CN117622130A - 多轴车辆电驱桥轴间扭矩防滑控制方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种多轴车辆电驱桥轴间扭矩防滑控制方法及设备,其选择非驱动轴或转速最低的驱动轴作为参考轴,通过判断参考轴的转速是否大于预定转速值,确定车辆是处于起步状态还是行驶状态,且在起步状态下,判断各驱动轴与参考轴之间的转速差是否大于预定阈值,确定各驱动轴是否处于打滑状态,且在驱动轴处于打滑状态时,通过扭矩转移或扭矩减值以控制各驱动轴的滑移率在预定的最佳滑移率范围内。在行驶状态下,判断各驱动轴的滑移率是否大于预定的最佳滑移率,确定各驱动轴是否处于打滑状态,且在驱动轴处于打滑状态时,通过扭矩转移或扭矩减值以控制各驱动轴的滑移率在预定的最佳滑移率范围内,从而对多轴车辆电驱桥轴间扭矩进行实时的合理分配,且在车辆的多个驱动轴都打滑时,可实现扭矩再分配,从而充分利用各轴的路面附着系数,提高车辆通过能力。
Description
技术领域
本发明属于车辆传动控制领域,具体涉及多轴车辆电驱桥轴间扭矩防滑控制方法及设备、存储介质及程序产品。
背景技术
多轴驱动车辆的动力强劲,通过性强,轴荷分配均匀,广泛应用于牵引车、自卸车等重型载货车辆。随着商用车电气化的发展,多轴驱动车辆从传统发动机,变速箱,多联桥的机械驱动方式,演变成电池、燃料电池发动机、电驱动桥的电驱动方式。
多轴驱动车辆的传统的机械驱动方式靠差速器来实现各轮转速与相应车速的协调。而对于采用电驱动方式的多轴驱动车辆,由于没有传统的多联桥的桥间差速结构,各车轮之间没有机械连接,运动状态相互独立,为了保证转向或在不平路面上行驶时驱动轮之间不产生拖滑而使车辆失去地面牵引力及轮胎的过度磨损,需采用精确的模型或者有效的策略进行差速控制,从而实现从硬件轴间差速控制到软件轴间差速控制的转变
中国发明专利CN109130888A公开了一种双电机分布式四驱系统控制方法,系统结构包括:储能装置及控制单元、驱动单元A、驱动单元B、传动装置、减速装置和差速装置;控制方法包括:经济性分配子功能、纵向分配子功能、横向分配子功能、稳态分配仲裁子功能、前轴滑动率计算子功能、后轴滑动率计算子功能、防滑控制子功能、扭矩需求计算子功能。其中,所述经济性分配子功能,在综合考虑前后电桥的效率特性,通过全局寻优的方法计算车辆从静止到最高车速范围、从无驱动扭矩到最大驱动扭矩范围内所有离散的工况点,综合效率最优的前后桥分配比。所述纵向分配子功能,通过合理分配前后电桥扭矩输出比例,使车辆在不同的轮端扭矩输出情况下,均能尽可能优化四轮综合附着力。所述横向分配子功能,在确保车辆通过弯道或在弯道中行驶时有良好的操控性并且确保足够的稳定性。所述稳态分配仲裁子功能,通过一定的算法将所述经济性分配子功能得到的前后桥扭矩分配比、所述纵向分配子功能得到的前后桥扭矩分配比和所述横向分配子功能得到的前后桥扭矩分配比进行仲裁,从而得到唯一的前后桥扭矩稳态分配比。所述前轴滑动率计算子功能,通过比较前驱动轴实际转速和基于后驱动轴转速计算得到的预期前驱动轴转速,计算前驱动轴相对于后驱动轴的滑动率。所述后轴滑动率计算子功能,通过比较后驱动轴实际转速和基于前驱动轴转速计算得到的预期后驱动轴转速,计算后驱动轴相对于前驱动轴的滑动率。所述防滑控制子功能,根据反映前后轴打滑程度的前后驱动轴的滑动率,对前后桥进行防滑控制,即调节扭矩占比。所述扭矩需求计算子功能,根据轮端扭矩需求和前后轴扭矩占比,计算前后电桥扭矩需求。
CN109130888A公开的双电机分布式四驱系统控制方法通过全局寻优的方法,综合考虑前后电桥的系统高效率,从而得到全车速、全扭矩范围内所有工况下的经济性最优分配;结合车辆滑行阻力矩曲线和车辆外特性曲线,对车辆不同驱动扭矩下的扭矩进行分配,从而使车辆四轮综合附着力最优;用权重的仲裁方法将经济性分配比和纵向分配比进行仲裁,可以兼顾经济性和驾驶性,使车辆稳态匀速行驶时经济性最优,加减速时驾驶性最优;基于方向盘转角和车速的横向分配确保了车辆过弯及弯道行驶的稳定性,而后桥扭矩占比随着方向盘变化而变化,同时具有一定的滞后性的方法,使车辆兼顾了操控性和稳定性;用前后驱动轴转速计算相对滑动率并据此进行防滑控制,使打滑轴的滑动能及时得到抑制的同时,扭矩向另一轴的转移使车辆能快速脱困。但其存在有以下不足:没有具体说明如何实现调节扭矩占比,本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下并无法实施其技术方案,在车辆的前后驱动轴都打滑的时候,无法进行扭矩再分配。
发明内容
本发明的目的是提供一种切实可靠的多轴车辆电驱桥轴间扭矩控制方法及设备、存储介质及程序产品,该多轴车辆包括有多个驱动轴,在起步和正常行驶工况下,对多轴车辆电驱桥轴间扭矩进行实时的合理分配,且在车辆的多个驱动轴都打滑时,可实现扭矩再分配,从而充分利用各轴的路面附着系数,提高车辆通过能力。
根据本发明的第一方面,提供了一种多轴车辆电驱桥轴间扭矩防滑控制方法,其中所述多轴车辆包括有两驱动轴,其中,所述两驱动轴分别为第一驱动轴和第二驱动轴,在所述多轴车辆不包括非驱动轴的情况下,所述两驱动轴中转速较低的驱动轴被选择作为参考轴,在所述多轴车辆还包括至少一非驱动轴的情况下,所述至少一非驱动轴中转速较低的非驱动轴或唯一的非驱动轴被选择作为所述参考轴,所述方法包括有以下步骤:
步骤一:在所述多轴车辆起步时及进入行驶状态期间,通过所述多轴车辆的驱动控制器周期性地确定所述多轴车辆的总实时需求扭矩和扭矩分配因子,且据此计算所述两驱动轴中各驱动轴的实时需求扭矩;
步骤二:通过所述驱动控制器确定所述多轴车辆的实时车速;
步骤三:通过所述驱动控制器,根据所述多轴车辆的转速传感器监测的所述参考轴的实时转速是否大于预定转速值,判断所述多轴车辆处于起步状态还是行驶状态,如果所述参考轴的实时转速小于或等于所述预定转速值,判断所述多轴车辆处于起步状态,如果所述参考轴的实时转速大于所述预定转速值,判断所述多轴车辆是处于行驶状态;
步骤四:如果判断所述多轴车辆处于起步状态,则通过所述驱动控制器将各驱动轴的实时转速与所述参考轴的实时转速之间的实时转速差与预定阈值进行比较,并根据相应驱动轴的实时转速与所述参考轴的实时转速之间的实时转速差是否大于所述预定阈值来判断所述相应驱动轴的打滑状态,如果所述相应驱动轴的实时转速与所述参考轴的实时转速之间的实时转速差小于或等于所述预定阈值,则判断所述相应驱动轴不处于打滑状态,如果所述相应驱动轴的实时转速与所述参考轴的实时转速之间的实时转速差大于所述预定阈值,则判断所述相应驱动轴处于打滑状态;
步骤五:如果判断所述第一驱动轴处于打滑状态,则通过所述驱动控制器将所述第一驱动轴的所述实时需求扭矩减去扭矩T1=(n1-(1+s)×n0)×kp1+(β1-(1+s)×a/R1)×J1×kd1),并将此减去的所述扭矩T1转移到不打滑的所述第二驱动轴上,其中,n1为所述第一驱动轴的实时转速,s为预定的最佳滑移率,n0为所述参考轴的实时转速,kp1为所述第一驱动轴的实时转速差的扭矩增益,β1为所述第一驱动轴的角加速度,a为所述多轴车辆的加速度,R1为所述第一驱动轴的滚动半径,J1为所述第一驱动轴的等效转动惯量,kd1为所述第一驱动轴的角加速度的增益;
步骤六:如果判断所述两驱动轴均处于打滑状态,则通过所述驱动控制器将所述第一驱动轴的所述实时需求扭矩减去所述扭矩T1,以及将所述第二驱动轴的所述实时需求扭矩减去扭矩T2=(n2-(1+s)×n0)×kp2+(β2-(1+s)×a/R2)×J2×kd2,以控制所述两驱动轴的滑移率在预定的最佳滑移率范围内,其中,n2为所述第二驱动轴的实时转速,s为所述预定的最佳滑移率,n0为所述参考轴的实时转速,kp2为所述第二驱动轴的实时转速差的扭矩增益,β2为所述第二驱动轴的角加速度,a为所述多轴车辆的加速度,R2为所述第二驱动轴的滚动半径,J2为所述第二驱动轴的等效转动惯量,kd2为所述第二驱动轴的角加速度的增益;
步骤七:如果判断所述两驱动轴均不处于打滑状态,则通过所述驱动控制器直接将各驱动轴的所述实时需求扭矩分别发送给对应的驱动轴;
步骤八:如果判断所述多轴车辆是处于行驶状态,则通过所述驱动控制器,对所述两驱动轴的实时滑移率进行监测,并根据各驱动轴的实时滑移率是否大于所述预定的最佳滑移率s来判断相应驱动轴的打滑状态,如果相应驱动轴的实时滑移率大于所述预定的最佳滑移率s,则判断所述相应驱动轴处于打滑状态,如果所述相应驱动轴的实时滑移率小于或等于所述预定的最佳滑移率s,则判断所述相应驱动轴不处于打滑状态;
步骤九:如果判断所述第一驱动轴处于打滑状态,则通过所述驱动控制器将所述第一驱动轴的所述实时需求扭矩减去所述扭矩T1,并将此减去的所述扭矩T1转移到不打滑的所述第二驱动轴上;
步骤十:如果判断所述两驱动轴均处于打滑状态,则通过所述驱动控制器将所述第一驱动轴的所述实时需求扭矩减去所述扭矩T1,以及将所述第二驱动轴的所述实时需求扭矩减去所述扭矩T2,以控制所述两驱动轴的滑移率在所述预定的最佳滑移率范围内;以及
步骤十一:如果判断所述两驱动轴均不处于打滑状态,则通过所述驱动控制器直接将各驱动轴的所述实时需求扭矩分别发送给对应的驱动轴。
根据本发明的第二方面,提供了一种多轴车辆电驱桥轴间扭矩防滑控制方法,其中所述多轴车辆包括有多个驱动轴,在所述多轴车辆不包括非驱动轴的情况下,所述多个驱动轴中转速最低的驱动轴被选择作为参考轴,在所述多轴车辆还包括至少一非驱动轴的情况下,所述至少一非驱动轴中转速较低的非驱动轴或唯一的非驱动轴被选择作为参考轴,所述方法包括有以下步骤:
步骤一:在所述多轴车辆起步时及进入行驶状态期间,通过所述多轴车辆的驱动控制器周期性地确定所述多轴车辆的总实时需求扭矩和扭矩分配因子,且据此计算所述多个驱动轴中各驱动轴的实时需求扭矩;
步骤二:通过所述驱动控制器确定所述多轴车辆的实时车速;
步骤三:通过所述驱动控制器,根据所述多轴车辆的转速传感器监测的所述参考轴的实时转速是否大于预定转速值,判断所述多轴车辆处于起步状态还是行驶状态,如果所述参考轴的实时转速小于或等于所述预定转速值,判断所述多轴车辆处于起步状态,如果所述参考轴的实时转速大于所述预定转速值,判断所述多轴车辆处于行驶状态;
步骤四:如果判断所述多轴车辆处于起步状态,则通过所述驱动控制器将各驱动轴的实时转速与所述参考轴的实时转速之间的实时转速差与预定阈值进行比较,并根据相应驱动轴的实时转速与所述参考轴的实时转速之间的实时转速差是否大于所述预定阈值来判断所述相应驱动轴的打滑状态,如果所述相应驱动轴的实时转速与所述参考轴的实时转速之间的实时转速差小于或等于所述预定阈值,则判断所述相应驱动轴不处于打滑状态,如果所述相应驱动轴的实时转速与所述参考轴的实时转速之间的实时转速差大于所述预定阈值,则判断所述相应驱动轴处于打滑状态;
步骤五:如果判断所述多个驱动轴中非全部的一个或多个驱动轴处于打滑状态,则通过所述驱动控制器将打滑的各驱动轴的所述实时需求扭矩分别减去扭矩Tx=(nx-(1+s)×n0)×kpx+(βx-(1+s)×a/Rx)×Jx×kdx,并将各减去的所述扭矩Tx之和按照平均分配的比例或根据不打滑的其它驱动轴的实时滑移率的高低,按照一定比例分别转移到所述不打滑的其它驱动轴上,以控制所述多个驱动轴的滑移率在预定的最佳滑移率范围内,其中,nx为打滑的第x驱动轴的实时转速,s为预定的最佳滑移率,n0为所述参考轴的实时转速,kpx为打滑的第x驱动轴的实时转速差的扭矩增益,βx为打滑的第x驱动轴的角加速度,a为所述多轴车辆的加速度,Rx为打滑的第x驱动轴的滚动半径,Jx为打滑的第x驱动轴的等效转动惯量,kdx为打滑的第x驱动轴的角加速度的增益;
步骤六:如果判断所述多个驱动轴均处于打滑状态,则通过所述驱动控制器将各驱动轴的所述实时需求扭矩分别减去所述扭矩Tx,以控制所述多个驱动轴的滑移率在所述预定的最佳滑移率范围内;
步骤七:如果判断所述多个驱动轴均不处于打滑状态,则通过所述驱动控制器直接将各驱动轴的所述实时需求扭矩发送给对应的驱动轴;
步骤八:如果判断所述多轴车辆处于行驶状态,则通过所述驱动控制器,对所述多个驱动轴的实时滑移率进行监测,并根据各驱动轴的实时滑移率是否大于所述预定的最佳滑移率s来判断相应驱动轴的打滑状态,如果所述相应驱动轴的实时滑移率大于所述预定的最佳滑移率s,则判断所述相应驱动轴处于打滑状态,如果相应驱动轴的实时滑移率小于或等于所述预定的最佳滑移率s,则判断所述相应驱动轴不处于打滑状态;
步骤九:如果判断所述多个驱动轴中非全部的一个或多个驱动轴处于打滑状态,则通过所述驱动控制器将打滑的所述一个或多个驱动轴的所述实时需求扭矩分别减去所述扭矩Tx,并将各减去的所述扭矩Tx之和按照平均分配的比例或根据不打滑的其它驱动轴的实时滑移率的高低,按照一定比例分别转移到不打滑的其它驱动轴上;
步骤十:如果判断所述多个驱动轴中全部驱动轴均处于打滑状态,则通过所述驱动控制器将各驱动轴的所述实时需求扭矩分别减去所述扭矩Tx,以控制所述多个驱动轴的滑移率在所述预定的最佳滑移率范围内;以及
步骤十一:如果判断所述全部驱动轴均不处于打滑状态,则通过所述驱动控制器直接将各驱动轴的所述实时需求扭矩分别发送给对应的驱动轴。
根据本发明的第三方面,提供了一种多轴车辆电驱桥轴间扭矩防滑控制设备,其中所述多轴车辆包括有多个驱动轴,在所述多轴车辆不包括非驱动轴的情况下,所述多个驱动轴中转速最低的驱动轴被选择作为参考轴,在所述多轴车辆还包括至少一非驱动轴的情况下,所述至少一非驱动轴中转速较低的非驱动轴或唯一的非驱动轴被选择作为所述参考轴,所述多轴车辆电驱桥轴间扭矩防滑控制设备包括:
实时需求扭矩计算模块,用于在所述多轴车辆起步时及进入行驶状态期间,周期性地确定所述多轴车辆的总实时需求扭矩和扭矩分配因子TSF,且据此计算所述多个驱动轴中各驱动轴的实时需求扭矩;
实时车速确定模块,用于确定所述多轴车辆的实时车速;
车辆状态确定模块,用于根据转速传感器监测的所述参考轴的实时转速是否大于预定转速值,判断所述多轴车辆处于起步状态还是行驶状态,如果所述参考轴的实时转速小于或等于所述预定转速值,判断所述多轴车辆是处于起步状态,如果所述参考轴的实时转速大于所述预定转速值,判断所述多轴车辆处于行驶状态;
第一驱动轴状态判断模块,用于在所述多轴车辆处于起步状态时,将各驱动轴的实时转速与所述参考轴的实时转速之间的实时转速差与预定阈值进行比较,并根据相应驱动轴的实时转速与所述参考轴的实时转速之间的实时转速差是否大于所述预定阈值来判断所述相应驱动轴的打滑状态,如果所述相应驱动轴的实时转速与所述参考轴的实时转速之间的实时转速差小于或等于所述预定阈值,则判断所述相应驱动轴不处于打滑状态,如果所述相应驱动轴的实时转速与所述参考轴的实时转速之间的实时转速差大于所述预定阈值,则判断所述相应驱动轴处于打滑状态;
第一扭矩分配模块,用于在所述多轴车辆处于起步状态且所述多个驱动轴中非全部的的一个或多个处于打滑状态时,将打滑的各驱动轴的所述实时需求扭矩分别减去扭矩Tx=(nx-(1+s)×n0)×kpx+(βx-(1+s)×a/Rx)×Jx×kdx,并将各减去的所述扭矩Tx之和按照平均分配的比例或根据不打滑的其它驱动轴的实时滑移率的高低,按照一定比例分别转移到所述不打滑的其它驱动轴上,以控制所述多个驱动轴的滑移率在预定的最佳滑移率范围内,其中,
nx为打滑的第x驱动轴的实时转速,
s为预定的最佳滑移率,
n0为所述参考轴的实时转速,
kpx为打滑的第x驱动轴的实时转速差的扭矩增益
βx为打滑的第x驱动轴的角加速度,
a为所述多轴车辆加速度,
Rx为打滑的第x驱动轴的滚动半径,
Jx为打滑的第x驱动轴的等效转动惯量,以及
kdx为打滑的第x驱动轴的角加速度的增益;
第二扭矩分配模块,用于在所述多轴车辆处于起步状态且所述多个驱动轴均处于打滑状态时,将各驱动轴的实时需求扭矩分别减去Tx,以控制所述多个驱动轴的滑移率在预定的最佳滑移率范围内;
第三扭矩分配模块,用于在所述多轴车辆处于起步状态且所述多个驱动轴均不处于打滑状态时,直接将各驱动轴的实时需求扭矩发送给对应的驱动轴;
第二驱动轴状态判断模块,用于在所述多轴车辆处于行驶状态时,对所述多个驱动轴的实时滑移率进行监测,并根据各驱动轴的实时滑移率是否大于预定的最佳滑移率s来判断相应驱动轴的打滑状态。如果所述相应驱动轴的实时滑移率大于所述预定的最佳滑移率s,则判断所述相应驱动轴处于打滑状态,如果所述相应驱动轴的实时滑移率小于或等于所述预定的最佳滑移率s,则判断所述相应驱动轴不处于打滑状态;
第四扭矩分配模块,用于在所述多轴车辆处于行驶状态且所述多个驱动轴中非全部的一个或多个驱动轴处于打滑状态时,将打滑的所述一个或多个驱动轴的实时需求扭矩分别减去所述扭矩Tx,并将各减去的所述扭矩Tx之和按照平均分配的比例或根据不打滑的其它驱动轴的实时滑移率的高低,按照一定比例分别转移到不打滑的其它驱动轴上;
第五扭矩分配模块,用于在所述多轴车辆处于行驶状态且所述多个驱动轴均处于打滑状态时,将各驱动轴的实时需求扭矩分别减去所述扭矩Tx,以控制所述多个驱动轴的滑移率在所述预定的最佳滑移率范围内;以及
第六扭矩分配模块,用于在所述多轴车辆处于行驶状态且全部驱动轴均不处于打滑状态时,直接将各驱动轴的实时需求扭矩分别发送给对应的驱动轴。
根据本发明的第四方面,提供了一种多轴车辆电驱桥轴间扭矩防滑控制设备,其中所述多轴车辆包括有多个驱动轴,在所述多轴车辆不包括非驱动轴的情况下,所述多个驱动轴中转速最低的驱动轴被选择作为参考轴,在所述多轴车辆还包括至少一非驱动轴的情况下,所述至少一非驱动轴中转速较低的非驱动轴或唯一的非驱动轴被选择作为所述参考轴,所述多轴车辆电驱桥轴间扭矩防滑控制设备包括有:
多个转速传感器,分别用于监测各所述多个驱动轴和所述至少一非驱动轴的实时转速;以及
驱动控制器,所述驱动控制器与所述多个转速传感器连接,且包括有:
存储器,其用于存储指令;以及
处理器,其耦合到所述存储器,所述指令在由所述处理器执行时,使得所述处理器执行上述多轴车辆电驱桥轴间扭矩防滑控制方法。
根据本发明的第五方面,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有指令,该指令在由处理器执行时,使得该处理器执行上述多轴车辆电驱桥轴间扭矩防滑控制方法。
根据本发明的第六方面,提供了一种计算机程序产品,其包括指令,该指令在由处理器执行时,使得该处理器执行上述多轴车辆电驱桥轴间扭矩防滑控制方法。
综上所述,本发明的多轴车辆电驱桥轴间扭矩控制方法实现了以下有益技术效果:在起步和正常行驶工况下,对多轴车辆电驱桥轴间扭矩进行实时的合理分配,且在车辆的多个驱动轴都打滑时,可实现扭矩再分配,从而充分利用各轴的路面附着系数,提高车辆通过能力
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来对本发明做进一步详细的说明。
图1为根据本发明的第一实施例的多轴车辆电驱桥轴间扭矩控制方法的流程图。
图2为根据本发明的第二实施例的多轴车辆电驱桥轴间扭矩控制方法的流程图。
图3为根据本发明的第三实施例的多轴车辆电驱桥轴间扭矩控制设备的结构方框图。
图4为根据本发明的第四实施例的多轴车辆电驱桥轴间扭矩控制设备的结构方框图。
具体实施方式
关于本文中所使用之“第一”、“第二”等,并非特别指次序或顺位的意思,其仅为了区别以相同技术用语描述的组件或操作。
图1为根据本发明的第一实施例的多轴车辆电驱桥轴间扭矩防滑控制方法100的流程图。根据本发明的第一实施例的多轴车辆电驱桥轴间扭矩控制方法100用于对多轴车辆电驱桥轴间扭矩进行实时的合理分配,其中该多轴车辆包括有两驱动轴和一非驱动轴,其中,该两驱动轴分为第一驱动轴和第二驱动轴,该非驱动轴被选择作为参考轴。在该多轴车辆不包括非驱动轴的情况下,该两驱动轴中转速较低的驱动轴被选择作为参考轴。在该多轴车辆包括多个非驱动轴的情况下,该多个非驱动轴中转速较低的非驱动轴被选择作为参考轴。该方法100包括有以下步骤:
步骤102:在该多轴车辆起步时及进入行驶状态期间,通过该多轴车辆的驱动控制器周期性地(在本实施例中为10毫秒)确定该多轴车辆的总实时需求扭矩和扭矩分配因子TSF,且据此计算该两驱动轴中各驱动轴的实时需求扭矩。其中,该多轴车辆的总实时需求扭矩与该多轴车辆的油门(加速踏板)的位置、驾驶模式与以及车速相关。
步骤104:通过该多轴车辆的转速传感器监测该多轴车辆的各驱动轴的实时转速,且通过该驱动控制器,基于该实时转速,通过计算以确定该多轴车辆的实时车速。在本实施例中,在车轮未打滑的情况下,该多轴车辆的实时车速=该多轴车辆的各驱动轴的实时转速与各驱动轴相应的各车轮轮胎的滚动半径的乘积的平均值。在车轮打滑的情况下,该多轴车辆的实时车速=车轮打滑前的车速+车轮打滑后的该多轴车辆的加速度的积分值。当然,本领域的技术人员可以根据具体应用场景的要求,采用其他方法来确定该多轴车辆的实时车速。
步骤106:通过该驱动控制器,根据转速传感器监测的该参考轴的实时转速是否大于预定转速值,判断该多轴车辆处于起步状态还是行驶状态。如果该参考轴的实时转速小于或等于该预定转速值,判断该多轴车辆处于起步状态。如果该参考轴的实时转速大于该预定转速值,判断该多轴车辆处于行驶状态。在本实施例中,该预定转速值为2rpm。当然,本领域的技术人员可以根据具体应用场景的要求,采用通过试验标定的其他预定转速值。
步骤108:如果判断该多轴车辆处于起步状态,则通过该驱动控制器将各驱动轴的实时转速与该参考轴的实时转速之间的实时转速差与预定阈值进行比较,并根据相应驱动轴的实时转速与该参考轴的实时转速之间的实时转速差是否大于该预定阈值来判断该相应驱动轴的打滑状态。如果该相应驱动轴的实时转速与该参考轴的实时转速之间的实时转速差小于或等于该预定阈值,则判断该相应驱动轴不处于打滑状态。如果该相应驱动轴的实时转速与该参考轴的实时转速之间的实时转速差大于该预定阈值,则判断该相应驱动轴处于打滑状态。在本实施例中,该预定阈值为20%。当然,本领域的技术人员可以根据具体应用场景的要求,采用通过试验标定的其它阈值。
步骤110:如果判断第一驱动轴处于打滑状态,则通过该驱动控制器将第一驱动轴的实时需求扭矩减去T1=(n1-(1+s)×n0)×kp1+(β1-(1+s)×a/R1)×J1×kd1,并将此减去的扭矩T1转移到不打滑的第二驱动轴上,即进行扭矩转移,其中,
n1为第一驱动轴的实时转速,
s为预定的最佳滑移率,在本实施例中,该预定的最佳滑移率s为20%,当然,本领域的技术人员可以根据具体应用场景的要求,采用根据需要设定的其它值,
n0为该参考轴的实时转速,
kp1为第一驱动轴的实时转速差的扭矩增益。在本实施例中,该kp1的初始值为1,本领域的技术人员可据整车试验做标定调整,
β1为第一驱动轴的角加速度,
a为该多轴车辆加速度,
R1为第一驱动轴的滚动半径,
J1为第一驱动轴的等效转动惯量,以及
kd1为第一驱动轴的角加速度的增益。在本实施例中,该kd1的初始值为1,本领域的技术人员可据整车试验做标定调整。
步骤112:如果判断该两驱动轴均处于打滑状态,则通过该驱动控制器将第一驱动轴的实时需求扭矩减去T1,以及将第二驱动轴的实时需求扭矩减去T2=(n2-(1+s)×n0)×kp2+(β2-(1+s)×a/R2)×J2×kd2,即进行扭矩减值,以控制该两驱动轴的滑移率在预定的最佳滑移率范围内。在本实施例中,该预定的最佳滑移率范围为8~25%,优选为10~20%,更优选为8~15%,其中,
n2为第二驱动轴的实时转速,
s为预定的最佳滑移率。在本实施例中,该预定的最佳滑移率s为20%,当然,本领域的技术人员可以根据具体应用场景的要求,采用根据需要设定的其它阈值,
n0为该参考轴的实时转速,
kp2为第二驱动轴的实时转速差的扭矩增益。在本实施例中,该kp的2初始值为1,本领域的技术人员可据整车试验做标定调整,
β2为第二驱动轴的角加速度,
a为该多轴车辆加速度,
R2为第二驱动轴的滚动半径,
J2为第二驱动轴的等效转动惯量,以及
kd2为第二驱动轴的角加速度的增益。在本实施例中,该kd2的初始值为1,本领域的技术人员可据整车试验做标定调整。
步骤114:如果判断该两驱动轴均不处于打滑状态,则通过该驱动控制器直接将各驱动轴的实时需求扭矩分别发送给对应的驱动轴。
步骤116:如果判断该多轴车辆是处于行驶状态,则通过该驱动控制器,对两驱动轴的实时滑移率进行监测,并根据各驱动轴的实时滑移率是否大于该预定的最佳滑移率s来判断相应驱动轴的打滑状态。如果该相应驱动轴的实时滑移率大于该预定的最佳滑移率s,则判断该相应驱动轴处于打滑状态,如果该相应驱动轴的实时滑移率小于或等于该预定的最佳滑移率s,则判断该相应驱动轴不处于打滑状态。在本实施例中,各驱动轴中第x驱动轴的实时滑移率Slipx=(Vm-V)/V×100%,其中V为该多轴车辆的实时车速,Vm为该多轴车辆的各驱动轴中第x驱动轴的实时转速和与第x驱动轴相应的车轮轮胎的滚动半径的乘积;或者,各驱动轴的实时滑移率Slipx=(第x驱动轴的实时转速×与第x驱动轴相应的车轮轮胎的滚动半径/参考轴的实时转速×与参考轴相应的车轮轮胎的滚动半径)-1。
步骤118:如果判断第一驱动轴处于打滑状态,则通过该驱动控制器将第一驱动轴的实时需求扭矩减去T1,并将此减去的扭矩T1转移到不打滑的第二驱动轴上,即执行扭矩转移。
步骤120:如果判断两驱动轴均处于打滑状态,则通过该驱动控制器将第一驱动轴的实时需求扭矩减去T1,以及将第二驱动轴的实时需求扭矩减去T2,即执行扭矩减值,以控制两驱动轴的滑移率在预定的最佳滑移率范围内。在本实施例中,该预定的最佳滑移率范围为8~25%,优选为10~20%,更优选为8~15%。
步骤122:如果判断两驱动轴均不处于打滑状态,则通过该驱动控制器直接将各驱动轴的实时需求扭矩分别发送给对应的驱动轴。
图2为根据本发明的第二实施例的多轴车辆电驱桥轴间扭矩防滑控制方法100A的流程图。根据本发明的第二实施例的多轴车辆电驱桥轴间扭矩防滑控制方法100A用于对多轴车辆电驱桥轴间扭矩进行实时的合理分配,其中该多轴车辆包括有多个(三个及以上)驱动轴。在该多轴车辆不包括非驱动轴的情况下,该多个驱动轴中转速最低的驱动轴被选择作为参考轴。在该多轴车辆包括至少一非驱动轴的情况下,该至少一非驱动轴中转速较低的非驱动轴或唯一的非驱动轴被选择作为参考轴,该方法100A包括有以下步骤:
步骤102A:在该多轴车辆起步时及进入行驶状态期间,通过该多轴车辆的驱动控制器周期性地(在本实施例中为10毫秒)确定该多轴车辆的总实时需求扭矩和扭矩分配因子TSF,且据此计算该多个驱动轴中各驱动轴的实时需求扭矩。其中,该多轴车辆的总实时需求扭矩与该多轴车辆的油门(加速踏板)的位置、驾驶模式与以及车速相关。
步骤104A:通过该多轴车辆的转速传感器监测该多轴车辆的各驱动轴的实时转速,且通过该驱动控制器,基于该实时转速,通过计算以确定该多轴车辆的实时车速。在本实施例中,在车轮未打滑的情况下,该多轴车辆的实时车速=所述多轴车辆的各驱动轴的实时转速与各驱动轴相应的各车轮轮胎的滚动半径的乘积的平均值。在车轮打滑的情况下,该多轴车辆的实时车速=车轮打滑前的车速+车轮打滑后的该多轴车辆的加速度的积分值。当然,本领域的技术人员可以根据具体应用场景的要求,采用其他方法来确定该多轴车辆的实时车速。
步骤106A:通过该驱动控制器,根据转速传感器监测的该参考轴的实时转速是否大于预定转速值,判断该多轴车辆处于起步状态还是行驶状态。如果该参考轴的实时转速小于或等于该预定转速值,判断该多轴车辆处于起步状态。如果该参考轴的实时转速大于该预定转速值,判断该多轴车辆处于行驶状态。在本实施例中,该预定转速值为2rpm。当然,本领域的技术人员可以根据具体应用场景的要求,采用通过试验标定的其他预定转速值。
步骤108A:如果判断该多轴车辆处于起步状态,则通过该驱动控制器将各驱动轴的实时转速与该参考轴的实时转速之间的实时转速差与预定阈值进行比较,并根据相应驱动轴的实时转速与该参考轴的实时转速之间的实时转速差是否大于该预定阈值来判断该相应驱动轴的打滑状态。如果该相应驱动轴的实时转速与该参考轴的实时转速之间的实时转速差小于或等于该预定阈值,则判断该相应驱动轴不处于打滑状态。如果该相应驱动轴的实时转速与该参考轴的实时转速之间的实时转速差大于该预定阈值,则判断该相应驱动轴处于打滑状态。在本实施例中,该预定阈值为20%。当然,本领域的技术人员可以根据具体应用场景的要求,采用通过试验标定的其它阈值。
步骤110A:如果判断该多个驱动轴中非全部的一个或多个驱动轴处于打滑状态,则通过该驱动控制器将打滑的该一个或多个驱动轴的实时需求扭矩分别减去Tx=(nx-(1+s)×n0)×kpx+(βx-(1+s)×a/Rx)×Jx×kdx,并将各减去的扭矩Tx之和按照不平均分配的比例或根据不打滑的其它驱动轴的实时滑移率的高低,按照一定比例分别转移到不打滑的其它驱动轴上,即进行扭矩转移,以控制该多个驱动轴的滑移率在预定的最佳滑移率范围内,其中,
nx为打滑的第x驱动轴的实时转速,
s为预定的最佳滑移率。在本实施例中,该预定的最佳滑移率s为20%,当然,本领域的技术人员可以根据具体应用场景的要求,采用根据需要设定的其它阈值,
n0为该参考轴的实时转速,
kpx为打滑的第x驱动轴的实时转速差的扭矩增益。在本实施例中,该kpx的初始值为1,本领域的技术人员可据整车试验做标定调整,
βx为打滑的第x驱动轴的角加速度,
a为该多轴车辆加速度,
Rx为打滑的第x驱动轴的滚动半径,
Jx为打滑的第x驱动轴的等效转动惯量,以及
kdx为打滑的第x驱动轴的角加速度的增益。在本实施例中,该kdx的初始值为1,本领域的技术人员可据整车试验做标定调整。
步骤112A:如果判断该多个驱动轴均处于打滑状态,则通过该驱动控制器将各驱动轴的实时需求扭矩分别减去扭矩Tx,即进行扭矩减值,以控制该多个驱动轴的滑移率在预定的最佳滑移率范围内。在本实施例中,该预定的最佳滑移率范围为8~25%,优选为10~20%,更优选为8~15%。
步骤114A:如果判断该多个驱动轴均不处于打滑状态,则通过该驱动控制器直接将各驱动轴的实时需求扭矩分别发送给对应的驱动轴。
步骤116A:如果判断该多轴车辆是处于行驶状态,则通过该多轴车辆的该驱动控制器,对该多个驱动轴的实时滑移率进行监测,并根据各驱动轴的实时滑移率是否大于该预定的最佳滑移率s来判断相应驱动轴的打滑状态。如果该相应驱动轴的实时滑移率大于该预定的最佳滑移率s,则判断该相应驱动轴处于打滑状态;如果该相应驱动轴的实时滑移率小于或等于该预定的最佳滑移率s,则判断该相应驱动轴不处于打滑状态。在本实施例中,各驱动轴中第x驱动轴的实时滑移率Slipx=(Vm-V)/V×100%,其中V为该多轴车辆的实时车速,Vm为该多轴车辆的各驱动轴中第x驱动轴的实时转速和与第x驱动轴相应的车轮轮胎的滚动半径的乘积;或者,各驱动轴中第x驱动轴的实时滑移率Slipx=(第x驱动轴的实时转速×与第x驱动轴相应的车轮轮胎的滚动半径/参考轴的实时转速×与参考轴相应的车轮轮胎的滚动半径)-1。
步骤118A:如果判断该多个驱动轴中非全部的一个或多个驱动轴处于打滑状态,则通过该驱动控制器将打滑的该一个或多个驱动轴的实时需求扭矩分别减去扭矩Tx,并将各减去的扭矩Tx之和按照平均分配的比例或根据不打滑的其它驱动轴的实时滑移率的高低,按照一定比例分别转移到不打滑的其它驱动轴上。在本实施例中,各减去的扭矩Tx之和被优先分配给不打滑且滑移率低的其它驱动轴。
步骤120A:如果判断该多个驱动轴均处于打滑状态,则通过该驱动控制器将各驱动轴的实时需求扭矩分别减去扭矩Tx,即执行扭矩减值,以控制该多个驱动轴的滑移率在该预定的最佳滑移率范围内。在本实施例中,该预定的最佳滑移率范围为8~25%,优选为10~20%,更优选为8~15%。
步骤122A:如果该判断该多个驱动轴均不处于打滑状态,则通过该驱动控制器直接将各驱动轴的实时需求扭矩分别发送给对应的驱动轴。
图3为根据本发明的第三实施例的多轴车辆电驱桥轴间扭矩控制设备300的结构方框图。根据本发明的第三实施例的多轴车辆电驱桥轴间扭矩控制设备300用于对多轴车辆电驱桥轴间扭矩进行实时的合理分配,其中该多轴车辆包括有多个(两个或更多个)驱动轴。在该多轴车辆不包括非驱动轴的情况下,该多个驱动轴中转速最低的驱动轴被选择作为参考轴。在该多轴车辆还包括至少一非驱动轴的情况下,该至少一非驱动轴中转速较低的非驱动轴或唯一的非驱动轴被选择作为参考轴。该多轴车辆电驱桥轴间扭矩防滑控制设备300包括有多个转速传感器302,分别用于监测该多个驱动轴和该至少一非驱动轴的实时转速;以及驱动控制器304,驱动控制器304包括有存储器3042,其用于存储指令;以及处理器3044,其耦合到存储器3042,该(些)指令在由处理器3044执行时,使得处理器3044执行根据本发明的第一实施例或第二实施例所述的方法。
图4为根据本发明的第四实施例的多轴车辆电驱桥轴间扭矩防滑控制设备400的结构方框图。根据本发明的第四实施例的多轴车辆电驱桥轴间扭矩防滑控制设备400用于对多轴车辆电驱桥轴间扭矩进行实时的合理分配,其中该多轴车辆包括有多个(两个或更多个)驱动轴。在该多轴车辆不包括非驱动轴的情况下,该多个驱动轴中转速最低的驱动轴被选择作为参考轴。在该多轴车辆还包括至少一非驱动轴的情况下,该至少一非驱动轴中转速较低的非驱动轴或唯一的非驱动轴被选择作为参考轴。该多轴车辆电驱桥轴间扭矩防滑控制设备400包括有实时需求扭矩计算模块400A、实时车速确定模块400B、车辆状态确定模块400C、第一驱动轴状态判断模块400D、第一扭矩分配模块400E、第二扭矩分配模块400F、第三扭矩分配模块400G、第二驱动轴状态判断模块400H、第四扭矩分配模块400I、第五扭矩分配模块400J和第六扭矩分配模块400K,各模块400A-400K可根据具体应用场景的要求,采用程序软件或固件来实现。
实时需求扭矩计算模块400A用于在该多轴车辆起步时及进入行驶状态期间,周期性地(在本实施例中为10毫秒)确定该多轴车辆的总实时需求扭矩和扭矩分配因子TSF,且据此计算该多个驱动轴中各驱动轴的实时需求扭矩。其中,该多轴车辆的总实时需求扭矩与该多轴车辆的油门(加速踏板)的位置、驾驶模式与以及车速相关。
实时车速确定模块400B用于确定该多轴车辆的实时车速。在该实施例中,通过转速传感器监测该多轴车辆的各驱动轴的实时转速,且由该实时车速确定模块400B,基于该实时转速,通过计算以确定该多轴车辆的实时车速。在该实施例中,在车轮未打滑的情况下,该多轴车辆的实时车速=该多轴车辆的各驱动轴的实时转速与各驱动轴相应的各车轮轮胎的滚动半径的乘积的平均值;在车轮打滑的情况下,该多轴车辆的实时车速=车轮打滑前的车速+车轮打滑后的该多轴车辆的加速度的积分值。当然,本领域的技术人员可以根据具体应用场景的要求,采用其他方法来确定该多轴车辆的实时车速。
车辆状态确定模块400C用于根据转速传感器监测的该参考轴的实时转速是否大于预定转速值,判断该多轴车辆处于起步状态还是行驶状态,如果该参考轴的实时转速小于或等于该预定转速值,判断该多轴车辆是处于起步状态。如果该参考轴的实时转速大于该预定转速值,判断该多轴车辆处于行驶状态。在该实施例中,该预定转速值为2rpm。当然,本领域的技术人员可以根据具体应用场景的要求,采用通过试验标定的其他预定转速值。
第一驱动轴状态判断模块400D用于在该多轴车辆处于起步状态时,将各驱动轴的实时转速与该参考轴的实时转速之间的实时转速差与预定阈值进行比较,并根据相应驱动轴的实时转速与该参考轴的实时转速之间的实时转速差是否大于该预定阈值来判断该相应驱动轴的打滑状态,如果该相应驱动轴的实时转速与该参考轴的实时转速之间的实时转速差小于或等于该预定阈值,则判断该相应驱动轴不处于打滑状态,如果该相应驱动轴的实时转速与该参考轴的实时转速之间的实时转速差大于该预定阈值,则判断该相应驱动轴处于打滑状态。在该实施例中,该预定阈值为20%。当然,本领域的技术人员可以根据具体应用场景的要求,采用通过试验标定的其它阈值。
该第一扭矩分配模块400E用于在该多轴车辆处于起步状态且该多个驱动轴中非全部的的一个或多个处于打滑状态时,将打滑的各驱动轴的实时需求扭矩分别减去扭矩Tx,并将各减去的该扭矩Tx之和按照平均分配的比例或根据不打滑的其它驱动轴的实时滑移率的高低,按照一定比例分别转移到该不打滑的其它驱动轴上,以控制该多个驱动轴的滑移率在预定的最佳滑移率范围内。在该实施例中,Tx=(nx-(1+s)×n0)×kpx+(βx-(1+s)×a/Rx)×Jx×kdx,其中,nx为打滑的第x驱动轴的实时转速,
s为预定的最佳滑移率。在本实施例中,该预定的最佳滑移率s为20%,当然,本领域的技术人员可以根据具体应用场景的要求,采用根据需要设定的其它阈值,
n0为该参考轴的实时转速,
kpx为打滑的第x驱动轴的实时转速差的扭矩增益。在本实施例中,该kpx的初始值为1,本领域的技术人员可据整车试验做标定调整,
βx为打滑的第x驱动轴的角加速度,
a为该多轴车辆加速度,
Rx为打滑的第x驱动轴的滚动半径,
Jx为打滑的第x驱动轴的等效转动惯量,以及
kdx为打滑的第x驱动轴的角加速度的增益。在本实施例中,该kdx的初始值为1,本领域的技术人员可据整车试验做标定调整。
第二扭矩分配模块400F用于在该多轴车辆处于起步状态且该多个驱动轴均处于打滑状态时,将各驱动轴的实时需求扭矩分别减去Tx,以控制该多个驱动轴的滑移率在预定的最佳滑移率范围内。在该实施例中,该预定的最佳滑移率范围为8~25%,优选为10~20%,更优选为8~15%。
第三扭矩分配模块400G用于在该多轴车辆处于起步状态且该多个驱动轴均不处于打滑状态时,直接将各驱动轴的实时需求扭矩发送给对应的驱动轴。
第二驱动轴状态判断模块400H用于在该多轴车辆处于行驶状态时,对该多个驱动轴的实时滑移率进行监测,并根据各驱动轴的实时滑移率是否大于预定的最佳滑移率s来判断相应驱动轴的打滑状态。如果该相应驱动轴的实时滑移率大于该预定的最佳滑移率s,则判断该相应驱动轴处于打滑状态。如果该相应驱动轴的实时滑移率小于或等于该预定的最佳滑移率s,则判断该相应驱动轴不处于打滑状态。在该实施例中,各驱动轴中第x驱动轴的实时滑移率Slipx=(Vm-V)/V×100%,其中V为该多轴车辆的实时车速,Vm为该多轴车辆的各驱动轴中第x驱动轴的实时转速和与第x驱动轴相应的车轮轮胎的滚动半径的乘积;或者,各驱动轴中第x驱动轴的实时滑移率Slipx=(第x驱动轴的实时转速×与第x驱动轴相应的车轮轮胎的滚动半径/参考轴的实时转速×与参考轴相应的车轮轮胎的滚动半径)-1。
第四扭矩分配模块400I用于在该多轴车辆处于行驶状态且该多个驱动轴中非全部的一个或多个驱动轴处于打滑状态时,将打滑的该一个或多个驱动轴的实时需求扭矩分别减去该扭矩Tx,并将各减去的扭矩Tx之和按照平均分配的比例或根据不打滑的其它驱动轴的实时滑移率的高低,按照一定比例分别转移到不打滑的其它驱动轴上。在本实施例中,各减去的扭矩Tx之和被优先分配给不打滑且滑移率低的其它驱动轴。
第五扭矩分配模块400J用于在该多轴车辆处于行驶状态且该多个驱动轴均处于打滑状态时,将各驱动轴的实时需求扭矩分别减去扭矩Tx,以控制该多个驱动轴的滑移率在该预定的最佳滑移率范围内。在该实施例中,该预定的最佳滑移率范围为8~25%,优选为10~20%,更优选为8~15%。
第六扭矩分配模块400K用于在该多轴车辆处于行驶状态且全部驱动轴均不处于打滑状态时,直接将各驱动轴的实时需求扭矩分别发送给对应的驱动轴。
本发明的第五实施例提供了一种计算机可读存储介质(未图示),其上存储有指令,该(些)指令在由处理器执行时,使得该处理器执行根据本发明第一实施例或第二实施例所述的方法。
本发明的第六实施例提供了一种计算机程序产品(未图示),其包括有指令,该(些)指令在由处理器执行时,使得该处理器执行根据本发明第一实施例或第二实施例所述的方法。
以上仅为本发明的较佳实施例,不能以此限定本发明的实施范围,即凡根据本申请的权利要求书和说明书所作的简单的等效变化与修改,皆仍属本发明的保护范围内。另外本发明的任一实施例或权利要求不须实现本发明所公开的全部目的或优点或特点。此外,摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件检索之用,并非用来限制本发明的保护范围。
Claims (13)
1.一种多轴车辆电驱桥轴间扭矩防滑控制方法,其中所述多轴车辆包括有两驱动轴,其中,所述两驱动轴分别为第一驱动轴和第二驱动轴,在所述多轴车辆不包括非驱动轴的情况下,所述两驱动轴中转速较低的驱动轴被选择作为参考轴,在所述多轴车辆还包括至少一非驱动轴的情况下,所述至少一非驱动轴中转速较低的非驱动轴或唯一的非驱动轴被选择作为所述参考轴,所述方法包括有以下步骤:
步骤一:在所述多轴车辆起步时及进入行驶状态期间,通过所述多轴车辆的驱动控制器周期性地确定所述多轴车辆的总实时需求扭矩和扭矩分配因子,且据此计算所述两驱动轴中各驱动轴的实时需求扭矩;
步骤二:通过所述驱动控制器确定所述多轴车辆的实时车速;
步骤三:通过所述驱动控制器,根据所述多轴车辆的转速传感器监测的所述参考轴的实时转速是否大于预定转速值,判断所述多轴车辆处于起步状态还是行驶状态,如果所述参考轴的实时转速小于或等于所述预定转速值,判断所述多轴车辆处于起步状态,如果所述参考轴的实时转速大于所述预定转速值,判断所述多轴车辆是处于行驶状态;
步骤四:如果判断所述多轴车辆处于起步状态,则通过所述驱动控制器将各驱动轴的实时转速与所述参考轴的实时转速之间的实时转速差与预定阈值进行比较,并根据相应驱动轴的实时转速与所述参考轴的实时转速之间的实时转速差是否大于所述预定阈值来判断所述相应驱动轴的打滑状态,如果所述相应驱动轴的实时转速与所述参考轴的实时转速之间的实时转速差小于或等于所述预定阈值,则判断所述相应驱动轴不处于打滑状态,如果所述相应驱动轴的实时转速与所述参考轴的实时转速之间的实时转速差大于所述预定阈值,则判断所述相应驱动轴处于打滑状态;
步骤五:如果判断所述第一驱动轴处于打滑状态,则通过所述驱动控制器将所述第一驱动轴的所述实时需求扭矩减去扭矩T1=(n1-(1+s)×n0)×kp1+(β1-(1+s)×a/R1)×J1×kd1),并将此减去的所述扭矩T1转移到不打滑的所述第二驱动轴上,其中,n1为所述第一驱动轴的实时转速,s为预定的最佳滑移率,n0为所述参考轴的实时转速,kp1为所述第一驱动轴的实时转速差的扭矩增益,β1为所述第一驱动轴的角加速度,a为所述多轴车辆的加速度,R1为所述第一驱动轴的滚动半径,J1为所述第一驱动轴的等效转动惯量,kd1为所述第一驱动轴的角加速度的增益;
步骤六:如果判断所述两驱动轴均处于打滑状态,则通过所述驱动控制器将所述第一驱动轴的所述实时需求扭矩减去所述扭矩T1,以及将所述第二驱动轴的所述实时需求扭矩减去扭矩T2=(n2-(1+s)×n0)×kp2+(β2-(1+s)×a/R2)×J2×kd2,以控制所述两驱动轴的滑移率在预定的最佳滑移率范围内,其中,n2为所述第二驱动轴的实时转速,s为所述预定的最佳滑移率,n0为所述参考轴的实时转速,kp2为所述第二驱动轴的实时转速差的扭矩增益,β2为所述第二驱动轴的角加速度,a为所述多轴车辆的加速度,R2为所述第二驱动轴的滚动半径,J2为所述第二驱动轴的等效转动惯量,kd2为所述第二驱动轴的角加速度的增益;
步骤七:如果判断所述两驱动轴均不处于打滑状态,则通过所述驱动控制器直接将各驱动轴的所述实时需求扭矩分别发送给对应的驱动轴;
步骤八:如果判断所述多轴车辆是处于行驶状态,则通过所述驱动控制器,对所述两驱动轴的实时滑移率进行监测,并根据各驱动轴的实时滑移率是否大于所述预定的最佳滑移率s来判断相应驱动轴的打滑状态,如果相应驱动轴的实时滑移率大于所述预定的最佳滑移率s,则判断所述相应驱动轴处于打滑状态,如果所述相应驱动轴的实时滑移率小于或等于所述预定的最佳滑移率s,则判断所述相应驱动轴不处于打滑状态;
步骤九:如果判断所述第一驱动轴处于打滑状态,则通过所述驱动控制器将所述第一驱动轴的所述实时需求扭矩减去所述扭矩T1,并将此减去的所述扭矩T1转移到不打滑的所述第二驱动轴上;
步骤十:如果判断所述两驱动轴均处于打滑状态,则通过所述驱动控制器将所述第一驱动轴的所述实时需求扭矩减去所述扭矩T1,以及将所述第二驱动轴的所述实时需求扭矩减去所述扭矩T2,以控制所述两驱动轴的滑移率在所述预定的最佳滑移率范围内;以及
步骤十一:如果判断所述两驱动轴均不处于打滑状态,则通过所述驱动控制器直接将各驱动轴的所述实时需求扭矩分别发送给对应的驱动轴。
2.一种多轴车辆电驱桥轴间扭矩防滑控制方法,其中所述多轴车辆包括有多个驱动轴,在所述多轴车辆不包括非驱动轴的情况下,所述多个驱动轴中转速最低的驱动轴被选择作为参考轴,在所述多轴车辆还包括至少一非驱动轴的情况下,所述至少一非驱动轴中转速较低的非驱动轴或唯一的非驱动轴被选择作为参考轴,所述方法包括有以下步骤:
步骤一:在所述多轴车辆起步时及进入行驶状态期间,通过所述多轴车辆的驱动控制器周期性地确定所述多轴车辆的总实时需求扭矩和扭矩分配因子,且据此计算所述多个驱动轴中各驱动轴的实时需求扭矩;
步骤二:通过所述驱动控制器确定所述多轴车辆的实时车速;
步骤三:通过所述驱动控制器,根据所述多轴车辆的转速传感器监测的所述参考轴的实时转速是否大于预定转速值,判断所述多轴车辆处于起步状态还是行驶状态,如果所述参考轴的实时转速小于或等于所述预定转速值,判断所述多轴车辆处于起步状态,如果所述参考轴的实时转速大于所述预定转速值,判断所述多轴车辆处于行驶状态;
步骤四:如果判断所述多轴车辆处于起步状态,则通过所述驱动控制器将各驱动轴的实时转速与所述参考轴的实时转速之间的实时转速差与预定阈值进行比较,并根据相应驱动轴的实时转速与所述参考轴的实时转速之间的实时转速差是否大于所述预定阈值来判断所述相应驱动轴的打滑状态,如果所述相应驱动轴的实时转速与所述参考轴的实时转速之间的实时转速差小于或等于所述预定阈值,则判断所述相应驱动轴不处于打滑状态,如果所述相应驱动轴的实时转速与所述参考轴的实时转速之间的实时转速差大于所述预定阈值,则判断所述相应驱动轴处于打滑状态;
步骤五:如果判断所述多个驱动轴中非全部的一个或多个驱动轴处于打滑状态,则通过所述驱动控制器将打滑的各驱动轴的所述实时需求扭矩分别减去扭矩Tx=(nx-(1+s)×n0)×kpx+(βx-(1+s)×a/Rx)×Jx×kdx,并将各减去的所述扭矩Tx之和按照平均分配的比例或根据不打滑的其它驱动轴的实时滑移率的高低,按照一定比例分别转移到所述不打滑的其它驱动轴上,以控制所述多个驱动轴的滑移率在预定的最佳滑移率范围内,其中,nx为打滑的第x驱动轴的实时转速,s为预定的最佳滑移率,n0为所述参考轴的实时转速,kpx为打滑的第x驱动轴的实时转速差的扭矩增益,βx为打滑的第x驱动轴的角加速度,a为所述多轴车辆的加速度,Rx为打滑的第x驱动轴的滚动半径,Jx为打滑的第x驱动轴的等效转动惯量,kdx为打滑的第x驱动轴的角加速度的增益;
步骤六:如果判断所述多个驱动轴均处于打滑状态,则通过所述驱动控制器将各驱动轴的所述实时需求扭矩分别减去所述扭矩Tx,以控制所述多个驱动轴的滑移率在所述预定的最佳滑移率范围内;
步骤七:如果判断所述多个驱动轴均不处于打滑状态,则通过所述驱动控制器直接将各驱动轴的所述实时需求扭矩发送给对应的驱动轴;
步骤八:如果判断所述多轴车辆处于行驶状态,则通过所述驱动控制器,对所述多个驱动轴的实时滑移率进行监测,并根据各驱动轴的实时滑移率是否大于所述预定的最佳滑移率s来判断相应驱动轴的打滑状态,如果所述相应驱动轴的实时滑移率大于所述预定的最佳滑移率s,则判断所述相应驱动轴处于打滑状态,如果相应驱动轴的实时滑移率小于或等于所述预定的最佳滑移率s,则判断所述相应驱动轴不处于打滑状态;
步骤九:如果判断所述多个驱动轴中非全部的一个或多个驱动轴处于打滑状态,则通过所述驱动控制器将打滑的所述一个或多个驱动轴的所述实时需求扭矩分别减去所述扭矩Tx,并将各减去的所述扭矩Tx之和按照平均分配的比例或根据不打滑的其它驱动轴的实时滑移率的高低,按照一定比例分别转移到不打滑的其它驱动轴上;
步骤十:如果判断所述多个驱动轴中全部驱动轴均处于打滑状态,则通过所述驱动控制器将各驱动轴的所述实时需求扭矩分别减去所述扭矩Tx,以控制所述多个驱动轴的滑移率在所述预定的最佳滑移率范围内;以及
步骤十一:如果判断所述全部驱动轴均不处于打滑状态,则通过所述驱动控制器直接将各驱动轴的所述实时需求扭矩分别发送给对应的驱动轴。
3.根据权利要求1或2所述的多轴车辆电驱桥轴间扭矩防滑控制方法,其中,所述预定转速值为2rpm或通过试验标定的其它预定转速值。
4.根据权利要求1或2所述的多轴车辆电驱桥轴间扭矩防滑控制方法,其中,在车轮未打滑的情况下,所述多轴车辆的实时车速=所述多轴车辆的各驱动轴的实时转速与各驱动轴相应的各车轮轮胎的滚动半径的乘积的平均值;在车轮打滑的情况下,所述多轴车辆的实时车速=车轮打滑前的车速+车轮打滑后的所述多轴车辆的加速度的积分值。
5.根据权利要求1或2所述的多轴车辆电驱桥轴间扭矩防滑控制方法,其中,各驱动轴中第x驱动轴的实时滑移率Slipx=(Vm-V)/V×100%,其中V为所述多轴车辆的所述实时车速,Vm为所述多轴车辆的各驱动轴中第x驱动轴的实时转速和与第x驱动轴相应的车轮轮胎的滚动半径的乘积。
6.根据权利要求1或2所述的多轴车辆电驱桥轴间扭矩防滑控制方法,其中,各驱动轴中第x驱动轴的实时滑移率Slipx=(第x驱动轴的实时转速×与第x驱动轴相应的车轮轮胎的滚动半径/参考轴的实时转速×与参考轴相应的车轮轮胎的滚动半径)-1。
7.根据权利要求1或2所述的多轴车辆电驱桥轴间扭矩防滑控制方法,其中,所述预定阈值为20%或根据需要设定的其它阈值。
8.根据权利要求1或2所述的多轴车辆电驱桥轴间扭矩防滑控制方法,其中,所述预定的最佳滑移率s为20%或根据需要设定的其它值。
9.根据权利要求1或2所述的多轴车辆电驱桥轴间扭矩防滑控制方法,其中,所述预定的最佳滑移率范围为8~25%,优选为10~20%,更优选为8~15%。
10.一种多轴车辆电驱桥轴间扭矩防滑控制设备,其中所述多轴车辆包括有多个驱动轴,在所述多轴车辆不包括非驱动轴的情况下,所述多个驱动轴中转速最低的驱动轴被选择作为参考轴,在所述多轴车辆还包括至少一非驱动轴的情况下,所述至少一非驱动轴中转速较低的非驱动轴或唯一的非驱动轴被选择作为所述参考轴,所述多轴车辆电驱桥轴间扭矩防滑控制设备包括:
实时需求扭矩计算模块,用于在所述多轴车辆起步时及进入行驶状态期间,周期性地确定所述多轴车辆的总实时需求扭矩和扭矩分配因子TSF,且据此计算所述多个驱动轴中各驱动轴的实时需求扭矩;
实时车速确定模块,用于确定所述多轴车辆的实时车速;
车辆状态确定模块,用于根据转速传感器监测的所述参考轴的实时转速是否大于预定转速值,判断所述多轴车辆处于起步状态还是行驶状态,如果所述参考轴的实时转速小于或等于所述预定转速值,判断所述多轴车辆是处于起步状态,如果所述参考轴的实时转速大于所述预定转速值,判断所述多轴车辆处于行驶状态;
第一驱动轴状态判断模块,用于在所述多轴车辆处于起步状态时,将各驱动轴的实时转速与所述参考轴的实时转速之间的实时转速差与预定阈值进行比较,并根据相应驱动轴的实时转速与所述参考轴的实时转速之间的实时转速差是否大于所述预定阈值来判断所述相应驱动轴的打滑状态,如果所述相应驱动轴的实时转速与所述参考轴的实时转速之间的实时转速差小于或等于所述预定阈值,则判断所述相应驱动轴不处于打滑状态,如果所述相应驱动轴的实时转速与所述参考轴的实时转速之间的实时转速差大于所述预定阈值,则判断所述相应驱动轴处于打滑状态;
第一扭矩分配模块,用于在所述多轴车辆处于起步状态且所述多个驱动轴中非全部的的一个或多个处于打滑状态时,将打滑的各驱动轴的所述实时需求扭矩分别减去扭矩Tx=(nx-(1+s)×n0)×kpx+(βx-(1+s)×a/Rx)×Jx×kdx,并将各减去的所述扭矩Tx之和按照平均分配的比例或根据不打滑的其它驱动轴的实时滑移率的高低,按照一定比例分别转移到所述不打滑的其它驱动轴上,以控制所述多个驱动轴的滑移率在预定的最佳滑移率范围内,其中,
nx为打滑的第x驱动轴的实时转速,
s为预定的最佳滑移率,
n0为所述参考轴的实时转速,
kpx为打滑的第x驱动轴的实时转速差的扭矩增益
βx为打滑的第x驱动轴的角加速度,
a为所述多轴车辆加速度,
Rx为打滑的第x驱动轴的滚动半径,
Jx为打滑的第x驱动轴的等效转动惯量,以及
kdx为打滑的第x驱动轴的角加速度的增益;
第二扭矩分配模块,用于在所述多轴车辆处于起步状态且所述多个驱动轴均处于打滑状态时,将各驱动轴的实时需求扭矩分别减去Tx,以控制所述多个驱动轴的滑移率在预定的最佳滑移率范围内;
第三扭矩分配模块,用于在所述多轴车辆处于起步状态且所述多个驱动轴均不处于打滑状态时,直接将各驱动轴的实时需求扭矩发送给对应的驱动轴;
第二驱动轴状态判断模块,用于在所述多轴车辆处于行驶状态时,对所述多个驱动轴的实时滑移率进行监测,并根据各驱动轴的实时滑移率是否大于预定的最佳滑移率s来判断相应驱动轴的打滑状态,如果所述相应驱动轴的实时滑移率大于所述预定的最佳滑移率s,则判断所述相应驱动轴处于打滑状态,如果所述相应驱动轴的实时滑移率小于或等于所述预定的最佳滑移率s,则判断所述相应驱动轴不处于打滑状态;
第四扭矩分配模块,用于在所述多轴车辆处于行驶状态且所述多个驱动轴中非全部的一个或多个驱动轴处于打滑状态时,将打滑的所述一个或多个驱动轴的实时需求扭矩分别减去所述扭矩Tx,并将各减去的所述扭矩Tx之和按照平均分配的比例或根据不打滑的其它驱动轴的实时滑移率的高低,按照一定比例分别转移到不打滑的其它驱动轴上;
第五扭矩分配模块,用于在所述多轴车辆处于行驶状态且所述多个驱动轴均处于打滑状态时,将各驱动轴的实时需求扭矩分别减去所述扭矩Tx,以控制所述多个驱动轴的滑移率在所述预定的最佳滑移率范围内;以及
第六扭矩分配模块,用于在所述多轴车辆处于行驶状态且全部驱动轴均不处于打滑状态时,直接将各驱动轴的实时需求扭矩分别发送给对应的驱动轴。
11.一种多轴车辆电驱桥轴间扭矩防滑控制设备,其中所述多轴车辆包括有多个驱动轴,在所述多轴车辆不包括非驱动轴的情况下,所述多个驱动轴中转速最低的驱动轴被选择作为参考轴,在所述多轴车辆还包括至少一非驱动轴的情况下,所述至少一非驱动轴中转速较低的非驱动轴或唯一的非驱动轴被选择作为所述参考轴,所述多轴车辆电驱桥轴间扭矩防滑控制设备包括有:
多个转速传感器,分别用于监测各所述多个驱动轴和所述至少一非驱动轴的实时转速;以及
驱动控制器,所述驱动控制器与所述多个转速传感器连接,且包括有:
存储器,其用于存储指令;以及
处理器,其耦合到所述存储器,所述指令在由所述处理器执行时,使得所述处理器执行根据权利要求1-9中任一项所述的方法。
12.一种计算机可读存储介质,其上存储有指令,所述指令在由处理器执行时,使得所述处理器执行根据权利要求1-9中任一项所述的方法。
13.一种计算机程序产品,其包括指令,所述指令在由处理器执行时,使得所述处理器执行根据权利要求1-9中任一项所述的方法。
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