CN115709651A - 控制电动马达充当虚拟电子锁定差速器的系统和方法 - Google Patents

控制电动马达充当虚拟电子锁定差速器的系统和方法 Download PDF

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Abstract

一种系统包括参考速度模块和马达控制模块。参考速度模块被配置为基于车辆的一对前轮或后轮的左轮的速度和这对前轮或后轮的右轮的速度来确定参考速度范围。右轮与左轮断开。马达控制模块被配置为基于参考速度范围来控制第一电动马达和第二电动马达中的至少一个。第一电动马达连接到左轮上。第二电动马达连接到右轮上。

Description

控制电动马达充当虚拟电子锁定差速器的系统和方法
技术领域
本公开涉及用于控制电动马达以充当虚拟电子锁定差速器的系统和方法。
背景技术
在此部分中提供的信息是为了一般地呈现本公开的上下文的目的。在此部分中描述的程度上，当前署名的发明人的著作以及在提交时可能不构成现有技术的描述的各方面，既不明示地也不暗示地被认为是本公开的现有技术。
差速器将扭矩从功率源（如发动机或电动马达）传输到轮轴上的一对车轮。开式差速器总是为车轮中每一个提供相同的扭矩。因此，车轮具有不同的牵引力水平，车轮以不同的速度旋转。相反，锁定差速器将车轮锁定在一起，就像车轮在共同的轴上旋转一样，使得车轮以相同的速度旋转，而不管每个车轮的牵引力水平如何。一种电子锁定差速器包括电子螺线管，该电子螺线管可操作以将车轮锁定在一起或将车轮彼此解锁。
发明内容
根据本公开的系统的示例包括参考速度模块和马达控制模块。参考速度模块被配置为基于车辆的一对前轮或后轮的左轮的速度和该对前轮或后轮的右轮的速度来确定参考速度范围。右轮与左轮断开。马达控制模块被配置为基于参考速度范围来控制第一电动马达和第二电动马达中的至少一个。第一电动马达连接到左轮。第二电动马达连接到右轮。
在一个方面，参考速度模块被配置为基于左轮速度和右轮速度的大小选择左轮速度和右轮速度中的一者，将范围中间的参考速度设置为所选定的速度，并基于范围中间的参考速度和容许的滑差确定参考速度范围。
在一个方面中，参考速度范围从最小参考速度延伸到最大参考速度，参考速度模块被配置为通过从范围中间的参考速度减去容许的滑差来确定最小参考速度，并且参考速度模块被配置为通过将容许的滑差加到范围中间的参考速度来确定最大参考速度。
在一个方面，参考速度模块被配置为当车辆的驾驶员请求车辆加速时，将范围中间的参考速度设置为等于左轮速度和右轮速度的最小值，并且当驾驶员请求车辆减速时，将范围中间的参考速度设置为等于左轮速度和右轮速度的最大值。
在一个方面，参考速度模块被配置成基于加速器踏板位置和制动踏板位置中的至少一者来确定驾驶员是否请求车辆加速或减速。
在一个方面，参考速度模块被配置成基于驾驶员输入和车辆是否正在转弯中的至少一者来确定容许的滑差。
在一个方面，当左轮速度和右轮速度中的一者在参考速度范围之外时，马达控制模块被配置成控制连接到左轮和右轮中的一个的第一电动马达和第二电动马达中的一个，以将左轮和右轮中的一个的速度调整到参考速度范围内的值，并基于轮轴扭矩请求控制第一电动马达和第二电动马达中的另一个。
在一个方面，马达控制模块被配置成当左轮速度和右轮速度中的一者在参考速度范围之外时将轮轴扭矩请求维持在恒定值。
在一个方面，马达控制模块被配置为当(i)左轮速度和右轮速度中的一者在参考速度范围内，以及(ii)驾驶员扭矩请求小于估计的轮轴扭矩时，停止将轮轴扭矩请求维持在恒定值，将轮轴扭矩请求调整为驾驶员扭矩请求，并基于轮轴扭矩请求控制第一电动马达和第二电动马达两者。
在一个方面，马达控制模块被配置成基于参考速度范围来控制第一电动马达和第二电动马达两者。
根据本公开的系统的另一示例包括参考速度模块和马达控制模块。参考速度模块被配置为基于车辆的一对前轮或后轮的左轮的速度和一对前轮或后轮的右轮的速度中的至少一者来确定参考速度范围。右轮与左轮断开。马达控制模块被配置为当左轮速度和右轮速度中的一者在参考速度范围之外时，基于参考速度范围控制第一电动马达和第二电动马达中的一个。第一电动马达和第二电动马达中的一个连接到左轮速度和右轮速度中的一者。马达控制模块被配置为基于轮轴扭矩请求来控制第一电动马达和第二电动马达中的另一个。第一电动马达和第二电动马达中的另一个连接到左轮速度和右轮速度中的另一个。
在一个方面，参考速度模块被配置为将范围中间的参考速度设置为左轮速度和右轮速度中的一者，并基于范围中间的参考速度和容许的滑差来确定参考速度范围。
在一个方面，参考速度范围从最小参考速度延伸到最大参考速度，参考速度模块被配置为通过从范围中间的参考速度减去容许的滑差来确定最小参考速度，并且参考速度模块被配置为通过将容许的滑差加到范围中间的参考速度来确定最大参考速度。
在一个方面，参考速度模块被配置为当车辆的驾驶员请求车辆加速时，将范围中间的参考速度设置为等于左轮速度和右轮速度的最小值，并且当驾驶员请求车辆减速时，将范围中间的参考速度设置为等于左轮速度和右轮速度的最大值。
在一个方面，马达控制模块被配置为控制连接到左轮和右轮中的一个的第一电动马达和第二电动马达中的一个，以将左轮和右轮中的一个的速度调整到参考速度范围内的值，并将轮轴扭矩请求保持在恒定值。
在一个方面，马达控制模块被配置为当(i)左轮速度和右轮速度中的一者在参考速度范围内，以及(ii)驾驶员扭矩请求小于估计的轮轴扭矩时，停止将轮轴扭矩请求维持在恒定值，将轮轴扭矩请求调整为驾驶员扭矩请求，并基于轮轴扭矩请求控制第一电动马达和第二电动马达两者。
根据本公开的车辆包括左轮、与左轮断开的右轮、连接到左轮的第一电动马达、连接到右轮的第二电动马达、参考速度模块和电动马达控制模块。左轮和右轮构成车辆的一对前轮或后轮。参考速度模块被配置为基于左轮的速度和右轮的速度中的至少一者来确定参考速度范围。马达控制模块被配置为当左轮速度和右轮速度中的一者在参考速度范围之外时，基于参考速度范围来控制第一电动马达和第二电动马达中的一个。第一电动马达和第二电动马达中的一个连接到左轮速度和右轮速度中的一者。马达控制模块被配置为基于轮轴扭矩请求来控制第一电动马达和第二电动马达中的另一个。第一电动马达和第二电动马达中的另一个连接到左轮速度和右轮速度中的另一个。
在一个方面，当左轮速度和右轮速度中的一者在参考速度范围之外时，马达控制模块被配置成控制连接到左轮和右轮中的一个的第一电动马达和第二电动马达中的一个，以将左轮和右轮中的一个的速度调整到参考速度范围内的值，并将轮轴扭矩请求保持在恒定值。
在一个方面，马达控制模块被配置为当(i)左轮速度和右轮速度中的一者在参考速度范围内，并且驾驶员扭矩请求小于估计的轮轴扭矩时，停止将轮轴扭矩请求维持在恒定值，将轮轴扭矩请求调整为驾驶员扭矩请求，并基于所述轮轴扭矩请求控制第一电动马达和第二电动马达两者。
在一个方面，第一电动马达被配置为独立于旋转右轮的第二电动马达来旋转左轮，第一电动马达被配置为独立于旋转左轮的第一电动马达来旋转右轮。
本发明包括以下方案：
1. 一种系统，包括：
参考速度模块，所述参考速度模块被配置为基于车辆的一对前轮或后轮中的左轮的速度和所述一对前轮或后轮中的右轮的速度来确定参考速度范围，其中所述右轮与所述左轮断开，以及
马达控制模块，所述马达控制模块被配置为基于所述参考速度范围控制第一电动马达和第二电动马达中的至少一个，其中：所述第一电动马达连接到所述左轮；所述第二电动马达连接到所述右轮。
2. 根据方案1所述的系统，其中，所述参考速度模块被配置为：基于左轮速度和右轮速度的大小选择所述左轮速度和右轮速度中的一者；设置范围中间的参考速度为所述选定的速度；以及
基于所述范围中间的参考速度和容许的滑差来确定所述参考速度范围。
3. 根据方案2所述的系统，其中：
所述参考速度范围从最小参考速度延伸到最大参考速度；
所述参考速度模块被配置为通过从所述范围中间的参考速度减去所述容许的滑差来确定所述最小参考速度；以及
所述参考速度模块被配置为通过将所述容许的滑差加到所述范围中间的参考速度来确定所述最大参考速度。
4. 根据方案2所述的系统，其中，所述参考速度模块被配置为：当所述车辆驾驶员请求所述车辆加速时将所述范围中间的参考速度设置为等于所述左轮速度和右轮速度中的最小值；并且
当所述驾驶员请求所述车辆减速时，将所述范围中间的参考速度设置为所述左轮速度和右轮速度中的最大值。
5. 根据方案4所述的系统，其中，所述参考速度模块被配置为基于加速器踏板位置和制动踏板位置中的至少一者来确定所述驾驶员是否请求所述车辆加速或减速。
6. 根据方案2所述的系统，其中，所述参考速度模块被配置成基于驾驶员输入和所述车辆是否正在转弯中的至少一者来确定所述容许的滑差。
7. 根据方案1所述的系统，其中，当所述左轮速度和右轮速度中的一者在所述参考速度范围之外时，所述马达控制模块被配置成：
控制连接到所述左轮和右轮中的所述一个车轮的所述第一电动马达和第二电动马达中的所述一个电动马达，以将所述左轮和右轮中的所述一个车轮的速度调整到所述参考速度范围内的值；以及
基于轮轴扭矩请求控制所述第一电动马达和第二电动马达中的另一个。
8. 根据方案7所述的系统，其中，所述马达控制模块被配置为当所述左轮速度和右轮速度中的所述一者在所述参考速度范围之外时将所述轮轴扭矩请求维持在恒定值。
9. 根据方案8所述的系统，其中，所述马达控制模块被配置成在以下情况下停止将所述轮轴扭矩请求维持在所述恒定值，将所述轮轴扭矩请求调整为驾驶员扭矩请求，并基于所述轮轴扭矩请求控制所述第一电动马达和第二电动马达两者：
当所述左轮速度和右轮速度中的所述一者在所述参考速度范围内时；以及
当所述驾驶员扭矩请求小于估计的轮轴扭矩时。
10. 根据方案1所述的系统，其中，所述马达控制模块被配置成基于所述参考速度范围来控制所述第一电动马达和第二电动马达两者。
11. 一种系统，包括：
参考速度模块，所述参考速度模块被配置成基于车辆的一对前轮或后轮中的左轮的速度和所述一对前轮或后轮中的右轮的速度中的至少一者来确定参考速度范围，其中所述右轮与所述左轮断开；以及
马达控制模块，所述马达控制模块配置为：
当所述左轮速度和右轮速度中的一者在所述参考速度范围之外时，基于所述参考速度范围控制第一电动马达和第二电动马达中的一个，其中所述第一电动马达和第二电动马达中的所述一个电动马达连接到所述左轮速度和右轮速度中的所述一个车轮速度；以及
基于轮轴扭矩请求控制所述第一电动马达和第二电动马达中的另一个，其中所述第一电动马达和第二电动马达中的另一个连接到所述左轮速度和右轮速度中的另一个。
12. 根据方案11所述的系统，其中，所述参考速度模块被配置为：将范围中间的参考速度设置为所述左轮速度和右轮速度中的一者；以及基于所述范围中间的参考速度确定所述参考速度范围和容许的滑差。
13. 根据方案12所述的系统，其中：
所述参考速度范围从最小参考速度延伸到最大参考速度；
所述参考速度模块被配置为通过从所述范围中间的参考速度减去所述容许的滑差来确定所述最小参考速度；以及
所述参考速度模块被配置为通过将所述容许的滑差加到所述范围中间的参考速度来确定所述最大参考速度。
14. 根据方案12所述的系统，其中，所述参考速度模块被配置为：当所述车辆的驾驶员请求所述车辆加速时将所述范围中间的参考速度设置为等于所述左轮速度和右轮速度中的最小值，以及
当所述驾驶员请求所述车辆减速时，将所述范围中间的参考速度设置为所述左轮速度和右轮速度中的最大值。
15. 根据方案11所述的车辆，其中，所述马达控制模块被配置成：控制连接到所述左轮和右轮中的所述一个车轮的所述第一电动马达和第二电动马达中的所述一个电动马达以将所述左轮和右轮中的所述一个车轮的速度调整到所述参考速度范围内的值；以及
将所述轮轴扭矩要求维持在恒定值。
16. 根据方案15所述的系统，其中，所述马达控制模块被配置成在以下情况下停止将所述轮轴扭矩请求维持在所述恒定值，将所述轮轴扭矩请求调整为驾驶员扭矩请求，并基于所述轮轴扭矩请求控制所述第一电动马达和第二电动马达两者：
当所述左轮速度和右轮速度中的所述一个车轮速度在所述参考速度范围内；以及
当所述驾驶员扭矩请求小于估计的轮轴扭矩。
17. 一种车辆，包括：
左轮；
右轮，所述右轮与所述左轮断开，所述左轮和右轮形成所述车辆的一对前轮或后轮；
连接到所述左轮的第一电动马达；
连接到所述右轮的第二电动马达；
参考速度模块，所述参考速度模块被配置为基于所述左轮的速度和所述右轮的速度中的至少一者来确定参考速度范围；以及
马达控制模块，所述马达控制模块被配置为：
当所述左轮速度和右轮速度中的一者在所述参考速度范围之外时，基于所述参考速度范围控制所述第一电动马达和第二电动马达中的一个，其中所述第一电动马达和第二电动马达中的所述一个电动马达连接到所述左轮速度和右轮速度中的所述一个车轮速度；以及
基于轮轴扭矩请求控制所述第一电动马达和第二电动马达中的另一个，其中所述第一电动马达和第二电动马达中的另一个连接到所述左轮速度和右轮速度中的另一个。
18. 根据方案17所述的车辆，其中，当所述左轮速度和右轮速度中的一者在所述参考速度范围之外时，所述马达控制模块被配置成：
控制连接到左轮和右轮中的所述一个车轮的所述第一电动马达和第二电动马达中的所述一个电动马达，以将所述左轮和右轮中的所述一个车轮的速度调整到所述参考速度范围内的值；以及
将所述轮轴扭矩请求维持在恒定值。
19. 根据方案18所述的车辆，其中，所述马达控制模块被配置成在以下情况下停止将所述轮轴扭矩请求维持在所述恒定值，将所述轮轴扭矩请求调整为驾驶员扭矩请求，并基于所述轮轴扭矩请求控制所述第一电动马达和第二电动马达两者：
所述左轮速度和右轮速度中的所述一个车轮速度在所述参考速度范围内；以及
所述驾驶员扭矩请求小于估计的轮轴扭矩。
20. 根据方案17所述的车辆，其中：
所述第一电动马达被配置为独立于旋转所述右轮的所述第二电动马达来旋转所述左轮；和
所述第一电动马达被配置成独立于旋转所述左轮的所述第一电动马达来旋转所述右轮。
从详细描述、权利要求书和附图中，本公开的另外的应用领域将变得显而易见。详细描述和具体示例仅仅旨在用于说明的目的，而并不旨在限制本公开的范围。
附图说明
本公开将从以下详细描述和附图得到更充分的理解，在附图中：
图1是根据本公开的示例车辆的功能框图；
图2是根据本公开的示例动力系控制模块的功能框图；
图3是示出根据本公开的示例动力系控制方法的流程图。
在附图中，附图标记可以被重复使用来标识相似和/或相同的元件。
具体实施方式
根据本公开的车辆包括前轮轴或后轮轴，前轮轴或后轮轴具有独立地驱动轮轴上的一对车轮的一对电动马达。轮轴一侧的电动马达和车轮与轮轴另一侧的电动马达和车轮机械地断开，反之亦然。因此，车辆不包括将扭矩从电动马达传递到车轮的差速器。因此，如果其中一个车轮处的牵引力水平不同于另一个车轮处的牵引力水平，并且电动马达向每个车轮提供相同量的扭矩，则车轮可以以不同的速度旋转。因此，其中车轮中的一个的速度有可能会突变。
为了避免这些问题，根据本公开的控制系统控制电动马达以充当虚拟电子锁定差速器的方式驱动车轮。控制系统通过基于车轮的速度确定参考速度范围和基于参考速度范围控制电动马达中至少一个来实现这一点。在一个示例中，参考速度范围较小，并且以车轮中的一个的速度为中心，并且控制系统控制连接到另一个车轮的电动马达以将另一个车轮的速度维持在参考速度范围内。以这种方式，控制系统通过以相同的速度或接近相同的速度旋转车轮来控制电动马达以充当虚拟电子锁定差速器。
根据本公开的虚拟电子锁定差速器具有优于物理或机械锁定差速器的几个优点。例如，机械锁定差速器允许连接到锁定差速器的车轮速度之间的零滑差。然而，在某些情况下，例如当车辆转弯时，可能需要少量的滑差。相比之下，虚拟电子锁定差速器可以改变容许的滑差量。
此外，机械锁定差速器在接合时可能会出现延迟，因为连接到差速器的车轮的速度必须低于物理接合的阈值。此外，机械锁定差速器在脱离时可能会出现延迟，因为差速器可能会根据每个车轮的牵引力水平绑定（bind），这可能导致高轮轴载荷和在干燥的路面上跳跃。相比之下，虚拟电子锁定差速器可以通过改变容许的滑差量来锁定或解锁车轮，而不会在接合或脱离时出现任何延迟。此外，机械锁定差速器可能有噪声，而虚拟电子锁定差速器几乎没有噪声。
在下面的示例中，车辆包括独立地驱动一对后轮的一对后电动马达，并且控制系统控制后电动马达以充当虚拟电子锁定差速器。此外，车辆包括单个前电动马达，单个前电动马达通过物理电子锁定差速器驱动一对前轮。然而，车辆可包括独立驱动前轮的一对前电动马达，而不是仅具有一个前电动马达，并且控制系统可控制前电动马达以充当虚拟电子锁定差速器。另外，后轮可以由单个后电动马达通过物理电子差速器驱动，或者后轮可以由一对后电动马达独立驱动。在后一种情况下，控制系统可以控制每对前后电动马达以充当虚拟电子锁定差速器。
现在参考图1，车辆10包括前电动马达12、左后电动马达14、右后电动马达16、电子锁定差速器18、前半轴20、左后半轴22、右后半轴24、左前轮26、右前轮28、左后轮30和右后轮32。前电动马达12输出驱动扭矩以旋转左前轮26和右前轮28。电子锁定差速器18将驱动扭矩从前电动马达12传递到左前轮26和右前轮28。此外，电子锁定差速器18可操作以将左前轮26和右前轮28锁定在一起，使得左前轮26和右前轮28以相同的速度或接近相同的速度旋转。电子锁定差速器18包括螺线管，该螺线管被电子控制以锁定或解锁左前轮26和右前轮28。
前半轴20将电子锁定差速器18连接到左前轮26和右前轮28。在各种实施方式中，车辆10包括前减速齿轮（未示出），前减速齿轮以一个或一个传动比将扭矩从前电动马达12传递到电子锁定差速器18。电子锁定差速器18和前半轴20共同形成车辆10的前轮轴34。前电动马达12、减速齿轮和/或左前轮26和右前轮28也可以被认为是前轮轴34的一部分。
左后电动马达14输出驱动扭矩以旋转左后轮30。右后电动马达16输出驱动扭矩以旋转右后轮32。左后半轴22将左后电动马达14连接到左后轮30。右后半轴24将右后电动马达16连接到右后轮32。在各种实施方式中，车辆10包括后减速齿轮（未示出），其以一个或多个传动比分别将扭矩从左后电动马达14和右后电动马达16传递到左后半轴22和右后半轴24。左后半轴22和右后半轴24共同形成车辆10的后轮轴36。左后电动马达14和右后电动马达16和/或后减速齿轮也可以被认为是后轮轴36的一部分。
左后电动马达14独立于旋转右后轮32的右后电动马达16来旋转左后轮30。右后电动马达16独立于旋转左后轮30的左后电动马达14来旋转右后轮32。左后轮30和右后轮32在后轮轴36上并且在车辆10的纵向（前后）方向38上彼此对准。然而，由于后轮轴36不将左后轮30与右后轮32彼此连接，所以左后轮30与右后轮32彼此断开。
车辆10还包括加速器踏板40、制动踏板42、方向盘44、左前轮速度传感器46、右前轮速度传感器48、左后轮速度传感器50、右后轮速度传感器52、加速器踏板位置传感器54、制动踏板位置传感器56、方向盘位置传感器58、车辆运动传感器60、以及动力系统控制模块62。车辆10的驾驶员下压加速踏板40以使车辆10加速。驾驶员下压制动踏板42以使车辆10减速或停止。驾驶员旋转方向盘44以使车辆10转弯。在各种实施方式中，车辆10可以是自主车辆，在这种情况下，可以省略加速器踏板40、方向盘44和制动踏板，和/或自主驾驶员模块（未示出）可以控制车辆10的加速、转弯和制动。
左前轮速度传感器46测量左前轮26的速度，并生成指示左前轮速度的信号。右前轮速度传感器48测量右前轮28的速度，并生成指示右前轮速度的信号。左后轮速度传感器50测量左后轮30的速度，并生成指示左后轮速度的信号。右后轮速度传感器52测量右后轮32的速度，并生成指示右后轮速度的信号。
加速器踏板位置传感器54测量加速器踏板40的位置，并生成指示加速器踏板位置的信号。制动踏板位置传感器56测量制动踏板42的位置，并生成指示制动踏板位置的信号。方向盘位置传感器58测量方向盘44的位置，并生成指示方向盘位置的信号。
车辆运动传感器60测量车辆10的纵向（前后）加速度、车辆10的侧向（左右）加速度和车辆10的横摆角速度。车辆运动传感器60可以是惯性测量单元，其可以包括测量纵向和侧向车辆加速度的加速度计和测量车辆横摆角速度的陀螺仪。车辆运动传感器60生成指示纵向车辆加速度、侧向车辆加速度和车辆横摆角速度的信号。
动力系控制模块62基于来自车辆10的传感器的输入来控制前电动马达12、左后电动马达14、右后电动马达16和电子锁定差速器18。在一个示例中，动力系控制模块62基于传感器输入控制左后电动马达14和右后电动马达16，以充当虚拟电子锁定差速器的方式独立地驱动左后轮30和右后轮32。动力系控制模块62可通过基于后轮速度确定参考速度范围并基于参考速度范围控制左后电动马达14和/或右后电动马达16来实现这一点。在一个示例中，参考速度范围相对较小，并且以后轮中的一个的速度为中心，并且动力系统控制模块62控制连接到另一后轮的后电动马达14或16，以将另一后轮的速度维持在参考速度范围内。以这种方式，动力系控制模块62控制左后电动马达14和右后电动马达16通过以相同速度或接近相同速度旋转左后轮30和右后轮32来充当虚拟电子锁定差速器。
现在参考图2，动力系统控制模块62的示例实施方式包括参考速度模块64、估计扭矩模块66和马达控制模块68。参考速度模块64基于来自左后轮速度传感器50和右后轮速度传感器52的左后轮速度和右后轮速度来确定参考速度范围。参考速度范围从最小参考速度延伸到最大参考速度。参考速度模块64输出参考速度范围。
在一个示例中，参考速度模块64选择后轮速度中的一者，设置等于所选定速度的范围中间的参考速度，并基于范围中间的参考速度和容许的滑差确定最小和最大参考速度。容许的滑差是容许的后轮速度之间的差。参考速度模块64可基于驾驶员输入和/或车辆10是否正在转弯来确定容许的滑差。
在一个示例中，驾驶员可以触摸车辆10的按钮或触摸屏（未示出）以启用或停用虚拟电子差速器（eLocker）功能。当虚拟eLocker功能被启用时，参考速度模块64可以将容许的滑差设置为小值，例如每分钟1转(RPM)。参考速度模块64可在虚拟eLocker功能被停用时将容许的滑差设置为大值。
在一个示例中，当车辆10在直线上移动时，参考速度模块64将容许的滑差设置为小值，并且当车辆10在转弯时，参考速度模块64增加容许的滑差以防止绑定（binding）。容许的滑差增加的量可以基于车辆10的转弯大小和/或速度。参考速度模块64可基于来自方向盘位置传感器58的方向盘位置来确定车辆10是否正在转弯以及转弯的大小。
参考速度模块64在将中范围中间的参考速度设置为等于所选定速度之前，基于后轮速度的大小选择后轮速度中的一者。在一个示例中，当驾驶员请求车辆10加速时，参考速度模块64将范围中间的参考速度设置为等于左后轮速度和右后轮速度的最小值。相反，当驾驶员请求车辆10减速时，参考速度模块64将范围中间的参考速度设置为等于左后轮速度和右后轮速度的最大值。参考速度模块64可分别基于来自加速器踏板位置传感器54和制动踏板位置传感器56的加速器踏板位置和制动踏板位置来确定驾驶员是否请求车辆加速或减速。
估计扭矩模块66估计后轮轴36的驱动扭矩。后轮轴扭矩可以等于由左后电动马达14和右后电动马达16输出的扭矩的总和。估计扭矩模块66可以使用例如函数或映射，基于左后电动马达14和右后电动马达16的速度以及向其供应的功率量来估计后轮轴扭矩。附加地或备选地，估计扭矩模块66可基于车辆10的速度、车辆10的纵向加速度、车辆10的侧向加速度和车辆10的横摆角速度中的一者或多个来估计后轮轴扭矩。估计扭矩模块66可基于来自左前轮速度传感器46、右前轮速度传感器48、左后轮速度传感器50和右后轮速度传感器52的车轮速度中的一者或多个来确定车辆速度。估计扭矩模块66输出估计的轮轴扭矩（后轮轴36的估计扭矩）。
马达控制模块68控制左后电动马达14和右后电动马达16。在一个示例中，马达控制模块68控制左后电动马达14和右后电动马达16输出的扭矩量，以使轴扭矩请求与估计的轮轴扭矩之间的差最小。马达控制模块68可将轮轴扭矩请求设置为等于驾驶员扭矩请求。马达控制模块68可基于来自加速器踏板位置传感器54的加速器踏板位置来确定驾驶员扭矩请求。
在一个示例中，只要后轮速度在参考速度范围内，马达控制模块68就基于轮轴扭矩请求控制左后电动马达14和右后电动马达16。如果后轮30或32中的一个的速度在参考速度范围之外，马达控制模块68控制连接到其上的后电动马达14或16，以将一个后轮30或32的速度调整到参考速度范围内的值。另外，马达控制模块68将轮轴扭矩请求维持在恒定值，并基于轮轴扭矩请求控制另一后轮30或32。恒定值可以是当一个后轮30或32的速度首先在参考速度范围之外时的后轮轴扭矩请求的值。
马达控制模块68继续将轮轴扭矩请求维持在恒定值，直到一个后轮30或32的速度在参考速度范围内并且驾驶员扭矩请求小于估计的轮轴扭矩。此时，马达控制模块68可停止将轮轴扭矩请求维持在恒定值，将轮轴扭矩请求调整为驾驶员扭矩请求，并基于轮轴扭矩请求控制左后电动马达14和右后电动马达16两者。马达控制模块68可以以预定速率将轮轴扭矩请求调整到驾驶员扭矩请求。
现在参考图3，用于控制左后电动马达14和右后电动马达16以独立地驱动左后轮30和右后轮32以执行虚拟eLocker功能的方法开始于70。在72，参考速度模块64确定车辆10的驾驶员是否打算使车辆10加速。参考速度模块64可以基于来自加速器踏板位置传感器54的加速器踏板位置来进行该确定。如果驾驶员打算使车辆10加速，则该方法在74处继续。否则，该方法在76处继续。在74处，参考速度模块64选择后轮速度的最小值作为范围中间的参考速度。
在76，参考速度模块64确定驾驶员是否打算使车辆10减速。参考速度模块64可以基于来自制动踏板位置传感器56的制动踏板位置来进行该确定。如果驾驶员打算使车辆10减速，则该方法在78处继续。否则，该方法将在80处继续。在78处，参考速度模块64选择后轮速度的最大值作为范围中间的参考速度。
在80，参考速度模块64基于范围中间的参考速度和容许的滑差来确定最小参考速度和最大参考速度。参考速度模块64通过从范围中间的参考速度减去容许的滑差来确定最小参考速度。参考速度模块64通过将容许的滑差加到范围中间的参考速度来确定最大参考速度。
在82，马达控制模块68确定后轮速度中的一者是否在参考速度范围之外。如果后轮速度中的一者在参考速度范围之外，则该方法在84处继续。否则，该方法将在86处继续。
在84，如果虚拟eLocker功能尚未被启用，则马达控制模块68启用虚拟eLocker功能。在88，马达控制模块68将轮轴扭矩请求冻结在其对应于当启用虚拟eLocker功能时的时间点和/或当一个后轮速度最初在参考速度范围之外时的时间点的值。在90，马达控制模块68使用比例积分微分(PID)控制使一个后轮速度处于或维持在参考速度范围内。参考速度模块64在启用虚拟eLocker功能时基于另一后轮的速度调整参考速度范围。参考速度模块64通过将范围中间的参考速度设置为等于另一后轮的速度，并基于范围中间的参考速度和容许的滑差确定最小和最大参考速度来实现这一点。
在92，马达控制模块68确定一个后轮速度是否在参考速度范围内。如果一个后轮速度在参考速度范围内，则该方法在94处继续。否则，该方法返回到90。
在94，马达控制模块68确定驾驶员扭矩请求是否小于估计的轮轴扭矩。如果驾驶员扭矩请求小于估计的轮轴扭矩，则该方法在96处继续。否则，该方法返回到90。在96，马达控制模块68停用虚拟eLocker功能。接着，马达控制模块68停止冻结轴扭矩请求，将轮轴扭矩请求调整为驾驶员扭矩请求，并基于轮轴扭矩请求控制左电动马达14和右电动马达16两者。
在86，马达控制模块68确定是否已经启用虚拟eLocker功能。如果虚拟eLocker功能已经启用，则该方法在90处继续。否则，该方法将在98继续。该方法在98结束。
先前的描述本质上仅仅是说明性的，决不旨在限制本公开、其应用或用途。本公开的广泛教导可以以多种形式实施。因此，虽然本公开包括特定的示例，但是本公开的真实范围不应该被如此限制，因为在研究附图、说明书和所附权利要求后，其他修改将变得显而易见。应当理解，方法中的一个或多个步骤可以以不同的顺序(或同时)执行，而不改变本公开的原理。此外，尽管每个实施例在上面被描述为具有某些特征，但是关于本公开的任何实施例描述的那些特征中的任何一个或多个可以在任何其他实施例中实施和/或与任何其他实施例的特征组合，即使该组合没有被明确描述。换句话说，所描述的实施例不是互斥的，并且一个或多个实施例彼此的排列仍然在本公开的范围内。
元件之间(例如，模块、电路元件、半导体层等之间)的空间和功能关系使用各种术语来描述，包括“连接的”、“接合的”、“联接的”、“相邻的”、“紧挨着的”、“在...的顶部上”、“在...上方”、“在...下方”和“设置在”。除非明确描述为“直接”，否则当在上述公开中描述第一元件与第二元件之间的关系时，该关系可以是在第一元件和第二元件之间不存在其他中间元件的直接关系，但是也可以是在第一元件与第二元件之间存在一个或多个中间元件(空间上或功能上)的间接关系。如本文所用，短语“A、B和C中的至少一个”应该被解释为使用非排他性逻辑“或”来表示逻辑(A或B或C)，并且不应该被解释为表示“A中的至少一个、B中的至少一个和C中的至少一个”。
在附图中，箭头头部所指的箭头方向通常表示图示感兴趣的信息流(诸如数据或指令)。例如，当元件A和元件B交换各种信息，但是从元件A传送到元件B的信息与图示相关时，箭头可以从元件A指向元件B。这个单向箭头并不意味着没有其他信息从元件B传送到元件A。此外，对于从元件A传送到元件B的信息，元件B可以向元件A发送对信息的请求或收到确认。
在本申请中，包括下面的定义，术语“模块”或术语“控制器”可以用术语“电路”代替。术语“模块”可以指、是其一部分或包括：专用集成电路(ASIC)；数字、模拟或混合模拟/数字离散电路；数字、模拟或混合模拟/数字集成电路；组合逻辑电路；现场可编程门阵列(FPGA)；执行代码的处理器电路(共享、专用或组)；存储由处理器电路执行的代码的存储器电路(共享、专用或组)；提供所描述功能的其他合适的硬件部件；或上述的一些或全部的组合，诸如在片上系统中。
模块可以包括一个或多个接口电路。在一些示例中，接口电路可以包括连接到局域网(LAN)、互联网、广域网(WAN)或它们的组合的有线或无线接口。本公开的任何给定模块的功能可以分布在经由接口电路连接的多个模块中。例如，多个模块可以允许负载平衡。在另一示例中，服务器(也称为远程或云)模块可以代表客户端模块完成一些功能。
如上文所使用，术语“代码”可以包括软件、固件和/或微码，并且可以指程序、例程、函数、类、数据结构和/或对象。术语“共享处理器电路”涵盖执行来自多个模块的一些或全部代码的单个处理器电路。术语“组处理器电路”涵盖与附加的处理器电路结合来执行来自一个或多个模块的一些或全部代码的处理器电路。对多个处理器电路的引用涵盖分立管芯上的多个处理器电路、单个管芯上的多个处理器电路、单个处理器电路的多个内核、单个处理器电路的多个线程或者上述的组合。术语“共享存储器电路”涵盖存储来自多个模块的一些或全部代码的单个存储器电路。术语“组处理器电路”涵盖与附加的存储器结合来存储来自一个或多个模块的一些或全部代码的存储器电路。
术语“存储器电路”是术语计算机可读介质的子集。如本文所用，术语“计算机可读介质”不涵盖通过介质(诸如载波)传播的暂时电信号或电磁信号；因此，术语计算机可读介质可以被认为是有形的和非暂时性的。非暂时性有形计算机可读介质的非限制性示例是非易失性存储器电路(诸如闪存电路、可擦除可编程只读存储器电路或掩模只读存储器电路)、易失性存储器电路(诸如静态随机存取存储器电路或动态随机存取存储器电路)、磁存储介质(诸如模拟或数字磁带或硬盘驱动器)和光存储介质(诸如CD、DVD或蓝光光盘)。
本申请中描述的装置和方法可以部分或全部由专用计算机实施，该专用计算机通过配置通用计算机来执行体现在计算机程序中的一个或多个特定功能而创建。上面描述的功能框、流程图组件和其他元件充当软件规范，其可以通过熟练的技术人员或程序员的日常工作翻译成计算机程序。
计算机程序包括存储在至少一个非暂时性、有形的计算机可读介质上的处理器可执行指令。计算机程序也可以包括或依赖于存储的数据。计算机程序可以涵盖与专用计算机的硬件交互的基本输入/输出系统(BIOS)、与专用计算机的特定设备交互的设备驱动程序、一个或多个操作系统、用户应用程序、后台服务、后台应用程序等。
计算机程序可以包括：(i)要被解析的描述性文本，诸如HTML(超文本标记语言)、XML(可扩展标记语言)或JSON (JS对象简谱)，(ii)汇编代码，(iii)由编译器从源代码生成的目标代码，(iv)由解释器执行的源代码，(v)由即时编译器编译和执行的源代码，等等。仅作为示例，源代码可以使用包括下列在内的语言的语法编写：C、C++、C#、Objective-C、Swift、Haskell、Go、SQL、R、Lisp、Java®、Fortran、Perl、Pascal、Curl、OCaml、Javascript®、HTML5(超文本标记语言第5版)、Ada、ASP(活动服务器页面)、PHP (PHP：超文本预处理器)、Scala、Eiffel、Smalltalk、Erlang、Ruby、Flash®、Visual Basic®、Lua、MATLAB、SIMULINK和Python®。

Claims (10)

1.一种系统，包括：
参考速度模块，所述参考速度模块被配置为基于车辆的一对前轮或后轮中的左轮的速度和所述一对前轮或后轮中的右轮的速度来确定参考速度范围，其中所述右轮与所述左轮断开，以及
马达控制模块，所述马达控制模块被配置为基于所述参考速度范围控制第一电动马达和第二电动马达中的至少一个，其中：所述第一电动马达连接到所述左轮；以及所述第二电动马达连接到所述右轮。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述参考速度模块被配置为：基于左轮速度和右轮速度的大小选择所述左轮速度和右轮速度中的一者；设置范围中间的参考速度为所述选定的速度；以及
基于所述范围中间的参考速度和容许的滑差来确定所述参考速度范围。
3.根据权利要求2所述的系统，其中：
所述参考速度范围从最小参考速度延伸到最大参考速度；
所述参考速度模块被配置为通过从所述范围中间的参考速度减去所述容许的滑差来确定所述最小参考速度；以及
所述参考速度模块被配置为通过将所述容许的滑差加到所述范围中间的参考速度来确定所述最大参考速度。
4.根据权利要求2所述的系统，其中，所述参考速度模块被配置为：当所述车辆驾驶员请求所述车辆加速时，将所述范围中间的参考速度设置为等于所述左轮速度和右轮速度中的最小值；并且
当所述驾驶员请求所述车辆减速时，将所述范围中间的参考速度设置为所述左轮速度和右轮速度中的最大值。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述参考速度模块被配置为基于加速器踏板位置和制动踏板位置中的至少一者来确定所述驾驶员是否请求所述车辆加速或减速。
6.根据权利要求2所述的系统，其中，所述参考速度模块被配置成基于驾驶员输入和所述车辆是否正在转弯中的至少一者来确定所述容许的滑差。
7.根据权利要求1所述的系统，其中，当所述左轮速度和右轮速度中的一者在所述参考速度范围之外时，所述马达控制模块被配置成：
控制连接到所述左轮和右轮中的一个的第一电动马达和第二电动马达中的所述一个电动马达，以将所述左轮和右轮中的所述一个车轮的速度调整到所述参考速度范围内的值；以及
基于轮轴扭矩请求控制所述第一电动马达和第二电动马达中的另一个。
8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述马达控制模块被配置为当所述左轮速度和右轮速度中的所述一者在所述参考速度范围之外时将所述轮轴扭矩请求维持在恒定值。
9.一种系统，包括：
参考速度模块，所述参考速度模块被配置成基于车辆的一对前轮或后轮中的左轮的速度和所述一对前轮或后轮中的右轮的速度中的至少一者来确定参考速度范围，其中所述右轮与所述左轮断开；以及
马达控制模块，所述马达控制模块配置为：
当所述左轮速度和右轮速度中的一者在所述参考速度范围之外时，基于所述参考速度范围控制第一电动马达和第二电动马达中的一个，其中所述第一电动马达和第二电动马达中的所述一个电动马达连接到所述左轮速度和右轮速度中的所述一个车轮速度；以及
基于轮轴扭矩请求控制所述第一电动马达和第二电动马达中的另一个，其中所述第一电动马达和第二电动马达中的另一个连接到所述左轮速度和右轮速度中的另一个。
10.一种车辆，包括：
左轮；
右轮，所述右轮与所述左轮断开，所述左轮和右轮形成所述车辆的一对前轮或后轮；
连接到所述左轮的第一电动马达；
连接到所述右轮的第二电动马达；
参考速度模块，所述参考速度模块被配置为基于所述左轮的速度和所述右轮的速度中的至少一者来确定参考速度范围；以及
马达控制模块，所述马达控制模块被配置为：
当所述左轮速度和右轮速度中的一者在所述参考速度范围之外时，基于所述参考速度范围控制所述第一电动马达和第二电动马达中的一个，其中所述第一电动马达和第二电动马达中的所述一个电动马达连接到所述左轮速度和右轮速度中的所述一个车轮速度；以及
基于轮轴扭矩请求控制所述第一电动马达和第二电动马达中的另一个，其中所述第一电动马达和第二电动马达中的另一个连接到所述左轮速度和右轮速度中的另一个。
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