CN112389417A - 用于控制车辆的车轮滑移的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种不使用参考速度的用于控制车辆的车轮滑移的方法和系统。该系统包括：速度检测器，检测用于驱动车辆的驱动装置的速度；控制器，基于驱动装置的扭矩指令以及由速度检测器检测的驱动装置的当前速度和过去速度来确定扭矩校准指令，并使用确定的扭矩校准指令来校准驱动装置的扭矩指令；以及驱动装置，其操作根据校准的扭矩指令来控制。

Description

用于控制车辆的车轮滑移的系统和方法
技术领域
本公开涉及一种用于控制车辆的车轮滑移的系统和方法，更具体地，涉及一种可以在不使用车辆中的参考速度的情况下控制车辆的车轮滑移并提高控制响应的用于控制车辆的车轮滑移的系统和方法。
背景技术
通常，作为用于提高车辆行驶期间的安全性的电子控制系统，已知有防止在使车辆制动时由于在湿滑路面上的车轮滑移而引起的制动锁定的防抱死制动系统(ABS)、控制车辆突然起动或突然加速时的驱动力或制动力以防止车轮滑移的牵引力控制系统(TCS)、稳定控制车辆姿态的电子稳定程序(ESP)等。
其中，TCS是一种主动安全装置，用于防止车辆在低摩擦路面或非对称路面上起动或加速时驱动轮过度滑移，以防止车辆旋转(spin)，并提高车辆的起动和加速性能以及操纵稳定性。当车辆在湿滑路面上起动或加速时产生过大驱动力并产生车轮滑移等现象时，TCS通过控制车辆的驱动力(例如，驱动扭矩)或制动力(例如，制动扭矩)来控制驱动轮速度，因此，车辆的加速度可以最大化。
特别地，车辆的驱动力可以指从车辆驱动源输出的扭矩，并且车辆驱动源可以是马达(例如，纯电动车辆、燃料电池车辆)、发动机(例如，内燃发动机车辆)或马达和发动机(例如，混合动力车辆)。例如，诸如纯电动车辆、燃料电池车辆或混合动力车辆的马达驱动车辆根据驱动轮和路面之间产生的滑移量、路面的摩擦系数等确定用于从驱动轮获得最佳驱动力的目标驱动轮速度，并按照以上调整马达扭矩。
另外，当车辆在弯道转弯时，TCS可以减小马达扭矩以防止车辆不稳定，从而使车辆安全地转弯。在TCS操作时，通过基于车辆行驶时的实际车速计算车轮的滑移来调整扭矩以减小滑移，并且需要确定作为实时信息的实际车速和车轮速度以计算车轮的滑移。
例如，可以如下计算车轮的滑移率(λ)。
λ(％)＝(Vveh-Vwhl)/Vveh x 100
其中，“Vveh”是指车速，即车体速度，是计算滑移率所需的参考速度，该参考速度是指在没有滑移的状态下的车速，并且是TCS操作的必要信息。“Vwhl”是指车辆的车轮速度(轮速)，由车轮速度传感器检测。
如上所述，由于参考速度对于TCS操作是必要的，因此需要精确估计参考速度以实现适当的控制性能。众所周知，在传统的车辆中，将非驱动轮速度用作参考速度，并且使用作为参考速度的非驱动轮速度与驱动轮速度之间的速度差来进行限制车轮滑移的控制。
换言之，计算非驱动轮速度与驱动轮速度之间的差，以计算扭矩校准量，即，基于速度差的函数的扭矩校准指令，并使用计算的扭矩校准指令对驱动车辆的驱动装置的扭矩指令进行校准。图1示出了校准量计算器22通过接收非驱动轮速度和驱动轮速度来计算扭矩校准指令，其中非驱动轮速度和驱动轮速度是通过传感器的检测等获得的速度信息。
但是，在将驱动力传递到车辆的所有车轮的全轮驱动(AWD)车辆中，不存在非驱动轮速度信息，因此非驱动轮速度不能用作参考速度。为了限制车辆的车轮滑移，参考速度信息是必要的，因此，例如在全轮驱动车辆的情况下，当不存在非驱动轮速度信息时，与参考速度相对应的信息只可以利用其它方法来计算并使用。
例如，全球定位系统(GPS)信息可以用于获取实际车速信息作为参考速度，并且可以使用被配置为检测纵向加速度的G传感器或惯性传感器。然而，尽管可以利用上述方法来计算与参考速度相对应的信息，但是缺点在于，难以确保所计算的信息和控制结果的可靠性，导致控制响应变慢。结果，在诸如全轮驱动(AWD)车辆的车辆中，由于缺乏非驱动轮速度而难以计算参考速度，因此滑移控制性能受到限制，因而需要用于限制车轮滑移的驱动系统扭矩控制方法的新范例。
在本部分中公开的上述信息仅用于增强对本公开的背景的理解，因此，可能包含不构成本领域技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
因此，本公开提供一种改进的用于控制车轮滑移的系统和方法，即使在不存在非驱动轮速度信息的全轮驱动(AWD)车辆中，该系统和方法也可以限制车轮滑移。
另外，本公开的另一个目的是提供一种用于控制车辆的车轮滑移的系统和方法，即使在普通车辆(前轮驱动(FWD)、后轮驱动(RWD))以及全轮驱动车辆中，该系统和方法也可以在不使用参考速度的情况下控制车辆的车轮滑移，并且与传统的系统和方法相比，该系统和方法提高了控制响应。
为实现上述目的，根据本公开的一个方面，一种用于控制车辆的车轮滑移的系统可以包括：速度检测器，被配置为检测用于驱动车辆的驱动装置的速度；控制器，其被配置为基于驱动装置的扭矩指令以及由速度检测器检测的驱动装置的当前速度和过去速度来确定扭矩校准指令，并使用所确定的扭矩校准指令来校准驱动装置的扭矩指令；以及驱动装置，其操作根据校准的扭矩指令来控制。
另外，根据本公开的另一方面，一种用于控制车辆的车轮滑移的方法可以包括：通过控制器，确定驱动装置的扭矩指令；通过速度检测器，检测用于驱动车辆的驱动装置的速度；通过控制器，基于所确定的驱动装置的扭矩指令以及由速度检测器检测的驱动装置的当前速度和过去速度来确定扭矩校准指令；通过控制器，使用确定的扭矩校准指令对确定的驱动装置的扭矩指令进行校准；以及根据校准的扭矩指令控制驱动装置的操作。
根据本公开的用于控制车辆的车轮滑移的方法，即使在不存在非驱动轮速度信息的全轮驱动(AWD)车辆中，也可以有效限制车轮滑移。另外，根据本公开，在诸如前轮驱动(FWD)、后轮驱动(RWD)以及全轮驱动(AWD)的所有车辆中，可以在不使用参考速度的情况下控制车轮滑移，并且与传统的方法相比，本公开提高了控制响应。
附图说明
现在将参照本公开的示例性实施例详细描述本公开的上述和其它特征，附图中示出了示例性实施例，在下文中仅以说明的方式给出了附图，因此，附图不限制本公开，其中：
图1是示出根据现有技术的传统地计算扭矩校准指令的配置的框图；
图2是示出根据本公开的示例性实施例的用于控制车轮滑移的系统的配置的框图；
图3是示出根据本公开的示例性实施例的在用于控制车轮滑移的系统中计算扭矩校准指令的配置的框图；
图4至图8是示出根据本公开的示例性实施例的用于在用于控制车轮滑移的系统中确定扭矩校准指令的不同方法和过程的各种实施例的示图；以及
图9是示出传统控制方法与本公开的示例性实施例的控制方法之间针对每种路面的车轮滑移限制效果的比较的示图。
应理解的是，附图不一定按比例绘制，呈现了示出本公开的基本原理的各种特征的稍微简化的表示。本文所公开的本公开的特定设计特征，包括例如特定尺寸、方向、位置和形状，将部分地由特定的预期应用和使用环境来确定。在附图中，贯穿附图中的若干附图，附图标记指代本公开的相同或等同部分。
具体实施方式
理解的是，如本文所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语通常包括机动车辆，例如包括运动型多用途车(SUV)、巴士、卡车、各种商用车的乘用车，包括各种轮船和船舰的水运工具，航空器等，并包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力车辆、氢动力车辆以及其它替代燃料(例如，除石油以外的资源衍生的燃料)车辆。如本文所指，混合动力车辆是具有两种或更多种动力源的车辆，例如汽油和电双动力车辆。
尽管示例性实施例被描述为使用多个单元来执行示例性过程，但理解的是，示例性过程也可以通过一个或多个模块执行。另外，理解的是，术语控制器/控制单元是指包括存储器和处理器的硬件装置。存储器被配置为存储模块，处理器被具体配置为执行所述模块以执行下面进一步描述的一个或多个过程。控制器可以被特别地编程以执行本文描述的过程。
此外，本发明的控制逻辑可以实施为在包含由处理器、控制器/控制单元等执行的可执行程序指令的计算机可读介质上的非临时性计算机可读介质。计算机可读介质的示例包括但不限于ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存驱动器、智能卡和光数据存储装置。计算机可读记录介质也可以分布在联网计算机系统中，从而计算机可读介质例如通过远程信息处理服务器或控制器局域网(CAN)以分布式方式存储和执行。
本文使用的术语仅用于描述特定实施例，而不旨在限制本发明。除非上下文另有明确说明，否则如本文使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式。将进一步理解的是，术语“包括”和/或“包含”在本说明书中使用时，规定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组的存在或添加。如本文使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任何一个和所有组合。
除非特别说明或从上下文中显而易见，否则如本文所使用的，术语“约”被理解为在本领域的正常公差范围内，例如在平均值的2个标准偏差内。“约”可以理解为所述值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％内。除非上下文另外说明，否则本文提供的所有数值均由术语“约”修饰。
在下文中，将参照附图详细描述本公开的示例性实施例，使得本领域技术人员可以容易地实施本公开。然而，本公开不限于本文描述的实施例，并且还可以以其它形式实现。
本公开的目的是提供一种改进的用于控制车轮滑移的系统和方法，即使在不存在非驱动轮速度信息的全轮驱动(AWD)车辆中，该系统和方法也可以限制车轮滑移。另外，本公开的另一目的是提供一种用于控制车辆的车轮滑移的系统和方法，即使在普通车辆(FWD车辆、RWD车辆)以及全轮驱动(AWD)车辆中，该系统和方法也可以在不使用参考速度的情况下控制车辆的车轮滑移，并且与传统的系统和方法相比，该系统和方法提高了控制响应。
为此目的，公开了新型的控制系统和控制方法，与在用于限制车辆的车轮滑移的驱动系统扭矩控制中使用参考速度的传统控制方法完全不同。换言之，提出了一种全新的用于控制车轮滑移的系统和方法，该系统和方法不需要关于车辆的非驱动轮速度或参考速度的任何信息。
本公开的用于控制车轮滑移的系统和方法是对于使用马达作为车辆驱动源即用于驱动车辆的驱动装置的诸如环保型车辆，即，电动车辆(BEV)、混合动力车辆(HEV)或燃料电池电动车辆(FCEV)的马达驱动车辆有用的控制方法。换言之，由于根据本公开的用于控制车轮滑移的系统和方法应基于驱动装置的扭矩(可以是指令)以及驱动装置的当前速度和过去速度执行对驱动装置的快速扭矩校准及其控制，因此这在配备有比发动机具有更快的控制响应的马达作为车辆的驱动装置的车辆中有用。
另外，在本公开中，在车辆加速时，可以在减小(例如，扭矩下降)扭矩(例如，正值)的方向上执行扭矩校准，并且在车辆减速时，可以在增加(例如，扭矩上升)扭矩(例如，负值)的方向上执行扭矩校准。特别地，车辆减速时增加负(-)扭矩是指减小扭矩的绝对值。
在下文中，将参照附图更详细地描述示例性实施例。图2是示出根据本公开的用于控制车轮滑移的系统的配置的框图，图3是示出根据本公开的在用于控制车轮滑移的系统中计算扭矩校准指令的配置的框图。
根据本公开的用于控制车轮滑移的方法的特征在于，基于用于驱动车辆的驱动装置30的扭矩(Tc)以及驱动装置的当前速度(Vc)和过去速度(Vp)信息来计算扭矩校准量(Tr)。特别地，驱动装置的扭矩(Tc)是指驱动装置的扭矩指令，扭矩校准量(Tr)是指作为扭矩指令的校准值的扭矩校准指令。
如图3所示，根据本公开的用于控制车轮滑移的系统可以包括：速度检测器10，被配置为检测用于驱动车辆的驱动装置30的速度；控制器20，被配置为基于驱动装置30的扭矩指令(Tc)以及由速度检测器10检测的驱动装置30的当前速度(Vc)和过去速度(Vp)来确定扭矩校准指令(Tr)，并通过计算的扭矩校准指令(Tr)校准扭矩指令(Tc)来生成校准后扭矩指令；以及驱动装置30，其操作根据控制器20生成的校准后扭矩指令来控制。
另外，控制器20可以包括：扭矩指令生成器21，被配置为生成驱动装置30的扭矩指令(Tc)；校准量计算器22，被配置为基于由扭矩指令生成器21生成的扭矩指令(Tc)以及由速度检测器10检测的驱动装置30的当前速度(Vc)和过去速度(Vp)来确定扭矩校准指令(Tr)；以及校准器23，被配置为使用由校准量计算器22确定的扭矩校准指令(Tr)来对由扭矩指令生成器21生成的扭矩指令(Tc)进行校准。此外，控制器20可以进一步包括存储装置24，存储装置24被配置为存储本公开的控制过程所需的设置数据和驱动装置的速度(例如，过去速度和当前速度)信息等。
参照图3，在本公开中，校准量计算器22可以被配置为接收三个输入信息：驱动装置30的扭矩指令(Tc)以及驱动装置30的当前速度(Vc)和过去速度(Vp)，并基于上述三个必要输入信息，通过预定方法和过程确定并输出扭矩校准指令(Tr)。
在本公开中，驱动装置的扭矩指令(Tc)是指针对驱动装置30通过驾驶员的操作输入或巡航模式输入等而获得的正常扭矩指令，并且本公开中的扭矩校准是指对扭矩指令进行校准。另外，驱动装置30可以是作为用于驱动车辆的驱动源的发动机或马达，并且扭矩指令(Tc)可以是发动机扭矩指令或马达扭矩指令。
另外，可以通过速度检测器10来检测驱动装置的当前速度(Vc)和过去速度(Vp)。例如，如果驱动装置30是发动机，则速度检测器10可以包括已知的用于检测发动机速度的发动机每分钟转数(RPM)传感器，并且如果驱动装置30是马达，则速度检测器可以包括已知的旋转变压器。在当前速度(Vc)是在当前控制时间点检测到的驱动装置30的速度时，过去速度(Vp)可以是存储在控制器20中的先前控制周期的速度。
换言之，当由速度检测器10检测到的驱动装置30的实时速度信息以预定的控制周期被输入到控制器20时，驱动装置30的速度可以在每个控制周期存储在控制器20中的存储装置24中，并且可以将在当前控制时间点存储在存储装置24中的先前控制周期的速度用作与当前速度(Vc)区分开的过去速度(Vp)。另外，在本公开中，控制器20可以是被配置为执行已知的TCS控制或车轮滑移控制的控制器，并且该控制器可以是单个控制器或用于协同控制的多个控制器。
在图3的示例中，构成一个控制器的扭矩指令生成器21、校准量计算器22和校准器23也可以是单独的控制器。换言之，在本公开中，基于驱动装置30的扭矩信息(Tc)和速度信息(Vc、Vp)确定扭矩校准指令(Tr)的过程以及根据扭矩校准指令(Tr)对扭矩指令(Tc)进行校准的过程也可以由与用于生成驱动装置30的扭矩指令(Tc)的控制器(即，作为上位控制器的混合动力控制器或车辆控制器)不同的单独的控制器执行。
另外，在本公开中，控制器20可以是包括在车辆中执行协同控制的作为上位控制器的车辆控制器和作为下位控制器的发动机控制器或马达控制器两者的控制器。可选地，在本公开中，与单独的发动机控制器或马达控制器协同控制的用于调整车轮滑移的控制器20可以被配置为控制作为驱动装置30的发动机或马达的操作。
在两种情况下，发动机控制器和马达控制器可以被配置为根据由校准器23校准的扭矩指令即校准后扭矩指令来控制发动机或马达的操作。在图中，“Tc”是指驱动装置30的扭矩指令(例如马达扭矩指令)，“Vc”是指驱动装置的当前速度，“Vp”是指驱动装置的过去速度，“Tr”是指扭矩校准指令。
在本公开中，用于计算扭矩指令(T)所需的所有必要输入信息是与驱动装置有关的范围内的信息，即直接从驱动装置获得的信息，而不需要与驱动装置没有直接关系的任何信息。此外，控制器20中的扭矩指令生成器21(或者可以是作为单独的控制器的车辆控制器或混合动力控制器)可以被配置为以一般方法确定并生成在根据驾驶员的操作输入或巡航模式输入来操作车辆的过程中所需的一次扭矩指令(例如，校准前扭矩指令)。另外，可以将由扭矩指令生成器21生成的校准前扭矩指令(Tc)输入到图3的校准量计算器22，作为用于计算扭矩校准指令(Tr)的信息。
接下来，图4至图8是示出根据本公开的用于在用于控制车轮滑移的系统中确定扭矩校准指令(Tr)的不同方法和过程的各种示例性实施例的示图。如图4至图8所示，用于确定扭矩校准指令(Tr)的必要输入信息是驱动装置的扭矩指令(Tc)、当前速度(Vc)和过去速度(Vp)。
首先，在图4所示的示例性实施例中，控制器20的校准量计算器22可以被配置为使用预先输入并存储在存储装置(在图3中由附图标记“24”表示)中的设置数据来确定与驱动装置的当前扭矩指令(Tc)相对应的车轮滑移确定阈值(α)(操作S1)。其中，设置数据可以是预先定义扭矩指令(Tc)和车轮滑移确定阈值(α)之间的关系的数据，并且可以是能够根据扭矩指令(Tc)确定车轮滑移确定阈值(α)的值的表、映射图、线形图等。
在设置数据中，可以通过扭矩指令(Tc)的函数来设置车轮滑移确定阈值(α)，并且扭矩指令(Tc)的值越大，车轮滑移确定阈值(α)的值可以被设置得越大。作为另一示例，在设置数据中，可以通过驱动装置30的扭矩指令(Tc)以及作为由车辆检测或收集的附加信息的速度和行驶道路的道路坡度中的一个或两个的函数来设置车轮滑移确定阈值(α)。
总之，在设置数据中，可以通过扭矩指令(Tc)和速度的函数，或者扭矩指令(Tc)和道路坡度的函数，或者扭矩指令、速度和道路坡度的函数来设置车轮滑移确定阈值(α)。该速度可以是使用传感器等获得的车速或者驱动系统的转速。
驱动系统的转速可以是由未示出的车轮速度传感器检测到的驱动轮的速度，或者可以是驱动装置的转速，或者可以是变速器输入轴的转速或变速器输出轴的转速。特别地，驱动装置的转速可以是发动机转速或马达转速。可选地，驱动系统的转速也可以是作为连接到发动机的起动机发电机的集成式起动机和发电机(ISG)的转速，并且在本公开中，当ISG的转速为与驱动轮速度有关的转速时，可以用作驱动系统的转速。
另外，道路坡度可以是车辆中的纵向加速度传感器等的传感器检测信息，或者可以是从导航装置的地图信息获得的信息，或者可以是通过与车辆外部通信获得的信息。即使在这种情况下，在设置数据中，当用于确定车轮滑移确定阈值(α)的另一个变量为相同条件时，扭矩指令(Tc)的值越大，阈值(α)的值可以被设置得越大(例如，扭矩指令的值越小，阈值的值被设置得越小)。
在设置数据中，当包括扭矩指令(Tc)的用于确定车轮滑移确定阈值(α)的其它变量为相同条件时，车速(或驱动系统的转速)越大且道路坡度越大，车轮滑移确定阈值(α)的值可以被设置得越小。如上所述，一旦已经确定了车轮滑移确定阈值(α)，则校准量计算器22可以计算驱动装置的当前速度(Vc)与过去速度(Vp)之间的速度差(Vc-Vp)，并将速度差(Vc-Vp)与车轮滑移确定阈值(α)进行比较(操作S2)。
其中，当速度差(Vc-Vp)大于车轮滑移确定阈值(α)时，校准量计算器22可以确定已经产生了驱动轮的车轮滑移，然后，校准量计算器22可以使用预先输入并存储在存储装置24中的设置数据来确定与速度差(Vc-Vp)相对应的值的扭矩校准指令(例如，扭矩校准量)(Tr)(操作S3)。设置数据可以是预先定义速度差(Vc-Vp)和扭矩校准指令(Tr)之间的关系的数据，并且可以是能够根据速度差(Vc-Vp)确定扭矩校准指令(Tr)的值的表、映射图、线形图等，或者可以为公式。
此外，图5是示出在校准量计算器22中使用作为变量输入信息的驱动装置30的扭矩指令(Tc)以及驱动装置的当前速度(Vc)和过去速度(Vp)从作为设置数据的映射图(或表)确定扭矩校准指令(Tr)的示例性实施例的示图。具体地，校准量计算器22可以被配置为使用驱动装置30的扭矩指令(Tc)以及驱动装置的当前速度(Vc)和过去速度(Vp)之间的速度差(Vc-Vp)从映射图确定扭矩校准指令(Tr)，并且此时，扭矩校准指令(Tr)作为根据扭矩指令(Tc)和速度差(Vc-Vp)的值被预先设置在映射图中。
此时，存储在存储装置24中的设置数据可以包括遵循由映射图中设置的(Vc-Vp)轴和Tc轴形成的平面上的预定点的阈值曲线，并且在作为输入信息的当前速度(Vc)与过去速度(Vp)之间的速度差(Vc-Vp)为阈值曲线的(Vc-Vp)值以下的区域中，作为扭矩校准减小量(扭矩校准量)的扭矩校准指令(Tr)可以被设置为零或接近零的值。
另一方面，在作为输入信息的当前速度(Vc)与过去速度(Vp)之间的速度差(Vc-Vp)大于阈值曲线的(Vc-Vp)值的区域中，扭矩校准指令(Tr)可以被设置为比阈值曲线的(Vc-Vp)值以下的区域中的扭矩校准指令(Tr)大。另外，如图5所示，在映射图中，速度差(Vc-Vp)越大，扭矩校准指令(Tr)可以被设置得越大。
另外，驱动装置30的过去速度(Vp)可以是与多个预定的过去时间点即多个先前控制周期相对应的驱动装置30的转速，并且此时，可以获得驱动装置30的当前速度(Vc)和每个时间点的过去速度(Vp1、Vp2、Vp3、......)之间的速度差。换言之，由于过去时间点是多个，因此也可以获得多个驾驶装置30的过去速度(Vp1、Vp2、Vp3、......)，并且当由速度检测器10检测到的驱动装置30的实时速度信息在每个预定控制周期被输入到控制器20时，输入的速度信息可以被存储在控制器20中的存储装置24中，以稍后用作过去速度，然后每次获得速度差时，可以计算存储在存储装置24中的对于每个预定数量的过去速度(Vp1、Vp2、Vp3、......)的与当前速度(Vc)的速度差((Vc-Vp1)、(Vc-Vp2)、(Vc-Vp3)、......)。
其中，多个过去时间点可以是先前控制周期的时间点或从当前起的预定时间之前的时间点，例如，当前之前约10毫秒、50毫秒、100毫秒等的时间点。随后，校准量计算器22可以被配置为根据从多个过去速度(Vp1、Vp2、Vp3、......)和当前速度(Vc)计算的预定数量的速度差((Vc-Vp1)、(Vc-Vp2)、(Vc-Vp3)、......)以及由扭矩指令生成器21确定的扭矩指令(Tc)，分别使用各映射图确定多个扭矩校准指令(Tr)，然后选择确定的多个扭矩校准指令中的一个。
此时，校准量计算器22可以被配置为确定所确定的多个扭矩校准指令中的最大值或最小值作为最终扭矩校准指令，或者确定通过平均所确定的多个扭矩校准指令而获得的平均值作为最终扭矩校准指令。可选地，校准量计算器22可以被配置为最终确定将所有多个扭矩校准指令求和的值作为扭矩校准指令，或者确定通过将权重分别应用到多个扭矩校准指令来将多个扭矩校准指令求和的值作为最终扭矩校准指令。
另外，在使用映射图的方法中确定扭矩校准指令(扭矩校准量)(Tr)时，可以进一步使用车速或道路坡度或车速和道路坡度。例如，在针对多级车速区间、道路坡度区间或多级车速区间和道路坡度区间中的每一个将单独的映射图作为设置数据存储在控制器20(存储装置)中之后，校准量计算器22可以使用对应于当前车速、道路坡度或当前车速和道路坡度的映射图确定与驱动装置30的扭矩指令(Tc)以及驱动装置的当前速度(Vc)与过去速度(Vp)之间的速度差(Vc-Vp)相对应的扭矩校准指令(Tr)。
即使在这种情况下，也可以使用多个过去速度(Vp1、Vp2、Vp3、......)而不是一个过去速度，并且对于车速区间、道路坡度区间或车速区间和道路坡度区间中的每一个，可以使用针对每个过去时间点进一步细分的多个映射图来代替一个映射图。
如上所述，当使用多个映射图时，最终扭矩校准指令(Tr)可以以用于将通过每个单独的映射图获得的所有多个扭矩校准指令求和或应用权重将所有多个扭矩校准指令求和等的方法计算，或者，可以利用预定方法(例如，最小值或最大值)从通过各个映射图获得的多个扭矩校准指令中选择一个扭矩校准指令(Tr)，或者，最终扭矩校准指令(Tr)可以由多个扭矩校准指令的平均值来确定。
此外，图6是示出在校准量计算器22中使用作为设置数据的经验公式来计算扭矩校准指令(Tr)的示例性实施例的示图。如图6所示，当驱动装置30的扭矩指令以及驱动装置的当前速度(Vc)和过去速度(Vp)被输入到校准量计算器22时，校准量计算器22可以使用该输入信息根据预定公式计算扭矩校准指令。
参照图6的公式，可以使用作为公式中的控制增益的p增益(Kp)、i增益(Ki)和d增益(Kd)，并且可以使用在多个过去时间点检测到的驱动装置30的过去速度(Vp1、Vp2、Vp3、......)。简要解释该公式，可以通过将驱动装置30的当前速度(Vc)和各个过去速度(Vp1、Vp2、Vp3、......)中的每一个之间的速度差((Vc-Vp1)、(Vc-Vp2)、(Vc-Vp3)、......)分别乘以p增益，将速度差((Vc-Vp1)、(Vc-Vp2)、(Vc-Vp3)、......)中的每一个的对时间(t)的积分项和微分项分别乘以i增益和d增益，并将所有相乘后的值求和，来获得扭矩校准指令。
此时，可以通过驱动装置的扭矩指令(Tc)的函数来确定每个增益，并且此时，可以使用根据扭矩指令(Tc)的值设置预定值和零之间的增益值(Kp1、Kp2、Kp3、......、Ki1、Ki2、Ki3、......、Kd1、Kd2、Kd3、......)的设置数据。另外，过去时间点可以全部是先前控制周期的时间点或当前之前的预定时间点，例如，可以将Vp1设置为当前之前约10毫秒的速度，可以将Vp2设置为当前之前约50毫秒的速度，并且可以将Vp3设置为当前之前约100毫秒的速度，等等。
另外，与图4所示的示例性实施例的车轮滑移确定阈值(α)类似，各增益也可以通过驱动装置30的扭矩指令(Tc)以及作为车辆中的附加信息检测或收集的速度和道路坡度中的一个或两个的函数设置，其中扭矩指令(Tc)以及速度和道路都是存储在存储装置24中的数据。总之，利用设置数据，各增益可以通过扭矩指令(Tc)和速度的函数、或者扭矩指令(Tc)和道路坡度的函数、或者扭矩指令(Tc)以及速度和道路坡度的函数来设置。
其中，用于确定控制增益的速度可以是使用传感器等获得的车速或驱动系统的转速。驱动系统的转速可以是由车轮速度传感器检测到的驱动轮速度、驱动装置的转速、变速器输入轴的转速或变速器输出轴的转速。驱动装置的转速可以是发动机转速或马达转速。
可选地，驱动系统的转速也可以是ISG的转速，并且在本公开中，当ISG的转速为与驱动轮速度有关的转速时，可以用作驱动系统的转速。道路坡度可以是通过车辆中的纵向加速度传感器等获得的传感器检测信息，或者可以是从导航装置的地图信息或者通过与车辆外部通信获得的信息。
此外，图7是示出在校准量计算器22中基于模糊逻辑(fuzzy logic)利用驱动装置的扭矩指令(Tc)以及驱动装置的当前速度(Vc)和过去速度(Vp)来确定扭矩校准指令(Tr)的示例性实施例的示图。可以将图7的实施例中使用的模糊逻辑设置为作为整体使用映射图模拟图5的基于映射图的方法。
同时，图8是示出在校准量计算器22中基于物理模型公式从输入信息(Tc、Vc、Vp)确定扭矩校准指令(Tr)的示例性实施例的示图。此时，模型公式可以是控制器20设置以利用控制增益、预先定义为常数的车辆的转动惯量和基于输入信息确定的车辆的等效惯量(变量)来计算扭矩校准指令(Tr)的公式。
下面将描述图8所示的物理模型公式。首先，扭矩校准指令(Tr)可以表示为以下等式1。
等式1
Tr＝K(I车辆-I有效)
其中，“K”是指控制增益，“I车辆”是指车辆的转动惯量(常数)，“I有效”是指车辆的等效惯量(变量)。
此时，车辆的等效惯量(I有效)可以根据等式1由以下等式2表示。
等式2
Figure BDA0002304779660000161
另外，扭矩的总和可以由以下等式3表示。
等式3
Figure BDA0002304779660000162
其中，t是指时间，Δt是指已经分别检测到当前速度(Vc)和过去速度(Vp)的当前时间点和过去时间点之间的时间。
在等式3中，扭矩的总和可以被定义为“∑T＝Tc-(T气动阻力+T道路倾斜+T滚动阻力)”，此时，可以通过将等式2代入等式3的“I有效”来获得等式4。
等式4
Figure BDA0002304779660000163
在等式4中，T气动阻力是指行驶车辆的气动扭矩，T道路倾斜是指坡度阻力扭矩，而T滚动阻力是指滚动阻力扭矩。结果，可以从等式4导出以下等式5，并且可以通过等式5来计算扭矩校准指令(Tr)。
等式5
Figure BDA0002304779660000164
在等式5中，
Figure BDA0002304779660000165
对应于车辆的等效惯量(I有效)，并且车辆的等效惯量也可以用通过诸如观测器等的其它方法代替上述公式而获得的等效惯量替代。
另外，在等式5中，可以根据需要选择性地使用空气阻力扭矩(T气动阻力)、坡度阻力扭矩(T道路倾斜)和滚动阻力扭矩(T滚动阻力)。
如上所述，已经描述了根据本公开的用于在用于控制车轮滑移的系统中确定扭矩校准指令的方法和过程，并且如上所述，本公开可以通过使用驱动装置的一次扭矩指令(Tc)、当前速度(Vc)和过去速度(Vp)的信息来确定扭矩校准指令(Tr)，通过使用确定的扭矩校准指令(Tr)来校准驱动装置的一次扭矩指令(Tc)，然后使用校准的最终扭矩指令来控制驱动装置30的操作。
本公开可以将经过预定信号预处理过程的检测值用作驱动装置30的当前速度(Vc)和过去速度(Vp)。此外，在本公开中，驱动装置的当前速度(Vc)和过去速度(Vp)之间的时间点差是可调整的，例如，检测过去速度(Vp)的时间点可以是从当前起的先前控制周期中的一个周期或两个周期之前的时间点，或者其它预定周期之前的时间点。
另外，驱动装置的过去速度(Vp)可以是先前控制周期中的所选择的周期的过去速度，并且在本公开中，当前速度(Vc)与过去速度(Vp)之间的时间点差(时间)也可以被设置为特定的时间量。如上所述，还可以使用多个过去时间点的驱动装置的速度，即，多个过去速度(Vp1、Vp2、Vp3、......)的值。
此外，还可以使用速率限制器(rate limiter)、滤波器等对所计算的扭矩校准指令(Tr)进行后校准处理，并且还可以应用同时使用从图4至图8所示的用于限制车轮滑移的控制方法中选择的多种方法的方式。例如，可以以将分别通过图4至图8的方法中的至少两种方法所获得的扭矩校准指令求和的方法计算最终扭矩校准指令(Tr)，然后可以使用计算的最终扭矩校准指令(Tr)来校准驱动装置的扭矩指令(Tc)。
另外，尽管已经基于车辆的加速方向即驱动扭矩为正(+)值的情况描述了本公开的控制方法，但是本公开的控制方法同样也适用于车辆的减速方向。但是，在扭矩指令(Tc)、车轮滑移确定阈值(α)、速度差(Vc-Vp)、扭矩校准指令(Tr)等中，表示方向的正(+)值和负(-)值应分开考虑。
在车辆加速时，驱动扭矩及其扭矩指令(Tc)和车轮滑移确定阈值(α)可以是正(+)值，并且车轮滑移时的扭矩校准可以是减小正(+)驱动扭矩的校准。换言之，在车辆加速时，当扭矩校准指令被定义为正(+)值时，可以视为从正(+)驱动扭矩中减去扭矩校准指令的校准。
另一方面，在减速时，驱动扭矩及其扭矩指令(Tc)和车轮滑移确定阈值(α)可以为负(-)值，并且车轮滑移时的扭矩校准可以是增加负(-)驱动扭矩(再生扭矩)使其接近零的校准。换言之，在车辆减速时，可以执行扭矩校准以基于绝对值将驱动扭矩减小到接近零。当将扭矩校准指令定义为正(+)值时，可以是将负(-)驱动扭矩(再生扭矩)与扭矩校准指令相加的校准。
说明基于加速方向的示例，可以通过驱动装置的扭矩指令(Tc)的函数来设置车轮滑移确定阈值(α)，此时，扭矩指令(Tc)的大小越大，与扭矩指令(Tc)相对应的车轮滑移确定阈值(α)的值可以被设置得越大。另外，车轮滑移确定阈值(α)可以通过扭矩指令(Tc)以及车速或道路坡度的函数来设置，或者可以通过扭矩指令(Tc)以及车速和道路坡度的函数来设置，并且当其它变量相同时，车速越大(例如，0→100)，或者道路坡度越大(例如，10％下坡→水平→10％上坡)，车轮滑移确定阈值(α)可以被设置得越小(例如，10→0)。
另外，驱动装置的当前速度(Vc)与过去速度(Vp)之间的速度差(Vc-Vp)的大小越大(例如，0→10)，用于减小驱动扭矩的扭矩校准指令(扭矩校准量)(Tr)可以被设置得越大(例如，0→100)。
另一方面，说明基于减速方向的示例，可以通过驱动装置的扭矩指令(Tc)的函数来设置车轮滑移确定阈值(α)，此时，负(-)值的扭矩指令(Tc)的大小越小(例如，扭矩指令的绝对值的大小越大)(例如，0→-100)，车轮滑移确定阈值(α)的值可以被设置得越小(例如，0→-10)。
另外，车轮滑移确定阈值(α)可以通过作为附加信息的车速(或驱动系统的转速)或道路坡度与扭矩指令(Tc)的函数来设置，或者可以通过作为附加信息的车速和道路坡度与扭矩指令(Tc)的函数来设置，并且当其余变量值相同时，车速越大(例如，0→100)，或者道路坡度越大(例如，10％下坡→水平→10％上坡)，车轮滑移确定阈值(α)可以被设置得越小(例如，0→-10)。
驱动装置的当前速度(Vc)与过去速度(Vp)之间的速度差(Vc-Vp)的大小越小(例如，0→-10)，用于增加负(-)驱动扭矩(例如，用于基于绝对值减小再生扭矩)的扭矩校准值(扭矩校准量)(Tr)可以被设置得越大。
同时，图9是示出传统控制方法和本公开的控制方法针对每种路面的车轮滑移限制效果的比较的示图。如在图9中可以看出，作为实际车辆应用测试的结果，证实了在本公开中，与传统应用相比，在所有路面上的峰值车轮滑移减小了约60％至80％，这表明本公开中的车轮滑移限制效果得到了改善。
另外，证实了，就性能而言，本公开可以一直使用最大可用扭矩(例如，365→395Nm)，并且与传统应用相比，还可以将加速性能提高最多20％。进一步证实，在驾驶性能方面，可以实现减小震动感(jolt feeling)和不间断的加速感效果(例如，车辆的G值振动宽度从4.04m/s2减小到1.36m/s2)，甚至就燃料效率而言，证实了，在本公开中起动期间的功率消耗改善了约20％。
本公开通过重复测试证实了以上结果的可重复性和可再现性，并且当应用本公开的用于控制车轮滑移的方法时，通过重复的实际车辆应用测试，与传统应用相比实现了改善的车轮滑移限制效果。
如上所述，尽管详细描述了本公开的示例性实施例，但是本公开的权利要求书不限于上述实施例，并且本领域技术人员使用所附权利要求书中限定的本公开的基本概念做出的各种修改和改进也可以包括在本公开的权利要求书中。

Claims (20)

1.一种用于控制车辆的车轮滑移的系统，包括：
速度检测器，检测用于驱动所述车辆的驱动装置的速度；
控制器，基于所述驱动装置的扭矩指令以及由所述速度检测器检测的所述驱动装置的当前速度和过去速度来确定扭矩校准指令，并使用确定的所述扭矩校准指令来校准所述驱动装置的扭矩指令；以及
驱动装置，其操作根据校准的扭矩指令来控制。
2.根据权利要求1所述的用于控制车辆的车轮滑移的系统，其中，
所述控制器包括：
扭矩指令生成器，确定所述驱动装置的扭矩指令；
校准量计算器，基于由所述扭矩指令生成器确定的扭矩指令以及由所述速度检测器检测的所述驱动装置的当前速度和过去速度来确定所述扭矩校准指令；以及
校准器，使用由所述校准量计算器确定的所述扭矩校准指令来对由所述扭矩指令生成器确定的扭矩指令进行校准。
3.根据权利要求1所述的用于控制车辆的车轮滑移的系统，其中，
所述控制器基于所述驱动装置的扭矩指令来确定车轮滑移确定阈值；
当所述驱动装置的当前速度与过去速度之间的速度差大于所述车轮滑移确定阈值时，所述控制器确定在所述车辆的驱动轮中已经产生了车轮滑移，确定与所述速度差相对应的扭矩校准指令；并且
所述控制器使用确定的所述扭矩校准指令来校准所述驱动装置的扭矩指令。
4.根据权利要求3所述的用于控制车辆的车轮滑移的系统，其中，
在所述控制器中，所述驱动装置的扭矩指令的值越大，所述车轮滑移确定阈值的值被设置得越大。
5.根据权利要求3所述的用于控制车辆的车轮滑移的系统，其中，
通过所述驱动装置的扭矩指令以及与作为由所述车辆检测或收集的信息的车速或所述车辆的驱动系统的转速和行驶道路的道路坡度中的一个或两个相对应的值来确定所述车轮滑移确定阈值。
6.根据权利要求5所述的用于控制车辆的车轮滑移的系统，其中，
所述扭矩指令的值越大，所述车轮滑移确定阈值的值被设置得越大，所述车速或所述驱动系统的转速越大，所述车轮滑移确定阈值的值被设置得越小，并且所述道路坡度越大，所述车轮滑移确定阈值的值被设置得越小。
7.根据权利要求1所述的用于控制车辆的车轮滑移的系统，其中，
所述控制器通过使用所述驱动装置的扭矩指令以及所述驱动装置的当前速度和过去速度，从映射图确定所述扭矩校准指令。
8.根据权利要求7所述的用于控制车辆的车轮滑移的系统，其中，
所述控制器确定所述驱动装置的当前速度与过去速度之间的速度差；并且
所述控制器从所述映射图确定与所述驱动装置的扭矩指令和所述速度差对应的扭矩校准指令。
9.根据权利要求8所述的用于控制车辆的车轮滑移的系统，其中，
在所述映射图中，所述驱动装置的当前速度与过去速度之间的速度差越大，所述扭矩校准指令的值被设置得越大。
10.根据权利要求7所述的用于控制车辆的车轮滑移的系统，其中，
所述控制器通过进一步使用作为由所述车辆检测或收集的信息的车速和行驶道路的道路坡度中的一个或两个，从所述映射图确定所述扭矩校准指令。
11.根据权利要求1所述的用于控制车辆的车轮滑移的系统，其中，
所述控制器使用预定公式或模糊逻辑从所述驱动装置的扭矩指令、所述驱动装置的当前速度和过去速度计算所述扭矩校准指令。
12.根据权利要求11所述的用于控制车辆的车轮滑移的系统，其中，
所述公式是使用基于所述驱动装置的扭矩指令确定的控制增益以及所述驱动装置的当前速度和过去速度之间的速度差来计算所述扭矩校准指令的预定公式。
13.根据权利要求11所述的用于控制车辆的车轮滑移的系统，其中，
所述公式是在所述控制器中使用控制增益、预先定义为常数的所述车辆的转动惯量和作为变量的所述车辆的等效惯量来计算所述扭矩校准指令的预定公式，并且
所述公式中的所述车辆的等效惯量使用所述驱动装置的扭矩指令以及所述驱动装置的当前速度和过去速度之间的速度差来计算。
14.一种用于控制车辆的车轮滑移的方法，包括：
通过控制器，确定驱动装置的扭矩指令；
通过速度检测器，检测用于驱动所述车辆的所述驱动装置的速度；
通过所述控制器，基于确定的所述驱动装置的扭矩指令以及由所述速度检测器检测的所述驱动装置的当前速度和过去速度来确定扭矩校准指令；
通过所述控制器，使用确定的所述扭矩校准指令对确定的所述驱动装置的扭矩指令进行校准；以及
根据校准的扭矩指令控制所述驱动装置的操作。
15.根据权利要求14所述的用于控制车辆的车轮滑移的方法，进一步包括：
通过所述控制器，基于所述驱动装置的扭矩指令来确定车轮滑移确定阈值；
当所述驱动装置的当前速度与过去速度之间的速度差大于所述车轮滑移确定阈值时，所述控制器确定产生了车轮滑移，确定与所述速度差相对应的扭矩校准指令；以及
通过所述控制器，使用确定的所述扭矩校准指令来校准所述驱动装置的扭矩指令。
16.根据权利要求15所述的用于控制车辆的车轮滑移的方法，其中，
通过所述驱动装置的扭矩指令以及与作为由所述车辆检测或收集的信息的车速或所述车辆的驱动系统的转速和行驶道路的道路坡度中的一个或两个相对应的值来确定所述车轮滑移确定阈值。
17.根据权利要求14所述的用于控制车辆的车轮滑移的方法，进一步包括：
通过所述控制器，使用所述驱动装置的扭矩指令以及所述驱动装置的当前速度和过去速度，从映射图确定所述扭矩校准指令。
18.根据权利要求17所述的用于控制车辆的车轮滑移的方法，进一步包括：
通过所述控制器，进一步使用作为由所述车辆检测或收集的信息的车速和行驶道路的道路坡度中的一个或两个，从所述映射图确定所述扭矩校准指令。
19.根据权利要求14所述的用于控制车辆的车轮滑移的方法，进一步包括：
通过所述控制器，使用预定公式或模糊逻辑从所述驱动装置的扭矩指令以及所述驱动装置的当前速度和过去速度来计算所述扭矩校准指令，
其中所述公式是使用基于所述驱动装置的扭矩指令确定的控制增益以及所述驱动装置的当前速度和过去速度之间的速度差来计算所述扭矩校准指令的预定公式。
20.根据权利要求14所述的用于控制车辆的车轮滑移的方法，进一步包括：
通过所述控制器，使用预定公式或模糊逻辑从所述驱动装置的扭矩指令以及所述驱动装置的当前速度和过去速度来计算所述扭矩校准指令，
其中所述公式是在所述控制器中使用控制增益、预先定义为常数的所述车辆的转动惯量和作为变量的所述车辆的等效惯量来计算所述扭矩校准指令的预定公式，并且
所述公式中的所述车辆的等效惯量使用所述驱动装置的扭矩指令以及所述驱动装置的当前速度和过去速度之间的速度差来计算。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220219676A1 (en) * 2021-01-11 2022-07-14 Ford Global Technologies, Llc System and Method For Vehicle Turning Radius Reduction
CN113858970A (zh) * 2021-09-27 2021-12-31 武昌理工学院 一种电动汽车在缺省设定转矩模式下的控制方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5758014A (en) * 1996-08-05 1998-05-26 Delco Electronics Corp. Electric vehicle traction control system and method
CN101920703A (zh) * 2009-06-09 2010-12-22 比亚乔股份有限公司 用于控制两轮车辆中的牵引力的系统和方法
CN102529958A (zh) * 2010-12-02 2012-07-04 路虎公司 用于车辆的控制方法及设备
CN102958738A (zh) * 2010-04-12 2013-03-06 雷诺股份公司 用于四轮驱动式机动车辆的扭矩分配控制方法和相应车辆
WO2013151104A1 (ja) * 2012-04-06 2013-10-10 日産自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
CN105000018A (zh) * 2015-06-25 2015-10-28 奇瑞汽车股份有限公司 车辆控制方法及装置
JP2016111878A (ja) * 2014-12-09 2016-06-20 日産自動車株式会社 車両の駆動トルク制御装置
US20190143985A1 (en) * 2017-11-13 2019-05-16 Ford Global Technologies, Llc Traction control system utilizing transmission braking
CN109955727A (zh) * 2017-12-22 2019-07-02 现代自动车株式会社 用于施加车辆的滑行再生扭矩的系统和方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4223255B2 (ja) * 2002-09-24 2009-02-12 富士重工業株式会社 ４輪駆動車のスリップ制御装置
JP4192631B2 (ja) * 2003-02-28 2008-12-10 株式会社ジェイテクト ４輪駆動車のトルク配分制御装置
US8200408B2 (en) * 2008-12-22 2012-06-12 GM Global Technology Operations LLC System and method for active traction control of a vehicle
US8554440B1 (en) * 2010-01-05 2013-10-08 Davis Intellectual Properties LLC Electronic traction control
GB201615663D0 (en) * 2016-09-14 2016-10-26 Flybrid Automotive Ltd Torque or power monitor
JP6905412B2 (ja) * 2017-08-09 2021-07-21 日立Astemo株式会社 車両の制御装置、車両の制御システムおよび車両の制御方法
US11014448B2 (en) * 2018-11-27 2021-05-25 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for cruise control velocity tracking
US11325611B2 (en) * 2018-12-26 2022-05-10 Baidu Usa Llc Torque feedback based vehicle longitudinal automatic calibration system for autonomous driving vehicles

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5758014A (en) * 1996-08-05 1998-05-26 Delco Electronics Corp. Electric vehicle traction control system and method
CN101920703A (zh) * 2009-06-09 2010-12-22 比亚乔股份有限公司 用于控制两轮车辆中的牵引力的系统和方法
CN102958738A (zh) * 2010-04-12 2013-03-06 雷诺股份公司 用于四轮驱动式机动车辆的扭矩分配控制方法和相应车辆
CN102529958A (zh) * 2010-12-02 2012-07-04 路虎公司 用于车辆的控制方法及设备
WO2013151104A1 (ja) * 2012-04-06 2013-10-10 日産自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
JP2016111878A (ja) * 2014-12-09 2016-06-20 日産自動車株式会社 車両の駆動トルク制御装置
CN105000018A (zh) * 2015-06-25 2015-10-28 奇瑞汽车股份有限公司 车辆控制方法及装置
US20190143985A1 (en) * 2017-11-13 2019-05-16 Ford Global Technologies, Llc Traction control system utilizing transmission braking
CN109955727A (zh) * 2017-12-22 2019-07-02 现代自动车株式会社 用于施加车辆的滑行再生扭矩的系统和方法

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