抑制车速振荡的主动阻尼控制系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及抑制车速振荡的主动阻尼控制系统，包含信号采集模块、整车驱动

【技术实现步骤摘要】
抑制车速振荡的主动阻尼控制系统及方法


[0001]本专利技术涉及电动汽车控制
，具体地涉及抑制车速振荡的主动阻尼控制系统及方法。

技术介绍

[0002]在车辆工程中，车辆运行过程中的非预期纵向加速度振荡常造成车辆的驾乘体验及舒适性不佳。这种振荡通常由驱动或制动扭矩的突然激烈变化、换档过程中离合器和动力系致动引起的车轮扭矩振荡、车辆模式转换等因素引起。
[0003]电动汽车由于电机扭矩具有更精确、更快响应的特征，通常比传统动力系统更容易控制。但是，由于电动汽车没有离合器阻尼器或双质量飞轮，快速的电机扭矩变化会激发更显著的扭转传动系振荡。
[0004]行业上，现有对抑制车速振荡的技术主要通过采集电机的测量转速并以其为参考，通过建立电机目标转速估算模型以及目标转速与测量转速的误差进行比例校正扭矩标定来实现振荡的抑制。
[0005]为了解决上述问题，现有的抑制车速振荡技术，由于主要考虑电机系统的测量转速为单一参考，未考虑整车的其他因素影响，因此存在以下不足：
[0006]1.由于现有技术以电机测量转速为参考，对电机当前转速进行滤波建立目标控制转速，并对目标转速与电机转速差进行开环的扭矩校正，从而导致其控制精度及效果无法实现最佳控制；
[0007]2.由于现有技术是通过对动力传动系统数学建模，计算电机目标转速来实现扭矩校正，但又由于动力传动系部件间动力机械特性难以量化，机械传动间隙无法预估，从而很难建立整车传动系准确模型来确定电机的目标转速。

技术实现思路

[0008]本专利技术针对上述问题，提供抑制车速振荡的主动阻尼控制系统及方法，其目的在于有效提高车速振荡抑制控制效果及驾乘感受；有效改善不同车速段、驾驶模式下的振荡，针对商用车的载荷变化剧烈的情况，提高驾乘舒适性效果十分明显。
[0009]为解决上述问题，本专利技术提供的技术方案为：
[0010]一种抑制车速振荡的主动阻尼控制系统，包含信号采集模块、整车驱动
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制动需求扭矩计算模块、前馈控制模块、抑制模式判断模块、反馈控制模块、输出扭矩协调控制模块、电机扭矩执行控制模块；其中：
[0011]所述整车驱动
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制动需求扭矩计算模块用于计算整车驱动
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制动需求扭矩；
[0012]所述前馈控制模块用于计算前馈滤波扭矩，并对所述整车驱动
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制动需求扭矩进行前馈调节控制；
[0013]所述抑制模式判断模块用于判断是否激活车速抑制模式，以及判断具体的所述车速抑制模式；
[0014]所述反馈控制模块用于执行转速反馈环控制、车速反馈环控制。
[0015]优选地，所述信号采集模块用于采集油门踏板开度信息、制动踏板开度信息、轮速信息、转速信息、档位信息、车辆质量信息；所述轮速信息通过轮速传感器获得；所述转速信息通过转速传感器获得；
[0016]所述电机扭矩执行控制模块用于输出电机目标扭矩；
[0017]所述输出扭矩协调控制模块用于协调所述前馈控制模块和所述反馈控制模块的输出。
[0018]优选地，还包含外围子系统；所述外围子系统包含油门踏板、制动踏板、换挡手柄、车速采集模块、电机系统、变速箱、驱动桥；所述车速采集模块用于采集车速信息；
[0019]所述整车驱动
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制动需求扭矩包含驱动需求扭矩、制动需求扭矩；所述车速抑制模式包含Tip
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in/Tip
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out控制模式、蠕动控制模式、换挡控制模式、制动控制模式。
[0020]一种利用抑制车速振荡的主动阻尼控制系统的抑制车速振荡的主动阻尼控制方法，包含以下步骤：
[0021]S100.采集所述油门踏板开度信息、所述制动踏板开度信息、所述轮速信息、所述转速信息、所述档位信息、所述车辆质量信息、所述车速信息、车辆控制模式；所述车辆控制模式包含动力性模式、经济性模式、智能模式；
[0022]S200.得到所述整车驱动
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制动需求扭矩；
[0023]S300.计算得到所述前馈滤波扭矩；
[0024]S400.根据所述前馈滤波扭矩，对所述整车驱动
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制动需求扭矩执行所述前馈调节控制；所述前馈调节控制包含扭矩变化率控制和正负反向过零控制；
[0025]S500.判断是否激活所述车速抑制模式；然后根据判断结果做出如下操作如果判定不激活所述车速抑制模式，则返回并再次从头执行S500；
[0026]如果判定激活所述车速抑制模式，则进一步判断并输出所述车速抑制模式；S600.执行所述转速反馈环控制和所述车速反馈环控制；
[0027]S700.执行输出协调控制；
[0028]S800.执行所述电机目标扭矩。
[0029]优选地，S200中通过查找整车驱动
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制动需求扭矩映射表获得所述整车驱动
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制动需求扭矩；所述整车驱动
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制动需求扭矩映射表由人工预设，包含整车驱动需求扭矩映射表和整车制动需求扭矩映射表；其中：
[0030]所述整车驱动需求扭矩映射表为一张二维表，其中每一行表征一个所述车速信息的值，每一列表征一个所述油门踏板开度信息的值，行与列交叉的单元表征这一行与这一列所对应的所述驱动需求扭矩的值；
[0031]所述整车制动需求扭矩映射表为一张二维表，其中每一行表征一个所述车速信息的值，每一列表征一个所述制动踏板开度信息的值，行与列交叉的单元表征这一行与这一列所对应的所述制动需求扭矩的值。
[0032]优选地，S300具体包含以下步骤：
[0033]S310.获取所述转速信息、所述档位信息；
[0034]S320.根据所述转速信息、所述档位信息查表获得截至频率，具体按下式表达：
[0035]τ＝f(N,θm)
[0036]其中：τ为所述截至频率；N为所述档位信息；θm为所述转速信息；f()为转速
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档位
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截止频率对应函数，由人工预设在ECU中；
[0037]S330.根据所述截至频率计算得到输出信号曲线，具体按下式表达：
[0038][0039]其中：y(t)为所述输出信号曲线；t为时间；dT为运行步长；T为时间常数；u(t)为输入信号曲线。
[0040]优选地，S400中所述扭矩变化率控制具体包含以下步骤：
[0041]S410.获取需求扭矩区间划分信息；所述需求扭矩区间划分信息包含多个串行连接的需求扭矩区间，由人工预设；每个所述需求扭矩区间包含一个最高扭矩值、一个最低扭矩值、一个上升变化率、一个下降变化率；
[0042]S420.将所述前馈滤波扭矩逐一与所述需求扭矩区间划分信息中的每个所述需求扭矩区间进行比较，直至所述前馈滤波扭矩落入其中一个所述需求扭矩区间中；
[0043]S430.以这个被所述前馈滤波扭矩落入的所述需求扭矩区间的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抑制车速振荡的主动阻尼控制系统，其特征在于：包含信号采集模块、整车驱动
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制动需求扭矩计算模块、前馈控制模块、抑制模式判断模块、反馈控制模块、输出扭矩协调控制模块、电机扭矩执行控制模块；其中：所述整车驱动
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制动需求扭矩计算模块用于计算整车驱动
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制动需求扭矩；所述前馈控制模块用于计算前馈滤波扭矩，并对所述整车驱动
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制动需求扭矩进行前馈调节控制；所述抑制模式判断模块用于判断是否激活车速抑制模式，以及判断具体的所述车速抑制模式；所述反馈控制模块用于执行转速反馈环控制、车速反馈环控制。2.根据权利要求1所述的抑制车速振荡的主动阻尼控制系统，其特征在于：所述信号采集模块用于采集油门踏板开度信息、制动踏板开度信息、轮速信息、转速信息、档位信息、车辆质量信息；所述轮速信息通过轮速传感器获得；所述转速信息通过转速传感器获得；所述电机扭矩执行控制模块用于输出电机目标扭矩；所述输出扭矩协调控制模块用于协调所述前馈控制模块和所述反馈控制模块的输出。3.根据权利要求2所述的抑制车速振荡的主动阻尼控制系统，其特征在于：还包含外围子系统；所述外围子系统包含油门踏板、制动踏板、换挡手柄、车速采集模块、电机系统、变速箱、驱动桥；所述车速采集模块用于采集车速信息；所述整车驱动
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制动需求扭矩包含驱动需求扭矩、制动需求扭矩；所述车速抑制模式包含Tip
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in/Tip
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out控制模式、蠕动控制模式、换挡控制模式、制动控制模式。4.一种利用权利要求3所述的抑制车速振荡的主动阻尼控制系统的抑制车速振荡的主动阻尼控制方法，其特征在于：包含以下步骤：S100.采集所述油门踏板开度信息、所述制动踏板开度信息、所述轮速信息、所述转速信息、所述档位信息、所述车辆质量信息、所述车速信息、车辆控制模式；所述车辆控制模式包含动力性模式、经济性模式、智能模式；S200.得到所述整车驱动
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制动需求扭矩；S300.计算得到所述前馈滤波扭矩；S400.根据所述前馈滤波扭矩，对所述整车驱动
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制动需求扭矩执行所述前馈调节控制；所述前馈调节控制包含扭矩变化率控制和正负反向过零控制；S500.判断是否激活所述车速抑制模式；然后根据判断结果做出如下操作如果判定不激活所述车速抑制模式，则返回并再次从头执行S500；如果判定激活所述车速抑制模式，则进一步判断并输出所述车速抑制模式；S600.执行所述转速反馈环控制和所述车速反馈环控制；S700.执行输出协调控制；S800.执行所述电机目标扭矩。5.根据权利要求4所述的抑制车速振荡的主动阻尼控制方法，其特征在于：S200中通过查找整车驱动
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制动需求扭矩映射表获得所述整车驱动
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制动需求扭矩；所述整车驱动
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制动需求扭矩映射表由人工预设，包含整车驱动需求扭矩映射表和整车制动需求扭矩映射表；其中：
所述整车驱动需求扭矩映射表为一张二维表，其中每一行表征一个所述车速信息的值，每一列表征一个所述油门踏板开度信息的值，行与列交叉的单元表征这一行与这一列所对应的所述驱动需求扭矩的值；所述整车制动需求扭矩映射表为一张二维表，其中每一行表征一个所述车速信息的值，每一列表征一个所述制动踏板开度信息的值，行与列交叉的单元表征这一行与这一列所对应的所述制动需求扭矩的值。6.根据权利要求5所述的抑制车速振荡的主动阻尼控制方法，其特征在于：S300具体包含以下步骤：S310.获取所述转速信息、所述档位信息；S320.根据所述转速信息、所述档位信息查表获得截至频率，具体按下式表达：τ＝f(N,θm)其中：τ为所述截至频率；N为所述档位信息；θm为所述转速信息；f()为转速
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档位
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截止频率对应函数，由人工预设在ECU中；S330.根据所述截至频率计算得到输出信号曲线，具体按下式表达：其中：y(t0为所述输出信号曲线；t为时间；dT为运行步长；T为时间常数；u(t0为输入信号曲线。7.根据权利要求6所述的抑制车速振荡的主动阻尼控制方法，其特征在于：S400中所述扭矩变化率控制具体包含以下步骤：S410.获取需求扭矩区间划分信息；所述需求扭矩区间划分信息包含多个串行连接的需求扭矩区间，由人工预设；每个所述需求扭矩区间包含一个最高扭矩值、一个最低扭矩值、一个上升变化率、一个下降变化率；S420.将所述前馈滤波扭矩逐一与所述需求扭矩区间划分信息中的每个所述需求扭矩区间进行比较，直至所述前馈滤波扭矩落入其中一个所述需求扭矩区间中；S430.以这个被所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：马彪，李学兵，彭文俊，李春东，黄乃勇，于涛，
申请(专利权)人：东风商用车有限公司，
类型：发明
国别省市：