一种双电机混合动力车辆基于电机控制的起动总成异响控制方法与流程

专利2024-12-28  25



1.本发明涉及一种双电机混合动力车辆基于电机控制的起动总成异响控制方法,属于汽车动力控制领域。


背景技术:

2.对于双电机混联构型混合动力,由于整车结构设计取消发动机起动机结构,直接由发电机驱动发动机起机。发电机惯量和发动机曲轴惯量差距,导致在发电机拖动发动机起动过程中,在发动机缸压的激励下及结构本身存在减缓冲击的减振器,发电机与发动机之间产生转速波动,导致传动齿轮及花键换向敲击,产生异响,严重影响客户的驾乘体验。
3.由于硬件结构的固定(两者的惯量大小难以修改,缓冲减振器存在必然),发动机控制策略较为粗略,精度及快速响应性能不足,基于发动机控制角度基于电机精确快速控制的优势,通过电机的主动控制来抑制发电机与发动机在起动过程中产生的转速波动,来解决双电机混联构型的起动异响问题。
4.该问题主要的解决方案是通过修改硬件来实现的,基于日后混动车辆的开发方向而言,发动机效率的提高必定带来发动机缸压等对起机异响产生激励的因素提高,进而对起机问题影响更为严峻,弥补激励因素,需要对硬件结构进行更多修改来弥补。


技术实现要素:

5.本发明提出了一种双电机混合动力车辆基于电机控制的起动总成异响控制方法,以解决现有技术中存在的问题。
6.一种双电机混合动力系统,双电机混合动力系统包括发动机,发电机,扭转减振器,减速齿轮机构,离合器,驱动电机和差速器,发动机通过扭转减震器和减速齿轮机构与发电机传动连接,减速齿轮机构、离合器、驱动电机和差速器依次传动连接。
7.一种双电机混合动力车辆基于电机控制的起动总成异响控制方法,基于上述的一种双电机混合动力系统,双电机混合动力车辆基于电机控制的起动总成异响控制方法包括以下步骤:
8.s100、mcu对发电机的转速信号特征进行识别;
9.s200、当mcu完成对发电机的转速信号特征的识别后,进行对照信号特征的扭矩模型优化;
10.s300、得到扭矩模型,mcu通过扭矩模型抑制总成转速波动。
11.进一步的,在s100中,包括以下步骤:
12.s110、整车在定置或低车速工况起机时,发电机作为起动机拖动发动机起动;
13.s120、发电机输出扭矩先增大后减小,在发动机点火后发电机输出负扭矩,发电机被发动机拖动发电;
14.s130、在发电机扭矩减小阶段,mcu识别发电机转速数据,并对发电机转速数据进
行识别和优化;
15.s140、对优化后的发电机转速数据进行处理,识别发电机转速特征信号。
16.进一步的,在s200中,包括以下步骤:
17.s210、对发电机转速特征信号进行smooth liner处理;
18.s220、根据处理后的结果,进行调制处理,作为speed calculation value;
19.s230、针对speed calculation value调整其由于mcu计算所导致的时间延迟,作为对于发电机扭矩模型控制的输入参数speed to toque data;
20.s240、在现有的mcu扭矩模型结构下,将参数speed to toque data与原有模型的输出值相加,计算结果作为发电机控制参数控制发电机。
21.进一步的,在s230中,调整由于mcu计算所导致的时间延迟的方法为:
22.s231、对speed calculation value进行转速时间特征分析,计算出实时周期t0;
23.s232、分析得到理论mcu处理发电机转速到最中输入到原有扭矩模型中所用时间t1;
24.s233、t0/2-t1即为应调整时间,输入时将speed calculation value延后应调整时间,再执行s240。
25.一种双电机混合动力车辆基于电机控制的起动总成异响控制系统,应用于上述的一种双电机混合动力车辆基于电机控制的起动总成异响控制方法,起动总成异响控制系统包括转速特征识别模块、扭矩模型优化模块和抑制总成转速波动模块,转速特征识别模块、扭矩模型优化模块和抑制总成转速波动模块依次连接,其中,
26.转速波动识别模块,用于mcu对发电机的转速特征进行识别;
27.扭矩模型优化模块,用于当mcu完成对发电机的转速特征的识别后,进行对照转速特征的扭矩模型优化;
28.得到扭矩模型,用于mcu通过扭矩模型抑制总成转速波动。
29.进一步的,转速特征识别模块包括发动机拖动单元、发电机拖动单元、发电机转速数据识别优化单元和发电机转速特征信号识别单元,其中,
30.发动机拖动单元,用于整车在定置或低车速工况起机时,发电机作为起动机拖动发动机起动;
31.发电机拖动单元,用于在发动机点火后发电机输出负扭矩,发电机被发动机拖动发电;
32.发电机转速数据识别优化单元,用于在发电机扭矩减小阶段,mcu识别发电机转速数据,并对发电机转速数据进行识别和优化;
33.发电机转速特征信号识别单元,用于对优化后的发电机转速数据进行特征处理,识别发电机转速特征信号。
34.进一步的,扭矩模型优化模块包括发电机转速特征信号处理单元、speed calculation value生成单元、speed to toque data生成单元和发电机控制参数生成单元,发电机转速特征信号处理单元、speed calculation value生成单元、speed to toque data生成单元和发电机控制参数生成单元依次连接,其中,
35.发电机转速特征信号处理单元,用于对发电机转速特征信号进行smooth liner处理;
36.speed calculation value生成单元,用于根据发电机转速特征信号处理单元处理后的结果,进行调制处理,作为speed calculation value;
37.speed to toque data生成单元,用于针对speed calculation value调整其由于mcu计算所导致的时间延迟,作为对于发电机扭矩模型控制的输入参数speed to toque data;
38.发电机控制参数生成单元,用于在现有的mcu扭矩模型结构下,将参数speed to toque data与原有模型的输出值相加,计算结果作为发电机控制参数控制发电机。
39.一种存储介质,该存储介质上储存有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述的一种双电机混合动力车辆基于电机控制的起动总成异响控制方法。
40.一种车辆,包括:存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行程序,以实现上述的一种双电机混合动力车辆基于电机控制的起动总成异响控制方法。
41.本发明的有益效果:本发明提出了一种双电机混合动力车辆基于电机控制的起动总成异响控制方法,相较于现有技术中硬件结构的修改,该方案不仅降低整车制造成本与车重,在普遍适应性上拥有更大优势,基于现行混动汽车电机控制精度均可达成,具有突出的适应性,具有较好的生存活性,和推广价值。
附图说明
42.图1为本发明的一种双电机混合动力系统的结构示意图;
43.图2为本发明的一种双电机混合动力车辆基于电机控制的起动总成异响控制方法的方法流程图。
44.其中,1为发动机,2为发电机,3为扭转减震器,4为减速齿轮机构,5为离合器,6为驱动电机,7为差速器。
具体实施方式
45.下面将结合本发明实施例中的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
46.实施例一、参照图1-图2所示,本发明提出了一种双电机混合动力系统,双电机混合动力系统包括发动机1,发电机2,扭转减震器3,减速齿轮机构4,离合器5,驱动电机6和差速器7,发动机1通过扭转减震器3和减速齿轮机构4与发电机2传动连接,减速齿轮机构4、离合器5、驱动电机6和差速器7依次传动连接。
47.实施例二、一种双电机混合动力车辆基于电机控制的起动总成异响控制方法,基于上述的一种双电机混合动力系统,双电机混合动力车辆基于电机控制的起动总成异响控制方法包括以下步骤:
48.s100、mcu对发电机的转速特征进行识别;
49.s200、当mcu完成对发电机的转速特征的识别后,进行对照特征转速的扭矩模型优化;
50.s300、得到扭矩模型,mcu通过扭矩模型抑制总成转速波动。
51.实施例三、进一步的,在s100中,包括以下步骤:
52.s110、整车在定置或低车速工况起机时,发电机作为起动机拖动发动机起动;
53.s120、发电机输出扭矩先增大后减小,在发动机点火后发电机输出负扭矩,发电机被发动机拖动发电;
54.s130、在发电机扭矩减小阶段,mcu识别发电机转速数据,并对发电机转速数据进行识别和优化;
55.s140、对优化后的发电机转速数据进行特征处理,识别发电机转速特征信号。
56.实施例四、进一步的,在s200中,包括以下步骤:
57.s210、对发电机转速特征信号进行smooth liner处理;
58.s220、根据处理后的结果,进行调制处理,作为speed calculation value;
59.s230、针对speed calculation value调整其由于mcu计算所导致的时间延迟,作为对于发电机扭矩模型控制的输入参数speed to toque data;
60.s240、在现有的mcu扭矩模型结构下,将参数speed to toque data与原有模型的输出值相加,计算结果作为发电机控制参数控制发电机。
61.实施例五、进一步的,在s230中,调整由于mcu计算所导致的时间延迟的方法为:
62.s231、对speed calculation value进行时间特征分析,计算出实时周期t0;
63.s232、分析得到理论mcu处理发电机转速到最中输入到原有扭矩模型中所用时间t1;
64.s233、t0/2-t1即为应调整时间,输入时将speed calculation value延后应调整时间,再执行s240,最后体现的扭矩模型便可起到抑制总成转速波动的效果。
65.实施例六、一种双电机混合动力车辆基于电机控制的起动总成异响控制系统,应用于上述的一种双电机混合动力车辆基于电机控制的起动总成异响控制方法,起动总成异响控制系统包括转速波动识别模块、扭矩模型优化模块和抑制总成转速波动模块,转速波动识别模块、扭矩模型优化模块和抑制总成转速波动模块依次连接,其中,
66.转速波动识别模块,用于mcu对发电机的转速特征进行识别;
67.扭矩模型优化模块,用于当mcu完成对发电机的转速特征的识别后,进行对照特征转速的扭矩模型优化;
68.得到扭矩模型,用于mcu通过扭矩模型抑制总成转速波动。
69.实施例七、进一步的,转速波动识别模块包括发动机拖动单元、发电机拖动单元、发电机转速数据识别优化单元和发电机转速特征信号识别单元,其中,
70.发动机拖动单元,用于整车在定置或低车速工况起机时,发电机作为起动机拖动发动机起动;
71.发电机拖动单元,用于在发动机点火后发电机输出负扭矩,发电机被发动机拖动发电;
72.发电机转速数据识别优化单元,用于在发电机扭矩减小阶段,mcu识别发电机转速数据,并对发电机转速数据进行识别和优化;
73.发电机转速特征信号识别单元,用于对优化后的发电机转速数据进行特征处理,识别发电机转速特征信号。
74.实施例八、进一步的,扭矩模型优化模块包括发电机转速特征信号处理单元、speed calculation value生成单元、speed to toque data生成单元和发电机控制参数生成单元,发电机转速特征信号处理单元、speed calculation value生成单元、speed to toque data生成单元和发电机控制参数生成单元依次连接,其中,
75.发电机转速特征信号处理单元,用于对发电机转速特征信号进行smooth liner处理;
76.speed calculation value生成单元,用于根据发电机转速特征信号处理单元处理后的结果,进行调制处理,作为speed calculation value;
77.speed to toque data生成单元,用于针对speed calculation value调整其由于mcu计算所导致的时间延迟,作为对于发电机扭矩模型控制的输入参数speed to toque data;
78.发电机控制参数生成单元,用于在现有的mcu扭矩模型结构下,将参数speed to toque data与原有模型的输出值相加,计算结果作为发电机控制参数控制发电机。
79.实施例九、一种存储介质,该存储介质上储存有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述的一种双电机混合动力车辆基于电机控制的起动总成异响控制方法。
80.实施例十、一种车辆,包括:存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行程序,以实现上述的一种双电机混合动力车辆基于电机控制的起动总成异响控制方法。
81.相较于硬件结构的修改,该方案不仅降低整车制造成本与车重,在普遍适应性上拥有更大优势,基于现行混动汽车电机控制精度均可达成,具有突出的适应性,具有较好的生存活性,和推广价值。
82.本技术实施例中的存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器,或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中,非易失性存储器可以是只读存储器(read only memory,rom)、可编程只读存储器(programmable rom,prom)、可擦除可编程只读存储器(erasable prom,eprom)、电可擦除可编程只读存储器(electrically eprom,eeprom)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(random access memory,ram),其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明,许多形式的ram可用,例如静态随机存取存储器(static ram,sram)、动态随机存取存储器(dynamic ram,dram)、同步动态随机存取存储器(synchronous dram,sdram)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(double data rate sdram,ddr sdram)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced sdram,esdram)、同步连接动态随机存取存储器(synchlink dram,sldram)和直接内存总线随机存取存储器(direct rambus ram,dr ram)。应注意,本发明描述的方法的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
83.在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机指令时,全部或部分地产生按照本技术实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令
可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(digital subscriber line,dsl))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,高密度数字视频光盘(digital video disc,dvd))、或者半导体介质(例如,固态硬盘(solid state disc,ssd))等。
84.在实现过程中,上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。结合本技术实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成,或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器,处理器读取存储器中的信息,结合其硬件完成上述方法的步骤。为避免重复,这里不再详细描述。
85.应注意,本技术实施例中的处理器可以是一种集成电路芯片,具有信号处理能力。在实现过程中,上述方法实施例的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本技术实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本技术实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器,处理器读取存储器中的信息,结合其硬件完成上述方法的步骤。

技术特征:
1.一种双电机混合动力系统,其特征在于,所述双电机混合动力系统包括发动机(1),发电机(2),扭转减震器(3),减速齿轮机构(4),离合器(5),驱动电机(6)和差速器(7),所述发动机(1)通过扭转减震器(3)和减速齿轮机构(4)与发电机(2)传动连接,所述减速齿轮机构(4)、离合器(5)、驱动电机(6)和差速器(7)依次传动连接。2.一种双电机混合动力车辆基于电机控制的起动总成异响控制方法,基于权利要求1所述的一种双电机混合动力系统,其特征在于,所述双电机混合动力车辆基于电机控制的起动总成异响控制方法包括以下步骤:s100、mcu对发电机的转速特征进行识别;s200、当mcu完成对发电机的转速特征的识别后,进行对照转速特征的扭矩模型优化;s300、得到扭矩模型,mcu通过扭矩模型抑制总成转速波动。3.根据权利要求2所述的一种双电机混合动力车辆基于电机控制的起动总成异响控制方法,其特征在于,在s100中,包括以下步骤:s110、整车在定置或低车速工况起机时,发电机作为起动机拖动发动机起动;s120、发电机输出扭矩先增大后减小,在发动机点火后发电机输出负扭矩,发电机被发动机拖动发电;s130、在发电机扭矩减小阶段,mcu识别发电机转速数据,并对所述发电机转速数据进行识别和优化;s140、对优化后的发电机转速数据进行处理,识别出发电机转速特征信号。4.根据权利要求3所述的一种双电机混合动力车辆基于电机控制的起动总成异响控制方法,其特征在于,在s200中,包括以下步骤:s210、对所述发电机转速特征信号进行优化处理;s220、根据处理后的结果,进行调制处理,作为speed calculation value;s230、针对所述speed calculation value调整其由于mcu计算所导致的时间延迟,作为对于发电机扭矩模型控制的输入参数speed to toque data;s240、在现有的mcu扭矩模型结构下,将所述参数speed to toque data与原有模型的输出值相加,计算结果作为发电机控制参数控制发电机。5.根据权利要求4所述的一种双电机混合动力车辆基于电机控制的起动总成异响控制方法,其特征在于,在s230中,调整由于mcu计算所导致的时间延迟的方法为:s231、对speed calculation value进行筛选分析,计算出实时周期t0;s232、分析得到理论mcu处理发电机转速到最中输入到原有扭矩模型中所用时间t1;s233、t0/2-t1即为应调整时间,输入时将所述speed calculation value延后应调整时间,再执行s240。6.一种双电机混合动力车辆基于电机控制的起动总成异响控制系统,应用于权利要求2-5任一项所述的一种双电机混合动力车辆基于电机控制的起动总成异响控制方法,其特征在于,所述起动总成异响控制系统包括转速波动识别模块、扭矩模型优化模块和抑制总成转速波动模块,所述转速波动识别模块、扭矩模型优化模块和抑制总成转速波动模块依次连接,其中,所述转速波动识别模块,用于mcu对发电机的转速波动进行识别;所述扭矩模型优化模块,用于当mcu完成对发电机的转速波动的识别后,进行对照波动
转速的扭矩模型优化;所述得到扭矩模型,用于mcu通过扭矩模型抑制总成转速波动。7.根据权利要求6所述的一种双电机混合动力车辆基于电机控制的起动总成异响控制系统,其特征在于,所述转速波动识别模块包括发动机拖动单元、发电机拖动单元、发电机转速数据识别优化单元和发电机转速波动信号识别单元,其中,所述发动机拖动单元,用于整车在定置或低车速工况起机时,发电机作为起动机拖动发动机起动;所述发电机拖动单元,用于在发动机点火后发电机输出负扭矩,发电机被发动机拖动发电;所述发电机转速数据识别优化单元,用于在发电机扭矩减小阶段,mcu识别发电机转速数据,并对所述发电机转速数据进行识别和优化;所述发电机转速波动信号识别单元,用于对优化后的发电机转速数据优化处理,识别发电机转速波动信号。8.根据权利要求7所述的一种双电机混合动力车辆基于电机控制的起动总成异响控制系统,其特征在于,所述扭矩模型优化模块包括发电机转速信号处理单元、speed calculation value生成单元、speed to toque data生成单元和发电机控制参数生成单元,所述发电机转速波动信号处理单元、speed calculation value生成单元、speed to toque data生成单元和发电机控制参数生成单元依次连接,其中,所述发电机转速波动信号处理单元,用于对所述发电机转速波动信号进行smooth liner处理;所述speed calculation value生成单元,用于根据发电机转速信号处理单元处理后的结果,进行调制处理,作为speed calculation value;所述speed to toque data生成单元,用于针对所述speed calculation value调整其由于mcu计算所导致的时间延迟,作为对于发电机扭矩模型控制的输入参数speed to toque data;所述发电机控制参数生成单元,用于在现有的mcu扭矩模型结构下,将所述参数speed to toque data与原有模型的输出值相加,计算结果作为发电机控制参数控制发电机。9.一种存储介质,该存储介质上储存有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求2至5任一项所述的方法。10.一种车辆,其特征在于,包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序,以实现如权利要求2-5任一项所述的一种双电机混合动力车辆基于电机控制的起动总成异响控制方法。

技术总结
本发明公开了一种双电机混合动力车辆基于电机控制的起动总成异响控制方法,属于汽车动力控制领域。S100、MCU对发电机的转速波动进行识别;S200、当MCU完成对发电机的转速特征的识别后,进行对照转速特征的扭矩模型优化;S300、得到扭矩模型,MCU通过扭矩模型抑制总成转速波动。本发明降低整车制造成本与车重,在普遍适应性上拥有更大优势,基于现行混动汽车电机控制精度均可达成,具有突出的适应性,具有较好的生存活性,和推广价值。和推广价值。和推广价值。


技术研发人员:袁帅 牛文博 祝浩 李伟亮 蔡辉 史同杰
受保护的技术使用者:中国第一汽车股份有限公司
技术研发日:2022.06.29
技术公布日:2022/11/1
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