CN110303899B - 一种电动四驱汽车驱动扭矩控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电动汽车技术领域，公开了一种电动四驱汽车驱动扭矩控制方法，包括：设定扭矩过零阶段，电动四驱汽车的驱动扭矩发生方向改变时，电动四驱汽车的前轴和后轴均在扭矩过零阶段内扭矩过零；电动四驱汽车的驱动扭矩发生方向改变时，在扭矩过零阶段，前轴和后轴于不同的时刻进行扭矩过零。本发明中，电动四驱汽车的通过设置前轴和后轴于不同的时刻进行扭矩过零，使得前轴和后轴齿轮啮合撞击时刻不同时发生，因此可以避免前轴和后轴的冲击最大点叠加，从而可以降低叠加后冲击的峰值，保证了和双轴同速同时完成过零过程的传统控制方法相同的冲击下，可以大幅度提高快轴扭矩过零的变化速率，进而改善扭矩响应延迟。

Description

一种电动四驱汽车驱动扭矩控制方法
技术领域
本发明涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种电动四驱汽车驱动扭矩控制方法。
背景技术
对于匹配内燃机和变速器的传统车辆而言，均具有扭转弹簧、液力变矩器或离合器等扭矩缓冲装置，能够吸收并弱化大部分扭矩突变带来的冲击问题。而对于电动汽车而言，扭矩传递路径均为齿轮传动，且受限于齿轮加工工艺等因素，各齿轮副不可避免的存在齿轮间隙，由于电动汽车没有类似传统汽车上的扭矩路径缓冲装置，且电动汽车的电机扭矩一般响应比传统汽车更加快速和直接，所以在车辆运行过程中，当驱动扭矩发生反方向突变时，如Tip-in(以0％油门滑行能量回收或制动能量回收状态行车时，快速点踩某油门的工况)过程中电机提供的负扭矩向正扭矩变化过程、Tip-out(车辆以某一油门加速或稳速行驶时，快速全收油门至滑行能量回收或制动能量回收的工况)过程中正扭矩向负扭矩变化过程，在电机零扭矩附近区间，各齿轮啮合面会发生改变，如果电机扭矩在过零过程中变化过快，各齿轮间隙就会在齿轮啮合面发生改变时引发齿轮啮合冲击，其中主减速器齿轮副的啮合冲击尤为明显，影响整车驾驶性品质。所以在驱动扭矩换向时，一般均是通过减慢扭矩过零变化速率的方法实现减缓反向齿轮啮合冲击。对于具有两套独立电驱系统的电动四驱车(前后轴各自具有独立的电机和主减速器)而言，目前现有的驱动扭矩过零控制策略，均是前后轴的驱动扭矩同时过零，且前后轴扭矩变化速率相同，这时驾驶员所能感觉到的冲击是前后两个轴冲击叠加后的结果，此时为了减轻两个轴叠加后的冲击，一般需要更大程度的减缓扭矩过零变化速率，如此一来，势必会造成扭矩响应延迟的增加，导致驾驶性恶化。如果为了保证扭矩响应速度而加快扭矩过零变化速率，则又会造成齿轮反向啮合冲击恶化。如何在保证冲击不恶化的前提下，改善扭矩响应延迟，就成了电动车行业急需解决的矛盾。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电动四驱汽车驱动扭矩控制方法，能够在保证冲击不恶化的前提下，改善扭矩响应延迟。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种电动四驱汽车驱动扭矩控制方法，包括：
设定扭矩过零阶段，电动四驱汽车的驱动扭矩发生方向改变时，电动四驱汽车的前轴和后轴均在扭矩过零阶段内扭矩过零；
电动四驱汽车的驱动扭矩发生方向改变时，在扭矩过零阶段，前轴和后轴于不同的时刻进行扭矩过零。
作为优选，电动四驱汽车的驱动扭矩发生方向改变时，在扭矩过零阶段，前轴和后轴的扭矩变化速率不同。
作为优选，前轴和后轴二者中，标定一个为快轴，另一个为慢轴；
电动四驱汽车的驱动扭矩发生方向改变时，在扭矩过零阶段，快轴的扭矩变化速率大于慢轴的扭矩变化速率。
作为优选，根据电动四驱汽车的驱动扭矩调整时，无扭矩过零状态下的总扭矩变化速率的大小设定目标总扭矩变化速率；
电动四驱汽车的驱动扭矩发生方向改变时，将快轴和慢轴二者中，一个造成的总扭矩变化速率的损失补偿到另一个上，以将二者总体的扭矩变化速率调节至目标总扭矩变化速率。
作为优选，当快轴已完成扭矩过零，慢轴正处于扭矩过零阶段时，将慢轴造成的总扭矩变化速率的损失补偿到快轴上。
作为优选，当快轴和慢轴均已完成扭矩过零，快轴降低扭矩变化速率接近目标扭矩时，将快轴造成的总扭矩变化速率的损失补偿到慢轴上。
作为优选，当快轴和慢轴均已完成扭矩过零，快轴达到目标扭矩时，将快轴造成的总扭矩变化速率的损失补偿到慢轴上。
作为优选，前轴标定为快轴，后轴标定为慢轴。
作为优选，扭矩过零阶段为前轴和后轴的单轴扭矩从-T到T的单调变化阶段。或总扭矩-2T到2T的单调变化阶段。
作为优选，T的取值范围是0Nm-50Nm。
本发明的有益效果：
电动四驱汽车的通过设置前轴和后轴于不同的时刻进行扭矩过零，使得前轴和后轴齿轮啮合撞击时刻不同时发生，因此可以避免前轴和后轴的冲击最大点叠加，从而可以降低叠加后冲击的峰值，保证了和双轴同速同时完成过零过程的传统控制方法相同的冲击下，可以大幅度提高快轴扭矩过零的变化速率，进而改善扭矩响应延迟，并且采用分速过零方法后，慢轴过零过程中，快轴已经完成过零，此时已有扭矩输出，故而可以大大减少传统控制方法扭矩过零平台造成的动力中断的感觉。
在总扭矩完成扭矩过零之后的阶段，执行扭矩变化率轴间转移，通过补偿操作，使得电动四驱汽车在有扭矩过零和无扭矩过零的Tip-in工况下具有相同的推背感，并且达到了与传统控制方法相同的Tip-out减速感。
附图说明
图1是本发明实施例所述的电动四驱汽车驱动扭矩控制方法实控流程图；
图2是采用本发明控制方法后Tip-in工况中各轴的扭矩以及前后轴叠加后总扭矩的变化曲线示意图；
图3是采用本发明控制方法后Tip-out工况中各轴的扭矩以及前后轴叠加后总扭矩的变化曲线示意图；
图4是采用本发明控制方法和传统控制方法的Tip-in工况中前后轴叠加后总扭矩的变化曲线对比示意图；
图5是采用本发明控制方法和传统控制方法的Tip-out工况中前后轴叠加后总扭矩的变化曲线对比示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据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，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
本发明提供了一种电动四驱汽车驱动扭矩控制方法，包括：设定扭矩过零阶段，电动四驱汽车的驱动扭矩发生方向改变时，电动四驱汽车的前轴和后轴均在扭矩过零阶段内扭矩过零；电动四驱汽车的驱动扭矩发生方向改变时，在扭矩过零阶段，前轴和后轴于不同的时刻进行扭矩过零。
本发明中，电动四驱汽车的通过设置前轴和后轴于不同的时刻进行扭矩过零，使得前轴和后轴齿轮啮合撞击时刻不同时发生，因此可以避免前轴和后轴的冲击最大点叠加，从而可以降低叠加后冲击的峰值，保证了和双轴同速同时完成过零过程的传统控制方法相同的冲击下，可以大幅度提高快轴扭矩过零的变化速率，进而改善扭矩响应延迟，并且采用分速过零方法后，慢轴过零过程中，快轴已经完成过零，此时已有扭矩输出，故而可以大大减少传统控制方法扭矩过零平台造成的动力中断的感觉。
在本实施例中，还可以通过采用不同车速、不同油门的工况过零扭矩修正系数表，对低车速低油门的冲击敏感工况区和高车速大油门的冲击非敏感工况区分别进行过零扭矩变化率修正，该工况修正表有效的解决了同一组过零扭矩变化率参数无法兼顾冲击敏感工况区的冲击和冲击非敏感工况区的扭矩响应延迟的矛盾，进一步提升了车辆的驾驶性品质。
可选择地，电动四驱汽车的驱动扭矩发生方向改变时，在扭矩过零阶段，前轴和后轴的扭矩变化速率不同，以不同的扭矩变化速率过零，实现过零冲击的错峰。
具体地，对于具有两套独立电驱系统的电动四驱汽车(前轴和后轴各自具有独立的电机和主减速器)而言，在驱动扭矩换向时，驾驶员所能感觉到的冲击是前后两个轴冲击叠加后的结果。为了表述简便，前轴和后轴二者中，对扭矩过零速率较快的轴称之为快轴，对扭矩过零速率较慢的轴称之为慢轴，即电动四驱汽车的驱动扭矩发生方向改变时，在扭矩过零阶段，快轴的扭矩变化速率大于慢轴的扭矩变化速率。在本实施例中，通过标定将前轴标定成快轴，后轴标定成慢轴。
现有的电动四驱汽车，扭矩过零控制过程均是双轴扭矩同时同速扭矩过零，且过零结束后的扭矩提升速率也相同，即双轴的扭矩变化过程基本一致。所以传统控制方法只能在克服间隙耗时长短和啮合瞬间冲击度大小间做折中，使得动力响应和冲击无法兼顾。而本发明提供的电动四驱汽车驱动扭矩控制方法，通过前后轴以不同的扭矩变化速率完成扭矩过零过程的方法，使前轴和后轴齿轮啮合撞击时刻不同时发生，实现了降低叠加后冲击的峰值，因此可以大幅度提高快轴扭矩过零变化速率，进而大幅缩短总扭矩过零过程时长，实现快速的动力响应。
可选择地，根据电动四驱汽车的驱动扭矩调整时，无扭矩过零状态下的总扭矩变化速率的大小设定目标总扭矩变化速率，电动四驱汽车的驱动扭矩发生方向改变时，将快轴和慢轴二者中，一个造成的总扭矩变化速率的损失补偿到另一个上，以将二者总体的扭矩变化速率调节至目标总扭矩变化速率。
通过上述的补偿操作，使得电动四驱汽车在有扭矩过零和无扭矩过零的Tip-in工况下，在总扭矩完成过零阶段之后具有相同的推背感，并且达到了与传统控制方法在总扭矩完成过零阶段之后相同的Tip-out减速感。
在本实施例中，目标总扭矩变化速率根据车辆行驶时的冲击、推背感、减速感综合计算而得。
具体地，在补偿操作中，当快轴已完成扭矩过零，慢轴正处于扭矩过零阶段时，将慢轴造成的总扭矩变化速率的损失补偿到快轴上，使得在Tip-in工况下，与无扭矩过零的操作在总扭矩完成过零阶段之后具有相同的推背感，在Tip-out工况下，与无扭矩过零的操作在总扭矩完成过零阶段之后具有相同的减速感。
具体地，当快轴和慢轴均已完成扭矩过零，快轴降低扭矩变化速率接近目标扭矩时，将快轴造成的总扭矩变化速率的损失补偿到慢轴上，使得在Tip-in工况下，与无扭矩过零的操作在总扭矩完成过零阶段之后具有相同的推背感，在Tip-out工况下，与无扭矩过零的操作在总扭矩完成过零阶段之后具有相同的减速感。
更为具体地，当快轴和慢轴均已完成扭矩过零，快轴达到目标扭矩时，将快轴造成的总扭矩变化速率的损失补偿到慢轴上，使得在Tip-in工况下，与无扭矩过零的操作在总扭矩完成过零阶段之后具有相同的推背感，在Tip-out工况下，与无扭矩过零的操作在总扭矩完成过零阶段之后具有相同的减速感。
对于具有两套独立电驱系统的电动四驱汽车(前轴和后轴各自具有独立的电机和主减速器)而言，在驱动扭矩换向时，驾驶员所能感觉到的冲击是前后两个轴冲击叠加后的结果。为了表述简便，对扭矩过零速率较快的轴称之为快轴，对扭矩过零速率较慢的轴称之为慢轴，在本实施例中，通过标定将前轴标定成快轴，后轴标定成慢轴。
可选择地，扭矩过零阶段为扭矩换向导致各轴齿轮啮合冲击发生时刻附近的时域阶段，在本实施例中，具体地为前轴和后轴的单轴扭矩从-T到T的单调变化阶段，或总扭矩-2T到2T的单调变化阶段，其中，T的取值范围是0Nm-50Nm。
在本实施例中，各轴扭矩±50Nm之间单调变化的阶段，或者总扭矩±100Nm之间单调变化的阶段被设定为扭矩过零阶段。
根据上述设定，在对电动四驱汽车进行控制时，如图1所示，通过以下步骤进行：
步骤一、在扭矩过零阶段，对平滑处理后的各轴驾驶员需求扭矩变化率进行分速限制，输出各轴过零阶段的扭矩变化率，并使各轴从当前扭矩以该扭矩变化率变化，输出扭矩过零阶段各轴实际轮边扭矩。
步骤二、在总扭矩完成过零阶段之后执行扭矩变化率轴间转移，输出各轴过零阶段之后的扭矩变化率，并使各轴从当前扭矩以该扭矩变化率过渡到目标扭矩，输出完成扭矩过零阶段之后的各轴实际轮边扭矩。
步骤三、将实际轮边扭矩分别按相应的速比换算输出给各轴电机进行执行。
下面结合具体实验过程，对本发明的电动四驱汽车驱动扭矩控制方法进行说明。
图2所示，为采用本发明控制方法后Tip-in工况中各轴的扭矩以及前后轴叠加后总扭矩的变化曲线示意图。图中实线为采用本发明控制方法后Tip-in工况的前后轴叠加后的总扭矩变化曲线示意图，虚线为采用本发明控制方法后Tip-in工况的前轴扭矩变化曲线示意图，点划线为采用本发明控制方法后Tip-in工况的后轴扭矩变化曲线示意图。
图3所示，为采用本发明控制方法后Tip-out工况中各轴的扭矩以及前后轴叠加后总扭矩的变化曲线示意图。图中实线为采用本发明控制方法后Tip-out工况的前后轴叠加后的总扭矩变化曲线示意图，虚线为采用本发明控制方法后Tip-out工况的前轴扭矩变化曲线示意图，点划线为采用本发明控制方法后Tip-out工况的后轴扭矩变化曲线示意图。
图4所示，为采用本发明控制方法和传统控制方法的Tip-in工况中前后轴叠加后总扭矩的变化曲线对比示意图。图中实线为采用本发明控制方法后Tip-in工况中前后轴叠加后总扭矩，虚线为只采用本发明中分速扭矩过零方法，但没采用本发明中扭矩变化率轴间转移方法的Tip-in工况中前后轴叠加后总扭矩，点划线为采用同时同速扭矩过零的传统控制方法的Tip-in工况中前后轴叠加后总扭矩的变化曲线示意图。
图5所示，为采用本发明控制方法和传统控制方法的Tip-out工况中前后轴叠加后总扭矩的变化曲线对比示意图。图中实线为采用本发明控制方法后Tip-out工况中前后轴叠加后总扭矩，虚线为只采用本发明中分速扭矩过零方法，但没采用本发明中扭矩变化率轴间转移方法的Tip-out工况中前后轴叠加后总扭矩，点划线为采用同时同速扭矩过零的传统控制方法的Tip-out工况中前后轴叠加后总扭矩的变化曲线示意图。
在实车中具体实施时，由电动四驱汽车内的整车控制器(VCU)将平滑处理后的前轴驾驶员目标需求扭矩，在扭矩过零阶段对各轴的扭矩变化率进行分速限制，输出各轴过零阶段的扭矩变化率，并使各轴从当前扭矩以该扭矩变化率变化，输出扭矩过零阶段各轴实际轮边扭矩。然后在总扭矩完成过零阶段之后，执行扭矩变化率轴间转移，输出各轴扭矩过零阶段之后的扭矩变化率，并使各轴从当前扭矩以该扭矩变化率过渡到目标扭矩，输出扭矩过零阶段之后的各轴实际轮边扭矩。
最后将实际轮边扭矩分别按相应的速比换算输出给各轴电机进行执行。
在前轴和后轴的扭矩过零阶段，对各轴过零扭矩变化率进行分速限制，定义：
RampUpZeroCross1＝RampUpZeroCrossMap1*RampUpZeroCrossPedalFactor1；
RampUpZeroCross2＝RampUpZeroCrossMap2*RampUpZeroCrossPedalFactor2；
RampDownZeroCross1＝RampDownZeroCrossMap1*RampDownZeroCrossPedalFactor1；
RampDownZeroCross2＝RampDownZeroCrossMap2*RampDownZeroCrossPedalFactor2。
其中：RampUpZeroCross1为Tip-in时前轴过零扭矩变化率输出值，单位为Nm/10ms；
RampUpZeroCrossMap1为以车速、前轴输出扭矩为轴的Tip-in过零阶段扭矩变化率标定量；
RampUpZeroCrossPedalFactor1为前轴以车速、油门为轴的Tip-in过零扭矩变化率修正系数标定量。
RampUpZeroCross2为Tip-in后轴过零扭矩变化率输出值，单位为Nm/10ms；
RampUpZeroCrossMap2为以车速、后轴输出扭矩为轴的Tip-in过零阶段扭矩变化率标定量；
RampUpZeroCrossPedalFactor2为后轴以车速、油门为轴的Tip-in过零扭矩变化率修正系数标定量。
RampDownZeroCross1为Tip-out前轴过零扭矩变化率输出值，单位为Nm/10ms；
RampDownZeroCrossMap1为以车速、前轴输出扭矩为轴的Tip-out过零阶段扭矩变化率标定量；
RampDownZeroCrossPedalFactor1为前轴以车速、油门为轴的Tip-out过零扭矩变化率修正系数标定量。
RampDownZeroCross2为Tip-out后轴过零扭矩变化率输出值，单位为Nm/10ms；
RampDownZeroCrossMap2为以车速、后轴输出扭矩为轴的Tip-out过零阶段扭矩变化率标定量；
RampDownZeroCrossPedalFactor2为后轴以车速、油门为轴的Tip-out过零扭矩变化率修正系数标定量。
如图2中的虚线和点划线所示，以车速30km/h,油门从0％快速点踩至40％的Tip-in工况为例，假设用传统的双轴同时同速过零方法，当RampUpZeroCrossMap1＝5，RampUpZeroCrossMap2＝5，此时齿轮啮合冲击达到可接受状态。那么，通过对前后轴过零扭矩变化率限制标定量设置不同值，实现前后轴分速扭矩过零，如设置RampUpZeroCrossMap1＝10，RampUpZeroCrossMap2＝5，则由于前后轴扭矩变化速率不同，前轴先完成扭矩过零，后轴后完成扭矩过零，一方面使前后轴齿轮啮合撞击点不在同一时刻发生，从而不会发生冲击的叠加，使扭矩换向时齿轮啮合冲击会比传统控制方法小。从而当得到与传统控制方法相同的可接受的冲击时，前轴的过零扭矩变化率RampUpZeroCrossMap1可以由传统控制方法的5Nm/10ms加快到10Nm/10ms。另一方面，传统控制方法在扭矩过零阶段存在动力中断，而分速过零控制方法在后轴过零过程中，前轴已有较大的扭矩输出，使整个Tip-in过程中总扭矩平滑顺畅，改善了传统控制方法扭矩过零平台造成的动力中断的感觉。然后通过RampUpZeroCrossPedalFactor1、RampUpZeroCrossPedalFactor2对各车速、各油门的不同工况分别进行过零扭矩变化率修正，如针对低车速低油门的冲击敏感工况，采用较小的修正系数实现较慢的扭矩过零变化速率，改善齿轮啮合冲击，针对高车速大油门的冲击非敏感工况，采用较大的修正系数实现较块的扭矩过零变化速率，改善扭矩响应延迟。该工况修正表有效的解决了同一组过零扭矩变化率参数无法兼顾冲击敏感工况区的冲击和冲击非敏感工况区的扭矩响应延迟的矛盾，进一步提升了车辆的驾驶性品质。
如图3中虚线和点划线所示，以车速50km/h,油门从40％快速收油至0％的Tip-out工况为例，假设采用传统的双轴同时同速过零方法，在各轴扭矩50Nm～-50Nm区间内，通过标定，使RampDownZeroCrossMap1＝-5，RampDownZeroCrossMap2＝-5，此时齿轮啮合冲击达到可接受状态，那么，通过对前后轴过零扭矩变化率标定量设置不同值，实现前后轴分速过零，如在各轴扭矩50Nm～-50Nm区间内设置RampDownZeroCrossMap1＝-10，RampDownZeroCrossMap2＝-5，则由于前后轴扭矩变化速率不同，前轴先完成扭矩过零，后轴后完成扭矩过零，一方面使前后轴齿轮啮合撞击点不在同一时刻发生，从而不会发生冲击的叠加，使扭矩换向时齿轮啮合冲击会比传统控制方法小。故当得到与传统控制方法相同的可接受的冲击时，前轴的过零扭矩变化率RampDownZeroCrossMap1可以由传统控制方法的-5Nm/10ms加快到-10Nm/10ms。另一方面，传统控制方法总扭矩在过零阶段存在平台，而分速扭矩过零控制方法在后轴扭矩过零过程中，前轴已有较大负扭矩输出，使整个Tip-out过程中总扭矩平滑顺畅，尤其在回收负扭矩比较大的工况，可以明显改善传统控制方法总扭矩过零平台造成的减速延时的感觉。然后通过RampDownZeroCrossPedalFactor1、RampDownZeroCrossPedalFactor2对各车速、各油门的不同工况分别进行过零扭矩变化率修正，如针对低车速低油门的冲击敏感工况，采用较小的修正系数实现较慢的扭矩过零变化速率，改善齿轮啮合冲击，针对高车速大油门的冲击非敏感工况，采用较大的修正系数实现较块的扭矩过零变化速率，改善扭矩响应延迟。该工况修正表有效的解决了同一组过零扭矩变化率参数无法兼顾冲击敏感工况区的冲击和冲击非敏感工况区的扭矩响应延迟的矛盾，进一步提升了车辆的驾驶性品质。
在总扭矩完成过零之后的阶段，进行扭矩变化率轴间转移：对于有扭矩过零状况，如果通过上述步骤实现前轴和后轴分速过零后，在同样总扭矩的工况点下，与无扭矩过零的Tip-in工况相比，有扭矩过零的Tip-in总扭矩变化速率在过零阶段之后会有所减慢，造成Tip-in推背感变弱的问题，如图4中虚线和点划线所示。而且与传统控制方法相比，Tip-out总扭矩变化速率在过零阶段之后也会有所减慢，造成Tip-out减速感变弱的问题，如图5中虚线和点划线所示。如果提高各轴扭矩过零阶段之后的扭矩变化率，对于无扭矩过零的Tip in工况(如油门从5％点踩油门至50％)，又会造成双轴叠加后的推背感过强的现象；对于Tip-out工况，对负扭矩区域各轴的扭矩变化速率分别进行标定，会增加很多标定工作量和难度，且容易造成总扭矩波动的现象。针对上述缺点，为了使有扭矩过零和无扭矩过零的Tip-in工况在总扭矩完成过零过程之后，具有相同的推背感，且Tip-out时具有与传统控制方法中完成扭矩过零之后阶段同样的减速感，本发明提出了扭矩变化率轴间转移控制方法，具体如下，定义：
(1)、RampUp1＝min[max(RampUpSumMap-RampUp2，RampUp1Map),RampUpZeroCross1]；
(2)、RampUp2＝min[max(RampUpSumMap-RampUp1，RampUp2Map),RampUpZeroCross2]；
(3)、RampDown1＝max[min(RampDownSumMap-RampDown2，RampDown1Map),RampDownZeroCross1]；
(4)、RampDown2＝max[min(RampDownSumMap-RampDown1，RampDown2Map),RampDownZeroCross2]。
其中：
RampUpSum：Tip-in总扭矩变化速率最终输出值，单位为Nm/10ms；
RampUp1：Tip-in前轴扭矩变化速率最终输出值，单位为Nm/10ms；
RampUp2：Tip-in后轴扭矩变化速率最终输出值，单位为Nm/10ms；
RampUpSumMap：Tip-in总扭矩变化速率标定量，该MAP分别以油门和前后轴总扭矩为轴；
RampUp1Map：Tip-in前轴扭矩变化速率标定量，该MAP分别以油门和前轴扭矩为轴；
RampUp2Map：Tip-in后轴扭矩变化速率标定量，该MAP分别以油门和后轴扭矩为轴；
RampDownSum：Tip-out总扭矩变化速率最终输出值，单位为Nm/10ms；
RampDown1：Tip-out前轴扭矩变化速率最终输出值，单位为Nm/10ms；
RampDown2：Tip-out后轴扭矩变化速率最终输出值，单位为Nm/10ms；
RampDownSumMap：Tip-out总扭矩变化速率标定量，该MAP分别以油门和前后轴总扭矩为轴；
RampDown1Map：Tip-out前轴扭矩变化速率标定量，该MAP分别以油门和前轴扭矩为轴；
RampDown2Map：Tip-out后轴扭矩变化速率标定量，该MAP分别以油门和后轴扭矩为轴。
RampUpSumMap的标定方法为：通常RampUp1Map＝RampUp2Map＝RampUpSumMap/2，然后对无扭矩过零的Tip-in各工况(如油门从5％点踩油门至50％)，通过对各工况的推背感和冲击的主观评价确定RampUp1Map和RampUp2Map的标定值，再通过公式RampUpSumMap＝RampUp1Map+RampUp2Map确定RampUpSumMap的标定值。
RampDownSumMap的标定方法为：通常RampDown1Map＝RampDown2Map＝RampDownSumMap/2，然后对通过对Tip-out各工况的减速感和冲击的主观评价确定RampDown1Map和RampDown2Map的标定值，再通过公式RampDownSumMap＝RampDown1Map+RampDown2Map确定RampDownSumMap的标定值。
如图2中虚线和点划线所示，Tip-in过程中，在快轴已完成扭矩过零，慢轴正在扭矩过零的阶段，此时总扭矩已处于完成扭矩过零的阶段，由于慢轴在其扭矩过零阶段的扭矩变化速率RampUp2非常慢，故(RampUpSumMap-RampUp2)远快于RampUp1Map，按照公式(1),该阶段的RampUp1不再为RampUp1Map，而是接近RampUpSumMap，因此实现了将慢轴扭矩过零过程中造成总扭矩变化速率的损失叠加到快轴上，在双轴均完成扭矩过零，并均已较快的扭矩变化速率上升时的阶段，无论由于任何一轴的扭矩变化速率慢造成了总扭矩变化速率损失，都会自动将该轴的损失叠加到另外一轴上，从而保证总扭矩变化速率无任何损失；在快轴扭矩已接近目标扭矩或已达到目标扭矩，慢轴以较快的扭矩变化速率上升时的阶段，快轴扭矩变化速率RampUp1非常慢，故(RampUpSumMap-RampUp1)远快于RampUp2Map，按照公式(2),该阶段的RampUp2不再为RampUp2Map，而是接近RampUpSumMap，因此实现了将快轴造成总扭矩变化速率的损失叠加到慢轴上，最终实现有扭矩过零和无扭矩过零的Tip-in工况在总扭矩完成过零过程之后，具有相同的推背感，如图4中实线与点划线所示。其中，虽然图4中点划线为传统控制方法的有扭矩过零的扭矩曲线，但由于传统控制方法为同时同速扭矩过零，则相同总扭矩工况点的前后轴扭矩变化率均相同，所以传统控制方法的有扭矩过零扭矩和无扭矩过零的扭矩变化率在其总扭矩完成过零过程之后的阶段是相同的。而且即使采用本发明的控制方法，对于无扭矩过零工况，由于没有经历扭矩过零阶段的分速控制，所以在其总扭矩完成过零过程之后的阶段，其总扭矩变化率与传统控制方法的无扭矩过零工况也是一样的，所以图4中的点划线所表示的传统控制方法有扭矩过零工况的扭矩曲线，在其总扭矩完成过零过程之后的阶段，即可代表传统控制方法的无扭矩过零工况的扭矩曲线，又可以代表本发明控制方法的无扭矩过零工况的扭矩曲线。
如图3中虚线和点划线所示，Tip-out过程中，在快轴已完成扭矩过零，慢轴正在扭矩过零的阶段，此时总扭矩已处于完成扭矩过零的阶段，由于慢轴在其扭矩过零阶段的扭矩变化速率RampDown2非常慢，故(RampDownSumMap-RampDown2)远快于RampDown1Map，按照公式(3),该阶段的RampDown1不再为RampDown1Map，而是接近RampDownSumMap，因此实现了将慢轴扭矩过零过程中造成总扭矩变化速率的损失叠加到快轴上，在双轴均完成扭矩过零，并均已较快的扭矩变化速率下降时的阶段，无论由于任何一轴的扭矩变化速率慢造成了总扭矩变化速率损失，都会自动将该轴的损失叠加到另外一轴上，从而保证总扭矩变化速率无任何损失；在快轴扭矩已接近目标扭矩或已达到目标扭矩，慢轴以较快的扭矩变化速率下降时的阶段，快轴扭矩变化速率RampDown1非常慢，故(RampDownSumMap-RampDown1)远快于RampDown2Map，按照公式(4),该阶段的RampDown2不再为RampDown2Map，而是接近RampDownSumMap，因此实现了将快轴造成总扭矩变化速率的损失叠加到慢轴上，最终在总扭矩完成过零过程之后，达到与传统控制方法相同的减速感，如图5中实线与点划线所示。
针对Tip-in工况，经过上述步骤之后，得出前轴扭矩变化速率最终输出值RampUp1、后轴扭矩变化速率最终输出值RampUp2，然后使前轴从当前扭矩以梯度RampUp1过渡到前轴目标扭矩Tq_DrvFlt1，使后轴从当前扭矩以梯度RampUp2过渡到后轴目标扭矩Tq_DrvFlt2，并将实际轮边扭矩分别按相应的速比换算输出给各轴电机进行执行。针对Tip-out工况，经过上述步骤之后，得出前轴扭矩变化速率最终输出值RampDown1、后轴扭矩变化速率最终输出值RampDown2，使前轴从当前扭矩以梯度RampDown1过渡到前轴目标扭矩Tq_DrvFlt1，使后轴从当前扭矩以梯度RampDown2过渡到后轴目标扭矩Tq_DrvFlt2，并将该实际轮边扭矩分别按相应的速比换算输出给各轴电机进行执行。
以某纯电动四驱车型为例来说明本发明实施的效果。
当使用现有技术中的过零扭矩控制方法时，前后轴扭矩同时同速完成过零，在车速30km/h,油门从0％快速点踩至40％的Tip-in工况下，扭矩过零阶段，总扭矩从-100N增加至100N耗时0.33秒；整体Tip-in从油门开始增加到获得最大加速度耗时0.65s。而使用本发明提供的电动四驱汽车驱动扭矩控制方法，同样的工况下，在保证齿轮啮合冲击不恶化的前提下，扭矩过零阶段，扭矩从-100N增加至100N耗时0.11秒，提升约66％，整体Tip-in从油门开始增加到获得最大加速度耗时0.43s，提升约33.8％。
在车速50km/h,油门从40％快速收油至0％的Tip-out工况下，扭矩过零阶段，总扭矩从100Nm降低至-100Nm耗时0.42s，整体Tip-out从开始松开油门到获得最低减速度耗时0.71s。而使用本发明提供的电动四驱汽车驱动扭矩控制方法，同样的工况下，在保证齿轮啮合冲击不恶化的前提下，扭矩从100Nm降低至-100Nm耗时0.17s，提升约59％，整体Tip-in从油门开始增加到获得最大加速度耗时0.43s，提升约39.4％。
从上述实际实验数据对比表明，本发明提供的电动四驱汽车驱动扭矩控制方法效果显著，在保证齿轮啮合冲击不恶化的前提下，大幅提升了扭矩过零响应速度，从而明显改善扭矩响应延迟。与此同时，配合轴间扭矩变化速率轴间转移控制方法，保证了总扭矩的推背感和减速感符合驾驶员的预期，使整个Tip-in、Tip-out过程中总输出扭矩平滑顺畅，改善了传统控制方法扭矩过零平台造成的动力中断的感觉，大大提升了车辆的驾驶性品质。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电动四驱汽车驱动扭矩控制方法，其特征在于，包括：
设定扭矩过零阶段，电动四驱汽车的驱动扭矩发生方向改变时，电动四驱汽车的前轴和后轴均在扭矩过零阶段内扭矩过零；
电动四驱汽车的驱动扭矩发生方向改变时，在扭矩过零阶段，前轴和后轴于不同的时刻进行扭矩过零；
电动四驱汽车的驱动扭矩发生方向改变时，在扭矩过零阶段，前轴和后轴的扭矩变化速率不同；
前轴和后轴二者中，标定一个为快轴，另一个为慢轴；
电动四驱汽车的驱动扭矩发生方向改变时，在扭矩过零阶段，快轴的扭矩变化速率大于慢轴的扭矩变化速率；
根据电动四驱汽车的驱动扭矩调整时，无扭矩过零状态下的总扭矩变化速率的大小设定目标总扭矩变化速率；
电动四驱汽车的驱动扭矩发生方向改变时，将快轴和慢轴二者中，一个造成的总扭矩变化速率的损失补偿到另一个上，以将二者总体的扭矩变化速率调节至目标总扭矩变化速率。
2.根据权利要求1所述的电动四驱汽车驱动扭矩控制方法，其特征在于，当快轴已完成扭矩过零，慢轴正处于扭矩过零阶段时，将慢轴造成的总扭矩变化速率的损失补偿到快轴上。
3.根据权利要求1所述的电动四驱汽车驱动扭矩控制方法，其特征在于，当快轴和慢轴均已完成扭矩过零，快轴降低扭矩变化速率接近目标扭矩时，将快轴造成的总扭矩变化速率的损失补偿到慢轴上。
4.根据权利要求1所述的电动四驱汽车驱动扭矩控制方法，其特征在于，当快轴和慢轴均已完成扭矩过零，快轴达到目标扭矩时，将快轴造成的总扭矩变化速率的损失补偿到慢轴上。
5.根据权利要求1所述的电动四驱汽车驱动扭矩控制方法，其特征在于，前轴标定为快轴，后轴标定为慢轴。
6.根据权利要求1-5任一所述的电动四驱汽车驱动扭矩控制方法，其特征在于，扭矩过零阶段为前轴和后轴的单轴扭矩从-T到T的单调变化阶段。
7.根据权利要求6所述的电动四驱汽车驱动扭矩控制方法，其特征在于，T的取值范围是0Nm-50Nm。
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