CN112297878A - 扭矩分配方法、装置和车辆 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种扭矩分配方法、装置和车辆。该方法包括：获取车辆当前的第一行驶参数，并根据该第一行驶参数获取期望相对滑移率，其中，相对滑移率可以表征车辆的前轴和后轴的滑移率的相对偏差；获取车辆的后轴当前滑移率和前轴当前滑移率，并根据后轴当前滑移率和前轴当前滑移率获取车辆的当前相对滑移率；根据期望相对滑移率和当前相对滑移率，为前轴和后轴分配扭矩。这样，通过合理的扭矩分配，使得当前相对滑移率与目标相对滑移率相等或接近，避免车辆打滑，保证了车辆的行驶稳定性，同时也能够合理最大化利用前轴和后轴的总扭矩，使车辆驱动力达到最大，提升车辆的驱动性能。

Description

扭矩分配方法、装置和车辆

技术领域

本公开涉及车辆控制中领域，具体地，涉及一种扭矩分配方法、装置和车辆。

背景技术

在传统的燃油四驱车辆或者新能源四驱车辆中，如何进行扭矩分配是提升四驱车辆驱动性能的关键技术，但传统的扭矩分配方案一般都是根据驾驶模式选择固定比例对车辆的前轴和后轴进行扭矩分配。采用固定比例进行扭矩分配，在部分场景下无法解决车辆的打滑问题，影响车辆的稳定性和安全性。

发明内容

为了解决上述问题，本公开提供一种扭矩分配方法、装置和车辆。

第一方面，本公开提供了一种扭矩分配方法，应用于车辆，所述车辆包括前轴和后轴，所述方法包括：

获取所述车辆当前的第一行驶参数；

根据所述第一行驶参数获取期望相对滑移率，所述相对滑移率表征所述车辆的前轴和后轴的滑移率的相对偏差；

获取所述车辆的后轴当前滑移率和前轴当前滑移率；

根据所述后轴当前滑移率和所述前轴当前滑移率获取所述车辆的当前相对滑移率；

根据所述期望相对滑移率和所述当前相对滑移率，为所述前轴和所述后轴分配扭矩。

可选地，所述根据所述第一行驶参数获取期望相对滑移率包括：通过预设参数滑移率对应关系，获取所述第一行驶参数对应的候选期望相对滑移率，其中，所述预设参数滑移率对应关系包括所述第一行驶参数和所述候选期望相对滑移率的对应关系；根据所述候选期望相对滑移率确定所述期望相对滑移率。

可选地，所述根据所述候选期望相对滑移率确定所述期望相对滑移率包括：在所述第一行驶参数为一个的情况下，将所述候选期望相对滑移率作为所述期望相对滑移率；或者，在所述第一行驶参数为多个的情况下，将每个所述第一行驶参数对应的候选期望相对滑移率相加，得到所述期望相对滑移率。

可选地，所述第一行驶参数包括当前车速、当前总扭矩、方向盘转向角和侧向加速度中的一个或多个。

可选地，所述根据所述期望相对滑移率和所述当前相对滑移率，为所述前轴和所述后轴分配扭矩包括：根据所述期望相对滑移率和所述当前相对滑移率获取所述车辆的扭矩转移量；根据所述车辆的总需求扭矩、后轴预分配扭矩和所述扭矩转移量，为所述前轴和所述后轴分配扭矩。

可选地，所述根据所述期望相对滑移率和所述当前相对滑移率获取所述车辆的扭矩转移量包括：根据所述期望相对滑移率和所述当前相对滑移率的差值得到打滑偏移量；根据所述打滑偏移量，通过PID控制算法获取所述扭矩转移量。

可选地，所述方法还包括：根据预设车速滑移率对应关系获取所述车辆的当前车速对应的后轴期望滑移率，其中，所述预设车速滑移率对应关系包括所述当前车速与所述后轴期望滑移率的对应关系；

所述根据所述期望相对滑移率和所述当前相对滑移率的差值得到打滑偏移量包括：计算所述后轴期望滑移率与所述后轴当前滑移率的第一差值；计算所述期望相对滑移率与所述当前相对滑移率的第二差值；将所述第一差值和所述第二差值的最大值作为所述打滑偏移量。

可选地，所述PID控制算法包括算法参数，所述算法参数为根据所述车辆的当前车速通过车速参数对应关系得到的，所述车速参数对应关系包括不同车速与所述算法参数的对应关系。

可选地，所述根据所述车辆的总需求扭矩、后轴预分配扭矩和所述扭矩转移量，为所述前轴和所述后轴分配扭矩包括：根据所述车辆的后轴预分配扭矩和所述扭矩转移量确定后轴目标扭矩；将所述总需求扭矩和所述后轴目标扭矩中的最小值作为后轴分配扭矩，并按照所述后轴分配扭矩为所述后轴分配扭矩；将所述总需求扭矩与所述后轴分配扭矩的差值作为前轴分配扭矩，并按照所述前轴分配扭矩为所述前轴分配扭矩。

可选地，所述后轴预分配扭矩通过以下方式预先分配：根据预设踏板车速预分配扭矩对应关系，获取所述车辆的加速踏板开度和当前车速对应的后轴预分配基础扭矩，其中，所述预设踏板车速预分配扭矩对应关系包括所述加速踏板开度和当前车速与所述后轴预分配基础扭矩的对应关系；

可选地，所述根据所述后轴预分配基础扭矩确定所述后轴预分配扭矩包括：将所述后轴预分配基础扭矩作为所述后轴预分配扭矩。

可选地，所述方法还包括：根据所述车辆的第二行驶参数确定预分配修正系数；

所述根据所述后轴预分配基础扭矩确定所述后轴预分配扭矩包括：按照所述预分配修正系数修正所述后轴预分配基础扭矩，得到所述后轴预分配扭矩。

可选地，所述第二行驶参数包括方向盘转向角、总需求扭矩、坡度和附着系数中的一个或多个。

第二方面，本公开提供了一种扭矩分配装置，应用于车辆，所述车辆包括前轴和后轴，所述装置包括：

第一行驶参数获取模块，用于获取所述车辆当前的第一行驶参数；

期望相对滑移率获取模块，用于根据所述第一行驶参数获取期望相对滑移率，所述相对滑移率表征所述车辆的前轴和后轴的滑移率的相对偏差；

当前滑移率获取模块，用于获取所述车辆的后轴当前滑移率和前轴当前滑移率；

当前相对滑移率获取模块，用于根据所述后轴当前滑移率和所述前轴当前滑移率获取所述车辆的当前相对滑移率；

扭矩分配模块，用于根据所述期望相对滑移率和所述当前相对滑移率，为所述前轴和所述后轴分配扭矩。

可选地，所述期望相对滑移率获取模块用于：

通过预设参数滑移率对应关系，获取所述第一行驶参数对应的候选期望相对滑移率，其中，所述预设参数滑移率对应关系包括所述第一行驶参数和所述候选期望相对滑移率的对应关系；

根据所述候选期望相对滑移率确定所述期望相对滑移率。

可选地，所述期望相对滑移率获取模块还用于：

在所述第一行驶参数为一个的情况下，将所述候选期望相对滑移率作为所述期望相对滑移率；或者，

在所述第一行驶参数为多个的情况下，将每个所述第一行驶参数对应的候选期望相对滑移率相加，得到所述期望相对滑移率。

可选地，所述第一行驶参数包括当前车速、当前总扭矩、方向盘转向角和侧向加速度中的一个或多个。

可选地，所述扭矩分配模块，用于根据所述期望相对滑移率和所述当前相对滑移率获取所述车辆的扭矩转移量；根据所述车辆的总需求扭矩、后轴预分配扭矩和所述扭矩转移量，为所述前轴和所述后轴分配扭矩。

可选地，所述扭矩分配模块，用于根据所述期望相对滑移率和所述当前相对滑移率的差值得到打滑偏移量；根据所述打滑偏移量，通过PID控制算法获取所述扭矩转移量。

可选地，所述装置还包括：

后轴期望滑移率获取模块，用于根据预设车速滑移率对应关系获取所述车辆的当前车速对应的后轴期望滑移率，其中，所述预设车速滑移率对应关系包括所述当前车速与所述后轴期望滑移率的对应关系；

所述扭矩分配模块，用于计算所述后轴期望滑移率与所述后轴当前滑移率的第一差值；计算所述期望相对滑移率与所述当前相对滑移率的第二差值；将所述第一差值和所述第二差值的最大值作为所述打滑偏移量。

可选地，所述PID控制算法包括算法参数，所述算法参数为根据所述车辆的当前车速通过车速参数对应关系得到的，所述车速参数对应关系包括不同车速与所述算法参数的对应关系。

可选地，所述扭矩分配模块，用于根据所述车辆的后轴预分配扭矩和所述扭矩转移量确定后轴目标扭矩；将所述总需求扭矩和所述后轴目标扭矩中的最小值作为后轴分配扭矩，并按照所述后轴分配扭矩为所述后轴分配扭矩；将所述总需求扭矩与所述后轴分配扭矩的差值作为前轴分配扭矩，并按照所述前轴分配扭矩为所述前轴分配扭矩。

可选地，所述装置还包括：

后轴扭矩预分配模块，用于根据预设踏板车速预分配扭矩对应关系，获取所述车辆的加速踏板开度和当前车速对应的后轴预分配基础扭矩，其中，所述预设踏板车速预分配扭矩对应关系包括所述加速踏板开度和当前车速与所述后轴预分配基础扭矩的对应关系；

可选地，所述后轴扭矩预分配模块，用于将所述后轴预分配基础扭矩作为所述后轴预分配扭矩。

可选地，所述后轴扭矩预分配模块，还用于根据所述车辆的第二行驶参数确定预分配修正系数；按照所述预分配修正系数修正所述后轴预分配基础扭矩，得到所述后轴预分配扭矩。

可选地，所述第二行驶参数包括方向盘转向角、总需求扭矩、坡度和附着系数中的一个或多个。

第三方面，本公开提供一种车辆，所述车辆在行驶时可以执行本公开第一方面所述的扭矩分配方法。

采用上述技术方案，通过获取车辆当前的第一行驶参数，并根据该第一行驶参数获取期望相对滑移率，其中，相对滑移率可以表征车辆的前轴和后轴的滑移率的相对偏差；获取车辆的后轴当前滑移率和前轴当前滑移率，并根据后轴当前滑移率和前轴当前滑移率获取车辆的当前相对滑移率；根据期望相对滑移率和当前相对滑移率，为前轴和后轴分配扭矩。这样，通过合理的扭矩分配，使得当前相对滑移率与目标相对滑移率相等或接近，避免车辆打滑，保证了车辆的行驶稳定性，同时也能够合理最大化利用前轴和后轴的总扭矩，使车辆驱动力达到最大，提升车辆的驱动性能。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开实施例提供的一种扭矩分配方法的流程图；

图2是本公开实施例提供的另一种扭矩分配方法的流程图；

图3是本公开实施例提供的一种扭矩分配装置的结构示意图；

图4是本公开实施例提供的另一种扭矩分配装置的结构示意图；

图5是本公开实施例提供的另外一种扭矩分配装置的结构示意图；

图6是本公开实施例提供的一种车辆的框图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在下文中的描述中，“第一”、“第二”等词汇，仅用于区分描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。

首先，对本公开的应用场景进行说明。本公开可以应用于扭矩分配场景，特别是四驱车辆的扭矩分配场景。如何进行扭矩分配是提升四驱车辆驱动性能的关键技术，相关技术中的扭矩分配方案是根据驾驶模式选择固定比例对车辆的前轴和后轴进行扭矩分配，常见的驾驶模式包括经济模式、运动模式、沙地模式等，示例地，在运动模式下，可以给后轴分配更多的扭矩，例如分配总需求扭矩的90％；在沙地模式下，可以给前后轴平均分配扭矩，例如前后轴各位分配总需求扭矩的50％。但是在实际应用中，基于上述驾驶模式采用固定比例进行扭矩分配的方法具有局限性，在车辆动态控制过程中并不能很好地发挥作用，特别是在车辆打滑场景下无法对车辆进行有效控制，影响车辆行驶稳定性。比如实际行驶中，车辆有可能前轴或后轴单独打滑，或者也有可能前轴后轴的打滑情况不一样，也就是滑移率不同，此时若仍然按照固定比例进行扭矩分配，则不能较好的解决车辆的打滑问题。

需要说明的是，滑移率是在车轮运动中滑动成分所占的比例，表征了车辆打滑情况，滑移率对车辆的制动附着系数和侧向附着系数影响极大，若滑移率控制不好，车辆会出现打滑现象，从而影响车辆的行驶性能。

发明人发现：可以通过前轴滑移率对前轴的扭矩进行分配，或者通过后轴滑移率对后轴的扭矩分配进行分配，从而通过上述分别对前轴和后轴进行扭矩分配来解决部分场景下的车辆的打滑问题；进一步地，若使用前轴和后轴的滑移率的相对偏差，也就是相对滑移率，对前轴和后轴进行扭矩分配，能够更加有效的解决车辆的打滑问题，同时还能够最大化利用前后轴的总扭矩，使车辆驱动力达到最大。

因此，为了解决上述问题，本公开提供了一种扭矩分配方法、装置和车辆，该方法包括：获取车辆当前的第一行驶参数，并根据该第一行驶参数获取期望相对滑移率，其中，相对滑移率可以表征车辆的前轴和后轴的滑移率的相对偏差；获取车辆的后轴当前滑移率和前轴当前滑移率，并根据后轴当前滑移率和前轴当前滑移率获取车辆的当前相对滑移率；根据期望相对滑移率和当前相对滑移率，为前轴和后轴分配扭矩。这样，通过合理的扭矩分配，使得当前相对滑移率与目标相对滑移率相等或接近，避免车辆打滑，保证了车辆的行驶稳定性，同时也能够合理最大化利用前轴和后轴的总扭矩，使车辆驱动力达到最大，提升车辆的驱动性能。

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。

图1是本公开实施例提供的一种扭矩分配方法，如图1所示，该方法的执行主体可以是车辆，该车辆包括前轴和后轴，该方法包括：

S101、获取车辆当前的第一行驶参数。

其中，第一行驶参数可以是影响车辆滑移率的行驶参数。示例地，该第一行驶参数可以包括车辆的当前车速或方向盘转向角，可以通过速度传感器获取车辆自身的行驶速度作为当前车速，通过方向盘转角传感器获取车辆当前的方向盘转向角。

S102、根据第一行驶参数获取期望相对滑移率。

其中，相对滑移率可以表征车辆的前轴和后轴的滑移率的相对偏差，期望相对滑移率可以表征维持车辆稳定行驶的相对滑移率，该期望相对滑移率可以是最优值或最优范围。

需要说明的是，在不同的第一行驶参数下，车辆发生打滑的概率和打滑带来的危险程度不同，因此可以对应到不同的期望相对滑移率。示例地，在上述第一行驶参数为当前车速的情况下，当前车速越大，车辆打滑带来的危险越大，因此，当前车速越大，对应的期望相对滑移率可以越小，从而避免车辆高速下打滑带来的危险；反之，当前车速越小，对应的期望相对滑移率可以相对较大。

在本步骤中，根据上述第一行驶参数获取期望相对滑移率的方式有多种，示例地：

若第一行驶参数包括当前车速，在当前车速小于或等于第一车速阈值的情况下，可以确定期望相对滑移率为预设第一目标相对滑移率；在当前车速大于该第一车速阈值的情况下，可以确定期望相对滑移率为预设第二目标相对滑移率。其中，预设第一目标相对滑移率和预设第二目标相对滑移率可以根据车辆实验进行设定，例如，在低速下的预设第一目标相对滑移率可以设置较大，在高速下的预设第一目标相对滑移率可以设置较小。

若第一行驶参数包括方向盘转向角，方向盘转向角可以设置为：保持车辆直线行驶的角度作为0度，方向盘从0度向左转的角度为负值，方向盘从0度向右转的角度为正值，当然，也可以反过来，向左转的角度为正值，向右转的角度为负值。这样，在方向盘转向角为0度的情况下，可以确定期望相对滑移率为预设第三目标相对滑移率；在方向盘转向角小于0度的情况下，可以确定期望相对滑移率为预设第四目标相对滑移率；在方向盘转向角大于0度的情况下，可以确定期望相对滑移率为预设第五目标相对滑移率。同样地，上述预设第三目标相对滑移率、预设第四目标相对滑移率和预设第五目标相对滑移率也可以根据车辆实验进行设定。

S103、获取车辆的后轴当前滑移率和前轴当前滑移率。

在本步骤中，可以首先获取车辆的车速和每个车轮的轮速，根据车速和轮速获取每个车轮的滑移率；然后根据左前轮滑移率和右前轮滑移率获取前轴当前滑移率，根据左后轮滑移率和右后轮滑移率获取后轴当前滑移率。示例地：

每个车轮的当前滑移率的计算公式可以是：

|车速-该车轮的轮速|/MAX(车速，该车轮的轮速)，其中：

|车速-该车轮的轮速|表示车速与该车轮的轮速的差值的绝对值；MAX(车速，该车轮的轮速)表示车速与该车轮的轮速中的最大值。

前轴当前滑移率的计算公式可以是：(左前轮当前滑移率+右前轮当前滑移率)/2。

后轴当前滑移率的计算公式可以是：(左后轮当前滑移率+右后轮当前滑移率)/2。

需要说明的是，上述每个车轮的轮速可以通过轮速传感器获取。

S104、根据后轴当前滑移率和前轴当前滑移率得到车辆的当前相对滑移率。

其中，可以将前轴当前滑移率与后轴当前滑移率的差值作为当前相对滑移率。

S105、根据期望相对滑移率和当前相对滑移率，为前轴和后轴分配扭矩。

在本步骤中，为前轴和后轴分配扭矩的方式有多种，示例地：

若当前相对滑移率和期望相对滑移率相等，则可以根据车辆当前的驾驶模式中预先设定的固定分配比例，为前轴和后轴按照上述固定分配比例分配扭矩。

若当前相对滑移率小于期望相对滑移率，则可以在上述固定分配比例的基础上增大前轴扭矩的比例，减小后轴扭矩的比例，得到新的分配比例，按照新的分配比例为前轴和后轴分配扭矩。

若当前相对滑移率大于期望相对滑移率，则可以在上述固定分配比例的基础上减小前轴扭矩的比例，增大后轴扭矩的比例，得到新的分配比例，按照新的分配比例为前轴和后轴分配扭矩。

采用上述方法，通过获取车辆当前的第一行驶参数，并根据该第一行驶参数获取期望相对滑移率，其中，相对滑移率可以表征车辆的前轴和后轴的滑移率的相对偏差；获取车辆的后轴当前滑移率和前轴当前滑移率，并根据后轴当前滑移率和前轴当前滑移率获取车辆的当前相对滑移率；根据期望相对滑移率和当前相对滑移率，为前轴和后轴分配扭矩。从而实现了合理的扭矩分配，使得当前相对滑移率与目标相对滑移率相等或接近，避免车辆打滑，保证了车辆的行驶稳定性，同时也能够合理最大化利用前轴和后轴的总扭矩，使车辆驱动力达到最大，提升车辆的驱动性能。

需要说明的是，若车辆的后轮打滑，前轮不打滑，则说明后轮已达到最大驱动力而前轮未达到最大驱动力，此时采用上述扭矩分配方法，可以根据上述期望相对滑移率和当前相对滑移率将一部分后轴扭矩转移至前轴，确保整车扭矩不变或增大。例如车辆后轮陷入沼泽地发生打滑，此时主要靠前轮实现脱困。

另外，在车辆过弯的工况下，采用上述扭矩分配方法，根据上述期望相对滑移率和当前相对滑移率进行合理的扭矩分配，从而将当前相对滑移率控制在安全范围内，可以有效减少不足转向以及过度转向等工况的发生。其中，过度转向即发生甩尾，汽车偏离理想转弯曲线向内；不足转向即转向偏离理想曲线向外。

在本公开的另外一些实施例中，上述S102步骤根据第一行驶参数获取期望相对滑移率的方式可以包括：

首先，通过预设参数滑移率对应关系，获取第一行驶参数对应的候选期望相对滑移率。

其中，该预设参数滑移率对应关系可以是车辆中预设的第一行驶参数和候选期望相对滑移率的对应关系，可以通过不同车况下的车辆实验进行标定，并预设在车辆中。

需要说明的是，上述预设参数滑移率对应关系可以包含第一行驶参数的值与候选期望相对滑移率的对应关系，也可以包含第一行驶参数的范围与候选期望相对滑移率的对应关系。

另外，上述第一行驶参数可以是一个，也可以是多个。

在第一行驶参数是一个的情况下，可以根据预设参数滑移率对应关系直接获取一个候选期望相对滑移率。

在第一行驶参数是多个的情况下，不同的第一行驶参数可以对应不同的预设参数滑移率对应关系，进而可以获取每个第一行驶参数对应的候选期望相对滑移率。示例地，第一行驶参数1可以对应预设参数滑移率对应关系1，通过该预设参数滑移率对应关系1，可以获取该第一行驶参数1对应的候选期望相对滑移率1；第一行驶参数2可以对应预设参数滑移率对应关系2，通过该预设参数滑移率对应关系2，可以获取该第一行驶参数2对应的候选期望相对滑移率2；第一行驶参数3可以对应预设参数滑移率对应关系3，通过该预设参数滑移率对应关系3，可以获取该第一行驶参数3对应的候选期望相对滑移率3；以此类推。这样，通过多个预设参数滑移率对应关系，可以获取多个第一行驶参数对应的多个候选期望相对滑移率。

其次，根据上述候选期望相对滑移率确定期望相对滑移率。

其中，在上述第一行驶参数为一个的情况下，将上述候选期望相对滑移率作为期望相对滑移率；或者，

在上述第一行驶参数为多个的情况下，将每个上述第一行驶参数对应的候选期望相对滑移率相加，得到期望相对滑移率。

这样，通过预设参数滑移率对应关系获得不同的第一行驶参数对应的期望相对滑移率，从而使得获取的期望相对滑移率更为精确，进一步提升了通过前后轴扭矩分配实现防止车辆打滑的效果。

进一步地，上述第一行驶参数可以包括当前车速、当前总扭矩、方向盘转向角和侧向加速度中的一个或多个。

其中，当前车速可以是通过速度传感器获取车辆自身的行驶速度；当前总扭矩是车辆前后轴的当前扭矩之和，可以从车辆的控制系统中获取；方向盘转向角可以通过方向盘转角传感器获取；侧向加速度可以表示与车辆车行驶方向垂直的方向的加速度，是车辆进行转弯行驶时产生的离心力所带来的加速度，可以通过侧向加速度传感器检测获取。

示例地，该第一行驶参数可以包括当前车速和当前总扭矩，或者，该第一行驶参数可以包括侧向加速度。

需要说明的是，当前总扭矩会影响当前车速的变化，若当前总扭矩较大，则当前车速会逐渐增大，所以在上述第一行驶参数包括当前车速和当前总扭矩的情况下，使用当前车速和当前总扭矩共同获取的期望相对滑移率，相比于仅使用当前车速获取的期望相对滑移率更为准确，进而基于该更为准确的期望相对滑移率对车辆的前后轴扭矩进行分配，能够更为有效的控制车辆打滑，提升车辆行驶稳定性。

另外，一般情况下，驾驶员通过方向盘控制车辆转弯会产生侧向加速度，也就是当方向盘转向角不为0的情况下，会产生侧向加速度。但在某些特殊情况下，例如大风、路面倾斜等路况下，即使方向盘转向角为0，也会产生侧向加速度，也就是说，在上述特殊场景下，仅通过方向盘转向角无法反应车辆的实际侧向加速度。所以，在上述第一行驶参数包括方向盘转向角和侧向加速度的情况下，使用方向盘转向角和侧向加速度共同获取的期望相对滑移率，相比于仅使用方向盘转向角获取的期望相对滑移率更为准确，进而基于该更为准确的期望相对滑移率对车辆的前后轴扭矩进行分配，能够更为有效的控制车辆打滑，提升车辆行驶稳定性。

在另外的示例中，该第一行驶参数可以包括当前车速、当前总扭矩、方向盘转向角和侧向加速度总共四个参数。根据上述四个参数分别获取每个参数对应的候选期望相对滑移率，将四个候选期望相对滑移率相加，得到期望相对滑移率。这样，能够根据车辆的行驶状况，得到较为准确的期望相对滑移率，进而基于该期望相对滑移率对车辆的前后轴扭矩进行分配，能够更为有效的控制车辆打滑。

图2是本公开实施例提供的另一种扭矩分配方法，如图2所示，在该实施例中，上述S105步骤根据期望相对滑移率和当前相对滑移率，为前轴和后轴分配扭矩的方式可以包括：

S1051、根据期望相对滑移率和当前相对滑移率获取车辆的扭矩转移量。

其中，扭矩转移量可以表征在后轴预分配扭矩的基础上，为了避免车辆打滑的需要而从总需求扭矩中额外向后轴转移的扭矩。

在本步骤中，可以通过以下方式获取扭矩转移量：

方式一：若当前相对滑移率和期望相对滑移率相等，则可以确定扭矩转移量为0；若当前相对滑移率小于期望相对滑移率，则可以确定扭矩转移量为第一预设转移量，该第一预设转移量可以为负值；若当前相对滑移率大于期望相对滑移率，则可以确定扭矩转移量为第二预设转移量，该第二预设转移量可以为正值。上述第一预设转移量和第二预设转移量都可以根据车辆实验预先设定。

方式二：可以根据期望相对滑移率和当前相对滑移率的差值得到打滑偏移量；然后，根据该打滑偏移量，通过PID控制算法获取扭矩转移量。

其中，PID(Proportion Integration Differentiation，比例-积分-微分)控制算法，是基于PID控制原理对基本线性和动态特性不随时间变化的系统进行偏差调节，使被控变量的实际值与工业要求的预定值一致。PID控制算法的参数有比例系数K_p，积分系数K_i和微分系数K_d。上述算法参数可以是通过理论计算或者工程整定法进行整定后的预设值。

进一步地，上述PID控制算法的算法参数还可以为根据车辆的当前车速通过车速参数对应关系得到的，车速参数对应关系包括不同车速与算法参数的对应关系。该车速参数对应关系可以根据不同车速下的车辆实验或经验数据获取。这样，通过不同的车速下采用不同的算法参数进一步提升控制精度，获取更为准确的扭矩转移量。

可选地，在本实施例中，PID控制算法中的算法参数可以只包括比例系数和积分系数。这样，也能够得到较好的控制效果，同时可以减少PID控制算法的运算量，提升算法效率。

另外需要说明的是，上述扭矩转移量也可以用于表征为了避免车辆打滑的需要而从总需求扭矩中向前轴转移的扭矩。

S1052、根据车辆的总需求扭矩、后轴预分配扭矩和扭矩转移量，为前轴和后轴分配扭矩。

其中，车辆的总需求扭矩可以根据驾驶员需求获取，驾驶员需求可以包括加速踏板的开度和当前车速。后轴预分配扭矩可以根据总需求扭矩和不同的驾驶模式获取，例如在驾驶模式为运动模式时，可以将总需求扭矩的90％分配作为后轴预分配扭矩；在驾驶模式为沙地模式时，可以将总需求扭矩的50％作为后轴预分配扭矩。

在本步骤中，可以将后轴预分配扭矩和扭矩转移量相加，得到后轴目标扭矩，将该后轴目标扭矩作为给后轴分配的扭矩；将车辆的总需求扭矩与后轴目标扭矩的差值作为前轴目标扭矩，将该前轴目标扭矩作为给前轴分配的扭矩。

进一步地，也可以通过以下方式为前轴和后轴分配扭矩：

首先，根据车辆的后轴预分配扭矩和扭矩转移量确定后轴候选目标扭矩。

示例地，可以将后轴预分配扭矩和扭矩转移量相加，得到后轴候选目标扭矩。

其次，将总需求扭矩和后轴候选目标扭矩中的最小值作为后轴目标扭矩，并按照后轴目标扭矩为后轴分配扭矩。

最后，将总需求扭矩与后轴目标扭矩的差值作为前轴分配扭矩，并按照前轴目标扭矩为前轴分配扭矩。

这样，根据期望相对滑移率和当前相对滑移率获取车辆的扭矩转移量，并根据车辆的总需求扭矩、后轴预分配扭矩和扭矩转移量，为前轴和后轴分配扭矩。从而实现了基于相对滑移率的扭矩分配，避免车辆打滑。

在本公开的另外一些实施例中，还可以根据预设车速滑移率对应关系获取车辆的当前车速对应的后轴期望滑移率，其中，该预设车速滑移率对应关系包括当前车速与后轴期望滑移率的对应关系。该预设车速滑移率对应关系可以根据车辆实验标定，并预设在车辆中。这样，在上述S1051步骤根据期望相对滑移率和当前相对滑移率获取车辆的扭矩转移量还可以通过以下方式实现：

首先，计算后轴期望滑移率与后轴当前滑移率的第一差值。

其次，计算期望相对滑移率与当前相对滑移率的第二差值。

然后，将上述第一差值和第二差值的最大值作为打滑偏移量。

最后，根据该打滑偏移量，通过PID控制算法获取扭矩转移量。

这样，以上述第一差值和第二差值中的最大值作为打滑偏移量，可以更为有效的进行扭矩分配，从而避免打滑。例如：在后轴期望滑移率与后轴当前滑移率的第一差值相比上述第二差值更大的情况下，使用该第一差值作为打滑偏移量来获取扭矩转移量，可以更为准确的对后轴预分配扭矩进行调整，从而使用分配后的扭矩避免打滑的效果更好，在保证车辆行驶稳定性的同时，也能够提升车辆的驱动性能。

在本公开的另外一些实施例中，上述后轴预分配扭矩可以通过以下方式进行预先分配：

首先，根据预设踏板车速预分配扭矩对应关系，获取车辆的加速踏板开度和当前车速对应的后轴预分配基础扭矩。

其中，该预设踏板车速预分配扭矩对应关系包括加速踏板开度和当前车速与后轴预分配基础扭矩的对应关系。该预设踏板车速预分配扭矩对应关系可以根据车辆实验标定，并预先设置在车辆中。

然后，根据后轴预分配基础扭矩确定后轴预分配扭矩。

在本步骤中，可以将上述后轴预分配基础扭矩作为后轴预分配扭矩。

进一步地，也可以在上述后轴预分配基础扭矩基础上进行修正后得到后轴预分配扭矩。修正的方法可以包括：根据车辆的第二行驶参数确定预分配修正系数，然后按照该预分配修正系数修正后轴预分配基础扭矩，得到后轴预分配扭矩。

其中，该第二行驶参数可以包括方向盘转向角、总需求扭矩、坡度和附着系数中的一个或多个。

在第二行驶参数是一个的情况下，可以根据参数系数对应关系直接获取预分配修正系数。其中，参数系数对应关系包括第二行驶参数与预分配修正系数的对应关系。例如，若第二行驶参数是方向盘转向角，则该参数系数对应关系包括方向盘转向角与预分配修正系数的对应关系。

在第二行驶参数是多个的情况下，不同的第二行驶参数可以对应不同的参数系数对应关系，进而可以获取每个第二行驶参数对应的候选预分配修正系数，然后将多个候选预分配修正系数的乘积作为预分配修正系数。

示例地，第二行驶参数可以包括方向盘转向角、总需求扭矩、坡度和附着系数四个参数，方向盘转向角可以对应参数系数对应关系1，通过该参数系数对应关系1，可以获取该方向盘转向角对应的候选预分配修正系数1；总需求扭矩可以对应参数系数对应关系2，通过该参数系数对应关系2，可以获取该总需求扭矩对应的候选预分配修正系数2；坡度可以对应参数系数对应关系3，通过该参数系数对应关系3，可以获取该坡度对应的候选预分配修正系数3；附着系数可以对应参数系数对应关系4，通过该参数系数对应关系4，可以获取该附着系数对应的候选预分配修正系数4。然后，将上述后续预分配修正系数1至4的乘积作为预分配修正系数。

通过该方式，可以根据方向盘转向角、总需求扭矩、坡度和附着系数中的一个或多个行驶参数确定预分配修正系数，然后按照该预分配修正系数修正后轴预分配基础扭矩，得到后轴预分配扭矩。这样，可以根据不同的行驶路况更为准确的获取后轴预分配扭矩，从而提升车辆的驱动性能。

需要说明的是，在四驱车辆中，车辆的后轴驱动力一般都大于前轴驱动力，优先分配后轴扭矩，能够提升车辆的驱动性能。因此本公开中，可以根据总需求扭矩优先为后轴分配扭矩，例如，可以在后轴驱动力足够的情况下，可以将总需求扭矩作为后轴预分配扭矩，从而提升车辆的驱动性能。

图3是本公开实施例提供的一种扭矩分配装置的结构示意图，如图3所示，该装置可以应用于车辆，该车辆包括前轴和后轴，该装置可以包括：

第一行驶参数获取模块301，用于获取该车辆当前的第一行驶参数；

期望相对滑移率获取模块302，用于根据该第一行驶参数获取期望相对滑移率，该相对滑移率表征该车辆的前轴和后轴的滑移率的相对偏差；

当前滑移率获取模块303，用于获取该车辆的后轴当前滑移率和前轴当前滑移率；

当前相对滑移率获取模块304，用于根据该后轴当前滑移率和该前轴当前滑移率获取该车辆的当前相对滑移率；

扭矩分配模块305，用于根据该期望相对滑移率和该当前相对滑移率，为该前轴和该后轴分配扭矩。

可选地，该期望相对滑移率获取模块302可以用于：通过预设参数滑移率对应关系，获取该第一行驶参数对应的候选期望相对滑移率，其中，该预设参数滑移率对应关系包括该第一行驶参数和该候选期望相对滑移率的对应关系；根据该候选期望相对滑移率确定该期望相对滑移率。

可选地，该期望相对滑移率获取模块302还可以用于：在该第一行驶参数为一个的情况下，将该候选期望相对滑移率作为该期望相对滑移率；或者，在该第一行驶参数为多个的情况下，将每个该第一行驶参数对应的候选期望相对滑移率相加，得到该期望相对滑移率。

可选地，该第一行驶参数可以包括当前车速、当前总扭矩、方向盘转向角和侧向加速度中的一个或多个。

可选地，该扭矩分配模块305，可以用于根据该期望相对滑移率和该当前相对滑移率获取该车辆的扭矩转移量；根据该车辆的总需求扭矩、后轴预分配扭矩和该扭矩转移量，为该前轴和该后轴分配扭矩。

可选地，该扭矩分配模块305，可以用于根据该期望相对滑移率和该当前相对滑移率的差值得到打滑偏移量；根据该打滑偏移量，通过PID控制算法获取该扭矩转移量。

可选地，图4为本公开实施例提供的另一种扭矩分配装置的结构示意图，如图4所示，该装置还可以包括：

后轴期望滑移率获取模块401，用于根据预设车速滑移率对应关系获取车辆的当前车速对应的后轴期望滑移率，其中，该预设车速滑移率对应关系包括当前车速与后轴期望滑移率的对应关系；

该扭矩分配模块305，用于计算该后轴期望滑移率与该后轴当前滑移率的第一差值；计算该期望相对滑移率与该当前相对滑移率的第二差值；将该第一差值和该第二差值的最大值作为该打滑偏移量。

可选地，该PID控制算法包括算法参数，该算法参数为根据该车辆的当前车速通过车速参数对应关系得到的，该车速参数对应关系包括不同车速与该算法参数的对应关系。

可选地，该扭矩分配模块305，可以用于根据该车辆的后轴预分配扭矩和该扭矩转移量确定后轴目标扭矩；将该总需求扭矩和该后轴目标扭矩中的最小值作为后轴分配扭矩，并按照该后轴分配扭矩为该后轴分配扭矩；将该总需求扭矩与该后轴分配扭矩的差值作为前轴分配扭矩，并按照该前轴分配扭矩为该前轴分配扭矩。

可选地，图5为本公开实施例提供的另外一种扭矩分配装置的结构示意图，如图5所示，该装置还可以包括：

后轴扭矩预分配模块501，用于根据预设踏板车速预分配扭矩对应关系，获取车辆的加速踏板开度和当前车速对应的后轴预分配基础扭矩，其中，该预设踏板车速预分配扭矩对应关系包括加速踏板开度和当前车速与后轴预分配基础扭矩的对应关系；并根据该后轴预分配基础扭矩确定该后轴预分配扭矩。

可选地，该后轴扭矩预分配模块501，可以用于将该后轴预分配基础扭矩作为该后轴预分配扭矩。

可选地，该后轴扭矩预分配模块501，还可以用于根据该车辆的第二行驶参数确定预分配修正系数；按照该预分配修正系数修正该后轴预分配基础扭矩，得到该后轴预分配扭矩。

可选地，该第二行驶参数可以包括方向盘转向角、总需求扭矩、坡度和附着系数中的一个或多个。

关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

图6是本公开实施例提供的一种车辆的框图，该车辆可以执行上述扭矩分配方法。如图6所示，该车辆可以包括VCU(Vehicle Control Unit，整车控制器)601，VCU601包括处理器6011和存储器6012，其中，该处理器6011被配置为执行本公开上述任一方法实施例提供的上述扭矩分配方法的步骤。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (15)

1.一种扭矩分配方法，其特征在于，应用于车辆，所述车辆包括前轴和后轴，所述方法包括：

获取所述车辆当前的第一行驶参数；

根据所述第一行驶参数获取期望相对滑移率，相对滑移率表征所述车辆的前轴和后轴的滑移率的相对偏差，所述期望相对滑移率表征维持车辆稳定行驶的相对滑移率；

获取所述车辆的后轴当前滑移率和前轴当前滑移率；

根据所述后轴当前滑移率和所述前轴当前滑移率确定所述车辆的当前相对滑移率；

根据所述期望相对滑移率和所述当前相对滑移率，为所述前轴和所述后轴分配扭矩。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一行驶参数获取期望相对滑移率包括：

通过预设参数滑移率对应关系，获取所述第一行驶参数对应的候选期望相对滑移率，其中，所述预设参数滑移率对应关系包括所述第一行驶参数和所述候选期望相对滑移率的对应关系；

根据所述候选期望相对滑移率确定所述期望相对滑移率。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述候选期望相对滑移率确定所述期望相对滑移率包括：

在所述第一行驶参数为一个的情况下，将所述候选期望相对滑移率作为所述期望相对滑移率；或者，

在所述第一行驶参数为多个的情况下，将每个所述第一行驶参数对应的候选期望相对滑移率相加，得到所述期望相对滑移率。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一行驶参数包括当前车速、当前总扭矩、方向盘转向角和侧向加速度中的一个或多个。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述期望相对滑移率和所述当前相对滑移率，为所述前轴和所述后轴分配扭矩包括：

根据所述期望相对滑移率和所述当前相对滑移率得到所述车辆的扭矩转移量；

根据所述车辆的总需求扭矩、后轴预分配扭矩和所述扭矩转移量，为所述前轴和所述后轴分配扭矩。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述期望相对滑移率和所述当前相对滑移率获取所述车辆的扭矩转移量包括：

根据所述期望相对滑移率和所述当前相对滑移率的差值得到打滑偏移量；

根据所述打滑偏移量，通过PID控制算法获取所述扭矩转移量。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据预设车速滑移率对应关系获取所述车辆的当前车速对应的后轴期望滑移率，其中，所述预设车速滑移率对应关系包括所述当前车速与所述后轴期望滑移率的对应关系；

所述根据所述期望相对滑移率和所述当前相对滑移率的差值得到打滑偏移量包括：

计算所述后轴期望滑移率与所述后轴当前滑移率的第一差值；

计算所述期望相对滑移率与所述当前相对滑移率的第二差值；

将所述第一差值和所述第二差值的最大值作为所述打滑偏移量。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述PID控制算法包括算法参数，所述算法参数为根据所述车辆的当前车速通过车速参数对应关系得到的，所述车速参数对应关系包括不同车速与所述算法参数的对应关系。

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述车辆的总需求扭矩、后轴预分配扭矩和所述扭矩转移量，为所述前轴和所述后轴分配扭矩包括：

根据所述车辆的后轴预分配扭矩和所述扭矩转移量确定后轴目标扭矩；

将所述总需求扭矩和所述后轴目标扭矩中的最小值作为后轴分配扭矩，并按照所述后轴分配扭矩为所述后轴分配扭矩；

将所述总需求扭矩与所述后轴分配扭矩的差值作为前轴分配扭矩，并按照所述前轴分配扭矩为所述前轴分配扭矩。

10.根据权利要求5至9中任一项所述的方法，其特征在于，所述后轴预分配扭矩通过以下方式预先分配：

根据预设踏板车速预分配扭矩对应关系，获取所述车辆的加速踏板开度和当前车速对应的后轴预分配基础扭矩，其中，所述预设踏板车速预分配扭矩对应关系包括所述加速踏板开度和当前车速与所述后轴预分配基础扭矩的对应关系；

根据所述后轴预分配基础扭矩确定所述后轴预分配扭矩。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述根据所述后轴预分配基础扭矩确定所述后轴预分配扭矩包括：

将所述后轴预分配基础扭矩作为所述后轴预分配扭矩。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述车辆的第二行驶参数确定预分配修正系数；

所述根据所述后轴预分配基础扭矩确定所述后轴预分配扭矩包括：

按照所述预分配修正系数修正所述后轴预分配基础扭矩，得到所述后轴预分配扭矩。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第二行驶参数包括方向盘转向角、总需求扭矩、坡度和附着系数中的一个或多个。

14.一种扭矩分配装置，其特征在于，应用于车辆，所述车辆包括前轴和后轴，所述装置包括：

第一行驶参数获取模块，用于获取所述车辆当前的第一行驶参数；

期望相对滑移率获取模块，用于根据所述第一行驶参数获取期望相对滑移率，所述相对滑移率表征所述车辆的前轴和后轴的滑移率的相对偏差；

当前滑移率获取模块，用于获取所述车辆的后轴当前滑移率和前轴当前滑移率；

当前相对滑移率获取模块，用于根据所述后轴当前滑移率和所述前轴当前滑移率获取所述车辆的当前相对滑移率；

扭矩分配模块，用于根据所述期望相对滑移率和所述当前相对滑移率，为所述前轴和所述后轴分配扭矩。

15.一种车辆，其特征在于，所述车辆在行驶时执行权利要求1至13中任一项所述的扭矩分配方法。

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