轰鸣的小跑SVM
26-09-02 08:00 微博认证:汽车达人 微博新知博主 汽车博主

#技术巡猎##理想汽车# 主动悬架刚压过一个坑,控制器可能连电机转子转到哪里都不知道,却还得马上让液压泵把压力顶起来---车轮遇到起伏以后,悬架留给电机的反应时间很短,泵得迅速转起来,压力才能跟着路面变化。问题是,电机在低速甚至刚起转的时候,恰好也是转速最难估算准确的时候。

传统做法会在电机上放霍尔器件,直接读取转子位置,再根据位置控制磁场方向。这个办法很直观,但电机磁极多了,磁钢分布和器件安装稍有偏差,读到的位置就可能不够准,振动和噪声也会跟着出来。另一条路是不装位置传感器,控制器从电压、电流反推转子状态,可常见的无感控制到了低速,反电动势太弱,估算又容易错误。普通的泵慢一点也许只是流量晚一点,主动悬架的液压泵慢下来,车轮已经越过坑了。

理想这套方案是这么做的---不急着算转速,首先把测电流的尺子校准。系统会向电机注入多组标准电流,同时记录采样电路实际读到了多少,把标准值和实际值一一对应成电流曲线。车辆运行时,采样电路读到一组初始电流,控制器先去曲线上找到对应增益,把它校正成更可信的目标电流。很多时候大家说无感控制不准,第一反应是估算算法不够复杂,但如果送进算法的电流本身已经偏了,后面算得再快也只是把误差放大。

电流校正以后,系统才开始估计电机转速和扭矩,并生成驱动信号。控制模块算出前级指令,逆变电路把它变成六路脉宽调制信号,再合成空间矢量脉宽调制,也就是FOC里常见的那套磁场定向控制。电机收到信号后带动液压泵,泵再改变主动悬架的压力。整条动作链因此连了起来,采电流,修正电流,估转速和扭矩,驱动电机,液压泵建立压力,最后才是车轮处的悬架动作。

但路面给悬架的负载并不会老老实实保持不变。车轮突然压上减速带,泵电机面对的负载会快速变化,如果只等转速偏了再纠正,动作还是会慢半拍。因此系统还可以根据估计出的转速和扭矩观察负载转矩,提前算出一份补偿电流,滤掉过于突兀的变化后叠加到驱动信号里。它有点像你搬箱子时已经知道下一步要上台阶,手上会先多用一点力,不用等箱子真的往下坠才补救。

还有一条信息来自液压侧。系统可以读取液压泵管路里的压力或流量,通过预先建立的动力学模型算出第二组电机转速,再和电流侧估出来的第一组转速融合、滤波。电气侧看到电机吃了多少电,液压侧看到泵打出了多少压力和流量,两边对同一个转动状态给出判断,控制器不用只押在一种信号上。

但无感,不等于没有传感器。

它主要是不再依赖电机转速或转子位置传感器,液压压力、流量等信息仍然可以进入控制链。
这个区别很重要,否则一套融合控制就很容易变成凭空猜转速。

把这些动作放在一起意味着啥呢?
主动悬架理解自己泵电机的方式,换了一种视角。
过去是先看转子在哪里,再决定怎么通电;现在则可以先完成电流的测准,再结合液压状态去估算转速和负载。车轮下一次压过坑时,悬架的状态,就可以好很多。

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