CN111301423B - 一种控制方法、底盘域控制系统及适时四轮驱动式汽车 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种控制方法、底盘域控制系统及适时四轮驱动式汽车,包括:接收所述油门开度传感器检测到的油门开度;接收所述轮速传感器检测的所述适时四轮驱动式汽车的第一驱动轮的第一速度信号;基于所述第一速度信号获取所述第一驱动轮的滑转率;基于所述油门开度识别所述适时四轮驱动式汽车的起步状态;基于所述起步状态以及所述第一驱动轮的滑转率确定是否触发所述4WD电控单元和/或所述TCS电控单元。与现有技术相比,能够调节4WD电控单元和TCS电控单元触发顺序,使得4WD电控单元和TCS电控单元触发顺序能够满足驾驶员对于汽车起步的期望,提高了驾驶员的使用体验。
Description
技术领域
本申请涉及交通工具技术领域,具体而言,涉及一种控制方法、底盘域控制系统及适时四轮驱动式汽车。
背景技术
随着人们对汽车操纵性能和驾驶感受需求的逐步提升,四轮驱动式汽车因其优异的操纵性能和动力特性正逐步取代传统两轮驱动式汽车成为发展的热点。四轮驱动式汽车可分为全时四轮驱动式汽车和适时四轮驱动式汽车两种,适时四轮驱动式汽车可根据驾驶员需求进行两轮驱动和四轮驱动之间的动态转换。通常情况下,四轮驱动式汽车在底盘域上均集成有四轮驱动系统(4WD,4Wheel Drive)和牵引力控制系统(TCS,Traction ControlSystem)。当四轮驱动式汽车的第一驱动轮处于低附路面而滑转时,4WD系统通过实时车轮滑转率的检测,根据系统需要控制传动系中电控多片离合器的压紧力来调整转矩分配的比例,将发动机输出扭矩分配至非滑转车轮所在车轴,从而增大非滑转车轮驱动力矩在总输出扭矩中的占比,实现动力配比的实时调整。TCS系统同样通过监测车轮滑转率,对滑转车轮施加一定的制动力矩使车轮转速减小至最佳的滑转率区间范围内,保证车辆起步阶段的动力性。但是4WD系统和TCS系统作为相互独立的底盘电控系统,分别由各自的ECU(Electronic Control Unit,电子控制单元)内独立运行,共同保持车辆行驶过程中的纵向动力学特性。但两个系统均以第一驱动轮的滑转率大小作为触发依据,缺乏相应的协调控制机制,在汽车的加速过程中存在两者短时间内先后触发而导致汽车动力不足或燃油消耗量过大的问题,进而无法满足用户的起步需求。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种控制方法、底盘域控制系统及适时四轮驱动式汽车,以改善上述问题。
本发明是这样实现的:
第一方面,本申请实施例提供一种控制方法,应用于适时四轮驱动式汽车的底盘域控制系统中的底盘域控制器,所述适时四轮驱动式汽车还包括油门开度传感器以及轮速传感器,所述底盘域控制系统还包括4WD电控单元以及TCS电控单元;所述底盘域控制器分别与所述4WD电控单元、所述TCS电控单元、所述油门开度传感器以及所述轮速传感器电连接;所述方法包括:接收所述油门开度传感器检测到的油门开度;接收所述轮速传感器检测的所述适时四轮驱动式汽车的第一驱动轮的第一速度信号;基于所述第一速度信号获取所述第一驱动轮的滑转率;基于所述油门开度识别所述适时四轮驱动式汽车的起步状态;基于所述起步状态以及所述第一驱动轮的滑转率确定是否触发所述4WD电控单元和/或所述TCS电控单元。
在本申请实施例中,通过油门开度识别适时四轮驱动式汽车的起步状态,进而识别驾驶员的起步意图,进而通过驾驶员的起步意图来触发4WD电控单元和/或所述TCS电控单元对适时四轮驱动式汽车的控制,与现有技术相比,能够调节4WD电控单元和TCS电控单元触发顺序,使得4WD电控单元和TCS电控单元触发顺序能够满足驾驶员对于汽车起步的期望,提高了驾驶员的使用体验,同时降低了适时四轮驱动式汽车在不同起步状态下所受到的动力性或燃油消耗量的影响。
结合上述第一方面提供的技术方案,在一些可能的实现方式中,所述基于所述油门开度识别所述适时四轮驱动式汽车的起步状态,包括:判断所述油门开度是否大于第一预设阈值;若所述油门开度大于第一预设阈值,则识别所述适时四轮驱动式汽车的起步状态为急加速起步;若所述油门开度小于第一预设阈值,则识别所述适时四轮驱动式汽车的起步状态为平稳起步。
在本申请实施例中,通过将油门开度与设定的第一预设阈值进行比较,能够准确的依据比较结果确定驾驶员的起步意图。
结合上述第一方面提供的技术方案,在一些可能的实现方式中,所述基于所述起步状态以及所述第一驱动轮的滑转率确定是否触发所述4WD电控单元和/或所述TCS电控单元,包括:若所述适时四轮驱动式汽车的起步状态为急加速起步,则增大所述TCS电控单元的触发阈值;将所述第一驱动轮的滑转率与所述4WD电控单元的触发阈值以及与增大后的所述TCS电控单元的触发阈值进行比较;若所述第一驱动轮的滑转率大于所述4WD电控单元的触发阈值且小于增大后的所述TCS电控单元的触发阈值,则触发所述4WD电控单元,以使所述4WD电控单元增大所述适时四轮驱动式汽车的第二驱动轮的驱动力矩。
在本申请实施例中,若适时四轮驱动式汽车的起步状态为急加速起步,则提升TCS电控单元的触发阈值,以减小TCS电控单元的触发几率,进而保证了4WD电控单元优先触发,进而了满足驾驶员急加速起步的期望。
结合上述第一方面提供的技术方案,在一些可能的实现方式中,在触发所述4WD电控单元之后,所述方法还包括:接收所述轮速传感器检测的所述第二驱动轮的第二速度信号;基于所述第二速度信号获取所述第二驱动轮的滑转率;判断所述第二驱动轮的滑转率是否大于所述TCS电控单元的触发阈值;若所述第二驱动轮的滑转率大于所述TCS电控单元的触发阈值,则触发所述TCS电控单元,以使所述TCS电控单元增大所述第二驱动轮的制动力矩。
在本申请实施例中,在4WD电控单元触发后,会判断第二驱动轮的滑转率是否大于TCS电控单元的触发阈值,当第二驱动轮的滑转率大于TCS电控单元的触发阈值时,通过TCS电控单元作为辅助控制,增大第二驱动轮的制动力矩,进而减小了第二驱动轮的滑转率,保证了汽车的稳定起步。
结合上述第一方面提供的技术方案,在一些可能的实现方式中,所述基于所述起步状态以及所述第一驱动轮的滑转率确定是否触发所述4WD电控单元和/或所述TCS电控单元,包括:若所述适时四轮驱动式汽车的起步状态为平稳起步,则增大所述4WD电控单元的触发阈值;将所述第一驱动轮的滑转率与所述TCS电控单元的触发阈值以及与增大后的所述4WD电控单元的触发阈值进行比较;若所述第一驱动轮的滑转率大于所述TCS电控单元的触发阈值且小于增大后的所述4WD电控单元的触发阈值,则触发所述TCS电控单元,以使所述TCS电控单元增大所述第一驱动轮的制动力矩。
在本申请实施例中,若适时四轮驱动式汽车的起步状态为平稳起步,则提升4WD电控单元的触发阈值,以减小4WD电控单元的触发几率,进而保证了TCS电控单元优先触发,进而了满足驾驶员平稳起步的期望。
结合上述第一方面提供的技术方案,在一些可能的实现方式中,在所述将所述第一驱动轮的滑转率与所述TCS电控单元的触发阈值以及与所述增大后的所述4WD电控单元的触发阈值进行比较之后,所述方法还包括:若所述第一驱动轮的滑转率大于增大后的所述4WD电控单元的触发阈值,则触发所述4WD电控单元,以使所述4WD电控单元增大所述适时四轮驱动式汽车的第二驱动轮的驱动力矩。
在本申请实施例中,若第一驱动轮的滑转率大于增大后的4WD电控单元的触发阈值,则表示第一驱动轮的打滑情况已经较为严重,此时仅通过TCS电控单元进行调节作用效果不好,因此,触发4WD电控单元,以使4WD电控单元增大适时四轮驱动式汽车的第二驱动轮的驱动力矩,保证了汽车的平稳起步。
结合上述第一方面提供的技术方案,在一些可能的实现方式中,在触发所述4WD电控单元之后,所述方法还包括:接收所述轮速传感器检测的所述第二驱动轮的第二速度信号;基于所述第二速度信号获取所述第二驱动轮的滑转率;判断所述第二驱动轮的滑转率是否大于所述TCS电控单元的触发阈值;若所述第二驱动轮的滑转率大于所述TCS电控单元的触发阈值,则触发所述TCS电控单元,以使所述TCS电控单元增大所述第二驱动轮的制动力矩。
结合上述第一方面提供的技术方案,在一些可能的实现方式中,所述基于所述油门开度识别所述适时四轮驱动式汽车的起步状态,包括:基于所述油门开度获取油门开度率;其中,所述油门开度率为所述适时四轮驱动式汽车起步时,所述油门开度的变化率;判断所述油门开度率是否大于第二预设阈值;若所述油门开度率大于第二预设阈值,则识别所述适时四轮驱动式汽车的起步状态为急加速起步;若所述油门开度率小于第二预设阈值,则识别所述适时四轮驱动式汽车的起步状态为平稳起步。
在本申请实施例中,通过将油门开度率与设定的第二预设阈值进行比较,能够更加准确的依据比较结果确定驾驶员的起步意图。
第二方面,本申请实施例提供一种底盘域控制系统,设置在适时四轮驱动式汽车中,所述适时四轮驱动式汽车包括第一驱动轮、第二驱动轮,油门开度传感器以及轮速传感器,所述轮速传感器分别与所述第一驱动轮以及所述第二驱动轮连接,所述底盘域控制系统包括:4WD电控单元;与所述第一驱动轮和所述第二驱动轮连接;所述4WD电控单元用于调节所述第一驱动轮和所述第二驱动轮的动力配比;TCS电控单元;与所述第一驱动轮和所述第二驱动轮连接;所述TCS电控单元用于增大所述第一驱动轮或所述第二驱动轮的制动力矩;底盘域控制器;所述底盘域控制器分别与所述4WD电控单元、所述TCS电控单元电连接;所述底盘域控制器用于执行如上述第一方面实施例和/或结合上述第一方面实施例的一些可能的实现方式提供的方法。
第三方面,本申请实施例提供一种适时四轮驱动式汽车,包括第一驱动轮、第二驱动轮,油门开度传感器、轮速传感器以及如上述第二方面实施例所述的底盘域控制系统;所述底盘域控制系统分别与所述第一驱动轮、所述第二驱动轮、所述油门开度传感器以及所述轮速传感器连接。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。
图1为本申请实施例提供的一种适时四轮驱动式汽车的结构框图。
图2为本申请实施例提供的一种底盘域控制系统的结构框图。
图3为本申请实施例提供的一种控制方法的步骤流程图。
图4为本申请实施例提供的另一种适时四轮驱动式汽车的结构框图。
图5为本申请实施例提供的一种4WD电控单元的工作原理示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。
目前的适时四轮驱动式汽车上的4WD系统和TCS系统作为相互独立的底盘电控系统,分别由各自的ECU(Electronic Control Unit,电子控制单元)内独立运行,共同保持车辆行驶过程中的纵向动力学特性。但两个系统均以第一驱动轮的滑转率大小作为触发依据,缺乏相应的协调控制机制,在汽车的加速过程中存在两者短时间内先后触发而导致汽车动力性或燃油消耗量受到影响的问题。
下面举例进行说明,比如适时四轮驱动式汽车的前轮为第一驱动轮。其中,第一驱动轮为当适时四轮驱动式汽车切换至两轮驱动时的驱动轮。
当驾驶员期望追求动力性满足急加速起步,假定此时适时四轮驱动式汽车的前轮处于低附路面,后轮所处路面附着条件正常。根据对前轮的滑转率监测结果,若TCS系统先于4WD系统触发,此时TCS系统会对前轮施加制动压力从而使其滑转率下降。当因为施加制动而使前轮滑转率下降至正常水平时,4WD系统的控制逻辑会认为此时前轮工作正常,从而不向后轴传递转矩造成整车动力性的浪费,没有满足驾驶员急加速起步的期望。
当驾驶员期望消耗较少的燃油实现平稳起步,假定此时适时四轮驱动式汽车的前轮处于低附路面,后轮所处路面附着条件正常。根据驱动轮滑转率监测的结果,若4WD系统先于TCS系统触发,此时汽车虽然可以正常起步,但应注意此时适时四轮驱动式汽车是以四驱的形式进行起步。由于四驱传动系统复杂、机械部件惯量大,且电磁多片式离合器依靠摩擦传递扭矩,不可避免的存在较大的能量损耗和克服各种阻力做功的情况,进而增加了起步过程中汽车的燃油消耗量,难以满足驾驶员对燃油消耗量的期望。
因此,鉴于上述问题,本申请发明人经过研究探索,提出以下实施例以解决上述问题。
请参阅图1,本申请实施例提供一种适时四轮驱动式汽车,包括第一驱动轮、第二驱动轮,油门开度传感器、轮速传感器以及底盘域控制系统。底盘域控制系统分别与第一驱动轮、第二驱动轮、油门开度传感器以及轮速传感器连接。其中,第一驱动轮可以是两个前轮(包括左前轮和右前轮),相应的,第二驱动轮是两个后轮(包括左后轮和右后轮);第一驱动轮也可以是两个后轮(包括左后轮和右后轮),相应的,第二驱动轮是两个前轮(包括左前轮和右前轮)。
请参阅图2,上述的底盘域控制系统包括底盘域控制器、4WD电控单元和TCS电控单元。
其中,4WD电控单元与第一驱动轮和第二驱动轮连接。4WD电控单元用于调节第一驱动轮和第二驱动轮的动力配比。
TCS电控单元与第一驱动轮和第二驱动轮连接。TCS电控单元用于增大第一驱动轮或第二驱动轮的制动力矩。
底盘域控制器分别与4WD电控单元、TCS电控单元、油门开度传感器以及轮速传感器电连接。底盘域控制器用于接收油门开度传感器检测到的油门开度;接收轮速传感器检测的适时四轮驱动式汽车的第一驱动轮的第一速度信号;基于第一速度信号获取第一驱动轮的滑转率;基于油门开度识别适时四轮驱动式汽车的起步状态;最后基于起步状态以及第一驱动轮的滑转率确定是否触发4WD电控单元和/或TCS电控单元。需要说明的是,本申请实施例所提供的底盘域控制系统取代了原有的分布式ECU架构,通过CAN通信接口与所需要的诸如油门开度传感器、轮速传感器等传感器件以及4WD电控单元和TCS电控单元相连。所有的传感器数据信息及各电控功能的软件代码均集成于底盘域控制器内进行解算和指令分发,原有的各ECU不再负责对传感器数据进行处理和运算,仅负责接收底盘域控制器下发的指令并驱动相应执行机构完成实际指令。
可选地,与底盘域控制器连接的还有诸如电源电路、复位电路、时钟电路、程序下载调试接口电路等常规电路。底盘域控制器还包括SPI(Serial Peripheral Interface,串行外设接口)通讯接口、Ethernrt(以太网)通讯接口、蓝牙接口、I/O(Input/Output,输入/输出)接口、A/D(Analog/Digital,模拟/数字)接口、传感器信号输入接口等。当然,通常适时四轮驱动式汽车还包括EPS(Electric Power Steering,电机助力转向系统)电控单元、CDC(Continuous Damping Control,持续减震控制系统)电控单元、ESC(ElectronicStability Controller,电子稳定控制器系统)以及ABS(antilock brake system,制动防抱死系统)电控单元。因此,底盘域控制器还与各个电控子系统(即各个电控单元)连接,底盘域控制器用于向各个电控子系统发送驱动指令,以使各个电控子系统执行相应的驱动操作。
上述的底盘域控制器可以是一种集成电路芯片,具有信号处理能力。于本申请实施例中,底盘域控制器为车规级控制器,需要说明的是车规级处理器为符合关于汽车标准的控制器,比如具有AECQ(AutomotiveElectronicsCouncil,汽车电子协会)认证的控制器。也可以是数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuit,ASIC)、分立门或晶体管逻辑器件、分立硬件组件,可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。
当然,底盘域控制器还可以与存储器连接。存储器可以是,但不限于,随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、只读存储器(Read Only Memory,ROM)、可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory,PROM)、可擦可编程序只读存储器(ErasableProgrammable Read-Only Memory,EPROM),以及电可擦编程只读存储器(ElectricErasable Programmable Read-Only Memory,EEPROM)。存储器用于存储程序,底盘域控制器用于执行该程序,比如底盘域控制器基于第一速度信号获取第一驱动轮的滑转率;以及基于所述油门开度识别所述适时四轮驱动式汽车的起步状态。
应当理解,图1、图2所示的结构仅为示意,本申请实施例提供的适时四轮驱动式汽车还可以具有比图1、图2更少或更多的组件,或是具有与图1、图2所示不同的配置。
请参阅图3,图3为本申请实施例提供的控制方法的步骤流程图,该方法应用于图2所示的底盘域控制系统中的底盘域控制器。所应说明的是,本申请实施例提供的控制方法不以图3及以下所示的顺序为限制。该方法包括步骤S101-步骤S105。
步骤S101:接收油门开度传感器检测到的油门开度。
步骤S102:接收轮速传感器检测的适时四轮驱动式汽车的第一驱动轮的第一速度信号。
步骤S103:基于第一速度信号获取第一驱动轮的滑转率。
步骤S104:基于油门开度识别适时四轮驱动式汽车的起步状态。
步骤S105:基于起步状态以及第一驱动轮的滑转率确定是否触发4WD电控单元和/或TCS电控单元。
在本申请实施例中,通过油门开度识别适时四轮驱动式汽车的起步状态,进而识别驾驶员的起步意图,进而通过驾驶员的起步意图来触发4WD电控单元和/或所述TCS电控单元对适时四轮驱动式汽车的控制,与现有技术相比,能够调节4WD电控单元和TCS电控单元触发顺序,使得4WD电控单元和TCS电控单元触发顺序能够满足驾驶员对于汽车起步的期望,提高了驾驶员的使用体验。
下面结合具体的示例对上述步骤进行说明。
步骤S101:接收油门开度传感器检测到的油门开度。
需要说明的是,油门开度指的是节气门开度(其受油门踏板控制),汽油发动机是根据节气门开度来控制喷油量的。可以理解为,油门开度越大,汽油发动机的喷油量就越大,因此,通过油门开度传感器检测到的油门开度可以用于识别驾驶员的起步意图,也即可以通过油门开度传感器检测到的油门开度识别适时四轮驱动式汽车的起步状态,进而识别驾驶员的起步意图。
步骤S102:接收轮速传感器检测的适时四轮驱动式汽车的第一驱动轮的第一速度信号。
其中,第一驱动轮为当适时四轮驱动式汽车切换至两轮驱动时的驱动轮。比如,第一驱动轮可以是适时四轮驱动式汽车的两个前轮,当驾驶员将适时四轮驱动式汽车切换至两轮驱动时,此时通过两个前轮对汽车进行驱动。此种类型的汽车为前轮驱动型的适时四轮驱动式汽车。当然,第一驱动轮可以是适时四轮驱动式汽车的两个后轮,当驾驶员将适时四轮驱动式汽车切换至两轮驱动时,此时通过两个后轮对汽车进行驱动。此种类型的汽车为后轮驱动型的适时四轮驱动式汽车。
上述的第一驱动轮的第一速度信号由轮速传感器采集,第一速度信号包括车轮转速ω以及当前适时四轮驱动式汽车的实际车速u。
步骤S103:基于第一速度信号获取第一驱动轮的滑转率。
步骤S104:基于油门开度识别适时四轮驱动式汽车的起步状态。
作为一种实施方式,基于油门开度识别适时四轮驱动式汽车的起步状态可以包括:判断油门开度是否大于第一预设阈值;若油门开度大于第一预设阈值,则识别适时四轮驱动式汽车的起步状态为急加速起步;若油门开度小于第一预设阈值,则识别适时四轮驱动式汽车的起步状态为平稳起步。
下面举例进行说明,比如第一阈值为60%。若油门开度传感器检测到的油门开度大于60%,则说明驾驶员所踩的油门踏板开度大,此时驾驶员的期望追求动力性满足急加速起步,因此,此时底盘域控制器识别适时四轮驱动式汽车的起步状态为急加速起步。若油门开度传感器检测到的油门开度小于60%,则说明驾驶员所踩的油门踏板开度小,此时驾驶员的期望消耗较少的燃油实现平稳起步,因此,此时底盘域控制器识别适时四轮驱动式汽车的起步状态为平稳起步。
可以理解的是,第一阈值还可以是50%、70%等等,第一阈值可以根据实际需求而定,因此,本申请不对第一阈值的具体数值进行限定。
在本申请实施例中,通过将油门开度与设定的第一预设阈值进行比较,能够准确的依据比较结果确定驾驶员的起步意图。
作为又一种实施方式,基于油门开度识别适时四轮驱动式汽车的起步状态可以包括:基于油门开度获取油门开度率;其中,油门开度率为适时四轮驱动式汽车起步时,油门开度的变化率;判断油门开度率是否大于第二预设阈值;若油门开度率大于第二预设阈值,则识别适时四轮驱动式汽车的起步状态为急加速起步;若油门开度率小于第二预设阈值,则识别适时四轮驱动式汽车的起步状态为平稳起步。
需要说明的是,油门开度率=油门开度/变化时间。比如,适时四轮驱动式汽车起步时油门开度为60%,油门开度从0变为60%的变化时间为0.5秒,则油门开度率=60%/0.5=120。
可选地,第二阈值为120,若底盘域控制器得到的油门开度率大于120,则说明驾驶员所踩的油门踏板开度大,速度快,此时驾驶员的期望追求动力性满足急加速起步,因此,此时底盘域控制器识别适时四轮驱动式汽车的起步状态为急加速起步。若底盘域控制器得到的油门开度率小于120,则说明驾驶员所踩的油门踏板开度小,速度慢,此时驾驶员的期望消耗较少的燃油实现平稳起步,因此,此时底盘域控制器识别适时四轮驱动式汽车的起步状态为平稳起步。
可以理解的是,第二阈值还可以是110、140等等,第二阈值可以根据实际需求而定,因此,本申请不对第二阈值的具体数值进行限定。
在本申请实施例中,通过将油门开度率与设定的第二预设阈值进行比较,能够更加准确的依据比较结果确定驾驶员的起步意图。
步骤S105:基于起步状态以及第一驱动轮的滑转率确定是否触发4WD电控单元和/或TCS电控单元。
由于起步状态包括急加速起步和平稳起步。因此,分别对两种起步状态下是否触发4WD电控单元和/或所述TCS电控单元进行说明。
第一种情况,若适时四轮驱动式汽车的起步状态为急加速起步,则增大TCS电控单元的触发阈值。将第一驱动轮的滑转率与4WD电控单元的触发阈值以及与增大后的TCS电控单元的触发阈值进行比较。若第一驱动轮的滑转率大于4WD电控单元的触发阈值且小于增大后的TCS电控单元的触发阈值,则触发4WD电控单元,以使4WD电控单元增大适时四轮驱动式汽车的第二驱动轮的驱动力矩。
需要说明的是,4WD电控单元和TCS电控单元的触发阈值通常情况下均为20%,在现有技术中两种电控单元都有几率被触发,若是TCS电控单元先于4WD电控单元触发,则此时TCS电控单元会对第一驱动轮施加制动压力从而使其滑转率下降。当因为施加制动而使第一驱动轮滑转率下降至正常水平时,4WD电控单元的控制逻辑会认为此时第一驱动轮工作正常,从而不向第二驱动轮的轴传递转矩造成整车动力性的浪费,没有满足驾驶员急加速起步的期望。因此,于申请实施例中,将TCS电控单元的触发阈值提升至30%,以减小TCS电控单元的触发几率。当然,为了进一步的减小TCS电控单元的触发几率,可以将TCS电控单元的触发阈值提升至40%、60%等,本申请不作限定。
在增大TCS电控单元的触发阈值之后,将第一驱动轮的滑转率与4WD电控单元的触发阈值以及与增大后的TCS电控单元的触发阈值进行比较。若第一驱动轮的滑转率大于4WD电控单元的触发阈值且小于增大后的TCS电控单元的触发阈值,则触发4WD电控单元。此时通过4WD电控单元调节第一驱动轮和第二驱动轮的动力配比。下面对4WD电控单元的工作原理进行说明,请参阅图4以及图5,其中,适时四轮驱动式汽车的发动机的曲轴输出与变速箱连接,变速箱输出力矩经过前主减速器传递到前差速器,进而传递给左前轮和右前轮(左前轮和右前轮作为驱动轮)。作为取力器的一对锥齿轮的主动齿轮装配在前差速器的壳体上,被动齿轮纵向布置,通过法兰与中央传动轴输入端相连,进而将前轴的部分驱动力矩传递给中央传动轴。中央传动轴中安装有万向传动节,保证车辆前后驱动桥之间具有相对自由度。中央传动轴末端通过与电磁多片式离合器输入端相连。电磁多片式离合器输出端通过后轴主减速器与后差速器连接。当电磁多片式离合器处于断开状态时,后轴退出传动,变速箱输出的驱动力矩全部传递给前驱动桥。当电磁多片式离合器处于压紧结合状态时,前驱动桥与后驱动桥便被锁止,驱动转矩同时被传递到前后轴车轮上。也即4WD电控单元被触发时,若车辆前轮处于附着较差的路面时,车辆能利用后轮的附着提供额外的驱动力以保证车辆正常行驶。具体的,4WD电控单元中包括PID(Proportional比例、Integral积分、Differential微分)控制器或滑模控制器。4WD电控单元被触发后,底盘域控制器中的滑转率反馈控制将以第一驱动轮的车轮轮速ωf与目标轮速ωtar的差值作为PID控制器或滑模控制器的输入,PID控制器或滑模控制器的输出为电磁多片式离合器命令转矩Tcmd,对应的电磁线圈激励电流大小为icmd,电磁离合器实际向后轴传递的转矩大小为Tclt,由此得到实际的前轴转矩大小为Tf,后轴转矩大小为Tr。比如前轴转矩大小Tf与后轴转矩Tr大小相同,此时前后轴动力配比为50:50。
需要说明的是,由于4WD电控单元的工作原理已为本领域技术人员所熟知,因此,不作过多的阐述。
但是,适时四轮驱动式汽车的第二驱动轮也可能处于低附路面,第二驱动轮的滑转率也可能比较大,为了避免当4WD电控单元增大适时四轮驱动式汽车的第二驱动轮的驱动力矩后,由于第二驱动轮的滑转率较大,造成汽车事故的情况,在4WD电控单元被触发之后,该方法还包括:接收轮速传感器检测的第二驱动轮的第二速度信号;基于第二速度信号获取第二驱动轮的滑转率;判断第二驱动轮的滑转率是否大于TCS电控单元的触发阈值;若第二驱动轮的滑转率大于TCS电控单元的触发阈值,则触发TCS电控单元,以使TCS电控单元增大第二驱动轮的制动力矩。
也即,在本申请实施例中,四个车轮上均设置有轮速传感器,在4WD电控单元被触发之后,底盘域控制器接收轮速传感器检测的第二驱动轮的第二速度信号,并基于第二速度信号获取第二驱动轮的滑转率。当第二驱动轮的滑转率大于TCS电控单元的触发阈值时,通过TCS电控单元作为辅助控制,增大第二驱动轮的制动力矩,进而减小了第二驱动轮的滑转率,保证了汽车的稳定起步。
在其他实施例中,在判断是否需要TCS电控单元作为辅助控制时,也可以是判断第二驱动轮的滑转率是否大于增大后的TCS电控单元的触发阈值;若第二驱动轮的滑转率大于增大后的TCS电控单元的触发阈值,则触发TCS电控单元。
第二种情况,若适时四轮驱动式汽车的起步状态为平稳起步,则增大4WD电控单元的触发阈值;将第一驱动轮的滑转率与TCS电控单元的触发阈值以及与增大后的4WD电控单元的触发阈值进行比较;若第一驱动轮的滑转率大于TCS电控单元的触发阈值且小于增大后的4WD电控单元的触发阈值,则触发TCS电控单元,以使TCS电控单元增大第一驱动轮的制动力矩。
需要说明的,当适时四轮驱动式汽车的起步状态为平稳起步,表明驾驶员的起步意图为期望消耗较少的燃油进行起步,若此时4WD电控单元先于TCS电控单元触发,则由于四驱传动系统复杂、机械部件惯量大,且电磁多片式离合器依靠摩擦传递扭矩,不可避免的存在较大的能量损耗和克服各种阻力做功的情况,进而增加了起步过程中汽车的燃油消耗量,难以满足驾驶员对燃油消耗量的期望。因此,于本申请实施例中,将4WD电控单元的触发阈值增大,比如提升至25%,以减小4WD电控单元的触发几率。
但是若第一驱动轮的滑转率大于增大后的4WD电控单元的触发阈值,则表示第一驱动轮的打滑情况已经较为严重,此时仅通过TCS电控单元进行调节作用效果不好,因此,触发4WD电控单元,以使4WD电控单元增大适时四轮驱动式汽车的第二驱动轮的驱动力矩。由于在第一种情况下已经对4WD电控单元的调节过程进行了说明,在此不作重复阐述,相同部分互相参考即可。
同理,在第二种情况下,在触发4WD电控单元之后,该方法还包括:接收轮速传感器检测的第二驱动轮的第二速度信号;基于第二速度信号获取第二驱动轮的滑转率;判断第二驱动轮的滑转率是否大于TCS电控单元的触发阈值;若第二驱动轮的滑转率大于TCS电控单元的触发阈值,则触发TCS电控单元,以使TCS电控单元增大第二驱动轮的制动力矩。
基于同一发明构思,本申请实施例还提供一种控制装置,包括:
接收模块,用于接收所述油门开度传感器检测到的油门开度;以及接收所述轮速传感器检测的所述适时四轮驱动式汽车的第一驱动轮的第一速度信号。
滑转率解算模块,用于基于所述第一速度信号获取所述第一驱动轮的滑转率。
识别模块,用于基于所述油门开度识别所述适时四轮驱动式汽车的起步状态。
确定模块,用于基于所述起步状态以及所述第一驱动轮的滑转率确定是否触发所述4WD电控单元和/或所述TCS电控单元。
需要说明的是,由于所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
基于同一发明构思,本申请实施例还提供一种存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序在被运行时执行上述实施例中提供的方法。
该存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
在本申请所提供的实施例中,应该理解到,所揭露装置和方法,可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,又例如,多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
另外,作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
再者,在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分,也可以是各个模块单独存在,也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上所述仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请的保护范围,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种控制方法,其特征在于,应用于适时四轮驱动式汽车的底盘域控制系统中的底盘域控制器,所述适时四轮驱动式汽车还包括油门开度传感器以及轮速传感器,所述底盘域控制系统还包括4WD电控单元以及TCS电控单元;所述底盘域控制器分别与所述4WD电控单元、所述TCS电控单元、所述油门开度传感器以及所述轮速传感器电连接;所述方法包括:
接收所述油门开度传感器检测到的油门开度;
接收所述轮速传感器检测的所述适时四轮驱动式汽车的第一驱动轮的第一速度信号;
基于所述第一速度信号获取所述第一驱动轮的滑转率;
基于所述油门开度识别所述适时四轮驱动式汽车的起步状态;
基于所述起步状态以及所述第一驱动轮的滑转率确定是否触发所述4WD电控单元和/或所述TCS电控单元;
其中,基于所述油门开度识别所述适时四轮驱动式汽车的起步状态,包括:判断所述油门开度是否大于第一预设阈值;若所述油门开度大于第一预设阈值,则识别所述适时四轮驱动式汽车的起步状态为急加速起步;若所述油门开度小于第一预设阈值,则识别所述适时四轮驱动式汽车的起步状态为平稳起步;
相应的,所述基于所述起步状态以及所述第一驱动轮的滑转率确定是否触发所述4WD电控单元和/或所述TCS电控单元,包括:若所述适时四轮驱动式汽车的起步状态为急加速起步,则增大所述TCS电控单元的触发阈值;将所述第一驱动轮的滑转率与所述4WD电控单元的触发阈值以及与增大后的所述TCS电控单元的触发阈值进行比较;若所述第一驱动轮的滑转率大于所述4WD电控单元的触发阈值且小于增大后的所述TCS电控单元的触发阈值,则触发所述4WD电控单元,以使所述4WD电控单元增大所述适时四轮驱动式汽车的第二驱动轮的驱动力矩。
2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,在触发所述4WD电控单元之后,所述方法还包括:
接收所述轮速传感器检测的所述第二驱动轮的第二速度信号;
基于所述第二速度信号获取所述第二驱动轮的滑转率;
判断所述第二驱动轮的滑转率是否大于所述TCS电控单元的触发阈值;
若所述第二驱动轮的滑转率大于所述TCS电控单元的触发阈值,则触发所述TCS电控单元,以使所述TCS电控单元增大所述第二驱动轮的制动力矩。
3.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述基于所述起步状态以及所述第一驱动轮的滑转率确定是否触发所述4WD电控单元和/或所述TCS电控单元,包括:
若所述适时四轮驱动式汽车的起步状态为平稳起步,则增大所述4WD电控单元的触发阈值;
将所述第一驱动轮的滑转率与所述TCS电控单元的触发阈值以及与增大后的所述4WD电控单元的触发阈值进行比较;
若所述第一驱动轮的滑转率大于所述TCS电控单元的触发阈值且小于增大后的所述4WD电控单元的触发阈值,则触发所述TCS电控单元,以使所述TCS电控单元增大所述第一驱动轮的制动力矩。
4.根据权利要求3所述的控制方法,其特征在于,在所述将所述第一驱动轮的滑转率与所述TCS电控单元的触发阈值以及与所述增大后的所述4WD电控单元的触发阈值进行比较之后,所述方法还包括:
若所述第一驱动轮的滑转率大于增大后的所述4WD电控单元的触发阈值,则触发所述4WD电控单元,以使所述4WD电控单元增大所述适时四轮驱动式汽车的第二驱动轮的驱动力矩。
5.根据权利要求4所述的控制方法,其特征在于,在触发所述4WD电控单元之后,所述方法还包括:
接收所述轮速传感器检测的所述第二驱动轮的第二速度信号;
基于所述第二速度信号获取所述第二驱动轮的滑转率;
判断所述第二驱动轮的滑转率是否大于所述TCS电控单元的触发阈值;
若所述第二驱动轮的滑转率大于所述TCS电控单元的触发阈值,则触发所述TCS电控单元,以使所述TCS电控单元增大所述第二驱动轮的制动力矩。
6.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述基于所述油门开度识别所述适时四轮驱动式汽车的起步状态,包括:
基于所述油门开度获取油门开度率;其中,所述油门开度率为所述适时四轮驱动式汽车起步时,所述油门开度的变化率;
判断所述油门开度率是否大于第二预设阈值;
若所述油门开度率大于第二预设阈值,则识别所述适时四轮驱动式汽车的起步状态为急加速起步;
若所述油门开度率小于第二预设阈值,则识别所述适时四轮驱动式汽车的起步状态为平稳起步。
7.一种底盘域控制系统,其特征在于,设置在适时四轮驱动式汽车中,所述适时四轮驱动式汽车包括第一驱动轮、第二驱动轮,油门开度传感器以及轮速传感器,所述轮速传感器分别与所述第一驱动轮以及所述第二驱动轮连接,所述底盘域控制系统包括:
4WD电控单元;与所述第一驱动轮和所述第二驱动轮连接;所述4WD电控单元用于调节所述第一驱动轮和所述第二驱动轮的动力配比;
TCS电控单元;与所述第一驱动轮和所述第二驱动轮连接;所述TCS电控单元用于增大所述第一驱动轮或所述第二驱动轮的制动力矩;
底盘域控制器;所述底盘域控制器分别与所述4WD电控单元、所述TCS电控单元电连接;所述底盘域控制器用于执行如权利要求1-6中任一项所述的方法。
8.一种适时四轮驱动式汽车,其特征在于,包括第一驱动轮、第二驱动轮,油门开度传感器、轮速传感器以及如权利要求7所述的底盘域控制系统;
所述底盘域控制系统分别与所述第一驱动轮、所述第二驱动轮、所述油门开度传感器以及所述轮速传感器连接。
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