CN110775061B

CN110775061B - 一种抑制四驱车辆前轮滑转的控制方法、装置和四驱动力汽车

Info

Publication number: CN110775061B
Application number: CN201810826928.3A
Authority: CN
Inventors: 丁超; 徐伟; 黄亮; 韩领涛
Original assignee: Guangzhou Automobile Group Co Ltd
Current assignee: Guangzhou Automobile Group Co Ltd
Priority date: 2018-07-25
Filing date: 2018-07-25
Publication date: 2021-07-02
Anticipated expiration: 2038-07-25
Also published as: CN110775061A

Abstract

本发明提供一种抑制四驱车辆前轮滑转的控制方法、装置和四驱动力汽车，该方法包括如下步骤：S1、实时监测获得车辆行驶时前轴各车轮的轮速和车辆行驶速度，并根据前轴各车轮的轮速和车辆行驶速度计算前轴各车轮的滑转率；S2、判断前轴各车轮的滑转率是否大于参考滑转率，当只有一个前轴车轮的滑转率大于参考滑转率时，则执行S3；当至少两个前轴车轮的滑转率大于参考滑转率时，则同时执行S3和S4；S3、请求ESP对滑转率超过参考滑转率的前轴车轮施加制动力；S4、控制车辆后轴传递的扭矩增大。当车辆发生严重打滑时，通过对前轮进行制动和控制后轴传递扭矩比例，对前轮打滑进行抑制，提高车辆动力性，并且保护整个传动系统。

Description

一种抑制四驱车辆前轮滑转的控制方法、装置和四驱动力汽车

技术领域

本发明涉及动力汽车技术领域，尤其涉及一种抑制四驱车辆前轮滑转的控制方法、装置和车辆。

背景技术

智能适时四驱系统普遍应用于发动机横向布置、前驱为主的SUV，它在越野路能将更多的扭矩传递给后轴，提高汽车越野性能，同时在高速行驶时减少后轴传递扭矩提高燃油经济性，在目前主流SUV应用较为广泛。

目前越来越多的车辆已配备了驱动防滑系统，从车辆行驶的角度来讲，抑制驱动轮的剧烈滑转是非常重要的，例如公开号为CN104828068A的专利申请公开了一种四驱混合动力汽车及其驱动防滑控制方法，其通过获取车轮滑转率信号，并根据车轮滑转率信号判断车轮是否处于打滑状态，对打滑车轮进行扭矩调节。上述方法对发动机进行降扭，虽然抑制打滑，由于发动机动力输出减弱，因而车辆可能无法脱困。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种在车辆前轮滑转率过大时不对车辆动力性能进行限制，而是通过对前轴车辆施加制动力的同时增大车辆后轴传递扭矩的抑制车辆前轮滑转的控制方法、装置和四驱动力汽车。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种抑制四驱车辆前轮滑转的控制方法，包括如下步骤：

步骤S1、实时监测获得车辆行驶时前轴各车轮的轮速和车辆行驶速度，并根据所述前轴各车轮的轮速和所述车辆行驶速度计算所述前轴各车轮的滑转率；

步骤S2、判断所述前轴各车轮的滑转率是否大于一预设的参考滑转率，当只有一个前轴车轮的滑转率大于所述参考滑转率时，则执行步骤S3；当至少两个前轴车轮的滑转率大于所述参考滑转率时，则同时执行步骤S3和步骤S4；

步骤S3、请求车身电子稳定系统ESP对滑转率超过所述参考滑转率的前轴车轮施加制动力；

步骤S4、控制车辆后轴传递的扭矩增大。

其中，所述步骤S1进一步包括：

通过CAN总线获得前轴各车轮轮速传感器采集的所述前轴各车轮的转动角速度和车速传感器采集的所述车辆行驶速度。

其中，所述步骤S1中的所述前轴各车轮的滑转率采用下式计算获得：

s＝(r*w-v)/(r*w)

其中，s为车轮的滑转率，r为相应车轮的滚动半径，w为相应车轮的转动角速度，v为车辆行驶速度。

其中，所述步骤S4具体为：

所述车辆后轴传递的扭矩增大为：T＝min{Tp/2,Tmax}，其中，T为车辆后轴传递的扭矩，Tp为车辆动力系统输出的总扭矩，Tmax为扭矩管理器允许所述车辆后轴传递的最大扭矩。

其中，进一步包括通过下述公式计算所述车辆动力系统输出的总扭矩的步骤：

Tp＝x*y*z

其中，x为车辆发动机输出扭矩，y为变速箱档位速比，z为主减比。

本发明还提供一种抑制四驱车辆前轮滑转的控制装置，

包括滑转率监测计算模块、判断模块、制动请求模块，扭矩调整模块，其中：

所述滑转率监测计算模块用于实时监测车辆行驶时前轴各车轮的轮速和车辆行驶速度，并根据所述前轴各车轮的轮速和车辆行驶速度计算所述前轴各车轮的滑转率；

所述判断模块用于判断所述前轴各车轮的滑转率是否大于一预设的参考滑转率；

所述制动请求模块用于在所述判断模块的判断结果为至少一个前轴车轮的滑转率大于所述参考滑转率时，向车身电子稳定系统ESP发送制动请求信号，请求对滑转率大于所述参考滑转率的至少一个前轴车轮施加制动力；

所述扭矩调整模块用于在所述判断模块的判断结果为至少两个前轴车轮的滑转率均大于所述参考滑转率时，控制车辆后轴传递的扭矩增大。

其中，所述滑转率监测计算模块通过CAN总线获得前轴各车轮轮速传感器采集的所述前轴各车轮的转动角速度和车速传感器采集的所述车辆行驶速度。

其中，所述滑转率监测计算模块采用下式获得各车轮的滑转率：

s＝(r*w-v)/(r*w)

其中，所述扭矩调整模块通过下式来调整车辆后轴传递的扭矩：

T＝min{Tp/2,Tmax}，T为车辆后轴传递的扭矩，Tp为车辆动力系统输出的总扭矩，Tmax为扭矩管理器允许的最大后轴传递扭矩。

其中，第二计算模块，所述第二计算模块采用下式计算车辆动力系统输出的总扭矩：

Tp＝x*y*z

其中，x为车辆发动机输出扭矩，y为车辆变速箱档位速比，z为主减比。

本发明还提供一种四驱动力汽车，至少包括四驱控制器，在所述四驱控制器中包括前面所述的抑制四驱车辆前轮滑转的控制装置。

本发明实施例的有益效果在于：本发明通过不断地监测前轴各车轮的轮速和车辆行驶速度等信号，当车辆发生严重打滑时，通过对滑转车轮进行制动并控制后轴传递扭矩比例增大，从而减少前后轴转速差，对前轮打滑进行抑制。本发明在不损失动力性的前提下能够同时保护整个传动系统，此外由于未对发动机进行降扭，可以提高车辆在坏路面的通过性和动力性，减少由于前后轴转速差过大造成的扭矩管理器过热的风险。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的一种抑制四驱车辆前轮滑转的控制方法的主流程图。

图2是对应于图1的一个实施例的更详细的流程图。

图3是本发明的一种抑制四驱车辆前轮滑转的控制装置的结构示意图。

具体实施方式

以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本发明可以用以实施的特定实施例。

图1为本发明的一种抑制四驱车辆前轮滑转的控制方法的主流程图，该方法包括如下步骤：

S1、实时监测车辆行驶时前轴各车轮的轮速和车辆行驶速度，并根据所述前轴各车轮的轮速和所述车辆行驶速度计算所述前轴各车轮的滑转率。

其中，所述步骤S1进一步包括利用各前轴车轮轮速传感器采集所述前轴各车轮的转动角速度，利用车速传感器采集车辆行驶速度，四驱控制器通过CAN总线获得前轴各车轮轮速传感器采集的前轴各车轮的转动角速度和车速传感器采集的车辆行驶速度。然后，利用所采集的前轴各车轮的转动角速度和车辆行驶速度采用下式计算前轴各车轮的滑转率：

s＝(r*w-v)/(r*w)

其中，s为车轮的滑转率，r为车轮的半径，w为车轮的转动角速度，v为车辆行驶速度。

根据左前轮的转动角速度、右前轮的转动角速度以及车辆行驶速度，即可通过上式计算左前轮和右前轮的滑转率。

S2、判断所述各前轴车轮的滑转率是否大于一预设的参考滑转率，当只有一个前轴车轮的滑转率大于所述参考滑转率时，则执行步骤S3；当至少两个前轴车轮的滑转率大于所述参考滑转率时，则同时执行步骤S3和步骤S4。

其中，参考滑转率是前轮开始进行制动控制的临界值，参考滑转率大于0。通过将前轴各车轮的滑转率与参考滑转率比较，可以确定前轴各车轮是否处于打滑状态。当前轴各车轮的滑转率均小于参考滑转率时，说明前轴各车轮均不打滑，当至少有两个前轴车轮的滑转率大于参考滑转率时，说明车辆处于严重打滑状态。

S3、请求车身电子稳定系统ESP对滑转率大于所述参考滑转率的车轮施加制动力。

当只有一个前轴车轮处于滑转状态，则说明此时车辆打滑并不严重，车辆四驱控制器将制动请求信号发送给ESP，ESP接收到四驱控制器的制动请求信号后，对滑转率超过参考滑转率的车轮施加制动力，以制止车轮打滑。

S4、控制车辆后轴传递的扭矩增大。

当步骤S2中判断前轴车轮处于严重打滑状态时，在对车轮施加制动力的同时四驱控制器控制车辆后轴传递的扭矩增大，减少前轴分配的发动机传递的扭矩，以减少前后轴转速差，抑制前轴滑转。

具体地，当至少2个前轴车轮的滑转率大于参考滑转率时，控制车辆后轴传递的扭矩增大为：

T＝min{Tp/2,Tmax}

其中，T为车辆后轴传递的扭矩，Tp为车辆动力系统输出的总扭矩，Tmax为扭矩管理器允许的最大后轴传递扭矩。

其中，车辆动力系统输出的总扭矩采用下式计算获得：

Tp＝x*y*z

其中，x为发动机输出扭矩，y为变速箱档位速比，z为主减比。

本发明的控制方法还包括：当所述各前轴车轮的滑转率均不大于所述参考滑转率时，则继续监测所述前轴各车轮的轮速和所述车辆行驶速度，并实时计算所述各前轴车轮的滑转率。

图2为本发明的一种抑制四驱车辆前轮滑转的控制方法的更详细的流程图，车辆传感器分别采集四驱车辆的左前轮和右前轮的转动角速度以及车辆行驶速度，四驱控制器通过CAN总线采集到左前轮的转动角速度、右前轮的转动角速度和车辆行驶速度，根据公式s＝(r*w-v)/(r*w)分别计算获得左前轮滑转率S1和右前轮滑转率S2。假设参考滑转率为S0，S0大于0为车轮开始进行制动控制的临界值，判断S1、S2是否大于S0，当S1、S2均小于S0时，则说明车辆的前轴各车轮均处于非滑转状态，此时，继续监控左前轮轮速、右前轮轮速以及车辆速度，并实时计算车轮的滑转率S1和S2。当至少有一个车轮的滑转率大于S0时，四驱控制器将制动请求信号发送给ESP，ESP接收到四驱控制器制动请求后，对滑转率超过S0的车轴车轮施加制动力。假设S1>S0，S2<S0，则说明车辆左前轮处于打滑状态，而车辆右前轮处于不打滑的状态，则四驱控制器将左前轮制动请求信号发送给ESP，ESP对左前轮施加制动力，而不对右前轮做任何处理，结束对前轮的控制。当步骤S2判断至少两个车轮的滑转率大于参考滑转率时，四驱控制器一方面发送发动制动请求信号给ESP，ESP接收到四驱控制器的请求信号后，对滑转率超过参考滑转率的车轮施加制动力，另一方面四驱控制器控制后轴传递的扭矩增大。假设S1>S0而且S2>S0，则说明车辆左前轮和右前轮均处于打滑状态，此时车辆处于严重打滑状态，四驱控制器一方面发送制动请求信号给ESP，ESP接收到四驱控制器的请求信号后，对左前轮和右前轮施加制动力，另一方面四驱控制器同时控制车辆后轴传递的扭矩大小为T＝min{Tp/2,Tmax}。其中，T为车辆后轴传递的扭矩，Tp为车辆动力系统输出的总扭矩，Tmax为扭矩管理器允许的最大后轴传递扭矩；Tp＝x*y*z，其中，x为发动机输出扭矩，y为变速箱档位速比，z为主减比。

传统的保护离合器的方法主要是对发动机进行降扭，该方法会影响车辆动力性和车辆在复杂路面的通过性，本发明通过不断地监测前轴各车轮的轮速和车速等信号，当车辆发生严重打滑时，通过对打滑的前轴车轮进行制动同时控制后轴传递扭矩比例，抑制车轮滑转，减少前后轴转速差，从而减少由于前后轴转速差过大造成的扭矩管理器过热的风险，并且在不损失动力性的前提下同时保护整个传动系统，此外由于未对发动机进行降扭，因而可提高车辆的动力性。

基于本发明实施例一，本发明实施例二提供一种抑制四驱车辆前轮滑转的控制装置，如图3所示，该控制装置包括滑转率监测计算模块31、判断模块32、制动请求模块33，扭矩调整模块34，其中：

所述滑转率监测计算模块31用于实时监测车辆行驶时前轴各车轮的轮速和车辆行驶速度，并根据所述前轴各车轮的轮速和车辆行驶速度计算所述前轴各车轮的滑转率；

所述判断模块32用于判断所述前轴各车轮的滑转率是否大于一预设的参考滑转率；

所述制动请求模块33用于在所述判断模块32的判断结果为至少一个前轴车轮的滑转率大于所述参考滑转率时，向车身电子稳定系统ESP发送制动请求信号，请求对滑转率大于所述参考滑转率的至少一个前轴车轮施加制动力；

所述扭矩调整模块34用于在所述判断模块32的判断结果为至少两个前轴车轮的滑转率均大于所述参考滑转率时，控制车辆后轴传递的扭矩增大。

其中，所述滑转率监测计算模块31通过CAN总线获得前轴各车轮轮速传感器采集的所述前轴各车轮的转动角速度和车速传感器采集的所述车辆行驶速度。

其中，所述滑转率监测计算模块31采用下式获得各车轮的滑转率：

s＝(r*w-v)/(r*w)

其中，所述扭矩调整模块34通过下式来调整车辆后轴传递的扭矩：

Tp＝x*y*z

本发明实施例三还提供一种四驱动力汽车，至少包括四驱控制器，在所述四驱控制器中包括前面所述的抑制四驱车辆前轮滑转的控制装置。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims

1.一种抑制四驱车辆前轮滑转的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1、通过CAN总线实时获得前轴各车轮轮速传感器采集的前轴各车轮的转动角速度和车速传感器采集的车辆行驶速度，并根据所述前轴各车轮的转动角速度和所述车辆行驶速度计算前轴各车轮的滑转率；

步骤S4、控制车辆后轴传递的扭矩增大，具体地，将所述车辆后轴传递的扭矩增大为：

，其中，T为车辆后轴传递的扭矩，Tp为车辆动力系统输出的总扭矩，Tmax为扭矩管理器允许的最大后轴传递扭矩。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述步骤S1中的所述前轴各车轮的滑转率采用下式计算获得：

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，进一步包括通过下式计算所述车辆动力系统输出的总扭矩的步骤：

4.一种抑制四驱车辆前轮滑转的控制装置，设置在车辆的四驱控制器中，其特征在于，包括滑转率监测计算模块、判断模块、制动请求模块，扭矩调整模块，其中：

所述滑转率监测计算模块用于实时监测获得车辆行驶时前轴各车轮的轮速和车辆行驶速度，并根据所述前轴各车轮的轮速和车辆行驶速度计算前轴各车轮的滑转率；其中，所述滑转率监测计算模块通过CAN总线获得前轴各车轮轮速传感器采集的前轴各车轮的转动角速度和车速传感器采集的所述车辆行驶速度；

所述扭矩调整模块用于在所述判断模块的判断结果为至少两个前轴车轮的滑转率均大于所述参考滑转率时，控制车辆后轴传递的扭矩增大，具体地，所述扭矩调整模块通过下式来调整车辆后轴传递的扭矩：

5.根据权利要求4所述的控制装置，其特征在于：所述滑转率监测计算模块采用下式获得所述前轴各车轮的滑转率：

6.根据权利要求5所述的控制装置，其特征在于，进一步包括：

第二计算模块，所述第二计算模块采用下式计算车辆动力系统输出的总扭矩：

7.一种四驱动力汽车，至少包括四驱控制器，其特征在于：在所述四驱控制器中包括权利要求4-6中的任一项所述的抑制四驱车辆前轮滑转的控制装置。