CN116442800A - 一种车辆扭矩控制方法、控制器及可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种车辆扭矩控制方法、控制器及可读存储介质,涉及车辆技术领域,可解决车辆起步抬头、加速和减速切换带来的冲击及整车综合性能差的问题。该方法包括获取车辆的当前行驶参数;确定车辆的当前行驶工况,当前行驶工况包括起步行驶工况、低速行驶工况和动力驱动工况中的一种;基于预设的扭矩分配方案对当前行驶工况进行目标扭矩分配,扭矩分配方案包括第一分配方案和第二分配方案中的至少一种;其中,第一分配方案包括对车辆的多个动力件按预设扭矩分配比例进行目标扭矩分配,第二分配方案包括对多个动力件按制动时序扭矩过零,并进行目标扭矩分配。本申请的车辆扭矩控制方法用于车辆的不同行驶工况中。
Description
技术领域
本申请实施例涉及车辆技术领域,尤其涉及一种车辆扭矩控制方法、控制器及可读存储介质。
背景技术
在全球能源、环境问题日益严峻的大背景下,环保节能的电动汽车的成为了关注的热点,并且为了提高纯电动汽车的续航里程,经济性、动力性较好的双电机四轮驱动电动汽车应势而生。例如,前后集中式电机驱动电动汽车因取消部分传动部件、提高车内空间的利用率和驱动方式灵活的配置等优势,电动四驱车辆在中高端电动汽车市场占有率越来越高,前后电机扭矩的合理分配是电动四驱车辆的核心技术,也是是软件定义汽车的直观体现。高效合理的电机扭矩分配方法可充分发挥动力系统的性能、提升车辆动的综合性能。
相关扭矩分配技术中,存在有多种工况下仅采用单一的基于前后电机消耗功率之和最小的扭矩分配原则,又或仅给出了特定工况下,诸如,越野、雪地模式等特定工况下,采用特定的根据车辆前后轴载荷比例进行扭矩分配的调整。但存在以下诸多问题:车辆起步阶段的抬头问题、加速和减速切换带来的冲击问题及整车综合性能差的问题。
发明内容
本申请实施例提供一种车辆扭矩控制方法、控制器及可读存储介质,可解决车辆起步抬头、加速和减速切换带来的冲击及整车综合性能差的问题。
第一方面,本申请实施例提供一种车辆扭矩控制方法,该方法包括:获取车辆的当前行驶参数;根据当前行驶参数确定车辆的当前行驶工况,其中,当前行驶工况包括起步行驶工况、低速行驶工况和动力驱动工况中的一种;基于预设的扭矩分配方案对当前行驶工况进行目标扭矩分配,扭矩分配方案包括第一分配方案和第二分配方案中的至少一种;其中,第一分配方案包括对车辆的多个动力件按预设扭矩分配比例进行目标扭矩分配,第二分配方案包括对多个动力件按制动时序扭矩过零,并进行目标扭矩分配。
具体地,首先获取车辆的当前行驶参数,这里,当前行驶参数不作限定,诸如,可以是当前车辆的速度、加速度、扭矩、加速踏板的开度、制动踏板的开度等等,可根据实际需要通过车辆的控制器来获取。随后,通过获取的当前行驶参数来确定车辆的当前行驶工况,例如,车辆的速度较小且加速踏板的开度变大时可判断出为起步工况,又或车辆的速度较大且制动踏板的开度缓慢变大时可判断出为减速工况。基于预设的扭矩分配方案对当前行驶工况进行目标扭矩分配,扭矩分配方案包括第一分配方案和第二分配方案的至少一种。其中,第一分配方案包括对车辆的多个动力件按预设的扭矩分配比例进行目标扭矩分配,例如,当动力件为两个,分别为车辆的前电机和后电机时,结合当前车辆的速度、制动踏板的开度、加速踏板的开度等当前行驶参数确定车辆为起步行驶工况,针对当前起步行驶工况控制前电机和后电机按预设的扭矩分配比例为一比一,或二比三等合理扭矩分配比例进行目标扭矩分配,以抑制因前后电机的其中一个电机分配扭矩过大造成车辆的抬头问题。
进一步地,为了解决车辆急加速或减速切换带来的冲击问题,本申请实施例中还提出了第二分配方案,这其中,第二分配方案包括对多个动力件按制动时序扭矩过零,并进行目标扭矩分配。这里,制动时序指多个动力件在不同时刻进行扭矩过零。具体地,例如,当动力件为两个,分别为车辆的前电机和后电机时,结合前电机和后电机的当前实际扭矩、电机转速、电机极值扭矩、车速、驾驶员需求扭矩、加速踏板的开度、制动踏板的开度等车辆行驶参数,控制前电机和后电机在不同时刻发生扭矩过零,以避免前后电机换向时同时发生扭矩过零,从而避免使驾驶员感觉到的冲击是前电机和后电机叠加后的结果。以上如此扭矩分配方式,使车辆在不同工况下使用相应的扭矩分配方案,即车辆起步阶段可使用第一分配方案,加减速阶段使用第二分配方案,有效避免了车辆的抬头和冲击问题,同时使得整车综合性能得到提升。
需要说明的是,多个动力件可以是多个电机,多个电机的类型可以相同或不同,优选地,动力件为两个,分别是车辆的前轴集中式驱动电机和后轴集中式驱动电机,均通过传动系与车轮连接,本申请中分别称为前电机和后电机。另外,前电机和后电机的类型不作限定,优选地,前电机和后电机的类型不同,例如,一个为永磁同步电机,另外一个为交流异步电机,同时,前电机和后电机的规格参数差异较大,例如,前后电机的极值扭矩不同。其中,本申请若无特别说明,多个动力件为两个不同规格参数的前电机和后电机。
在本申请的一种可能的实现方式中,多个动力件中包括前电机和后电机;当前行驶参数包括车辆当前的车速、当前的加速踏板的开度、当前的制动踏板的开度、当前的前电机和后电机的实际扭矩和驾驶员的当前需求扭矩。
在本申请的一种可能的实现方式中,基于预设的扭矩分配方案对当前行驶工况进行目标扭矩分配,扭矩分配方案包括第一分配方案和第二分配方案中的至少一种的步骤中,包括:当前行驶工况为起步行驶工况时,采用第一分配方案,控制前电机和后电机分别正向输出第一目标扭矩和第二目标扭矩,以满足当前需求扭矩;其中,当前需求扭矩为第一目标扭矩和第二目标扭矩之和,预设扭矩分配比例为第一目标扭矩与当前需求扭矩的预设比值,预设比值的范围在十分之四至十分之五之间。
需要说明的是,第一目标扭矩的数值小于前电机输出的极值扭矩,第二目标扭矩的数值小于后电机输出的极值扭矩。另外,由于前电机和后电机的极值扭矩不同,预设比值的范围具体可根据前电机和后电机的极值扭矩在十分之四至十分之五之间调整,例如,当前电机和后电机的极值扭矩相接近时,优选的,预设比值可定为十分之五;当前电机的极值扭矩与后电机的极值扭矩相差较大时,优选的,预设比值可定为十分之四。
在本申请的一种可能的实现方式中,基于预设的扭矩分配方案对当前行驶工况进行目标扭矩分配的步骤还包括:在当前行驶工况为低速行驶工况的情况下,采用第二分配方案,根据当前行驶参数,例如根据当前需求扭矩、前电机和后电机的极值扭矩、当前车辆的车速,将前电机和后电机的其中一个作为主驱动电机,另一个作为辅助驱动电机;若当前需求扭矩小于主驱动电机的极值扭矩,主驱动电机独立输出当前需求扭矩;若当前需求扭矩大于或等于主驱动电机的最大输出扭矩,控制主驱动电机和辅助驱动电机按制动时序扭矩过零,并进行目标扭矩分配,以共同输出所述当前需求扭矩;其中,制动时序包括辅助驱动电机先于主驱动电机的扭矩减小到零扭矩。
在本申请的一种可能的实现方式中,当前行驶工况还包括滑行或制动行驶工况,基于预设的扭矩分配方案对当前行驶工况进行目标扭矩分配,扭矩分配方案包括第一分配方案和第二分配方案中的至少一种的步骤中,还包括:在当前行驶工况为滑行或制动行驶工况的情况下,采用第二方案,根据当前需求扭矩、前电机和后电机的极值扭矩、当前车辆的车速,将前电机和后电机的其中一个作为主驱动电机,另一个作为主能量回收电机;控制主驱动电机和辅助驱动电机按制动时序扭矩过零;其中,制动时序包括主驱动电机和主能量回收电机在不同时刻发生扭矩方向改变。诸如,可控制主能量回收电机先于主驱动电机的扭矩减小到零扭矩,又或主能量回收电机和主驱动电机不出现扭矩方向改变,使主驱动电机独自作为驱动电机使用,不参与能量回收,仅使主能量回收电机参与能量回收,从而实现加减速工况下的第二控制。
在本申请的一种可能的实现方式中,制动时序还包括主能量回收电机先于主驱动电机发生扭矩方向改变,或主驱动电机和主能量回收电机的扭矩方向不发生改变。如此设计,例如,主能量回收电机可仅作为能量回收电机使用,不用于作为驱动功能电机使用,这样,使主能量回收电机始终做好不同工况下换向准备。例如,当滑行或制动工况时,主驱动电机需要换向时,主能量回收电机先于主驱动电机换向,从而避免两电机同一时刻换向。又例如,主能量回收电机也可兼具驱动功能的电机使用,当车辆以一固定速速度附近正常驱动行驶时,主驱动电机和主能量回收电机同时正向输出扭矩,而突然减速时,主驱动电机和主能量回收电机均需换向时,可使主能量回收电机先于主驱动电机换向,以避免两个电机同时换向带来的冲击叠加问题。
在本申请的一种可能的实现方式中,扭矩分配方案还包括第三分配方案,基于预设的扭矩分配方案对当前行驶工况进行目标扭矩分配的步骤,包括:在当前工况为动力驱动工况的情况下,采用第三分配方案,根据当前行驶参数得到多个动力件的初始分配扭矩;基于第三分配方案对多个动力件进行目标扭矩分配;其中,第三分配方案采用根据车辆的前轴和后轴负荷比例进行所述目标扭矩分配。这里,车辆的行驶参数还可以包括车辆的前轴和后轴的负荷参数,车辆的加速度和道路坡度,强动力分配方案包括根据前轴和后轴的负荷比例、车辆的加速度和道路坡度进行调整分配比例。
在本申请的一种可能的实现方式中,扭矩分配方案还包括第四分配方案,当前行驶工况还包括与经济性分配方案相对应的经济性驱动行驶工况,基于预设的扭矩分配方案对所述当前行驶工况进行目标扭矩分配的步骤,包括:在当前行驶工况为经济性驱动行驶工况的情况下,采用第四分配方案;根据当前行驶参数得到车辆的初始分配扭矩;基于预设的第四分配方案得到多个动力件的目标扭矩分配,其中,第四分配方案采用多个动力件消耗功率最小的扭矩分配策略。
第二方面,本申请提供一种车辆控制器,该车辆控制器包括整车控制单元和电机控制单元。其中,整车控制单元用于获取车辆的当前行驶参数,诸如,车辆的速度、加速度、当前扭矩、加速踏板的开度、制动踏板的开度、前后轴负荷信息等,并基于当前行驶参数得到车辆的当前需求扭矩及确定当前行驶工况;电机控制单元可根据预设的扭矩分配方案对当前行驶工况进行目标扭矩分配,并实现动力件的扭矩响应。基于该车辆控制器可解决车辆起步阶段的抬头问题、加速和减速切换带来的冲击问题及整车综合性能差的问题。
第三方面,本申请还提供一种可读存储介质,该可读存储介质储有机器可运行指令,机器可运行指令在被处理器调用和运行时,机器可运行指令能够使处理器运行第一方面中任一项的车辆扭矩控制方法。由于该可读存储介质可运行第一方面中的任一项车辆扭矩控制方法,因此,具有第一方面中相同的有益效果,即该可读存储介质可解决车辆的起步阶段的抬头、加速和减速切换带来的冲击及整车综合性能差的问题。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种车辆控制方法的流程示意图一;
图2为本申请实施例提供的一种车辆控制方法中车辆起步行驶工况下的流程示意图;
图3为本申请实施例提供的一种车辆控制方法中车辆低速行驶工况下的流程示意图;
图4为本申请实施例提供的一种车辆控制方法中滑行或制动行驶工况下的流程示意图;
图5为本申请实施例提供的一种车辆控制方法中的动力驱动工况下的流程示意图;
图6为本申请实施例提供的一种车辆控制方法中的经济性驱动行驶工况下的流程示意图;
图7为本申请实施例提供的一种车辆控制系统的示意图;
图8为本申请实施例提供的一种车辆控制方法中的控制逻辑流程示意图;
图9为本申请实施例提供的一种车辆控制器示意图。
附图标记:
1-前电机;2-后电机;3-前变速箱;4-后变速箱;5-整车控制单元;6-前电机控制单元;7-后电机控制单元;8-动力电池;9-车轮。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请的具体技术方案做进一步详细描述。以下实施例用于说明本申请,但不用来限制本申请的范围。
在本申请实施例中,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请实施例的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
此外,在本申请实施例中,“上”、“下”、“左”以及“右”等方位术语是相对于附图中的部件示意置放的方位来定义的,应当理解到,这些方向性术语是相对的概念,它们用于相对于的描述和澄清,其可以根据附图中部件所放置的方位的变化而相应地发生变化。
在本申请实施例中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。
在本申请实施例中,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、物品或者装置不仅包括那些要素,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、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
在本申请实施例中,“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
当前纯电动汽车发展越来越快,为了追求较好的动力性,很多车型均采用四驱方案,即前后各采用一套电驱动系统。控制前轴电机和后轴电机按一定的分配比例输出扭矩,基于车辆行驶工况,诸如:弯道、坡道、高速路、雪地、泥地、沙地、用户操作,例如:加速、制动、转向、前进、后退等因素对前后轴电机输出扭矩比例进行实时分配调整。
但针对一般的四驱扭矩分配方案,在实际应用中仍然不可避免地存在下述问题:其一,电机扭矩大、响应快而造成车辆在起步时车辆抬头的问题;其二,电驱传动机构中电机输出轴与减速器齿轮的啮合处存在间隙,导致所输出扭矩正反方向切换时,即在前后电机扭矩过零阶段会产生冲击,尤其是在低车速工况下用户对于这种冲击的感受会尤为明显;其三,通常用单一的四驱扭矩分配方案去适应多种不同工况,使得整车综合性能差。
本申请实施例中,参照图7,提供了一种集中式前后动力电机驱动的纯电动汽车系统,该四驱电动系统包括前轴集中式驱动电机即为前电机1,后轴集中式驱动电机即为后电机2,动力电池8、前变速箱3和后变速箱4,整车控制单元5、电机控制单元包括前电机控制单元6和后电机控制单元7,前电机1和后电机2均通过传动系与车轮9连接;动力电池8用于给前电机1和后电机2提供和回收电能。其中,动力电池8包括锂离子动力电池8、飞轮储能电池系统、燃料电池系统中的一种或多种。
另外,参照图7和图9,本申请实施例提供一种车辆控制器,该车辆控制器包括整车控制单元5和电机控制单元。其中,整车控制单元5用于获取车辆的当前行驶参数,并作为车辆的主控器,协调各系统,完成前电机1和后电机2的需求扭矩的分配计算,并基于当前行驶参数得到车辆的当前需求扭矩及确定当前行驶工况。电机控制单元包括前电机控制单元6和后电机控制单元7,用于根据预设的扭矩分配方案对当前行驶工况进行目标扭矩分配,并实现动力件的扭矩响应。
本申请实施例还提供了一种车辆扭矩控制方法,参照图1,该方法包括:
步骤S100:获取车辆的当前行驶参数;
步骤S200:根据当前行驶参数确定车辆的当前行驶工况,当前行驶工况包括起步行驶工况、低速行驶工况和动力驱动工况中的一种;
步骤S300:基于预设的扭矩分配方案对当前行驶工况进行目标扭矩分配,扭矩分配方案包括第一分配方案和第二分配方案中的至少一种;
其中,第一分配方案包括对车辆的多个动力件按预设扭矩分配比例进行目标扭矩分配,第二分配方案包括对多个动力件按制动时序扭矩过零,并进行目标扭矩分配。
具体地,步骤S100中,当前的行驶参数可以是当前车辆的速度、加速度、扭矩、加速踏板的开度、制动踏板的开度等等,可根据实际需要通过车辆的控制器来获取,对当前行驶参数的具体种类不作限定。
在步骤S200中,通过获取的当前行驶参数来确定车辆的当前行驶工况,例如,车辆的速度较小且加速踏板的开度变大时可判断出为起步工况,又或车辆的速度较低且制动踏板的开度和加速踏板的开度在一预设时间段内切换频次较多时可判断为低速行驶工况。继续地,在步骤S300中,基于预设的扭矩分配方案对当前行驶工况进行目标扭矩分配,扭矩分配方案包括第一分配方案和第二分配方案的至少一种。其中,第一分配方案包括对车辆的多个动力件按预设的扭矩分配比例进行目标扭矩分配,例如,当动力件为两个,分别为车辆的前电机1和后电机2时,结合当前车辆的速度、制动踏板的开度、加速踏板的开度等当前行驶参数确定车辆为起步行驶工况,针对当前起步行驶工况,控制前电机1和后电机2按预设的扭矩分配比例为五比五,或四比六等合理扭矩分配比例进行目标扭矩分配,以抑制因前后电机2的其中一个电机分配扭矩过大造成车辆的抬头问题。
进一步地,为了解决低速行驶工况下车辆急加速或减速切换带来的冲击问题,在步骤S300中,本申请实施例中还提出了第二分配方案,这其中,第二分配方案包括对多个动力件按制动时序扭矩过零,并进行目标扭矩分配。这其中,制动时序扭矩过零是指多个动力件在不同时刻发生扭矩过零,又或控制多个动力件按一预设时间间隔进行扭矩过零。具体地,例如,当动力件为两个,分别为车辆的前电机1和后电机2时,结合前电机1和后电机2的当前实际扭矩、电机转速、电机极值扭矩、车速、驾驶员需求扭矩、加速踏板的开度、制动踏板的开度等车辆行驶参数,控制前电机1和后电机2在不同时刻发生扭矩过零,以避免前后电机2换向时同时发生扭矩过零,从而避免使驾驶员感觉到的冲击是前电机1和后电机2叠加后的结果。以上如此扭矩分配方式,使车辆在不同工况下使用相应的扭矩分配方案,即车辆起步阶段可使用第一分配方案,加减速阶段使用第二方案,有效避免了车辆的抬头和冲击问题,同时使得整车综合性能得到提升。
需要说明的是,多个动力件可以是多个电机,多个电机的类型可以相同或不同,优选的,动力件为两个,分别是车辆的前轴集中式驱动电机和后轴集中式驱动电机,且均通过传动系与车轮9连接,分别称为前电机1和后电机2。另外,前电机1和后电机2的类型不作限定,优选地,前电机1和后电机2的类型不同,例如,一个为永磁同步电机,另外一个为交流异步电机,同时,前电机1和后电机2的规格参数差异较大,例如,前后电机2的极值扭矩不同。其中,本申请若无特别说明,多个动力件为两个不同规格参数的前电机1和后电机2。
在一些实施例中,参照图1和图7,在步骤S100中,获取的当前行驶参数包括车辆当前的车速、当前的加速踏板的开度、当前的制动踏板的开度、当前的前电机和后电机的实际扭矩和驾驶员的当前需求扭矩。另外,需要说明的是,当前的车辆行驶参数不仅限于车辆当前的车速、当前的加速踏板的开度、当前的制动踏板的开度、当前的前电机和后电机的实际扭矩和驾驶员的当前需求扭矩,还可以包括车辆当前车辆的加速度、当前的车辆道路坡度等等,具体不作限定,获取的车辆当前行驶参数,以整车控制单元5和电机控制单元能够确定当前行驶工况和实现目标扭矩辆出响应为准。
参照图1、图2和图7,步骤S300中包括步骤S301,步骤S301:在当前行驶工况为起步行驶工况情况下,采用第一分配方案,控制前电机1和后电机2分别正向输出第一目标扭矩和第二目标扭矩,以满足当前需求扭矩;其中,当前需求扭矩为第一目标扭矩和第二目标扭矩之和,预设扭矩分配比例为第一目标扭矩与当前需求扭矩的预设比值,预设比值的范围在十分之四至十分之五之间。
需要说明的是,第一目标扭矩的数值小于前电机1输出的极值扭矩,第二目标扭矩的数值小于后电机2输出的极值扭矩。另外,由于前电机1和后电机2的极值扭矩不同,预设比值的范围具体可根据前电机1和后电机2的极值扭矩在十分之四至十分之五之间调整,例如,当前电机1和后电机2的极值扭矩相接近时,优选的,预设比值可定为十分之五;当前电机1的极值扭矩与后电机2的极值扭矩相较大时,优选的,预设比值可定为十分之四。
参照图1、图3和图7,步骤S300中还包括步骤S302,步骤S302:在当前行驶工况为低速行驶工况的情况下,采用第二分配方案,根据当前行驶参数,将前电机1和后电机2的其中一个作为主驱动电机,另一个作为辅助驱动电机;步骤S302中,还包括步骤S3021,步骤S3021:判断当前需求扭矩是否小于主驱动电机的极值扭矩。若当前需求扭矩小于主驱动电机的极值扭矩,则进行步骤S3021a:主驱动电机独立输出当前需求扭矩;若当前需求扭矩大于或等于主驱动电机的最大输出扭矩,则进行步骤S3021b:控制主驱动电机和辅助驱动电机按制动时序扭矩过零,并进行目标扭矩分配,以共同输出所述当前需求扭矩;其中,制动时序包括辅助驱动电机先于主驱动电机的扭矩减小到零扭矩。
参照图3、图4和图7,当前行驶工况还包括滑行或制动行驶工况,步骤S300还包括步骤S303,步骤S303:当前行驶工况为滑行或制动行驶工况时,采用第二分配方案,根据当前行驶参数将前电机1和后电机2的其中一个作为主驱动电机,另一个作为主能量回收电机;诸如,当前行驶参数包括有当前需求扭矩、前电机1和后电机2的极值扭矩、当前车辆的车速等,可根据其确定一个主驱动电机,另一个作为主能量回收电机,步骤S303中包括步骤S3031:控制主驱动电机和辅助驱动电机按制动时序扭矩过零;其中,制动时序包括主驱动电机和主能量回收电机在不同时刻发生扭矩方向改变。诸如,可控制主能量回收电机先于主驱动电机的扭矩减小到零扭矩,又或主能量回收电机和主驱动电机不出现扭矩方向改变,使主驱动电机独自作为驱动电机使用,不参与能量回收,仅使主能量回收电机参与能量回收,从而实现加减速工况下的第二分配方案。
在一些实施例中,制动时序还包括主能量回收电机先于主驱动电机发生扭矩方向改变,或主驱动电机和主能量回收电机的扭矩方向不发生改变。如此设计,例如,主能量回收电机可仅作为能量回收电机使用,不用于作为驱动功能电机使用,这样,使主能量回收电机始终做好不同工况下换向准备。当滑行或制动工况时,主驱动电机需要换向时,主能量回收电机先于主驱动电机换向,从而避免两电机同一时刻换向。又例如,主能量回收电机也可兼具驱动功能的电机使用,当车辆在一固定速度附近正常驱动行驶时,主驱动电机和主能量回收电机同时正向输出扭矩,突然减速时,主驱动电机和主能量回收电机均需换向时,可使主能量回收电机先于主驱动电机换向,以避免两个电机同时换向带来的冲击叠加问题。
在一些实施例中,参照图1和图5,扭矩分配方案还包括第三分配方案,当前行驶工况还包括与第三分配方案S200的步骤之后包括步骤S400,步骤S400:在当前行驶工况为强动力驱动工况时,采用第三分配方案,根据当前行驶参数得到多个动力件的初始分配扭矩;基于第三分配方案对多个动力件进行目标扭矩分配;其中,第三分配方案采用根据车辆的前轴和后轴负荷比例进行目标扭矩分配。这里,车辆的行驶参数包括车辆的前轴和后轴的负荷参数,车辆的加速度和道路坡度,第三分配方案也即强动力分配方案包括根据前轴和后轴的负荷比例、车辆的加速度和道路坡度进行调整分配比例。具体地,例如,在驾驶员对冲击不敏感、强加速工况和对动力需要较高的驾驶模式(如越野模式、雪地模式)等情况下优先选择强动力分配方案,以保证驾驶员的动力需求。动力驱动分配方案,主要考虑前后轴的负荷比例,可根据车辆的加速度和道路坡度进行调整分配比例。
在一些实施例中,参照图1和图6,扭矩分配方案还包括第四分配方案,当前行驶工况还包括与第四分配方案相对应的经济性驱动行驶工况,参照图6,步骤S200之后还包括步骤S500,步骤S500:在当前行驶工况为经济性驱动行驱行驶工况的情况下,采用第四分配方案;根据当前行驶参数得到车辆的初始分配扭矩;基于预设的第四分配方案得到多个动力件的目标扭矩分配,其中,第四分配方案采用多个所述动力件消耗功率最小的扭矩分配策略。具体地,基于预设的第四分配方案得到前电机1和后电机2的目标扭矩分配,其中,第四分配方案中,主要考虑前电机1和后电机2消耗的电功率,以采用前电机1和后电机2消耗电功率最小的目标扭矩分配策略。如此,针对不同的驱动情况,可相应选择合适的分配主案,以提升整车综合性能。
参照图7和图8,其中,图8为本申请实施例中扭矩分配方案的控制逻辑示意图。具体地,在车辆起步阶段采用第一分配方案,以抑制因起步扭矩大造成车辆的抬头问题,也可称为防抬头分配方案。诸如,可首先结合车速、制动踏板的开度、加速踏板的开度等采用模糊控制方法识别车辆起步工况,其次针对车辆起步工况,控制分配比例前电机1占总驱动的比值在十分之四~十分之五之间的第一分配方案,通过前后电机2共同驱动来减轻车辆抬头感。为解决车辆低速行驶工况下,常出现的加速和减速切换带来的冲击问题,本申请实例中提出了第二分配方案,也即防冲击的四驱扭矩分配方案,可首先获取电机实际扭矩、电机转速、电机极值扭矩、车速、驾驶员需求扭矩、油门踏板、车辆模式等基础信息,用于第二分配方案计算;其次根据驾驶员需求扭矩、电机极值扭矩和车速确定前电机1和后电机2的一个为主驱动电机,另一个为辅助驱动电机,或确定前电机1和后电机2的其中一个主能量回收电机,另一个为主驱动电机,其中,要求主驱动扭矩和能量回收扭矩为不同电机,在确定滑行回收电机时,要考虑最大回收限制能力,滑行回收电机需要在最大回收能力范围内。驱动时,以主驱动电机为主,只有在需求扭矩超过主驱动电机能力时,才使用辅助驱动电机。滑行与制动能量回收时采用能量回收电机回收。最后通过对主驱动电机、主能量回收电机,根据工况的合理使用,控制两个电机不同时发生扭矩方向改变,诸如,控制辅驱动电机先于主驱动电机扭矩减小到零扭矩;又或两个电机不出现扭矩方向改变,可以是驱动时只使用主驱动电机、能量回收只使用能量回收电机,以实现预防冲击控制。
继续地,参照图7和图8,在驾驶员对冲击不敏感、强加速工况和对动力需要较高的驾驶模式(如越野模式、雪地模式)等情况下优先选择第三分配方案,也可称为动力驱动分配方案,以保证驾驶员的动力需求。动力驱动分配方案,主要考虑前后轴的轴荷比例,可根据车辆的加速度和道路坡度进行调整分配比例。
大多数工况下,诸如,高速公路高速行驶工况下,选择前后电机2经济性分配比例,以提升整车的续航,可采用第四分配方案,也可称为在经济性驱动分配方案,此方案中,可主要考虑前电机1和后电机2消耗的电功率,以前电机1和后电机2消耗的电功率之和最小为分配的基本原则。
另外,本申请实施例还提供了一种可读存储介质,该可读存储介质储有机器可运行指令,机器可运行指令在被处理器调用和运行时,机器可运行指令能够使处理器运行本申请实施例中的车辆扭矩控制方法。
以上如此方法,可实现针对不同行驶工需求,采用相应的分配方法,做到动力性、经济性和驾驶性的平衡,提升车辆的综合性能;且为解决起步抬头问题,提出了防抬头的四驱扭矩分配方案,减轻了车辆的抬头感;针对加减速工况切换的冲击问题,提出了防冲击分配方案,通过前后电机的合理使用,避免因电机扭矩过零使齿面啮合冲击,以解决车辆冲击问题;通过动力驱动分配和经济驱动分配的四驱扭矩分配方案,平衡车辆的动力性、经济性及整体综合性能。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。以上仅为本申请的优选实施例,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种车辆扭矩控制方法,其特征在于,包括:
获取车辆的当前行驶参数;
根据所述当前行驶参数确定所述车辆的当前行驶工况,所述当前行驶工况包括起步行驶工况、低速行驶工况和动力驱动工况中的一种;
基于预设的扭矩分配方案对所述当前行驶工况进行目标扭矩分配,所述扭矩分配方案包括第一分配方案和第二分配方案中的至少一种;
其中,所述第一分配方案包括对所述车辆的多个动力件按预设扭矩分配比例进行所述目标扭矩分配,所述第二分配方案包括对多个所述动力件按制动时序扭矩过零,并进行所述目标扭矩分配。
2.根据权利要求1所述的车辆扭矩控制方法,其特征在于,多个所述动力件中包括前电机和后电机;所述当前行驶参数包括所述车辆当前的车速、当前的加速踏板的开度、当前的制动踏板的开度、当前的所述前电机和所述后电机的实际扭矩和驾驶员的当前需求扭矩。
3.根据权利要求2所述的车辆扭矩控制方法,其特征在于,所述基于预设的扭矩分配方案对所述当前行驶工况进行目标扭矩分配的步骤,包括:
在所述当前行驶工况为所述起步行驶工况的情况下,采用所述第一分配方案,控制所述前电机和所述后电机分别正向输出第一目标扭矩和第二目标扭矩,以满足所述当前需求扭矩;
其中,所述当前需求扭矩为所述第一目标扭矩和所述第二目标扭矩之和,所述预设扭矩分配比例为所述第一目标扭矩与所述当前需求扭矩的预设比值,所述预设比值的范围在十分之四至十分之五之间。
4.根据权利要求2所述的车辆扭矩控制方法,其特征在于,所述基于预设的扭矩分配方案对所述当前行驶工况进行目标扭矩分配,所述扭矩分配方案包括第一分配方案和第二分配方案中的至少一种的步骤中,还包括:
在所述当前行驶工况为所述低速行驶工况时,采用所述第二分配方案,根据所述当前行驶参数,将所述前电机和所述后电机的其中一个作为主驱动电机,另一个作为辅助驱动电机;
若所述当前需求扭矩小于所述主驱动电机的极值扭矩,所述主驱动电机独立输出所述当前需求扭矩;
若所述当前需求扭矩大于或等于主驱动电机的最大输出扭矩,控制所述主驱动电机和所述辅助驱动电机按所述制动时序扭矩过零,并进行所述目标扭矩分配,以共同输出所述当前需求扭矩;其中,所述制动时序包括所述辅助驱动电机先于所述主驱动电机的扭矩减小到零扭矩。
5.根据权利要求4所述的车辆扭矩控制方法,其特征在于,所述当前行驶工况还包括滑行或制动行驶工况,所述基于预设的扭矩分配方案对所述当前行驶工况进行目标扭矩分配,所述扭矩分配方案包括第一分配方案和第二分配方案中的至少一种的步骤中,还包括:
在所述当前行驶工况为所述滑行或制动行驶工况的情况下,采用所述第二分配方案,根据所述当前行驶参数,将所述前电机和所述后电机的其中一个作为主驱动电机,另一个作为主能量回收电机;
控制所述主驱动电机和所述辅助驱动电机按所述制动时序扭矩过零;其中,所述制动时序包括所述主驱动电机和所述主能量回收电机在不同时刻发生扭矩方向改变。
6.根据权利要求5所述的车辆扭矩控制方法,其特征在于,所述制动时序还包括主能量回收电机先于主驱动电机发生扭矩方向改变,或主驱动电机和主能量回收电机的扭矩方向不发生改变。
7.根据权利要求1所述的车辆扭矩控制方法,其特征在于,所述扭矩分配方案还包括第三分配方案,所述基于预设的扭矩分配方案对所述当前行驶工况进行目标扭矩分配的步骤,包括:
在所述当前工况为所述动力驱动工况的情况下,采用所述第三分配方案,根据所述当前行驶参数得到多个所述动力件的初始分配扭矩;基于所述第三分配方案对多个所述动力件进行所述目标扭矩分配;
其中,所述第三分配方案采用根据车辆的前轴和后轴负荷比例进行所述目标扭矩分配。
8.根据权利要求1所述的车辆扭矩控制方法,其特征在于,所述扭矩分配方案还包括第四分配方案,所述当前行驶工况还包括与所述第四分配方案相对应的经济性驱动行驶工况,所述基于预设的扭矩分配方案对所述当前行驶工况进行目标扭矩分配的步骤,包括:
在当前行驶工况为经济性驱动行驶工况的情况下,采用所述第四分配方案;根据所述当前行驶参数得到所述车辆的初始分配扭矩;
基于预设的所述第四分配方案得到多个所述动力件的所述目标扭矩分配,其中,所述第四分配方案采用多个所述动力件消耗功率最小的扭矩分配策略。
9.一种车辆控制器,其特征在于,包括:
整车控制单元,用于获取车辆的当前行驶参数,并基于所述当前行驶参数得到所述车辆的当前需求扭矩及确定当前行驶工况;
电机控制单元,用于根据预设的扭矩分配方案对所述当前行驶工况进行目标扭矩分配,并实现动力件的扭矩响应。
10.一种可读存储介质,其特征在于,所述可读存储介质储有机器可运行指令,所述机器可运行指令在被处理器调用和运行时,所述机器可运行指令能够使所述处理器运行上述权利要求1~8中任一项所述的车辆扭矩控制方法。
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