原標(biāo)題：基于電動(dòng)汽車零速換擋抖動(dòng)控制策略優(yōu)化分析

隨著電動(dòng)汽車普及率提升，用戶對(duì)車輛舒適性的要求日益提高，零速換擋抖動(dòng)問題成為技術(shù)攻關(guān)重點(diǎn)。本文從抖動(dòng)成因、控制策略優(yōu)化及實(shí)車驗(yàn)證三個(gè)維度展開分析，為解決該問題提供系統(tǒng)性解決方案。

一、零速換擋抖動(dòng)成因分析

電動(dòng)汽車在靜止?fàn)顟B(tài)下?lián)Q擋時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)與減速器通過花鍵聯(lián)結(jié)，換擋瞬間電機(jī)轉(zhuǎn)速波動(dòng)引發(fā)傳動(dòng)部件嚙合沖擊。具體表現(xiàn)為：

1. 花鍵反轉(zhuǎn)嚙合：D擋與R擋切換時(shí)，電機(jī)花鍵帶動(dòng)減速器花鍵反向轉(zhuǎn)動(dòng)，齒間打齒、咬齒現(xiàn)象導(dǎo)致劇烈抖動(dòng)。

2. 扭矩加載梯度過大：原控制策略中，蠕行扭矩加載梯度較高，齒間沖擊力被多級(jí)放大，加劇電機(jī)轉(zhuǎn)速波動(dòng)。

3. 機(jī)械部件剛性耦合：驅(qū)動(dòng)電機(jī)、減速器、傳動(dòng)桿等部件的剛性連接放大了振動(dòng)能量傳遞。

二、控制策略優(yōu)化方案

針對(duì)抖動(dòng)成因，提出階梯形扭矩請(qǐng)求模式與扭矩響應(yīng)精度優(yōu)化策略，具體包括：

1. 階梯形扭矩加載

• 方法一：執(zhí)行D擋時(shí)，扭矩從0加載至0.5 N·m（維持100 ms）后升至1 N·m；執(zhí)行R擋時(shí)，扭矩從1 N·m降至-0.5 N·m（維持100 ms）后降至0 N·m。

• 方法二：執(zhí)行D擋時(shí)，扭矩以每30 ms加載0.2~0.4 N·m（維持50 ms）后升至1 N·m；執(zhí)行R擋時(shí)，扭矩從1 N·m降至-0.5 N·m（維持50 ms）后以每30 ms下降0.1 N·m至0 N·m。

2. 扭矩響應(yīng)精度提升

• MCU扭矩響應(yīng)精度優(yōu)化至±0.1 N·m，確保扭矩加載的平滑性。

• VCU扭矩請(qǐng)求邏輯調(diào)整：當(dāng)請(qǐng)求值<1 N·m時(shí)，按1 N·m或-1 N·m請(qǐng)求；≥1 N·m時(shí)，響應(yīng)精度保持±0.1 N·m。

三、實(shí)車驗(yàn)證與效果評(píng)估

通過實(shí)車測(cè)試驗(yàn)證優(yōu)化策略的有效性，結(jié)果如下：

1. 抖動(dòng)抑制效果

• 方法一：電機(jī)轉(zhuǎn)速波動(dòng)降幅約20%，R擋抖動(dòng)較D擋更劇烈。

• 方法二：電機(jī)轉(zhuǎn)速波動(dòng)降幅達(dá)40%，D擋與R擋抖動(dòng)改善幅度相近，優(yōu)化效果顯著。

2. 工況適應(yīng)性

• 優(yōu)化策略適用于零速換擋全工況，尤其對(duì)R擋切換場(chǎng)景的抖動(dòng)抑制效果突出。

3. 控制邏輯穩(wěn)定性

• 階梯形扭矩加載策略避免了扭矩突變，確保換擋過程的動(dòng)力連續(xù)性。

四、結(jié)論與展望

通過階梯形扭矩加載與響應(yīng)精度優(yōu)化，零速換擋抖動(dòng)問題得到有效解決，電機(jī)轉(zhuǎn)速波動(dòng)顯著降低，整車舒適性顯著提升。未來可進(jìn)一步結(jié)合模型預(yù)測(cè)控制（MPC）理論，提升換擋過程的抗干擾能力，為電動(dòng)汽車多擋化發(fā)展提供技術(shù)支撐。