齿轮间隙咬合扭矩控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种齿轮间隙咬合扭矩控制方法及系统，可以获得电机在当前时刻的转速；将所述转速作为给定值输入至速度环PI控制器，并周期性调整所述给定值，从而得到相应的速度环反馈扭矩；将所述速度环反馈扭矩与相应预先标定的扭矩叠加得到控制扭矩，其中，所述预先标定的扭矩为预先进行整车标定得到的扭矩曲线中、所述当前时刻对应的扭矩值；基于所述控制扭矩，控制所述电机的齿轮实现咬合。由此可以看出，本发明专利技术可以基于预先标定的扭矩曲线准确查询到合适的扭矩，并基于速度环反馈扭矩进行闭环控制形成控制扭矩，然后再基于控制扭矩控制电机运行，以实现齿轮间的咬合，有效解决齿轮靠齿异响和齿轮靠齿抖动，抑制效果理想。抑制效果理想。抑制效果理想。

【技术实现步骤摘要】
齿轮间隙咬合扭矩控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及电机控制领域，特别涉及一种齿轮间隙咬合扭矩控制方法及系统。

技术介绍

[0002]目前，电动汽车飞速发展，一般电动汽车动力系统由电机经过传动轴、主动齿和从动齿进行连接。由于主动齿与从动齿之间存在间隙，因此在整车松油门、踩油门、整车起步和踩刹车的瞬间会出现靠齿异响和靠齿抖动的情况，影响驾驶体验。目前一般采用开环的控制策略，抑制靠齿异响和靠齿抖动，但不能有效解决靠齿异响和靠齿抖动，抑制效果不理想。

技术实现思路

[0003]鉴于上述问题，本专利技术提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种齿轮间隙咬合扭矩控制方法及系统。
[0004]第一方面，一种齿轮间隙咬合扭矩控制方法，包括：
[0005]获得电机在当前时刻的转速；
[0006]将所述转速作为给定值输入至速度环PI控制器，并周期性调整所述给定值，从而得到相应的速度环反馈扭矩；
[0007]将所述速度环反馈扭矩与相应预先标定的扭矩叠加得到控制扭矩，其中，所述预先标定的扭矩为预先进行整车标定得到的扭矩曲线中、所述当前时刻对应的扭矩值；
[0008]基于所述控制扭矩，控制所述电机的齿轮实现咬合。
[0009]可选的，在某些可选的实施方式中，所述扭矩曲线的整车标定过程，包括：
[0010]向所述电机进行第一次供电，获得使所述电机转动的最小扭矩；
[0011]向所述电机进行第二次供电，控制所述电机从静止状态开始，以至少一个扭矩值为增加步长，逐步增大所述电机的扭矩至靠齿起始扭矩和目标需求扭矩，以此完成第一阶段曲线的标定，其中，所述靠齿起始扭矩等于所述最小扭矩，所述目标需求扭矩大于所述最小扭矩；
[0012]停止向所述电机进行所述第二次供电，控制所述电机从所述目标需求扭矩开始，以至少一个扭矩值为减少步长，逐步降低所述电机的扭矩至靠齿终止扭矩，以此完成第二阶段曲线的前段的标定，其中，所述靠齿终止扭矩等于所述最小扭矩；
[0013]控制所述电机从降低至所述靠齿终止扭矩开始，以预设扭矩值为减少步长，逐步降低所述电机的扭矩至零扭矩，以此完成第二阶段曲线的后段的标定；
[0014]控制所述电机从降低至所述零扭矩开始，以至少一个扭矩值为减少步长，逐步降低所述电机的扭矩至负扭矩，以此完成第三阶段曲线的标定；
[0015]向所述电机进行第三次供电，控制所述电机从所述负扭矩开始，以至少一个扭矩值为增加步长，逐步增大所述电机的扭矩至所述零扭矩，以此完成第四阶段曲线的标定；
[0016]根据所述第一阶段曲线、所述第二阶段曲线、所述第三阶段曲线和所述第四阶段
曲线，得到所述扭矩曲线。
[0017]可选的，在某些可选的实施方式中，所述向所述电机进行第一次供电，获得使所述电机转动的最小扭矩，包括：
[0018]向所述电机进行所述第一次供电；
[0019]通过读取所述电机所在车辆的整车报文，获得使所述电机转动的所述最小扭矩。
[0020]可选的，在某些可选的实施方式中，所述向所述电机进行第二次供电，控制所述电机从静止状态开始，以至少一个扭矩值为增加步长，逐步增大所述电机的扭矩至靠齿起始扭矩和目标需求扭矩，以此完成第一阶段曲线的标定，包括：
[0021]向所述电机进行第二次供电；
[0022]控制所述电机从所述静止状态开始，以第一扭矩值为增加步长，逐步增大所述电机的扭矩至所述靠齿起始扭矩；
[0023]以至少一个扭矩值为增加步长，控制所述电机的扭矩从所述靠齿起始扭矩开始，逐步增大至所述目标需求扭矩，以此完成所述第一阶段曲线的标定，其中，各所述增加步长依次增大。
[0024]可选的，在某些可选的实施方式中，所述以至少一个扭矩值为增加步长，控制所述电机的扭矩从所述靠齿起始扭矩开始，逐步增大至所述目标需求扭矩，以此完成第一阶段曲线的标定，包括：
[0025]以第二扭矩值为增加步长，按照预设周期，控制所述电机的扭矩从所述靠齿起始扭矩开始，持续增大第一时间长度；
[0026]在所述电机的扭矩持续增大所述第一时间长度之后，以第三扭矩值为增加步长，按照所述预设周期，控制所述电机的扭矩持续增大第二时间长度，其中，所述第三扭矩值大于所述第二扭矩值；
[0027]在所述电机的扭矩持续增大所述第二时间长度之后，以第四扭矩值为增加步长，按照所述预设周期，控制所述电机的扭矩持续增大第三时间长度，以此类推，直到所述电机的扭矩增大至所述目标需求扭矩为止，以此完成所述第一阶段曲线的标定，其中，所述第四扭矩值大于所述第三扭矩值。
[0028]可选的，在某些可选的实施方式中，所述方法还包括：
[0029]在所述电机的扭矩持续增大所述第一时间长度期间：所述电机的齿轮实现咬合。
[0030]可选的，在某些可选的实施方式中，所述停止向所述电机进行所述第二次供电，控制所述电机从所述目标需求扭矩开始，以至少一个扭矩值为减少步长，逐步降低所述电机的扭矩至靠齿终止扭矩，以此完成第二阶段曲线的前段的标定，包括：
[0031]停止向所述电机进行所述第二次供电；
[0032]以第五扭矩值为减少步长，按照预设周期，控制所述电机的扭矩从所述目标需求扭矩开始，持续减少第四时间长度；
[0033]在所述电机的扭矩持续减少所述第四时间长度之后，以第六扭矩值为减少步长，按照所述预设周期，控制所述电机的扭矩持续减少第五时间长度，其中，所述第六扭矩值小于所述第五扭矩值；
[0034]在所述电机的扭矩持续减少所述第五时间长度之后，以第七扭矩值为减少步长，按照所述预设周期，控制所述电机的扭矩持续减少第六时间长度，以此类推，直至所述电机
的扭矩降低至所述靠齿终止扭矩为止，以此完成所述第二阶段曲线的前段的标定，其中，所述第七扭矩值小于所述第六扭矩值。
[0035]可选的，在某些可选的实施方式中，所述控制所述电机从降低至所述零扭矩开始，以至少一个扭矩值为减少步长，逐步降低所述电机的扭矩至负扭矩，以此完成第三阶段曲线的标定，包括：
[0036]从所述电机降低至所述零扭矩开始，以至少一个扭矩值为减少步长，控制所述电机的扭矩逐步降低至所述负扭矩，以此完成所述第三阶段曲线的标定，其中，各所述减少步长之间依次增大，所述电机的扭矩逐步降低至所述负扭矩期间：所述电机的齿轮实现咬合。
[0037]可选的，在某些可选的实施方式中，所述从所述电机降低至所述零扭矩开始，以至少一个扭矩值为减少步长，控制所述电机的扭矩逐步降低至所述负扭矩，以此完成所述第三阶段曲线的标定，包括：
[0038]从所述电机降低至所述零扭矩开始，以第八扭矩值为减少步长，按照预设周期，控制所述电机的扭矩持续减少第七时间长度；
[0039]在所述电机的扭矩持续减少所述第七时间长度之后，以第九扭矩值为减少步长，按照所述预设周期，控制所述电机的扭矩持续减少第八时间长度，其中，所述第九扭矩值大于所述第八扭矩值；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种齿轮间隙咬合扭矩控制方法，其特征在于，包括：获得电机在当前时刻的转速；将所述转速作为给定值输入至速度环PI控制器，并周期性调整所述给定值，从而得到相应的速度环反馈扭矩；将所述速度环反馈扭矩与相应预先标定的扭矩叠加得到控制扭矩，其中，所述预先标定的扭矩为预先进行整车标定得到的扭矩曲线中、所述当前时刻对应的扭矩值；基于所述控制扭矩，控制所述电机的齿轮实现咬合。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述扭矩曲线的整车标定过程，包括：向所述电机进行第一次供电，获得使所述电机转动的最小扭矩；向所述电机进行第二次供电，控制所述电机从静止状态开始，以至少一个扭矩值为增加步长，逐步增大所述电机的扭矩至靠齿起始扭矩和目标需求扭矩，以此完成第一阶段曲线的标定，其中，所述靠齿起始扭矩等于所述最小扭矩，所述目标需求扭矩大于所述最小扭矩；停止向所述电机进行所述第二次供电，控制所述电机从所述目标需求扭矩开始，以至少一个扭矩值为减少步长，逐步降低所述电机的扭矩至靠齿终止扭矩，以此完成第二阶段曲线的前段的标定，其中，所述靠齿终止扭矩等于所述最小扭矩；控制所述电机从降低至所述靠齿终止扭矩开始，以预设扭矩值为减少步长，逐步降低所述电机的扭矩至零扭矩，以此完成第二阶段曲线的后段的标定；控制所述电机从降低至所述零扭矩开始，以至少一个扭矩值为减少步长，逐步降低所述电机的扭矩至负扭矩，以此完成第三阶段曲线的标定；向所述电机进行第三次供电，控制所述电机从所述负扭矩开始，以至少一个扭矩值为增加步长，逐步增大所述电机的扭矩至所述零扭矩，以此完成第四阶段曲线的标定；根据所述第一阶段曲线、所述第二阶段曲线、所述第三阶段曲线和所述第四阶段曲线，得到所述扭矩曲线。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述向所述电机进行第一次供电，获得使所述电机转动的最小扭矩，包括：向所述电机进行所述第一次供电；通过读取所述电机所在车辆的整车报文，获得使所述电机转动的所述最小扭矩。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述向所述电机进行第二次供电，控制所述电机从静止状态开始，以至少一个扭矩值为增加步长，逐步增大所述电机的扭矩至靠齿起始扭矩和目标需求扭矩，以此完成第一阶段曲线的标定，包括：向所述电机进行所述第二次供电；控制所述电机从所述静止状态开始，以所述第一扭矩值为增加步长，逐步增大所述电机的扭矩至所述靠齿起始扭矩；以至少一个扭矩值为增加步长，控制所述电机的扭矩从所述靠齿起始扭矩开始，逐步增大至所述目标需求扭矩，以此完成所述第一阶段曲线的标定，其中，各所述增加步长依次增大。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述以至少一个扭矩值为增加步长，控制所述电机的扭矩从所述靠齿起始扭矩开始，逐步增大至所述目标需求扭矩，以此完成所述
第一阶段曲线的标定，包括：以第二扭矩值为增加步长，按照预设周期，控制所述电机的扭矩从所述靠齿起始扭矩开始，持续增大第一时间长度；在所述电机的扭矩持续增大所述第一时间长度之后，以第三扭矩值为增加步长，按照所述预设周期，控制所述电机的扭矩持续增大第二时间长度，其中，所述第三扭矩值大于所述第二扭矩值；在所述电机的扭矩持续增大所述第二时间长度之后，以第四扭矩值为增加步长，按照所述预设周期，控制所述电机的扭矩持续增大第三时间长度，以此类推，直到所述电机的扭矩增大至所述目标需求扭矩为止，以此完成所述第一阶段曲线的标定，其中，所述第四扭矩值大于所述第三扭矩值。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述电机的扭矩持续增大所述第一时间长度期间：所述电机的齿轮实现咬合。7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述停止向所述电机进行所述第二次供电，控制所述电机从所述目标需求扭矩开始，以至少一个扭矩值为减少步长，逐步降低所述电机的扭矩至靠齿终止扭矩，以此完成第二阶段曲线的前段的标定，包括：停止向所述电机进行所述第二次供电；以第五扭矩值为减少步长，按照预设周期，控制所述电机的扭矩从所述目标需求扭矩开始，持续减少第四时间长度；在所述电机的扭矩持续减少所述第四时间长度之后，以第六扭矩值为减少步长，按照所述预设周期，控制所述电机的扭矩持续减少第五时间长度，其中，所述第六扭矩值小于所述第五扭矩值；在所述电机的扭矩持续减少所述第五时间长度之后，以第七扭矩值为减少步长，按照所述预设周期，控制所述电机的扭矩持续减少第六时间长度，以此类推，直至所述电机的扭矩降低至所述靠齿终止扭矩为止，以此完成所述第二阶段曲线的前段的标定，其中，所述第七扭矩值小于所述第六扭矩值。8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述控制所述电机从降低至所述零扭矩开始，以至少一个扭矩值为减少步长，逐步降低所述电机的扭矩至负扭矩，以此完成第三阶段曲线的标定，包括：从所述电机降低至所述零扭矩开始，以至少一个扭矩值为减少步长，控制所述电机的扭矩逐步降低至所述负扭矩，以此完成所述第三阶段曲线的标定，其中，各所述减少步长之间依次增大，所述电机的扭矩逐步降低至所述负扭矩期间：所述电机的齿轮实现咬合。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述从所述电机降低至所述零扭矩开始，以至少一个扭矩值为减少步长，控制所述电机的扭矩逐步降低至所述负扭矩，以此完成所述第三阶段曲线的标定，包括：从所述电机降低至所述零扭矩开始，以第八扭矩值为减少步长，按照预设周期，控制所述电机的扭矩持续减少第七时间长度；在所述电机的扭矩持续减少所述第七时间长度之后，以第九扭矩值为减少步长，按照所述预设周期，控制所述电机的扭矩持续减少第八时间长度，其中，所述第九扭矩值大于所述第八扭矩值；
在所述电机的扭矩持续减少所述第八时间长度之后，以第十扭矩值为减少步长，按照所述预设周期，控制所述电机的扭矩持续减少第九时间长度，以此类推，直至所述电机的扭矩降低至预设负扭矩为止，以此完成所述第三阶段曲线的标定，其中，所述第十扭矩值大于所述第九扭矩值。10.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述向所述电机进行第三次供电，控制所述电机从所述负扭矩开始，以至少一个扭矩值为增加步长，逐步增大所述电机的扭矩至所述零扭矩，以此完成第四阶段曲线的标定，包括：向所述电机进行所述第三次供电，从所述负扭矩开始，以至少一个扭矩值为增加步长，控制所述电机的扭矩逐步增大至所述零扭矩，以此完成所述第四阶段曲线的标定，其中，各所述增加步长之间依次减小。11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述向所述电机进行所述第三次供电，从所述负扭矩开始，以至少一个扭矩值为增加步长，控制所述电机的扭矩逐步增大至所述零扭矩，以此完成所述第四阶段曲线的标定，包括：向所述电机进行所述第三次供电；从所述负...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐文博，王辉，韦书林，霍炯，
申请(专利权)人：合肥阳光电动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：