CN114771281A - 扭矩分配架构、分配方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种扭矩分配架构、分配方法，其中所述架构包括桥间分配模块，用于根据半挂牵引车的不同行驶场景，分配总扭矩得到轮端桥上扭矩；轮间分配模块，用于基于半挂牵引车的当前速度以及方向盘转角，分配所述轮端桥上扭矩得到轮端扭矩，其中所述轮端扭矩通过电机端扭矩模块转化为电机端扭矩；换挡仲裁模块，用于根据所述电机端扭矩在车辆换挡时响应于扭矩控制请求，控制半挂牵引车的电机换挡扭矩大小，以适用于所述半挂牵引车的不同行驶场景。通过本申请使得分布式驱动扭矩分配各子模块之间得到了解耦，降低了软件维护难度。此外本申请中的软件架构可兼容四轮独立驱动、双电机四驱、两轮独立驱动等多种驱动形式。

Description

扭矩分配架构、分配方法
技术领域
本申请涉及车辆动力学控制技术领域，尤其涉及一种扭矩分配架构、分配方法。
背景技术
分布式驱动扭矩分配功能的主要作用是：在各种行驶场景下，比如各种驾驶模式、各车速、平直路面、坡道、弯道，对作用在各驱动轮上的扭矩进行了分配，使得车辆动力系统在当前行驶场景下有最优控制效果
相关技术中，分布式驱动扭矩分配技术主要聚焦于具体控制算法，缺乏良好的软件架构设计，使得分布式驱动中各模块之间耦合度极高，导致维护升级困难，无法适应当前软件定义汽车要求的快速迭代发展趋势。
发明内容
本申请实施例提供了扭矩分配架构、分配方法，以解耦分布式驱动扭矩分配各模块，从而降低了软件维护难度。
本申请实施例采用下述技术方案：
第一方面，本申请实施例提供一种扭矩分配架构，其中，应用于多种驱动形式的半挂牵引车的分布式驱动扭矩中的动力域控制器，所述架构包括：桥间分配模块，用于根据半挂牵引车的不同行驶场景，分配总扭矩得到轮端桥上扭矩；轮间分配模块，用于基于半挂牵引车的当前速度以及方向盘转角，分配所述轮端桥上扭矩得到轮端扭矩，其中所述轮端扭矩通过电机端扭矩模块转化为电机端扭矩；换挡仲裁模块，用于根据所述电机端扭矩在车辆换挡时响应于扭矩控制请求，控制半挂牵引车的电机换挡扭矩大小，以适用于所述半挂牵引车的不同行驶场景。
第二方面，本申请实施例还提供一种驱动扭矩分配方法，应用于多种驱动形式的半挂牵引车的分布式驱动扭矩中的动力域控制器，所述方法包括：根据半挂牵引车的不同行驶场景，分配总扭矩得到轮端桥上扭矩；基于半挂牵引车的当前速度以及方向盘转角，分配所述轮端桥上扭矩得到轮端扭矩，其中所述轮端扭矩用于转化为电机端扭矩；根据所述电机端扭矩在车辆换挡时响应于扭矩控制请求，控制半挂牵引车的电机换挡扭矩大小，以适用于所述半挂牵引车的不同行驶场景。
本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：
该扭矩分配架构可应用于多种驱动形式的半挂牵引车的分布式驱动扭矩中的动力域控制器，具体地，架构至少包括：桥间分配模块、轮间分配模块、电机端扭矩模块、换挡仲裁模块，还可以包括功能拓展模块。通过多个模块的解耦，降低了软件维护难度，有利于相关软件在汽车电控功能拓展或优化的过程中快速升级。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请实施例中扭矩分配架构的结构示意图；
图2为本申请优选实施例中扭矩分配架构的结构示意图；
图3为本申请实施例中扭矩分配方法的流程示意图；
图4为本申请实施例中扭矩分配架构适用的6×4半挂牵引车动力系统示意；
图5为本申请实施例中扭矩分配架构适用的6×4半挂牵引车动力系统示意；
图6为本申请实施例中扭矩分配架构适用的4×2半挂牵引车动力系统示意；
图7为本申请优选实施例中分布式驱动扭矩分配软件架构示意图；
图8为本申请实施例中硬件设备结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请中的技术术语如下：
动力域控制器：用于控制车辆动力系统和传动系统，集成了上下电控制、整车能量管理、整车故障管理、整车扭矩控制、动力电池管理(若有)、充电控制(若有)、驱动电机控制(若有)、增程器控制(若有)、变速器控制(若有)等功能。
底盘域控制器：用于控制车辆底盘系统，集成了行车制动控制、驻车制动控制、电子稳定控制、电动助力转向控制、主动悬架控制(若有)等功能。
MCU：(Motor Control Unit)，电机控制器。
TCU：(Transmission Control Unit)，变速器控制器。
驾驶模式：可通过调整驾驶模式，实现不同的动力性(百公里加速)、经济性(百公里能耗、空调性能)、驾驶性(平和、激进)、操控性(转向模式、悬架高度、悬架刚度)、舒适性(悬架高度、悬架刚度)等配置，一般包括Eco(经济)、Comfort(舒适)、Sport(运动)、Individual(个性化)等模式。
VDC：(Vehicle Dynamics Control)，车辆动态控制。
DTC：(Drag Torque Control)，反拖扭矩控制。
TCS：(Traction Control System)，牵引力控制系统。
坡度：角度正切值，车头高于车尾时为正，车头低于车尾时为负；单位为％。
配置字：将车辆的各种配置，如驱动形式配置、功能配置等信息按照特定规则编码，并写入软件中，以使得同一版软件可适用于某个主机厂的多个车型，达到降低开发成本、降低维护难度的目的。
以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案，以具有中桥以及后桥的半挂牵引车的分布式驱动扭矩为例，进行详细说明。
本申请实施例提供了一种扭矩分配架构，如图1所示，提供了本申请实施例中扭矩分配架构的结构示意图，所述架构100至少包括：桥间分配模块110、轮间分配模块120、电机端扭矩模块130、换挡仲裁模块140。本申请实施例中的架构应用于多种驱动形式的半挂牵引车的分布式驱动扭矩中的动力域控制器。
桥间分配模块110，用于根据半挂牵引车的不同行驶场景，分配总扭矩得到轮端桥上扭矩。
所述桥间分配模块110根据半挂牵引车的不同行驶场景，分配总扭矩得到轮端桥上扭矩，具体而言，在各种行驶场景下针对如各种驾驶模式、各车速、平直路面、坡道情况下对作用在中桥、后桥上的扭矩进行分配，使得车辆动力系统在当前行驶场景下有最优的纵向动力学控制效果。
在一些实施例中，所述桥间分配模块110的主要输入接口包括但不限于：驾驶模式、雪地模式、中桥垂直载荷、后桥垂直载荷、左前变速箱实际挡位、右前变速箱实际挡位、左后变速箱实际挡位、右后变速箱实际挡位、车速、总扭矩(轮端)。
在一些实施例中，桥间分配模块的主要输出接口包括：中桥扭矩(轮端)、后桥扭矩(轮端)。
轮间分配模块120，用于基于半挂牵引车的当前速度以及方向盘转角，分配所述轮端桥上扭矩得到轮端扭矩，其中所述轮端扭矩通过电机端扭矩模块130转化为电机端扭矩。
在所述轮间分配模块120基于半挂牵引车的当前速度以及方向盘转角，分配所述轮端桥上扭矩得到轮端扭矩，具体而言，各种行驶场景下，比如各种驾驶模式、各车速、坡道、弯道的情况下，对作用在中桥、后桥上的扭矩进行分配，使得车辆动力系统在当前行驶场景下有最优的横向动力学控制效果。
在一些实施例中，所述轮间分配模块120的主要输入接口包括：车速、方向盘转角、中桥扭矩(轮端)、后桥扭矩(轮端)。
在一些实施例中，所述轮间分配模块120的主要输出接口包括：左中车轮扭矩(轮端)、右中车轮扭矩(轮端)、左后车轮扭矩(轮端)、右后车轮扭矩(轮端)。
所述电机端扭矩模块130将所述轮端扭矩转化为电机端扭矩。
在一些实施例中，所述电机端扭矩模块130的主要输入接口包括：左前变速箱实际挡位、右前变速箱实际挡位、左后变速箱实际挡位、右后变速箱实际挡位、左中车轮扭矩(轮端)、右中车轮扭矩(轮端)、左后车轮扭矩(轮端)、右后车轮扭矩(轮端)。
在一些实施例中，所述电机端扭矩模块130主要输出接口包括：左前电机原始扭矩(电机端)、右前电机原始扭矩(电机端)、左后电机原始扭矩(电机端)、右后电机原始扭矩(电机端)。
换挡仲裁模块140，用于根据所述电机端扭矩在车辆换挡时响应于扭矩控制请求，控制半挂牵引车的电机换挡扭矩大小，以适用于所述半挂牵引车的不同行驶场景。
所述换挡仲裁模块140根据所述电机端扭矩在车辆换挡时响应于扭矩控制请求，控制半挂牵引车的电机换挡扭矩大小，从而可以适用于所述半挂牵引车在不同行驶场景行驶。具体实施时，所述换挡仲裁模块140当TCU控制变速箱进行换挡时，动力域控制器要根据TCU的扭矩请求控制MCU及电机降扭、升扭，以保证顺利换挡。
在一些实施例中，所述换挡仲裁模块140的主要输入接口包括但不限于：左前变速箱换挡状态、左前变速箱扭矩(电机端)、右前变速箱换挡状态、右前变速箱扭矩(电机端)、左后变速箱换挡状态、左后变速箱扭矩(电机端)、右后变速箱换挡状态、右后变速箱扭矩(电机端)、左前电机原始扭矩(电机端)、右前电机原始扭矩(电机端)、左后电机原始扭矩(电机端)、右后电机原始扭矩(电机端)。
在一些实施例中，所述换挡仲裁模块140主要输出接口包括：左前电机换挡扭矩(电机端)、右前电机换挡扭矩(电机端)、左后电机换挡扭矩(电机端)、右后电机换挡扭矩(电机端)。右后电机仲裁扭矩(电机端)。
在本申请的一个实施例中，如图2所示，所述架构100还包括：安全仲裁模块150、优化分配模块160，接收所述半挂牵引车的底盘域控制器中预设的安全功能的扭矩控制请求；所述安全仲裁模块150，用于按照所述安全功能预设优先级响应于所述扭矩控制请求，控制半挂牵引车的电机仲裁扭矩大小，以保证所述半挂牵引车处于安全状态；所述优化分配模块160，用于在所述半挂牵引车的电动功能异常、发电功能异常或者停机故障的情况下，优化已经过安全状态仲裁的电机仲裁扭矩。
具体实施时，所述安全仲裁模块150通过按照所述安全功能预设优先级响应于所述扭矩控制请求，控制半挂牵引车的电机仲裁扭矩大小，从而保证所述半挂牵引车处于安全状态。
同时，所述优化分配模块160通过在所述半挂牵引车的电动功能异常、发电功能异常或者停机故障的情况下，优化已经过安全状态仲裁的电机仲裁扭矩。即所述优化分配模块160是对于所述安全仲裁模块150中的处理结果的进一步优化。
可以理解，本领域技术人员可以根据实际情况选择配置桥间分配模块、轮间分配模块、电机端扭矩模块、换挡仲裁模块、安全仲裁模块、优化分配模块中的配置字，从而本申请中提供的软件架构可兼容四轮独立驱动、双电机四驱、两轮独立驱动等多种驱动形式，可将各种驱动形式的控制算法融合至一套软件中，算法普适性较好，开发和维护成本较低。
在本申请的一个实施例中，所述预设的安全功能包括VDC车辆动态控制功能、DTC反拖扭矩控制功能、TCS牵引力控制系统功能，其中预设优先级顺序为VDC＞DTC＞TCS，所述安全仲裁模块150，还用于在预设的安全功能为激活状态下，根据VDC电机端扭矩、DTC电机端扭矩或TCS电机端扭矩，得到对应的半挂牵引车的电机仲裁扭矩大小。
具体实施时，当底盘域控制器中VDC、DTC、TCS等主动安全功能对动力域有扭矩控制请求时，在动力域控制器中的所述安全仲裁模块150响应底盘域控制器的扭矩请求，以保证车辆安全。其中，若VDC、DTC、TCS同时有扭矩请求时，响应优先级顺序为VDC＞DTC＞TCS。
在一些实施例中，所述安全仲裁模块150的主要输入接口包括：左前VDC激活状态、左前VDC扭矩(电机端)、右前VDC激活状态、右前VDC扭矩(电机端)、左后VDC激活状态、左后VDC扭矩(电机端)、右后VDC激活状态、右后VDC扭矩(电机端)、左前DTC激活状态、左前DTC扭矩(电机端)、右前DTC激活状态、右前DTC扭矩(电机端)、左后DTC激活状态、左后DTC扭矩(电机端)、右后DTC激活状态、右后DTC扭矩(电机端)、左前TCS激活状态、左前TCS扭矩(电机端)、右前TCS激活状态、右前TCS扭矩(电机端)、左后TCS激活状态、左后TCS扭矩(电机端)、右后TCS激活状态、右后TCS扭矩(电机端)、左前电机换挡扭矩(电机端)、右前电机换挡扭矩(电机端)、左后电机换挡扭矩(电机端)、右后电机换挡扭矩(电机端)。
在一些实施例中，所述安全仲裁模块150的主要输出接口包括：左前电机仲裁扭矩(电机端)、右前电机仲裁扭矩(电机端)、左后电机仲裁扭矩(电机端)、右后电机仲裁扭矩(电机端)。
在本申请的一个实施例中，所述在所述半挂牵引车的电动功能异常、发电功能异常或者停机故障的情况下，优化已经过安全状态仲裁的电机仲裁扭矩，包括：所述优化分配模块160，还用于根据电机端的电动功能或者发电功能以及对应的故障等级、所述半挂牵引车的当前方向盘转角、当前横摆角速度，优化已经过安全状态仲裁的电机仲裁扭矩，得到预设电机扭矩请求。
具体实施时，所述优化分配模块160根据电机端的电动功能或者发电功能以及对应的故障等级、当前方向盘转角、当前横摆角速度等参数，对已经经过安全状态仲裁的电机仲裁扭矩进行优化处理。
比如，中桥上的电机电动能力受限时，扭矩可以转移到后桥的电机上。从而优化车辆动力性能。
又比如，如某个电机发生停机故障，则同一根桥上的另一侧电机也要停机，防止车辆甩尾，从而优保证车辆安全。
优选地，由于电机扭矩存在控制误差，导致车辆跑偏、轮胎磨损加剧，所述优化分配模块160也可根据方向盘转角、横摆角速度进行误差修正，缓解车辆跑偏，减轻轮胎磨损。
在一些实施例中，所述优化分配模块160的主要输入接口包括：左前电机电动能力(电机端)、左前电机发电能力(电机端)、左前电机故障等级、右前电机电动能力(电机端)、右前电机发电能力(电机端)、右前电机故障等级、左后电机电动能力(电机端)、左后电机发电能力(电机端)、左后电机故障等级、右后电机电动能力(电机端)、右后电机发电能力(电机端)、右后电机故障等级、方向盘转角、横摆角速度。
在一些实施例中，所述优化分配模块160的主要输出接口有：左前电机扭矩请求(电机端)、右前电机扭矩请求(电机端)、左后电机扭矩请求(电机端)、右后电机扭矩请求(电机端)。
如图4、5以及6所示，在本申请的一个实施例中，所述多种驱动形式的半挂牵引车至少包括如下之一：四轮独立驱动的半挂牵引车、双电机四驱的半挂牵引车、两轮独立驱动的半挂牵引车，在所述半挂牵引车的电机以及所述半挂牵引车的驱动轮之间设置有变速箱，所述根据半挂牵引车的不同行驶场景，分配总扭矩得到轮端桥上扭矩包括：根据半挂牵引车的不同行驶场景，将轮端总扭矩全部或者部分分配至中桥或者后桥，其中分配至中桥的扭矩为轮端中桥扭矩、分配至后桥的扭矩为轮端后桥扭矩，其中，当所述半挂牵引车的驱动形式为四轮独立驱动或者双电机四驱的半挂牵引车的情况下，调用第一软件程序中的预设算法以及预设接口。
具体实施时，图4所示是6×4(6个车轮，4个驱动轮)半挂牵引车动力系统示意，驱动形式为四轮独立驱动，四个电机和四个驱动轮之间可以安装变速箱。即驱动形式为四轮独立驱动的半挂牵引车。
图5所示是6×4(6个车轮，4个驱动轮)半挂牵引车动力系统示意，驱动形式为双电机四驱，两个电机和两个驱动桥之间可以安装变速箱。即驱动形式为双电机四驱的半挂牵引车。
图6所示是4×2(4个车轮，2个驱动轮)半挂牵引车动力系统示意，驱动形式为两轮独立驱动，两个电机和两个驱动轮之间可以安装变速箱。即驱动形式为两轮独立驱动的半挂牵引车。
根据所述半挂牵引车的不同行驶场景，将轮端总扭矩全部或者部分分配至中桥或者后桥。以及当所述半挂牵引车的驱动形式为四轮独立驱动或者双电机四驱的半挂牵引车的情况下，调用第一软件程序中的预设算法以及预设接口。
具体实施时，通过在桥间分配模块110中引用配置字，使得桥间分配模块110实现如下配置功能：对于四轮独立驱动和双电机四驱的半挂牵引车，完整调用桥间分配模块中所有算法和接口，对于两轮独立驱动的半挂牵引车，将总扭矩(轮端)全部分配至后桥。
需要注意的是，将总扭矩(轮端)全部分配至中桥或后桥，控制效果相同。
在本申请的一个实施例中，所述轮间分配模块120还用于，基于所述半挂牵引车的当前速度、所述方向盘转角、所述轮端中桥扭矩、所述轮端后桥扭矩，分配得到轮端车轮扭矩，其中，当所述半挂牵引车的驱动形式为四轮独立驱动的半挂牵引车的情况下，完整调用第二软件程序中的预设算法以及预设接口。
具体实施时，所述轮间分配模块120还用于通过引用配置字，使得所述轮间分配模块120实现如下配置功能：对于四轮独立驱动的半挂牵引车，完整调用轮间分配模块中所有算法和接口；对于双电机四驱的半挂牵引车，将中桥扭矩(轮端)后桥扭矩(轮端)分别全部分配至左侧驱动轮。对于两轮独立驱动的半挂牵引车，仅调用后桥轮间分配的算法和接口。
需要注意的是，将中桥扭矩(轮端)后桥扭矩(轮端)分别全部分配至右侧驱动轮与左侧控制效果相同。
在本申请的一个实施例中，所述电机端扭矩模块130，还用于根据所述轮端扭矩、所述变速箱的实际档位，转化为电机端原始扭矩，其中，当所述半挂牵引车的驱动形式为四轮独立驱动的半挂牵引车的情况下，完整调用第三软件程序中的预设算法以及预设接口；当所述半挂牵引车的驱动形式为四轮独立驱动的半挂牵引车且未配置变速箱的情况下，完整调用第三软件程序中的预设算法以及预设接口，且所述变速箱的传动比为1；当所述半挂牵引车的驱动形式为双电机四驱的半挂牵引车或者两轮独立驱动的半挂牵引车的情况下，调用部分第三软件程序中的预设算法以及预设接口；当所述半挂牵引车的驱动形式为四轮独立驱动的半挂牵引车或者两轮独立驱动的半挂牵引车且未配置变速箱的情况下，调用部分第三软件程序中的预设算法以及预设接口，且所述变速箱的传动比为1。
具体实施时，所述电机端扭矩模块130通过引用配置字，使得所述电机端扭矩模块130实现如下配置功能：
对于配置了变速箱的四轮独立驱动的半挂牵引车，完整调用电机端扭矩模块中所有算法和接口；对于未配置变速箱的四轮独立驱动的半挂牵引车，完整调用电机端扭矩模块中所有算法和接口，且变速箱传动比设置为1。
对于配置了变速箱的双电机四驱的半挂牵引车，仅调用左侧驱动轮的电机端扭矩模块算法和接口；对于未配置变速箱的双电机四驱的半挂牵引车，仅调用左侧驱动轮的电机端扭矩模块算法和接口且变速箱传动比设置为1。
对于配置了变速箱的两轮独立驱动的半挂牵引车，仅调用后桥的电机端扭矩模块算法和接口；对于未配置变速箱的两轮独立驱动的半挂牵引车，仅调用后桥的电机端扭矩模块算法和接口，且变速箱传动比设置为1。
在本申请的一个实施例中，所述换挡仲裁模块140，还用于根据所述电机端原始扭矩、所述变速箱的换挡状态，在车辆换挡时响应于扭矩控制请求，控制所述半挂牵引车的电机换挡扭矩进行降扭或者升扭；和/或，根据所述电机端原始扭矩、所述变速箱的换挡状态，在车辆换挡时响应于扭矩控制请求，控制所述半挂牵引车的电机控制器，其中所述扭矩控制请求是由变速器控制器在控制变速箱进行换挡时发出的，其中，当所述半挂牵引车的驱动形式为四轮独立驱动的半挂牵引车的情况下，完整调用第四软件程序中的预设算法以及预设接口；当所述半挂牵引车的驱动形式为四轮独立驱动的半挂牵引车且未配置变速箱的情况下，将所述电机端原始扭矩转发为所述电机换挡扭矩；当所述半挂牵引车的驱动形式为双电机四驱的半挂牵引车或者两轮独立驱动的半挂牵引车的情况下，调用部分第四软件程序中的预设算法以及预设接口；当所述半挂牵引车的驱动形式为四轮独立驱动的半挂牵引车或者两轮独立驱动的半挂牵引车且未配置变速箱的情况下，将所述电机端原始扭矩转发为所述电机换挡扭矩。
具体实施时，所述换挡仲裁模块140通过引用配置字，使得所述换挡仲裁模块140实现如下配置功能：对于配置了变速箱的四轮独立驱动的半挂牵引车，完整调用换挡仲裁模块中所有算法和接口；对于未配置变速箱的四轮独立驱动的半挂牵引车，换挡仲裁模块仅将包括但不限于左前电机原始扭矩(电机端)、右前电机原始扭矩(电机端)、左后电机原始扭矩(电机端)、右后电机原始扭矩(电机端)等信号分别转发为“左前电机换挡扭矩(电机端)、右前电机换挡扭矩(电机端)、左后电机换挡扭矩(电机端)、右后电机换挡扭矩(电机端)；
对于配置了变速箱的双电机四驱的半挂牵引车，仅调用左侧驱动轮的换挡仲裁模块算法和接口；对于未配置变速箱的双电机四驱的半挂牵引车，换挡仲裁模块仅将包括但不限于左前电机原始扭矩(电机端)、左后电机原始扭矩(电机端)等信号分别转发为左前电机换挡扭矩(电机端)、左后电机换挡扭矩(电机端)；
对于配置了变速箱的两轮独立驱动的半挂牵引车，仅调用后桥的换挡仲裁模块有算法和接口；对于未配置变速箱的两轮独立驱动的半挂牵引车，换挡仲裁模块仅将包括但不限于左后电机原始扭矩(电机端)、右后电机原始扭矩(电机端)等信号分别转发为左后电机换挡扭矩(电机端)、右后电机换挡扭矩(电机端)。
在本申请的一个实施例中，通过调用软件程序中的预设算法以及预设接口，实现多种驱动形式的半挂牵引车的中桥间分配、轮间分配、电机端扭矩、换挡仲裁、安全仲裁或优化分配软件功能的对应配置。
具体实施时，所述安全仲裁模块150通过引用配置字，对于四轮独立驱动的半挂牵引车，完整调用安全仲裁模块150中所有算法和接口；对于双电机四驱的半挂牵引车，仅调用左侧驱动轮的安全仲裁模块150算法和接口；对于两轮独立驱动的半挂牵引车，仅调用后桥的安全仲裁模150块算法和接口。
进一步地，所述优化分配模块160通过引用配置字，对于四轮独立驱动的半挂牵引车，完整调用优化分配模块中所有算法和接口；对于双电机四驱的半挂牵引车，仅调用左侧驱动轮的优化分配模块算法和接口，且关闭跑偏修正算法；对于两轮独立驱动的半挂牵引车，仅调用后桥的优化分配模块算法和接口。
本申请实施例中还提供了驱动扭矩分配方法，如图3所示，所述方法至少包括如下步骤：
步骤S310，根据半挂牵引车的不同行驶场景，分配总扭矩得到轮端桥上扭矩。
根据半挂牵引车的不同行驶场景，分配总扭矩得到轮端桥上扭矩，具体而言，在各种行驶场景下针对如各种驾驶模式、各车速、平直路面、坡道情况下对作用在中桥、后桥上的扭矩进行分配，使得车辆动力系统在当前行驶场景下有最优的纵向动力学控制效果。
在一些实施例中，在桥间分配模块110的主要输入接口包括但不限于：驾驶模式、雪地模式、中桥垂直载荷、后桥垂直载荷、左前变速箱实际挡位、右前变速箱实际挡位、左后变速箱实际挡位、右后变速箱实际挡位、车速、总扭矩(轮端)。
在一些实施例中，桥间分配模块的主要输出接口包括：中桥扭矩(轮端)、后桥扭矩(轮端)。
步骤S320基于半挂牵引车的当前速度以及方向盘转角，分配所述轮端桥上扭矩得到轮端扭矩，其中所述轮端扭矩用于转化为电机端扭矩。
在一些实施例中，所述电机端扭矩模块130的主要输入接口包括：左前变速箱实际挡位、右前变速箱实际挡位、左后变速箱实际挡位、右后变速箱实际挡位、左中车轮扭矩(轮端)、右中车轮扭矩(轮端)、左后车轮扭矩(轮端)、右后车轮扭矩(轮端)。
在一些实施例中，所述电机端扭矩模块130主要输出接口包括：左前电机原始扭矩(电机端)、右前电机原始扭矩(电机端)、左后电机原始扭矩(电机端)、右后电机原始扭矩(电机端)。
步骤S330根据所述电机端扭矩在车辆换挡时响应于扭矩控制请求，控制半挂牵引车的电机换挡扭矩大小，以适用于所述半挂牵引车的不同行驶场景。
根据所述电机端扭矩在车辆换挡时响应于扭矩控制请求，控制半挂牵引车的电机换挡扭矩大小，从而可以适用于所述半挂牵引车在不同行驶场景行驶。具体实施时，所述换挡仲裁模块140当TCU控制变速箱进行换挡时，动力域控制器要根据TCU的扭矩请求控制MCU及电机降扭、升扭，以保证顺利换挡。
在一些实施例中，换挡仲裁模块140的主要输入接口包括但不限于：左前变速箱换挡状态、左前变速箱扭矩(电机端)、右前变速箱换挡状态、右前变速箱扭矩(电机端)、左后变速箱换挡状态、左后变速箱扭矩(电机端)、右后变速箱换挡状态、右后变速箱扭矩(电机端)、左前电机原始扭矩(电机端)、右前电机原始扭矩(电机端)、左后电机原始扭矩(电机端)、右后电机原始扭矩(电机端)。
在一些实施例中，换挡仲裁模块140主要输出接口包括：左前电机换挡扭矩(电机端)、右前电机换挡扭矩(电机端)、左后电机换挡扭矩(电机端)、右后电机换挡扭矩(电机端)。右后电机仲裁扭矩(电机端)。
如图7所示为本申请优选实施例中分布式驱动扭矩分配软件架构示意图。包括桥间分配模块、轮间分配模块、电机端扭矩模块、换挡仲裁模块、安全仲裁模块、优化分配模块。
桥间分配子模块的主要输入接口有：驾驶模式、雪地模式、中桥垂直载荷、后桥垂直载荷、左前变速箱实际挡位、右前变速箱实际挡位、左后变速箱实际挡位、右后变速箱实际挡位、车速、总扭矩(轮端)。桥间分配子模块的主要输出接口有：中桥扭矩(轮端)、后桥扭矩(轮端)。
轮间分配子模块的主要输入接口有：车速、方向盘转角、中桥扭矩(轮端)、后桥扭矩(轮端)。轮间分配子模块的主要输出接口有：左中车轮扭矩(轮端)、右中车轮扭矩(轮端)、左后车轮扭矩(轮端)、右后车轮扭矩(轮端)。
电机端扭矩子模块的主要输入接口有：左前变速箱实际挡位、右前变速箱实际挡位、左后变速箱实际挡位、右后变速箱实际挡位、左中车轮扭矩(轮端)、右中车轮扭矩(轮端)、左后车轮扭矩(轮端)、右后车轮扭矩(轮端)。
电机端扭矩子模块的主要输出接口有：左前电机原始扭矩(电机端)、右前电机原始扭矩(电机端)、左后电机原始扭矩(电机端)、右后电机原始扭矩(电机端)。
换挡仲裁子模块的主要输入接口有：左前变速箱换挡状态、左前变速箱扭矩(电机端)、右前变速箱换挡状态、右前变速箱扭矩(电机端)、左后变速箱换挡状态、左后变速箱扭矩(电机端)、右后变速箱换挡状态、右后变速箱扭矩(电机端)、左前电机原始扭矩(电机端)、右前电机原始扭矩(电机端)、左后电机原始扭矩(电机端)、右后电机原始扭矩(电机端)。
换挡仲裁子模块的主要输出接口有：左前电机换挡扭矩(电机端)、右前电机换挡扭矩(电机端)、左后电机换挡扭矩(电机端)、右后电机换挡扭矩(电机端)。右后电机仲裁扭矩(电机端)
安全仲裁子模块的主要输入接口有：左前VDC激活状态、左前VDC扭矩(电机端)、右前VDC激活状态、右前VDC扭矩(电机端)、左后VDC激活状态、左后VDC扭矩(电机端)、右后VDC激活状态、右后VDC扭矩(电机端)、左前DTC激活状态、左前DTC扭矩(电机端)、右前DTC激活状态、右前DTC扭矩(电机端)、左后DTC激活状态、左后DTC扭矩(电机端)、右后DTC激活状态、右后DTC扭矩(电机端)、左前TCS激活状态、左前TCS扭矩(电机端)、右前TCS激活状态、右前TCS扭矩(电机端)、左后TCS激活状态、左后TCS扭矩(电机端)、右后TCS激活状态、右后TCS扭矩(电机端)、左前电机换挡扭矩(电机端)、右前电机换挡扭矩(电机端)、左后电机换挡扭矩(电机端)、右后电机换挡扭矩(电机端)。
安全仲裁子模块的主要输出接口有：左前电机仲裁扭矩(电机端)、右前电机仲裁扭矩(电机端)、左后电机仲裁扭矩(电机端)、右后电机仲裁扭矩(电机端)。
优化分配子模块的主要输入接口有：左前电机电动能力(电机端)、左前电机发电能力(电机端)、左前电机故障等级、右前电机电动能力(电机端)、右前电机发电能力(电机端)、右前电机故障等级、左后电机电动能力(电机端)、左后电机发电能力(电机端)、左后电机故障等级、右后电机电动能力(电机端)、右后电机发电能力(电机端)、右后电机故障等级、方向盘转角、横摆角速度。
优化分配子模块的主要输出接口有：左前电机扭矩请求(电机端)、右前电机扭矩请求(电机端)、左后电机扭矩请求(电机端)、右后电机扭矩请求(电机端)。
图8是本申请的一个实施例电子设备的结构示意图。请参考图8，在硬件层面，该电子设备包括处理器，可选地还包括内部总线、网络接口、存储器。其中，存储器可能包含内存，例如高速随机存取存储器(Random-Access Memory，RAM)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少1个磁盘存储器等。当然，该电子设备还可能包括其他业务所需要的硬件。
处理器、网络接口和存储器可以通过内部总线相互连接，该内部总线可以是ISA(Industry Standard Architecture，工业标准体系结构)总线、PCI(PeripheralComponent Interconnect，外设部件互连标准)总线或EISA(Extended Industry StandardArchitecture，扩展工业标准结构)总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图8中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
存储器，用于存放程序。具体地，程序可以包括程序代码，所述程序代码包括计算机操作指令。存储器可以包括内存和非易失性存储器，并向处理器提供指令和数据。
处理器从非易失性存储器中读取对应的计算机程序到内存中然后运行，在逻辑层面上形成驱动扭矩分配架构。处理器，执行存储器所存放的程序，并具体用于执行以下操作：
桥间分配模块，用于根据半挂牵引车的不同行驶场景，分配总扭矩得到轮端桥上扭矩；
轮间分配模块，用于基于半挂牵引车的当前速度以及方向盘转角，分配所述轮端桥上扭矩得到轮端扭矩，其中所述轮端扭矩通过电机端扭矩模块转化为电机端扭矩；
换挡仲裁模块，用于根据所述电机端扭矩在车辆换挡时响应于扭矩控制请求，控制半挂牵引车的电机换挡扭矩大小，以适用于所述半挂牵引车的不同行驶场景。
上述如本申请图1所示实施例揭示的驱动扭矩分配架构执行的方法可以应用于处理器中，或者由处理器实现。处理器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(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。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。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。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
该电子设备还可执行图1中驱动扭矩分配架构执行的方法，并实现驱动扭矩分配架构在图1所示实施例的功能，本申请实施例在此不再赘述。
本申请实施例还提出了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储一个或多个程序，该一个或多个程序包括指令，该指令当被包括多个应用程序的电子设备执行时，能够使该电子设备执行图1所示实施例中驱动扭矩分配架构执行的方法，并具体用于执行：
桥间分配模块，用于根据半挂牵引车的不同行驶场景，分配总扭矩得到轮端桥上扭矩；
轮间分配模块，用于基于半挂牵引车的当前速度以及方向盘转角，分配所述轮端桥上扭矩得到轮端扭矩，其中所述轮端扭矩通过电机端扭矩模块转化为电机端扭矩；
换挡仲裁模块，用于根据所述电机端扭矩在车辆换挡时响应于扭矩控制请求，控制半挂牵引车的电机换挡扭矩大小，以适用于所述半挂牵引车的不同行驶场景。
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、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、CD-ROM、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)、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。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，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、商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、商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、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请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，本申请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、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理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权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种扭矩分配架构，其中，应用于多种驱动形式的半挂牵引车的分布式驱动扭矩中的动力域控制器，所述架构包括：
桥间分配模块，用于根据半挂牵引车的不同行驶场景，分配总扭矩得到轮端桥上扭矩；
轮间分配模块，用于基于半挂牵引车的当前速度以及方向盘转角，分配所述轮端桥上扭矩得到轮端扭矩，其中所述轮端扭矩通过电机端扭矩模块转化为电机端扭矩；
换挡仲裁模块，用于根据所述电机端扭矩在车辆换挡时响应于扭矩控制请求，控制半挂牵引车的电机换挡扭矩大小，以适用于所述半挂牵引车的不同行驶场景。
2.如权利要求1所述架构，其中，所述架构还包括：安全仲裁模块、优化分配模块，
接收所述半挂牵引车的底盘域控制器中预设的安全功能的扭矩控制请求；
所述安全仲裁模块，用于按照所述安全功能预设优先级响应于所述扭矩控制请求，控制半挂牵引车的电机仲裁扭矩大小，以保证所述半挂牵引车处于安全状态；
所述优化分配模块，用于在所述半挂牵引车的电动功能异常、发电功能异常或者停机故障的情况下，优化已经过安全状态仲裁的电机仲裁扭矩。
3.如权利要求2所述架构，其中，
所述预设的安全功能包括VDC车辆动态控制功能、DTC反拖扭矩控制功能、TCS牵引力控制系统功能，其中预设优先级顺序为VDC＞DTC＞TCS，
所述安全仲裁模块，还用于在预设的安全功能为激活状态下，根据VDC电机端扭矩、DTC电机端扭矩或TCS电机端扭矩，得到对应的半挂牵引车的电机仲裁扭矩大小。
4.如权利要求2所述架构，其中，所述在所述半挂牵引车的电动功能异常、发电功能异常或者停机故障的情况下，优化已经过安全状态仲裁的电机仲裁扭矩，包括：
所述优化分配模块，还用于根据电机端的电动功能或者发电功能以及对应的故障等级、所述半挂牵引车的当前方向盘转角、当前横摆角速度，优化已经过安全状态仲裁的电机仲裁扭矩，得到预设电机扭矩请求。
5.如权利要求1所述架构，其中，所述多种驱动形式的半挂牵引车至少包括如下之一：四轮独立驱动的半挂牵引车、双电机四驱的半挂牵引车、两轮独立驱动的半挂牵引车，在所述半挂牵引车的电机以及所述半挂牵引车的驱动轮之间设置有变速箱，
所述根据半挂牵引车的不同行驶场景，分配总扭矩得到轮端桥上扭矩包括：
根据半挂牵引车的不同行驶场景，将轮端总扭矩全部或者部分分配至中桥或者后桥，其中分配至中桥的扭矩为轮端中桥扭矩、分配至后桥的扭矩为轮端后桥扭矩，
其中，当所述半挂牵引车的驱动形式为四轮独立驱动或者双电机四驱的半挂牵引车的情况下，调用第一软件程序中的预设算法以及预设接口。
6.如权利要求5所述架构，其中，所述轮间分配模块还用于，
基于所述半挂牵引车的当前速度、所述方向盘转角、所述轮端中桥扭矩、所述轮端后桥扭矩，分配得到轮端车轮扭矩，
其中，当所述半挂牵引车的驱动形式为四轮独立驱动的半挂牵引车的情况下，完整调用第二软件程序中的预设算法以及预设接口。
7.如权利要求5所述架构，其中，所述电机端扭矩模块，还用于根据所述轮端扭矩、所述变速箱的实际档位，转化为电机端原始扭矩，
其中，
当所述半挂牵引车的驱动形式为四轮独立驱动的半挂牵引车的情况下，完整调用第三软件程序中的预设算法以及预设接口；
当所述半挂牵引车的驱动形式为四轮独立驱动的半挂牵引车且未配置变速箱的情况下，完整调用第三软件程序中的预设算法以及预设接口，且所述变速箱的传动比为1；
当所述半挂牵引车的驱动形式为双电机四驱的半挂牵引车或者两轮独立驱动的半挂牵引车的情况下，调用部分第三软件程序中的预设算法以及预设接口；
当所述半挂牵引车的驱动形式为四轮独立驱动的半挂牵引车或者两轮独立驱动的半挂牵引车且未配置变速箱的情况下，调用部分第三软件程序中的预设算法以及预设接口，且所述变速箱的传动比为1。
8.如权利要求5所述架构，其中，所述换挡仲裁模块，还用于
根据所述电机端原始扭矩、所述变速箱的换挡状态，在车辆换挡时响应于扭矩控制请求，控制所述半挂牵引车的电机换挡扭矩进行降扭或者升扭；
和/或，
根据所述电机端原始扭矩、所述变速箱的换挡状态，在车辆换挡时响应于扭矩控制请求，控制所述半挂牵引车的电机控制器，其中所述扭矩控制请求是由变速器控制器在控制变速箱进行换挡时发出的，
其中，
当所述半挂牵引车的驱动形式为四轮独立驱动的半挂牵引车的情况下，完整调用第四软件程序中的预设算法以及预设接口；
当所述半挂牵引车的驱动形式为四轮独立驱动的半挂牵引车且未配置变速箱的情况下，将所述电机端原始扭矩转发为所述电机换挡扭矩；
当所述半挂牵引车的驱动形式为双电机四驱的半挂牵引车或者两轮独立驱动的半挂牵引车的情况下，调用部分第四软件程序中的预设算法以及预设接口；
当所述半挂牵引车的驱动形式为四轮独立驱动的半挂牵引车或者两轮独立驱动的半挂牵引车且未配置变速箱的情况下，将所述电机端原始扭矩转发为所述电机换挡扭矩。
9.如权利要求1至8任一项所述架构，其中，通过调用软件程序中的预设算法以及预设接口，实现多种驱动形式的半挂牵引车的中桥间分配、轮间分配、电机端扭矩、换挡仲裁、安全仲裁或优化分配软件功能的对应配置。
10.一种驱动扭矩分配方法，应用于多种驱动形式的半挂牵引车的分布式驱动扭矩中的动力域控制器，所述方法包括：
根据半挂牵引车的不同行驶场景，分配总扭矩得到轮端桥上扭矩；
基于半挂牵引车的当前速度以及方向盘转角，分配所述轮端桥上扭矩得到轮端扭矩，其中所述轮端扭矩用于转化为电机端扭矩；
根据所述电机端扭矩在车辆换挡时响应于扭矩控制请求，控制半挂牵引车的电机换挡扭矩大小，以适用于所述半挂牵引车的不同行驶场景。
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