消除传动系间隙产生的噪音方法和装置与流程

本发明涉及电动车辆的技术领域，尤其是涉及一种消除传动系间隙产生的噪音方法和装置。

背景技术：

当前的纯电动车与电机单一动力源的混合动力车辆，在转动系结构方面较为相似，均通过减速器和齿轮相连接。当车辆从停车到再启动过程时，减速器与啮合齿轮之间存在一定间隙，该齿轮间隙会造成齿轮冲击，进而影响整车噪声，震动与声震粗糙度(noise,vibrationandharshness，nvh)品质、驾驶性感受较差、及加速响应时间较长。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种消除传动系间隙产生的噪音方法和装置，通过控制电机输出扭矩的方式，实现改善整车nvh品质，提高驾驶性感受，且缩短加速响应时间。

第一方面，实施例提供一种消除传动系间隙产生的噪音方法，所述方法包括：

根据车速信号、档位信号、制动踏板开度信号，识别当前车辆状态；

当所述当前车辆状态满足预设车辆状态时，确定目标扭矩，其中，所述预设车辆状态包括由倒车状态转为停车状态和由驱动状态转为停车状态，所述目标扭矩用于克服传动系的摩擦力、电机与相啮合的齿轮之间的转动惯量；

将所述目标扭矩发送至电机控制器，以使所述电机控制器输出所述目标扭矩，并消除所述传动系间隙产生的噪音。

在可选的实施方式中，所述目标扭矩的确定方法，包括：

当所述当前车辆状态满足预设车辆状态时，将电机从预设扭矩值以预设扭矩分辨率逐渐增大，确定所述目标扭矩，其中，所述目标扭矩使车辆驱动轮产生预设移动距离。

在可选的实施方式中，所述方法还包括：

通过在车辆驱动轮上加装位置传感器采集所述车辆驱动轮的移动距离。

在可选的实施方式中，根据车速信号、档位信号、制动踏板开度信号，识别当前车辆状态的步骤包括：

若所述车速信号低于预设车速阈值、所述制动踏板开度信号大于预设角度且所述档位信号为驱动档或倒车档，则所述当前车辆状态满足预设车辆状态。

在可选的实施方式中，在根据车速信号、档位信号、制动踏板开度信号，识别当前车辆状态的步骤之前，所述方法还包括：

通过控制器局域网络can网络接收车辆稳定性控制器发送的车速信号，其中，所述车速信号由所述车辆稳定性控制器将车辆轮速传感器采集的轮速信号转化得到。

在可选的实施方式中，在根据车速信号、档位信号、制动踏板开度信号，识别当前车辆状态的步骤之前，所述方法还包括：

通过控制器局域网络can网络接收传感器采集的挡位信号。

在可选的实施方式中，在根据车速信号、档位信号、制动踏板开度信号，识别当前车辆状态的步骤之前，所述方法还包括：

通过控制器局域网络can网络接收制动踏板开度传感器采集的制动踏板开度信号。

第二方面，实施例提供一种消除传动系间隙产生的噪音装置，所述装置包括：

识别模块，用于根据车速信号、档位信号、制动踏板开度信号，识别当前车辆状态；

确定模块，用于当所述当前车辆状态满足预设车辆状态时，确定目标扭矩，其中，所述预设车辆状态包括由倒车状态转为停车状态和由驱动状态转为停车状态，所述目标扭矩用于克服传动系的摩擦力、电机与相啮合的齿轮之间的转动惯量；

输出模块，用于将所述目标扭矩发送至电机控制器，以使所述电机控制器输出所述目标扭矩，并消除所述传动系间隙产生的噪音。

第三方面，实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述前述实施方式任一项所述的方法的步骤。

第四方面，实施例提供一种机器可读存储介质，所述机器可读存储介质存储有机器可执行指令，所述机器可执行指令在被处理器调用和执行时，机器可执行指令促使处理器实现前述实施方式任一项所述的方法的步骤。

本发明实施例提供的一种消除传动系间隙产生的噪音方法和装置，通过车速、档位和制动踏板开度确定当前车辆状态，若当前车辆状态满足预设车辆状态，则开启噪音消除功能，即确定能够克服传动系的摩擦力、电机与相啮合的齿轮之间的转动惯量的目标扭矩，并控制电机控制器输出该目标扭矩，以实现噪声消除的目的，其中，当前车辆在预设车辆状态时可能会因传动系间隙而产生噪音，进而影响用户体验。

本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。

为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种消除传动系间隙产生的噪音方法流程图；

图2为本发明实施例提供的一种消除传动系间隙产生的噪音装置的功能模块图；

图3为本发明实施例提供的一种电子设备的硬件架构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

当前纯电动车辆的驱动方式，一般为车辆驱动电机连接减速器再连接到两个驱动轮；当前混合动力车辆的电机驱动模式只有单一电机动力源，一般为驱动电机连接变速器、连接到减速器、再连接到两个驱动轮；

上述两种电动车辆的传动系结构较为相似，减速器中的啮合齿轮之间由于机械误差存在一定间隙。

例如，当纯电动车辆驾驶员踩制动停车时，由于此时电机不输出扭矩，齿轮处于松散状态，即齿轮间有一定间隙；当车辆由停车再到起步过程中，该齿轮间隙会造成齿轮冲击，进而影响整车噪声，震动与声震粗糙度(noise,vibrationandharshness，nvh)品质、驾驶性感受、及加速响应时间。

此外，混合动力车辆的传动系结构与前述纯电动车辆相似，从停车到再起步过程中，也存在上述缺陷，在此不再赘述。

其中，减速器为指电机与车轮之间的减速传动装置，减速比固定；变速器指电机与车轮之间的减速传动装置，减速比可变化，一般至少两个挡位；驾驶性感受指驾驶员对车辆的平顺性感受。

基于此，本发明实施例提供的一种消除传动系间隙产生的噪音方法和装置，通过控制电机输出扭矩的方式，实现改善整车nvh品质，提高驾驶性感受，且缩短加速响应时间。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种消除传动系间隙产生的噪音方法进行详细介绍，其中，该方法可应用在车辆的整车控制单元vcu中进行实现，车厂侧生产者和用户侧驾驶者均可根据实际情况以及自行需要进行噪音消除。

对于车厂侧来说，车厂可在车辆销售之前，根据本发明实施例提供的方法通过目标扭矩将每种型号的车辆中传动系间的间隙进行消除，进而消除由于该间隙而产生的噪音，间隙消除后的车辆可直接进行销售和使用，即消费者购买车辆后无需再次对车辆执行消除噪音的操作。对于用户侧来说，由于车辆随着行驶里程的增加，传动系部件的磨损程度增加，且传动系的摩擦力会变化，为使消除间隙的目标扭矩大小更准确，即间隙与噪声的消除结果更加显著。用户可根据实际噪声情况以及个人需求自行或在车辆在售后保养过程中，根据本发明实施例中方法重新进行消除噪音操作。图1为本发明实施例提供的一种消除传动系间隙产生的噪音方法流程图。

如图1所示，该方法包括以下步骤：

步骤s102，根据车速信号、档位信号、制动踏板开度信号，识别当前车辆状态；

步骤s104，当所述当前车辆状态满足预设车辆状态时，确定目标扭矩，其中，所述预设车辆状态包括由倒车状态转为停车状态和由驱动状态转为停车状态，所述目标扭矩用于克服传动系的摩擦力、电机与相啮合的齿轮之间的转动惯量；

步骤s106，将所述目标扭矩发送至电机控制器，以使所述电机控制器输出所述目标扭矩，并消除所述传动系间隙产生的噪音。

在实际应用的优选实施例中，通过车速、档位和制动踏板开度确定当前车辆状态，若当前车辆状态满足预设车辆状态，则开启噪音消除功能，即确定能够克服传动系的摩擦力、电机与相啮合的齿轮之间的转动惯量的目标扭矩，并控制电机控制器输出该目标扭矩，以实现噪声消除的目的，其中，当前车辆在预设车辆状态时可能会因传动系间隙而产生噪音，进而影响用户体验；

可以理解的是，转动惯量是刚体绕轴转动时惯性的量度，而惯性为回转物体保持其匀速圆周运动或静止的特性。经过本发明实施例克服传动系的摩擦力、电机与相啮合的齿轮之间的转动惯量后，此时传动系齿轮处于紧密贴合状态，所以能够避免由于传动系间隙而产生的噪音。

此外，需要说明的是，本发明实施例具体通过以下两个方面实现缩短加速响应时间：

1、传统车辆当传动系存在间隙时，加速过程中，需要先消除传动系间隙；而经过本发明实施例基于目标扭矩，消除传动系无间隙后，加速过程可节省消除传动系间隙时间；

2、经过本发明实施例的电机已经预先输出目标扭矩，而当电机已经预加部分扭矩时，与电机没有预加扭矩相比，节省了加速过程中，从0到此预加扭矩的电机响应时间。

在可选的实施方式中，在步骤s102之前，所述方法还包括：

步骤1.1)，通过控制器局域网络can网络接收车辆稳定性控制器发送的车速信号，其中，所述车速信号由所述车辆稳定性控制器将车辆轮速传感器采集的轮速信号转化得到。

即，车辆轮速传感器采集轮速，并将轮速信号传递至车辆稳定性控制器esc，esc将轮速信号转化为车速信号，并通过can网络将车速信号传递至vcu控制器。

在可选的实施方式中，在步骤s102之前，所述方法还包括：

步骤2.1)，通过控制器局域网络can网络接收传感器采集的挡位信号。

这里，车辆中的挡位控制单元通过传感器采集挡位信号，并通过can网络将此档位信号传递至vcu控制器。

在可选的实施方式中，在步骤s102之前，所述方法还包括：

步骤3.1)，通过控制器局域网络can网络接收制动踏板开度传感器采集的制动踏板开度信号。

其中，制动踏板开度传感器采集制动踏板开度信号，并传递至vcu控制器。

作为一种可选的实施例，在步骤s102还可通过以下步骤进行实现，其中包括：

步骤4.1)，若所述车速信号低于预设车速阈值、所述制动踏板开度信号大于预设角度且所述档位信号为驱动档或倒车档，则所述当前车辆状态满足预设车辆状态。

例如，若当前车辆的车速信号低于预设车速阈值，且制动踏板开度信号大于预设角度，且车辆档位为驱动档(d档、drive档)或者倒档(r挡、reverse档)时，当前车辆满足预设车辆状态，此时容易产生噪音，并开启消除噪音功能；

其中，预设车速阈值可表征车辆停止门槛，即速度低于该车辆停止门槛的车辆处于停车状态。作为一种可选的实施例，制动踏板的开度可通过驾驶员踩踏制动踏板的角度进行决定，即驾驶员踩踏制动踏板的角度越大，开度信号越大。

在可选的实施方式中，所述目标扭矩的确定方法，包括：

步骤5.1)，当所述当前车辆状态满足预设车辆状态时，将电机从预设扭矩值以预设扭矩分辨率逐渐增大，确定所述目标扭矩，其中，所述目标扭矩使车辆驱动轮产生预设移动距离。

在消除噪音功能开启的情况下，本发明实施例确定出的目标扭矩，能够克服传动系的摩擦力大小，克服电机本体及与电机相啮合的齿轮转动惯量，并在输出该目标扭矩时，使得传动系处于预紧状态；

这里的预紧状态即为已经消除传动系的齿轮间隙的状态，即传动系的齿轮无间隙。

在前述实施例的基础中，所述方法还包括：

步骤6.1)，通过在车辆驱动轮上加装位置传感器采集所述车辆驱动轮的移动距离，与预设移动距离进行对比，进而识别车辆驱动力是否移动到指定状态，进而确定出当前扭矩是否为目标扭矩。

其中，为了更加准确地识别出车辆驱动轮的移动距离，在可选的实施例中，还可将车辆用举升机升起，使车辆驱动轮离开地面，使车辆与地面保持固定的预设距离，并在车辆驱动轮上加装高精度位置传感器；使车辆处于d挡位，驾驶员踩下制动踏板；控制电机扭矩从0以最小扭矩分辨率逐渐增大，直至位置传感器检测到车辆驱动轮产生了预设移动距离，此时电机扭矩大小为最佳消除传动系间隙的目标扭矩大小；

可以理解的是，当车辆处于r档时，可以上述同样方式进行确定目标扭矩大小。

其中，预设移动距离可包括1mm、2mm等等。

本发明实施例通过目标扭矩的控制策略，实现纯电动车辆或混合动力车辆电机驱动时，停车至起步过程中，能够消除传动系间隙产生的噪音，进而改善整车nvh品质，驾驶性感受变好，且加速响应变快。

如图2所示，实施例提供一种消除传动系间隙产生的噪音装置200，所述装置包括：

识别模块201，用于根据车速信号、档位信号、制动踏板开度信号，识别当前车辆状态；

确定模块202，用于当所述当前车辆状态满足预设车辆状态时，确定目标扭矩，其中，所述预设车辆状态包括由倒车状态转为停车状态和由驱动状态转为停车状态，所述目标扭矩用于克服传动系的摩擦力、电机与相啮合的齿轮之间的转动惯量；

输出模块203，用于将所述目标扭矩发送至电机控制器，以使所述电机控制器输出所述目标扭矩，并消除所述传动系间隙产生的噪音。

在可选的实施方式中，确定模块，还具体用于当所述当前车辆状态满足预设车辆状态时，将电机从预设扭矩值以预设扭矩分辨率逐渐增大，确定所述目标扭矩，其中，所述目标扭矩使车辆驱动轮产生预设移动距离。

在可选的实施方式中，所述装置还包括采集模块，用于通过在车辆驱动轮上加装位置传感器采集所述车辆驱动轮的移动距离。

在可选的实施方式中，识别模块，还具体用于，若所述车速信号低于预设车速阈值、所述制动踏板开度信号大于预设角度且所述档位信号为驱动档或倒车档，则所述当前车辆状态满足预设车辆状态。

在可选的实施方式中，在识别模块根据车速信号、档位信号、制动踏板开度信号，识别当前车辆状态之前，所述装置还包括通信模块，用于通过控制器局域网络can网络接收车辆稳定性控制器发送的车速信号，其中，所述车速信号由所述车辆稳定性控制器将车辆轮速传感器采集的轮速信号转化得到。

在可选的实施方式中，在识别模块根据车速信号、档位信号、制动踏板开度信号，识别当前车辆状态之前，通信模块还用于通过控制器局域网络can网络接收传感器采集的挡位信号。

在可选的实施方式中，在识别模块根据车速信号、档位信号、制动踏板开度信号，识别当前车辆状态之前，通信模块还用于通过控制器局域网络can网络接收制动踏板开度传感器采集的制动踏板开度信号。

图3为本发明实施例提供的电子设备300的硬件架构示意图。参见图3所示，该电子设备300包括：机器可读存储介质301和处理器302，还可以包括非易失性存储介质303、通信接口304和总线305；其中，机器可读存储介质301、处理器302、非易失性存储介质303和通信接口304通过总线305完成相互间的通信。处理器302通过读取并执行机器可读存储介质301中消除传动系间隙产生的噪音的机器可执行指令，可执行上文实施例描述消除传动系间隙产生的噪音方法。

本文中提到的机器可读存储介质可以是任何电子、磁性、光学或其它物理存储装置，可以包含或存储信息，如可执行指令、数据，等等。例如，机器可读存储介质可以是：ram(radomaccessmemory，随机存取存储器)、易失存储器、非易失性存储器、闪存、存储驱动器(如硬盘驱动器)、任何类型的存储盘(如光盘、dvd等)，或者类似的存储介质，或者它们的组合。

非易失性介质可以是非易失性存储器、闪存、存储驱动器(如硬盘驱动器)、任何类型的存储盘(如光盘、dvd等)，或者类似的非易失性存储介质，或者它们的组合。

可以理解的是，本实施例中的各功能模块的具体操作方法可参照上述方法实施例中相应步骤的详细描述，在此不再重复赘述。

本发明实施例所提供计算机可读存储介质，所述可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序代码被执行时可实现上述任一实施例所述的消除传动系间隙产生的噪音方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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