机需求扭矩实际变化
率，具体为：将允许发动机需求扭矩变化率和当前发动机需求扭矩实际变化率进行比较，取两者的较小值作为发动机扭矩变化率。
8.可选地，利用允许电机需求扭矩变化率来限制当前电机需求扭矩实际变化率，具体为：将允许电机需求扭矩变化率和当前电机需求扭矩实际变化率进行比较，取两者的较小值作为电机扭矩变化率。
9.可选地，所述判断为发动机扭矩过零使能，具体为：响应于判断出esp、aeb无干预，离合器状态为闭合状态，且发动机需求扭矩在零点附近，则判断为发动机扭矩过零使能。
10.可选地，所述判断为电机扭矩过零使能，具体为：响应于判断出esp、aeb无干预，且电机需求扭矩在零点附近，则判断为电机扭矩过零使能。
11.可选地，所述当前发动机需求扭矩实际变化率，具体为：获取发动机需求扭矩和前一周期发动机过零后需求扭矩；基于发动机需求扭矩和前一周期发动机过零后需求扭矩计算出当前发动机需求扭矩实际变化率。
12.可选地，所述当前电机需求扭矩实际变化率，具体为：获取电机需求扭矩和前一周期电机过零后需求扭矩；基于电机需求扭矩和前一周期电机过零后需求扭矩计算出当前电机需求扭矩实际变化率。
13.第二方面，本发明所述的一种新能源车扭矩过零控制系统，包括存储器和控制器，所述存储器内存储有计算机可读程序，所述计算机可读程序被调用时能执行如本发明所述的新能源车扭矩过零控制方法的步骤。
14.第三方面，本发明所述的一种新能源车，采用如本发明所述的新能源车扭矩过零控制系统。
15.第四方面，本发明所述的一种存储介质，其内存储有计算机可读程序，所述计算机可读程序被调用时能执行如本发明所述的新能源车扭矩过零控制方法的步骤。
16.本发明具有以下优点：本发明设计了更加准确和全面的输入扭矩过零检测方法，并能够精确限制输入扭矩在零点附近的变化率，保证了过零处理后的扭矩在电池放电能力范围之内，从根本上解决了新能源车（包括混合动力及纯电动汽车）整车抖动和冲击的问题。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
18.图1是本实施例中扭矩过零处理控制方法的示意图；
图2是本实施例中混合动力汽车构型的示意图；图3是本实施例中纯电动汽车构型的示意图；图4是本实施例的控制流程图。
具体实施方式
19.以下将结合附图对本发明进行详细的说明。
20.如图1所示，本实施例中，一种新能源车扭矩过零控制方法，包括以下步骤：响应于判断为发动机扭矩过零使能时，计算当前发动机需求扭矩实际变化率和允许发动机需求扭矩变化率，并利用允许发动机需求扭矩变化率来限制当前发动机需求扭矩实际变化率，得到发动机过零处理后的扭矩；响应于判断为电机扭矩过零使能时，计算当前电机需求扭矩实际变化率和允许电机需求扭矩变化率，并利用允许电机需求扭矩变化率来限制当前电机需求扭矩实际变化率，得到电机过零处理后的扭矩。
21.如图2所示，本实施例中，一种新能源车扭矩过零控制方法，包括：工况识别（即扭矩过零功能使能计算）、扭矩变化率能力计算和扭矩变化率限制算法。工况识别是扭矩变化率限制算法的使能条件，其中，通过esp/aeb的安全保护使能信号判断是否有安全保护干预，通过离合器状态判断发动机是否正在参与驱动。扭矩变化率能力计算是根据发动机/电机需求扭矩需求和车速计算允许发动机/电机需求扭矩变化率。扭矩变化率限制算法是探测当前实际扭矩变化率，并运用允许的扭矩变化率，限制电机和发动机扭矩变化率；即将允许发动机需求扭矩变化率和当前发动机需求扭矩实际变化率进行比较，取两者的较小值作为发动机扭矩变化率；将允许电机需求扭矩变化率和当前电机需求扭矩实际变化率进行比较，取两者的较小值作为电机扭矩变化率。
22.如图4所示，本实施例中，一种新能源车扭矩过零控制方法，包括以下步骤：s1：进入整车启动成功状态，在此状态下，动力系统激活，整车进入可行驶状态。
23.s2：判断是否有esp、aeb干预，若是，则回到步骤s1，否则进入步骤s3。
24.s3：判断离合器状态，若断开，则进入步骤s5，否则进入步骤s4和步骤s5。其中，离合器断开代表系统是增程式混合动力模式，离合器闭合代表系统是混合动力驱动模式。
25.s4：判断发动机需求扭矩是否在零点附近，若是，则进入步骤s6，否则回到步骤s1。其中，定义[x1，x2]区间为零点附近，x1和x2为标定值。
[0026]
s5：判断电机需求扭矩是否在零点附近，若是，则进入步骤s7，否则回到步骤s1。其中，定义[x3，x4]区间为零点附近，x3，x4为标定值。
[0027]
s6：发动机扭矩过零使能，进入步骤s10。
[0028]
s7：电机扭矩过零使能，进入步骤s11。
[0029]
s8：计算允许发动机需求扭矩变化率，即根据车速和发动机需求扭矩对允许发动机需求扭矩变化率进行动态计算，进入步骤s12。
[0030]
s9：计算允许电机需求扭矩变化率，即根据车速和电机需求扭矩对允许电机需求扭矩变化率进行动态计算，进入步骤s13。
[0031]
s10：计算当前发动机需求扭矩实际变化率，进入步骤s12。
[0032]
当前发动机需求扭矩实际变化率的计算公式如下：
当前发动机需求扭矩实际变化率 = （发动机需求扭矩
–
前一周期发动机过零后需求扭矩）*100；其中，一个周期为10ms。
[0033]
s11：计算当前电机需求扭矩实际变化率，并进入步骤s13。
[0034]
当前电机需求扭矩实际变化率的计算公式如下：当前电机需求扭矩实际变化率 = （电机需求扭矩
ꢀ–ꢀ
前一周期电机过零后需求扭矩）*100；其中，一个周期为10ms。
[0035]
s12：发动机需求扭矩变化率比较，即将当前发动机需求扭矩实际变化率与允许发动机需求扭矩变化率进行比较，进入步骤s14。
[0036]
s13：电机需求扭矩变化率比较，即将当前电机需求扭矩实际变化率与允许电机需求扭矩变化率进行比较，进入步骤s15。
[0037]
s14：发动机需求扭矩变化率限制，即运用允许发动机需求扭矩变化率来限制当前发动机需求扭矩实际变化率，进入步骤s16。
[0038]
s15：电机需求扭矩变化率限制，即运用允许电机需求扭矩变化率来限制当前电机需求扭矩实际变化率，进入步骤s17。
[0039]
s16：得到发动机过零处理后的扭矩，进入步骤s19。
[0040]
s17：得到电机过零处理后的扭矩，进入步骤s18。
[0041]
s18：运用电池放电能力对电机过零处理后的扭矩进行边界限制，进入步骤s19。
[0042]
s19：结束。
[0043]
本实施例中，一种新能源车扭矩过零控制系统，包括存储器和控制器，所述存储器内存储有计算机可读程序，所述计算机可读程序被调用时能执行如本实施例中所述的新能源车扭矩过零控制方法的步骤。
[0044]
本实施例中，一种新能源车，采用如本实施例中所述的新能源车扭矩过零控制系统。
[0045]
如图2所示，为混合动力构型的汽车，该构型的动力系统包括但不限于pcu、发动机、第一电机、第二电机、电池、离合器、第一控制器和第二控制器等零部件。该动力系统可以实现混合动力、纯电动和增程驱动等模式。
[0046]
如图3所示，为纯电动构型的汽车，该构型的动力系统包括但不限于驱动电机、减速器和主减速器等零部件。该动力系统可以实现纯电动等模式。
[0047]
本实施例中，一种存储介质，其内存储有计算机可读程序，所述计算机可读程序被调用时能执行如本实施例中所述的新能源车扭矩过零控制方法的步骤。
[0048]
需要说明的是，本实施例所述的存储介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器（ram）、只读存储器（rom）、可擦式可编程只读存储器（erasable programmable read only memory，eprom）、闪存、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器（compact disc read-only memory，cd-rom）、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合
适的组合。在本实施例中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的计算机程序。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的计算机程序可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、有线等等，或者上述的任意合适的组合。
[0049]
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种新能源车扭矩过零控制方法，包括以下步骤：响应于判断为发动机扭矩过零使能时，计算当前发动机需求扭矩实际变化率和允许发动机需求扭矩变化率，并利用允许发动机需求扭矩变化率来限制当前发动机需求扭矩实际变化率，得到发动机过零处理后的扭矩；响应于判断为电机扭矩过零使能时，计算当前电机需求扭矩实际变化率和允许电机需求扭矩变化率，并利用允许电机需求扭矩变化率来限制当前电机需求扭矩实际变化率，得到电机过零处理后的扭矩。2.根据权利要求1所述的新能源车扭矩过零控制方法，其特征在于：利用允许发动机需求扭矩变化率来限制当前发动机需求扭矩实际变化率，具体为：将允许发动机需求扭矩变化率和当前发动机需求扭矩实际变化率进行比较，取两者的较小值作为发动机扭矩变化率。3.根据权利要求1所述的新能源车扭矩过零控制方法，其特征在于：利用允许电机需求扭矩变化率来限制当前电机需求扭矩实际变化率，具体为：将允许电机需求扭矩变化率和当前电机需求扭矩实际变化率进行比较，取两者的较小值作为电机扭矩变化率。4.根据权利要求1所述的新能源车扭矩过零控制方法，其特征在于：所述判断为发动机扭矩过零使能，具体为：响应于判断出esp、aeb无干预，离合器状态为闭合状态，且发动机需求扭矩在零点附近，则判断为发动机扭矩过零使能。5.根据权利要求1所述的新能源车扭矩过零控制方法，其特征在于：所述判断为电机扭矩过零使能，具体为：响应于判断出esp、aeb无干预，且电机需求扭矩在零点附近，则判断为电机扭矩过零使能。6.根据权利要求1所述的新能源车扭矩过零控制方法，其特征在于：所述当前发动机需求扭矩实际变化率，具体为：获取发动机需求扭矩和前一周期发动机过零后需求扭矩；基于发动机需求扭矩和前一周期发动机过零后需求扭矩计算出当前发动机需求扭矩实际变化率。7.根据权利要求1所述的新能源车扭矩过零控制方法，其特征在于：所述当前电机需求扭矩实际变化率，具体为：获取电机需求扭矩和前一周期电机过零后需求扭矩；基于电机需求扭矩和前一周期电机过零后需求扭矩计算出当前电机需求扭矩实际变化率。8.一种新能源车扭矩过零控制系统，其特征在于：包括存储器和控制器，所述存储器内存储有计算机可读程序，所述计算机可读程序被调用时能执行如权利要求1至7任一所述的新能源车扭矩过零控制方法的步骤。9.一种新能源车，其特征在于：采用如权利要求8所述的新能源车扭矩过零控制系统。10.一种存储介质，其特征在于：其内存储有计算机可读程序，所述计算机可读程序被调用时能执行如权利要求1至7任一所述的新能源车扭矩过零控制方法的步骤。

技术总结
本发明公开了一种新能源车扭矩过零控制方法、系统、新能源车及存储介质，包括：响应于判断为发动机扭矩过零使能时，计算当前发动机需求扭矩实际变化率和允许发动机需求扭矩变化率，并利用允许发动机需求扭矩变化率来限制当前发动机需求扭矩实际变化率，得到发动机过零处理后的扭矩；响应于判断为电机扭矩过零使能时，计算当前电机需求扭矩实际变化率和允许电机需求扭矩变化率，并利用允许电机需求扭矩变化率来限制当前电机需求扭矩实际变化率，得到电机过零处理后的扭矩。本发明能够控制驱动电机或发动机扭矩在TipIn/TipOut过程中精准、缓慢过零，避免了由于齿间撞击而引起整车抖动的问题。的问题。的问题。


技术研发人员：冉号楠 刘斌 聂相虹 叶明辉 张猛
受保护的技术使用者：重庆长安汽车股份有限公司
技术研发日：2023.03.29
技术公布日：2023/6/26