在电动车辆中虚拟化内燃机车辆的特性的方法和设备技术

一种在电动车辆中虚拟化内燃机车辆的特性的方法和设备，该方法包括：由控制器获得实时车辆驾驶信息；由控制器基于所获得的实时车辆驾驶信息确定用于驱动车辆的马达与驱动轮之间的动力系中的齿轮的齿面压力；由控制器基于传动系统中的齿轮的所确定的齿面压力，来生成用于生成模拟内燃机车辆的传动系统特性的虚拟效果的虚拟效果信号，并且由控制器根据生成的虚拟效果信号通过控制生成虚拟效果的虚拟效果生成装置的操作，来生成模拟内燃机车辆的动力系特性的虚拟效果。的动力系特性的虚拟效果。的动力系特性的虚拟效果。

【技术实现步骤摘要】
在电动车辆中虚拟化内燃机车辆的特性的方法和设备


[0001]本公开涉及在电动车辆(EV)中虚拟化内燃机(ICE)车辆的特性的方法，并且更具体地，涉及在EV中虚拟化包括内燃机、变速器和离合器的动力系装置的操作感以及ICE车辆的驾驶感的方法。

技术介绍

[0002]众所周知，电动车辆(EV)是在作为驱动装置的马达上运行的车辆。电池电动车辆(BEV)为仅使用马达运行的纯电动车辆。
[0003]一种电池电动车辆的动力系设备，包括：电池，提供动力以驱动马达；逆变器，电连接至电池；马达，是用于使车辆运动的驱动装置并且连接至电池以用于经由逆变器进行充电和放电；以及减速器，减小马达的旋转力并且将旋转力传输至驱动轮。
[0004]与传统的内燃机(ICE)车辆不同，通常的电动车辆不具有多速变速器，而是具有固定传动比的减速器设置在马达与驱动轮之间。
[0005]这是因为，与根据运行点具有宽能效分布范围并且仅在高速区域中能够提供高扭矩的内燃机不同，在马达的情况下，根据运行点的效率差异相对较小，并且仅通过单个马达单元的特性能够实现低速和高扭矩。
[0006]此外，由于内燃机的特性，设置有传统内燃机动力系设备的车辆需要诸如变矩器或离合器的起动机构，其中低速操作是不可能的，而在电动车辆的动力系设备中，由于马达具有易于在低速下运行的特性，因此起动机构可被移除。
[0007]此外，电动车辆的动力系设备通过利用来自电池的电能运行马达来生成动力，而不是像在常规内燃机车辆中那样通过燃烧燃料来生成动力。
[0008]因此，与由空气动力学和热力学反应生成的内燃机的扭矩相比，电动车辆的扭矩的特征通常在于更复杂、更平滑和更灵敏。由于这些机械差异，与内燃机车辆不同，电动车辆可提供平稳操作而不会由于换挡等导致驾驶性能的中断。
[0009]此外，在配备有常规内燃机动力装置的车辆中，振动的主要来源是内燃机(发动机)。由点火开启状态下的内燃机的周期性爆炸力生成的振动通过传动系设备或安装件传递到车身和乘客。
[0010]这些振动通常被认为是要衰减的负因子。在本方面中，因为在马达替换发动机的电动车辆中没有振动源，所以在提高乘坐舒适性方面，与内燃机车辆相比是有利的。
[0011]然而，对于寻找有趣的驾驶体验的驾驶员，没有来自发动机的振动可能使他们感到无聊。在以高性能为目的的电动车辆中，有时需要不仅提供平滑的感觉，而且提供粗糙且颤动的感觉。
[0012]然而，电动车辆在向驾驶员提供这些情绪元素方面具有局限性。因此，需要一种生成虚拟效果的方法，其模拟由电动车辆中的内燃机车辆的动力系设备生成的振动和声音。
[0013]有必要提供用于虚拟化内燃机车辆的驾驶特性的功能，使得当驾驶员想要感受由发动机、变速器、离合器等提供的驾驶感受、乐趣、兴奋和直接换挡感受时，驾驶员在他或她
的车辆中可以体验期望的感觉，而不必切换到内燃机车辆。
[0014]包括在本公开的该背景中的信息仅用于增强对本公开的一般背景的理解，并且可不被视为承认或以任何形式建议该信息形成本领域技术人员已知的现有技术。

技术实现思路

[0015]本公开的各个方面旨在提供一种虚拟化电动车辆中的内燃机车辆的动力系设备的特性的方法，该方法使驾驶员能够体验由内燃机(发动机)、变速器、离合器等提供的驾驶感受性、乐趣、兴奋性以及直接换档感受。
[0016]本公开的目标并不局限于上述所述目标，并且本公开所属领域的技术人员从以下描述(在后文中被称为“普通技术人员”)中将清晰地理解未提及的其他目标。
[0017]在本公开的各个方面中，根据本公开的示例性实施方式，提供了在电动车辆中使内燃机车辆的特性虚拟化的方法，该方法包括：由控制器获得实时车辆驾驶信息；通过控制器，基于所获得的实时车辆驾驶信息确定在被配置为驱动车辆的马达与驱动轮之间的动力系设备中的齿轮的齿面压力；由控制器基于动力系设备中齿轮的确定的齿面压力生成用于生成模拟内燃机车辆的动力系特性的虚拟效果的虚拟效果信号；以及通过控制器通过控制虚拟效果生成装置的操作来生成模拟内燃机车辆的动力系特性的虚拟效果，该虚拟效果生成装置根据生成的虚拟效果信号生成虚拟效果。
[0018]在本公开的各个方面中，根据本公开的示例性实施方式，提供了在电动车辆中虚拟化内燃机车辆的特性的设备，包括：驾驶信息检测单元，设置在电动车辆中并且被配置为检测车辆驾驶信息；控制器，连接至驾驶信息检测单元并且被配置为：确定从使车辆移动的马达施加于动力系设备的当前输入扭矩；使用动力系模型集，从确定的当前输入扭矩确定输出扭矩，该输出扭矩是基于动力系模型的变速器扭矩，动力系模型集包括齿轮模型；
[0019]根据所确定的输出扭矩确定动力系设备中在电动车辆的马达和驱动轮之间的齿轮的齿面压力；基于动力系设备中齿轮的确定的齿面压力生成用于生成模拟内燃机车辆的动力系特性的虚拟效果的虚拟效果信号；以及通过根据所生成的虚拟效果信号控制生成虚拟效果的虚拟效果生成装置的操作来生成模拟内燃机车辆的动力系特性的虚拟效果；以及非暂时性存储介质，被配置用于存储用于控制器的操作的算法。
[0020]如上所述，根据虚拟化电动车辆中的内燃机车辆的特性的方法，在不具有内燃机(发动机)、变速器、离合器等的电动车辆中，可以通过振动和声音虚拟化并提供内燃机车辆的动力系特性，并且向驾驶员提供好像实际内燃机、变速器和离合器正在操作的操作和驾驶的感觉。
[0021]此外，驾驶员在他或她的车辆中可以体验由内燃机车辆的动力系设备提供的驾驶感受性、乐趣、兴奋和直接换档感觉，而不必切换到内燃机车辆。
[0022]通过生成与动力系齿轮的齿面压力相关联的虚拟振动和虚拟声音，可最大化虚拟效果的真实性，并且高度真实的虚拟效果反过来可极大地改善车辆的可销售性。
[0023]本公开的方法和装置具有其他特征和优点，这些特征和优点将从并入本文的附图和下面的具体实施方式中显而易见或在其中更详细地阐述，这些附图和下面的具体实施方式一起用于解释本公开的某些原理。
附图说明
[0024]图1和图2是示意性地示出车辆中的动力系设备的齿轮元件的视图；
[0025]图3是示出根据本公开的示例性实施方式的虚拟化内燃机车辆的特性的设备的配置的框图；
[0026]图4是示出根据本公开的示例性实施方式的用于虚拟化内燃机车辆的特性的过程的流程图；
[0027]图5是示意性示出根据本公开中的根据齿轮齿面压力的虚拟振动信号和虚拟声音信号的波形和大小的示图；
[0028]图6是示出在本专利技术中当齿轮齿表面压力为零(0)时虚拟振动信号和虚拟声音信号的波形和大小的示图；
[0029]图7是示出动力系齿轮模型的示例的视图；
[0030]图8是示出驱动轴扭转模型的示例的视图；
[0031]图9是示出在本公开中实时改变虚拟振动和虚拟声音的示例的示图；
[0032]图10是示出内燃机的气缸压力状态的示图；以及
[0033]图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在电动车辆中虚拟化内燃机车辆的特性的方法，所述方法包括：由控制器确定从所述电动车辆的马达施加于动力系设备的使所述电动车辆移动的当前输入扭矩；由所述控制器使用被设置为包括齿轮模型的动力系模型，来从所确定的当前输入扭矩确定输出扭矩，所述输出扭矩是基于所述动力系模型的变速器扭矩；由所述控制器根据所确定的输出扭矩，来确定所述动力系设备中的在所述电动车辆的所述马达与驱动轮之间的齿轮的齿面压力；由所述控制器基于所述动力系设备中的所述齿轮的所确定的齿面压力，来生成用于生成模拟所述内燃机车辆的动力系特性的虚拟效果的虚拟效果信号；并且由所述控制器通过根据所生成的虚拟效果信号来控制生成虚拟效果的虚拟效果生成装置的操作，来生成模拟所述内燃机车辆的所述动力系特性的所述虚拟效果。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述输入扭矩是用于控制所述马达的操作的马达扭矩命令、由所述控制器估计的马达扭矩估计值、由传感器检测的马达扭矩检测值、针对所述马达扭矩命令的滤波器应用值、针对所述马达扭矩估计值的滤波器应用值、以及通过对所述马达扭矩检测值应用滤波器而获得的值中的一者。3.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述动力系设备中的所述齿轮的所述齿面压力的确定中，所述动力系设备中的所述齿轮的所述齿面压力被确定为与所述输出扭矩成比例的值。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述虚拟效果包括模拟由所述内燃机车辆中的所述动力系设备生成的振动的虚拟振动、和模拟由所述内燃机车辆中的所述动力系设备生成的声音的虚拟声音中的至少一者。5.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述虚拟效果信号的生成中，所述控制器被配置为确定与所述动力系设备中的所述齿轮的所述齿面压力相关联的所述虚拟效果的大小，并且生成具有振幅是所述虚拟效果的大小的波形的虚拟效果信号。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述控制器被配置为随着所述动力系设备中的所述齿轮的所述齿面压力的大小增加而将所述虚拟效果的大小确定为更大的值。7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述控制器被配置为将以下情况下的所述虚拟效果的所述大小确定为预设的最小值：在所述动力系设备中的所述齿轮的所述齿面压力与预设齿轮隙部分的压力相对应时。8.根据权利要求5所述的方法，其中，所述控制器被配置为通过使用来自所述动力系设备中的所述齿轮的所述齿面压力的映射，来确定所述虚拟效果的大小。9.根据权利要求5所述的方法，其中，所述控制器被配置为通过缩放所述动力系设备中的所述齿轮的所述齿面压力的大小，来获得与所述齿面压力的大小成比例的值，并且通过将设置的最小值与所获得的值相加来确定所述虚拟效果的大小。10.根据权利要求5所述的方法，其中，所述虚拟效果信号的波形轮廓根据由所述动力系设备中的齿轮传递的扭矩的方向而被不同地设置。11.根据权利要求10所述的方法，其中，当由所述动力系设备中的所述齿轮传递的所述扭矩是使所述电动车辆加速的正向扭矩时，所述波形的峰值形状被设置为与反向扭矩使所述电动车辆减速的情况相比相对更尖锐的形状。
12.根据权利要求10所述的方法，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴智源，
申请(专利权)人：起亚株式会社，
类型：发明
国别省市：