阅读说明：本技术 用于抑制电动汽车起步抖动的方法、装置和存储介质 (Method and device for restraining starting shake of electric automobile and storage medium ) 是由 顾宇峰 孙嗣炎 于 2018-06-13 设计创作，主要内容包括：本发明涉及电动汽车的传动技术,特别涉及用于抑制电动汽车起步抖动的方法以及实施该方法的装置和计算机存储介质。按照本发明一个方面的用于抑制电动汽车起步抖动的方法包含下列步骤：响应于导致传动齿轮之间产生间隙的事件的发生,根据所述事件的类型使所述电机的输出扭矩经历一个从起始点开始变大或变小并且回复至该起始点的变化,从而通过减小传动齿轮之间的间隙来抑制电动汽车起步时的抖动。(The invention relates to the transmission technology of an electric automobile, in particular to a method for restraining starting jitter of the electric automobile, a device for implementing the method and a computer storage medium. The method for restraining the starting shake of the electric automobile according to one aspect of the invention comprises the following steps: in response to the occurrence of an event causing a gap between the transmission gears, the output torque of the motor undergoes a change that becomes larger or smaller from a starting point and returns to the starting point according to the type of the event, thereby suppressing a judder at the time of starting of the electric vehicle by reducing the gap between the transmission gears.)

用于抑制电动汽车起步抖动的方法、装置和存储介质

技术领域

本发明涉及电动汽车的传动技术，特别涉及用于抑制电动汽车起步抖动的方法以及实施该方法的装置和计算机存储介质。

背景技术

电动汽车是指以车载电源为动力并用电机驱动车轮行驶的车辆。由于节能环保的特性，电动汽车的前景被广泛看好。电动汽车一般包括电力驱动和控制单元、传动单元、行驶单元、转向单元和制动单元等。电力驱动和控制单元包括电机、电池和电机调速控制装置，其为电动车辆提供所需的行驶动能。传动单元的作用是将电机的输出扭矩传递至驱动轴，从而带动车轮转动。

电动汽车在起步阶段常常会产生低频(例如10Hz以下)抖动，这给用户带来不良的体验。一般认为，由于这种抖动往往与车辆的固有特性(例如传动齿轮的间隙等)相关，因此需要从车辆基本架构层级着手才有可能解决，但是这将增加设计难度和制造成本。另外，传动齿轮的间隙可能随每次起步而各异，这进一步增加了解决问题的难度。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于抑制电动汽车起步抖动的方法，其具有控制简单和兼容现有车辆基本架构等优点。

按照本发明一个方面的用于抑制电动汽车起步抖动的方法包含下列步骤：

响应于导致传动齿轮之间产生间隙的事件的发生，根据所述事件的类型使所述电机的输出扭矩经历一个从起始点开始变大或变小并且回复至该起始点的变化，从而通过减小传动齿轮之间的间隙来抑制电动汽车起步时的抖动。

优选地，在上述方法中，所述事件的类型包含下列中的至少一种：电动汽车驻车、电动汽车从D档切换至R档和电动汽车在坡道上由减速切换至加速。

优选地，在上述方法中，根据电动汽车的制动踏板开度、油门踏板开度、行驶速度、行驶坡度和档位确定所述事件的类型。

优选地，在上述方法中，所述事件的类型为电动汽车驻车，所述电机的输出扭矩的变化模式为：在电动汽车行驶速度降低至0或接近于0的一个数值之后，输出扭矩从低点开始逐渐增大至第一设定值，随后在一个预设时间段内保持在第一设定值附近，并且最后从第一设定值逐渐减小至该低点。

优选地，在上述方法中，所述事件的类型为电动汽车从D档切换至R档，所述电机的输出扭矩的变化模式为：在电动汽车从D档切换至R档之后，输出扭矩从高点开始逐渐减小至第二设定值，随后在一个预设时间段内保持在第二设定值附近，并且最后从第二设定值逐渐增大至该高点。

优选地，在上述方法中，所述事件的类型为电动汽车在坡道上由减速切换至加速，所述电机的输出扭矩的变化模式为：在电动汽车行驶速度降低至0或接近于0的一个数值时，输出扭矩从低点开始逐渐增加至第三设定值，并且在电动车辆的行驶速度到达预定值时，从第三设定值逐渐减小至该低点。

本发明的另一个目的是提供一种用于抑制电动汽车起步抖动的方法的装置，其具有控制简单和兼容现有车辆基本架构等优点。

按照本发明一个方面的用于抑制电动汽车起步抖动的装置包含：

控制模块，用于响应于导致传动齿轮之间产生间隙的事件的发生，根据所述事件的类型使所述电机的输出扭矩经历一个从起始点开始变大或变小并且回复至该起始点的变化，从而通过减小传动齿轮之间的间隙来抑制电动汽车起步时的抖动。

按照本发明还有一个方面的用于抑制电动汽车起步抖动的装置包含存储器、处理器以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，其中，执行所述程序以实现如上所述的方法。

按照本发明还有一个方面的计算机可读存储介质，其上存储计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上所述的方法。

按照本发明，通过对电机输出扭矩的控制来减小传动齿轮之间的间隙，从而达到抑制电动汽车起步时的抖动的目的。由于可以仅通过修改整车控制器或电机控制器的控制程序即实现所需功能，因此降低了制造成本并缩短了开发周期。此外，输出扭矩的变化模式可通过修改控制程序方便实现，因此能够以较低的成本水平来提供良好的拓展性和性能升级潜力。

附图说明

本发明的上述和/或其它方面和优点将通过以下结合附图的各个方面的描述变得更加清晰和更容易理解，附图中相同或相似的单元采用相同的标号表示。附图包括：

图1示例性地示出了电动汽车中的电力驱动和控制单元与传动单元的连接示意图。

图2为按照本发明一个实施例的用于抑制电动汽车起步抖动的方法的流程图。

图3A-3C示出了与各种事件类型相对应的电机输出扭矩的时序图。

图4为按照本发明另一个实施例的用于抑制电动汽车起步抖动的装置的示意框图。

图5为按照本发明还有一个实施例的用于抑制电动汽车起步抖动的装置的示意框图。

具体实施方式

下面参照其中图示了本发明示意性实施例的附图更为全面地说明本发明。但本发明可以按不同形式来实现，而不应解读为仅限于本文给出的各实施例。给出的上述各实施例旨在使本文的披露全面完整，以将本发明的保护范围更为全面地传达给本领域技术人员。

在本说明书中，诸如“包含”和“包括”之类的用语表示除了具有在说明书和权利要求书中有直接和明确表述的单元和步骤以外，本发明的技术方案也不排除具有未被直接或明确表述的其它单元和步骤的情形。

诸如“第一”和“第二”之类的用语并不表示单元在时间、空间、大小等方面的顺序而仅仅是作区分各单元之用。

“耦合”应当理解为包括在两个单元之间直接传送电能量或电信号的情形，或者经过一个或多个第三单元间接传送电能量或电信号的情形。

根据本发明的一个方面，当发生导致传动齿轮之间产生间隙的事件时，可使电动汽车的电机的输出扭矩经历一个从起始点(例如零扭矩)开始变大或变小并且回复为该起始点的变化，该变化能够减小传动齿轮之间的间隙，从而达到抑制电动汽车起步时抖动的目的。

这里所述的事件指的是导致传动齿轮间隙产生的各种类型的事件，例如包括但不限于电动汽车驻车、电动汽车从D档切换至R档和电动汽车在坡道上由减速切换至加速等。

按照本发明的另一个方面，输出扭矩的变化模式因事件类型的不同而不同。示例性地，对于电动汽车驻车的事件类型，电机输出扭矩的变化过程可以为：在电动汽车行驶速度降低为0或接近于0的一个速度值之后，输出扭矩从低点(例如零扭矩)开始逐渐增大至第一设定值，随后在一个预设时间段内保持在第一设定值附近，并且最后从第一设定值逐渐减小至该低点。又如，对于电动汽车从D档切换至R档的事件类型，电机输出扭矩的变化过程可以为：在电动汽车从D档切换至R档之后，输出扭矩从高点(例如零扭矩)开始逐渐减小至第二设定值，随后在一个预设时间段内保持在第二设定值附近，并且最后从第二设定值逐渐增大至该高点。还如，对于电动汽车在坡道上由减速切换至加速的事件类型，电机输出扭矩的变化过程可以为：在电动车辆的行驶速度减速至0或接近于0的一个速度值时，输出扭矩从低点(例如零扭矩)开始逐渐增加至第三设定值，并且在电动车辆的行驶速度到达预定值时，从第三设定值逐渐减小至该低点。

需要指出的是，上面所述的输出扭矩的变化模式仅仅是示例性的，能够使输出扭矩经历从起始点开始变大或变小并且回复至该起始点的变化过程的各种变化模式都是可用的。变化模式的曲线例如包括但不限于梯形、三角形和弧形等。

图1示例性地示出了电动汽车中的电力驱动和控制单元与传动单元的连接示意图。如图1所示，电力驱动和控制单元110包括电机111、电池112和电机调速控制装置113，其中，电池112的电能被输送至电机111以带动电机转动，电机调速控制装置113用于控制电机的转动。传动单元120包括传动齿轮121。如图1所示，传动齿轮121与电机111的输出轴耦合，从而将电机的输出扭矩传递至驱动轴，带动车轮转动。

图2为按照本发明一个实施例的用于抑制电动汽车起步抖动的方法的流程图。需要指出的是，本实施例的方法可以利用各种处理装置实现，优选地，该装置为电动汽车的整车控制器或电机控制器。示例性地，下面以整车控制器或电机控制器为例并且结合具有图1所示结构的电动汽车来描述本实施例的方法。

如图2所示，在步骤201，整车控制器或电机控制器获取关于电动汽车的行驶速度的数据。在本实施例中，整车控制器或电机控制器可经CAN总线与速度传感器通信以获取速度信号。

随后进入步骤203，整车控制器或电机控制器判断电动汽车是否减速至0(或接近于0的一个速度值)，如果是，则进入步骤205，否则返回步骤201。

在步骤205，整车控制器或电机控制器进一步获取车辆的其它运行状态参数。在本实施例中，这些状态参数可以由车辆上的传感器获得，其例如包括下列中的一种或多种：制动踏板开度、油门踏板开度、行驶坡度和档位等。

随后进入步骤207，整车控制器或电机控制器将车辆的运行状态参数(例如行驶速度、制动踏板开度、油门踏板开度、行驶坡度和档位等)与各种事件类型的模板进行匹配。表1示例性地示出了与各种事件类型对应的模板。

表1

	行驶速度	制动踏板开度	油门踏板开度	档位或档位变化	行驶坡度
						驻车	0或V<sub>min</sub>	>20％	0％	D	<4％
换挡	0或V<sub>min</sub>	>20％	0％	D→R	<4％
						坡道变速	0或V<sub>min</sub>	>20％	0％	D	≥4％

根据如表1所示的模板，当在平坦路面行驶(行驶坡度<4％)并且行驶速度为0或接近于0的一个速度值V_min，制动踏板开度大于20％，油门踏板开度为0，档位处于D档时，可以认定电动汽车正发生驻车事件；当在平坦路面行驶(行驶坡度<4％)并且行驶速度为0或接近于0的一个速度值V_min，制动踏板开度大于20％，油门踏板开度为0，并且档位由D档切换为R档时，可以认定电动汽车发生从D档切换至R档的事件；当在坡道上行驶(行驶坡度≥4％)并且行驶速度为0或接近于0的一个速度值V_min，制动踏板开度大于20％，油门踏板开度为0，档位处于D档时，可以认定电动汽车可能或正在发生在坡道上由减速切换至加速的事件。

接着进入步骤步骤209，整车控制器或电机控制器确定是否存在与模板匹配的事件类型，如果存在，则进入步骤211，否则，则返回步骤201。

在步骤211，整车控制器或电机控制器根据模板匹配的事件类型，查找到对应的输出扭矩的变化模式并且根据该变化模式控制电机的输出扭矩。

以表1所示的各种事件类型为例，对于驻车事件，电机的输出扭矩可以以图3A所示的形式变化。参见图3A，在时刻A1，电动汽车在平坦路面上的行驶速度降低为0，制动踏板开度大于20％，油门踏板开度为0(未示出)并且档位处于D档，整车控制器或电机控制器确定发生驻车事件，因而在整车控制器或电机控制器的控制下，电机的输出扭矩在一个始自时刻A1的预设时间周期t1内从0Nm开始逐渐增大，而在随后的预设时间周期t2内，输出扭矩基本上保持不变(例如为2Nm)，接着，在下一预设时间周期t3内，输出扭矩将逐渐减小直至为0Nm(时刻A2)。电机的输出扭矩经历图3A所示的变化过程之后，传动齿轮的间隙将减小，因此当电动汽车下次起步时，抖动现象将减缓甚至消失。在本实施例中，预设时间周期t1-t3可以各不相同，也可以部分或完全相同。此外，虽然在图3A所示的情形中，预设时间周期t1的起始位置为时刻A，但是这并非必需的，该起始位置也可以滞后于时刻A，即，在满足驻车事件判定条件后的某个时刻。

对于从D档切换至R档的事件，电机的输出扭矩可以以图3B所示的形式变化。参见图3B，在时刻B1，电动汽车在平坦路面上的行驶速度降低为0，制动踏板开度大于20％，油门踏板开度为0(未示出)并且档位由D档切换为R档，整车控制器或电机控制器确定发生从D档切换至R档的事件，因而在整车控制器或电机控制器的控制下，电机的输出扭矩在一个始自时刻B1的预设时间周期t4内从0Nm开始逐渐减小，而在随后的预设时间周期t5内，输出扭矩基本上保持不变(例如为-2Nm)，接着，在下一预设时间周期t6内，输出扭矩将逐渐增大直至为0Nm(时刻B2)。电机的输出扭矩经历图3B所示的变化过程之后，因为换挡导致的传动齿轮的间隙将减小，因此当电动汽车下次起步时，抖动现象将减缓甚至消失。同样地，在本实施例中，预设时间周期t4-t6可以各不相同，也可以部分或完全相同。

需要指出的是，在图3B所示的情形中，电动汽车在先于时刻B1的时刻B'已经发生了驻车事件，响应于该事件，在整车控制器或电机控制器的控制下，电机输出扭矩经历了类似于图3A所示的变化。也就是说，在本实施例中，电机输出扭矩可以针对每个事件作出独立的响应。

在坡道上行驶时，由于重力的作用及坡道起步途中可能的溜坡，电机开始转动时传动齿轮存在非恒定的间隙，从而加剧抖动。对此可以通过使电机的输出扭矩以图3C所示的形式变化来减小该间隙。参见图3C，在时刻C1，电动汽车在坡道上的行驶速度降低为0，制动踏板开度大于20％，油门踏板开度为0(未示出)并且档位处于D档，整车控制器或电机控制器确定发生可能或将要发生在坡道上由减速切换至加速的事件，因而在整车控制器或电机控制器的控制下，电机的输出扭矩在一个始自时刻C的预设时间周期t7内从0Nm开始逐渐增大，并且在预设时间周期t7结束后基本上保持不变(例如为2Nm)。接着，电动汽车开始加速，当行驶速度达到预定值Vc时(图中的时刻C2)，在整车控制器或电机控制器的控制下，电机的输出扭矩在预设时间周期t8内逐渐减小为0Nm(时刻C3)。当电机的输出扭矩经历图3C所示的变化过程之后，电动汽车的起步抖动将减缓。同样地，在本实施例中，预设时间周期t7和t8可以相同，也可以不同。

在执行步骤211之后，图2所示的方法流程返回步骤201。

需要指出的是，本实施例中的事件类型、事件类型的判定条件或模板以及相应的输出扭矩变化模式都是示例性的。本发明的原理同样适合于其它各种产生传动齿轮间隙的事件(例如从R档切换至D档)，并且在事件发生时，能够使输出扭矩经历从起始点开始变大或变小并且回复至该起始点的变化过程的各种变化模式都可用来减小传动齿轮间隙。

图4为按照本发明另一个实施例的用于抑制电动汽车起步抖动的装置的示意框图。

图4所示的装置40包含存储器410、处理器420以及存储在存储器410上并可在处理器420上运行的计算机程序430，其中，执行计算机程序430可以实现上面借助图1、2、3A-3C所述的用于提供车辆导航服务的方法。

在本实施例中，用于抑制电动汽车起步抖动的装置50可以是电动汽车的整车控制器或电机控制器等。

图5为按照本发明还有一个实施例的用于抑制电动汽车起步抖动的装置的示意框图。

图5所示的用于抑制电动汽车起步抖动的装置50包括控制模块510，其用于响应于导致传动齿轮之间产生间隙的事件的发生，根据所述事件的类型使所述电机的输出扭矩经历一个从起始点开始变大或变小并且回复至该起始点的变化，从而通过减小传动齿轮之间的间隙来抑制电动汽车起步时的抖动。

按照本发明的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储计算机程序，该程序被处理器执行时可实现上面借助图1、2、3A-3C所述的用于提供导航服务的方法。

提供本文中提出的实施例和示例，以便最好地说明按照本技术及其特定应用的实施例，并且由此使本领域的技术人员能够实施和使用本发明。但是，本领域的技术人员将会知道，仅为了便于说明和举例而提供以上描述和示例。所提出的描述不是意在涵盖本发明的各个方面或者将本发明局限于所公开的精确形式。

鉴于以上所述，本公开的范围通过以下权利要求书来确定。