CN112874320A - 差速器主动保护控制方法、装置、设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及差速器主动保护控制方法、装置、设备和存储介质。其中差速器主动保护控制方法，获取车辆的实时运行数据和牵引力控制系统TCS运行状态，所述实时运行数据包括车速和左右车轮的轮速差，所述TCS运行状态包括第一运行状态和开第二运行状态；在确定所述实时运行数据和所述TCS运行状态满足主动保护功能激活条件的情况下，获取所述轮速差所对应的驱动电机的最大允许输出扭矩值；根据所述最大允许输出扭矩值调节所述驱动电机的扭矩。差速器的主动保护功能激活，控制驱动电机调节扭矩，以使左右车轮的轮速差减小，进而降低差速器行星齿轮自传转速，实现差速器的主动保护，降低差速器失效的风险，节约了维修成本。
Description
技术领域
本公开涉及车辆技术领域，尤其涉及一种差速器主动保护控制方法、装置、设备和存储介质。
背景技术
电驱动车桥一般由驱动电机，电机控制器，传动齿轮和差速器组成。电驱动车桥工作过程中，驱动电机根据需求提供扭矩，由传动齿轮进行扭矩传递，最终通过差速器传递给左右半轴。
当车辆在良好路面直线行驶时，左右车轮转速相同，差速器行星齿轮相对行星齿轮轴无自转。当左右车轮转速不同，差速器行星齿轮相对行星齿轮轴自转。极限状态为一侧车轮固定，另一侧离地，离地侧车轮以差速器壳体转速的2倍旋转，行星齿轮将高速自转，此工况容易发生差速器失效。现有技术方案，一般通过TCS(Traction Control System，牵引力控制系统)系统降低驱动扭矩并对打滑车轮施加制动力的方法减缓左右车轮转速差扩大，实现车辆平稳起步或脱困。存在问题如下：
问题一：
若TCS功能关闭，或TCS功能故障，车辆在打滑路面起步或脱困时，一旦发生左右车轮转速差较大，差速器行星齿轮将高速自转且该情况无法被有效抑制，容易引发差速器失效，增加维修成本。
问题二：
若TCS功能正常，但无法将左右车轮转速差控制到差速器安全范围时，依然会造成差速器失效，增加维修成本。
发明内容
为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种差速器主动保护控制方法、装置、设备和存储介质。
本公开提供了差速器主动保护控制方法，包括
获取车辆的实时运行数据和牵引力控制系统TCS运行状态，所述实时运行数据包括车速和左右车轮的轮速差，所述TCS运行状态包括第一运行状态和开第二运行状态；
在确定所述实时运行数据和所述TCS运行状态满足主动保护功能激活条件的情况下，获取所述轮速差所对应的驱动电机的最大允许输出扭矩值；
根据所述最大允许输出扭矩值调节所述驱动电机的实际最大允许输出扭矩值。
可选的，在根据所述最大允许输出扭矩值调节所述驱动电机的实际最大允许输出扭矩值之后，所述方法还包括：
在确定调节所述驱动电机的实际最大允许扭矩值后的所述实时运行数据和和所述TCS运行状态数据满足主动保护功能退出条件的情况下，将所述驱动电机的实际最大允许输出扭矩值调节到所述驱动电机的最大扭矩能力值。
可选的，在TCS运行状态为关闭或故障的情况下，
所述确定所述实时运行数据和所述TCS运行状态满足主动保护功能激活条件包括：满足第一条件且持续时间达到第一时间阈值；
所述第一条件包括：
所述TCS运行状态为第一运行状态，车速小于第一速度阈值，左右车轮的轮速差大于第一轮速差阈值，且车速信号和左右车轮的轮速差信号都可信。
可选的，所述根据所述最大允许输出扭矩调节所述驱动电机的实际最大允许输出扭矩值的步骤具体包括：在所述TCS运行状态为第一运行状态的情况下，控制所述驱动电机的实际最大允许输出扭矩值的变化速度，以使所述驱动电机的实际最大允许输出扭矩值的变化速度不大于第一预设变化速度阈值。
可选的，所述确定调节所述驱动电机的实际最大允许扭矩值后的所述实时运行数据和所述TCS运行状态数据满足主动保护功能退出条件包括：满足第二条件，所述第二条件包括：
所述车速大于第二预设速度阈值；
或，所述轮速差小于第二轮速差阈值，所述第二轮速差阈值小于所述第一轮速差阈值，且持续时间达到第二时间阈值；
或，车轮信号不可信或轮速差信号不可信；
或，TCS的运行状态为开启且有效。
可选的，
所述将所述驱动电机的实际最大允许输出扭矩值调节到所述驱动电机的最大扭矩能力值的步骤，具体包括：
在TCS运行状态为第一运行状态的情况下，控制所述驱动电机的实际最大允许输出扭矩值的变化速度，以使所述驱动电机的实际最大允许输出扭矩值的变化速度的绝对值不大于第二预设变化速度阈值。
可选的，所述确定所述实时运行数据和所述TCS运行状态满足主动保护功能激活条件包括：满足第三条件且持续时间达到第三时间阈值；
所述第三条件包括：
所述TCS运行状态为第二运行状态，车速小于第三速度阈值，所述轮速差大于第三轮速差阈值，车速信号和左右车轮的轮速差信号都可信，且所述驱动电机的扭矩值大于所述轮速差对应的驱动电机的最大允许输出扭矩值。
可选的，
所述根据所述最大允许输出扭矩值调节所述驱动电机的扭矩，包括：
在TCS运行状态为第二运行状态的情况下，
确定第一扭矩参考值；
将所述驱动电机的实际最大允许输出扭矩值设置为所述第一扭矩参考值的M倍，M>1；
减小所述驱动电机的实际最大允许输出扭矩值，获取所述驱动电机的扭矩值，直至在第一时刻下，所述驱动电机的实际扭矩值小于第二扭矩参考值时，停止减小所述驱动电机的实际最大允许输出扭矩值，所述第二扭矩参考值为所述第一时刻下轮速差所对应的最大允许输出扭矩值的N倍，N为小于1的正数；
将所述驱动电机的实际最大允许输出扭矩值调整为所述第二扭矩参考值。
可选的，所述确定第一扭矩参考值包括：
获取所述实时运行数据满足所述TCS运行状态所对应的主动保护功能激活条件的时刻下的所述驱动电机的扭矩值，并作为所述第一扭矩参考值。
可选的，所述减小所述驱动电机的实际最大允许输出扭矩值，直至在第一时刻下，所述驱动电机的实际扭矩值小于第二扭矩参考值时的步骤具体包括：控制所述驱动电机的实际最大允许输出扭矩值的变化速度，以使所述驱动电机的实际最大允许输出扭矩值的变化速度不大于第三变化速度阈值。
所述将所述驱动电机的最大允许输出扭矩值调整为所述第二扭矩参考值的步骤具体包括：控制所述驱动电机的实际最大允许输出扭矩值的变化速度，以使所述驱动电机的实际最大允许输出扭矩值的变化速度不大于第四变化速度阈值。
可选的，
所述确定调节所述驱动电机的实际最大允许扭矩值后的所述实时运行数据和所述TCS运行状态数据满足主动保护功能退出条件包括：满足第四条件，所述第四条件包括：
车速大于第四预设速度阈值，所述第四预设速度阈值≥300公里/小时；
或，左右车轮的轮速差小于第四轮速差阈值，所述第四轮速差阈值小于第三轮速差阈值，且持续时间达到第四时间阈值；
或，车速信号不可信或左右车轮车速差信号不可信。
可选的，当TCS运行状态在第一运行状态与第二运行状态之间跳转时，控制所述驱动电机的实际最大允许输出扭矩值，以使所述驱动电机的实际最大允许输出扭矩值的变化速度不大于第五预设速度阈值；所述第一运行状态为关闭或故障状态，所述第二运行状态为开启且有效状态。
第二方面，本公开实施例提供了一种差速器主动保护控制装置，包括：
第一获取模块，配置为获取车辆的实时运行数据和牵引力控制系统TCS运行状态，所述实时运行数据包括车速和左右车轮的轮速差，所述TCS运行状态包括第一运行状态和开第二运行状态；
第一获取模块，置为在确定所述实时运行数据和和所述TCS运行状态满足主动保护功能激活条件的情况下，获取所述轮速差对应的驱动电机的最大允许输出扭矩值；
第一控制模块，配置为根据所述最大允许输出扭矩值调节所述驱动电机的实际最大允许输出扭矩值。
第三方面，本公开实施例提供了一种差速器主动保护控制设备，包括：
处理器；
存储器，用于存储可执行指令；
其中，所述处理器用于从所述存储器中读取所述可执行指令，并执行所述可执行指令以实现上述任一项所述的差速器主动保护控制方法。
第四方面，本公开实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，使得处理器实现上述任一项所述的差速器主动保护控制方法。
本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：
本公开实施例提供的差速器主动保护控制方法，根据获取的车辆实时运行数据和TCS的运行状态判断是否满足差速器的主动保护功能激活条件，当需要对差速器进行主动保护功能时，控制驱动电机调节实际最大允许输出扭矩值，以减小左右车轮的轮速差，进而降低差速器行星齿轮自传转速，实现差速器的主动保护，降低差速器失效的风险，节约了维修成本。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
为了更清楚地说明本公开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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本公开实施例所述差速器主动保护控制方法的流程图；
图2为本公开实施例提供的TCS在第一运行状态下差速器主动保护控制方法的流程图；
图3为本公开实施例提供的TCS在第二运行状态下差速器主动保护控制方法的流程图；
图4为本公开实施例提供的差速器主动保护控制装置的结构示意图；
图5为本公开实施例提供的差速器主动保护控制设备的结构示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。
图1为本公开实施例提供的一种差速器主动保护控制方法的流程图。差速器主动保护控制方法可以应用在车辆一侧离地的情境下对车辆差速器进行主动保护，可以由本公开实施例所提供的差速度主动保护控制装置来执行，该差速器主动保护控制装置可以采用软件和/或硬件方式来实现。
车辆的车速信息、左右车轮的轮速差和TCS运行状态信息是差速器主动保护设备可以直接从车辆的整车控制系统中读取的数据。
车辆包括前驱车辆和后驱车辆，前驱车辆的两个前轮为驱动轮，后驱车辆的两个后轮为驱动轮，本公开实施例同时适用于前驱车辆和后驱车辆，车辆在行驶过程中，可以获取左右两个驱动轮的轮速(也就是车速)和左右两个驱动轮的轮速差。
TCS系统，也成牵引力控制系统，它的作用是使汽车在各种行驶状况下都能获得最佳的牵引力，其工作原理为通过在车轮安装轮速传感器，来监控整车的工作状态，若有车轮出现打滑(此时，左右车轮的轮速差较大)，则配合制动防抱死系统和整车控制系统进行控制，防止车辆失控。
如图1所示，差速器的主动保护控制方法，包括：
S110、获取车辆的实时运行数据和TCS运行状态数据，实时运行数据包括车速信息和左右车轮的轮速差信息，TCS的运行包括第一运行状态和第二运行状态，在本公开的一些实施例中，第一运行状态包括TCS关闭或故障，第二运行状态包括TCS开启且有效。
具体的，本公开实施例的执行主体是车辆的差速器主动保护设备，该保护设备可以为个人电脑或服务器等电子设备，本实施例对此不加以限制。
TCS的运行状态信息包括开启且有效状态，关闭或故障状态，在故障状态时，TCS系统完全不起作用，与关闭状态相似。
S120，在确定实时数据和TCS运行状态所满足主动保护功能激活条件的情况下，获取轮速差所对应的驱动电机的最大允许输出扭矩。轮速差所对应的驱动电机的最大允许输出扭矩值可通过查表获得。
S130，根据最大允许输出扭矩值调节驱动电机的实际最大允许输出扭矩值。
本公开实施例提供的差速器主动保护控制方法，根据获取的车辆车速、左右车轮的轮速差和TCS的运行状态判断是否满足差速器的主动保护功能激活条件，当左右车轮的轮速差较大时，差速器存在失效的风险，此时，差速器的主动保护功能激活，控制驱动电机降低扭矩，从而减小左右车轮的轮速差，进而降低差速器行星齿轮自传转速，实现差速器的主动保护，降低差速器失效的风险，节约了维修成本。
进一步的，在本公开的一些实施例中，在步骤S130之后，该方法还包括：
在调节后的车速和轮速差和TCS运行状态满足主动保护功能退出条件的情况下，将驱动电机的实际最大允许输出扭矩值调节到驱动电机的最大扭矩能力值。
具体的，在执行步骤S130时，由于驱动电机的实际最大允许输出扭矩值发生变化，导致左右车轮的轮速差也发生变化。本公开实施例的主要目的是保护差速器在极限状态下不发生损坏，但比差速器更重要的是乘客和驾驶员的安全问题，在高车速时对车辆的行使数据进行调控，同意发生危险，危机乘客和驾驶者的安全，因此，在设定调控的条件时，需要考虑车速信息，因此当车速较高或者轮速差降低到预设范围内后，将退出差速器的主动保护功能，此时，驱动电机的实际最大允许输出扭矩值需要调节到驱动电机的最大扭矩能力值。
另外，在TCS运行状态不同时，差速器主动保护控制方法有所不同。TCS运行状态包括第一运行状态和第二运行状态，其中在第一运行状态下，TCS关闭或出现故障；在第二运行状态下，TCS开启且有效。
具体的，如图2所述，在TCS运行状态为第一运行状态时，差速器主动保护控制方法，包括：
S11、程序开始；
S11、获取车辆实时运行数据；车辆实时运行数据包括车速和轮速差；
S13、判断是否满足主动保护功能激活条件，若满足激活条件，则执行S14，若不满足激活条件，则执行S18，程序结束。
具体的，差速器主动功能激活的条件包括车辆的行驶数据需满足第一条件，且持续时间大于第一时间阈值。
第一条件包括条件a1：车辆的车速小于第一速度阈值。第一速度阈值为设定值，一般设定为70公里/小时，在车速低于70公里/小时时，对车辆的行驶数据进行调控比较安全。
条件a2：左右车轮的轮速差大于第一轮速差阈值。第一轮速差阈值为设定值，当左右车轮的轮速差大于第一轮速差阈值时，如不进行及时的调控，容易对差速器造成损坏。一般的，第一轮速差阈值根据经验取值，在本公开的一些实施例中，第一轮速差阈值设定为14公里/小时。
条件a3：车速信号和左右车轮的轮速差信号都可信；具体的，车辆的重要信号通过CAN信号控制，车辆在行驶过程中，实时检测车辆的车速信号和左右车轮的轮速差信号，并传递给整车控制系统，控制系统内部存储有在当前状态下，车辆应该有的车速和左右车轮的轮速差，将检测到的车速信号、左右车轮的轮速差信号与系统中存储的当前应该有的车速和轮速差进行对比，控制系统能够判断出检测到的信号是否是一个可信的信号。只有当车速信号和左右车轮的轮速差信号都是可信信号时，后续的主动保护功能激活判断才准确。
条件a1至条件a3需同时满足，且能持续第一时间阈值时，差速器的主动保护功能会被激活，当a1至a3中的任一条件不满足时，差速器的主动保护功能都不会被激活。在本公开的一些实施例中，第一时间阈值设定为300ms。
S14、主动保护功能激活；
S15、确定驱动电机的最大允许输出扭矩值，也就是查极限扭矩表1中轮速差对应的驱动电机的最大允许输出扭矩值；
S15、根据最大允许输出扭矩值调整驱动电机的实际最大允许输出扭矩值；具体的，根据最大允许扭矩调节驱动电机的实际最大允许输出扭矩值的过程中，驱动电机的实际最大允许输出扭矩值的变化速度不大于第一预设变化速度阈值。具体的，当差速器的主动保护功能激活之后，驱动电机按照极限扭矩表1控制驱动电机的最大允许输出扭矩值，并主动控制实际输出的驱动电机的实际最大允许输出扭矩值矩不高于该最大允许输出扭矩值，考虑到乘坐舒适性的问题，驱动电机的扭矩在差速器的主动保护功能激活之后的下降过程中，下降的速度不大于第一预设变化速度阈值，第一预设变化速度阈值为设定值，一般设定为700Nm/s。
极限扭矩表1
极限扭矩表1中的数值均为标定值，可根据整车配置和差速器硬件能力进行调整。整车的开发过程中，该表格需要与TCS联合确认，TCS工作时应保证同轮速差条件下，驱动电机的实际最大允许输出扭矩值不高于该表格中对应的最大允许输出扭矩值。需要说明的是，将极限扭矩表1反映在二维坐标系中，并不是单纯的点，而是根据极限扭矩表1中的数值对应的在二维坐标中描出点，相邻的点之间通过线段连接。因此，轮速差与最大允许输出扭矩值在每一段线段之间都是存在线性关系的，因此在轮速差在0至300公里/小时的范围内，任意轮速差都有对应的最大允许输出扭矩值。
例如，在TCS运行状态在第一运行状态时，检测到左右车轮的轮速差为20公里每小时，驱动电机当前的最大允许输出扭矩值为240Nm，根据查极限扭矩表1可知，轮速差为20公里/小时，对应的最大允许输出扭矩值为132Nm，此时需要将驱动电机的实际最大允许输出扭矩值从240Nm调整到132Nm，在这个调整过程中，实际最大允许输出扭矩值降低的速度不高于700Nm/s。
S16、主动保护功能退出条件判断，若满足退出条件，则执行S17，若不满足退出条件，则返回执行S14，继续执行主动保护功能。
具体的，主动保护功能的退出条件需要满足第二条件，其中，第二条件包括：
条件b1：车速大于第二预设速度阈值，第二预设速度阈值为设定值，一般取车辆在实际行程过程中不会达到的速度。例如300公里/小时。这里设定第二预设速度阈值不具有实际意义，主要是为了运行程序的完整性。
条件b2：轮速差小于第二轮速差阈值，第二轮速差阈值小于第一轮速差阈值，且持续时间达到第二预设时间阈值。本公开实施例通过调节驱动电机扭矩的形式对轮速差进行调节，以实现对差速器的主动保护。具体的，轮速差大于第一轮速差阈值时，主动保护功能激活，对驱动电机的扭矩进行调节，当轮速差降低到第二轮速差阈值时，主动保护功能退出。
条件b3：车速信号不可信或轮速差信号不可信。
条件b4：TCS运行状态变为第二运行状态。
条件b1至b4任一条件满足时，将退出主动保护功能。
S17、在退出主动保护功能之后，将驱动电机的实际最大允许输出扭矩值调节到驱动电机的最大扭矩能力值，在此过程中，驱动电机的实际最大允许输出扭矩值的变化速度的绝对值不大于第二预设变化速度阈值。第二预设变化速度阈值为设定值，一般取50Nm/s。
综上所述，在TCS运行状态处于第一运行状态下，首先根据车速、轮速差等信息判断是否需要对差速器进行主动保护，如果需要，则将差速器的主动保护功能激活，然后按照极限扭矩表1获取驱动电机的最大允许输出扭矩值，并控制驱动电机的扭矩值不大于该轮速差所对应的最大允许输出扭矩值，进而实现对差速器的主动保护。在调整驱动电机的扭矩的过程中，还需要判断是否需要退出主动保护功能，如果需要，则将驱动电机的最大允许输出扭矩值调节为最大扭矩能力值，如果不需要退出，则继续对驱动电机的扭矩进行调节，知道需要退出主动保护功能为止。
如图3所示，当TCS运行状态为第二运行状态时，差速器主动保护控制方法包括：判断主动保护功能是否需要激活，如果需要，则对驱动电机的实际最大允许输出扭矩值进行调节，以使驱动电机的扭矩最终不大于当前轮速差下最大允许输出扭矩值，进而使轮速差控制在合理的范围内，对差速器进行保护，避免因TCS调整不及时，而造成差速器的损坏。
具体的，当TCS运行状态为第二运行状态时，差速器主动保护控制方法具体包括：
S21、程序开始；
S22、获取车辆实时行使数据，包括车速和轮速差；
S23、主动保护功能激活条件判断，如果满足激活条件，则执行S24，若不满足激活条件，则执行S30，程序结束。
具体的，差速器的主动保护功能激活条件包括满足第三条件，且持续时间大于第三时间阈值；
第三条件包括：
条件c1：车速小于第三速度阈值，在本公开的一些实施例中，第三速度阈值与第一速度阈值相等，都设定为70公里/小时。
条件c2：轮速差大于第三轮速差阈值，在本公开的一些实施例中，第三轮速差阈值与第一轮速差阈值相等，都设定为14公里/小时。
条件c3：驱动电机的扭矩值大于轮速差所对应的驱动电机的最大允许输出扭矩值。也就是说，TCS运行状态在第二运行状态时，TCS系统虽然能够对驱动电机的扭矩进行一定程度的调整，但无法调整到合适的范围内，因此需要将差速器的主动保护功能激活。
条件c4：车速信号和轮速差信号都可信。具体的，车辆的重要信号通过CAN信号控制，车辆在行驶过程中，实时检测车辆的车速信号和左右车轮的轮速差信号，并传递给整车控制系统，控制系统内部存储有在当前状态下，车辆应该有的车速和左右车轮的轮速差，将检测到的车速信号、左右车轮的轮速差信号与系统中存储的当前应该有的车速和轮速差进行对比，控制系统能够判断出检测到的信号是否是一个可信的信号。只有当车速信号和左右车轮的轮速差信号都是可信信号时，后续的主动保护功能激活判断才准确。
当条件c1至条件c4同时满足，且持续时间达到第三时间阈值时，差速器的主动保护功能激活。在本公开的一些实施例中，第三时间预设设定为1000ms。
S24、主动保护功能激活；
S25、需要确定第一扭矩参考值；将主动保护功能激活时刻下，驱动电机的扭矩值设置为第一扭矩参考值，然后将驱动电机的实际最大输出扭矩值调整为所述第一扭矩参考值的M倍，M>1；
S26、减小所述驱动电机的最大允许输出扭矩值，直至在第一时刻下，所述驱动电机的扭矩值小于第二扭矩参考值时，停止减小所述驱动电机的实际最大允许输出扭矩，所述第二扭矩参考值为所述第一时刻下轮速差所对应的最大允许输出扭矩值的N倍，N为小于1的正数。
S27、将所述驱动电机的实际最大允许输出扭矩值调整为所述第二扭矩参考值。
具体的，第一扭矩参考值为在主动保护功能激活时刻下，驱动电机的扭矩值；在确定了第一扭矩参考值之后，需要先将驱动电机的最大允许输出扭矩值从初始值调整到第一扭矩参考值的M倍，M>1，在本公开的一些实施例中，M＝1.05。初始值为在主动保护功能激活时刻下，驱动电机的实际最大允许输出扭矩值。假设在主动保护功能激活时刻下，驱动电机的实际最大允许输出扭矩值为240Nm，驱动电机的实际扭矩值，也就是第一扭矩参考值为100Nm，就需要先将驱动电机的实际最大允许输出扭矩值从240Nm调整到105Nm。这个调整过程可以是直接调整的，不需要缓慢调节，因为在这个阶段驱动电机的实际最大允许输出扭矩值远远大于第一扭矩参考值，可以快速调节。
然后继续调整驱动电机的实际最大允许输出扭矩值，直至在第一时刻下，驱动电机的实际扭矩值小于第二扭矩值，停止减小驱动电机的实际最大允许输出扭矩值，第二扭矩值为第一时刻下轮速差对应的最大允许输出扭矩值的N倍，N为小于1的正数。具体的，第一时刻下轮速差所对应的最大允许输出扭矩值通过查极限扭矩表2获得。
极限扭矩表2
在驱动电机的实际最大允许输出扭矩值从第一扭矩参考值减小时，驱动电机的实际扭矩值始终不大于驱动电机的实际最大允许输出扭矩，车辆的轮速差也相应的减小，假设，在第一时刻，驱动电机的扭矩值为100Nm，实际最大允许输出扭矩值为120Nm，轮速差降低到20公里/小时，此时第二扭矩参考值为132Nm*0.9＝118.8Nm，也就是说驱动电机的扭矩值小于第二扭矩参考值，此时可以停止减小驱动电机的实际最大允许输出扭矩。在第一时刻之前的某一时刻，驱动电机的扭矩值为110Nm，实际最大允许输出扭矩为130Nm，轮速差为30Nm，此时轮速差对应的最大允许输出扭矩为82Nm，第二扭矩参考值为82Nm*0.9＝73.8Nm，也就是说，驱动电机的扭矩值是大于第二扭矩参考值的，这时，需要继续降低驱动电机的实际最大允许输出扭矩值，直至驱动电机的扭矩值小于轮速差对对应的最大允许输出扭矩值。在此过程中，驱动电机的实际最大允许输出扭矩值的变化速度不超过第三预设变化速度阈值，第三预设变化速度阈值为设定值，在本公开的一些实施例中，第三预设变化速度阈值为100Nm/s。
在停止降低驱动电机的实际最大允许输出扭矩之后，将驱动电机的实际最大允许输出扭矩调整到第二扭矩参考值，也就是轮速差所对应的最大允许输出值的0.9倍。在此过程中，驱动电机的实际最大允许输出扭矩值的变化速度不超过第四预设变化速度阈值，第四预设变化速度阈值为设定值，且第四预设变化速度阈值的绝对值不大于50Nm/s。
S28、进行主动保护功能退出条件判断，若满足条件，则执行S29，若不满足条件，则返回执行S24，继续执行主动保护功能，直至满足退出条件。
具体的，退出主动保护功能的条件包括需要满足第四条件，第四条件包括：
条件d1：车速大于第四预设速度阈值，第四预设速度阈值≥300公里/小时，这个速度是车辆的正常行驶过程中不可能达到的速度，设置第四预设速度阈值与第二预设速度阈值的目的相同，都是为了运行程序的完整性。
条件d2：左右车轮的轮速差小于第四轮速差阈值，第四轮速差阈值小于第三轮速差阈值，且持续时间大于第四时间阈值，在本公开的一些实施例中，第四轮速差阈值为11公里/小时，第四时间阈值为2000ms，也就是说当左右车轮的轮速差降低到11公里/小时且持续时间达到2000ms时，主动保护功能退出。
条件d3：车速信号或左右车轮信号不可信。
条件d1至条件d3只要有任一个条件满足时，主动保护功能就会退出。
S29、在退出主动保护功能时后，驱动电机的实际最大允许输出扭矩值将从当前值向最大扭矩能力值过渡，随后一直保持在最大扭矩能力值，在此过程中，驱动电机的实际最大允许输出扭矩值的变化速度的绝对值不大于50Nm/s。
在车辆的具体驾驶过程中，TCS运行状态还可能在第一运行状态和第二运行状态之间跳转，在这个过程中，驱动电机的实际最大允许输出扭矩值从当前状态下的实际最大允许输出扭矩值向目标状态下的实际最大允许输出扭矩值过渡时，不允许出现驱动电机的实际最大允许输出扭矩值的跳转，需要合理的设置过渡过程，在本公开的一些实施例中，驱动电机的实际最大允许输出扭矩值的变化速度的绝对值不大于50Nm/s。具体的，假设，TCS运行状态从第一运行状态向第二运行状态跳转，那么，第一运行状态就是当前状态，第二运行状态就是目标状态，若当前状态下驱动电机的实际最大允许输出扭矩值为A，目标状态下的驱动电机的实际最大允许输出扭矩值为B，驱动电机的实际最大允许输出扭矩需要从A调整到B，从A到B的变化速率的绝对值不大于50Nm/s。
进一步的，本公开的一些实施例还提供了一种差速器主动保护控制装置，可用于执行上述实施方式中的任一种差速器主动保护控制方法的步骤。
在一下实施例中，图4示出了一种差速器主动保护控制装置，如图4所述，该装置包括第一获取模块301，配置为获取车辆的实时运行数据和牵引力控制系统TCS运行状态，具体的，车辆的实时运行数据包括车速和左右车轮的轮速差；第二获取模块302，配置为在确定实时运行数据满足TCS运行状态所对应的主动保护功能激活条件的情况下，获取轮速差所对应的驱动电机的最大允许输出扭矩值；第一控制模块303，配置为根据最大允许输出扭矩值调节驱动电机的扭矩。
本公开实施例提供的差速器主动保护控制装置中，能够根据获取的车辆的实时运行数据和TCS运行状态判断是否需要主动保护功能，当主动保护功能激活后，将驱动电机的扭矩值调节为轮不超过轮速差所对应的驱动电机的最大允许输出扭矩值。由此能够防止发动机的扭矩大于最大允许输出扭矩而造成差速器损坏。
在一些实施例中，差速器主动保护控制装置还包括第二控制模块304，第二控制模块304配置为在调节后的车速、左右车轮的轮速差满足TCS运行状态对应的退出主动保护功能的情况下，将驱动电机的实际最大允许输出扭矩值调节到驱动电机的最大扭矩能力值。
进一步的，在一些实施例中，在TCS处于关闭状态或故障状态的情况下，第二获取模块302具体配置为：根据获取的车速和轮速差判断是否满足主动保护功能的激活条件，当满足时，查极限扭矩表1，获取轮速差所对应的驱动电机的最大允许输出扭矩值。其中，当满足第一条件且持续时间大于第一时间阈值时，主动保护功能激活条件满足，可以获取轮速差所对应的驱动电机的最大允许输出扭矩值。具体的，第一条件包括：条件a1：车辆的车速小于第一速度阈值。第一速度阈值为设定值，一般设定为70公里/小时，在车速低于70公里/小时时，对车辆的行驶数据进行调控比较安全。
条件a2：左右车轮的轮速差大于第一轮速差阈值。第一轮速差阈值为设定值，当左右车轮的轮速差大于第一轮速差阈值时，如不进行及时的调控，容易对差速器造成损坏。一般的，第一轮速差阈值根据经验取值，在本公开的一些实施例中，第一轮速差阈值设定为14公里/小时。
条件a3：车速信号和左右车轮的轮速差信号都可信；具体的，车辆的重要信号通过CAN信号控制，车辆在行驶过程中，实时检测车辆的车速信号和左右车轮的轮速差信号，并传递给整车控制系统，控制系统内部存储有在当前状态下，车辆应该有的车速和左右车轮的轮速差，将检测到的车速信号、左右车轮的轮速差信号与系统中存储的当前应该有的车速和轮速差进行对比，控制系统能够判断出检测到的信号是否是一个可信的信号。只有当车速信号和左右车轮的轮速差信号都是可信信号时，后续的主动保护功能激活判断才准确。
在TCS处于关闭状态或故障状态的情况下，第二获取模块302具体配置为：根据获取的车速和轮速差判断是否满足主动保护功能的激活条件，当满足时，查极限扭矩表1，获取轮速差所对应的驱动电机的最大允许输出扭矩值。其中，当满足第三条件且持续时间大于第三时间阈值时，主动保护功能激活条件满足，可以获取轮速差所对应的驱动电机的最大允许输出扭矩值。具体的，第三条件包括：
条件c1：车速小于第三速度阈值，在本公开的一些实施例中，第三速度阈值与第一速度阈值相等，都设定为70公里/小时。
条件c2：轮速差大于第三轮速差阈值，在本公开的一些实施例中，第三轮速差阈值与第一轮速差阈值相等，都设定为14公里/小时。
条件c3：驱动电机的扭矩大于轮速差所对应的驱动电机的最大允许输出扭矩值。也就是说，TCS运行状态在第二运行状态时，TCS系统虽然能够对驱动电机的扭矩进行一定程度的调整，但无法调整到合适的范围内，因此需要将差速器的主动保护功能激活。
条件c4：车速信号和轮速差信号都可信。具体的，车辆的重要信号通过CAN信号控制，车辆在行驶过程中，实时检测车辆的车速信号和左右车轮的轮速差信号，并传递给整车控制系统，控制系统内部存储有在当前状态下，车辆应该有的车速和左右车轮的轮速差，将检测到的车速信号、左右车轮的轮速差信号与系统中存储的当前应该有的车速和轮速差进行对比，控制系统能够判断出检测到的信号是否是一个可信的信号。只有当车速信号和左右车轮的轮速差信号都是可信信号时，后续的主动保护功能激活判断才准确。
在TCS运行状态在关闭或故障状态情况下，第一控制模块303具体配置为：在根据最大允许输出扭矩调节驱动电机的扭矩的过程中，控制驱动电机的扭矩的变化速度不大于第一预设变化速度阈值。
在TCS运行状态处于开启且有效状态情况下，第一控制模块303具体配置为：先确定第一扭矩参考值；将驱动电机的实际最大允许输出扭矩值设置为第一扭矩参考值的M倍；减小驱动电机的实际最大允许输出扭矩值，直至在第一时刻下，驱动电机的实际扭矩值小于第二扭矩参考值时，停止减小所述驱动电机的实际最大允许输出扭矩值，第二扭矩参考值为第一时刻下轮速差所对应的最大允许输出扭矩值的N倍，N为小于1的正数；将驱动电机的实际最大允许输出扭矩值调整为第二扭矩参考值。
在TCS运行状态处于关闭或故障状态情况下，第二控制模块304具体配置为：判断第一控制模块303调节后的车速和轮速差是否满足退出主动保护功能的条件，如果满足，将驱动电机的实际最大允许输出扭矩值调节到驱动电机的最大扭矩能力值。具体的，判断是都满足退出主动保护功能的条件需要满足第四条件且持续时间达到第四预设时间。第四条件包括：
条件b1：车速大于第二预设速度阈值，第二预设速度阈值为设定值，一般取车辆在实际行程过程中不会达到的速度。例如300公里/小时。这里设定第二预设速度阈值不具有实际意义，主要是为了运行程序的完整性。
条件b2：轮速差小于第二轮速差阈值，第二轮速差阈值小于第一轮速差阈值，且持续时间达到第二预设时间阈值。本公开实施例通过调节驱动电机扭矩的形式对轮速差进行调节，以实现对差速器的主动保护。具体的，轮速差大于第一轮速差阈值时，主动保护功能激活，对驱动电机的扭矩进行调节，当轮速差降低到第二轮速差阈值时，主动保护功能退出。
条件b3：车速信号不可信或轮速差信号不可信。
条件b4：TCS运行状态变为开启且有效状态。
在TCS运行状态处于关闭或故障状态情况下，第二控制模块304具体配置为：判断第一控制模块303调节后的车速和轮速差是否满足退出主动保护功能的条件，如果满足，将驱动电机的实际最大允许输出扭矩值调节到驱动电机的最大扭矩能力值。具体的，判断是否满足退出主动保护功能的条件需要满足第二条件且持续时间达到第二预设时间。第二条件包括：
条件d1：车速大于第四预设速度阈值，第四预设速度阈值≥300公里/小时，这个速度是车辆的正常行驶过程中不可能达到的速度，设置第四预设速度阈值与第二预设速度阈值的目的相同，都是为了运行程序的完整性。
条件d2：左右车轮的轮速差小于第四轮速差阈值，第四轮速差阈值小于第三轮速差阈值，且持续时间大于第四时间阈值，在本公开的一些实施例中，第四轮速差阈值为11公里/小时，第四时间阈值为2000ms，也就是说当左右车轮的轮速差降低到11公里/小时且持续时间达到2000ms时，主动保护功能退出。
条件d3：车速信号或左右车轮信号不可信。
需要说明的是，图4所示的差速器主动保护控制装置可以执行上文所述的方法实施例中的各个步骤，并且实现所述的方法实施例的各个过程和效果，在此不再赘述。
在上述实施方式的基础上，本公开实施例还提供了一种车辆的差速器主动保护控制设备。参照图5，该车辆的差速器主动保护控制设备40包括：处理器401以及用于存储可执行指令的存储器402；其中，处理器401用于从存储器402中读取可执行指令，并执行可执行指令以实现上述任一种自动驾驶软件的测试方法。
具体地，上述处理器401可以包括中央处理器(CPU)，或者特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)，或者可以被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。
存储器402可以包括用于信息或指令的大容量存储器。举例来说而非限制，存储器402可以包括硬盘驱动器(Hard Disk Drive，HDD)、软盘驱动器、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)驱动器或者两个及其以上这些的组合。在合适的情况下，存储器402可包括可移除或不可移除(或固定)的介质。在合适的情况下，存储器402可在综合网关设备的内部或外部。在特定实施例中，存储器402是非易失性固态存储器。在特定实施例中，存储器402包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)。在合适的情况下，该ROM可以是掩模编程的ROM、可编程ROM(Programmable ROM，PROM)、可擦除PROM(Electrical Programmable ROM，EPROM)、电可擦除PROM(Electrically ErasableProgrammable ROM，EEPROM)、电可改写ROM(Electrically Alterable ROM，EAROM)或闪存，或者两个或及其以上这些的组合。
处理器401通过读取并执行存储器402中存储的计算机程序指令，以执行本公开实施例所提供的差速器主动保护控制方法的步骤。
在一个示例中，该差速器主动保护控制设备40还可包括收发器403和总线404。其中，如图5所示，处理器401、存储器402和收发器403通过总线404连接并完成相互间的通信。
总线404包括硬件、软件或两者。举例来说而非限制，总线可包括加速图形端口(Accelerated Graphics Port，AGP)或其他图形总线、增强工业标准架构(ExtendedIndustry Standard Architecture，EISA)总线、前端总线(Front Side BUS，FSB)、超传输(Hyper Transport，HT)互连、工业标准架构(Industrial Standard Architecture，ISA)总线、无限带宽互连、低引脚数(Low Pin Count，LPC)总线、存储器总线、微信道架构(MicroChannel Architecture，MCA)总线、外围控件互连(Peripheral Component Interconnect，PCI)总线、PCI-Express(PCI-X)总线、串行高级技术附件(Serial Advanced TechnologyAttachment，SATA)总线、视频电子标准协会局部(Video Electronics StandardsAssociation Local Bus，VLB)总线或其他合适的总线或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，总线404可包括一个或多个总线。尽管本申请实施例描述和示出了特定的总线，但本申请考虑任何合适的总线或互连。
在上述实施方式的基础上，本公开实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该存储介质存储有计算机程序，当计算机程序被处理器执行时，使得处理器实现上述任一种差速器主动保护控制方法。
示例性地，可结合图5，一种包括指令的存储介质，例如包括指令的存储器402，上述指令可由处理器401执行以完成本公开实施例所提供的差速器主动保护控制方法。
可选地，存储介质可以是非临时性计算机可读存储介质，例如，非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、光盘只读存储器(Compact Disc ROM，CD-ROM)、磁带、软盘和光数据存储设备等。
需要说明的是，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。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (15)
1.一种差速器主动保护控制方法，其特征在于，包括：
获取车辆的实时运行数据和牵引力控制系统TCS运行状态，所述实时运行数据包括车速和左右车轮的轮速差，所述TCS运行状态包括第一运行状态和开第二运行状态；
在确定所述实时运行数据和所述TCS运行状态满足主动保护功能激活条件的情况下，获取所述轮速差所对应的驱动电机的最大允许输出扭矩值；
根据所述最大允许输出扭矩值调节所述驱动电机的实际最大允许输出扭矩值。
2.根据权利要求1所述的差速器主动保护控制方法，其特征在于，在根据所述最大允许输出扭矩值调节所述驱动电机的实际最大允许输出扭矩值之后，所述方法还包括：
在确定调节所述驱动电机的实际最大允许扭矩值后的所述实时运行数据和所述TCS运行状态数据满足主动保护功能退出条件的情况下，将所述驱动电机的实际最大允许输出扭矩值调节到所述驱动电机的最大扭矩能力值。
3.根据权利要求2所述的差速器主动保护控制方法，其特征在于，所述确定所述实时运行数据和所述TCS运行状态满足主动保护功能激活条件包括：包括满足第一条件且持续时间达到第一时间阈值；
所述第一条件包括：
所述TCS运行状态为第一运行状态，车速小于第一速度阈值，左右车轮的轮速差大于第一轮速差阈值，且车速信号和左右车轮的轮速差信号都可信。
4.根据权利要求3所述的差速器主动保护控制方法，其特征在于，所述根据所述最大允许输出扭矩调节所述驱动电机的实际最大允许输出扭矩的步骤具体包括：
在所述TCS运行状态为第一运行状态的情况下，控制所述驱动电机的实际最大允许输出扭矩值的变化速度，以使所述驱动电机的实际最大允许输出扭矩值的变化速度不大于第一预设变化速度阈值。
5.根据权利要求3所述的差速器主动保护控制方法，其特征在于，
所述确定调节所述驱动电机的实际最大允许扭矩值后的所述实时运行数据和所述TCS运行状态数据满足主动保护功能退出条件包括：满足第二条件，所述第二条件包括：
所述车速大于第二预设速度阈值；
或，所述轮速差小于第二轮速差阈值，所述第二轮速差阈值小于所述第一轮速差阈值，且持续时间达到第二时间阈值；
或，车轮信号不可信或轮速差信号不可信；
或，TCS的运行状态为开启且有效。
6.根据权利要求2所述的差速器主动保护控制方法，其特征在于，所述将所述驱动电机的实际最大允许输出扭矩值调节到所述驱动电机的最大扭矩能力值的步骤，具体包括：
在TCS运行状态为第一运行状态的情况下，控制所述驱动电机的实际最大允许输出扭矩值的变化速度，以使所述驱动电机的实际最大允许输出扭矩值的变化速度的绝对值不大于第二预设变化速度阈值。
7.根据权利要求2所述的差速器主动保护控制方法，其特征在于，所述确定所述实时运行数据和所述TCS运行状态满足主动保护功能激活条件包括：满足第三条件且持续时间达到第三时间阈值；
所述第三条件包括：
所述TCS运行状态为第二运行状态，车速小于第三速度阈值，所述轮速差大于第三轮速差阈值，车速信号和左右车轮的轮速差信号都可信，且所述驱动电机的扭矩值大于所述轮速差对应的驱动电机的最大允许输出扭矩值。
8.根据权利要求1所述的差速器主动保护控制方法，其特征在于，所述根据所述最大允许输出扭矩值调节所述驱动电机的扭矩，包括：
在TCS运行状态为第二运行状态的情况下，
确定第一扭矩参考值；
将所述驱动电机的实际最大允许输出扭矩值调节为所述第一扭矩参考值的M倍，M>1；
减小所述驱动电机的实际最大允许输出扭矩值，获取所述驱动电机的扭矩值，直至在第一时刻下，所述扭矩值小于第二扭矩参考值时，停止减小所述驱动电机的实际最大允许输出扭矩值，所述第二扭矩参考值为所述第一时刻下轮速差所对应的最大允许输出扭矩值的N倍，N为小于1的正数；
将所述驱动电机的实际最大允许输出扭矩值调整为所述第二扭矩参考值。
9.根据权利要求8所述的差速器主动保护控制方法，其特征在于，所述确定第一扭矩参考值包括：
获取所述实时运行数据满足所述TCS运行状态所对应的主动保护功能激活条件的时刻下的所述驱动电机的扭矩值，并作为所述第一扭矩参考值。
10.根据权利要求9所述的差速器主动保护控制方法，其特征在于，所述减小所述驱动电机的实际最大允许输出扭矩值，直至在第一时刻下，所述驱动电机的实际扭矩值小于第二扭矩参考值时的步骤具体包括：
控制所述驱动电机的实际最大允许输出扭矩值的变化速度，以使所述驱动电机的实际最大允许输出扭矩值的变化速度不大于第三变化速度阈值。
所述将所述驱动电机的最大允许输出扭矩值调整为所述第二扭矩参考值的步骤具体包括：
控制所述驱动电机的实际最大允许输出扭矩值的变化速度，以使所述驱动电机的实际最大允许输出扭矩值的变化速度不大于第四变化速度阈值。
11.根据权利要求2所述的差速器主动保护控制方法，其特征在于，
所述确定调节所述驱动电机的实际最大允许扭矩值后的所述实时运行数据和所述TCS运行状态数据满足主动保护功能退出条件包括：满足第四条件，所述第四条件包括：
车速大于第四预设速度阈值，所述第四预设速度阈值≥300公里/小时；
或，左右车轮的轮速差小于第四轮速差阈值，所述第四轮速差阈值小于第三轮速差阈值，且持续时间达到第四时间阈值；
或，车速信号不可信或左右车轮车速差信号不可信。
12.根据权利要求1-11任一项所述的差速器主动保护控制方法，其特征在于，当TCS运行状态在第一运行状态与第二运行状态之间跳转时，控制所述驱动电机的实际最大允许输出扭矩值，以使所述驱动电机的最大允许输出扭矩值的变化速度不大于第五预设速度阈值；所述第一运行状态为关闭或故障状态，所述第二运行状态为开启且有效状态。
13.一种差速器主动保护控制装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，配置为获取车辆的实时运行数据和牵引力控制系统TCS运行状态，所述实时运行数据包括车速和左右车轮的轮速差，所述TCS运行状态包括第一运行状态和开第二运行状态；
第一获取模块，配置为在确定所述实时运行数据和和所述TCS运行状态满足主动保护功能激活条件的情况下，获取所述轮速差对应的驱动电机的最大允许输出扭矩值；
第一控制模块，配置为根据所述最大允许输出扭矩值调节所述驱动电机的实际最大允许输出扭矩值。
14.一种差速器主动保护控制设备，其特征在于，包括：
处理器；
存储器，用于存储可执行指令；
其中，所述处理器用于从所述存储器中读取所述可执行指令，并执行所述可执行指令以实现上述权利要求1-12任一项所述的差速器主动保护控制方法。
15.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，使得处理器实现上述权利要求1-12任一项所述的差速器主动保护控制方法。
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