CN112498125B - 四驱动力控制系统、方法及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种四驱动力控制系统、方法及存储介质，涉及汽车四驱控制领域，其系统包括：前轮电机系统，包括设于汽车左前轮的左前轮电机和设于汽车右前轮的右前轮电机；后轮电机，通过减速器与汽车后轮连接；高压控制器模块，与左前轮电机、右前轮电机及后轮电机均电连接，用于为左前轮电机、右前轮电机及后轮电机提供电力；主控制器，与左前轮电机、右前轮电机、后轮电机及高压控制器模块连接，用于获取车辆行驶参数和驾驶指令，控制高压控制器模块分配左前轮电机、右前轮电机及后轮电机相应的扭矩。本发明相对于双电机的四驱系统，节省了前驱的半轴，减速器及整个转向机构，整个转向系统结构更加简单。

Description

四驱动力控制系统、方法及存储介质
技术领域
本发明涉及汽车四驱控制技术领域，具体是涉及一种四驱动力控制系统、方法及存储介质。
背景技术
新能源汽车成为了当今汽车发展的趋势，从车型细分上看，小型轿车趋于纯电动直接驱动的结构形式，中、高级轿车，特别是越野车辆，趋于混合动力四驱的结构形式。
目前传统的四驱方案，有采取单动力源和两动力源两种技术方案。a、单动力源采用分动器。单电机或者发动机为唯一的动力源；需要在车上面增加分动器，分配前后轴的动力比例，一般在传统车上用的比较多，电动车上基本不会采用本方案。b、两动力源分别前后驱，均需要左右半轴；商用车还需要前后桥，布置复杂。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种四驱动力控制系统、方法及存储介质，相对于双电机的四驱系统，直接将前轮电机系统的左前轮电机设于汽车左前轮，右前轮电机设于汽车右前轮，节省了前驱的半轴，减速器及整个转向机构，整个转向系统结构更加简单。
第一方面，提供一种四驱动力控制系统，包括：
前轮电机系统，包括设于汽车左前轮的左前轮电机和设于汽车右前轮的右前轮电机；
后轮电机，通过减速器与汽车后轮连接；
高压控制器模块，与所述左前轮电机、所述右前轮电机及所述后轮电机均电连接，用于为所述左前轮电机、所述右前轮电机及所述后轮电机提供电力；
主控制器，与所述左前轮电机、所述右前轮电机、所述后轮电机及所述高压控制器模块连接，用于获取车辆行驶参数和驾驶指令，根据所述车辆行驶参数和所述驾驶指令控制所述高压控制器模块分配所述左前轮电机、所述右前轮电机及所述后轮电机相应的扭矩。
根据第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述左前轮电机与所述右前轮电机均设置为电机外特性和效率特性相同的电机。
根据第一方面，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述后轮电机的功率大于所述左前轮电机和所述右前轮电机的功率之和。
第二方面，提供一种四驱动力控制方法，应用于上述的四驱动力系统的主控制器，包括以下步骤：
获取车辆行驶参数和驾驶指令，所述车辆行驶参数包括驾驶模式、驾驶档位及车速，所述驾驶指令包括油门踏板开度和方向盘转角；
根据所述车辆行驶参数和所述驾驶指令，确定实际需求扭矩；
当所述方向盘转角为零时，将所述实际需求扭矩中分配给前轮电机系统的前轮需求扭矩平均分配给左前轮电机和右前轮电机；其中，所述左前轮电机设于汽车左前轮，所述右前轮电机设于汽车右前轮，所述左前轮电机与所述右前轮电机为电机外特性和效率特性相同的电机；
当所述方向盘转角非零时，根据所述方向盘转角，将所述实际需求扭矩中分配给前轮电机系统的前轮需求扭矩按需分配给左前轮电机和右前轮电机。
根据第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述“根据所述车辆行驶参数和所述驾驶指令，确定实际需求扭矩”步骤，包括以下步骤：
根据所述驾驶模式、驾驶档位及相应的映射表确定目标电机系统外特性；
根据所述目标电机系统外特性和所述车速确定目标需求扭矩Q0；
根据所述目标需求扭矩Q0和所述油门踏板开度t确定实际需求扭矩Q1，Q1＝Q0*t。
根据第二方面，在第二方面的第二种可能的实现方式中，所述“根据所述车辆行驶参数和所述驾驶指令确定实际需求扭矩”步骤之后，包括以下步骤：
当所述实际需求扭矩小于等于第一预设扭矩时，将所述实际需求扭矩分配给前轮电机作为所述前轮需求扭矩；
当所述实际需求扭矩大于等于第一预设扭矩、且小于等于第二预设扭矩时，则保持前轮电机和后轮电机的当前状态；
当所述实际需求扭矩大于等于第二预设扭矩时，根据所述车速、所述实际需求扭矩及相应的映射表确定前轮电机比例因子p；
根据所述实际需求扭矩Q1和所述前轮电机比例因子p确定所述前轮需求扭矩Qf和后轮需求扭矩Qr，Qf＝Q1*p，Qr＝Q1*(1-p)。
根据第二方面的第二种可能的实现方式，在第二方面的第三种可能的实现方式中，所述“当所述实际需求扭矩大于等于第二预设扭矩时，根据所述驾驶模式确定前轮电机比例因子”步骤，包括以下步骤：
当所述实际需求扭矩大于等于第二预设扭矩时，若所述驾驶模式为经济模式，则获取系统最优效率表，根据所述车速、所述实际需求扭矩及所述系统最优效率表确定所述前轮电机比例因子；
当所述实际需求扭矩大于等于第二预设扭矩时，若所述驾驶模式为非经济模式，则获取当前转速下左前轮电机最大扭矩T1、右前轮电机最大扭矩T2、及后轮电机最大扭矩T3，根据定比分配分析所述前轮电机比例因子p，
Figure BDA0002823642150000041
根据第二方面的第三种可能的实现方式，在第二方面的第四种可能的实现方式中，所述“当所述方向盘转角非零时，根据所述方向盘转角，将所述实际需求扭矩中分配给前轮电机的前轮需求扭矩分配给左前轮电机和右前轮电机”步骤，包括以下步骤：
当所述方向盘转角非零时，获取左前轮电机的当前转速N1和右前轮电机的当前转速N2；
根据所述方向盘转角A、所述左前轮电机的当前转速N1及所述右前轮电机的当前转速N2，进行PI调节得到转向扭矩QΔ，QΔ＝PI[A-(N1-N2)]，方向盘左转时A为正，方向盘右转时A为负；
根据所述前轮需求扭矩Qf和所述转向扭矩QΔ计算左前轮电机的目标扭矩Qf1和右前轮电机的目标扭矩Qf2，Qf1＝Qf-Q0，Qf2＝Qf+Q0。
根据第二方面，在第二方面的第四种可能的实现方式中，所述“当所述实际需求扭矩小于等于第一预设扭矩时，将所述实际需求扭矩分配给前轮电机作为所述前轮需求扭矩”步骤，包括以下步骤：
当所述实际需求扭矩小于等于第一预设扭矩时，获取前轮电机的状态信息；
若所述状态信息显示前轮电机系统均正常，则将所述实际需求扭矩分配给前轮电机作为所述前轮需求扭矩；
若所述状态信息显示前轮电机系统中任一电机故障，则将所述实际需求扭矩分配给后轮电机作为后轮需求扭矩，并控制车速小于等于预设速度。
第二方面，提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述的四驱动力控制方法。
与现有技术相比，本发明相对于双电机的四驱系统，直接将前轮电机系统的左前轮电机设于汽车左前轮，右前轮电机设于汽车右前轮，节省了前驱的半轴，减速器及整个转向机构，整个转向系统结构更加简单。
附图说明
图1是本发明一种四驱动力控制系统一实施例的结构示意图；
图2是本发明动力系统结构的结构示意图；
图3是本发明一种四驱动力控制方法一实施例的流程示意图；
图4是本发明一种四驱动力控制方法另一实施例的流程示意图。
附图标号：
100、四驱动力控制系统；110、前轮电机系统；120、后轮电机；130、高压控制器模块；140、主控制器。
具体实施方式
现在将详细参照本发明的具体实施例，在附图中例示了本发明的例子。尽管将结合具体实施例描述本发明，但将理解，不是想要将本发明限于所述的实施例。相反，想要覆盖由所附权利要求限定的在本发明的精神和范围内包括的变更、修改和等价物。应注意，这里描述的方法步骤都可以由任何功能块或功能布置来实现，且任何功能块或功能布置可被实现为物理实体或逻辑实体、或者两者的组合。
为了使本领域技术人员更好地理解本发明，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
注意：接下来要介绍的示例仅是一个具体的例子，而不作为限制本发明的实施例必须为如下具体的步骤、数值、条件、数据、顺序等等。本领域技术人员可以通过阅读本说明书来运用本发明的构思来构造本说明书中未提到的更多实施例。
参见图1所示，本发明实施例提供一种四驱动力控制系统100，包括：
前轮电机系统110，包括设于汽车左前轮的左前轮电机111和设于汽车右前轮的右前轮电机112；
后轮电机120，通过减速器与汽车后轮连接；
高压控制器模块130，与左前轮电机111、右前轮电机112及后轮电机120均电连接，用于为左前轮电机、右前轮电机及后轮电机提供电力；
主控制器140，与左前轮电机111、右前轮电机112、后轮电机120及高压控制器模块130连接，用于获取车辆行驶参数和驾驶指令，根据车辆行驶参数和驾驶指令控制高压控制器模块分配左前轮电机111、右前轮电机112及后轮电机120相应的扭矩。
其中，左前轮电机111与右前轮电机112均设置为电机外特性和效率特性相同的电机。后轮电机120的功率大于左前轮电机111和右前轮电机112的功率之和。
具体地，本实施例中，动力系统结构简图如图2所示，其中虚线为低压电力连接；细实线为高压电力连接；粗实线为机械连接。左边虚线框为车辆前轮部分。M1，M2，M3为电机，M1，M2和电机外特性是一样的，采样同样峰值功率和最高转速，峰值扭矩的电机；M3电机的功率是M1+M2功率还要大点，这样保证加速时候后轴承受载荷较大，利于加速。4个方位的椭圆形状为车轮；J1为减速器。其中M1和M2直接安装到前轮的左右轮中。
ECU(主控制器)为集成式电子控制器单元，主要是通过采集三个电机信息，三个电机信息信号为电机定子，转子的温度，U向和V相的电压，旋变位置；一个高压控制模块信息为：输入母线的电流值，电压值，IGBT温度。进而计算出来此时三个电机工作时候的扭矩值和转速值，故障信息，效率值。驾驶员请求包括档位信息，油门踏板开度，驾驶模式(下同，后面所述驾驶员请求/需求均为此)以及其他控制器的信息，BMS(电池管理系统)的故障信息、可放电最大功率；Dcdc反馈功率，空调系统反馈工作情况和功率值，PTC加热反馈的工作情况和功率值，方向盘转角信息，ESP激活信息(下同)，仲裁并分配三个电机的扭矩/转速；高压控制器模块是给三个电机提供电力的，同时也可以将电机回收的电能转化存储到电池里面。
这里面的ECU相当于三个电机的主控制板(采集三个电机的工作状态)+整车控制板，实现信号采集和运算。
高压控制器模块是通过电池的直流电，通过本模块转化为三组UVW交流电，给三个电机提供电力。
直线行驶，且整车负荷不大时，ECU通过采集驾驶员需求，通过CAN网络判断其他控制模块状态，采集三个电机的和高压控制器模块中的传感器信息，判断驱动扭矩，并将驱动扭矩平均分配给M1和M2。
直行行驶，整车负载大时，ECU通过采集驾驶员需求，通过CAN网络判断其他控制模块状态，采集三个电机的和高压控制器模块中的传感器信息，判断驱动扭矩，根据系统效率，分配前后轴的扭矩；并将前轴需求扭矩平均分配给M1和M2，后驱需求扭矩分配给M3。
通过M1和M2的扭矩差值，实现前轮转速差，实现转向。
转弯行驶，整车负荷不大时，ECU通过采集驾驶员需求，通过CAN网络判断其他控制模块状态，采集三个电机的和高压控制器模块中的传感器信息，方向盘转角，判断驱动扭矩，并将通过PI调节，将驱动扭矩分配给M1和M2。
转弯行驶，整车负荷大时，ECU通过采集驾驶员需求，通过CAN网络判断其他控制模块状态，采集三个电机的和高压控制器模块中的传感器信息，方向盘转角，，分配前后轴的扭矩；并将通过PI调节，将前轴需求扭矩分配给M1和M2；后轴需求扭矩直接分配给M3。在分配前后轴扭矩的时候，尽量将前轴扭矩分配大些，后轴扭矩分配少些。这样保证整个驱动系统由前驱系统完成，转向也是由M1和M2完成，这样M3的扭矩越小，对转向的影响就越小。
以上为正常行车；当两前轮打滑时候，降低前轴的，增加后轴扭矩，将车辆推出困境；当后轮打滑时候，可以直接将所有扭矩分配两前轮，将车辆拖出困境；当某单侧前轮打滑时候，采用两前轮打滑的处理策略。
如上所述，转向完成靠M1和M2电机的扭矩差，实现转速差，最终实现前轮差速转向的。
相对于双电机的四驱系统，节省了前驱的半轴，减速器，整个转向机构；且本方案中，三个电机的控制算法和整车的控制算法均集成在一个控制单元中，处理信号更加快捷，同步性更好。这样节省了三个电机控制器的主控板。
参见图3所示，本发明实施例提供一种四驱动力控制方法，应用于上述的四驱动力系统的主控制器，包括以下步骤：
S100获取车辆行驶参数和驾驶指令，车辆行驶参数包括驾驶模式、驾驶档位及车速，驾驶指令包括油门踏板开度和方向盘转角；
S200根据车辆行驶参数和驾驶指令，确定实际需求扭矩；
S300当方向盘转角为零时，将实际需求扭矩中分配给前轮电机系统的前轮需求扭矩平均分配给左前轮电机和右前轮电机；其中，左前轮电机设于汽车左前轮，右前轮电机设于汽车右前轮，左前轮电机与右前轮电机为电机外特性和效率特性相同的电机；
S400当方向盘转角非零时，根据方向盘转角，将实际需求扭矩中分配给前轮电机系统的前轮需求扭矩按需分配给左前轮电机和右前轮电机。
具体地，本实施例中，获取车辆行驶参数和驾驶指令，车辆行驶参数包括驾驶模式、驾驶档位及车速，驾驶指令包括油门踏板开度和方向盘转角。根据车辆行驶参数和驾驶指令，确定实际需求扭矩，即需要整个四驱动力系统输出的扭矩。其中，实际需求扭矩按照需求分别分配给前轮电机系统(前轮需求扭矩)和后轮电机(后轮需求扭矩)。
当方向盘转角为零时，即车辆直线行驶时，将实际需求扭矩中分配给前轮电机系统的前轮需求扭矩平均分配给左前轮电机和右前轮电机；其中，左前轮电机设于汽车左前轮，右前轮电机设于汽车右前轮，左前轮电机与右前轮电机为电机外特性和效率特性相同的电机，从而实现车辆的直线行驶。
当方向盘转角非零时，即需要控制车辆转弯行驶时，根据方向盘转角，将实际需求扭矩中分配给前轮电机系统的前轮需求扭矩按需分配给左前轮电机和右前轮电机，左前轮电机和右前轮电机的扭矩存在差异，从而实现车辆转向。
以上为正常行车；当两前轮打滑时候，降低前轴扭矩，增加后轴扭矩，将车辆推出困境，其扭矩降低和增加的幅度可以阶梯式增加直至将车辆推出困境；当后轮打滑时候，可以直接将所有扭矩分配两前轮，将车辆拖出困境；当某单侧前轮打滑时候，采用两前轮打滑的处理策略。
本申请相对于双电机的四驱系统，直接将前轮电机系统的左前轮电机设于汽车左前轮，右前轮电机设于汽车右前轮，节省了前驱的半轴，减速器及整个转向机构，整个转向系统结构更加简单。三个电机的控制算法和整车的控制算法均集成在一个控制单元中，处理信号更加快捷，同步性更好。这样节省了三个电机控制器的主控板。
可选地，在本申请另外的实施例中，S200根据车辆行驶参数和驾驶指令，确定实际需求扭矩，包括以下步骤：
S210根据驾驶模式、驾驶档位及相应的映射表确定目标电机系统外特性；
S220根据目标电机系统外特性和车速确定目标需求扭矩Q0；
S230根据目标需求扭矩Q0和油门踏板开度t确定实际需求扭矩Q1，Q1＝Q0*t。
具体地，本实施例中，首先根据驾驶模式、驾驶档位及相应的映射表确定目标电机系统外特性，然后根据目标电机系统外特性和车速确定目标需求扭矩Q0。为了便于理解，下面举例说明目标需求扭矩的确定方法。其中，驾驶模式是驾驶员通过操作按钮开关控制的，包括但不限于ECO模式、Normal模式、Sport模式及SNOW模式等驾驶模式，不同厂家驾驶模式的设置可能存在区别，档位信息包括P、R、N、D。油门开度为0～100％。另外，ESC(ElectronicStability Control，电子稳定控制系统)/ABS(antilock brake system，制动防抱死系统)会反馈车速值，如车辆无ESC/ABS，则可以通过高压控制模块计算的M3的转速转化得到车速，车速V＝0.377*n*r/ig，n为M3的转速，r为后轮半径，ig为后传动比。
目标需求扭矩通过查表(目标电机系统外特性)得到，输入条件为：驾驶模式、档位、车速，油门开度，通过驾驶模式和驾驶档位，确定所查的表格。
在进行目标需求扭矩计算时，将车速分区段VehSpd：0,10，20…200；每个车速折算到M1，M2，M3转速，得到扭矩Tmax1，Tmax2，Tmax3；然后Tmax＝Tmax1+Tmax2+Tmax3。得到一维表格(即目标电机系统外特性)[VehSpd；Tmax]，不同的驾驶模式下，不同表，R和D档也要区分，但是R档不区分驾驶模式。
ECO模式下，获得ECO的电机系统外特性[VehSpd；Tmax_Eco]，Tmax_Eco得到方法：VehSpd在0～10时候，＝Tmax，之后，每10km，Tmax_Eco在Tmax的基础上递减3％，如20kph，则Tmax_Eco＝0.97Tmax，200km时候为0.43Tmax。
Normal模式下，获得Normal的电机系统外特性[VehSpd；Tmax_Normal]，Tmax_Normal得到方法：VehSpd在0～40时候，＝Tmax，之后，每10km，Tmax_Normal在Tmax的基础上递减2％，如50kph，则Tmax_Eco＝0.98Tmax，200km时候为0.68Tmax。
Sport模式下，获得Sport的电机系统外特性Sport的电机系统外特性[VehSpd；Tmax Sport]。
SNOW模式下，获得SNOW的电机系统外特性[VehSpd；Tmax_SNOW]，Tmax_SNOW得到方法：VehSpd在0～10时候，＝Tmax*0.4，之后，每10km，Tmax_SNOW在Tmax的基础上递减10％，如20kph，则Tmax_Eco＝0.3Tmax，如30kph，则Tmax_SNOW＝0.2Tmax，如40kph，则Tmax_Eco＝0.1Tmax。
R档的电机系统外特性[VehSpd；Tmax_R]，Tmax_R得到方法：VehSpd在0～20时候，＝Tmax，之后，每10km，Tmax_R在Tmax的基础上递减50％，如30kph，则Tmax_R＝0.5Tmax，如40kph，则Tmax_Eco＝0Tmax。
因此，D档，ECO驾驶比较柔和，最高车速也不会很高，一般能控制在140左右；Normal模式比较传统，最高车速一般可以控制在160；sport模式比较激进，驾驶感受比较刺激，不限速，最高车速由系统本身能力限制。SNOW模式下，限制了扭矩和速度，尽量减少打滑。
然后根据目标电机系统外特性和车速确定目标需求扭矩Q0，根据目标需求扭矩Q0和油门踏板开度t确定实际需求扭矩Q1，Q1＝Q0*t。
本申请中在不同的驾驶模式、驾驶档位下设置不同的电机系统外特性，以便主控制器进行驱动分析时根据相应的映射表能够快速确定目标需求扭矩，同时能够基于当前车辆实时驾驶情形进行驱动控制，灵活性更强。
可选地，如图4所示，在本申请另外的实施例中，S200根据车辆行驶参数和驾驶指令，确定实际需求扭矩之后，包括以下步骤：
S250当实际需求扭矩小于等于第一预设扭矩时，将实际需求扭矩分配给前轮电机作为前轮需求扭矩；
S260当实际需求扭矩大于等于第一预设扭矩、且小于等于第二预设扭矩时，则保持前轮电机和后轮电机的当前状态；
S270当实际需求扭矩大于等于第二预设扭矩时，根据车速、实际需求扭矩及相应的映射表确定前轮电机比例因子p；
S280根据实际需求扭矩Q1和前轮电机比例因子p确定前轮需求扭矩Qf和后轮需求扭矩Qr，Qf＝Q1*p，Qr＝Q1*(1-p)。
具体地，本实施例中，当确定实际需求扭矩之后，然后需要确定驱动模式，即前驱、后驱或四驱，也就是确定将实际需求扭矩分配给前轮电机系统和后轮电机。
当实际需求扭矩小于等于第一预设扭矩时，即当前需要车辆输出的扭矩较小，因此将实际需求扭矩全部分配给前轮电机作为前轮需求扭矩，保证整个驱动系统由前驱系统完成，如果车辆转向也是由M1和M2完成，M3对转向的影响就越小，车辆更加稳定。
由于数据采集、处理误差等因素，车辆的实际需求扭矩可能会在一定范围内波动，因此设置第一预设扭矩到第二预设扭矩之间为缓冲区。当实际需求扭矩大于等于第一预设扭矩、且小于等于第二预设扭矩时，则保持前轮电机和后轮电机的当前状态，并不对其进行调整，避免实际需求扭矩小范围内波动导致频繁变换驱动模式。另一方面，为了避免无法及时对扭矩的变化变换驱动模式，第二预设扭矩与第一预设扭矩之间的差值较小，可以基于数据的误差范围设置。
当实际需求扭矩大于等于第二预设扭矩时，即当前车辆需求的扭矩较大，需要前轮电机系统和后轮电机同时驱动，因此根据车速、实际需求扭矩及相应的映射表确定前轮电机比例因子p。根据系统效率查表(这里面的系统最优效率表即为该映射表，为X轴车速，Y轴实际需求扭矩Q1，输出Z轴前轮电机比例因子p，p的范围为(0～1)，优选为0.1～1，确保前轮存在一定的力矩，保证有转向力矩，这个表格是在台架上测试得到的)，得到前轮需求扭矩Qf和后轮需求扭矩Qr，Qf＝Q1*p，Qr＝Q1*(1-p)。
本申请中对于不同区间的实际需求扭矩选取不同的驱动方式，实际需求扭矩较小时选择前驱，否则则选择四驱，更加精准地进行驱动控制。另外，设置缓冲区避免频繁变换驱动模式导致驱动不稳定。
可选地，在本申请另外的实施例中，S270当实际需求扭矩大于等于第二预设扭矩时，根据车速、实际需求扭矩及相应的映射表确定前轮电机比例因子，包括以下步骤：
S271当实际需求扭矩大于等于第二预设扭矩时，若驾驶模式为经济模式，则获取系统最优效率表，根据车速、实际需求扭矩及系统最优效率表确定前轮电机比例因子；
S272当实际需求扭矩大于等于第二预设扭矩时，若驾驶模式为非经济模式，则获取当前转速下左前轮电机最大扭矩T1、右前轮电机最大扭矩T2、及后轮电机最大扭矩T3，根据定比分配分析所述前轮电机比例因子p，
Figure BDA0002823642150000141
具体地，本实施例中，经济模式即ECO模式下，按照系统效率最优分配根据车速、实际需求扭矩及相应的映射表确定前轮电机比例因子p，即根据系统效率查表即为该映射表，为X轴车速，Y轴实际需求扭矩Q1，输出Z轴前轮电机比例因子p，范围为(0～1)，这个表格是在台架上测试得到的。
非经济模式下，例如Snow和Normal模式，没有效率优先分配，按照定比分配确定前轮电机比例因子p，获取当前转速下左前轮电机最大扭矩T1、右前轮电机最大扭矩T2、及后轮电机最大扭矩T3，分析前轮电机比例因子p，
Figure BDA0002823642150000142
例如，直线行驶直接按照X＝0.5分配后轴扭矩，Qf＝Q1*X，Qr＝Q1*(1-X)，转弯时候增加转向角系数X1，分配比为前轮需求扭矩Qf＝Q1*(X*X1)，后轮需求扭矩Qr＝Q1*(1-X*X1)。SPORT模式下，同样没有效率优先分配，直线行驶直接按照X＝0.4分配前轴扭矩，Qf＝Q1*X，Qr＝Q1*(1-X)转弯时候增加转向角系数X1，分配比为前轮需求扭矩Qf＝Q1*(X*X1)，后轮需求扭矩Qr＝Q1*(1-X*X1)。其中各模式下的分配系数和转向角系数也可以根据不同模式的需求分别进行设置。
本申请中，对于不同的驾驶模式，自由选择固定的分配系数(前轮电机比例因子)或者基于实时车况选择相应的前轮电机比例因子，不同车况灵活处理，使得驱动控制更加具有适应性及个性化。
可选地，在本申请另外的实施例中，S400当方向盘转角非零时，根据方向盘转角，将实际需求扭矩中分配给前轮电机系统的前轮需求扭矩按需分配给左前轮电机和右前轮电机，包括以下步骤：
S410当方向盘转角非零时，获取左前轮电机的当前转速N1和右前轮电机的当前转速N2；
S420根据方向盘转角A、左前轮电机的当前转速N1及右前轮电机的当前转速N2，进行PI调节得到转向扭矩QΔ，QΔ＝PI[A-(N1-N2)]，方向盘左转时A为正，方向盘右转时A为负；
S430根据前轮需求扭矩Qf和转向扭矩QΔ计算左前轮电机的目标扭矩Qf1和右前轮电机的目标扭矩Qf2，Qf1＝Qf-Q0，Qf2＝Qf+Q0。
具体地，本实施例中，当确定实际需求扭矩之后，然后需要确定驱动模式，即前驱、后驱或四驱，也就是确定将实际需求扭矩分配给前轮电机系统和后轮电机。确定分配给前轮电机系统的前轮需求扭矩之后，则进一步判断为直线行驶或转向，如果为转向，则需要对前轮需求扭矩在前轮电机系统内进一步分配，通过M1和M2的扭矩差值，实现前轮转速差，实现转向。
当方向盘转角非零时，获取左前轮电机的当前转速N1和右前轮电机的当前转速N2，根据方向盘转角A、左前轮电机的当前转速N1及右前轮电机的当前转速N2，进行PI调节得到转向扭矩QΔ，QΔ＝PI[A-(N1-N2)]，方向盘左转时A为正，方向盘右转时A为负，其中PI调节为汽车扭矩调节的通用调节方式。根据前轮需求扭矩Qf和转向扭矩QΔ计算左前轮电机的目标扭矩Qf1和右前轮电机的目标扭矩Qf2，Qf1＝Qf-Q0，Qf2＝Qf+Q0。
本申请根据工况和系统效率实现前驱或者四驱，动力性更强。在四驱下，根据前后电机的效率，进行扭矩分配，经济性更好。节省空间，无前轴的传动系统，无原来的转向机构，直接通过轮边电机实现前轮驱动和转向。多控制器整合到一个控制单元，降低了成本，同时多控制器工作协调性更好。
可选地，在本申请另外的实施例中，S250当实际需求扭矩小于等于第一预设扭矩时，将实际需求扭矩分配给前轮电机作为前轮需求扭矩，包括以下步骤：
S251当实际需求扭矩小于等于第一预设扭矩时，获取前轮电机的状态信息；
S252若状态信息显示前轮电机系统均正常，则将实际需求扭矩分配给前轮电机作为前轮需求扭矩；
S253若状态信息显示前轮电机系统中任一电机故障，则将实际需求扭矩分配给后轮电机作为后轮需求扭矩，并控制车速小于等于预设速度。
具体地，本实施例中，当实际需求扭矩小于等于第一预设扭矩时，即当前需要车辆输出的扭矩较小，一般将实际需求扭矩全部分配给前轮电机作为前轮需求扭矩。但是需要对前轮电机系统中的前轮电机进行故障检测，如果前轮电机系统中的前轮电机均正常，则将实际需求扭矩分配给前轮电机作为前轮需求扭矩。如果前轮电机系统中任意一个电机故障，则将实际需求扭矩分配给后轮电机作为后轮需求扭矩，并控制车速小于等于预设速度，例如10km/h。
本申请中实时监测电机的状态，结合电机的状态信息进行扭矩分配，使得驱动控制策略更加适用实时车况。
基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述方法的所有方法步骤或部分方法步骤。
本发明实现上述方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Ra ndomAccess Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种电子设备，包括存储器和处理器，存储器上储存有在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述方法中的所有方法步骤或部分方法步骤。
所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，处理器是计算机装置的控制中心，利用各种接口和线路连接整个计算机装置的各个部分。
存储器可用于存储计算机程序和/或模块，处理器通过运行或执行存储在存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现计算机装置的各种功能。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(例如声音播放功能、图像播放功能等)；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(例如音频数据、视频数据等)。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(SmartMedia Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、服务器或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、服务器和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种四驱动力控制系统，其特征在于，包括：
前轮电机系统，包括设于汽车左前轮的左前轮电机和设于汽车右前轮的右前轮电机；
后轮电机，通过减速器与汽车后轮连接；
高压控制器模块，与所述左前轮电机、所述右前轮电机及所述后轮电机均电连接，用于为所述左前轮电机、所述右前轮电机及所述后轮电机提供电力；
主控制器，与所述左前轮电机、所述右前轮电机、所述后轮电机及所述高压控制器模块连接，用于获取车辆行驶参数和驾驶指令，根据所述车辆行驶参数和所述驾驶指令控制所述高压控制器模块分配所述左前轮电机、所述右前轮电机及所述后轮电机相应的扭矩；
所述车辆行驶参数包括驾驶模式、驾驶档位及车速，所述驾驶指令包括油门踏板开度和方向盘转角；
所述主控制器根据所述驾驶模式、驾驶档位及相应的映射表确定目标电机系统外特性；
所述主控制器根据所述目标电机系统外特性和所述车速确定目标需求扭矩
Figure DEST_PATH_IMAGE001
；
所述主控制器根据所述目标需求扭矩
Figure 52349DEST_PATH_IMAGE001
和所述油门踏板开度
Figure 598518DEST_PATH_IMAGE002
确定实际需求扭矩
Figure DEST_PATH_IMAGE003
，
Figure 722463DEST_PATH_IMAGE004
；
所述左前轮电机与所述右前轮电机均设置为电机外特性和效率特性相同的电机；
直线行驶，且整车负荷不大时，主控制器通过采集驾驶员需求，通过CAN网络判断其他控制模块状态，采集三个电机的和高压控制器模块中的传感器信息，判断驱动扭矩，并将驱动扭矩平均分配给右前轮电机和左前轮电机；
直行行驶，整车负载大时，主控制器通过采集驾驶员需求，通过CAN网络判断其他控制模块状态，采集三个电机的和高压控制器模块中的传感器信息，判断驱动扭矩，根据系统效率，分配前后轴的扭矩；并将前轴需求扭矩平均分配给右前轮电机和左前轮电机，后驱需求扭矩分配给后轮电机；
通过右前轮电机和左前轮电机的扭矩差值，实现前轮转速差，实现转向；
转弯行驶，整车负荷不大时，主控制器通过采集驾驶员需求，通过CAN网络判断其他控制模块状态，采集三个电机的和高压控制器模块中的传感器信息，方向盘转角，判断驱动扭矩，并将通过PI调节，将驱动扭矩分配给右前轮电机和左前轮电机；
转弯行驶，整车负荷大时，主控制器通过采集驾驶员需求，通过CAN网络判断其他控制模块状态，采集三个电机的和高压控制器模块中的传感器信息，方向盘转角，分配前后轴的扭矩；并将通过PI调节，将前轴需求扭矩分配给右前轮电机和左前轮电机；后轴需求扭矩直接分配给后轮电机。
2.如权利要求1所述的四驱动力控制系统，其特征在于，所述后轮电机的功率大于所述左前轮电机和所述右前轮电机的功率之和。
3.一种四驱动力控制方法，应用于如权利要求1或2所述的四驱动力控制系统，其特征在于，包括以下步骤：
获取车辆行驶参数和驾驶指令，所述车辆行驶参数包括驾驶模式、驾驶档位及车速，所述驾驶指令包括油门踏板开度和方向盘转角；
根据所述驾驶模式、驾驶档位及相应的映射表确定目标电机系统外特性；
根据所述目标电机系统外特性和所述车速确定目标需求扭矩
Figure 537579DEST_PATH_IMAGE005
；
根据所述目标需求扭矩
Figure 7743DEST_PATH_IMAGE005
和所述油门踏板开度
Figure 721884DEST_PATH_IMAGE006
确定实际需求扭矩
Figure 910288DEST_PATH_IMAGE007
，
Figure 726498DEST_PATH_IMAGE008
；
当所述方向盘转角为零时，将所述实际需求扭矩中分配给前轮电机系统的前轮需求扭矩平均分配给左前轮电机和右前轮电机；其中，所述左前轮电机设于汽车左前轮，所述右前轮电机设于汽车右前轮，所述左前轮电机与所述右前轮电机为电机外特性和效率特性相同的电机；
当所述方向盘转角非零时，根据所述方向盘转角，将所述实际需求扭矩中分配给前轮电机系统的前轮需求扭矩按需分配给左前轮电机和右前轮电机。
4.如权利要求3所述的四驱动力控制方法，其特征在于，
当所述实际需求扭矩小于等于第一预设扭矩时，将所述实际需求扭矩分配给前轮电机作为所述前轮需求扭矩；
当所述实际需求扭矩大于等于第一预设扭矩、且小于等于第二预设扭矩时，则保持前轮电机和后轮电机的当前状态；
当所述实际需求扭矩大于等于第二预设扭矩时，根据所述车速、所述实际需求扭矩及相应的映射表确定前轮电机比例因子
Figure 254431DEST_PATH_IMAGE009
；
根据所述实际需求扭矩
Figure 670632DEST_PATH_IMAGE010
和所述前轮电机比例因子
Figure 48130DEST_PATH_IMAGE009
确定所述前轮需求扭矩
Figure DEST_PATH_IMAGE011
和后轮需求扭矩
Figure 67033DEST_PATH_IMAGE012
，
Figure DEST_PATH_IMAGE013
，
Figure 78501DEST_PATH_IMAGE014
。
5.如权利要求4所述的四驱动力控制方法，其特征在于，
当所述实际需求扭矩大于等于第二预设扭矩时，若所述驾驶模式为经济模式，则获取系统最优效率表，根据所述车速、所述实际需求扭矩及所述系统最优效率表确定所述前轮电机比例因子；
当所述实际需求扭矩大于等于第二预设扭矩时，若所述驾驶模式为非经济模式，则获取当前转速下左前轮电机最大扭矩
Figure DEST_PATH_IMAGE015
、右前轮电机最大扭矩
Figure 55815DEST_PATH_IMAGE016
、及后轮电机最大扭矩
Figure DEST_PATH_IMAGE017
，根据定比分配分析所述前轮电机比例因子
Figure 45243DEST_PATH_IMAGE018
，
Figure DEST_PATH_IMAGE019
。
6.如权利要求5所述的四驱动力控制方法，其特征在于，所述“当所述方向盘转角非零时，根据所述方向盘转角，将所述实际需求扭矩中分配给前轮电机的前轮需求扭矩分配给左前轮电机和右前轮电机”步骤，包括以下步骤：
当所述方向盘转角非零时，获取左前轮电机的当前转速
Figure 805520DEST_PATH_IMAGE020
和右前轮电机的当前转速
Figure DEST_PATH_IMAGE021
；
根据所述方向盘转角
Figure 214372DEST_PATH_IMAGE022
、所述左前轮电机的当前转速
Figure DEST_PATH_IMAGE023
及所述右前轮电机的当前转速
Figure 628167DEST_PATH_IMAGE024
，进行PI调节得到转向扭矩
Figure DEST_PATH_IMAGE025
，
Figure 839312DEST_PATH_IMAGE026
，方向盘左转时
Figure DEST_PATH_IMAGE027
为正，方向盘右转时
Figure 465596DEST_PATH_IMAGE027
为负；
根据所述前轮需求扭矩
Figure 327023DEST_PATH_IMAGE028
和所述转向扭矩
Figure DEST_PATH_IMAGE029
计算左前轮电机的目标扭矩
Figure 380561DEST_PATH_IMAGE030
和右前轮电机的目标扭矩
Figure DEST_PATH_IMAGE031
，
Figure 875740DEST_PATH_IMAGE032
，
Figure DEST_PATH_IMAGE033
。
7.如权利要求4所述的四驱动力控制方法，其特征在于，所述“当所述实际需求扭矩小于等于第一预设扭矩时，将所述实际需求扭矩分配给前轮电机作为所述前轮需求扭矩”步骤，包括以下步骤：
当所述实际需求扭矩小于等于第一预设扭矩时，获取前轮电机的状态信息；
若所述状态信息显示前轮电机系统均正常，则将所述实际需求扭矩分配给前轮电机作为所述前轮需求扭矩；
若所述状态信息显示前轮电机系统中任一电机故障，则将所述实际需求扭矩分配给后轮电机作为后轮需求扭矩，并控制车速小于等于预设速度。
8.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求3至7中任一项所述的四驱动力控制方法。
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