减小环保车辆的停车挡位释放时的振动的方法与流程

本发明涉及减小环保车辆的停车挡位释放时的振动的方法。更具体而言，本发明涉及这样的减小环保车辆的停车挡位释放时的振动的方法：其使在环保车辆的驱动轴中出现扭转的情况下当驾驶员释放变速杆的p挡时产生的振动减小。

背景技术：

一般而言，车辆的齿轮包括驻车装置，其用于将固定至驱动轴(用于将发动机的旋转力传递至车轮的输出轴)的驻车齿轮锁定于p挡(停车挡位)，以保持车辆停止。

常规上，车辆的驻车装置配置为：当变速杆移动至p挡(停车挡位)时，与变速杆运行地关联的驻车杆控制驻车棘轮接合于驻车齿轮的齿间，以便锁定驻车齿轮，从而防止车轮旋转。

因此，当车辆的变速杆进入p挡(停车挡位)时，驻车棘轮机械地连接至驻车齿轮。在该情况下，当力(例如，坡度阻力)沿车辆的纵向方向而施加于车辆时，随着驻车棘轮中产生反作用力，驱动轴中出现扭转，驱动轴的弹性能由于扭转而累积。

然而，在变速杆进入p挡之后驱动轴出现扭转的情况下，释放p挡时，驻车棘轮的反作用力消失。此时，驱动轴的弹性能同时放出，车辆产生振动。

公开于该发明背景技术部分的上述信息仅仅旨在加深对发明背景的理解，因此其可以包含的信息并不构成在本国已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

本发明致力于解决与现有技术相关的上述问题。

本发明提供了一种减小环保车辆的停车挡位释放时的振动的方法，其用于控制驱动电机的反作用力扭矩，以便在坡道上变速杆进入p挡后，当连接至车辆的驱动轮的驱动轴中出现扭转时，通过驱动电机代替驻车棘轮输出已经产生的反作用力，从而减小由于驱动轴的扭转反作用力同时消失而产生的振动。

在一个方面，本发明提供了一种减小环保车辆的停车挡位释放时的振动的方法，该方法包括：确定车辆的变速杆的位置是否在用于停止于坡道的p挡；确定连接至车辆的驱动轮的驱动轴是否出现扭转；在驱动轴中出现扭转的情况下，当预测车辆的停止被释放时，进行驱动电机的反作用力的扭矩的控制，以通过对车辆的驱动电机进行驱动来产生反作用力的扭矩。该方法可以进一步包括，在电机的反作用力的扭矩的控制期间，持续确定是否终止电机的反作用力的扭矩的控制。

在优选的实施方案中，当变速杆的位置为用于停止的p挡时，确定车辆停止。当变速杆进入p挡时的驱动轴位置信息θp与变速杆进入p挡后的驱动轴的位置信息θm之间的差的绝对值等于或大于第一设定值θth时，确定驱动轴中出现扭转。当变速杆进入p挡后的驱动轴的当前位置变化值△θm维持为等于或小于第二设定值θdel预定的时间(tstt)时，确定开始电机的反作用力的扭矩的控制。

在优选的实施方案中，确定驱动轴中扭转的出现可以包括：当车辆的制动踏板的位置值等于或小于第一参考值bpsth时，根据制动器的释放确定驱动轴中出现扭转，并且确定开始电机的反作用力的扭矩的控制。优选地，当车辆的制动踏板的位置值维持为等于或小于第一参考值bpsth预定的时间时，确定开始电机的反作用力的扭矩的控制。

在优选的实施方案中，在进行电机的反作用力的扭矩的控制中的反作用力扭矩可以满足tqctrl.1＝mveh·g·sinθ，当车辆的停止被释放且误差已经修正时产生的反作用力扭矩可以满足其中，tqctrl.1是反作用力扭矩，tqctrl是经修正的反作用力扭矩，j是驱动轴的转动惯量，wmot是电机速度，mveh是车辆重量，θ是道路的倾斜角度，g是重力加速度。

在优选的实施方案中，为了确定是否终止电机的反作用力的扭矩的控制，当变速杆的位置不在用于停止的p挡时，接收电机指令扭矩，并且比较电机指令扭矩与电机反作用力扭矩；作为比较结果，当电机反作用力扭矩的方向不是电机指令扭矩的方向时，电机输出扭矩维持为电机反作用力扭矩预定的时间，然后逐渐改变至电机指令扭矩；当电机输出扭矩与电机指令扭矩之间的差为阈值或更小时，确定终止电机的反作用力的扭矩的控制。

在优选的实施方案中，该方法可以进一步包括：作为比较结果，当电机反作用力扭矩大于电机指令扭矩时，如果电机指令扭矩变为大于电机反作用力扭矩，则确定终止电机的反作用力的扭矩的控制。

在优选的实施方案中，该方法可以进一步包括：当电机反作用力扭矩大于电机指令扭矩时，作为比较的结果，将电机输出扭矩维持为电机反作用力扭矩预定的时间，然后逐渐将电机输出扭矩改变为电机指令扭矩；当电机输出扭矩与电机指令扭矩之间的差等于或小于阈值时，确定终止电机的反作用力的扭矩的控制。

在优选的实施方案中，该方法可以进一步包括：作为比较结果，当电机反作用力扭矩小于电机指令扭矩时，立即确定终止电机的反作用力的扭矩的控制。

在优选的实施方案中，电机的反作用力的扭矩的控制的进行可以包括：在驱动轴中出现扭转的状态下，当车辆的制动踏板的位置值等于或大于第二参考值时，确定车辆的停止被释放。

下面讨论本发明的上述特征及其它特征。

附图说明

接下来将参照由所附附图显示的本发明的某些示例性实施方案来详细地描述本发明的以上及其它特征，这些附图在下文中仅以例示的方式给出，因而对本发明是非限定性的，在这些附图中：

图1是示出了一般环保车辆的驻车齿轮系统的示意图；

图2是示出了根据本发明的减小环保车辆的停车挡位释放时的振动的方法的示意性流程图；

图3是示出了如下情况的示意图：由于外力(例如，坡度阻力)施加到连接至驱动轴的驱动轮而导致装配有驻车齿轮的驱动轴出现扭转，从而改变驱动轴的位置信息；以及

图4是示出了确定电机的反作用力的扭矩的控制是否必要以及是否开始的第四方法的示意性流程图。

具体实施方式

下面将详细参照本发明的各个实施方案，这些实施方案的示例在所附附图中示出并且如下所述。

本发明涉及一种这样的方法：通过控制驱动电机的反作用力，使得在环保车辆(例如，混合动力电动车辆和电动车辆)中的连接至驱动轮的驱动轴(用于将发动机的旋转力传递至车轮的输出轴)中出现扭转的情况下，当驾驶员释放p挡(停车挡位)时产生的振动减小。如图1所示，本发明可以应用至环保车辆，所述环保车辆包括驱动轴1，其安装有驻车齿轮2；驱动电机3，其机械地连接至驱动轴1；电机控制单元(motorcontrolunit，mcu)5，其包括用于控制驱动电机3的逆变器4；电池6，其用于向驱动电机3供电；以及电池管理系统(batterymanagementsystem，bms)7，其用于控制电池6。

另外，本发明还可以应用至这样的环保车辆：由于驻车装置(驻车齿轮系统)被配置为线控换挡类型，所以由驾驶员释放变速杆的p挡(停车挡位)，从而通过连接至变速杆的线的操作来释放安装于驱动轴的驻车齿轮的锁定。

对于停在坡道上的车辆，当在进入变速杆的p挡后释放(例如，换挡至另一挡位)p挡(停车挡位)时，制动器释放，然后p挡释放。

然而，在驱动轴中出现扭转的情况下，当驾驶员释放变速杆的p挡时，通过驻车棘轮而将驻车齿轮的锁定释放。此时，由扭转而导致的驱动轴的弹性能同时放出，车辆产生振动。

这样的现象是在典型的内燃机车辆中也会出现的问题，因此，可以通过在结构上改进内燃机车辆来减小振动。另一方面，对于环保车辆，相比于典型的内燃机车辆，尽管由于变速器的简单结构或(装置例如，扭矩变矩器)的缺失而导致了更高的振动，但是，驱动电机受到主动控制。因此，相比于典型的内燃机车辆，可以减小振动而不进行结构上的改进，并且使得驾驶员的体验可以改善。

本发明可以通过以下方式减小振动：在环保车辆停在坡道的情况下，考虑到力(例如，坡度阻力)沿纵向方向施加到车辆而驻车棘轮中产生的反作用力在变速杆的p挡释放时消失，在p挡释放时通过驱动电机而非驻车棘轮来产生反作用力，以防止由驱动轴的扭转而产生的驱动轴弹性能同时放出，以便减小振动。

因此，本发明提出了一种这样的方法：根据在坡道上驻车的车辆的驱动轴的扭转程度来确定驱动电机的反作用力的扭矩，并且本发明提出了一种这样的方法：通过确定驾驶员的释放p挡的意图来确定驱动电机的反作用力的控制开始时间并且确定驱动电机的反作用力的控制结束时间。

这里，使用从安装于车辆的倾斜角度传感器和地图(即，来自gps的地图信息)中的至少一种而获得的信息来确定车辆是否在坡道处驻车，当变速杆的位置在p挡时，确定车辆是停止的。

另外，车辆重量(m)和车辆驻车处的道路倾斜角度(θ)的信息被用于计算朝车辆的行驶方向施加的力。当该力等于或大于设定的阈值时，可以确定驱动轴中出现了扭转。

换言之，“车辆重量(m)*重力加速度(g)*sinθ”的值等于或大于设定的阈值，则可以确定车辆的驱动轴中出现了扭转。

阈值可以是通过预测试和评估来确定驻车在坡道上的车辆的驱动轴中是否出现了扭转的参考值。

图2是示出了根据本发明的使环保车辆的停车挡位释放时的振动减小的方法的示意图。

如图2所示，可以检查驾驶员是否将驻车于坡道的车辆的变速杆(或换挡杆)改变到p挡(s10)，当变速杆改变到p挡时，可以确定是否进行电机的反作用力的控制(s20)。当确定进行电机的反作用力的控制时，可以进行电机的反作用力的控制(s30)，并且随着电机的反作用力的控制的持续进行，可以确定是否终止电机的反作用力的控制(s40)。另外，当确定终止电机的反作用力的控制时，可以终止电机的反作用力的控制(s50)，并且可以遵守由电机控制器确定的电机指令扭矩。当未确定电机的反作用力的控制终止时，可以持续进行电机的反作用力的控制，直至确定终止电机的反作用力的控制。

详细而言，使用下述方法可以将p挡释放时随着驱动轴的弹性能的放出而产生的车辆振动减小，所述方法包括：确定驻车于坡道的车辆的变速杆的位置是否在停车挡位(p挡)；当变速杆的位置在停车挡位时，确定用于控制驱动电机的扭转状态的驱动电机的反作用力的扭矩的控制是否开始；在确定电机的反作用力的扭矩的控制是否开始后，当确定驾驶员释放p挡的意图时或预测到车辆停止的释放后，进行用于控制驱动电机的扭转状态的电机的反作用力的扭矩的控制；在电机的反作用力的扭矩的控制期间，确定电机的反作用力的扭矩的控制是否终止。

确定电机的反作用力的扭矩的控制是否必要以及是否开始有四种方法。

第一种方法为这样的方法：在变速杆进入p挡后，立即确定开始电机的反作用力的扭矩的控制。根据该方法，在确定电机的反作用力的扭矩的控制开始时，进行电机的反作用力的扭矩的控制。该方法可以简单地应用，因为仅使用p挡进入信号来确定是否需要以及是否开始反作用力的扭矩的控制。然而，当变速杆的位置处于p挡而无关于驱动轴是否出现扭转时，立即进行电机的反作用力的扭矩的控制，从而，当p挡的保持时间延长时，进行反作用力的扭矩的控制所需的(来自电池的)能量可能会被过度使用，而且用于控制电机的逆变器的温度可能会过度增加。

第二种方法为这样的方法：在输入p挡释放信号后，开始电机的反作用力的扭矩的控制。当输入p挡释放信号时(例如，当变速杆的位置从p挡改变到了另一挡位时)，确定车辆的停止被释放。通过输入p挡释放信号并同时确定电机的反作用力的扭矩的控制开始，并且进行电机的反作用力的扭矩的控制，可以减小p挡释放时产生的车辆振动。该方法可以类似第一种方法地容易地应用，并且可以减小在第一种方法中产生的过度能量(电池)的使用。然而，当p挡释放信号的输入在变速杆的p挡的机械释放之后进行时，在驱动轴的扭转释放的同时扭矩再次施加到驱动轴，从而产生振动。因此，振动减小的能力会降低，或者甚至会产生激振。

当驻车装置(驻车齿轮系统)被配置为线控换挡类型时，驾驶员操纵p挡释放的时间以及机械地释放p挡的时间可能是随机设定的。因此，当输入p挡释放信号时，可以开始电机的反作用力的扭矩的控制，以使用第二种方法来机械地释放p挡。

第三种方法为这样的方法：监测制动踏板的用户操作，以确定驱动电机的位置控制或速度控制是否开始。在位于坡道的车辆的变速杆进入p挡后，当制动踏板的位置值等于或小于第一参考值bpsth时，根据制动器的释放，随着驱动轮的移动，可以确定驱动轴的扭转出现，并且可以确定电机的反作用力的扭矩的控制是否开始。

换言之，在位于坡道的车辆的变速杆进入p挡后，当制动踏板的位置值等于或小于第一设定参考值bpsth时，确定驱动轴中出现扭转，然后确定开始电机的反作用力的扭矩的控制。

用于确定电机的反作用力的扭矩的控制是否开始的第一参考值bpsth可以被设定和使用为用于确定制动器释放状态的常数值，或者可以被设定和使用为根据车辆驻车所在的道路的倾斜角度、车辆重量等而改变的值。

另外，为了确保驱动轴出现扭转的稳定状态时间(即，为了确保在变速杆进入p挡后，当制动器被释放时，在p挡释放前，被扭曲的驱动轴通过自然移除扭转直到返回稳定状态所花的时间)，当制动踏板的位置值等于或小于第一参考值bpsth且经过了预定时间时，可以确定电机的反作用力的扭矩的控制是否开始(进行控制)。

换言之，为了在车辆驻车于坡道后准确地确定是否由于制动器释放而导致驱动轴出现了扭转，当制动踏板的位置值等于或小于第一参考值bpsth且经过预定时间时，可以确定电机的反作用力的扭矩的控制是否开始。

这里，通过安装于车辆的制动踏板的位置传感器检测到的值可以用作制动踏板的位置值。

图3是示出了以下情况的示意图：由于具有驻车齿轮的驱动轴基于施加到连接至驱动轴的驱动轮的外力(例如，坡度阻力)而出现扭转，驱动轴的位置信息改变。图4是示出了确定电机的反作用力的扭矩的控制是否必要以及是否开始的第四方法的示意性流程图。

接下来，确定电机的反作用力的扭矩的控制是否必要以及是否开始的第四种方法为这样的方法：直接确定驱动轴是否出现扭转，从而控制驱动电机的位置或控制速度。在该方法中，可以使用驻车齿轮与驱动轮之间的驱动轴的位置信息来确定是否需要以及是否开始电机的反作用力的扭矩的控制。

参照图3，当变速杆进入p挡时，随着根据变速杆的位置而运行的驻车棘轮8接合在安装于驱动轴1的驻车齿轮2的齿间，驻车齿轮2可以锁定，从而锁定驱动轮。此时，当外力(例如，道路倾斜所导致的坡度阻力)施加到车辆的驱动轮时，随着驱动轮的移动，接合在驻车齿轮2的齿间的驻车棘轮8产生反作用力。因此，驱动轴1中出现扭转，以改变驱动轴1的位置。

因此，如图4所示，当变速杆进入p挡时的驱动轴的位置信息θp与变速杆进入p挡后的驱动轴的位置信息θm之间的差的绝对值等于或大于预定的第一设定值θth时，可以确定驱动轴中出现扭转(s21)，为了检查驱动轴的扭转出现的稳定状态(即，为了检查变速杆进入p挡后，当制动器释放时，在p挡释放前，被扭曲的驱动轴是否自然地返回稳定状态)，当可以计算驱动轴的当前位置变化值δθm且计算出的位置变化值δθm维持为等于或小于预定的第二设定值θdel预定的时间tstt时(s22、s23和s24)，通过控制电机的位置，可以确定是否开始电机的反作用力的扭矩的控制(进行控制)(s26)。

驱动轴的当前位置变化值δθm可以是第一驱动轴位置信息θm1与第二驱动轴位置信息θm2之间的差的绝对值，所述第一驱动轴位置信息θm1和第二驱动轴位置信息θm2是进入p挡后以预定时间差而实时获取的。

详细而言，在对计算出的位置变化值δθm等于或小于预定的第二设定值θdel(s22)时的保持时间进行记录时(s23)，如果记录的时间等于或大于预定的时间tstt(s24)，则通过控制电机的位置，可以确定是否开始电机的反作用力的扭矩的控制(s26)。

此时，当驻车齿轮与驱动轮之间的驱动轴的位置信息不能使用时，可以在驱动轴的扭转速度信息上进行积分，以获取驱动轴位置信息，并且可以使用获取的驱动轴位置信息。

通过使用这些方法，在确定驱动轴中出现扭转的情况下，当预测出驾驶员释放p挡时，确定进行电机的反作用力的扭矩的控制。

这里，安装于车辆的制动踏板的位置传感器检测到的值可以用作驱动轴位置信息。

为了释放驻车于坡道的车辆的变速杆的p挡，驾驶员需要在释放p挡前再次压下制动踏板。因此，在上述确定电机的反作用力的扭矩的控制是否必要以及是否开始的四个方法中，在确定电机的反作用力的扭矩的控制开始后，仅在驾驶员压下制动踏板时实际且限制地进行电机的反作用力的扭矩的控制。

此时，可以基于制动踏板位置传感器(bps)的检测值(制动踏板位置值)来确定驾驶员是否压下制动踏板，当检测值(制动踏板位置值)等于或大于设定的第二参考值时，可以确定制动踏板被压下，第二参考值可以设定为预定的常数值bpsfnon，或者可以设定为根据车辆的重量、车辆驻车所在道路的倾斜角度等而改变的值。

换言之，在确定由于进入坡道的车辆的驱动轴中出现扭转而开始电机的反作用力的扭矩的控制后，当释放变速杆的p挡前的制动踏板的位置值等于或大于第二设定参考值，并且因此确定车辆的驻车被释放时，进行电机的反作用力的扭矩的控制。

详细而言，在车辆进入坡道并且然后在车辆的驱动轴中出现扭转后，即，在确定电机的反作用力的扭矩的控制是否开始后，换言之，在确定进行电机的反作用力的扭矩的控制后，可以基于制动踏板位置值来确定电机的反作用力的扭矩的控制是否实际进行，此时，当制动踏板位置值等于或大于第二参考值时，可以进行用于控制驱动电机的扭转状态的电机的反作用力的扭矩的控制。

换言之，在本发明中，在位于坡道的车辆的变速杆进入p挡并且在变速杆的p挡释放前预测到变速杆的p挡被释放后，换言之，当确定驾驶员释放p挡的意图时，即，预测车辆的停止被释放时，由于驱动轴中出现扭转而确定开始控制电机的反作用力的扭矩的控制后，通过驱动车辆的驱动电机而进行驱动电机的反作用力的扭矩的控制，以产生反作用力的扭矩。

当确定电机的反作用力的扭矩的控制开始且进行电机的反作用力的扭矩的控制时，可以使用车辆的重量和车辆驻车所在道路的倾斜角度来基本地计算电机的反作用力的扭矩，在电机的反作用力的扭矩施加到驱动轴后，可以使用电机速度值来修正反作用力的扭矩。

首先，根据下述等式1，可以使用车辆的重量mveh和车辆驻车所在道路的倾斜角度θ来计算电机反作用力扭矩tqctrl.1。这里，g表示重力加速度。

[等式1]

tqctrl.1＝mveh·g·sinθ

作为车辆的重量mveh，如果该值可以测量则可以使用测量值，或者可以使用空车重量，在将电机反作用力扭矩施加到驱动轴并进行修正的操作中，可以修正电机反作用力扭矩自身。另外，可以根据下述等式2来在行驶时估计车辆重量并使用。在等式2中，vveh表示车辆速度，ttotal表示驱动轴产生的总扭矩，cd表示应用至车辆投影区域的行驶阻力系数，ρ表示空气密度，cr表示驱动轮的滚转阻力系数。或者，可以使用利用其他估计方法来估计的车辆重量。

[等式2]

另外，如果值可以测量，则可以使用测量值作为道路的倾斜角度θ，或者可以使用车辆的纵向加速度值来估计倾斜角度θ。当变速杆的位置处于变速杆进入p挡的状态下并且车辆停止时，通过根据下述[等式3]的计算可以估计道路的倾斜角度θ。在[等式3]中，along表示车辆的纵向加速度值。可选地，可以使用其他估计方法来估计倾斜角度。

[等式3]

在电机反作用力扭矩施加到驱动轴后，当变速杆的p挡释放时(当车辆的停止被释放时)，可以使用电机速度值来修正通过计算确定的电机反作用力扭矩。当由于驱动轴的实际扭转而产生的扭转扭矩与从驱动电机输出的反作用力扭矩之间产生误差时，电机速度中可能产生加速度分量。此时，可以根据下述[等式4]来表示误差。在[等式4]中，tqact是实际扭转扭矩，j是驱动轴的转动惯量，wmot表示电机速度。

[等式4]

因此，可以通过车辆的电机速度传感器来测量电机速度，可以使用测量到的电机速度值来计算电机加速度分量，以计算反应力扭矩tqctrl，根据下述[等式5]修正误差。

[等式5]

然后，当确定终止电机的反作用力的扭矩的控制时，可以确定驾驶员是否释放p挡。当变速杆的p挡被释放时，可以使用电机反作用力扭矩tqctrl和从电机控制器的高级控制器传来的指令扭矩tqcmd来确定电机的反作用力的扭矩的控制是否终止，换言之，当变速杆的位置不在p挡(停车挡位)时，可以接收电机指令扭矩，并将所述电机指令扭矩与电机反作用力扭矩进行比较，可以根据比较结果确定电机的反作用力的扭矩的控制是否终止，可以针对下列三种情况来确定电机的反作用力的扭矩的控制是否终止。

i)当电机反作用力扭矩tqctrl的方向(或符号)不同于电机指令扭矩tqcmd时(tqctrlⅹtqcmd<0)。

此时，电机输出扭矩维持在电机反作用力扭矩值预定的时间tend，然后逐渐改变至电机指令值，当电机输出扭矩与电机指令扭矩之间的差减小至预设的阈值或更小时，可以确定电机的反作用力的扭矩的控制是否终止。

ii)当电机反作用力扭矩tqctrl大于电机指令扭矩tqcmd(tqctrl>tqcmd)时。

此时，可以使用两种方法来确定电机的反作用力的扭矩的控制是否终止。第一种方法为这样的方法：在不确定电机的反作用力的扭矩的控制是否终止直至电机指令扭矩大于电机反作用力扭矩的情况下，确定电机输出扭矩为电机反作用力扭矩值并且输出电机反作用力扭矩值。第二种方法为这样的方法：类似于上述方法的“电机反作用力扭矩tqctrl的方向(或符号)不同于电机指令扭矩tqcmd”的情况，将电机输出扭矩维持为电机反作用力扭矩预定的时间，然后逐渐改变至电机指令扭矩，当电机输出扭矩与电机指令扭矩之间的差减小至阈值或更小时，确定电机的反作用力的扭矩的控制是否终止。

iii)当电机反作用力扭矩tqctrl小于电机指令扭矩tqcmd(tqctrl<tqcmd)时。

此时，电机输出扭矩改变至电机指令扭矩，并且立即可以确定电机的反作用力的扭矩的控制是否终止。

另外，经过滤波器(例如，低通滤波器(lpf))的值可以用作这里使用的电机反作用力扭矩。

根据本发明，通过驱动电机的反作用力的控制，在变速杆进入p挡并且随后在驱动轴中出现扭转的情况下，当p挡释放时，通过驱动电机而不是驻车棘轮来输出反作用力，从而对于驱动轴的扭转的消失，由于反作用力产生的振动可以减小。

因此，配置为驱动电机机械地连接至驱动轴的环保车辆使用软件方法而不是改进结构的硬件方法，通过控制驱动电机，可以减小在p挡释放时产生的车辆振动。

已经参考本公开的优选实施方案详细地描述了本方面。然而，本领域技术人员将清楚，可以在不脱离本发明的原理和精神的这些实施方案中进行改变，本发明的范围在所附权利要求及其等同形式中得以限定。