CN115503507A - 一种纯电动四驱扭矩分配方法、系统及车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种纯电动四驱扭矩分配方法、系统及车辆,本发明基于前、后电驱系统效率,零扭矩功率损失、电驱系统扭矩控制精度及电驱端电压的变化计算四驱扭矩分配系数,且通过查找四驱扭矩分配系数的方法,模拟车辆行驶中电压的连续变化对四驱扭矩分配系数的影响,可以模拟车辆在实际行驶过程中电驱端电压连续变化对四驱扭矩分配系数的影响。
Description
技术领域
本发明属于新能源汽车技术领域,涉及一种纯电动四驱扭矩分配方法、系统及车辆。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息,不必然构成在先技术。
目前纯电动汽车对能耗要求越来越高,而纯电动四驱存在前、后电驱两套驱动系统,整车重量相比两驱有增加;且由于前、后电驱都可以驱动,实际行驶时存在前驱或后驱单独驱动或前、后驱同时驱动的情况,前驱或后驱单独驱动时,会存在零扭矩拖拽损失的情况,前、后驱同时驱动时要根据整车需求扭矩合理的分配前、后驱的目标扭矩,否则容易导致纯电动四驱能耗偏高。所以有必要通过合理的四驱扭矩分配策略,优化纯电动四驱的能耗。
据发明人了解,目前已经有部分研发人员进行了相关研究,但均存在一定的缺点,以中国发明专利CN 110843551 A为例,其提供了一种四驱扭矩分配方法中的控制策略,主要考虑了前、后电驱的系统效率差异,通过在一定扭矩需求下,、基于效率函数计算最优系统效率下的前电机输出扭矩Tf及前电机输出扭矩Tr来计算前驱扭矩分配系数λ,其中λ=Tf/(Tf+Tr)。但此发明并未考虑前、后电驱不同电压下的效率变化对扭矩分配系数的影响,且没有考虑零扭矩功率损失及实际扭矩控制精度对扭矩分配系数的影响。
以中国发明专利CN 112026532 A为例,其提供了一种纯电动四驱扭矩分配控制方法中的控制策略考虑了前、后电驱的系统效率差异、零扭矩损失及电压变化带来的效率变化对扭矩分配系数的影响。但是并没有考虑扭矩控制精度对四驱扭矩分配系数的影响,且考虑电压变化对扭矩分配系数的影响时,是基于动力电池的电压高于一定的数值时,按照高电压的效率map进行扭矩分配;当动力电池的电压在一定的区间范围内时,按照中电压的效率map进行扭矩分配;当动力电池的电压低于一定的数值时,按照低电压的效率map进行扭矩分配,扭矩分配系数并没有完全根据电压的变化而连续变化。
发明内容
本发明为了解决上述问题,提出了一种纯电动四驱扭矩分配方法、系统及车辆,本发明基于前、后电驱系统效率,零扭矩功率损失、电驱系统扭矩控制精度及电驱端电压的变化计算四驱扭矩分配系数,且通过查找四驱扭矩分配系数的方法,模拟车辆行驶中电压的连续变化对四驱扭矩分配系数的影响,可以模拟车辆在实际行驶过程中电驱端电压连续变化对四驱扭矩分配系数的影响。
根据一些实施例,本发明采用如下技术方案:
一种纯电动四驱扭矩分配方法,包括以下步骤:
获取工作模式,确定所述模式对应的油门特性;
根据所述油门特性,结合不同电压下的前、后电驱总成扭矩能力及扭矩控制精度阈值,确定需要计算的设定电压下电驱总成的扭矩范围以及前驱扭矩分配系数范围;
根据不同电压下的电驱总成效率数据,以及前、后电驱总成零扭矩拖拽功率损失数据,确定设定电压下的最优扭矩分配系数map;
确定其他电压下最优扭矩分配系数map;
根据电驱端当前电压、输出端需求转速以及扭矩,在扭矩分配系数map中查找到最优的扭矩分配系数;
判断所述最优的扭矩分配系数是否满足当前电压下电驱总成的扭矩范围,如果不是,则重新确定扭矩分配系数,否则判断是否满足车辆稳定性,如果是则形成前、后电机扭矩控制指令,否则根据车辆稳定系统或整车控制器计算的前、后电机扭矩形成控制指令。
作为可选择的实施方式,确定需要计算的设定电压下电驱总成的扭矩范围的具体过程包括根据油门特性中扭矩最大值确定需要计算的设定电压下扭矩分配map对应的电驱总成的扭矩范围;其中油门特性中的最大值是根据前、后驱总成在不同转速或车速下对应的最大扭矩值确定的。
作为可选择的实施方式,确定需要计算的设定电压下前驱扭矩分配系数范围的具体过程包括:
当整车需求扭矩绝对值小于前、后电机低扭矩区的扭矩控制精度阈值绝对值乘以速比的数值之和时,按照前驱扭矩分配系数0或1两个系数对应的功率损失最小来确定扭矩分配系数。
作为可选择的实施方式,确定需要计算的设定电压下前驱扭矩分配系数范围的具体过程包括:
当整车需求扭矩绝对值大于前、后电机低扭矩区的扭矩控制精度阈值绝对值乘以速比的数值之和;
根据前、后驱的扭矩控制精度,对需要计算的前驱扭矩分配系数范围进行调整,前驱扭矩分配系数范围为[前电机扭矩精度阈值绝对值*速比/某电驱总成输出端扭矩,1]的以设定距离为间隔的离散扭矩分配系数范围。
作为可选择的实施方式,确定设定电压下的最优扭矩分配系数map的具体过程包括:
根据设定电压下的前、后电驱系统的效率测试数据,计算出整车在特定的电驱总成输出端转速及扭矩对应点下,按照不同的前驱扭矩分配系数控制时的功率损失,通过对比计算结果,找到功率损最小的扭矩分配系数K0;
再计算后驱单独驱动和前驱单独驱动时,额外考虑前驱的零扭矩拖拽功率功率损失和后驱的零扭矩拖拽功率功率损失,这两个扭矩分配系数下的功率损失再与上一步计算得到的离散扭矩分配系数下的功率损失进行对比,找出功率损失最小的扭矩分配系数K1’;
最小扭矩分配系数K1’再与前电机扭矩精度阈值绝对值*速比/某电驱总成输出端扭矩进行对比,(除扭矩分配系数为0外)两者取最大值,得到最优扭矩分配系数K2’;
当根据得到的最优扭矩分配系数K2’计算前驱和后驱需求扭矩时,需要判定前驱和后驱的需求扭矩是否在它们的扭矩输出能力范围内,如果是,则最优扭矩分配系数K2’不需变化;如果否,则需要按照上述三个步骤重新确定扭矩分配系数,此时扭矩分配系数下的功率损失可能是次小值或其它值(不是最小值,因为已剔除K2’数值),直至找到最优的扭矩分配系数K1;
再计算其它特定的电驱总成输出端转速及扭矩对应点下,按照上述三个步骤,得到功率损失最优的扭矩分配系数K2、K3、K4…Kn;
计算得到上述最优扭矩分配系数K1、K2、K3、K4…Kn,得到设定电压下的前后电驱总成系统输出扭矩范围内的最优扭矩分配系数map。
作为可选择的实施方式,确定其他电压下最优扭矩分配系数map的具体过程包括:按照设定电压的最优扭矩分配系数map计算过程,改变电压值,至少计算包含电驱系统的最小工作电压、额定电压及最大工作电压的最优扭矩分配系数map。
作为可选择的实施方式,形成前、后电机扭矩控制指令的具体过程包括根据不同工况下的最优扭矩分配系数map,对应电驱总成不同电压、转速及扭矩下的工况,根据当前的电压,转速及扭矩需求得到前驱的扭矩分配系数,再计算得到前、后驱的电机需求扭矩,此扭矩作为前、后电机的扭矩控制指令。
一种纯电动四驱扭矩分配系统,包括:
第一确定模块,被配置为获取工作模式,确定所述模式对应的油门特性,根据所述油门特性,结合不同电压下的前、后电驱总成扭矩能力及扭矩控制精度阈值,确定需要计算的设定电压下电驱总成的扭矩范围以及前驱扭矩分配系数范围;
第二确定模块,被配置为根据确定电压下的电驱总成效率数据,以及前、后电驱总成零扭矩拖拽功率损失数据,确定设定电压下的功率损失最优的扭矩分配系数map;
第三确定模块,根据第一确定模块的前驱扭矩分配系数范围及第二确定模块得到的最优扭矩分配系数map,对比确定设定电压下的最优的扭矩分配系数map;
第四确定模块,被配置为确定其他电压下最优的扭矩分配系数map;
查找模块,被配置为根据电驱端当前电压、输出端需求转速以及扭矩,在扭矩分配系数map中查找到最优的扭矩分配系数;
判断模块,被配置为判断是否满足车辆稳定性,如果是则形成前、后电机扭矩控制指令,否则根据车辆稳定系统或整车控制器计算的前、后电机扭矩形成控制指令。
一种终端设备,包括处理器和计算机可读存储介质,处理器用于实现各指令;计算机可读存储介质用于存储多条指令,所述指令适于由处理器加载并执行所述的方法中的步骤。
一种纯电动四驱车辆,包括上述系统或终端设备,或采用上述方法分配前、后电机扭矩。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
本发明四驱扭矩分配策略除了考虑前、后电驱系统效率,零扭矩功率损失及电压变化对电驱系统的影响外,还考虑了电驱系统扭矩控制精度对四驱扭矩分配系数的影响,还通过电压插值查找四驱扭矩分配系数,实现前、后驱扭矩分配系数随着电驱端的电压变化而变化。
本发明在考虑电驱端电压变化对四驱扭矩分配的影响时,虽然也是按照离散的几个电压下的效率测试map计算扭矩分配系数,但是通过电压插值的方法,对几个电驱端的电压下的四驱扭矩分配系数实时插值,这样可以模拟车辆在实际行驶过程中电驱端电压连续变化对四驱扭矩分配系数的影响,优化纯电动四驱整车能耗。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明一种实施例的分配流程图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
本发明提供一种纯电动四驱扭矩分配方法,在制定四驱扭矩分配策略时,充分考虑了不同电压下的前、后电驱系统效率,前、后电驱的零扭矩功率损失,前、后电驱的扭矩控制精度等因素,以控制前、后电驱系统以合适的扭矩参与驱动,达到优化整车能耗的目的。
如果前电机输出扭矩Tf及后电机输出扭矩Tr,那么前驱扭矩分配系数K计算如下:λ=Tf/(Tf+Tr),如果前驱扭矩分配系数为λ,相应的,后驱扭矩分配系数就是1-λ,两者是对应的关系,所以后面方案说明中都只单独提到前驱扭矩分配系数。本领域技术人员应知,前驱的扭矩分配系数确定后,后驱的扭矩分配系数自然也就确定。
如图1所示,具体方法包括:
第一步,先考虑用户选择的模式,根据用户选择模式下对应的Pedal map及某电压下电驱总成的外特性,确定需要计算的某电压下扭矩分配map对应的电驱总成的扭矩范围。
然后根据前、后驱电机扭矩控制精度对扭矩分配系数的影响,确定需要计算的前驱扭矩分配系数范围。
具体分为两种情况,第一种:当整车需求扭矩绝对值小于前、后电机低扭矩区的扭矩控制精度阈值绝对值乘以速比的数值之和。
此时需要计算的前驱扭矩分配系数只有0和1,按照前驱扭矩分配系数0或1(相应后驱对应的扭矩分配系数就是1或0)两个系数对应的功率损失最小确定扭矩分配系数。
第二种:当整车需求扭矩绝对值大于前、后电机低扭矩区的扭矩控制精度阈值绝对值乘以速比的数值之和。
此时需要根据前、后驱的扭矩控制精度,对需要计算的前驱扭矩分配系数范围进行调整。不考虑电机的扭矩控制精度时,需要计算的前驱扭矩分配系数范围为[0,0.01…0.99,1],包含0和1,0到1之间的离散点可以间隔0.01,在其他实施例中,也可以是其它数值。
本实施例以0.01为例进行说明。考虑电机的扭矩控制精度后,需要计算的前驱扭矩分配系数范围为[前电机扭矩精度阈值绝对值*速比/某电驱总成输出端需求扭矩,…,0.99,1]。
为保证方案清楚,作为一种典型实施例进行说明,如果某前、后驱电机扭矩控制精度在100N.m以下时是±3N.m,在100N.m以上时是±3%,如果要计算特定电驱总成输出端转速200rpm及200N.m点下的最优扭矩分配系数,且前、后驱总成的减速比都为10,此时计算的前驱扭矩分配系数范围为[3*10/200=0.15,0.16…0.99,1]。
同样的,以以上面的示例说明需要考虑电机扭矩控制精度的必要性,如果要计算特定电驱总成端转速200rpm及200N.m点下的最优扭矩分配系数,如果通过计算,前驱扭矩分配系数为0.05时功率损失最小,但是前驱扭矩分配系数为0.05时,需要前驱输出200*0.05/10=1N.m,此时如果按照前驱电机扭矩控制精度100N.m以下时±3N.m考虑,此时电机实际输出扭矩为1±3N.m,即扭矩输出范围为-2N.m到4N.m之间,此时前驱输出扭矩有可能出现了负值,这与整车需求正的驱动扭矩严重不符,所以前、后驱电机的需求扭矩需要考虑前、后驱电机扭矩控制精度。而考虑扭矩控制精度后的需要计算前驱扭矩分配系数范围可能会比0到1的范围窄。
接下来,根据某一电压下的前、后电驱系统的效率测试数据,可以计算出整车在特定的电驱总成输出端转速及扭矩对应点下,按照不同的前驱扭矩分配系数控制时的功率损失,通过对比计算结果,可以找到功率损最小的那个扭矩分配系数K0。
再计算扭矩分配系数为0和1下的功率损失(这两个扭矩分配系数分别代表后驱单独驱动和前驱单独驱动)时,对应的,还需要额外考虑前驱的零扭矩拖拽功率功率损失和后驱的零扭矩拖拽功率功率损失,然后这两个扭矩分配系数下的功率损失再与上一步计算得到的0到1之间的离散扭矩分配系数下的功率损失进行对比,找出功率损失最小的那个扭矩分配系数K1’。最小扭矩分配系数K1’再与(前电机扭矩精度阈值绝对值*速比/某电驱总成输出端扭矩)这个数值进行对比,(除扭矩分配系数为0外)两者取最大值,得到最优扭矩分配系数K2’;
当根据得到的最优扭矩分配系数K2’计算前驱和后驱需求扭矩时,需要判定前驱和后驱的需求扭矩是否在它们的扭矩输出能力范围内,如果是,则最优扭矩分配系数K2’不需变化;如果否,则需要按照上述三个步骤重新确定扭矩分配系数,此时扭矩分配系数下的功率损失可能是次小值或其它值(不是最小值,因为已剔除K2’数值),直至找到最优的扭矩分配系数K1;
然后再计算其它特定的电驱总成输出端转速及扭矩对应点下,找到功率损失最小的那个扭矩分配系数K1、K2、K3、K4…Kn。需要说明的是这些特定的电驱总成输出端转速及扭矩对应点指的是考虑前后电驱输出的能力范围及不同模式对应的Pedal map扭矩范围内的离散点。当把这些离散点下的最优扭矩分配系数都计算得到后,就得到了某个电压下的前后电驱总成系统的最优扭矩分配系数map。
该前后电驱总成系统某个电压的最优扭矩分配系数map得到后,再按照以上流程计算另一个电压下的最优扭矩分配系数map。
最终得到至少包含三个电压的最优扭矩分配系数map,三个电压至少包含电驱系统的最小工作电压、额定电压及最大工作电压,以较好的覆盖整个电驱系统的工作范围。
以上计算完成后,就得到整车在不同工况下的最优扭矩分配系数map,可以对应电驱总成不同电压、转速及扭矩下的工况,根据当前的电压,转速及扭矩需求得到前驱的扭矩分配系统,再计算得到前、后驱的电机需求扭矩,此扭矩作为前、后电机的扭矩控制指令。
还需要说明的是,此流程计算得到的前、后电机控制扭矩是在车身稳定性没有问题的时候成立的。当车身稳定性出现问题时,需要根据车身电子稳定系统控制器或VCU控制器(整车控制器)计算得到的前、后驱电机需求扭矩作为最终的控制指令。
下面对于本发明的整体过程,以一种典型实施例进行说明:
需要根据不同模式对应的Pedal map,前、后电机控制精度阈值、整车及零部件的其它参数确定需要计算的某电压下扭矩分配系数map对应的电驱总成的扭矩范围及需要计算的前驱扭矩分配系数范围。不同模式对应的Pedal map指的是如果用户选择的驾驶模式不同,对应的Pedal map也会不同。其中Pedal map是标定数据,是根据前、后驱总成的扭矩输出范围及驾驶性确定的,对应不同油门开度、不同转速(或车速)下的扭矩需求。此处Pedal map的作用主要是根据Pedal map的扭矩最大值确定需要计算的某电压下扭矩分配系数map对应的电驱总成的扭矩范围;前、后电机控制精度阈值、整车及零部件的其它参数用来确定需要计算的前驱扭矩分配系数范围。
如果当前需要确定某车型的前、后驱动系统的扭矩分配系数,以对前、后电机进行控制,用户选定的ECO模式下的Pedal map对应的电驱总成最大的扭矩输出需求为5500N.m,虽然根据630V电压下前、后电机能力计算得到前、后电驱端最大输出能力为7000N.m,但最后确定需要计算的630V电压下电驱总成的扭矩范围为-5500N.m到5500N.m。另外对于前、后驱动系统的扭矩分配系数map,如果前、后驱电机扭矩控制精度在100N.m以下时是±3N.m,在100N.m以上时是±3%,前、后驱总成的减速比都为10,如果要计算前、后驱动系统的扭矩分配系数map中特定电驱总成输出端转速200rpm及200N.m点下的最优扭矩分配系数,此时计算的前驱扭矩分配系数范围为[3*10/200=0.15,0.16…0.99 1]。
第二步根据不同电压下的电驱总成效率数据及前、后电驱总成零扭矩拖拽功率损失数据确定某电压下的最优的扭矩分配系数。其中不同电压下的电驱总成效率数据是电驱总成的效率测试数据,应至少包含三个电压(电驱总成额定电压、最低工作电压、最高工作电压)下的测试数据;前、后电驱总成零扭矩拖拽功率损失数据主要用来计算前驱扭矩分配系数为0或1时,计算对应的功率损失。
计算公式如下:
1、整车驱动时:
2、整车制动能量回收时:
式中:
Pr_drag和Pf_drag分别代表后驱和前驱总成零扭矩输出时对应的功率损失,为正值,单位kW;
Tr和Tf分别代表后驱和前驱总成的输出扭矩,单位N.m;
n代表后驱和前驱总成的输出转速,由于按照示例,前、后驱的减速比都为10,所以后驱和前驱总成的输出转速相同,单位rpm;
ηr和ηf分别代表后驱和前驱总成的效率函数,实际计算时可以用效率测试数据代替函数使用;
按照以上公式,可以计算出在驱动或能量回收时,Ploss最小时(即min(Ploss))对应的λ,此λ即前、后驱动系统的扭矩分配系数map中特定电驱总成输出端转速200rpm及扭矩200N.m点下的最优扭矩分配系数。
第三步按照以上流程,再计算其它前、后驱动系统的扭矩分配系数map中特定电驱总成输出端转速及扭矩点下的最优扭矩分配系数,所有的这些点计算完成后,就得到了630V下最优的扭矩分配系数map。
第四步按照以上流程,计算得到其它两个电压下最低530V和最高730V的最优的扭矩分配系数map。
当然,如果还有其它电压下的效率数据,也可以按照以上流程得到至少这三个电压之外的功率损失最小的扭矩分配系数map。
第五步判断车身的稳定性是否存在问题。如果车身稳定性存在问题,则按车身电子稳定系统计算的前、后驱电机扭矩或VCU的计算的前、后驱电机扭矩控制前、后电驱系统的输出扭矩。如果车身稳定性没有问题,则按以上流程计算的扭矩分配系数控制前、后电驱系统的输出扭矩。
本发明还提供以下产品实施例:
一种纯电动四驱扭矩分配系统,包括:
第一确定模块,被配置为获取工作模式,确定所述模式对应的油门特性,根据所述油门特性,结合前、后电机扭矩能力及扭矩控制精度阈值,确定需要计算的设定电压下电驱总成的扭矩范围以及前驱扭矩分配系数范围;
第二确定模块,被配置为根据确定电压下的电驱总成效率数据,以及前、后电驱总成零扭矩拖拽功率损失数据,确定设定电压下的功率损失最优的扭矩分配系数map;
第三确定模块,根据第一确定模块的前驱扭矩分配系数范围及第二确定模块得到的最优扭矩分配系数map,对比确定设定电压下的最优的扭矩分配系数map;
第四确定模块,被配置为确定其他电压下最优的扭矩分配系数map;
查找模块,被配置为根据电驱端当前电压、输出端需求转速以及扭矩,在扭矩分配系数map中查找到最优的扭矩分配系数;
判断模块,被配置为判断是否满足车辆稳定性,如果是则形成前、后电机扭矩控制指令,否则根据车辆稳定系统或整车控制器计算的前、后电机扭矩形成控制指令。
一种终端设备,包括处理器和计算机可读存储介质,处理器用于实现各指令;计算机可读存储介质用于存储多条指令,所述指令适于由处理器加载并执行所述的方法中的步骤。
一种纯电动四驱车,包括上述系统或终端设备,或采用上述方法分配前、后电机扭矩。
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。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述,但并非对本发明保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (10)
1.一种纯电动四驱扭矩分配方法,其特征是,包括以下步骤:
获取工作模式,确定所述模式对应的油门特性;
根据所述油门特性,结合不同电压下的前、后电驱总成扭矩能力及扭矩控制精度阈值,确定需要计算的设定电压下电驱总成的扭矩范围以及前驱扭矩分配系数范围;
根据不同电压下的电驱总成效率数据,以及前、后电驱总成零扭矩拖拽功率损失数据,确定设定电压下的最优扭矩分配系数map;
确定其他电压下最优扭矩分配系数map;
根据电驱端当前电压、输出端需求转速以及扭矩,在扭矩分配系数map中查找到最优的扭矩分配系数;
根据所述最优的扭矩分配系数确定的前、后电驱扭矩控制指令,判断是否满足车辆稳定性,如果是则形成前、后电机扭矩控制指令,否则根据车辆稳定系统或整车控制器计算的前、后电机扭矩形成控制指令。
2.如权利要求1所述的一种纯电动四驱扭矩分配方法,其特征是,确定需要计算的设定电压下电驱总成的扭矩范围的具体过程包括根据油门特性中扭矩最大值确定需要计算的设定电压下扭矩分配map对应的电驱总成的扭矩范围。
3.如权利要求1所述的一种纯电动四驱扭矩分配方法,其特征是,确定需要计算的设定电压下前驱扭矩分配系数范围的具体过程包括:
当整车需求扭矩绝对值小于前、后电机低扭矩区的扭矩控制精度阈值绝对值乘以速比的数值之和时,按照前驱扭矩分配系数0或1两个系数对应的功率损失最小确定扭矩分配系数。
4.如权利要求1所述的一种纯电动四驱扭矩分配方法,其特征是,确定需要计算的设定电压下前驱扭矩分配系数范围的具体过程包括:
当整车需求扭矩绝对值大于前、后电机低扭矩区的扭矩控制精度阈值绝对值乘以速比的数值之和;
根据前、后驱的扭矩控制精度,对需要计算的前驱扭矩分配系数范围进行调整,前驱扭矩分配系数范围为[电机扭矩精度阈值绝对值*速比/某电驱总成输出端扭矩,1]的以设定距离为间隔的离散扭矩分配系数范围。
5.如权利要求1所述的一种纯电动四驱扭矩分配方法,其特征是,确定设定电压下的最优的扭矩分配系数map的具体过程包括:
根据设定电压下的前、后电驱系统的效率测试数据,计算出整车在特定的电驱总成输出端转速及扭矩对应点下,按照不同的前驱扭矩分配系数控制时的功率损失,通过对比计算结果,找到功率损最小的扭矩分配系数K0;
再计算扭矩分配系数为0和1下的功率损失时,还需要额外考虑前驱的零扭矩拖拽功率损失或后驱的零扭矩拖拽功率损失,然后这两个扭矩分配系数下的功率损失再与上一步计算得到的0到1之间的离散扭矩分配系数下的功率损失进行对比,找出功率损失最小的那个扭矩分配系数K1’;
最小扭矩分配系数K1’再与前电机扭矩精度阈值绝对值*速比/某电驱总成输出端扭矩进行对比,除扭矩分配系数为0外,两者取最大值,得到最优扭矩分配系数K2’;
当根据得到的最优扭矩分配系数K2’计算前驱和后驱需求扭矩时,需要判定前驱和后驱的需求扭矩是否在它们的扭矩输出能力范围内,如果是,则最优扭矩分配系数K2’不需变化;如果否,则需要按照上述三个步骤重新确定扭矩分配系数,此时扭矩分配系数下的功率损失可能是次小值或其它值,直至找到最优的扭矩分配系数K1;
然后再计算另一其它特定的电驱总成输出端转速及扭矩对应点下,按照不同的前驱扭矩分配系数控制时的功率损失,通过对比计算结果,找到最优的那个扭矩分配系数K1、K2、K3、K4…Kn;
当把这些离散点下的最优扭矩分配系数都计算得到后,就得到了某个电压下的前后电驱总成系统的最优扭矩分配系数map。
6.如权利要求1所述的一种纯电动四驱扭矩分配方法,其特征是,确定其他电压下最优扭矩分配系数map的具体过程包括:按照设定电压的最优扭矩分配系数map计算过程,改变电压值,至少计算包含电驱系统的最小工作电压、额定电压及最大工作电压的最优扭矩分配系数map。
7.如权利要求1所述的一种纯电动四驱扭矩分配方法,其特征是,形成前、后电机扭矩控制指令的具体过程包括根据不同工况下的最优扭矩分配系数map,对应电驱总成不同电压、转速及扭矩下的工况,根据当前的电压,转速及扭矩需求得到前驱的扭矩分配系数,再计算得到前、后驱的电机需求扭矩,此扭矩作为前、后电机的扭矩控制指令。
8.一种纯电动四驱扭矩分配系统,其特征是,包括:
第一确定模块,被配置为获取工作模式,确定所述模式对应的油门特性,根据所述油门特性,结合不同电压下的前、后电驱总成扭矩能力及扭矩控制精度阈值,确定需要计算的设定电压下电驱总成的扭矩范围以及前驱扭矩分配系数范围;
第二确定模块,被配置为根据确定电压下的电驱总成效率数据,以及前、后电驱总成零扭矩拖拽功率损失数据,确定设定电压下的最优的扭矩分配系数map;
第三确定模块,根据第一确定模块的前驱扭矩分配系数范围及第二确定模块得到的最优扭矩分配系数map,对比确定设定电压下的最优的扭矩分配系数map;
第四确定模块,被配置为确定其他电压下最优的扭矩分配系数map;
查找模块,被配置为根据电驱端当前电压、输出端需求转速以及扭矩,在扭矩分配系数map中查找到最优的扭矩分配系数;
判断模块,被配置为判断是否满足车辆稳定性,如果是则形成前、后电机扭矩控制指令,否则根据车辆稳定系统或整车控制器计算的前、后电机扭矩形成控制指令。
9.一种终端设备,其特征是,包括处理器和计算机可读存储介质,处理器用于实现各指令;计算机可读存储介质用于存储多条指令,所述指令适于由处理器加载并执行所述的方法中的步骤。
10.一种纯电动四驱车辆,其特征是,包括权利要求7所述的系统或权利要求8所述的终端设备,或采用权利要求1-6中任一项所述的方法分配前、后电机扭矩。
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