CN107531235A - 在机动车辆的车轮组之间分配转矩的方法 - Google Patents

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Abstract

在车辆的车轮组之间分配总设定转矩(Cglobal)的方法中，第一分支(20)包括涉及从总设定转矩(Cglobal)中减去(22)优化转矩(Car_opti)的步骤，以便获得要施加到第一车轮组上的第一设定转矩(Cav)，第二分支(30)包括涉及从总设定转矩(Cglobal)中减去(31)与第一车轮组相关联的估算转矩(Cav_estim)的步骤，以便获得要施加到第二车轮组上的第二设定转矩(Car)，然后涉及将第二设定转矩(Car)限制(32)在预定的最小转矩与最大转矩之间。第一分支(20)还包括涉及在计算第一转矩(Cav)之前将优化转矩(Car_opti)限制(21)在最小转矩与最大转矩之间的步骤。

Description

在机动车辆的车轮组之间分配转矩的方法
技术领域
本发明涉及在机动车辆的车轮组之间分配转矩的方法。
本发明尤其应用于具有四个动力轮的混合动力车辆，所述混合动力车辆布置有独立地驱动所述车辆的前桥和后桥的多个发动机。
混合动力车辆包括至少一个内燃机和至少一个其它牵引机器(例如电动机)。还可考虑其它类型的牵引机器(例如液压机又或空气压缩机)。
本发明更通常地应用于包括两个动力车轮组的车辆，所述两个动力车轮组的驱动可被独立地控制。在这种车辆中，转矩分配方法能够控制需施加到车辆的车轮组中的每个上的驱动转矩的等级。
背景技术
从文件FR-A1-3005921中已知一种在混合动力车辆的前桥与后桥之间分配转矩的方法，该方法包括限制后桥上的转矩以用于确保车辆的稳定性。
这种方法的缺点在于，在一些使用情况下，施加到前桥和后桥上的总转矩不对应于车辆驾驶员的转矩要求，并且可尤其大于该要求，这可造成车辆的不适时加速。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点。
为了该目的，本发明提供了一种在车辆的第一车轮组与第二车轮组之间分配总设定转矩的方法，所述方法涉及通过连续的迭代来执行：
-在第一分支中，涉及从所述总设定转矩中减去与所述第二车轮组相关联的优化转矩的步骤，以便获得要施加到所述第一车轮组上的第一设定转矩；
-在第二分支中，涉及下述内容的步骤：
-从所述总设定转矩中减去与所述第一车轮组相关联的估算转矩，以便获得要施加到所述第二车轮组上的第二设定转矩，然后
-将所述第二设定转矩限制在预定的最小转矩与最大转矩之间；
所述方法的特征在于，所述第一分支还包括涉及在计算所述第一转矩之前将所述优化转矩限制在先前限定的最小转矩与最大转矩之间的步骤。
因此，本发明能够使施加到车辆的第一车轮组和第二车轮组中的每个上的转矩的总和对应于由车辆驾驶员要求的总转矩设定值，同时确保了车辆的稳定性。
根据特定的特征，在所述迭代的每次中，在所述第二分支的步骤之前执行所述第一分支的步骤。
根据特定的特征，所述最小转矩和所述最大转矩中的每个都根据所述总转矩来限定。
根据特定的特征，在所述总转矩为负时所述最小转矩的值小于在所述总转矩为正时所述最小转矩的值，在所述总转矩为负时所述最大转矩的值小于在所述总转矩为正时所述最大转矩的值。
本发明还涉及一种机动车辆，所述机动车辆包括由第一发动机驱动的第一车轮组以及由第二发动机驱动的第二车轮组，该车辆包括适用于实施这种方法的控制部件。
根据特定的特征，所述第一发动机为内燃机，并且所述第二发动机为电动机。
根据特定的特征，所述第一车轮组为所述车辆的前桥，并且所述第二车轮组为所述车辆的后桥。
附图说明
通过阅读下文仅作为非限制性示例给出的特定实施例的详细说明和附图，本发明的其它特征和优点将更加清楚，在附图中：
-图1示意性示出了符合本发明的车辆的特定实施例，所述车辆包括动力传动系和管理该动力传动系的计算机；
-图2为按照本发明的特定实施例示出了在车辆的车轮组之间分配转矩的方法的步骤的逻辑图；以及
-图3为示出了符合本发明的根据所有车轮组上的总转矩来限制车辆的一个车轮组上的转矩的映射示例的曲线图。
具体实施方式
在下文中，作为非限制性示例，认为机动车辆为图1所示的车辆1的类型。
图1示出了车辆1，所述车辆包括动力传动系和管理所述动力传动系的计算机14。
车辆1的动力传动系包括与第一传动装置4相关联的第一牵引发动机5以及与第二传动装置9相关联的第二牵引发动机7。
例如，第一传动装置4负责驱动车辆1的前车轮组2旋转，而第二传动装置9负责驱动车辆1的后车轮组3旋转。但反过来也可。
第一发动机5例如为内燃机。
注意到，第一传动装置4可为自动的或非自动的。因此，所述第一传动装置可为自动变速箱、手动操控或非手动操控变速箱、或双离合器变速箱(DCT)、又或无极变速传动装置(CVT)。
另外，在下文中，作为非限制性示例，认为第二发动机7为电动机类型的。但本发明不限于该类型的发动机。因此，本发明还涉及液压机或空气压缩机(发动机)，例如在车辆1减速时，所述液压机或空气压缩机(发动机)能够回收能量。
在用于描述本发明而采用的示例中，该第二发动机7为电动机，该第二发动机与功率转换器8(或换流器)连接，以与电能存储装置10(例如为低压电池类型，例如为220V电池)交换能量。
第二传动装置9可包括一个或多个减速装置以及使第二发动机7与后车轮组3联结和断联的一个或多个联结和断联部件。
图2为示出了可在车辆1中实施的符合本发明的用于在车辆1的前车轮组2与后车轮组3之间分配要施加的总转矩Cglobal的分配方法的步骤的逻辑图。
这种方法可由管理动力传动系的计算机14实施，但这不是必须的。在变型中，该方法事实上可由与该计算机14直接或间接联结的其它设备实施。该方法可由软件(或信息又或“software”)模块实施，或由电路(或“硬件”)与软件模块的组合实施。
所述分配方法涉及通过连续的迭代来执行：
-在第一分支20中，用于计算前桥2上的转矩的操作；以及
-在第二分支30中，用于计算后桥3上的转矩的操作。
第一分支20的输入端接收要施加到车辆的前车轮组2和后车轮组3整体上的总转矩Cglobal以及要施加到后桥3上的优化转矩Car_opti。在根据本发明的方法的每次迭代中，在第二分支30的步骤之前执行第一分支20的步骤。
总转矩Cglobal为车辆驾驶员借助于本身已知但未示出的界面来确定的转矩设定值。该界面可尤其包括制动踏板、油门踏板、变速杆、或用于选择车辆运行模式的按钮。总转矩Cglobal还可取决于车辆速度。
优化转矩Car_opti为要施加到后桥3上的转矩设定值。转矩Car_opti例如可通过在总转矩Cglobal上应用分配系数来获得，又或用于通过来自现有技术的方法来优化能量效率。还可考虑其它约束来限定优化转矩Car_opti，例如与运动通道(passages de jeux)相关的约束、或与来自于辅助车辆稳定性的计算机ESP(英语为“Electronic StabilityProgram(车身电子稳定系统)”)的设定值相关的约束。
第一分支20包括限制步骤21和计算步骤22。
限制步骤21涉及将优化转矩Car_opti的值限制在预定的最小转矩Cmin与最大转矩Cmax之间。值Cmin和Cmax例如可通过将在下文描述的映射限定(参见图3)。
该限制步骤21之后为计算步骤22，所述计算步骤涉及通过从总设定转矩Cglobal中减去优化转矩Car_opti来计算前设定转矩Cav，所述前设定转矩用于操控第一传动装置4和第一发动机5。
在计算步骤22之后，还可考虑其它约束(未示出)来限制前设定转矩Cav，例如与运动通道相关的约束、与来自于计算机ESP的设定值相关的约束、或与第一发动机5的固有限制(例如适用于避免烟气排放的限制)相关的约束。
因此，通过考虑施加到优化转矩Car_opti上和施加到驱动前车轮组2的构件上的整体限制来计算前设定转矩Cav。
第二分支30的输入端接收已描述的总转矩以及施加到前桥2上的估算转矩Cav_estim。
估算转矩Cav_estim例如可根据来自负责第一发动机5的近似控制(commanderapprochée)的计算机的信息又或通过采用前设定转矩Cav的已知值来估算。
第二分支30包括计算步骤31和限制步骤32。
计算步骤31涉及通过从总转矩Cglobal中减去估算转矩Cav_estim来计算后设定转矩Car。
限制步骤32涉及将后设定转矩Car的值限制在预定的最小转矩Cmin与最大转矩Cmax之间，以获得后设定转矩Car，所述后设定转矩用于操控第二传动装置9和第二发动机7。
根据本发明，第一限制步骤21中使用的最小转矩Cmin等于最小转矩Cmin，而第二限制步骤32中使用的最大转矩Cmax等于最大转矩Cmax。
在第二限制步骤32之后，还可考虑其它约束(未示出)来限制后设定转矩Car，例如与运动通道相关的约束、或与来自于计算机ESP的设定值相关的约束。
图3的曲线图上示出了映射示例，所述映射示例能够根据总转矩Cglobal来限定与在限制步骤21和32中使用的转矩Cmin和Cmax对应的曲线。
位于最小转矩Cmin的曲线与最大转矩Cmax的曲线之间的阴影区域对应于经准许用于后设定转矩Car的值的经准许区域。
可观察到，经准许区域限定成确保总转矩Cglobal的符号(signe)与后转矩Car的符号之间的相关性(cohérence)。在与车辆的车轮相关的参考系中，转矩Cglobal和Car通常以N.m为单位来表达。
因此，Cmin和Cmax限定成使对于Cglobal和Car来说具有相反符号的经准许区域的面积最小化：
-在总转矩Cglobal为负时最小转矩Cmin的值小于在总转矩Cglobal为正时最小转矩Cmin的值；以及
-在总转矩Cglobal为负时最大转矩Cmax的值小于在总转矩Cglobal为正时最大转矩Cmax的值。
最小转矩Cmin可限定成：
-对于小于负的第一阈值Cglobal_1(例如在-200N.m与-50N.m之间)的总转矩Cglobal的值，所述最小转矩等于常数Cmin1(例如在-5000N.m与-3000N.m之间)；
-对于大于正的第二阈值Cglobal_2(例如在50N.m与200N.m之间)的总转矩Cglobal的值，所述最小转矩等于大于常数Cmin1的常数Cmin2(例如在-200N.m与0N.m之间)；以及
-所述最小转矩在第一阈值Cglobal_1与第二阈值Cglobal_2之间线性变化。
类似地，最大转矩Cmax可限定成：
-对于小于负的第一阈值Cglobal_1的总转矩Cglobal的值，所述最大转矩等于常数Cmaxl(例如在50N.m与200N.m之间)；
-对于大于正的第二阈值Cglobal_2的总转矩Cglobal的值，所述最大转矩等于大于常数Cmax1的常数Cmax2(例如在3000N.m与5000N.m之间)；以及
-所述最大转矩在第一阈值Cglobal_1与第二阈值Cglobal_2之间线性变化。
在车辆的特定运行点上的本发明的分配方法的下文中的数字化应用能够使车辆的运行被更好地理解。
例如，认为总设定转矩Cglobal等于1000N.m，而后桥上的优化设定转矩Car_opti等于-200N.m。
认为对于等于1000N.m的总转矩Cglobal，最小转矩Cmin等于-100N.m。在第一分支20的限制步骤21中，优化转矩Car_opti因此被限制为-100N.m。在第一分支20的计算步骤22中执行的操作因此给出等于1100N.m(1000N.m-(-100N.m))的前设定转矩Cav。
通过对于估算转矩Cav_estim的值使用前设定转矩Cav的值，第二分支30的计算步骤31因此给出等于-100N.m(1000N.m-1100N.m)的后转矩Car。在执行第二分支30的第二限制步骤32期间，后设定转矩Car因此等于-100N.m。该值与总转矩Cglobal的值相关，这能够确保车辆的稳定性。
因此检验出，前转矩Cav和后转矩Car的总和完全等于总设定转矩Cglobal，即1000N.m。本发明因此能够在所有车轮组位置处遵循总转矩设定值Cglobal，这能够避免车辆的不适时加速。
因此，这种方法的实施能够使施加到车辆的车轮组中的每个上的转矩的总和对应于由车辆驾驶员要求的总转矩设定值，同时确保了车辆的稳定性。

Claims (7)

1.一种在车辆(1)的第一车轮组(2)与第二车轮组(3)之间分配总设定转矩(Cglobal)的方法，所述方法涉及通过连续的迭代来执行：
-在第一分支(20)中，涉及从所述总设定转矩(Cglobal)中减去(22)与所述第二车轮组(3)相关联的优化转矩(Car_opti)的步骤，以便获得要施加到所述第一车轮组(2)上的第一设定转矩(Cav)；
-在第二分支(30)中，涉及下述内容的步骤：
-从所述总设定转矩(Cglobal)中减去(31)与所述第一车轮组(2)相关联的估算转矩(Cav_estim)，以便获得要施加到所述第二车轮组(3)上的第二设定转矩(Car)，然后
-将所述第二设定转矩(Car)限制(32)在预定的最小转矩(Cmin)与最大转矩(Cmax)之间；
其特征在于，所述第一分支(20)还包括涉及在计算所述第一转矩(Cav)之前将所述优化转矩(Car_opti)限制(21)在所述最小转矩(Cmin)与所述最大转矩(Cmax)之间的步骤。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述迭代的每次中，在所述第二分支(30)的步骤之前执行所述第一分支(20)的步骤。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述最小转矩(Cmin)和所述最大转矩(Cmax)中的每个都根据所述总转矩(Cglobal)来限定。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述总转矩(Cglobal)为负时所述最小转矩(Cmin)的值小于在所述总转矩(Cglobal)为正时所述最小转矩(Cmin)的值，在所述总转矩(Cglobal)为负时所述最大转矩(Cmax)的值小于在所述总转矩(Cglobal)为正时所述最大转矩(Cmax)的值。
5.一种机动车辆(1)，所述机动车辆包括由第一发动机(5)驱动的第一车轮组(2)以及由第二发动机(7)驱动的第二车轮组(3)，其特征在于，所述机动车辆包括适用于实施根据上述权利要求中任一项所述的方法的控制部件(14)。
6.根据权利要求5所述的车辆(1)，其特征在于，所述第一发动机(5)为内燃机，并且所述第二发动机(7)为电动机。
7.根据权利要求5或6所述的车辆(1)，其特征在于，所述第一车轮组(2)为所述车辆(1)的前桥，并且所述第二车轮组(3)为所述车辆(1)的后桥。
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