CN105172785A - 一种汽车扭矩矢量分配的方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种汽车扭矩矢量分配的方法及系统，该汽车扭矩矢量分配的方法包括：控制器获取整车主控模块发送的控制信号，所述控制器设置于汽车底盘上，且可通过万向节驱动汽车车轮的轮边电机，或者，设置于汽车车轮内部轮毂上，且可直接驱动汽车车轮的轮毂电机；根据所述控制信号，控制所述汽车车轮的扭矩和转速。该方法解决了传统的转向系统大多比较复杂，基本上不能实现独立扭矩分配的问题，使普通汽车实现了独立扭矩矢量分配和能量均衡回收。

Description

一种汽车扭矩矢量分配的方法及系统
技术领域
本发明涉及汽车驱动领域，特别是涉及一种汽车扭矩矢量分配的方法及系统。
背景技术
传统的转向系统大多比较复杂，基本上不能实现独立扭矩分配。现在市场上高端的轿车实现了一定的扭矩分配功能。但价格昂贵，不适用于普通车型。并且应用较复杂且有限制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种汽车扭矩矢量分配的方法及系统，解决了现有技术中普通汽车不能实现独立扭矩矢量分配和能量回收难的问题，实现了内外车轮扭矩的独立分配以及在内外车轮转速不同的情况下能量的均衡回收。
为了实现上述目的，本发明实施例提供的一种汽车扭矩矢量分配的方法，包括：
控制器获取整车主控模块发送的控制信号，所述控制器设置于汽车底盘上，且可通过万向节驱动汽车车轮的轮边电机，或者，设置于汽车车轮内部轮毂上，且可直接驱动汽车车轮的轮毂电机；
根据所述控制信号，控制所述汽车车轮的扭矩和转速。
其中，根据所述控制信号，控制所述汽车车轮的扭矩和转速之后，还包括：
获取整车主控模块发送的扭矩和转速修正信号；
根据所述扭矩和转速修正信号，修正所述汽车车轮的扭矩和转速。
其中，所述控制器获取整车主控模块发送的控制信号之前，还包括：
整车主控模块获取加速踏板信号和当前车速信号；
整车主控模块获取汽车当前行驶状态和方向盘转角信号；
整车主控模块根据加速踏板信号和当前车速信号并结合汽车当前行驶状态和方向盘转角信号，分析计算确定所述汽车车轮所需的扭矩和转速；
整车主控模块向所述控制器发送控制信号。
其中，所述控制信号为控制所述汽车车轮所需的扭矩和转速的控制信号。
其中，获取整车主控模块发送的扭矩和转速修正信号之前，还包括：
整车主控模块采集所述汽车车轮当前的转速；
整车主控模块根据所采集的所述汽车车轮当前的扭矩和转速，判断所述汽车车轮当前的扭矩和转速是否与所述控制器通过控制信号控制的汽车车轮的扭矩和转速一致；
若所述汽车车轮当前的扭矩和转速与所述控制器通过控制信号控制的汽车车轮的扭矩和转速不一致，整车主控模块向所述控制器发送扭矩和转速修正信号。
其中，整车主控模块获取加速踏板信号和当前车速信号之前，还包括：
确定汽车的驱动模式。
其中，所述确定汽车的驱动模式的步骤包括：
整车主控模块获取输入信号；其中，所述输入信号至少包括：档位信号、离合器踏板信号、车速信号、轮边或轮毂电机的电池电量；
分析并确定汽车的驱动模式。
其中，所述分析并确定汽车的驱动模式的步骤包括：
若档位信号为空挡，离合器踏板未踩下且电池电量充足时，汽车进入纯电动模式；
若档位信号为驱动档，离合器踏板踩下且加速踏板踩到预设的深度时，汽车进入混合动力模式。
本发明实施例还提供一种汽车扭矩矢量分配系统，包括：
整车主控模块、控制器、汽车底盘以及汽车车轮，所述控制器设置于汽车底盘上或者设置于汽车车轮内部轮毂上；其中，所述控制器在设置于汽车底盘上时，可通过万向节驱动汽车车轮的轮边电机；在设置于汽车车轮内部时可直接驱动汽车车轮的轮毂电机；
所述整车主控模块，向所述控制器发送控制信号；
所述控制器，接收整车主控模块发送的所述控制信号，并根据所述控制信号，控制所述汽车车轮的扭矩和转速。
其中，所述控制器，还接收整车主控模块发送的扭矩和转速修正信号，以及根据所述扭矩和转速修正信号，修正所述汽车车轮的扭矩和转速。
其中，所述整车主控模块，向所述控制器发送控制信号之前，还接收踏板位置传感器发送的加速踏板信号和车速传感器发送的当前车速信号及当前行驶状态；同时还接收方向盘转角传感器发送的方向盘转角信号，以及根据加速踏板信号和当前车速信号并结合汽车当前行驶状态和方向盘转角信号，分析计算确定所述汽车车轮所需的扭矩和转速。
其中，所述控制信号为控制所述汽车车轮所需的扭矩和转速的控制信号。
其中，所述整车主控模块向所述控制器发送扭矩和转速修正信号之前，还采集所述汽车车轮当前的转速，以及根据所采集的所述汽车车轮当前的扭矩和转速，判断所述汽车车轮当前的扭矩和转速是否与所述控制器通过控制信号控制的汽车车轮的扭矩和转速一致；
在所述汽车车轮当前的扭矩和转速与所述控制器通过控制信号控制的汽车车轮的扭矩和转速不一致时，整车主控模块向所述控制器发送扭矩和转速修正信号。
其中，所述整车主控模块在接收所述加速踏板信号和当前车速信号之前，需确定汽车的驱动模式。
其中，所述整车控制模块确定汽车的驱动模式，包括：
所述整车控制模块接收输入信号，其中，所述输入信号至少包括：档位信号、离合器踏板信号、车速信号、轮边或轮毂电机的电池电量；以及根据所述输入信号分析并确定汽车的驱动模式。
其中，所述整车主控模块在根据所述输入信号分析并确定汽车的驱动模式时，包括：
所述整车主控模块分析所述档位信号为空挡，离合器踏板未踩下且电池电量充足时，确定汽车进入纯电模式；
所述整车主控模块分析所述档位信号为驱动档，离合器踏板踩下且加速踏板踩到预设的深度时，确定汽车进入混合动力模式。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
本发明实施例的上述方案中，通过调节控制设置于汽车底盘上的轮边电机上的控制器或设置于汽车车轮内部轮毂上的轮毂电机上的控制器，同时与整车主控模块相互配合，可控制每个汽车车轮上的扭矩分配，实现了汽车独立扭矩的分配及内外车轮转速不同的情况下能量的均衡回收。
附图说明
图1为本发明实施例的汽车扭矩矢量分配的方法的基本步骤示意图；
图2为本发明实施例的汽车扭矩矢量分配系统的驱动原理示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明针对现有技术中普通汽车不能实现独立扭矩矢量分配和能量回收难的问题，提供了一种汽车扭矩矢量分配的方法、装置及系统，实现了内外车轮扭矩的独立分配以及在内外车轮转速不同的情况下能量的均衡回收。
如图1所示，本发明实施例提供一种汽车扭矩矢量分配的方法，包括：
步骤11，控制器获取整车主控模块发送的控制信号，所述控制器设置于汽车底盘上，且可通过万向节驱动汽车车轮的轮边电机，或者，设置于汽车车轮内部轮毂上，且可直接驱动汽车车轮的轮毂电机；
步骤12，根据所述控制信号，控制所述汽车车轮的扭矩和转速。
本发明实施例的上述方案中，通过调节控制设置于汽车底盘上的轮边电机上的控制器或设置于汽车车轮内部轮毂上的轮毂电机上的控制器，同时与整车主控模块相互配合，可控制每个汽车车轮上的扭矩分配，实现了汽车独立扭矩的分配及内外车轮转速不同的情况下能量的均衡回收。
进一步的，本发明的上述实施例中步骤12根据所述控制信号，控制所述汽车车轮的扭矩和转速之后，还包括：
步骤13，获取整车主控模块发送的扭矩和转速修正信号；
步骤14，根据所述扭矩和转速修正信号，修正所述汽车车轮的扭矩和转速。
进一步的，本发明的上述实施例中步骤11控制器获取整车主控模块发送的控制信号之前，还包括：
步骤01，整车主控模块获取加速踏板信号和当前车速信号；
步骤02，整车主控模块获取汽车当前行驶状态和方向盘转角信号；
步骤03，整车主控模块根据加速踏板信号和当前车速信号并结合汽车当前行驶状态和方向盘转角信号，分析计算确定所述汽车车轮所需的扭矩和转速；
步骤04，整车主控模块向所述控制器发送控制信号。
具体的，本发明的上述实施例中所述的控制信号为控制所述汽车车轮所需的扭矩和转速的控制信号。
进一步的，本发明的上述实施例中步骤13获取整车主控模块发送的扭矩和转速修正信号之前，还包括：
步骤15，整车主控模块采集所述汽车车轮当前的转速；
步骤16，整车主控模块根据所采集的所述汽车车轮当前的扭矩和转速，判断所述汽车车轮当前的扭矩和转速是否与所述控制器通过控制信号控制的汽车车轮的扭矩和转速一致；
步骤17，若所述汽车车轮当前的扭矩和转速与所述控制器通过控制信号控制的汽车车轮的扭矩和转速不一致，整车主控模块向所述控制器发送扭矩和转速修正信号。
进一步的，本发明的上述实施例中步骤01整车主控模块获取加速踏板信号和当前车速信号之前，还包括：
步骤001，确定汽车的驱动模式。
进一步的，本发明的上述实施例中步骤001确定汽车的驱动模式，包括：
步骤001-1，整车主控模块获取输入信号；其中，所述输入信号至少包括：档位信号、离合器踏板信号、车速信号、轮边或轮毂电机的电池电量；
步骤001-2，分析并确定汽车的驱动模式。
进一步的，本发明的上述实施例中步骤001-2分析并确定汽车的驱动模式，还包括：
步骤001-2-1，若档位信号为空挡，离合器踏板未踩下且电池电量充足时，汽车进入纯电动模式；
步骤001-2-2，若档位信号为驱动档，离合器踏板踩下且加速踏板踩到预设的深度时，汽车进入混合动力模式。
具体的，本发明的上述实施例中所述轮边电机或轮毂电机可分别设置于汽车底盘上的四个汽车车轮内、两个前汽车车轮内、两个后汽车车轮内、两个对角汽车汽轮内。
本发明实施例的上述方案中，通过调节控制设置于汽车底盘上的轮边电机上的控制器或设置于汽车车轮内部轮毂上的轮毂电机上的控制器，同时与整车主控模块相互配合，可控制每个汽车车轮上的扭矩分配，实现了汽车独立扭矩的分配及内外车轮转速不同的情况下能量的均衡回收。
本发明实施例还提供一种汽车扭矩矢量分配系统，包括：
整车主控模块、控制器、汽车底盘以及汽车车轮，所述控制器设置于汽车底盘上或者设置于汽车车轮内部轮毂上；其中，所述控制器在设置于汽车底盘上时，可通过万向节驱动汽车车轮的轮边电机；在设置于汽车车轮内部时可直接驱动汽车车轮的轮毂电机；
所述整车主控模块，向所述控制器发送控制信号；
所述控制器，接收整车主控模块发送的所述控制信号，并根据所述控制信号，控制所述汽车车轮的扭矩和转速。
具体的，本发明的上述实施例中的所述控制器还接收整车主控模块发送的扭矩和转速修正信号，以及根据所述扭矩和转速修正信号，修正所述汽车车轮的扭矩和转速。
具体的，本发明的上述实施例中的所述整车主控模块，向所述控制器发送控制信号之前，还接收踏板位置传感器发送的加速踏板信号和车速传感器发送的当前车速信号及当前行驶状态；同时还接收方向盘转角传感器发送的方向盘转角信号，以及根据加速踏板信号和当前车速信号并结合汽车当前行驶状态和方向盘转角信号，分析计算确定所述汽车车轮所需的扭矩和转速。
具体的，本发明的上述实施例中所述的控制信号为控制所述汽车车轮所需的扭矩和转速的控制信号。
具体的，本发明的上述实施例中所述整车主控模块接收到汽车当前行驶状态为弯道行驶时，整车主控模块通过传感器接收向器转向控制信号、车速信号、刹车信号，同时计算出汽车车轮需要的扭矩值，并向所述控制器发送控制信号，所述控制器对能量进行回收。实现了汽车的内外车轮转速不同的情况下能量的均衡回收。
具体的，本发明的上述实施例中的所述整车主控模块向所述控制器发送扭矩和转速修正信号之前，还采集所述汽车车轮当前的转速，以及根据所采集的所述汽车车轮当前的扭矩和转速，判断所述汽车车轮当前的扭矩和转速是否与所述控制器通过控制信号控制的汽车车轮的扭矩和转速一致；
在所述汽车车轮当前的扭矩和转速与所述控制器通过控制信号控制的汽车车轮的扭矩和转速不一致时，整车主控模块向所述控制器发送扭矩和转速修正信号。
具体的，本发明的上述实施例中的所述整车主控模块在接收所述加速踏板信号和当前车速信号之前，需确定汽车的驱动模式。
具体的，本发明的上述实施例中的所述整车控制模块确定汽车的驱动模式，包括：
所述整车控制模块接收输入信号，其中，所述输入信号至少包括：档位信号、离合器踏板信号、车速信号、轮边或轮毂电机的电池电量；以及根据所述输入信号分析并确定汽车的驱动模式。
具体的，本发明的上述实施例中的所述整车主控模块在根据所述输入信号分析并确定汽车的驱动模式时，包括：
所述整车主控模块分析所述档位信号为空挡，离合器踏板未踩下且电池电量充足时，确定汽车进入纯电模式；
所述整车主控模块分析所述档位信号为驱动档，离合器踏板踩下且加速踏板踩到预设的深度时，确定汽车进入混合动力模式。
具体的，本发明的上述实施例中所述轮边电机或轮毂电机可分别设置于汽车底盘上的四个汽车车轮内、两个前汽车车轮内、两个后汽车车轮内、两个对角汽车汽轮内。
本发明实施例的上述方案中，通过调节控制设置于汽车底盘上的轮边电机上的控制器或设置于汽车车轮内部轮毂上的轮毂电机上的控制器，同时与整车主控模块相互配合，可控制每个汽车车轮上的扭矩分配，实现了汽车独立扭矩的分配及内外车轮转速不同的情况下能量的均衡回收。
如图2所示，为汽车扭矩矢量分配系统驱动原理示意图，下面结合该具体实施例来详细说明本发明的汽车扭矩矢量分配的方法，具体流程如下：
这里需要说明的是，整车主控模块设置于车身上，通过CAN总线与轮边电机或轮毂电机电连接，轮边电机或轮毂电机可分别设置于汽车底盘上的四个汽车车轮内、两个前汽车车轮内、两个后汽车车轮内、两个对角汽车汽轮内。
S1：整车主控模块接收踏板位置传感器发送的加速踏板信号和车速传感器发送的当前车速信号及当前行驶状态；同时还接收方向盘转角传感器发送的方向盘转角信号；
S2:整车控制模块确定汽车的驱动模式；
这里需要说明的是，确定汽车的驱动模式，包括：
所述整车控制模块接收输入信号，其中，所述输入信号至少包括：档位信号、离合器踏板信号、车速信号、轮边或轮毂电机的电池电量；
所述整车主控模块分析所述档位信号为空挡，离合器踏板未踩下且电池电量充足时，确定汽车进入纯电模式；
所述整车主控模块分析所述档位信号为驱动档，离合器踏板踩下且加速踏板踩到预设的深度时，确定汽车进入混合动力模式。
S3：整车主控模块根据接收到的加速踏板信号和当前车速信号并结合汽车当前行驶状态和方向盘转角信号，分析计算确定所述汽车车轮所需的扭矩和转速；
S3：整车主控模块向控制器发送控制信号；
这里需要说明的是，所述控制器设置于汽车底盘上，且可通过万向节驱动汽车车轮的轮边电机，或者，设置于汽车车轮内部轮毂上，且可直接驱动汽车车轮的轮毂电机；
S4：所述控制器根据接收到的控制信号，控制所述汽车车轮的扭矩和转速；
S5：整车主控模块采集所述汽车车轮当前的转速；若所述汽车车轮当前的扭矩和转速与所述控制器通过控制信号控制的汽车车轮的扭矩和转速不一致，整车主控模块向所述控制器发送扭矩和转速修正信号；
这里需要说明的是，若所述汽车车轮当前的扭矩和转速与所述控制器通过控制信号控制的汽车车轮的扭矩和转速一致，则流程停止。
S6：整车主控模块向所述控制器发送扭矩和转速修正信号；
S7：所述控制器根据接收到的扭矩和转速修正信号，修正汽车车轮的扭矩和转速。
这里需要说明的是，修正汽车车轮的扭矩和转速修正的是当前的扭矩和转速与所述控制器通过控制信号控制的汽车车轮的扭矩和转速不一致的汽车车轮的扭矩和转速。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种汽车扭矩矢量分配的方法，其特征在于，包括：
控制器获取整车主控模块发送的控制信号，所述控制器设置于汽车底盘上，且可通过万向节驱动汽车车轮的轮边电机，或者，设置于汽车车轮内部轮毂上，且可直接驱动汽车车轮的轮毂电机；
根据所述控制信号，控制所述汽车车轮的扭矩和转速。
2.根据权利要求1所述的汽车扭矩矢量分配的方法，其特征在于，根据所述控制信号，控制所述汽车车轮的扭矩和转速之后，还包括：
获取整车主控模块发送的扭矩和转速修正信号；
根据所述扭矩和转速修正信号，修正所述汽车车轮的扭矩和转速。
3.根据权利要求1所述的汽车扭矩矢量分配的方法，其特征在于，所述控制器获取整车主控模块发送的控制信号之前，还包括：
整车主控模块获取加速踏板信号和当前车速信号；
整车主控模块获取汽车当前行驶状态和方向盘转角信号；
整车主控模块根据加速踏板信号和当前车速信号并结合汽车当前行驶状态和方向盘转角信号，分析计算确定所述汽车车轮所需的扭矩和转速；
整车主控模块向所述控制器发送控制信号。
4.根据权利要求1或3所述的汽车扭矩矢量分配的方法，其特征在于，所述控制信号为控制所述汽车车轮所需的扭矩和转速的控制信号。
5.根据权利要求2所述的汽车扭矩矢量分配的方法，其特征在于，获取整车主控模块发送的扭矩和转速修正信号之前，还包括：
整车主控模块采集所述汽车车轮当前的转速；
整车主控模块根据所采集的所述汽车车轮当前的扭矩和转速，判断所述汽车车轮当前的扭矩和转速是否与所述控制器通过控制信号控制的汽车车轮的扭矩和转速一致；
若所述汽车车轮当前的扭矩和转速与所述控制器通过控制信号控制的汽车车轮的扭矩和转速不一致，整车主控模块向所述控制器发送扭矩和转速修正信号。
6.根据权利要求3所述的汽车扭矩矢量分配的方法，其特征在于，整车主控模块获取加速踏板信号和当前车速信号之前，还包括：
确定汽车的驱动模式。
7.根据权利要求6所述的汽车扭矩矢量分配的方法，其特征在于，所述确定汽车的驱动模式的步骤包括：
整车主控模块获取输入信号；其中，所述输入信号至少包括：档位信号、离合器踏板信号、车速信号、轮边或轮毂电机的电池电量；
分析并确定汽车的驱动模式。
8.根据权利要求7所述的汽车扭矩矢量分配的方法，其特征在于，所述分析并确定汽车的驱动模式的步骤包括：
若档位信号为空挡，离合器踏板未踩下且电池电量充足时，汽车进入纯电动模式；
若档位信号为驱动档，离合器踏板踩下且加速踏板踩到预设的深度时，汽车进入混合动力模式。
9.一种汽车扭矩矢量分配系统，其特征在于，包括：
整车主控模块、控制器、汽车底盘以及汽车车轮，所述控制器设置于汽车底盘上或者设置于汽车车轮内部轮毂上；其中，所述控制器在设置于汽车底盘上时，可通过万向节驱动汽车车轮的轮边电机；在设置于汽车车轮内部时可直接驱动汽车车轮的轮毂电机；
所述整车主控模块，向所述控制器发送控制信号；
所述控制器，接收整车主控模块发送的所述控制信号，并根据所述控制信号，控制所述汽车车轮的扭矩和转速。
10.根据权利要求9所述的汽车扭矩矢量分配系统，其特征在于，
所述控制器，还接收整车主控模块发送的扭矩和转速修正信号，以及根据所述扭矩和转速修正信号，修正所述汽车车轮的扭矩和转速。
11.根据权利要求9所述的汽车扭矩矢量分配系统，其特征在于，
所述整车主控模块，向所述控制器发送控制信号之前，还接收踏板位置传感器发送的加速踏板信号和车速传感器发送的当前车速信号及当前行驶状态；同时还接收方向盘转角传感器发送的方向盘转角信号，以及根据加速踏板信号和当前车速信号并结合汽车当前行驶状态和方向盘转角信号，分析计算确定所述汽车车轮所需的扭矩和转速。
12.根据权利要求9或11所述的汽车扭矩矢量分配系统，其特征在于，
所述控制信号为控制所述汽车车轮所需的扭矩和转速的控制信号。
13.根据权利要求10所述的汽车扭矩矢量分配系统，其特征在于，
所述整车主控模块向所述控制器发送扭矩和转速修正信号之前，还采集所述汽车车轮当前的转速，以及根据所采集的所述汽车车轮当前的扭矩和转速，判断所述汽车车轮当前的扭矩和转速是否与所述控制器通过控制信号控制的汽车车轮的扭矩和转速一致；
在所述汽车车轮当前的扭矩和转速与所述控制器通过控制信号控制的汽车车轮的扭矩和转速不一致时，整车主控模块向所述控制器发送扭矩和转速修正信号。
14.根据权利要求11所述的汽车扭矩矢量分配系统，其特征在于，
所述整车主控模块在接收所述加速踏板信号和当前车速信号之前，需确定汽车的驱动模式。
15.根据权利要求14所述的汽车扭矩矢量分配系统，其特征在于，所述整车控制模块确定汽车的驱动模式，包括：
所述整车控制模块接收输入信号，其中，所述输入信号至少包括：档位信号、离合器踏板信号、车速信号、轮边或轮毂电机的电池电量；以及根据所述输入信号分析并确定汽车的驱动模式。
16.根据权利要求15所述的汽车扭矩矢量分配系统，其特征在于，
所述整车主控模块在根据所述输入信号分析并确定汽车的驱动模式时，包括：
所述整车主控模块分析所述档位信号为空挡，离合器踏板未踩下且电池电量充足时，确定汽车进入纯电模式；
所述整车主控模块分析所述档位信号为驱动档，离合器踏板踩下且加速踏板踩到预设的深度时，确定汽车进入混合动力模式。
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