CN116946136A - 车辆防滑控制方法、系统、汽车及计算机可读存储介质 - Google Patents

车辆防滑控制方法、系统、汽车及计算机可读存储介质 Download PDF

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CN116946136A CN202310971225.0A CN202310971225A CN116946136A CN 116946136 A CN116946136 A CN 116946136A CN 202310971225 A CN202310971225 A CN 202310971225A CN 116946136 A CN116946136 A CN 116946136A
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Zhejiang Geely Holding Group Co Ltd
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Abstract

本申请提供一种车辆防滑控制方法、系统、汽车及计算机可读存储介质。车辆防滑控制方法包括：获取车辆的电机的电机实际转速；确定车辆的电机的电机目标转速；根据电机实际转速与电机目标转速，确定车辆的车轮与当前路面的滑移状态；及根据车辆的车轮与当前路面的滑移状态，确定车辆的电机的电机实际扭矩的当前调节量，并根据该当前调节量确定调节后的电机驱动扭矩，以调节该车辆的电机的电机实际转速，使电机实际转速达到电机目标转速。本申请识别过程快速且准确，如此可实现主动防滑控制，主动防滑控制链路短，控制周期短，具有更好的控制效果，满足防滑控制需求。

Description

车辆防滑控制方法、系统、汽车及计算机可读存储介质
技术领域
本申请涉及车辆技术领域，尤其涉及一种车辆防滑控制方法、系统、汽车及计算机可读存储介质。
背景技术
车辆行驶时进入低附着路面上，容易出现车轮过度滑转或打滑的现象，这会导致车辆的稳定性和安全性受到很大影响，同时影响车辆的加速性能和减速制动的能力。相关的车辆的驱动防滑控制是在检测到车辆的车轮滑移后，发出降低扭矩输出指令传递给电机驱动，信号传递链路时间造成信号的滞后，导致控制周期过大，会带来滑移率急速增大，车轮侧向附着力将急剧减小，导致发生侧滑、失稳，严重影响行驶安全，不满足车辆的车轮防滑控制的需求。
发明内容
本申请提供一种能满足车辆的车轮防滑控制的需求的车辆防滑控制方法、系统、汽车及计算机可读存储介质。
本申请提供一种车辆防滑控制方法，包括：
获取所述车辆的电机的电机实际转速；
获取所述车辆的当前车速作为参考车速；
根据所述电机实际转速与所述参考车速，确定所述车辆的实际滑移率；
获取所述车辆的实际利用附着系数；
根据所述实际滑移率与所述实际利用附着系数，确定所述车辆的车轮与当前地面的最佳滑移率；
根据所述最佳滑移率，确定所述车辆的电机目标转速；
根据所述电机实际转速与所述电机目标转速，确定所述车辆的车轮与当前路面的滑移状态；及
根据所述车辆的车轮与当前路面的滑移状态，确定所述车辆的电机的电机实际扭矩的当前调节量，并根据该当前调节量确定调节后的电机驱动扭矩，以调节该车辆的电机的电机实际转速，使所述电机实际转速达到所述电机目标转速。
可选的，所述获取所述车辆的当前车速作为参考车速，包括：
获取所述车辆的车轮的速度、车身的加速度及方向盘的转角；及
根据所述车辆的车轮的速度、车身的加速度及方向盘的转角，确定所述车辆的当前车速作为参考车速。
可选的，所述根据所述电机实际转速与所述参考车速，确定所述车辆的实际滑移率，包括：
根据所述电机实际转速，与所述参考车速及所述车辆的传动系统的传动比的乘积的比值，确定所述车辆的实际滑移率。
可选的，所述获取所述车辆的实际利用附着系数，包括：
获取所述车辆当前的垂向载荷与纵向驱动力；及
根据所述车辆当前的纵向驱动力与垂向载荷的比值，确定所述车辆的实际利用附着系数。
可选的，所述根据所述实际滑移率与所述实际利用附着系数，确定所述车辆的车轮与当前地面的最佳滑移率，包括：
判断所述车辆的车轮与当前地面的所述实际滑移率是否大于滑移率阈值；
若该实际滑移率小于所述滑移率阈值，保持所述车辆的车轮与当前路面的所述实际滑移率为最佳滑移率；
若该实际滑移率大于所述滑移率阈值时，根据所述车辆的车轮与当前地面的实际滑移率、所述实际利用附着系数与预先存储的多种的标准路面的标准滑移率和利用附着系数进行比对，分别确定所述当前路面与所述标准路面的多个权重系数；及
根据所述当前路面与所述标准路面的多个权重系数，确定所述车辆的车轮与当前路面的最佳滑移率。
可选的，所述根据所述当前路面与所述标准路面的多个权重系数，确定所述车辆的车轮与当前路面的最佳滑移率，包括：
根据每个所述标准路面的标准滑移率与其对应的权重系数的乘积之和，与所述当前路面与所述标准路面的多个权重系数之和的比值，确定所述车辆的车轮与当前路面的最佳滑移率。
可选的，所述根据所述最佳滑移率，确定所述车辆的电机目标转速，包括：
根据所述参考车速、所述车辆的传动系统的传动比及所述最佳滑移率，确定所述车辆的电机目标转速。
可选的，在确定所述车辆的电机目标转速之后，所述车辆防滑控制方法还包括：
根据所述车辆的电机的电机实际扭矩的变化率与所述车辆的传动系统的形变系数的乘积，确定所述电机目标转速的修正量；及
根据所述电机目标转速及所述电机目标转速的修正量，确定所述车辆的修正后的所述电机目标转速。
可选的，所述根据所述电机实际转速与所述电机目标转速，确定所述车辆的车轮与当前路面的滑移状态，包括：
根据所述车辆的修正后的所述电机目标转速与所述电机实际转速，确定所述车辆的电机的电机转速偏差值；
根据所述车辆的电机的电机转速偏差值，确定该电机转速偏差值的变化率；
根据所述车辆的电机的电机转速偏差值及该电机转速偏差值的变化率，确定所述车辆的车轮与当前路面的滑移状态。
可选的，所述根据所述车辆的电机的电机转速偏差值及该电机转速偏差值的变化率，确定所述车辆的车轮与当前路面的滑移状态，包括：
当所述车辆的电机的电机转速偏差值大于0，该电机转速偏差值的变化率大于等于0时，确定所述车辆的车轮与当前路面的滑移状态为滑移加剧状态；或
当所述车辆的电机的电机转速偏差值大于0，该电机转速偏差值的变化率小于0时，确定所述车辆的车轮与当前路面的滑移状态为滑移回调状态；或
当所述车辆的电机的电机转速偏差值小于0，该电机转速偏差值的变化率大于0时，确定所述车辆的车轮与当前路面的滑移状态为滑移上升状态；或
当所述车辆的电机的电机转速偏差值小于0，该电机转速偏差值的变化率大于等于0时，确定所述车辆的车轮与当前路面的滑移状态为滑移加剧状态；或
当所述车辆的电机的电机转速偏差值等于0，该电机转速偏差值的变化率为任意值时，确定所述车辆的车轮与当前路面的滑移状态为最佳滑移状态。
可选的，所述根据所述车辆的车轮与当前路面的滑移状态，确定所述车辆的电机的电机实际扭矩的当前调节量，并根据该当前调节量确定调节后的电机驱动扭矩，以调节该车辆的电机的电机实际转速，使所述电机实际转速达到所述电机目标转速，包括：
根据所述车辆的车轮与当前路面的滑移状态，确定所述车辆的电机的电机实际扭矩的当前调节量；
根据所述车辆的电机的电机请求扭矩与所述电机实际扭矩的当前调节量之和与该电机请求扭矩中的最小值作为调节后的电机驱动扭矩；及
根据该调节后的电机驱动扭矩，调节所述车辆的电机的电机实际转速，使所述电机实际转速达到所述电机目标转速。
可选的，在不同的所述滑移状态之间切换时，所述车辆防滑控制方法还包括：
配置所述车辆的电机在不同所述滑移状态之间切换时的电机实际扭矩的切换初始值。
可选的，所述配置所述车辆的电机在不同所述滑移状态之间切换时的电机实际扭矩的切换初始值，包括：
根据所述滑移状态切换的前一时刻的调节后的电机驱动扭矩、切换时当前时刻的电机驱动扭矩及所述滑移状态切换的当前时刻的电机转速偏差值，确定所述车辆的电机在不同所述滑移状态之间切换时的电机实际扭矩的切换初始值。
本申请还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时，实现如上述实施例中任一项所述的车辆防滑控制方法。
本申请还提供一种车辆防滑控制系统，包括：一个或多个处理器，用于实现如上述实施例中任一项所述的车辆防滑控制方法。
本申请还提供一种车辆，包括：如上述实施例中所述的车辆防滑控制系统。
本申请实施例的车辆防滑控制方法、系统、汽车及计算机可读存储介质。车辆防滑控制方法通过获取的车辆的电机的电机实际转速和确定的车辆的电机的电机目标转速，来确定车辆的车轮与当前路面的滑移状态，然后进一步根据车辆的车轮与当前路面的滑移状态，确定车辆的电机的电机实际扭矩的当前调节量，并根据该当前调节量确定调节后的电机实际扭矩，以调节该车辆的电机的电机实际转速，使电机实际转速达到电机目标转速。其中利用车辆的实际滑移率与实际利用附着系数，确定车辆的车轮与当前地面的最佳滑移率，然后根据最佳滑移率确定车辆的电机目标转速，使获取的电机目标转速更准确，防滑控制更准确。且基于电机实际转速和电机目标转速来确定滑移状态，识别过程快速且准确，如此可实现主动防滑控制，主动防滑控制链路短，控制周期短，具有更好的控制效果，满足防滑控制需求。
附图说明
图1所示为本申请的车辆防滑控制方法的一个实施例的步骤流程图。
图2所示为图1所示的车辆防滑控制方法的步骤S2的具体步骤流程图。
图3所示为图1所示的车辆防滑控制方法的步骤S3的一个实施例的步骤流程图。
图4所示为本申请的车辆的滑移状态的一个实施例的曲线图。
图5所示为图1所示的车辆防滑控制方法的步骤S4的一个实施例的步骤流程图。
图6所示为本申请的车辆防滑控制系统的一个实施例的原理图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。除非另作定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“多个”或者“若干”表示至少两个。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
本申请提供一种车辆防滑控制方法、系统、汽车及计算机可读存储介质。车辆防滑控制方法包括：获取车辆的电机的电机实际转速；确定车辆的电机的电机目标转速；根据电机实际转速与电机目标转速，确定车辆的车轮与当前路面的滑移状态；及根据车辆的车轮与当前路面的滑移状态，确定车辆的电机的电机实际扭矩的当前调节量，并根据该当前调节量确定调节后的电机驱动扭矩，以调节该车辆的电机的电机实际转速，使电机实际转速达到电机目标转速。
本申请实施例的车辆防滑控制方法、系统、汽车及计算机可读存储介质。车辆防滑控制方法通过获取的车辆的电机的电机实际转速和确定的车辆的电机的电机目标转速，来确定车辆的车轮与当前路面的滑移状态，然后进一步根据车辆的车轮与当前路面的滑移状态，确定车辆的电机的电机实际扭矩的当前调节量，并根据该当前调节量确定调节后的电机驱动扭矩，以调节该车辆的电机的电机实际转速，使电机实际转速达到电机目标转速。本申请基于电机实际转速和电机目标转速来确定滑移状态，识别过程快速且准确，如此可实现主动防滑控制，主动防滑控制链路短，控制周期短，具有更好的控制效果，满足防滑控制需求。
图1所示为本申请的车辆防滑控制方法的一个实施例的步骤流程图。如图1所示，车辆防滑控制方法包括步骤S1至步骤S4。其中，
步骤S1、获取车辆的电机的电机实际转速。电机实际转速表示的是车辆的电机当前实际转速。
步骤S2、确定车辆的电机的电机目标转速。电机目标转速表示的是车辆的电机想达到的电机目标转速，该电机目标转速下车辆的车轮与地面之间不会打滑。
步骤S3、根据电机实际转速与电机目标转速，确定车辆的车轮与当前路面的滑移状态。根据电机实际转速与电机目标转速，可确定车辆的车轮与当前路面存在不同的滑移状态。
步骤S4、根据车辆的车轮与当前路面的滑移状态，确定车辆的电机的电机实际扭矩的当前调节量，并根据该当前调节量确定调节后的电机实际扭矩，以调节该车辆的电机的电机实际转速，使电机实际转速达到电机目标转速。车辆的车轮与当前路面的滑移状态不同，其电机实际扭矩的当前调节量不同。根据电机实际转速来确定当前调节量，更快速转确。
本申请实施例的车辆防滑控制方法、系统、汽车及计算机可读存储介质。车辆防滑控制方法通过获取的车辆的电机的电机实际转速和确定的车辆的电机的电机目标转速，来确定车辆的车轮与当前路面的滑移状态，然后进一步根据车辆的车轮与当前路面的滑移状态，确定车辆的电机的电机实际扭矩的当前调节量，并根据该当前调节量确定调节后的电机实际扭矩，以调节该车辆的电机的电机实际转速，使电机实际转速达到电机目标转速。本申请基于电机实际转速和电机目标转速来确定滑移状态，识别过程快速且准确，如此可实现主动防滑控制，主动防滑控制链路短，控制周期短，具有更好的控制效果，满足防滑控制需求。
在图1所示的实施例中，步骤S2包括步骤S21至步骤S25。其中，
步骤S21、获取车辆的当前车速作为参考车速。
步骤S22、根据电机实际转速与参考车速，确定车辆的实际滑移率。
步骤S23、获取车辆的实际利用附着系数。
步骤S24、根据实际滑移率与实际利用附着系数，确定车辆的车轮与当前地面的最佳滑移率。
步骤S25、根据最佳滑移率，确定车辆的电机目标转速。
如此设置，利用车辆的实际滑移率与实际利用附着系数，确定车辆的车轮与当前地面的最佳滑移率，然后根据最佳滑移率确定车辆的电机目标转速，使获取的电机目标转速更准确，防滑控制更准确。
图2所示为图1所示的车辆防滑控制方法的步骤S2的具体步骤流程图。结合图1至图2所示，步骤S21包括步骤S211至步骤S212。其中，
步骤S211、获取车辆的车轮的速度、车身的加速度及方向盘的转角。
步骤S212、根据车辆的车轮的速度、车身的加速度及方向盘的转角，确定车辆的当前车速作为参考车速。
本实施例中，基于车辆的四个车轮的轮速、车辆的惯性单元的加速度及方向盘转角，实现对车辆的车速的估计。其中，Vb用于表示估计的车辆的当前车速。该车速为车辆的当前车身速度，以作为参考车速。
步骤S22包括步骤S221。其中，
步骤S221、根据电机实际转速，与参考车速及车辆的传动系统的传动比的乘积的比值，确定车辆的实际滑移率。
在本实施例中，实际滑移率λ(t)用于表示车辆的车轮与当前路面的滑动程度。滑移率的大小用于衡量车辆的车轮与当前路面的滑动程度的大小，滑移率越大表示车辆的车轮与当前路面的滑动程度越大，滑移率越小表示车辆的车轮与当前路面的滑动程度越小。
本实施例中，实际滑移率λ(t)通过表达式(1)表示：
其中，
λ(t)用于表示车辆的实际滑移率；
ωm(t)用于表示车辆的电机的电机实际转速；
Vb(t)用于表示车辆的当前车速作为参考车速；
ig用于表示车辆的传动系统的传动比。
如此设置，通过上述表达式(1)可快速准确地到车辆的实际滑移率。
步骤S23包括步骤S231至步骤S232。
步骤S231、获取车辆当前的垂向载荷与纵向驱动力。
步骤S232、根据车辆当前的纵向驱动力与垂向载荷的比值，确定车辆的实际利用附着系数。
在本实施例中，车辆的实际利用附着系数通过车辆当前的纵向驱动力与垂向载荷的比值获得。实际利用附着系数通过表达式(2)表示：
其中，
μ(t)用于表示车辆的实际利用附着系数；
Fz用于表示车辆当前的垂向载荷力；
Fx用于表示车辆当前的纵向驱动力。
本实施例中，车辆当前的垂向载荷力是指作用在车辆的车轮上的垂直方向的力，也可以称为车轮受力。它是由车辆自身重量以及其他车轮参数进行确定。车辆当前的纵向驱动力是指作用在车辆的纵向方向上，用于推动车辆前进或抑制车辆后退的力。纵向驱动力对车辆的加速、减速和牵引能力具有重要影响。
本实施例中，用Fz表示车辆当前的垂向载荷力，用Fx表示车辆当前的纵向驱动力。其中，纵向驱动力Fx通过表达式(3)表示：
其中，
Tm用于表示车辆的电机的电机实际扭矩；
Jm用于表示车辆的电机的电机转动惯量；
ωm用于表示车辆的电机的电机实际转速；
Δt用于表示单位时间；
用于表示车辆的电机的电机转速变化率，即电机加速度；
ig用于表示车辆的传动系统的传动比；
Tf用于表示车辆的车轮的滚动阻力矩；
Jw用于表示车辆的车轮的转动惯量；
Rw用于表示车辆的车轮的滚动半径。
如此设置，车辆的实际利用附着系数主要是根据车辆的电机的电机实际转速ωm，车辆的电机的电机加速度及车辆的车轮的滚动阻力矩Tf确定。
进一步地，基于当前路面下、当前驱动条件下滑移率的不同数值范围，选择不同的控制方法。
步骤S24包括步骤S241至步骤S242。其中，
步骤S241、判断车辆的车轮与当前地面的实际滑移率是否大于滑移率阈值。本实施例中，滑移率阈值可以是3％。
在一些实施例中，若该实际滑移率小于滑移率阈值，保持车辆的车轮与当前路面的实际滑移率为最佳滑移率。在本实施例中，若该实际滑移率小于3％，保持车辆的车轮与当前路面的实际滑移率为最佳滑移率。当前路面的滑移率的数值很小时，即λ(t)＜3％，在这种小滑移率情况下，不同路面下的附着系数区分度较小，识别较困难，且此时并不需要进行滑移率控制干预，因此默认为是最好的路面附着条件，采用最好路面下的最佳滑移率作为当前路面的最佳滑移率。
在一些实施例中，若该实际滑移率大于滑移率阈值时，根据车辆的车轮与当前地面的实际滑移率、实际利用附着系数与预先存储的多种的标准路面的标准滑移率和利用附着系数进行比对，分别确定当前路面与标准路面的多个权重系数。在本实施例中，若该实际滑移率大于3％时，根据车辆的车轮与当前地面的实际滑移率、实际利用附着系数与预先存储的多种的标准路面的标准滑移率和利用附着系数进行比对，分别确定当前路面与标准路面的多个权重系数。
本实施例中，当滑移率明显时，即λ(t)≥3％，采用当前路面的滑移率和利用附着系数与预先存储的八种标准路面的滑移率和利用附着系数进行对比，计算八个当前路面与标准路面的权重系数，权重系数用于表示与八种标准路面的相似度。其中，权重系数通过表达式(4)表示：
其中，
εi(t)为当前时刻下，当前路面与第i种路面相比较下的权重系数；
μ(t)为当前时刻下，当前路面的利用附着系数；
μi(t)为当前时刻下，当前路面下的滑移率输入下，在第i种路面上的附着系数；
δ为一个极小的正数，避免分母为零。
如此设置，通过当前路面的滑移率和利用附着系数与预先存储的八种标准路面的滑移率和利用附着系数进行对比，获取当前路面与八个标准路面中的任意一个的相似程度。
步骤S242、根据当前路面与标准路面的多个权重系数，确定车辆的车轮与当前路面的最佳滑移率。在步骤S42中，根据每个标准路面的标准滑移率与其对应的权重系数的乘积之和，与当前路面与标准路面的多个权重系数之和的比值，确定车辆的车轮与当前路面的最佳滑移率。
本实施例中，根据计算出来八种权重系数，确定当前道路的最佳滑移率。其中，最佳滑移率通过表达式(5)表示：
其中，
λopt(t)用于表示车辆的车轮与当前路面的最佳滑移率；
∑εi(t)λopt用于表示八种标准路面中的每个标准路面的标准滑移率与其对应的权重系数的乘积之和；
∑εi(t)用于表示当前路面与标准路面的多个权重系数之和。
如此设置，通过每个标准路面的标准滑移率与其对应的权重系数的乘积之和，与当前路面与标准路面的多个权重系数之和的比值，确定车辆的车轮与当前路面的最佳滑移率，使确定的最佳滑移率更准确。
进一步地，步骤S25包括步骤S251。其中，
步骤S251、根据参考车速、车辆的传动系统的传动比及最佳滑移率，确定车辆的电机目标转速。
本实施例中，电机目标转速是指车辆的车轮处于最佳滑移状态时，此时车轮转速对应的电机转速。其中，电机目标转速通过表达式(6)表示：
其中，
用于表示车辆的电机目标转速；
λopt(t)用于表示车辆的车轮与当前路面的最佳滑移率；
Vb(t)用于表示车辆的当前车速作为参考车速；
ig用于表示车辆的传动系统的传动比。
由于车辆的电机与车轮之间的动力传递并非完全是刚性联结的，因此需要考虑扭矩在加载过程中，传动系统的轴系的弹性形变引起的转速误差，因此，本实施例对电机目标转速进行修正。
在图2所示的实施例中，在确定车辆的电机目标转速之后，车辆防滑控制方法还包括步骤S26至步骤S27。其中，
步骤S26、根据车辆的电机的电机实际扭矩的变化率与车辆的传动系统的形变系数的乘积，确定电机目标转速的修正量。
步骤S27、根据电机目标转速及电机目标转速的修正量，确定车辆的修正后的电机目标转速。
本实施例中，对电机目标转速进行修正时，只针对电机扭矩加载过程及电机扭矩保持稳定值的过程。对电机扭矩卸载过程则不进行修正。在电机扭矩加载过程及稳定输出过程中，利用电机实际输出扭矩的变化率乘以形变系数，作为电机目标转速的修正量。电机目标转速的修正量通过表达式(7)表示：
其中，
Tm用于表示车辆的电机的电机实际扭矩；
LPF(Tm)用于表示对Tm进行一阶低通滤波处理；
ΔT用于表示一阶低通滤波的时间常数；
K用于表示车辆的传动系统的形变系数，该形变系数在实车应用时，可以通过实车标定获得。
根据表达式(6)和(7)获得修正后的电机目标转速，通过表达式(8)表示：
如此设置，根据电机目标转速及电机目标转速的修正量，确定车辆的修正后的电机目标转速，使修正后的电机目标转速更准确。
图3所示为图1所示的车辆防滑控制方法的步骤S3的一个实施例的步骤流程图。结合图1至图3所示，步骤S3包括步骤S31至步骤S33。其中，
步骤S31、根据车辆的修正后的电机目标转速与电机实际转速，确定车辆的电机的电机转速偏差值。
步骤S32、根据车辆的电机的电机转速偏差值，确定该电机转速偏差值的变化率。
步骤S33、根据车辆的电机的电机转速偏差值及该电机转速偏差值的变化率，确定车辆的车轮与当前路面的滑移状态。
本实施例中，基于电机实际转速与电机目标转速的电机转速偏差值，以及电机转速偏差值的变化率，实际判定滑移状态。其中，电机转速偏差值通过表达式(9)表示：
其中，
e(t)用于表示t时刻，电机实际转速与电机目标转速的电机转速偏差值；
ωm(t)用于表示车辆的电机的电机实际转速；
用于表示车辆的电机的电机目标转速。
电机转速偏差值的变化率通过表达式(10)表示：
其中，
用于表示t时刻，电机转速偏差值的变化率；
e(t)用于表示t时刻，电机实际转速与电机目标转速的电机转速偏差值；
LPF(Tm)用于表示对e(t)进行一阶低通滤波处理；
ΔT用于表示一阶低通滤波的时间常数。
如此设置，基于实际计算的电机转速偏差值e(t)和电机转速偏差值的变化率可判定当前时刻t下，车辆的车轮所处的滑移状态。具体的滑移状态与转速偏差量、偏差变化率的对应关系，如下表所示：
表一：滑移状态与转速偏差量、偏差变化率的对应关系
图4所示为本申请的车辆的滑移状态的一个实施例的曲线图。在图4和表一所示的实施例中，在步骤S33中，当车辆的电机的电机转速偏差值大于0，该电机转速偏差值的变化率大于等于0时，确定车辆的车轮与当前路面的滑移状态为滑移加剧状态。
在图4和表一所示的实施例中，在步骤S33中，当车辆的电机的电机转速偏差值大于0，该电机转速偏差值的变化率小于0时，确定车辆的车轮与当前路面的滑移状态为滑移回调状态。
在图4和表一所示的实施例中，在步骤S33中，当车辆的电机的电机转速偏差值小于0，该电机转速偏差值的变化率大于0时，确定车辆的车轮与当前路面的滑移状态为滑移上升状态。
在图4和表一所示的实施例中，在步骤S33中，当车辆的电机的电机转速偏差值小于0，该电机转速偏差值的变化率大于等于0时，确定车辆的车轮与当前路面的滑移状态为滑移加剧状态。
在图4和表一所示的实施例中，在步骤S33中，当车辆的电机的电机转速偏差值等于0，该电机转速偏差值的变化率为任意值时，确定车辆的车轮与当前路面的滑移状态为最佳滑移状态。
当电机实际转速超出电机目标转速，则表示车辆的车轮处于滑移过大的状态。此时，需要对电机实际扭矩进行干预，降低电机实际扭矩以避免滑移的进一步加剧，影响车辆行驶的稳定性和安全性。本实施例中，根据电机实际转速与电机目标转速的偏差量，对电机扭矩指令进行调节，该电机扭矩指令经电机响应出真实扭矩，作用到由电机驱动的车辆系统上，电机转速响应才发生变化，再加上运动部件惯量的影响，转速调节的响应是存在较大的滞后的。因此，为了实现快速稳定的主动防滑控制效果，采用分段PI控制算法，实际的判断出车轮的滑移状态，基于不同的滑移状态，调用不同的PI参数，快速准确的调整电机的扭矩输出。
图5所示为图1所示的车辆防滑控制方法的步骤S4的一个实施例的步骤流程图。结合图1至图5所示，步骤S4包括步骤S41至步骤S43。其中，
步骤S41、根据车辆的车轮与当前路面的滑移状态，确定车辆的电机的电机实际扭矩的当前调节量。
步骤S42、根据车辆的电机的电机请求扭矩与电机实际扭矩的当前调节量之和与该电机请求扭矩中的最小值作为调节后的电机驱动扭矩。
步骤S43、根据该调节后的电机驱动扭矩，调节车辆的电机的电机实际转速，使电机实际转速达到电机目标转速。
本实施例中，基于上述判断的不同滑移状态，选择不同状态下的PI组合值，基于电机转速偏差值e(t)进行扭矩调节，直至滑移状态退出。
当电机实际转速高于电机目标转速，则判断车轮处于滑移过大状态，则进入主动防滑控制。在主动防滑控制调节过程中，不同的滑移状态，选择不同状态下的PI组合值，该PI组合值就是车辆的电机的电机驱动扭矩的当前调节量。该电机驱动扭矩是用于驱动并调节电机实际转速的驱动扭矩。一般驱动情况下出现车轮打滑，是因为电机驱动扭矩过大，防止打滑就是要适当降低电机驱动扭矩。该电机驱动扭矩是驾驶员给的扭矩请求值，该扭矩请求值大于路面附着，才出现打滑。因此，根据车辆的电机的电机请求扭矩与电机实际扭矩的当前调节量之和与该电机请求扭矩中的最小值作为调节后的电机驱动扭矩，以此来调节车辆的电机的电机实际转速，使电机实际转速达到电机目标转速。
其中，调节后的电机实际扭矩通过表达式(11)表示：
Tqint＝min(Tqreq+PI*(e(t))，Tqreq)； (11)
其中，
Tqint用于表示车辆的电机的调节后的电机驱动扭矩；
Tqreq用于表示车辆的电机的电机驱动扭矩；
P，I用于表示电机转速偏差值e(t)的比例系数和积分系数；
min为取小运算函数。
如此设置，不同的滑移状态下，调用不同的PI参数组，以实现快速达到稳定的目的。
在一些实施例中，在不同的滑移状态之间切换时，车辆防滑控制方法还包括：配置车辆的电机在不同滑移状态之间切换时的电机实际扭矩的切换初始值。在一些实施例中，配置车辆的电机在不同滑移状态之间切换时的电机实际扭矩的切换初始值，包括：根据滑移状态切换的前一时刻的调节后的电机驱动扭矩、切换时当前时刻的电机驱动扭矩及滑移状态切换的当前时刻的电机转速偏差值，确定车辆的电机在不同滑移状态之间切换时的电机实际扭矩的切换初始值。
为了保证在不同的滑移状态之间切换时，扭矩输出的平顺性，避免扭矩调节过程中，因滑移状态切换选择不同的PI参数导致扭矩出现突变或阶跃的情况，在滑移状态出现切换时，需要I项赋给初值，保证扭矩指令的衔接平顺。
对上式(11)的离散化通过表达式(12)表示：
其中，I0用于表示I项初始值，在滑移状态不变的情况下，该数值保持不变；在滑移状态切换时，进行重置；
在滑移状态切换时，通过重置I项初值I0，保持扭矩输出的衔接平顺。
其中，I项初始值通过表达式(13)表示：
I0＝Tqint(n-1)-Tqreq(n)-P*e(n)；(13)
其中，Tqint(n-1)用于滑移状态切换前一时刻的电机驱动扭矩；Tqreq(n)为滑移状态切换时刻的电机驱动扭矩；e(n)为滑移状态切换时刻的转速偏差量。
通过主动调节电驱扭矩输出，稳定电机实际转速在设定的电机目标转速，实现车轮在最佳滑移率状态，达到车轮-路面附着的最大化利用，最大化的满足整车控制的驱动扭矩需求。
在一些实施例中，当车辆的电机的调节后的电机驱动扭矩Tqint小于或等于车辆的电机的电机驱动扭矩Tqreq，并且滑移状态不处于滑移加剧或滑移回调状态，则表明此时不再需要主动防滑控制，退出主动防滑控制。
本实施例的车辆防滑控制方法，基于电机实际转速与电机目标转速确定车辆的车轮与当前路面的滑移状态，更快更准确。基于电机实际转速与电机目标转速，实现主动防滑控制，从而实现最佳滑移率控制。主动防滑控制的信号传递链路短，控制调节周期短，能实现更好的控制效果。且基于滑移状态，采用分段PI算法，调节电机驱动扭矩，能快速稳定的实现车轮最佳滑移率控制。电机驱动扭矩响应快，在电机驱动车辆发生打滑时，通过降低电机扭矩抑制车轮打滑，控制效果更好，能获得更好的滑移控制效果，在保证整车动力性的同时，提升整车的稳定性和安全性。
本申请还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时，实现如上述图1至图5实施例所示的车辆防滑控制方法。在一些实施例中，计算机可读存储介质可以是前述车辆的内部存储单元，例如硬盘或内存。计算机可读存储介质也可以是车辆的外部存储设备，例如设备上配备的插接式硬盘、智能存储卡(Smart Media Card，SMC)、SD卡、闪存卡(Flash Card)等。进一步的，计算机可读存储介质还可以既包括车辆的内部存储单元也包括外部存储设备。计算机可读存储介质用于存储计算机程序以及车辆所需的其他程序和数据，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。从硬件层面而言，如图6所示，为本申请的处理器所在车辆的一种硬件结构图，除了图6所示的处理器、内存、网络接口、以及非易失性存储器之外，实施例中投影系统所在的车辆通常根据该车辆的实际功能，还可以包括其他硬件，对此不再赘述。
本申请还提供一种车辆防滑控制系统，包括：一个或多个处理器，用于实现如上述实施例中任一项的车辆防滑控制方法。对于系统实施例而言，于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本申请方案的目的。本领域技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
本申请还提供一种车辆，包括车辆防滑控制系统。车辆通过该车辆防滑控制系统1，用于实现图1至图6中任一项所述的车辆防滑控制方法。本申请基于电机实际转速和电机目标转速来确定滑移状态，识别过程快速且准确，如此可实现车辆的主动防滑控制功能，主动防滑控制链路短，控制周期短，具有更好的控制效果，满足防滑控制需求。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (16)

1.一种车辆防滑控制方法，其特征在于，包括：
获取所述车辆的电机的电机实际转速；
获取所述车辆的当前车速作为参考车速；
根据所述电机实际转速与所述参考车速，确定所述车辆的实际滑移率；
获取所述车辆的实际利用附着系数；
根据所述实际滑移率与所述实际利用附着系数，确定所述车辆的车轮与当前地面的最佳滑移率；
根据所述最佳滑移率，确定所述车辆的电机目标转速；
根据所述电机实际转速与所述电机目标转速，确定所述车辆的车轮与当前路面的滑移状态；及
根据所述车辆的车轮与当前路面的滑移状态，确定所述车辆的电机的电机实际扭矩的当前调节量，并根据该当前调节量确定调节后的电机驱动扭矩，以调节该车辆的电机的电机实际转速，使所述电机实际转速达到所述电机目标转速。
2.根据权利要求1所述的车辆防滑控制方法，其特征在于，所述获取所述车辆的当前车速作为参考车速，包括：
获取所述车辆的车轮的速度、车身的加速度及方向盘的转角；及
根据所述车辆的车轮的速度、车身的加速度及方向盘的转角，确定所述车辆的当前车速作为参考车速。
3.根据权利要求1所述的车辆防滑控制方法，其特征在于，所述根据所述电机实际转速与所述参考车速，确定所述车辆的实际滑移率，包括：
根据所述电机实际转速，与所述参考车速及所述车辆的传动系统的传动比的乘积的比值，确定所述车辆的实际滑移率。
4.根据权利要求1所述的车辆防滑控制方法，其特征在于，所述获取所述车辆的实际利用附着系数，包括：
获取所述车辆当前的垂向载荷与纵向驱动力；及
根据所述车辆当前的纵向驱动力与垂向载荷的比值，确定所述车辆的实际利用附着系数。
5.根据权利要求1所述的车辆防滑控制方法，其特征在于，所述根据所述实际滑移率与所述实际利用附着系数，确定所述车辆的车轮与当前地面的最佳滑移率，包括：
判断所述车辆的车轮与当前地面的所述实际滑移率是否大于滑移率阈值；
若该实际滑移率小于所述滑移率阈值，保持所述车辆的车轮与当前路面的所述实际滑移率为最佳滑移率；
若该实际滑移率大于所述滑移率阈值时，根据所述车辆的车轮与当前地面的实际滑移率、所述实际利用附着系数与预先存储的多种的标准路面的标准滑移率和利用附着系数进行比对，分别确定所述当前路面与所述标准路面的多个权重系数；及
根据所述当前路面与所述标准路面的多个权重系数，确定所述车辆的车轮与当前路面的最佳滑移率。
6.根据权利要求5所述的车辆防滑控制方法，其特征在于，所述根据所述当前路面与所述标准路面的多个权重系数，确定所述车辆的车轮与当前路面的最佳滑移率，包括：
根据每个所述标准路面的标准滑移率与其对应的权重系数的乘积之和，与所述当前路面与所述标准路面的多个权重系数之和的比值，确定所述车辆的车轮与当前路面的最佳滑移率。
7.根据权利要求1所述的车辆防滑控制方法，其特征在于，所述根据所述最佳滑移率，确定所述车辆的电机目标转速，包括：
根据所述参考车速、所述车辆的传动系统的传动比及所述最佳滑移率，确定所述车辆的电机目标转速。
8.根据权利要求1所述的车辆防滑控制方法，其特征在于，在确定所述车辆的电机目标转速之后，所述车辆防滑控制方法还包括：
根据所述车辆的电机的电机实际扭矩的变化率与所述车辆的传动系统的形变系数的乘积，确定所述电机目标转速的修正量；及
根据所述电机目标转速及所述电机目标转速的修正量，确定所述车辆的修正后的所述电机目标转速。
9.根据权利要求8所述的车辆防滑控制方法，其特征在于，所述根据所述电机实际转速与所述电机目标转速，确定所述车辆的车轮与当前路面的滑移状态，包括：
根据所述车辆的修正后的所述电机目标转速与所述电机实际转速，确定所述车辆的电机的电机转速偏差值；
根据所述车辆的电机的电机转速偏差值，确定该电机转速偏差值的变化率；
根据所述车辆的电机的电机转速偏差值及该电机转速偏差值的变化率，确定所述车辆的车轮与当前路面的滑移状态。
10.根据权利要求9所述的车辆防滑控制方法，其特征在于，所述根据所述车辆的电机的电机转速偏差值及该电机转速偏差值的变化率，确定所述车辆的车轮与当前路面的滑移状态，包括：
当所述车辆的电机的电机转速偏差值大于0，该电机转速偏差值的变化率大于等于0时，确定所述车辆的车轮与当前路面的滑移状态为滑移加剧状态；或
当所述车辆的电机的电机转速偏差值大于0，该电机转速偏差值的变化率小于0时，确定所述车辆的车轮与当前路面的滑移状态为滑移回调状态；或
当所述车辆的电机的电机转速偏差值小于0，该电机转速偏差值的变化率大于0时，确定所述车辆的车轮与当前路面的滑移状态为滑移上升状态；或
当所述车辆的电机的电机转速偏差值小于0，该电机转速偏差值的变化率大于等于0时，确定所述车辆的车轮与当前路面的滑移状态为滑移加剧状态；或
当所述车辆的电机的电机转速偏差值等于0，该电机转速偏差值的变化率为任意值时，确定所述车辆的车轮与当前路面的滑移状态为最佳滑移状态。
11.根据权利要求1或10所述的车辆防滑控制方法，其特征在于，所述根据所述车辆的车轮与当前路面的滑移状态，确定所述车辆的电机的电机实际扭矩的当前调节量，并根据该当前调节量确定调节后的电机驱动扭矩，以调节该车辆的电机的电机实际转速，使所述电机实际转速达到所述电机目标转速，包括：
根据所述车辆的车轮与当前路面的滑移状态，确定所述车辆的电机的电机实际扭矩的当前调节量；
根据所述车辆的电机的电机请求扭矩与所述电机实际扭矩的当前调节量之和与该电机请求扭矩中的最小值作为调节后的电机驱动扭矩；及
根据该调节后的电机驱动扭矩，调节所述车辆的电机的电机实际转速，使所述电机实际转速达到所述电机目标转速。
12.根据权利要求1或10所述的车辆防滑控制方法，其特征在于，在不同的所述滑移状态之间切换时，所述车辆防滑控制方法还包括：
配置所述车辆的电机在不同所述滑移状态之间切换时的电机实际扭矩的切换初始值。
13.根据权利要求12所述的车辆防滑控制方法，其特征在于，所述配置所述车辆的电机在不同所述滑移状态之间切换时的电机实际扭矩的切换初始值，包括：
根据所述滑移状态切换的前一时刻的调节后的电机驱动扭矩、切换时当前时刻的电机驱动扭矩及所述滑移状态切换的当前时刻的电机转速偏差值，确定所述车辆的电机在不同所述滑移状态之间切换时的电机实际扭矩的切换初始值。
14.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有程序，该程序被处理器执行时，实现如权利要求1至13中任一项所述的车辆防滑控制方法。
15.一种车辆防滑控制系统，其特征在于，包括：一个或多个处理器，用于实现如权利要求1至13中任一项所述的车辆防滑控制方法。
16.一种车辆，其特征在于，包括：如权利要求15所述的车辆防滑控制系统。
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