本技術(shù)涉及車輛控制，尤其涉及一種基于速差的扭矩過零齒面貼合方法、裝置及設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、除配置輪轂電機(jī)外的新能源車輛，電機(jī)的動(dòng)力傳遞到輪端都需通過包含減速器的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。參見圖1所示的一種齒輪嚙合的結(jié)構(gòu)示意圖，在松、踩油門與蠕行扭矩作用下的d/r擋切換時(shí)，車輛輸出扭矩的方向轉(zhuǎn)換，驅(qū)動(dòng)力f驅(qū)動(dòng)的方向也隨之發(fā)生變化。在原扭矩方向的扭矩衰減到0后，逐漸增加反向扭矩，稱為扭矩過零。這個(gè)過程，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)的主動(dòng)齒輪與連接輪端的從動(dòng)齒輪間會(huì)發(fā)生接觸齒面換向，主動(dòng)齒輪的驅(qū)動(dòng)齒會(huì)脫離從動(dòng)齒輪的原接觸齒面，通過齒側(cè)間隙(側(cè)隙)后與另一齒面貼合。

2、扭矩過零在日常駕駛中大量出現(xiàn)，如控制不理想，會(huì)出現(xiàn)動(dòng)力中斷、沖擊感強(qiáng)烈等問題，影響駕駛體驗(yàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本技術(shù)實(shí)施例提供了一種基于速差的扭矩過零齒面貼合方法、裝置及設(shè)備，旨在避免扭矩過零的過程中，車輛出現(xiàn)動(dòng)力中斷沖擊感強(qiáng)烈的問題。

2、第一方面，本技術(shù)實(shí)施例提供了一種基于速差的扭矩過零齒面貼合方法，所述方法包括：

3、響應(yīng)于前進(jìn)檔與倒擋之間切換或松踩油門，控制電機(jī)原扭矩衰減至零；

4、電機(jī)扭矩?fù)Q向后，計(jì)算經(jīng)過第一齒側(cè)間隙過程中，每一電角度的期望電機(jī)轉(zhuǎn)速，所述期望電機(jī)轉(zhuǎn)速根據(jù)所述電角度對(duì)應(yīng)的輪端轉(zhuǎn)速與目標(biāo)速差確定，所述目標(biāo)速差是根據(jù)所述電角度對(duì)應(yīng)所述第一齒側(cè)間隙的區(qū)域預(yù)設(shè)的，且在經(jīng)過第一齒側(cè)間隙前段區(qū)域的電角度對(duì)應(yīng)的目標(biāo)速差大于末段區(qū)域的電角度對(duì)應(yīng)的目標(biāo)速差；

5、根據(jù)所述期望電機(jī)轉(zhuǎn)速和所述電角度對(duì)應(yīng)的實(shí)際電機(jī)轉(zhuǎn)速，確定所述電角度的期望電機(jī)轉(zhuǎn)速變化率；

6、對(duì)所述電角度對(duì)應(yīng)的實(shí)際電機(jī)轉(zhuǎn)速變化率與所述期望電機(jī)轉(zhuǎn)速變化率的誤差進(jìn)行pid控制，控制所述誤差向零收斂；

7、直至經(jīng)過所述第一齒側(cè)間隙后，控制所述電機(jī)扭矩恢復(fù)至目標(biāo)扭矩。

8、可選的，所述計(jì)算經(jīng)過第一齒側(cè)間隙過程中，每一電角度的期望電機(jī)轉(zhuǎn)速，包括：

9、對(duì)電機(jī)側(cè)主動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)速與車輪端從動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)速做差并積分，得到電角度；

10、獲取在所述電角度下，對(duì)應(yīng)的輪端轉(zhuǎn)速；

11、將所述輪端轉(zhuǎn)速與目標(biāo)速差求和，得到所述電角度的期望電機(jī)轉(zhuǎn)速。

12、可選的，所述目標(biāo)速差的預(yù)設(shè)方法，具體為：

13、根據(jù)經(jīng)過所述第一齒側(cè)間隙的不同區(qū)域，預(yù)設(shè)各區(qū)域?qū)?yīng)的電角度的目標(biāo)速差；同一車輛的第一齒側(cè)間隙對(duì)應(yīng)的電角度固定。

14、可選的，所述根據(jù)所述期望電機(jī)轉(zhuǎn)速和所述電角度對(duì)應(yīng)的實(shí)際電機(jī)轉(zhuǎn)速，確定所述電角度的期望電機(jī)轉(zhuǎn)速變化率，包括：

15、計(jì)算所述期望電機(jī)轉(zhuǎn)速與所述電角度對(duì)應(yīng)的實(shí)際電機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速差值；

16、通過查表的方式，確定所述轉(zhuǎn)速差值對(duì)應(yīng)的所述電角度的期望電機(jī)轉(zhuǎn)速變化率。

17、可選的，所述pid控制的前饋項(xiàng)為期望角加速度乘以驅(qū)動(dòng)單元的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，所述驅(qū)動(dòng)單元包括電機(jī)，或，所述驅(qū)動(dòng)單元包括電機(jī)以及在對(duì)應(yīng)電角度下聯(lián)動(dòng)帶有驅(qū)動(dòng)力的齒輪，所述期望角加速度根據(jù)所述期望轉(zhuǎn)速變化率確定；

18、所述pid控制的p項(xiàng)系數(shù)是所述電角度對(duì)應(yīng)的電機(jī)扭矩和所述電角度實(shí)際電機(jī)轉(zhuǎn)速查p項(xiàng)系數(shù)表確定的；

19、所述pid控制的i項(xiàng)系數(shù)為所述電角度對(duì)應(yīng)的電機(jī)扭矩和所述電角度實(shí)際電機(jī)轉(zhuǎn)速查i項(xiàng)系數(shù)表確定的；

20、所述pid控制的d項(xiàng)系數(shù)為所述電角度對(duì)應(yīng)的累計(jì)誤差和所述電角度實(shí)際電機(jī)轉(zhuǎn)速查d項(xiàng)系數(shù)表確定的。

21、可選的，所述第一齒側(cè)間隙是從電機(jī)側(cè)主動(dòng)齒輪到車輪端從動(dòng)齒輪之間包括的所有相鄰的兩個(gè)齒輪的齒側(cè)間隙之和。

22、可選的，所述第一齒側(cè)間隙是從電機(jī)側(cè)主動(dòng)齒輪到車輪端從動(dòng)齒輪之間包括的所有相鄰的兩個(gè)齒輪的齒側(cè)間隙中的一個(gè)齒側(cè)間隙，

23、或，

24、所述第一齒側(cè)間隙是從電機(jī)側(cè)主動(dòng)齒輪到第一從動(dòng)齒輪之間包括的所有相鄰的兩個(gè)齒輪的齒側(cè)間隙之和，所述第一從動(dòng)齒輪是電機(jī)側(cè)主動(dòng)齒輪到車輪端從動(dòng)齒輪之間包括的從動(dòng)齒輪中的一個(gè)。

25、可選的，控制電機(jī)扭矩恢復(fù)至目標(biāo)扭矩，包括：

26、控制所述電機(jī)扭矩以第一斜率的電機(jī)扭矩隨時(shí)間的變化率完成從電機(jī)側(cè)主動(dòng)齒輪到車輪端從動(dòng)齒輪之間所有未貼合的齒輪的貼合；

27、控制電機(jī)扭矩以第二斜率的電機(jī)扭矩隨時(shí)間的變化率恢復(fù)至目標(biāo)扭矩，所述第一斜率的絕對(duì)值小于第二斜率的絕對(duì)值，所述目標(biāo)扭矩是基于駕駛員對(duì)油門的控制狀態(tài)確定的。

28、第二方面，本技術(shù)提供了一種基于速差的扭矩過零齒面貼合裝置，所述裝置包括：

29、第一控制模塊，用于響應(yīng)于前進(jìn)檔與倒擋之間切換或松踩油門，控制電機(jī)扭矩衰減至零；

30、計(jì)算模塊，用于電機(jī)扭矩?fù)Q向后，計(jì)算經(jīng)過第一齒側(cè)間隙過程中，每一電角度的期望電機(jī)轉(zhuǎn)速，所述期望電機(jī)轉(zhuǎn)速根據(jù)所述電角度對(duì)應(yīng)的輪端轉(zhuǎn)速與目標(biāo)速差確定，所述目標(biāo)速差是根據(jù)所述電角度對(duì)應(yīng)所述第一齒側(cè)間隙的區(qū)域預(yù)設(shè)的；

31、確定模塊，用于根據(jù)所述期望電機(jī)轉(zhuǎn)速和所述電角度對(duì)應(yīng)的實(shí)際電機(jī)轉(zhuǎn)速，確定所述電角度的期望電機(jī)轉(zhuǎn)速變化率；

32、第二控制模塊，用于對(duì)所述電角度對(duì)應(yīng)的實(shí)際電機(jī)轉(zhuǎn)速變化率與所述期望電機(jī)轉(zhuǎn)速變化率的誤差進(jìn)行pid控制，控制所述誤差向零收斂；

33、第三控制模塊，用于直至經(jīng)過所述第一齒側(cè)間隙后，控制電機(jī)扭矩恢復(fù)至目標(biāo)扭矩。

34、第三方面，本技術(shù)提供了一種電機(jī)控制設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)指令或代碼，所述處理器用于執(zhí)行所述指令或代碼，以使所述設(shè)備執(zhí)行上述的一種基于速差的扭矩過零齒面貼合方法。

35、本技術(shù)實(shí)施例提供了一種基于速差的扭矩過零齒面貼合方法、裝置及設(shè)備。本技術(shù)首先，響應(yīng)于前進(jìn)檔與倒擋之間切換或松踩油門，控制電機(jī)原扭矩衰減至零。在出現(xiàn)扭矩過零情況時(shí)，會(huì)先將當(dāng)前的原扭矩快速衰減至零，縮短扭矩過零的時(shí)間。然后，電機(jī)扭矩?fù)Q向后，計(jì)算經(jīng)過第一齒側(cè)間隙過程中，每一電角度的期望電機(jī)轉(zhuǎn)速，所述期望電機(jī)轉(zhuǎn)速根據(jù)所述電角度對(duì)應(yīng)的輪端轉(zhuǎn)速與目標(biāo)速差確定，且經(jīng)過第一齒側(cè)間隙前段區(qū)域的電角度對(duì)應(yīng)的目標(biāo)速差大于末段區(qū)域的電角度對(duì)應(yīng)的目標(biāo)速差。同一車輛的第一齒側(cè)間隙對(duì)應(yīng)的電角度是固定的，基于電角度來確定當(dāng)前處于第一齒側(cè)間隙的那一區(qū)域或位置。并基于當(dāng)前電角度預(yù)設(shè)的目標(biāo)速差和輪端轉(zhuǎn)速來確定期望電機(jī)轉(zhuǎn)速。由于前段區(qū)域的電角度對(duì)應(yīng)的目標(biāo)速差大于末段區(qū)域的電角度對(duì)應(yīng)的目標(biāo)速差，實(shí)現(xiàn)快速脫離原貼合齒面，并在末段區(qū)域以較低的目標(biāo)速差完成貼合。最后，根據(jù)期望電機(jī)轉(zhuǎn)速與當(dāng)前實(shí)際的的實(shí)際電機(jī)轉(zhuǎn)速結(jié)合，確定所述電角度的期望電機(jī)轉(zhuǎn)速變化率，并對(duì)當(dāng)前實(shí)際電機(jī)轉(zhuǎn)速變化率與期望電機(jī)轉(zhuǎn)速變化率的誤差進(jìn)行pid控制，控制所述誤差向零收斂，如此能夠，基于目標(biāo)速差，實(shí)現(xiàn)在通過齒側(cè)間隙過程中，快速脫離原貼合齒面，然后降低主動(dòng)齒輪與另一齒面貼合時(shí)刻，主動(dòng)齒面與從動(dòng)齒面的速差，以盡可能達(dá)到靜態(tài)嚙合的效果，可兼顧扭矩過零時(shí)間的縮短與沖擊的降低，以提高車輛動(dòng)力輸出連續(xù)性與平順性。