CN114802134B

CN114802134B - 用于制动扭矩请求估计以进行协同制动系统控制的智能车辆和控制逻辑

Info

Publication number: CN114802134B
Application number: CN202111541805.3A
Authority: CN
Inventors: P·G·奥塔内斯; Y·胡; N·S·米查鲁克; K·P·帕特尔; A·J·海塞尔; K·J·斯托奇; J·M·克纽文; M·亚德
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2021-01-20
Filing date: 2021-12-16
Publication date: 2024-03-22
Anticipated expiration: 2041-12-16
Also published as: US11752881B2; US20220227237A1; CN114802134A; DE102021131843A1

Abstract

一种操作车辆的方法包括：车辆控制器接收操作员输入的车辆控制命令，该车辆控制命令具有相关联的扭矩请求；及识别限制从车辆动力总成能够获得的制动扭矩能力的任何推进致动器约束。使用（多个）推进致动器约束和扭矩请求，控制器确定针对车辆行车轮的推进制动扭矩分配和（多个）动力总成致动器的最大制动扭矩能力。使用推进制动扭矩分配和动力总成系统的车辆控制模式来确定第一制动扭矩请求，并且使用最大制动扭矩能力和车辆控制模式来确定第二制动扭矩请求。通过在第一制动扭矩请求和第二制动扭矩请求之间进行仲裁，确定摩擦制动扭矩命令。车辆控制器将摩擦制动扭矩命令传输到摩擦制动系统以及将动力总成制动命令传输到（多个）动力总成致动器。

Description

用于制动扭矩请求估计以进行协同制动系统控制的智能车辆和控制逻辑

技术领域

引言

本公开总体上涉及用于机动车辆的动力总成和制动系统。更具体地，本公开的各方面涉及用于机动车辆的单踏板驾驶（one-pedal driving）操作的协同摩擦制动和推进系统制动。

背景技术

当前生产的机动车辆（诸如，现代汽车）起初配备有动力总成，该动力总成进行操作以推进车辆并为车辆的车载电子设备供电。例如，在汽车应用中，原动机通常作为车辆动力总成的典型，该原动机通过自动或手动换挡的动力变速器将驱动扭矩递送到车辆的最终驱动系统（例如，差速器、车轴、行车轮（road wheel）等）。历史上，汽车一直由往复活塞式内燃发动机（ICE）组件提供动力，这是由于往复活塞式内燃发动机（ICE）组件的随时可用性以及相对便宜的成本、轻便的重量和整体的效率所致。作为一些非限制性示例，这种发动机包括：压缩点火（CI）柴油发动机；火花点火（SI）汽油发动机；二冲程、四冲程和六冲程架构；以及旋转发动机。另一方面，混合动力电动车辆和纯电动车辆（统称为“电动驱动车辆”）利用可替代的动力源来推进车辆，且因此最小化或消除了对基于化石燃料的发动机（以获得牵引动力）的依赖。

俗称为“电动汽车”的纯电动车辆（FEV）是如下类型的电动驱动车辆构型：其将内燃发动机和附随的外围部件完全从动力总成系统中省去，从而依赖可再充电能量存储系统（RESS）和牵引马达进行车辆推进。以基于电池的FEV中的单个或多个牵引马达、牵引电池组以及电池冷却和充电硬件替换基于ICE的车辆的发动机组件、燃料供应系统和排气系统。相比之下，混合动力电动车辆（HEV）的动力总成采用多种牵引动力源来推进车辆，最常见的是结合用电池供电或用燃料电池供电的牵引马达来运行内燃发动机组件。由于混合动力型电动驱动车辆能够从除发动机以外的源获取其动力，因此，在由（多个）电动马达推进车辆时，HEV发动机可整个地或部分地被关闭。

混合动力电动和纯电动车辆应用可采用电子车辆运动控制器（VMC）解释操作员的加速踏板位置，以便获取期望的车轴扭矩（axle torque）。然后，VMC可对照（against）高级驾驶员辅助系统（ADAS）扭矩请求和车辆自动“干预”扭矩请求（诸如，车辆超速保护、牵引力或稳定性控制、自适应巡航控制（ACC）等）对操作员的期望的车轴扭矩进行仲裁。然后，由VMC将最终仲裁的车轴扭矩请求发送到动力总成控制模块（PCM）或制动控制模块（BCM），以评估如何使用致动器（诸如，发动机、（多个）牵引马达、变速器、摩擦制动器等）的组合，从而实现最终的期望的车轴扭矩。当车辆沿向前行驶方向移动并且驾驶员将他/她的脚从加速踏板上移开（“突然松油门（tip-out）”操控）时，VMC可自动命令负车轴扭矩以使车辆减速。对于电动驱动车辆，可由“协同制动系统”通过组合的施加负马达扭矩和接合车辆的摩擦制动系统来递送期望的负车轴扭矩。

发明内容

本文中呈现了用于优化的车辆制动扭矩估计的闭环反馈控制系统和附随的控制逻辑、用于制造这种系统的方法和用于操作这种系统的方法、以及具有用于单踏板驾驶（OPD）的协同摩擦制动和推进致动器制动系统的智能电动驱动车辆。举例来说，呈现了用于如下操作的控制器架构和方法：计算制动扭矩请求值，并且基于这些所计算的值来协调车辆的协同制动系统的一个或多个推进致动器与一个或多个摩擦制动致动器，以实现期望的最终制动扭矩请求值。为了获取最终制动扭矩请求，系统可使用瞬时加速度响应数据来管理对操作员的扭矩请求的整形（shape），以考虑实时摩擦制动扭矩请求和实时推进部件扭矩请求两者。控制方案还可计算摩擦制动扭矩请求，以避免填补VMC扭矩份额（torquecuts）或替代地包括填补VMC扭矩份额。当VMC处于速度控制模式时，可通过确定道路载荷补偿的驾驶员扭矩请求来计算摩擦制动扭矩值。

所公开概念中的至少一些的附随益处包括启用OPD的智能车辆，其具有用于优化的协同制动系统控制的改进的摩擦制动扭矩估计。在HEV或FEV中的再生制动（再生）操作期间进行马达制动的情况下，预定义的电池状况（诸如，高电荷状态（SOC））可防止（多个）马达单独提供必需的制动扭矩。所公开的控制方案用摩擦制动系统制动致动器来补充动力总成系统制动致动器，以便在（多个）动力总成致动器单独无法满足需求时递送最终期望的减速扭矩。除了前述优点之外，所公开的特征还可帮助降低系统复杂性和校准时间、改进动力总成响应时间、增强车辆驾驶性能、以及优化突然踩油门（tip-in）和突然松油门驾驶操控。

本公开的各方面涉及用于针对协同制动系统的优化的车辆制动扭矩估计的系统控制逻辑、闭环反馈控制技术和计算机可读介质（CRM）。在示例中，呈现了一种用于操作机动车辆的方法，该机动车辆包括ICE、HEV和FEV动力总成构型。该代表性方法包括以任何顺序并以与上文和下文所公开的选项和特征中的任一者的任何组合的以下各者：经由常驻或远程车辆控制器经由电子输入装置（例如，加速踏板、制动踏板、远程信息处理单元、通信总线等）从驾驶员、乘员或车辆子系统（统称为“操作员”）接收车辆控制命令，该车辆控制命令具有用于操控机动车辆的相关联的扭矩请求；经由车辆控制器来确定推进致动器约束（例如，电池电量约束、车轴扭矩约束、车辆运动控制器（VMC）补偿约束等），该推进致动器约束限制从车辆的动力总成系统的一个或多个动力总成致动器能够获得的制动扭矩能力；以及经由车辆控制器至少基于推进致动器约束和由操作员输入的扭矩请求来确定针对机动车辆的行车轮的推进制动扭矩分配（例如，跨越车轴1、2、…n的分配）以及从（多个）动力总成致动器能够获得的最大有效制动扭矩能力。

继续前述示例的讨论，该方法还包括：响应于负制动扭矩请求，至少部分地基于推进制动扭矩分配、由操作员输入的扭矩请求、以及动力总成系统的车辆控制模式（例如，速度控制模式或扭矩控制模式）来确定第一摩擦制动扭矩请求；响应于负制动扭矩请求，至少部分地基于最大制动扭矩能力、由操作员输入的扭矩请求、以及车辆控制模式来确定第二摩擦制动扭矩请求；通过基于制动扭矩优化决策在这两个摩擦制动扭矩请求之间进行仲裁，确定最终摩擦制动扭矩命令；以及车辆控制器将最终摩擦制动扭矩命令传输到摩擦制动系统（例如，从VMC到电子制动控制模块（EBCM））以及将最终动力总成制动命令传输到动力总成致动器（例如，从VMC到牵引马达或电驱动单元的专用PIM子模块）。

本公开的附加方面涉及闭环反馈控制系统和智能机动车辆，其具有针对协同制动系统的优化的摩擦制动扭矩估计，例如以执行单踏板驾驶操作。如本文中所使用的，术语“车辆”和“机动车辆”可互换地和同义地使用以包括任何相关的车辆平台，诸如乘用车辆（ICE、HEV、FEV、燃料电池、完全和部分自主等）、商用车辆、工业车辆、履带车辆、越野和全地形车辆（ATV）、摩托车、农场设备、船只、飞机等。在示例中，机动车辆包括车身，车身具有乘客舱、安装到车身的多个行车轮、以及其他标准原始设备。对于电动驱动车辆应用，一个或多个电动牵引马达单独操作（例如，对于FEV动力总成）或结合内燃发动机组件操作（例如，对于HEV动力总成），以选择性地驱动行车轮中的一个或多个，由此推进车辆。摩擦制动系统是可操作的以选择性地减慢或停止电动驱动车辆。电子输入装置可具有单独加速踏板、加速踏板和制动踏板两者、操纵杆控制器、或类似地合适的输入装置的性质，并且是可操作的以从车辆操作员接收车辆控制输入。

继续以上示例的讨论，车辆还包括车载或非车载车辆控制器，该车辆控制器被编程为：接收一个或多个车辆控制命令，所述车辆控制命令具有用于机动车辆的相关联的扭矩请求；以及识别任何推进致动器约束，所述推进致动器约束限制从动力总成系统的一个或多个动力总成致动可器获得的制动扭矩能力。使用推进致动器约束和扭矩请求，车辆控制器确定针对车辆行车轮的推进制动扭矩分配和（多个）动力总成致动器的最大制动扭矩能力。使用推进制动扭矩分配、扭矩请求和动力总成系统的车辆控制模式来计算第一摩擦制动扭矩请求。同样，使用最大制动扭矩能力、扭矩请求和车辆控制模式来计算第二摩擦制动扭矩请求。通过基于制动扭矩优化决策在第一摩擦制动扭矩请求和第二摩擦制动扭矩请求之间进行仲裁，获取最终摩擦制动扭矩命令。基于该确定，将最终摩擦制动扭矩命令传输到摩擦制动系统，并且将动力总成制动命令传输到（多个）动力总成致动器。

对于所公开的系统、方法和车辆中的任一者，可基于道路坡度和/或机动车辆的速度轮廓来确定道路载荷校正。如果车辆控制模式设定为速度控制模式，则车辆控制器可响应地将所补偿的扭矩请求计算为扭矩请求和道路载荷校正之和。在这种情况下，当车辆控制模式设定为速度控制模式时，所补偿的扭矩请求用于确定摩擦制动扭矩请求值。然而，如果车辆控制模式设定为另一种控制模式，则未补偿的扭矩请求用于确定摩擦制动扭矩请求值。例如，确定第一摩擦制动扭矩请求可包括计算以下两者之间的差异：（1）扭矩请求或所补偿的扭矩请求，和（2）包括在针对机动车辆的行车轮的推进制动扭矩分配中的各个扭矩请求之和。此外，确定第二摩擦制动扭矩请求可包括计算以下两者之间的差异：（1）扭矩请求或所补偿的扭矩请求，和（2）根据推进致动器约束确定的动力总成致动器的最大制动扭矩能力。

对于所公开的系统、方法和车辆中的任一者，在摩擦制动扭矩请求值之间进行仲裁可包括：响应于动力总成致动器的最大制动扭矩能力不足以实现操作员的扭矩请求，调和（blend）两个摩擦制动扭矩请求，同时强调或包括更大百分比的（“调和趋向”）第一摩擦制动扭矩请求。然而，如果所估计或感测的车辆动力学数据指示推进制动扭矩分配不足以实现操作员的扭矩请求，则在摩擦制动扭矩请求值之间进行仲裁可包括：调和摩擦制动扭矩请求，其中第二摩擦制动扭矩请求的百分比更大。作为进一步的选项，车辆控制器可从速度传感器接收指示机动车辆的实时车辆速度的传感器信号，并且使用该实时车辆速度将车辆控制模式选择为速度控制模式或扭矩控制模式。车辆控制模式还可根据踏板位置和/或道路坡度数据确定。

对于所公开的系统、方法和车辆中的任一者，控制器可接收OPD水平选择输入信号、制动踏板位置输入信号、按需再生（ROD）输入信号和/或驻车挡-倒挡-空挡-驾驶挡-低速挡（PRNDL）输入信号，并且基于这些信号中的一个或多个来确定与由操作员输入的车辆控制命令相关联的扭矩请求。操作员输入的扭矩请求还可基于已经传输到摩擦制动系统的先前的最终摩擦制动扭矩命令。作为又进一步的选项，车辆控制器可采用存储器存储的加速度响应数据来确定用于与车辆控制命令相关联的扭矩请求的负扭矩命令；然后，基于存储器存储的瞬时加速度响应数据对该负扭矩命令进行整形。

对于所公开的系统、方法和车辆中的任一者，车辆控制器可采取众多替代性控制单元和联网控制器架构，包括车辆运动控制器和的驾驶员命令解释器（DCI）模块，所述车辆运动控制器和的驾驶员命令解释器（DCI）模块包含在牵引功率逆变器控制模块（TPIM）内。VMC可将动力总成制动命令传输到是可操作的以管控（多个）动力总成致动器的一个或多个控制模块。在这种情况下，摩擦制动系统可包括电子制动控制模块；VMC将摩擦制动扭矩命令传输到EBCM。对于一些车辆应用，机动车辆包括电池组，动力总成致动器包括电动牵引马达，并且推进致动器约束包括电池充电极限（battery power charge limit）。作为又进一步的选项，输入装置是加速踏板（机动车辆可能不具有制动踏板），并且从操作员接收到的车辆控制命令是制动过程（例如，由单踏板驾驶操作中的突然踩油门操控造成）的一部分。

本发明还提供以下技术方案：

1. 一种操作机动车辆的方法，所述机动车辆包括多个行车轮、摩擦制动系统、动力总成系统、以及输入装置，所述输入装置是可操作的以从所述机动车辆的操作员接收控制输入，所述方法包括：

经由车辆控制器，经由所述输入装置从所述操作员接收车辆控制命令，所述车辆控制命令具有用于所述机动车辆的相关联的扭矩请求；

经由所述车辆控制器，确定推进致动器约束，所述推进致动器约束限制从所述动力总成系统的动力总成致动器能够获得的制动扭矩能力；

经由所述车辆控制器，使用所述推进致动器约束和由所述操作员输入的所述扭矩请求，确定针对所述机动车辆的所述行车轮的推进制动扭矩分配以及所述动力总成致动器的最大制动扭矩能力；

使用所述推进制动扭矩分配、所述扭矩请求和所述动力总成系统的车辆控制模式来确定第一摩擦制动扭矩请求；

使用所述最大制动扭矩能力、所述扭矩请求和所述车辆控制模式来确定第二摩擦制动扭矩请求；

通过基于制动扭矩优化决策在所述第一摩擦制动扭矩请求和所述第二摩擦制动扭矩请求之间进行仲裁，确定最终摩擦制动扭矩命令；以及

经由所述车辆控制器将所述最终摩擦制动扭矩命令传输到所述摩擦制动系统以及将最终动力总成制动命令传输到所述动力总成致动器。

2. 根据技术方案1所述的方法，其进一步包括：

基于所述机动车辆的速度轮廓来确定道路载荷校正；以及

经由所述车辆控制器，响应于所述动力总成系统的所述车辆控制模式为速度控制模式，将所补偿的扭矩请求计算为所述扭矩请求和所述道路载荷校正之和。

3. 根据技术方案2所述的方法，其中，确定所述第一摩擦制动扭矩请求和所述第二摩擦制动扭矩请求包括：

响应于所述车辆控制模式处于所述速度控制模式，将所述所补偿的扭矩请求用作所述扭矩请求；以及

响应于所述车辆控制模式不处于所述速度控制模式，使用未通过所述道路载荷校正来补偿的所述扭矩请求。

4. 根据技术方案3所述的方法，其中，确定所述第一摩擦制动扭矩请求包括计算以下两者之间的数学差：（1）所述所补偿的扭矩请求或未补偿的扭矩请求，和（2）包括在针对所述机动车辆的所述行车轮的所述推进制动扭矩分配中的各个致动器扭矩请求之和。

5. 根据技术方案3所述的方法，其中，确定所述第二摩擦制动扭矩请求包括计算以下两者之间的数学差：（1）所述所补偿的扭矩请求或未补偿的扭矩请求，和（2）根据所述推进致动器约束确定的所述动力总成致动器的所述最大制动扭矩能力。

6. 根据技术方案1所述的方法，其中，在所述第一摩擦制动扭矩请求和所述第二摩擦制动扭矩请求之间进行仲裁包括：

响应于所述制动扭矩优化决策指示所述动力总成致动器的所述最大制动扭矩能力不足以实现所述扭矩请求，调和所述第一摩擦制动扭矩请求和所述第二摩擦制动扭矩请求，其中所述第一摩擦制动扭矩请求的百分比更大；以及

响应于所述制动扭矩优化决策指示所感测或估计的车辆动力学数据表明所述推进制动扭矩分配不足以实现所述扭矩请求，调和所述第一摩擦制动扭矩请求和所述第二摩擦制动扭矩请求，其中所述第二摩擦制动扭矩请求的百分比更大。

7. 根据技术方案1所述的方法，其进一步包括：

经由所述车辆控制器，从速度传感器接收指示所述机动车辆的实时车辆速度的传感器信号；以及

使用所述实时车辆速度将所述车辆控制模式选择为速度控制模式或扭矩控制模式。

8. 根据技术方案1所述的方法，其进一步包括：

接收按需再生制动（再生）（ROD）输入信号和/或驻车挡-倒挡-空挡-驾驶挡-低速挡（PRNDL）输入信号；以及

基于所述ROD输入信号和/或所述PRNDL输入信号来确定与由所述操作员输入的所述车辆控制命令相关联的所述扭矩请求。

9. 根据技术方案1所述的方法，其中，确定所述扭矩请求是进一步基于传输到所述摩擦制动系统的先前命令的最终摩擦制动扭矩命令。

10. 根据技术方案1所述的方法，其进一步包括：

经由所述车辆控制器，根据存储器存储的加速度响应数据来确定用于与由所述操作员输入的所述车辆控制命令相关联的所述扭矩请求的负扭矩命令；以及

基于存储器存储的瞬时加速度响应数据对所述负扭矩命令进行整形。

11. 根据技术方案1所述的方法，其中，所述车辆控制器包括车辆运动控制器（VMC）和驾驶员命令解释器（DCI）模块，所述车辆运动控制器（VMC）和所述驾驶员命令解释器（DCI）模块包含在牵引功率逆变器控制模块（TPIM）内，并且所述摩擦制动系统包括电子制动控制模块（EBCM），并且其中，所述VMC将所述最终摩擦制动扭矩命令传输到所述EBCM。

12. 根据技术方案1所述的方法，其中，所述机动车辆包括电池组，所述动力总成致动器包括电动牵引马达，并且所述推进致动器约束包括电池充电极限和/或马达扭矩极限。

13. 根据技术方案1所述的方法，其中，所述输入装置是加速踏板，其中，所述机动车辆不具有制动踏板，并且其中，所述车辆控制命令是单踏板驾驶（OPD）操作中的制动操控的一部分。

14. 一种电动驱动车辆，其包括：

车身，其具有多个行车轮；

动力总成系统，其具有牵引马达，所述牵引马达安装在所述车身上并且是可操作的以驱动所述行车轮中的一个或多个，由此推进所述电动驱动车辆；

摩擦制动系统，其安装在所述车身上并且是可操作的以使所述行车轮中的一个或多个减速，由此减慢或停止所述电动驱动车辆；

输入装置，其是可操作的以从所述电动驱动车辆的操作员接收控制输入；以及

车辆控制器，其被编程为：

经由所述输入装置从所述操作员接收车辆控制命令，所述车辆控制命令具有与其相关联的用于所述机动车辆的扭矩请求；

确定推进致动器约束，所述推进致动器约束限制从所述动力总成系统的动力总成致动器能够获得的制动扭矩能力；

使用所述推进致动器约束和所述扭矩请求来确定针对所述机动车辆的所述行车轮的推进制动扭矩分配以及所述动力总成致动器的最大制动扭矩能力；

将所述最终摩擦制动扭矩命令传输到所述摩擦制动系统以及将最终动力总成制动命令传输到所述动力总成致动器。

15. 根据技术方案14所述的电动驱动车辆，其中，所述车辆控制器进一步被编程为：

基于所述机动车辆的速度轮廓来确定道路载荷校正；以及

响应于所述动力总成系统的所述车辆控制模式为速度控制模式，将所补偿的扭矩请求计算为所述扭矩请求和所述道路载荷校正之和。

16. 根据技术方案14所述的电动驱动车辆，其中，确定所述第一摩擦制动扭矩请求和所述第二摩擦制动扭矩请求包括：

17. 根据技术方案16所述的电动驱动车辆，其中，确定所述第一摩擦制动扭矩请求包括计算以下两者之间的数学差：（1）所述所补偿的扭矩请求或未补偿的扭矩请求，和（2）包括在针对所述机动车辆的所述行车轮的所述推进制动扭矩分配中的各个扭矩请求之和。

18. 根据技术方案16所述的电动驱动车辆，其中，确定所述第二摩擦制动扭矩请求包括计算以下两者之间的数学差：（1）所述所补偿的扭矩请求或未补偿的扭矩请求，和（2）根据所述推进致动器约束确定的所述动力总成致动器的所述最大制动扭矩能力。

19. 根据技术方案14所述的电动驱动车辆，其中，在所述第一摩擦制动扭矩请求和所述第二摩擦制动扭矩请求之间进行仲裁包括：

响应于所述制动扭矩优化决策指示接收到的车辆动力学数据指示所述推进制动扭矩分配不足以实现所述扭矩请求，调和所述第一摩擦制动扭矩请求和所述第二摩擦制动扭矩请求，其中所述第二摩擦制动扭矩请求的百分比更大。

20. 根据技术方案14所述的电动驱动车辆，其中，所述车辆控制器进一步被编程为：

根据存储器存储的加速度响应数据来确定用于与由所述操作员输入的所述车辆控制命令相关联的所述扭矩请求的负扭矩命令；以及

以上概述并不表示本公开的每个实施例或每个方面。相反，当结合附图和所附权利要求书来理解时，从对用于实施本公开的图示性示例和模式的以下详细描述中，本公开的以上特征和优点、以及其他特征和附随优点将容易显而易见。此外，本公开明确包括上文和下文所呈现的元件和特征的任何和所有组合和子组合。

附图说明

图1是根据所公开概念的各方面的代表性电动驱动车辆的示意性图示，该电动驱动车辆具有车内控制器、感测装置和通信装置的网络以用于在单踏板驾驶期间执行针对协同制动系统操作的摩擦制动扭矩估计。

图2是图示根据所公开概念的各方面的代表性控制器架构的示意图，该控制器架构用于提供优化的摩擦制动扭矩估计以操作协同制动系统。

图3是图示根据所公开概念的各方面的代表性制动扭矩估计控制协议的流程图图示，该制动扭矩估计控制协议用于操作机动车辆的协同制动系统，这可对应于可由常驻或远程控制器、控制逻辑电路、可编程控制单元或其他集成电路（IC）装置或装置的网络执行的存储器存储的指令。

本公开的代表性实施例在附图中通过非限制性示例的方式示出并且在下文以附加细节描述。然而，应理解，本公开的新颖方面不限定于上文枚举的附图中所图示的特定形式。相反，本公开将覆盖落入如例如由所附权利要求书涵盖的本公开的范围内的所有修改、等同物、组合、子组合、排列、分组以及替代方案。

具体实施方式

本公开容许许多不同形式的实施例。本公开的代表性示例在附图中示出并且将在本文中进行详细描述，应理解这些实施例被提供作为所公开原理的举例说明，对本公开的广泛方面无限制。为了那个目的，例如在摘要、引言、发明内容、附图说明和具体实施方式部分中描述但权利要求书中并未明确阐述的元件和限制不应单独地或共同地通过隐含、推断或其他方式并入到权利要求书中。此外，本文中讨论的附图可能未按比例绘制，并且仅出于指导目的而提供。因此，附图中所示的特定和相对尺寸将不被解释为限制性的。

为了本具体实施方式的目的，除非明确地放弃保护，否则：单数包括复数且反之亦然；词语“和”和“或”应两者都为联合的和非联合的；词语“任何”和“所有”应两者都意指“任何和所有”；并且词语“包括”、“包含”、“包括”、“具有”及其排列应各自意指“包括但不限于”。此外，例如，诸如“约”、“几乎”、“基本上”、“通常”、“大约”等近似词语在本文中可各自在“处于、接近或几乎处于”或“在……0-5%以内”或“在可接受的制造公差内”或其任何逻辑组合的意义上使用。最后，方向性形容词和副词（诸如，前侧、后侧、内侧、外侧、右舷、左舷、竖直、水平、向上、向下、前、后、左、右等）可相对于机动车辆，诸如当机动车辆操作性地定向在水平驾驶表面上时该车辆的向前驾驶方向。

现在参考附图，其中，相似的附图标记贯穿若干视图指代相似的特征，图1中示出了代表性汽车，其通常被标示在10处并且为了讨论的目的而被描绘为轿车式电动驱动乘用车辆。所图示的汽车10（本文中也简称为“机动车辆”或“车辆”）仅仅是示例性应用，利用该应用可实践本公开的各方面。以同样的方式，将本概念并入到全电动车辆动力总成中也应被了解为所公开特征的非限制性实施方式。因而，将理解的是，本公开的各方面和特征可被应用于其他动力总成架构，可针对任何逻辑上相关类型的车辆加以实施，并且可同样地被利用于OPD和非OPD应用两者。此外，本文中仅示出并以附加细节描述了机动车辆和车辆控制系统的选定部件。尽管如此，下文所讨论的车辆和车辆系统可包括众多附加和替代特征、以及其他可用的外围部件，以用于实施本公开的各种方法和功能。

图1的代表性车辆10最初配备有车辆远程通信（telecommunication）和信息（“远程信息处理”）单元14，该单元与远程定位或“非车载”云计算主机服务24无线通信（例如，经由蜂窝塔、基站、移动交换中心、卫星服务等）。作为非限制性示例，通常在图1中示出的其他车辆硬件部件16中的一些包括电子视频显示装置18、麦克风28、一个或多个音频扬声器30、以及各式各样的输入控件32（例如，按钮、旋钮、踏板、开关、触摸板、操纵杆、触摸屏等）。这些硬件部件16部分地用作人/机界面（HMI），以使得用户能够与远程信息处理单元14以及车辆10内的其他系统和系统部件通信。麦克风28为车辆乘员提供用以输入口头或其他听觉命令的器件；车辆10可配备有利用音频过滤、编辑和分析软件模块的嵌入式语音处理单元。相反，扬声器30向车辆乘员提供可听输出，并且可以是专用于远程信息处理单元14的独立扬声器或者可以是音频系统22的一部分。音频系统22操作性地连接到网络连接接口34和音频总线20，以经由一个或多个扬声器部件来接收模拟信息，从而将其呈现为声音。

通信地联接到远程信息处理单元14的是网络连接接口34，其合适的示例包括双绞线/光纤以太网交换机、内部/外部并行/串行通信总线、局域网（LAN）接口、控制器局域网（CAN）、面向媒体的系统传输（MOST）、本地互连网络（LIN）接口等。其他适当的通信接口可包括符合ISO、SAE和IEEE标准和规范的通信接口。网络连接接口34使得车辆硬件16能够彼此以及与各种系统和子系统发送和接收信号，所述系统和子系统既在车身12内或“驻留”到车身12，又在车身12外部或“远离”车身12。这允许车辆10执行各种车辆功能，诸如调节动力总成输出、管控车辆变速器的操作、选择性地接合摩擦和再生制动系统、控制车辆转向、调节对车辆电池模块的充电和放电、以及其他自动驾驶功能。例如，远程信息处理单元14从以下各者接收信号和数据以及将信号和数据传输到以下各者：动力总成控制模块（PCM）52、高级驾驶员辅助系统（ADAS）模块54、电池组控制模块（BPCM）56、牵引功率逆变器模块（TPIM）58、制动系统控制模块（BSCM）60、以及各式各样的其他车辆ECU，诸如变速器控制模块（TCM）、发动机控制模块（ECM）、传感器系统接口模块（SSIM）、气候控制模块（CCM）等。

继续参考图1，远程信息处理单元14是车载计算装置，其既单独地又通过其与其他联网装置的通信来提供混合的服务（a mixture of services）。该远程信息处理单元14通常由一个或多个处理器40组成，所述处理器中的每一个可体现为分立的微处理器、专用集成电路（ASIC）或专用控制模块。车辆10可经由中央处理单元（CPU）36提供集中的车辆控制，该CPU操作性地联接到一个或多个电子存储器装置38和实时时钟（RTC）42，所述电子存储器装置中的每一个可采取CD-ROM、磁盘、IC装置、快闪存储器、半导体存储器（例如，各种类型的RAM或ROM）等的形式。

可经由蜂窝芯片组/部件、导航和定位芯片组/部件（例如，全球定位系统（GPS）收发器）或无线调制解调器（所有这些都共同地表示在44处）中的一个或多个或者全部来提供具有远程、非车载联网装置的远距离车辆通信能力。可经由短距离无线通信装置46（例如，Bluetooth®单元或近场通信（NFC）收发器）、专用短距离通信（DSRC）部件48和/或双天线50来提供近距离无线连接。应理解，车辆10可在没有上面列出的部件中的一个或多个的情况下实施，或者可包括特定最终用途所需的附加部件和功能。上文所描述的各种通信装置可被构造成在车辆到车辆（V2V）通信系统或车辆到所有（V2X）通信系统（例如，车辆到基础设施（V2I）、车辆到行人（V2P）、车辆到装置（V2D）等）中作为周期性广播的一部分来交换数据。

CPU 36从一个或多个感测装置接收数据，所述感测装置使用例如光检测、雷达、激光、超声波、光学、红外或用于执行自动驾驶操作的其他合适技术，包括诸如DSRC或超宽带（UWB）之类的短距离通信技术。根据所图示的示例，汽车10可配备有一个或多个数字相机62、一个或多个距离传感器（range sensor）64、一个或多个车辆速度传感器66、一个或多个车辆动力学传感器68、以及用于处理原始传感器数据的任何必需的过滤、分类、融合和分析硬件与软件。车内传感器的分布式阵列的类型、放置、数量和互操作性可单独地或共同地适应于给定的车辆平台以实现期望水平的自主车辆操作。

为了推进电动驱动车辆10，电气化动力总成是可操作的以生成牵引扭矩并将其递送到车辆的行车轮26中的一个或多个。动力总成通常在图1中由可再充电能量存储系统（RESS）表示，RESS可具有操作性地连接到电动牵引马达78的底盘安装的牵引电池组70的性质。牵引电池组70通常由一个或多个电池模块72组成，每个电池模块具有电池单元74的堆叠，诸如袋、罐或棱柱类型的锂离子、锂聚合物或镍金属氢化物电池单元。一个或多个电机（诸如，牵引马达/发电机（M）单元78）从RESS的电池组70汲取电力以及可选地将电力递送到RESS的电池组70。专用的功率逆变器模块（PIM）80将电池组70电连接到（多个）马达/发电机（M）单元78并调节其间的电流传输。

电池组70被构造成使得模块管理、单元感测、以及模块到模块或模块到主机的通信功能被直接集成到每个电池模块72中并经由对应的启用无线的电池单元（cell）监测单元（CMU）76无线地执行。CMU 76可以是基于微控制器的、经印刷电路板（PCB）安装的传感器阵列，其具有GPS收发器和RF能力并且被封装在电池模块壳体之上或之中。电池模块单元74、CMU 76、壳体、冷却剂管线、母线等共同地限定单元模块组件。所公开的构型可放弃使用在基于单元感测板的拓扑中使用的类型的单独硬接线电子模块和串行连接器。

在机动车辆10的操作期间，驾驶员和控制模块输入可产生不同的车辆速度命令且伴随扭矩和加速或减速响应。不管车辆是基于ICE、FEV还是HEV的动力总成，且不管车辆是配备有单个速度控制踏板还是配备有制动踏板和加速踏板两者，都可能期望使得车辆10能够执行车辆速度命令以作为单踏板驾驶（OPD）操作的一部分。顾名思义，OPD操作允许驾驶员使用单个（加速）踏板来起动、加速、巡航、突然踩油门、突然松油门、减速和/或停止车辆。在OPD期间，操作员输入的车辆速度命令可与伴随的减速请求一起解释，然后使其与期望的制动扭矩请求值相关。然后，可将该减速请求与期望的加速请求（如果有的话）合并，以计算与OPD驾驶性能标准一致的最终速度轮廓。每个行车轮处实际施加的摩擦制动扭矩可返回到VMC，使得除了一个或多个动力总成系统推进致动器之外，闭环速度控制也可调节摩擦制动器的激活，以实现期望的速度跟踪。然后，可优化推进和摩擦制动车轴扭矩，以最小化预测的未来车辆速度轨迹和期望的速度轮廓之间的任何差异。

下文呈现的是协同制动系统控制协议，其优化摩擦制动扭矩计算以便在协同制动操作中协调动力总成致动器与摩擦制动致动器。所公开的方法可采用VMC的优化状态来确定制动扭矩计算是否受到系统约束或车辆动力学要求的限制。控制器架构实施反馈和前馈输入，以将一个或多个动力总成致动器（例如，发动机摩擦、马达制动、变速器制动等）与一个或多个摩擦制动致动器（例如，盘式制动器、鼓式制动器等）以及可选地一个或多个其他车辆致动器（例如，主动空气动力学装置）同步以实现期望的最终制动扭矩。

为了协调致动器控制，可通过动力总成的（多个）推进致动器的能力的先天局限性来约束VMC和扭矩能力计算。可使用单独的摩擦制动生成器来将所约束的VMC/扭矩能力与驾驶员扭矩请求进行比较，以计算最终摩擦制动扭矩请求。所公开的方法还可以以考虑推进和摩擦制动扭矩请求两者的方式对驾驶员扭矩请求进行整形：先前的扭矩请求可用于对当前扭矩请求进行整形，同时包括推进制动扭矩请求值和摩擦制动扭矩两者请求值。在突然踩油门的情况下，整形可在施加推进扭矩之前首先移除摩擦制动扭矩请求以提供从摩擦制动的平滑斜出（ramp-out）以及至推进扭矩的平滑斜入（ramp-in），从而满足基于瞬时加速度响应图的扭矩整形。

可计算摩擦制动扭矩请求以避免填补VMC扭矩份额，例如以考虑车辆动力学约束。例如，在VMC计算之前，可基于驾驶员扭矩请求和系统再生能力来计算摩擦制动扭矩请求，该系统再生能力受到任何推进致动器能力极限（例如，电池电量极限、马达/车轴扭矩极限等）的约束。可将所计算的摩擦制动扭矩请求提供给VMC以修改驾驶员扭矩请求，使得VMC负责使用（多个）推进致动器实现驾驶员扭矩请求的剩余部分。替代地，可计算摩擦制动扭矩请求以便填补VMC扭矩份额，例如以考虑系统约束。例如，可基于一个或多个VMC扭矩请求来计算摩擦制动扭矩请求，所述VMC扭矩请求受到致动器能力极限和驾驶员扭矩请求的约束。作为又进一步的选项，当VMC处于速度控制之中时，可计算摩擦制动扭矩请求；可通过使用速度轮廓合并因子的道路载荷补偿扩增来自踏板的驾驶员扭矩请求以产生有效的扭矩请求。然后，可基于有效的驾驶员扭矩请求来计算摩擦制动命令。可选地，摩擦制动请求可被计算为随制动扭矩能力和实际的/命令的/估计的摩擦制动扭矩而定，例如在摩擦制动系统的能力饱和的情况下，针对减速请求使用其他致动器进行临时填补（例如，主动空气动力学、变速器、发动机制动）。

图2示意性地图示了代表性控制器架构100，该控制器架构用于提供优化的摩擦制动扭矩估计以增强机动车辆（诸如，图1的汽车10）的协同制动系统的操作。在所图示的示例中，牵引功率逆变器模块102与电子制动控制模块104交换数据以执行协同制动操作。例如，TPIM 102可经由车辆推进模块（VPM）106从电子加速踏板的加速踏板位置（APP）传感器接收加速踏板扭矩请求T _accped。同样，EBCM 104可经由制动控制模块（BCM）108从电子制动踏板的制动踏板位置（BPP）传感器接收制动踏板扭矩请求T _decped。制动踏板位置和/或扭矩请求数据也可直接从BCM 108馈送到TPIM 102。经由TPIM 102接收到的附加车辆控制输入可包括OPD水平选择（例如，由驾驶员经由远程信息处理单元（TU）14或其他合适的输入装置输入）、按需再生（ROD）信号S _ROD（例如，从TU 14输出或从ROD硬件单元输出）、和/或来自换档机构110（例如，输入控件32）的驻车挡-倒挡-空挡-驾驶挡-低速挡（PRNDL）信号S _PRNDL。

从这些各种车辆控制输入中，TPIM 102可输出制动再生能力信号、制动再生实现信号和推进摩擦制动请求信号T _fricbr。可由EBCM 104接收、过滤和处理这些输出信号中的一个或多个。另一方面，EBCM 104可输出制动再生请求信号、推进摩擦制动实现信号和推进摩擦制动能力信号T _fricbrcap。可由TPIM 102接收、过滤和处理EBCM信号输出中的一个或多个。除了协同地管控摩擦制动系统的（多个）制动装置和（多个）牵引马达的操作之外，TPIM 102还可将一个或多个控制命令信号输出到一个或多个其他动力总成致动器（诸如，内燃发动机组件或多速动力变速器）或传输到其他车辆致动器（诸如，主动空气动力学（“activeaero”）装置），以主动地促进车辆速度减小。

包含在TPIM 102单元内的是驾驶员命令解释器（DCI）112控制器，该DCI控制器聚合、过滤和处理由TPIM 102接收到的上文枚举的车辆控制输入信号。从这些信号中，DCI112将期望的扭矩请求T _des和期望的速度请求V _des输出到车辆运动控制器（VMC）114，该VMC也包含在TPIM 102单元内。除了期望的扭矩和速度请求之外，VMC 114还聚合、过滤和处理制动系统致动器约束，作为非限制性示例，所述制动系统致动器约束包括：用于车辆的前车轴和后车轴的车轴扭矩最小/最大极限信号S _TAmin/max；用于车辆的各个行车轮26的车轮扭矩最小/最大极限信号S _TWmin/max；总扭矩最小/最大极限信号S _Ttot；以及总摩擦制动扭矩S _TFtot反馈信号。为了控制动力总成致动器担负的制动（诸如，再生制动扭矩），VMC 114输出用于车辆的行车轮26的动力总成制动扭矩命令信号T _pwrtbr。为了控制摩擦制动系统致动器担负的制动，VMC 114将摩擦制动扭矩命令信号T _fricbr输出到EBCM 104。EBCM 104进而输出用于各个车轮单元的摩擦制动压力信号P _FB。

接下来参考图3的流程图，根据本公开的各方面的改进的方法或控制策略通常描述在200处，该方法或控制策略用于在执行期望的车辆操控（诸如，单踏板驾驶操作）期间执行摩擦制动扭矩估计以便操作机动车辆（诸如，图1的车辆10）的协同制动系统。图3中所图示且下文进一步详细描述的操作中的一些或全部可代表对应于处理器可执行指令的算法，这些处理器可执行指令存储在例如主或辅助或远程存储器（例如，图1的存储器装置38）中并且例如由电子控制器、处理单元、逻辑电路、或者其他模块或装置或模块/装置（例如，图1的CPU 36）的网络执行，以执行上文和下文所描述的与所公开的概念相关联的功能中的任一个或全部。应认识到，可改变所图示的操作框的执行顺序，可添加附加的框，并且可修改、组合或消除所描述的操作中的一些。

图3的方法200在终端框201处开始，其中存储器存储的、处理器可执行指令用于使可编程控制器或控制模块或类似地合适的处理器调用用于车辆制动系统控制协议的初始化过程。可实时地、连续地、系统地、偶发地和/或以规则的间隔（例如，在机动车辆10的正常和持续操作期间每10或100毫秒）执行该例程。作为又一选项，终端框201可响应于用户命令提示、常驻车辆控制器提示或从“非车载”集中式主机系统（例如，图1的云计算服务24）接收到的广播提示信号进行初始化。在图3中所呈现的控制操作完成时，方法200可前进到终端框223并暂时终止，或者可选地可循环回到终端框201并以连续循环运行。

在前进到过程框203的情况下，方法200经由车内驾驶员输入装置来接收操作员请求的速度增加或减小。根据非限制性示例，驾驶员释放（或压下）加速踏板以输入用于机动车辆的减速（或加速）命令。该车辆控制命令可伴随有由常驻车辆控制器（诸如，图1的ADAS模块54）发出的变速控制命令。如上文在图2的讨论中所指示的，控制系统还可接收将影响对驾驶员扭矩请求的最终确定的ROD和PRNDL操作员选择。例如，PRNDL信号S _PRNDL可指示车辆动力总成已设定处于低速档（L1或L2）；这样做可能导致为了解释驾驶员踏板输入的目的而选择不同的车辆校准的踏板图（pedal map）或加速度响应图。以类似的方式，ROD信号S _ROD可指示驾驶员希望通过再生制动（伴随有期望的减速的偏移（offset）来增加RESS充电，例如通过要求更大程度的减速。作为又进一步的选项，驾驶员还可通过从仪表板选择不同水平的OPD来改变期望的加速度响应图。初始扭矩请求分析还可考虑现有的（先前命令的）最终摩擦制动扭矩请求，该最终摩擦制动扭矩请求由VMC 114输出到EBCM 104并作为闭环反馈控制信号被返回到DCI 112。

在接收到前述操作员输入的（多个）车辆控制命令时，控制器可执行指令可引起VMC 114识别（例如，根据车辆校准的加速度响应数据）对应于由驾驶员输入的变速命令以及任何伴随的控制器生成的变速命令的扭矩请求。该加速度表可包括存储器存储的、控制器可访问的加速度响应图文件，该加速度响应图文件对一系列车辆速度和车辆加速度/减速度值与对应的一系列正/负扭矩输出进行建图。可采用指示期望的加速度/减速度的原始踏板行程数据，以随测得的车辆速度和从踏板传感器接收到的加速踏板的踏板位置而定来“查找”图文件中的驾驶员扭矩请求。作为进一步的选项，上述建图也可通过调用使车辆踏板位置与车辆加速度/减速度相关的图文件来实现。

可将该“未整形的”操作员扭矩请求传递通过子例程过程框，在该子例程过程框处，使用车辆校准的瞬时加速度表对该操作员扭矩请求进行整形。瞬时加速度度表可包括存储器存储的、控制器可访问的瞬时加速度响应图文件。瞬时图文件可以是查找表，其定义加速度图文件中的相邻车辆制动扭矩输出值之间的瞬时区域中的车辆制动扭矩。作为非限制性示例，瞬时图文件可识别加速度图文件中每对邻近点之间的相应的斜坡率（例如，每个循环的加速度或扭矩变化），该斜坡率随车辆速度和扭矩变化（即，目标扭矩和当前扭矩之间的差异）而定。可通过结合这些加速度/扭矩斜坡率响应对操作员扭矩请求进行整形，以便将曲率添加到扭矩请求轮廓。

方法200继续过程框205（在图3中示出两次）以识别可能抑制可用的动力总成推进致动器实现期望的制动扭矩的一组推进致动器约束（如果有的话）。这些约束可单独地或以任何组合形式包括以下各者：电池充电极限；马达扭矩输出极限；发动机摩擦扭矩极限；每个车辆车轴的车轴扭矩能力（例如，基于马达和半轴扭矩能力两者）；每个行车轮的车轮单位能力；以及用于VMC反馈补偿的可校准扭矩缓冲器。对于采用具有独立的左右驱动单元的车轴的传动系架构，可将两个扭矩能力中较小的一个用于这两个驱动单元。此后，将这些制动致动器约束用于确定最小有效输出扭矩能力，如过程框207处所指示的。最小有效输出扭矩能力是在给定约束下可以由（多个）动力总成致动器实现的最大制动扭矩能力。作为示例而非限制，最小有效输出扭矩能力可以是在期望的车辆制动操作时可以由整个动力总成系统产生的总再生制动扭矩输出的指示。

除了评估现有的扭矩能力约束之外，方法200还在过程框209处使用（多个）推进致动器约束来获取最佳扭矩分配。该最佳扭矩分配可包括扭矩优化决策指示和优化的推进扭矩分配。例如，该功能可确定将最好地满足操作员的纵向和横向车辆运动请求（即，用于加速、减速、偏航等的车辆运动，其将由推进系统致动）的最佳推进车轴扭矩分配（例如，对于车辆车轴1、2…N）。对于与图3的闭环反馈控制方法的相关性，可存在其中该功能不能满足操作员的推进纵向减速请求的一些情况。两种代表性情况是：（1）动力总成系统推进部件的能力有限（例如，缺乏马达再生扭矩能力或电池充电能力）；以及（2）从动力总成系统的命令一定的减速扭矩水平可产生横向不稳定性。除了把将被命令的推进扭矩配给推进致动器之外，框209的最佳扭矩分配控制还可提供如下的扭矩优化决策指示：在给定的参考时间（例如，在OPD制动操控）正发生情况1或情况2。对协同制动系统（即，摩擦制动系统致动器）的控制可使用该信息来决定在过程框221处要使用哪个所计算的摩擦制动扭矩，这将在下文中进一步详细讨论。可在VMC和TPIM的上游（如图所示）或在VMC和TPIM内（对于其他可预见的控制器架构）实施最佳扭矩分配获取。

继续参考图3，方法200在过程框211处执行存储器存储的、控制器可执行指令以确定针对车辆的当前速度轮廓的道路载荷补偿（如果有的话）。例如，可基于估计或测得的道路坡度、标称或估计的车辆质量、以及对车辆滚动摩擦、线性阻力、曳力等的估计来计算道路载荷校正，以“补偿”与操作员请求的速度增加/减小相关联的扭矩请求。使用牛顿力学原理，可用力变量F来计算减速度轮廓，该力变量是作为驾驶员期望的整形扭矩、施加的制动扭矩、道路坡度力和道路载荷力的数学和（ro+r1*v+r2*v^2，其中v是测得的车辆速度）。另外，质量变量m要么是预设的标称车辆质量，要么是估计/测得的（实时）车辆质量。在一些操作条件下，不考虑实际道路坡度；因此，道路坡度力输入设定为零。

在前进到过程框213的情况下，方法200识别车辆动力总成系统的当前车辆控制模式。为了完成过程框213中的确定，车辆速度传感器可输出指示主题车辆的实时速度的一个或多个传感器信号。该实时车辆速度数据要么单独使用，要么与驾驶员生成的输入结合使用，以选择车辆控制模式。根据图示性示例，控制模式可设定为速度控制模式抑或扭矩控制模式。对于速度控制模式，瞬时加速度响应图文件可被解释为加速请求；制动踏板应用可被解释为减速请求并在速度轮廓中予以考虑。对于扭矩控制模式，加速度响应图和基于瞬时加速度响应图的扭矩请求由VMC 114提供。模式选择可基于实时车辆速度、驾驶员输入装置的位置（例如，加速踏板/制动踏板的踏板位置）、驾驶员输入装置的位置变化率和/或测得的道路坡度。

一旦在框211处确定道路载荷补偿并在框213处确定车辆控制模式，方法200就执行过程框215以针对随后的一组摩擦制动扭矩请求计算来选择所补偿的扭矩请求抑或未补偿的扭矩请求。过程框215可首先确定车辆控制模式是否处于速度控制模式（或一组预定义的车辆“补偿”控制模式中的任何一者）。例如，如果车辆不处于速度控制模式，则不将道路载荷校正施加到驾驶员扭矩请求。另一方面，可响应于车辆控制模式设定处于速度控制模式而经由VMC来计算所补偿的扭矩请求。可将所补偿的扭矩请求计算为扭矩请求和道路载荷校正的数学和。

使用所补偿/未补偿的扭矩请求、推进扭矩分配和最小有效输出扭矩能力作为输入，过程框217和219计算车辆的摩擦制动系统的初始摩擦制动扭矩请求估计。在过程框217处，例如，可将第一摩擦制动扭矩请求计算为以下之间的数学差：（1）所补偿/未补偿的扭矩请求（取决于当前车辆控制模式），和（2）包括在针对车辆车轴/行车轮的推进制动扭矩分配中的各个扭矩请求（推进车轴扭矩）的数学和。以同样的方式，可在过程框219处将第二摩擦制动扭矩请求计算为以下两者之间的数学差：（1）所补偿/未补偿的扭矩请求（取决于当前车辆控制模式），和（2）从（多个）动力总成致动器能够获得的最大制动扭矩能力。替代地，摩擦制动扭矩请求可以是驾驶员扭矩请求和最小有效输出扭矩能力的校准函数。这些计算允许闭环反馈控制系统在考虑推进致动器局限性和推进致动器制动扭矩的动态分配的同时协调摩擦制动致动器与推进制动致动器。

在完成过程框217和219的摩擦制动扭矩计算之后，方法200执行过程框221，以通过基于从操作员的扭矩请求获取的制动扭矩优化决策以及任何推进致动器约束在初始摩擦制动扭矩请求估计之间进行仲裁来确定最终期望的摩擦制动扭矩请求。对于至少一些应用，TPIM 102内的VMC 114仔细检查包括在过程框209处实施的最佳扭矩分配确定内的扭矩优化决策指示。扭矩优化决策可表明从（多个）动力总成致动器能够获得的最大制动扭矩能力不足以实现操作员的扭矩请求（例如，推进扭矩分配不能满足驾驶员纵向减速请求）。方法200可响应地将摩擦制动扭矩请求趋向第一摩擦制动扭矩请求调和。特别地，协同制动控制系统可完全地选择或更加强调（即，利用更大百分比的）基于命令的推进制动扭矩分配的摩擦制动扭矩请求。

相反，扭矩优化决策可表示可用的（例如，测得的或估计的）车辆动力学数据暗示推进制动扭矩分配不足以实现操作员的扭矩请求（例如，推进扭矩分配引起横向稳定性问题）。在这种情况下，方法200可通过将摩擦制动扭矩请求趋向第二摩擦制动扭矩请求调和来作出响应。换句话说，协同制动控制系统可完全地选择或更加强调（即，利用更大百分比的）基于最小有效输出扭矩能力的摩擦制动扭矩请求。在实际应用中，如果摩擦请求从在VMC 114的上游计算切换到在下游计算，或者反之亦然，则控制系统被设计成避免摩擦制动请求中的不连续性。可使用斜坡函数和/或过滤器来确保请求是连续和平滑的。因为有可能从一种摩擦制动扭矩转为另一种摩擦制动扭矩，因此可在斜坡函数内应用速率限制以确保平滑过渡。换句话说，如果推进系统约束是限制车辆减速，则在VMC 114下游实施最终摩擦制动请求计算，以最大限度地使用推进系统的能力。然而，如果由于车辆稳定性约束所致而不能满足操作员扭矩请求，则在VMC上游实施最终摩擦制动请求计算以确保VMC 114可以控制潜在的扭矩矢量化。在此当口，将一个或多个制动扭矩命令信号传输到摩擦制动系统和/或（多个）动力总成致动器，以协同地输出足以满足期望的制动扭矩的总制动扭矩，从而满足操作员的输入命令。

在一些实施例中，可通过计算机可执行的指令程序（诸如，程序模块）来实施本公开的各方面，所述指令程序通常被称为由本文中所描述的控制器或控制器变型中的任一者执行的软件应用或应用程序。

在非限制性示例中，软件可包括执行特定任务或实施特定数据类型的例程、程序、对象、部件和数据结构。

软件可形成接口以允许计算机根据输入源作出反应。软件还可与其他代码段协作以响应于结合接收到的数据的源所接收到的数据来起始各种任务。软件可存储在各种存储器介质中的任一种上，所述存储器介质诸如为CD-ROM、磁盘和半导体存储器（例如，各种类型的RAM或ROM）。

此外，可利用各种计算机系统和计算机网络构型来实践本公开的各方面，所述计算机系统和计算机网络构型包括多处理器系统、基于微处理器或可编程消费电子设备、小型计算机、大型计算机等等。另外，可在分布式计算环境中实践本公开的各方面，在所述分布式计算环境中，由通过通信网络链接的常驻和远程处理装置来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可位于包括存储器存储装置的本地和远程计算机存储介质两者中。因此，可在计算机系统或其他处理系统中结合各种硬件、软件或其组合来实施本公开的各方面。

本文中所描述的方法中的任一种均可包括机器可读指令以供由以下各者执行：（a）处理器，（b）控制器和/或（c）任何其他合适的处理装置。本文中所公开的任何算法、软件、控制逻辑、协议或方法均可体现为存储在诸如以下各者的有形介质上的软件：例如，快闪存储器、固态存储器、硬盘驱动器、CD-ROM、数字通用光盘（DVD）、或其他存储器装置。完整的算法、控制逻辑、协议或方法和/或其部分可替代地由除控制器以外的装置执行和/或以可用的方式体现在固件或专用硬件中（例如，由专用集成电路（ASIC）、可编程逻辑装置（PLD）、现场可编程逻辑装置（FPLD）、离散逻辑等实施）。进一步地，尽管参考本文中所描绘的流程图描述了特定算法，但是可替代地使用许多其他方法来实施示例机器可读指令。

已参考所图示的实施例来详细描述了本公开的各方面；然而，本领域技术人员将认识到，在不脱离本公开的范围的情况下可对其进行许多修改。本公开不限于本文中所公开的精确构造和组成；从前述描述显而易见的任何和所有修改、改变和变化均在如由所附权利要求书限定的本公开的范围内。此外，本概念明确地包括前述元件和特征的任何和所有组合和子组合。

Claims

1.一种操作机动车辆的方法，所述机动车辆包括多个行车轮、摩擦制动系统、动力总成系统、以及输入装置，所述输入装置是可操作的以从所述机动车辆的操作员接收控制输入，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：

基于所述机动车辆的速度轮廓来确定道路载荷校正；以及

3.根据权利要求2所述的方法，其中，确定所述第一摩擦制动扭矩请求和所述第二摩擦制动扭矩请求包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其中，确定所述第一摩擦制动扭矩请求包括计算以下两者之间的数学差：(1)所述所补偿的扭矩请求或未补偿的扭矩请求，和(2)包括在针对所述机动车辆的所述行车轮的所述推进制动扭矩分配中的各个致动器扭矩请求之和。

5.根据权利要求3所述的方法，其中，确定所述第二摩擦制动扭矩请求包括计算以下两者之间的数学差：(1)所述所补偿的扭矩请求或未补偿的扭矩请求，和(2)根据所述推进致动器约束确定的所述动力总成致动器的所述最大制动扭矩能力。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述第一摩擦制动扭矩请求和所述第二摩擦制动扭矩请求之间进行仲裁包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：

8.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：

接收按需再生制动(再生)(ROD)输入信号和/或驻车挡-倒挡-空挡-驾驶挡-低速挡(PRNDL)输入信号；以及

基于所述再生制动(再生)输入信号和/或所述驻车挡-倒挡-空挡-驾驶挡-低速挡输入信号来确定与由所述操作员输入的所述车辆控制命令相关联的所述扭矩请求。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述扭矩请求是进一步基于传输到所述摩擦制动系统的先前命令的最终摩擦制动扭矩命令。

10.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：

11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述车辆控制器包括车辆运动控制器(VMC)和包含在牵引功率逆变器控制模块(TPIM)内的驾驶员命令解释器(DCI)模块，并且所述摩擦制动系统包括电子制动控制模块(EBCM)，并且其中，所述VMC将所述最终摩擦制动扭矩命令传输到所述EBCM。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述机动车辆包括电池组，所述动力总成致动器包括电动牵引马达，并且所述推进致动器约束包括电池充电极限和/或马达扭矩极限。

13.根据权利要求1所述的方法，其中，所述输入装置是加速踏板，其中，所述机动车辆不具有制动踏板，并且其中，所述车辆控制命令是单踏板驾驶(OPD)操作中的制动操控的一部分。

14.一种电动驱动车辆，其包括：

车身，其具有多个行车轮；

车辆控制器，其被编程为：

经由所述输入装置从所述操作员接收车辆控制命令，所述车辆控制命令具有与其相关联的用于所述电动驱动车辆的扭矩请求；

使用所述推进致动器约束和所述扭矩请求来确定针对所述电动驱动车辆的所述行车轮的推进制动扭矩分配以及所述动力总成致动器的最大制动扭矩能力；

15.根据权利要求14所述的电动驱动车辆，其中，所述车辆控制器进一步被编程为：

基于所述电动驱动车辆的速度轮廓来确定道路载荷校正；以及

16.根据权利要求14所述的电动驱动车辆，其中，确定所述第一摩擦制动扭矩请求和所述第二摩擦制动扭矩请求包括：

响应于所述车辆控制模式处于速度控制模式，将所补偿的扭矩请求用作所述扭矩请求；以及

响应于所述车辆控制模式不处于速度控制模式，使用未通过道路载荷校正来补偿的扭矩请求。

17.根据权利要求16所述的电动驱动车辆，其中，确定所述第一摩擦制动扭矩请求包括计算以下两者之间的数学差：(1)所述所补偿的扭矩请求或未补偿的扭矩请求，和(2)包括在针对所述电动驱动车辆的所述行车轮的所述推进制动扭矩分配中的各个扭矩请求之和。

18.根据权利要求16所述的电动驱动车辆，其中，确定所述第二摩擦制动扭矩请求包括计算以下两者之间的数学差：(1)所述所补偿的扭矩请求或未补偿的扭矩请求，和(2)根据所述推进致动器约束确定的所述动力总成致动器的所述最大制动扭矩能力。

19.根据权利要求14所述的电动驱动车辆，其中，在所述第一摩擦制动扭矩请求和所述第二摩擦制动扭矩请求之间进行仲裁包括：

20.根据权利要求14所述的电动驱动车辆，其中，所述车辆控制器进一步被编程为：