新能源汽车车速的防抖功能—Antijerkfunction介绍

无论是新能源汽车,还是传统发动机车辆都使用到Anti-jerk功能。只是传统车辆anti-jerk功能是放在VCU或ECU里面实现,而新能汽车放在MCU或VCU里面实现。于新能源汽车而言,大部分OEM要求MCU具备Anti–Jerk功能。汽车行驶时,驱动扭矩从动力系统产生,传递到车辆轮边,经历了多个环节。

由于部分环节存在弹性元件以及传动链间隙,让本来复杂的动力输出变得更加扑朔迷离。整车驾驶标定过程常会遇到好多驾驶性问题,例如:TipinBump、TipinShock、TipinHesitation、Tipinsurge、TipinStumble、Tipinretard、TipoutShock、TipoutSurge等,特别在低附着系数的路面,例如:冰面,更易发生这些问题。

然而,这些问题或多或少都牵涉到anti-jerk功能,这是一个神奇的功能,专制各种不服。不过,你若不熟悉它的脾气,它将带给你各种不服、各种意外的惊吓。下面就来介绍Anti-jerk功能。

1.防抖的概念

动力传动系统输出扭矩的突变,引起了车速的抖动。为了搞清楚车速怎样抖动的,我们做如下分析,如图1所示,车速的分成:车速恒定量、加速度量和车速抖动量。

图1.车速的成分

若还未能理解车速的成分的话,那就把车速理解成一种波,是由车速恒定量波、加速度量波和车速抖动量波的三个波形叠加组成。如图2所示。

图2.车速的成分示意图

当防抖功能检测到车速的抖动时,将车速抖动量部分筛选出来,再根据车速抖动量的大小,在参考扭矩上叠加一定量的消抖扭矩,以达到消除速度抖动。如图3所示。

基于上述框图,可将防抖功能理解成:将车速进行滤波,再乘以系数K,得到“消抖扭矩”。因此,防抖功能的关键点在于:

2.防抖功能的各模块

根据上述防抖功能的概念,我们进一步细分下去,得到防抖功能的各模块,如图4所示。

1).**低通滤波器_1**是为了过滤掉测量信号(即:车速信号)的随机噪声,这也是低通滤波的常用法;

2).高通滤波器_1是为了过滤掉车速的恒定量成分;

3).**高通滤波器_2**是为了过滤掉车速的加速度量成分;

4).转换器是为了将速度抖动量转化成消抖扭矩,其转换系数K的单位为:Nm/rpm;

5).**低通滤波器_2**是为了使得经过高通滤波后的信号更加Smoothly,避免高通滤波器造成的尖峰波出现;

7).限扭矩模块是据于安全考虑,设置了消抖扭矩的最大阀值,避免某些极特殊的工况下,参考扭矩与目标扭矩相差太大,造成安全事故。

另外,建模时,还需考虑以下因素:

不同档位,其速比不同,齿轮间隙也不同;离合器滑磨接触引起的速差等因素,都将导致输入信号(即:速信号)被放大或缩小倍率不同,同时带来速度抖动量的放大或缩小倍率不同,故需相应地调整高通滤波器输入信号的放大或缩小倍率。

**3.**事例

下面提一个我们遇到的车速抖动工况:车辆行驶在低附着系数路面上,驾驶员急踩油门,TCS系统检测到轮胎出现打滑现象,立刻限制了请求扭矩,这个过程车速出现很大的抖动,如图5所示。稍作标定后车速抖动得到很大改善。

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